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城市生活垃圾处理新思路

作者:南京宗奥保洁公司    时间:2017-01-14 09:16:17    信息来源:本站原创     点击:

        近年来,城市生活垃圾持续增加,环境污染问题突出,垃圾处理的发展方向和技术路线日益受到关注,已经成为城市政府面临的最棘手的问题之一。

  1 主要问题分析

  2003年,我国660个城市生活垃圾清运量达1.5亿t,每年以约4%的速度增长。按各地上报的数据统计,目前城市生活垃圾无害化处理率约为51%。但是,根据对255个城市的388座生活垃圾处理场(厂)的调查分析,我国城市生活垃圾无害化处理设施达标率约25%,考虑运行管理等因素,实际的无害化处理率不足20%。垃圾污染环境、危害群众(尤其是农民)的问题非常突出。

  近年来,国家实行积极的财政政策,城市垃圾处理得到支持,一批国债项目相继建设。同时,通过推进市场化改革,投资主体多元化格局开始形成,城市生活垃圾处理开始进入高速发展时期。但是,总体讲,城市生活垃圾处理发展方向并不明朗,真正适合国情的技术路线尚未形成,一些倾向性问题已经显现,并将可能影响全行业的健康发展。

  1.1 填埋处理比例过大

  难以满足可持续发展和循环经济的要求。目前垃圾填埋处理的比例超过85%,问题也最突出。一是消耗大量土地资源,不少城市很难找到新的填埋场;二是产生大量渗沥液,大部分垃圾场存在渗沥液污染问题;三是填埋气体污染大气,并存在安全隐患,目前能够对填埋气进行资源化利用的填埋场不足3%;四是大部分可回收资源一埋了之,不能再生利用。调查还表明,建设规范的无害化填埋场,投资并不如想象的节省。1座日处理垃圾1 000t的填埋场(20 a使用期,服务人口约100万人),需投资2亿-3亿元,每吨垃圾处理成本(含投资成本)达60-80元。

  1.2 焚烧处理发展迅猛

  一些项目存在隐患和风险。垃圾焚烧发电是欧美国家和日本采用的主要方式之一。近年来,我国垃圾焚烧技术得到快速发展,目前已有约50座生活垃圾焚烧厂投入运行,近百个垃圾焚烧项目正在规划建设之中,仅东莞市就计划建设10多座垃圾焚烧厂。垃圾焚烧发电在垃圾减量化和热能利用方面有一定优势,但是,在发展过程中必须冷静分析一些倾向性的问题。一是投资和运行成本高。日处理1 000t垃圾工程投资4亿-6亿元,平均每吨垃圾处理成本超过1SO元;二是依赖于较高的上网电价。燃煤火力发电上网电价每千瓦时约0.3元,而垃圾发电的上网电价一般超过0.5元。为追逐发电收益,一些企业过量加煤,实际演变成“小火电”项目;三是焚烧产生的飞灰未作妥善处置。按照环保要求,飞灰由于含有超量有毒有害物质,应按危险废物处置,处置成本高达1 S00元/t左右,即每吨垃圾处理成本要增加数十元到上百元。这一费用大部分被忽视。此外,垃圾焚烧产生的二恶英污染问题依然是社会各界关注的焦点。我国生活垃圾的发热量低,约为发达国家的1/3,并不适合焚烧。垃圾加煤焚烧是无奈之举,煤的热利用效率约为常规锅炉燃煤的1/2,在技术经济方面是否合理有待进一步研究。

  1.3 生物堆肥技术良莠不齐

  一批国债项目成“垃圾项目”。利用生活垃圾堆肥在我国有较长时期,但效果不好。突出问题是,垃圾分选效率低、肥料质量差、没有市场销路。最近查处的四川、安徽一批垃圾处理项目,绝大部分采用机械分选和生物堆肥技术,均不能正常运行。主要原因,一是某些部门决策失误,监管不力;二是设计思路错误,技术不成熟,设备粗制滥造或盲目引进。

  2 思路的调整

  2.1 对生活垃圾特性的再认识

  我国生活垃圾的主要特性不同于发达国家。第一,我国生活垃圾含水高,一般为55%-65%,一些南方城市在夏季高达70%,而西方国家一般为30%—35%。第二,我国生活垃圾中厨余和餐饮等有机废物比例大,为45%—55%,西方发达国家一般在20%左右。第三,我国生活垃圾依然以混合收集为主,尽管近年来大力推行生活垃圾分类收集,但收效甚微。全国绝大部分城市处理的都是混合原生垃圾。而发达国家生活垃圾分类收集率在60%以上,德国等一些欧洲国家超过80%。

  我国生活垃圾的这些特性,使我们面临的问题比发达国家更加棘手。一是垃圾填埋产生的渗沥液量大,污染物浓度高;二是生活垃圾发热量低,大部分不宜直接焚烧;三是混合垃圾具有“黏稠”性,难以进行机械化分选,资源回收率低,堆肥质量差。多年来,我们十分注重借鉴或引进国外的技术和设备,但是,实践表明,国外的技术和设备在我国并不完全适用。当务之急,要进一步认识我国生活垃圾的特性和产生的影响,加强针对性研究和实践,开发适合国情的技术和设备。

  2.2 对技术路线的反思

  多年来,我们的技术研究和资金投入着重在两方面,一是在引进国外技术和设备的基础上,进行必要改造和国产化,使之适用于中国垃圾处理;二是强化末端污染的治理,使之达到环境标准的要求。

  在填埋处理中,为了防止渗沥液对地下水的污染,我们采用了国际流行的人工防渗措施,就如三峡库区那些贫困地区,也普遍采用了土工布加高密度膜的防渗结构;为净化渗沥液,一些地区引进了昂贵的“ 反渗透 ”技术设备,处理每吨 污水 的投资近10万元,运行成本达数十元。在焚烧处理方面,我们多年研究低发热量垃圾的适应性问题,但不可能改变燃烧科学的一些基本规律,燃烧的效率低和费用高是难以避免的;由于混合生活垃圾成分复杂,焚烧污染严重,目前采取了国际先进的治理技术,烟气处理的投资几乎和焚烧主体相当。在生物堆肥方面,一些城市引进了美国、德国等机械设备,但依然解决不了生活垃圾的分选问题。

  借鉴国外经验和加强污染治理,原则上都是正确的,但面对实践中的问题,要反思:一是让国外的技术来适应中国的垃圾,还是使中国的垃圾去适应这些技术?二是一味强调污染的末端治理,还是从源头去控制和减少污染的产生?在调查研究、科学试验和工程实践的基础上,我们提出了调整技术路线的建议:

  首先,大部分城市生活垃圾适宜生物 预处理 ,重点削减垃圾中的水分和有机物,改善垃圾特性,为后续处理和减少污染物创造条件;第二,强化垃圾的机械分选,提高?昆合垃圾分拣和分类效率;第三,合理选用分类处置技术,优势互补;第四,审慎发展混合垃圾焚烧技术,加强技术经济的综合评估;第五,限制混合垃圾直接填埋,源头控制污染,减少土地消耗。

  2.3 关于资源回收利用

  一般认为,我国庞大的“拾荒大军”基本解决了垃圾中资源回收问题,在最终处理过程中,可直接回收的废物寥寥无几,主要通过焚烧发电进行资源利用。但是,调查表明,在生活垃圾最终处理环节,可以直接回收的废物超过20%,其中塑料和橡胶占6%-9%,纸类4%-6%,还包括一定量的织物、金属和玻璃等。这些可回收物资一烧了之,不仅利用效率低,还造成严重的烟气污染。实践证明,只要解决了机械分选和筛分技术,垃圾中的可用资源绝大部分能够直接回收,同时可生产约占垃圾总量8%的高质量基肥,可以首先用于城市绿化和林业。我国是一个资源匮乏的国家,应当大力发展循环经济,注重垃圾资源的直接回收利用,着力把生活垃圾处理发展为资源再生产业。

  3 示范工程的启示

  1996年以来,美商国际集团(以下简称“美商”)考察了国内200多个城市,对生活垃圾的特性进行了深入研究。1998年“美商”在大庆市建设了第一座资源化的垃圾综合处理厂,同样经历了一系列挫折(从美国引进的设备成为一堆废铁),但是开始探索出适合中国生活垃圾特性的处理思路和工艺。2002年,上海浦东新区经过多方考察和严格论证,确定由“美商”投资建设垃圾综合处理厂,每天处理1 000t生活垃圾。2003年5月,项目建成并投人试运行。该项目的新思路和市场化运作方式引起建设部的高度关注,先后8次派人进行调研,并组织专家跟踪调查。2004年2月,建设部城建司召开现场会,进一步考察和研讨,专家评价认为:该项目针对中国垃圾的特点,采取综合处理技术路线,充分体现“减量化、资源化、无害化”原则,提供了大规模工程的实践经验,有重要的借鉴意义。2004年4月,该项目被列入建设部科技示范工程。

  这一项目的主要特点和效益概括如下:

  3.1 高效的生物 预处理 技术。

  通过仓式好氧发酵,首先实现垃圾水分和有机物的减量。水分由60%-80%减少到约35%,挥发性有机物降解50%左右,总质量减少约40%。垃圾特性改善,利于机械分选和后续处理。

  3.2 先进的机械分选设备。

  全套国产化设备,对垃圾中可用资源的回收率超过90%,包括塑料、纸类、金属、玻璃、电池、打火机等。同时,实现垃圾的自动分类。

  3.3 适用的分类处置技术。

  有机物二次发酵,精制堆肥,产生量约为垃圾总量的8%;竹木纸织类焚烧,热能利用;残余物填埋,最大程度地实现减量化(不超过垃圾总量的20%)。

  3.4 合理的“三废”治理方式。

  垃圾的水分主要通过水气蒸发去除,少量渗沥液回用于二次堆肥发酵;有机物通过生化堆肥,化害为利;焚烧以“柴火”为主,烟气污染减少;残渣填埋尽可能减量化、无机化和低水分,从源头削减污染物;采用生物除臭技术,有效控制大气污染。

  作为市场化运作项目,“美商”的建设投资近2亿元,并承担全部运行责任和费用。按照特许经营协议,上海市浦东环境卫生管理部门派驻监管员进行全过程监督,政府支付垃圾处理费每吨50元。这一成本,相当于焚烧处理的1/4,甚至低于填埋处理的费用。当然,投资者也有自己的盈利模式,据了解,通过卖“废品”每吨垃圾可收益30多元,每吨有机基肥还能卖出200元左右。

  “美商”示范工程给了我们重要启示:一是“减量化、资源化、无害化”的垃圾处理模式可以实现;二是政府和企业双赢的市场机制能够建立。

  4 建议措施

  4.1 加强垃圾 预处理 技术的科学研究。

  通过生物 预处理 ,实现水分和有机物的减量,改善生活垃圾特性,将对后续的焚烧、填埋等都可能产生积极的影响。根据我们对北京顺义垃圾焚烧厂的初步测试,生活垃圾经过简单生物发酵和筛分后,减量近50%,发热量提高约2.5倍,具有显著的技术经济效益。

  4.2 加大垃圾分选设备的开发力度。

  “美商”经验证明,生物 预处理 将为机械分选创造有利条件,同时有针对性地改善分选设备的性能也很关键。建议国家安排适当的扶持资金,支持国产分选设备的研究和开发,进一步提高资源回收效率。同时,要加强对“废品”加工和利用的监督管理,通过发展规范化、规模化的资源再生产业,逐步解决“拾荒大军”的问题。

  4.3 鼓励使用再生有机肥。

  城市政府要制定政策,对于符合标准的垃圾堆肥,鼓励在城市绿化和林业方面优先使用,逐步减少化肥使用量。

  4.4 在实践验证的基础上,调整并完善技术政策。

  提倡对生活垃圾进行生物 预处理 ,重点削减垃圾中的水分和有机物,为后续处理和减少污染创造条件;强化垃圾的机械分选,提高混合垃圾分拣和分类效率;合理选用分类处置技术,大力发展垃圾处理资源再生产业,逐步限制混合垃圾直接填埋,注重源头控制污染,减少土地资源消耗。

   

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