城市固体废物处理与资源化利用
城市垃圾是世界现代城市环境污染的主要来源之一。 发达国家十分重视固体废物地质处置研究。 该领域是环境工程和水资源工作者关注的热点问题。 我国城市垃圾造成的环境污染十分严重。 目前，三分之二的城市已形成“垃圾包围城市”的严重局面。 随着经济的发展，我国城市固体废物量快速增长。 如何处理巨量的城市垃圾将是关系到经济发展、水资源和环境保护的重大问题。
一、概述
固体废物通常是指生产、生活活动中废弃的固体、泥状物质，以及从废水、废气中分离出的固体颗粒。 它主要来源于人类的生产和消费活动。 在资源开发和产品制造过程中，必然会产生废物。 任何产品在使用和消耗后都会变成废物。 固体废物在一定条件下会发生化学、物理或生物转化，对周围环境产生一定的影响。 如果处理方法不当，有害物质会通过水、空气、土壤、食物链等渠道污染环境并造成危害。 人类健康。
随着科学技术的进步、城市化进程的不断扩大、工矿企业数量的不断增加、人民生活水平的不断提高，固体废物产生量逐年增加。 据有关资料显示，1997年城市垃圾年产生量约为1.4亿吨，年增长率为6%-7%。 历年库存量已达50亿吨以上，无害化处理率不足10%。 大量垃圾被运到城市郊区，裸露堆放。 全国近三分之二的城市被城市垃圾包围。 同时，工业危险固体废物的处理也是亟待解决的问题。 我国工业固体废物每年产生量约8亿吨，排放量约7亿吨。 多年来累计积累量已达约65亿吨，其中危险废物约占5%。
目前工业固体废物约占5%。 工业固体废物综合利用率仅为45%，其余大部分堆放在城市工业区和河岸荒地。 风雨已成为严重污染源，污染事件不断发生，造成严重后果。 可见，固体废物处置问题日益严峻，如何处理固体废物已成为当务之急。 我们来讨论一下固体废物处理的几种方法。
2.城市垃圾污染现状
有媒体报道称，中国超过三分之一的城市陷入垃圾围城。 还有数据指出，中国除县城外的668个城市中，2/3被垃圾包围，1/4没有垃圾填埋场。 全国城市垃圾场已占用土地5亿多平方米，每年造成的经济损失高达300亿元。
与之相对应的是，城市垃圾处理率仅为50%左右。 由于城市的快速扩张，一些早期建成的垃圾处理设施很快就陷入超负荷状态。 例如，占广州垃圾填埋量90%的兴丰垃圾填埋场，由于垃圾快速增加，将于2012年被填满，而北京所有垃圾填埋场也将在5年内饱和。
如今，面对如何拆除围城垃圾这颗巨型“炸弹”的问题，很多城市的答案已经从填埋变成了焚烧。
2000年以来，国家陆续出台了一系列鼓励垃圾焚烧行业发展的政策。 目前，我国有垃圾焚烧厂62座。 放眼全国，已经拥有焚烧厂的城市有哈尔滨、大连、天津、北京、上海、深圳、宁波、温州、武汉、重庆、广州、太原……这个名单还在不断增加。
垃圾焚烧在欧美国家确实已经流行起来。 二恶英污染风险和投资运营成本高等两大缺点，使得垃圾焚烧在经历了20世纪80年代的高潮后，成为国外垃圾焚烧的一种。 《夕阳产业》。
他们目前正在关闭用于发电的垃圾焚烧设施。 德国、荷兰、比利时、意大利等已发布“垃圾焚烧厂建设禁令”或部分禁令。 日本在鼎盛时期建造了6000多个垃圾焚烧设施，但至今仅存1280个。 就连经济不太发达的菲律宾也颁布了垃圾焚烧设施建设禁令。
处理废物的有效方法已经存在：通过促进回收和减少包装来减少家庭废物的产生。 即使不回收，只要对垃圾进行有效分类，就能使焚烧炉排放更容易达标。 因为燃烧单一成分时，可以更精确地控制温度。
这也是废物管理一直遵循的优先原则：（减少）、再利用（再利用）、（回收）。 一是从源头减少垃圾，实行垃圾分类。
事实上，50多年前，中国的一些城市就已经是世界上垃圾分类最先进的城市。 当时，几乎所有大街小巷都布满了“垃圾回收站”。 不幸的是，这种废物回收系统并不是在 20 世纪 80 年代开发出来的。 最后慢慢缩小。
这种收缩，导致民间武装清除垃圾的战斗力迅速增强。 20世纪80年代末，四川、河南、安徽的农民对“垃圾堆里挖金”的生意非常热衷。
据不完全统计，目前广州市有垃圾捡拾者10万人，垃圾收集站和临时收集点约5000个，其中登记的约2100个。 可惜的是，他们一直被垃圾管理者视为竞争对手，被城市管理者视为“小商贩”。 他们要么被剥削，要么被镇压。 因此，对抗垃圾能力最强的民间武装，始终无法获得建军的机会。
迄今为止，我国城市垃圾处理企业均由政府管理。 政府仍然是城市垃圾处理的唯一管理主体，也是主要投资主体和运营主体，阻碍了市场化的发展。
政府的大量补贴是垃圾产业被称为中国“朝阳”产业的重要原因。 然而，很多企业受到利益的诱惑，从而引发了很多问题。 中国大城市设置垃圾桶的“模糊类别”做法就是一个很好的例子。 西方国家一般对垃圾桶进行详细分类，以方便人们处理垃圾。 但中国不同。
对于垃圾回收企业来说，如果标准更具体、人做得更好，进入回收系统的垃圾越多，能拿到的补贴就越少。 这其实也是这几年垃圾分类推广效果不理想的根本原因。
补贴政策导致虚假报告现象频发。 北京一垃圾填埋场采用垃圾车重复称重的方法，导致每天上报的垃圾量比实际数量多出50%。 当然，这50%的“不必要”垃圾可以得到政府相应的补贴。
补贴政策的另一个问题是，焚烧厂可以发电，进入电网后，政府也会给予补贴。 这成为许多企业大力推进焚烧项目的重要原因。 由于无法满足发电要求，为了追求更大的发电量、从国家电价补贴中获得更大的收益，焚烧厂在运行过程中掺入大量煤炭，几乎成为一座“混合垃圾小火电厂”。国家补贴”，不仅消耗能源，还污染环境。
3、城市生活垃圾处理主要方法如下：
(1)垃圾焚烧技术
焚烧技术是指废物中的可燃物质在焚烧炉中与氧气燃烧的过程。 其技术特点是处理量大、减容效果好、无害化程度高、可回收热能，是一种很有前途的处理技术。 焚烧法的优点是可以处理各种不同性质的废物。 焚烧后，垃圾体积可减少90%（取决于灰分含量），便于填埋土地。 常见的焚烧炉有敞开式和多室式。 前者适用于处理高热物料，可防止燃烧时爆炸的危险，如硝化纤维、聚乙烯等。后者（在高温、无氧或氧气很少的情况下进行）允许更多经济利用热量。
大多数焚烧炉都设有蒸汽回收装置，部分固体废物的热值可达每公斤1200-1400大卡。 对于工业含碳固体废物的处理，热解比焚烧更有利。 由于热解法是在密闭条件下进行，污染问题少，处理量大，燃料可自行解决，还可以回收石油等产品，其成本约为传统方法的27%。焚烧成本。 焚烧处理的局限性是对废物的低热值有一定的要求。 一般要求低位热值大于/kg。 废物中的一些可用资源也被燃烧。 焚烧后的烟气带走了约30%的热量。 同时，烟气净化难度高。 所有焚烧设备均采用国外进口产品，一次性投资大，运行成本高。 大多数焚烧厂都处于亏损状态。
我国生活垃圾焚烧技术的研究和应用始于20世纪80年代中期。 截至2003年底，全国已有各类生活垃圾焚烧厂47座。 随着我国东南沿海地区和一些大中城市的经济发展以及生活垃圾热值的低下，不少城市已将生活垃圾焚烧厂的建设提上日程，并积极开展组织实施。 目前它们正处于快速发展阶段。 可分为简易焚烧炉、家用焚烧设施和综合焚烧设施三类。
1.简易焚烧炉
简易焚烧炉项目规模较小，主要由原有煤窑或砖窑改造而成。 工艺简单，价格低廉。 他们通常缺乏基本的空气供应和烟气处理系统。 工作条件差，生活垃圾不能充分焚烧。 ，污染物不能达标排放。 简易焚烧炉目前在我国仍有一定的市场，主要应用于一些中小城镇。 由于无法满足环保标准和燃烧条件，各地应逐步采用。
2. 生活垃圾焚烧设施
国内焚烧设施按炉型可分为两大类：家用炉排炉和家用流化床。 从市场份额来看，目前两种炉型在我国基本平分秋色。 目前有16座垃圾焚烧厂采用国产炉排炉。 其代表项目有：温州东庄垃圾发电厂、温州永强垃圾发电厂、深圳龙岗平湖垃圾发电厂、重庆同兴垃圾发电厂等。目前有14个垃圾焚烧厂使用国内流化床。 代表项目有：杭州晋江垃圾发电厂、无锡一朵垃圾发电厂、河南许昌垃圾发电厂、浙江嘉兴垃圾发电厂等。
3、综合焚烧设施
综合焚烧技术设备是指将进口技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。 此类技术的特点是：关键技术和设备从国外引进，项目规模大，生产及配套设施较齐全，建设和运营成本较高。 目前，深圳综合环境卫生处理厂、上海江桥垃圾焚烧厂、上海浦东雨桥垃圾焚烧厂、宁波枫林垃圾焚烧发电厂、天津市生活垃圾焚烧厂等10座综合生活垃圾焚烧厂已建成投产。双港垃圾焚烧发电厂。 此外，广州李坑垃圾焚烧发电厂、北京高安屯垃圾焚烧发电厂、苏州苏能垃圾焚烧发电厂、福州红庙岭垃圾焚烧发电厂、厦门后坑垃圾焚烧发电厂、大连垃圾焚烧发电厂、中山地凤山垃圾焚烧发电厂等18个综合生活垃圾处理厂电厂、上海闵行垃圾焚烧厂等焚烧厂正在建设中。
(2)垃圾填埋技术
填埋法是通过选择合理的堆放地点并采取防水、防渗漏、土壤修复等措施来处理垃圾的方法。 这种方法是北京的传统方法，也是国际上比较通用的方法。 其优点是投资少、处理成本低、处理量大、操作方便[1]。 其缺点是占地面积较大，而且随着人类生活垃圾量的不断增加，其占用的面积也会不断增加。 地处偏僻，运输距离长，选址困难，固体废物中有害物质渗入。 泄漏可能会污染地下水并造成二次污染。
我国目前正处于社会主义初级阶段。 从经济、技术和废弃物现状来看，垃圾填埋是一项适合我国国情的实用技术。 但我国较早建成的一些工业固废和城市垃圾填埋场还不能满足要求。 符合无害化要求和标准的垃圾，大量露天堆放，严重污染环境和地下水，占用和浪费大量土地资源。 卫生填埋是一种不危害公众健康和安全的废物处理方法。 在卫生填埋场，城市固体废物被摊铺并压缩成薄层，并每天覆盖一层惰性土壤，以减少水的渗透并防止昆虫和啮齿动物的侵入。 完工的卫生填埋场由几个连续的“床”（同一层上彼此相邻的多个单元构成一个“床”）组成，上面覆盖有较厚的最终覆盖土层。
目前，西方发达国家一半以上的城市垃圾采用卫生填埋方式处置。 卫生填埋被认为是最简单、最经济的垃圾处理方式。 但卫生填埋也产生填埋气、渗漏等问题。 过滤和许多其他环境问题，对附近地区的公众健康构成威胁。 长期以来，垃圾渗滤液被认为是周边地区地表水和地下水的潜在污染源[3,4]，且垃圾填埋场关闭后，渗滤液的产生将持续多年甚至数十年。 因此，渗滤液的处理已成为垃圾填埋场面临的重大问题，也是国际上该领域大量研究的主要内容之一。
垃圾填埋是目前我国大部分城市解决生活垃圾的最主要方法。 截至2003年底，全国已有生活垃圾填埋场457个，近85%的城市生活垃圾通过垃圾填埋场处理。 根据工程措施是否齐全、是否达到环保标准，可分为简易填埋、控制填埋和卫生填埋三个等级。
1、简易填埋场（四级填埋场）
这是我国传统上采用的填埋方法。 其特点是基本没有工程措施，或只有部分工程措施，也没有执行任何环保标准。 目前，我国城市生活垃圾填埋场约50%为四类垃圾填埋场。 IV级垃圾填埋场属于衰减型垃圾填埋场，必然对周围环境造成严重污染。
2控制填埋场（三级填埋场）
目前三级垃圾填埋场约占我国垃圾填埋场的30%。 其特点是：虽然有一些工程措施，但不完善； 或虽有较完善的工程措施，但达不到环保标准或技术规范。 目前主要问题集中在防渗、渗滤液处理、现场日常覆盖等方面不达标。 三级垃圾填埋场属于半封闭式垃圾填埋场，也会对周围环境产生一定的影响。 对于现有的三、四级垃圾填埋场，各地要尽快制定隔离、关闭、搬迁或整治方案。
1.1.3卫生填埋场（一、二级卫生填埋场）
这是近年来我国很多城市开始采用的生活垃圾填埋技术。 其特点是：环保措施比较完善，能够达到或基本达到环保标准。 一、二级填埋场为封闭式或生态填埋场。 其中，二级垃圾填埋场（基本无害化）目前约占我国总量的15%，一级垃圾填埋场（无害化）目前约占我国总量的5%。 深圳下坪、广州兴丰、上海老港四座生活垃圾卫生填埋场为其代表。
(3)垃圾堆肥技术
堆肥技术是实现城市垃圾资源化利用和减量化的重要途径。 它是利用微生物分解废物有机成分的生化过程。 在生化反应过程中，有机物、氧气和细菌相互作用，释放二氧化碳、水和热量，同时生成腐殖质。 堆肥的一般流程如下：基材是堆肥系统的处理对象，通常是污泥、城市生活垃圾、庭院垃圾等。
调节器可分为两类： (1)能量调节器。 它是添加到堆肥基材中的有机物，以增加可生物降解的有机物的含量，从而增加混合物的能量； (2)结构调节剂。 它是添加到堆肥基材中的一种材料（无机或有机物），可以降低基材的密度，增加基材内的空隙，从而有利于通风。 堆肥过程分为两个阶段，第一阶段为高速堆肥阶段，第二阶段为熟化阶段。 高速堆肥阶段的特点是好氧分解快、温度高、挥发性有机物降解速度快、臭气强。 目前已建成的堆肥场主要采用机械化堆肥和简易高温堆肥技术。 但堆肥周期长、面积大、卫生条件差、肥效低、市场较差。 必须结合其他处理方法才能成为有前途的废物。 加工技术。
堆肥方法分为好氧堆肥法和厌氧堆肥法。 目前，堆肥的主要对象是城市生活垃圾和污水处理厂污泥、人畜粪便、农业垃圾、食品加工业垃圾等。但有机物很难完全分解，很难完成。没有量化。 堆肥时间长、占地大、有机肥肥力差。 堆肥占生活垃圾处理总量的10%~20%，近年来其比例已大幅下降。 城市生活垃圾堆肥化在我国有着悠久的历史，但由于多种原因目前堆肥率不高。 截至2003年底，全国已有城市生活垃圾堆肥厂70个，堆肥率近10%。 可分为简单堆肥、好氧高温堆肥和厌氧消化三大类。
1.3.1 简单堆肥
简易堆肥的特点是：工程规模小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不完善、投资和运行成本低。 中小城市普遍采用简易高温堆肥技术。
1.3.2 好氧高温堆肥
好氧高温堆肥的特点是：工程规模比较大，机械化程度高，一般采用动态或半动态好氧发酵工艺，环保措施比较完善，投资和运行成本高于简单堆肥技术。 20世纪80年代初至90年代中期，我国北京、上海、天津、武汉、杭州、无锡、常州等城市建成了数十座好氧高温堆肥厂。 但由于堆肥质量差、产品销售不佳等原因，目前大部分已关闭。 进入21世纪后，随着堆肥技术的发展，好氧高温堆肥方法在我国的一些城市又得到了使用。
1.3.3 厌氧消化
厌氧消化的特点是：工程规模普遍较大，机械化程度较高。 一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺。 发酵周期可缩短至15至20天。 沼气收集后可用于发电等。生活垃圾资源化利用率高，投资和运行费用比好氧高温堆肥高，占地面积比好氧高温堆肥小。温度堆肥。 厌氧消化技术在欧洲有很多应用实例。 目前，我国部分城市正在筹备建设生活垃圾厌氧消化处理项目。
(4)高温分解
热解是可燃固体废物在厌氧或缺氧条件下在高温下分解，最终变成可燃气体、油和固体碳的化学分解过程。 热解法适用于城市生活垃圾、污泥、工业垃圾如塑料、橡胶等。热解产生的可燃气体和油类可回收利用。 能量回收效果好，环境污染小。 可以减少焚烧造成的二次污染和需要填埋处理的废物量。
这四种处理方式各有优缺点，是目前城市居民处理固体生活垃圾的常用方式。 目前微生物处理方法具有广阔的发展前景。 微生物处理法是利用微生物的新陈代谢作用来分解固体废物，使其无害化。 养殖蚯蚓是微生物处理废物的一种方式。 蚯蚓每天吞咽的垃圾量相当于其体重的2～3倍。 蚯蚓吞食后的粪便是优质、无臭、无害、高效的多功能生物肥料，可用于花卉栽培和果蔬生产。 此外，蟑螂分解的有机废物不仅不会产生腐烂、发臭的污染物，而且还可以作为优质的有机肥料。
微生物发酵技术利用微生物的连续快速繁殖来生产高蛋白食品和饲料。 微生物处理方法投资低、简单易实施、彻底、不造成二次污染。 事实上，重建材料回收流程不仅可以消除环境污染，还可以变废为宝。 城市生活垃圾“冷处理”的设计思路和技术是根据各种垃圾处理的优缺点、国内外现有各种技术的优缺点以及垃圾的成分和特性，综合设计的。 。 全新的垃圾处理技术方案，使其能够对垃圾进行全量处理，并在垃圾处理过程中实现资源再生； 它不仅具有垃圾处理的生产效益，更体现出实实在在的社会效益和环境效益。