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    • 燒埋堆肥 花式垃圾處理誰更適合中國國情
    •   垃圾處理方式包含垃圾焚燒、堆肥、填埋等幾大類。這積累處理方式有各自的適用條件。其中,焚燒技術存在處理成本高、處理對象要求高和會產生二惡英等有害氣體等限制條件。

        垃圾焚燒

        焚燒是采用高溫技術將生活垃圾中的有機物(包括人工合成物質)徹底分解為氣體物質排放到大氣之中,即重新參與生態系統的碳循環。

        焚燒技術可以最大程度地減少填埋量,減少生活垃圾填埋占用的土地容積;在焚燒過程中可以徹底分解各種有機物,特別是有害有機物,從源頭防止這些有機物對環境和人體健康的影響,包括可以避免在有機物降解過程中產生滲濾液、惡臭和溫室氣體——甲烷;同時還可以在焚燒垃圾過程中回收一部分熱能,如余熱發電。

        因此,焚燒已經成為各個發達國家生活垃圾處理的主要方式,甚至在日本等國家因為填埋場選址困難,家園覺得這也是為什么焚燒成為幾乎是唯一的生活垃圾處理方式。

        焚燒技術存在處理成本高、處理對象要求高和會產生二惡英等有害氣體等限制條件。

        1、焚燒處理成本要大大高于填埋處置

        造成高成本的原因有建設成本較高,相對于填埋場建設,同等規模焚燒爐建設的成本要高1至3倍;作為熱工機械,焚燒爐結構復雜,動力消耗和日常維護都比填埋場要求高,因而日常運行維護成本相應也高;由于垃圾焚燒過程會產生煙氣和飛灰等需要專門處理處置的有害物質,相應需要較高的二次污染控制費用。如果環境保護要求高,這部分費用也會隨之大幅度提高。但是焚燒成本高于填埋的前提是沒有計算土地費用,如果將土地作為不可再生資源進行保護的話,這部分增加的成本費用也就可以理解了。

        2、垃圾焚燒要求焚燒對象擁有一定熱值

        根據一般經驗,一般垃圾低位熱值達到5000千焦/公斤(1200大卡/公斤)以上時才可以進行焚燒處理。同時熱值越高,垃圾焚燒的發電效率越高。因此在有些國家采用可燃垃圾分類收集、利用有機垃圾生產RDF來提高焚燒垃圾熱值,降低處理成本和提高發電效率。而隨著我國經濟發展和人民生活水平的提高,生活垃圾中磚瓦渣土的比例不斷降低,塑料等可燃材料的比例在持續增加,因此生活垃圾熱值在不斷提高,很多城市的生活垃圾低位熱值已經高于5000千焦/公斤,可以進行焚燒處理。

        3、生活垃圾焚燒中會產生二惡英

        這已經成為目前的社會關注的焦點,也是反對采用焚燒技術處理生活垃圾的主要理由。

        二惡英具有較強的毒性和致癌特性,是一種非有意生產的含氯環狀有機物類群,多產生于含氯化工生產和含氯化學品使用過程中。上世紀八、九十年代開始,發達國家陸續發現在固體廢物焚燒過程中產生大量二惡英類物質。

        根據1987年調查,美國當年排放到大氣中的二惡英總量中有85%來自固體廢物焚燒,其中66%來自生活垃圾焚燒;日本1997年調查排放到大氣中的二惡英總量中有94%來自固體廢物焚燒,其中65%來自生活垃圾焚燒。

        為應對這一問題,各國均通過立法來遏制二惡英的排放與污染。各國均制定了二惡英的排放標準,特別是針對固體廢物焚燒制定了嚴格的排放標準,并不斷進行更嚴格的修訂。同時加強對二惡英的產生和轉化特性的研究,提出了焚燒爐“3T+E”燃燒方式和“布袋除塵+活性炭吸附”的煙氣凈化方式組合的垃圾焚燒技術,有效地遏制了二惡英的排放。

        到1995年,美國二惡英的排放總量相比1987年減少77%,其中固體廢物焚燒的二惡英排放量減少85%,生活垃圾焚燒二惡英排放量減少86%,其占總排放量比例也相應降低到51%和35%;而日本到2006年二惡英排放總量相比1997年減少96%,而42個監測點的環境空氣中二惡英濃度相應降低了90%,在0.017~0.15pg-TEQ/m3(日本國家標準為0.6pg-TEQ/m3)。日本2006年固體廢物焚燒排放二惡英總量相比1997年降低了97%,生活垃圾焚燒排放二惡英總量降低了99%,其占總排放量比例也相應降低到67%和16%。

        到2007年3月,日本2193座生活垃圾焚燒爐中僅有6座沒有達到1999年制定的二惡英排放標準。沒有達標的6座焚燒爐都是2000年以前投入運行的小型焚燒爐(處理能力小于100噸/日),并且準備關閉淘汰。這些數據表明,現有的技術研究成果完全可以控制生活垃圾焚燒產生的二惡英污染,保證其不對居民身體健康和居住環境造成不利影響。

        中國第一座現代化城市生活垃圾焚燒爐1989年在深圳投產運行之后的15年,焚燒技術在中國發展緩慢,而最近的10年,焚燒技術在中國得到了較快的發展,到目前為止,我國城市生活垃圾中約有20%進行焚燒處理。

        前面已經分析過,絕大部分人口密度較大的發達國家均采取焚燒作為其生活垃圾處理的主要技術。而我國東部地區和中部地區的人口密度實際上已經達到了很高的程度。

        “日本全國的人口平均密度達到了336人/平方公里。我國東部地區的人口密度已經達到512人/平方公里,遠超過歐洲各國和日本。

        中部地區亦達到342人/平方公里的高水平。而大都市人口密度也達到了相當高的水平。日本東京都人口密度為5736人/平方公里,市區為13063人/平方公里;大阪府人口密度為4643人/平方公里,市區為11869人/平方公里;而北京市人口密度為963人/平方公里,市區為5183人/平方公里;上海市人口密度為2133人/平方公里,市區為21419人/平方公里。

        這說明我國東部大都市人口密度已經接近甚至超過日本。在這樣情況下,難以選到合適的填埋場址和頻頻出現市民反對和抗議填埋場的建設和運行就不足為奇了。而建設高質量的焚燒裝置是緩解這些矛盾的有效手段。

        4、焚燒灰渣

        生活垃圾焚燒還存在一個重要問題,即焚燒灰渣。根據經驗,發達國家生活垃圾焚燒灰渣的產生量約為焚燒垃圾量的25%,我國要超過30%。到目前為止,垃圾焚燒灰渣的出路是生產建筑材料和填埋。由于所生產建筑材料的質量不穩定和市場問題,不能指望采用生產建材來處置全部焚燒灰渣。因此,生活垃圾焚燒廠必須配套填埋場,否則仍將無法徹底解決生活垃圾的最終處置。但是與直接填埋相比,可以大大減少所占用土地容積,并且沒有惡臭、甲烷的問題,處理滲濾液的壓力大大減少。

        堆肥處理堆肥處理是針對垃圾中的可生物降解組分,在厭氧或者好氧條件下進行微生物分解,使其返回到土壤生態環境中的處理技術。這一技術可以將生活垃圾中的生物質經無害化處理后返回到生態系統中去,是一種符合生態學原理的處理技術,也是具有千年歷史的固體廢物處理技術。這種技術具有處理徹底、可以直接參與自然界物質循環的特點,其產品具有一定的改善土壤作用。

        但是在人造合成材料大量進入家庭生活中的今天,這一技術受到各種限制,應用范圍在不斷萎縮。

        1、不可生物降解物質成分的比例不斷加大

        生活垃圾中塑料、橡膠、金屬、玻璃等不可生物降解物質成分的比例不斷加大,混合收集后分離困難,造成堆肥產品品質差,市場無法接受。

        2、混合垃圾有害物質種類和含量不斷增加

        由于混合收集生活垃圾中各種有害物質的種類和含量不斷增加,堆肥產品中重金屬等有害物質對土壤環境的影響也制約了其使用范圍,使得其難以大規模推廣應用。

        3、垃圾中肥效成分有限

        也是最為重要的,是普遍將堆肥產品作為肥料推廣使用,但是垃圾中的肥效成分極其有限,難以與化肥比較,同時由于使用成本較高,造成農民不愿意使用,因而堆肥產品難以與化肥抗衡,基本沒有市場。堆肥產品沒有市場,造成生活垃圾堆肥處理技術萎縮。

        4、堆肥技術不能處理全部生活垃圾

        處理過程中還會產生大量的篩余物(50%以上)需要繼續處理,不能消納處理全部生活垃圾。

        所以到目前為止,我國生活垃圾堆肥處理設施和堆肥處理生活垃圾數量僅具象征意義,還沒有在城市生活垃圾處理中發揮實際作用。

        在其他國家,堆肥處理的廢物基本是庭院植物修剪廢物、木材加工廢物和食品蔬菜加工廢物。同樣的原因,混合收集廢物很難采用堆肥技術進行處理。

        因此,堆肥技術推廣的關鍵是分類收集,以及將堆肥產品的使用作為生活垃圾土地處理的一部分,而不是作為“商品”肥料進行市場推廣。

        填埋

        衛生填埋是生活垃圾最終處置的一種方式。但是與其他處理方式不同,現代填埋技術是將生活垃圾與環境徹底隔絕,即采用工程措施將生活垃圾堆置在一個相對封閉的環境中。

        目前的填埋技術理論就是所謂的“三重屏障”理論,即選擇相對封閉的地質環境作為天然屏障、利用工程措施構筑人工襯層作為人工屏障,以及對填埋物進行預處理減少其環境危害作為預屏障。因此置于填埋場中的生活垃圾將不可能返回到生態循環中去,也就是說這一處置技術是不符合生態學原理的一種暫代技術。

        也正是由于這一原因,發達國家的均對生活垃圾填埋采取限制和逐步淘汰的技術政策。如美國RCRA(資源保護與再生法)提出了通過減少垃圾產生量和提高再生利用率來最大程度延長垃圾填埋場壽命和通過制定生活垃圾填埋的嚴格標準來限制填埋場的發展的方針,垃圾填埋率由上世紀80年代的80%以上降低到現在的50%左右,垃圾填埋場數量由1988年的6500座以上減少到現在的不到2500座。

        歐盟1999年頒布了《廢物填埋指令(CouncilDirective1999/31/EC)》,提出了“通過材料再生和能源再生等方式,鼓勵廢物的預防、循環和再生,保護自然資源和避免土地的不合理使用”的方針;同時在“通過鼓勵可生物降解生活垃圾的分別收集、產生源分類、再生和循環逐步減少可生物降解生活垃圾的填埋量”的原則提出了逐步減少“生物可降解生活垃圾”進入填埋場的規劃,即要求生活垃圾在進入填埋場之前要進行必要的預處理,以去除其中含有的有機成分。根據這一規劃,要求歐盟各國分別在指令頒布兩年內制定本國法律執行歐盟指令,在本國法律頒布實施后5年內,進入填埋場的可生物降解生活垃圾量減少到1995年水平的75%;實施8年內減少到50%;實施15年內減少到35%。到目前為止,全部或主要采用填埋處置生活垃圾的國家均難以達到目標(最近的2006年目標,即法律實施后5年目標)。

        填埋處置技術最大的優點是可以處置幾乎所有形態和性質的固態廢物,即基本不需要對進入填埋場的生活垃圾進行任何預處理和選擇;土地填埋可以作為最終處置手段,不會產生新的殘渣和殘余物;填埋場可以承受較大幅度的負荷變化,即在短時間內垃圾數量的大幅度增加和減少都不會對填埋場的運行操作產生致命的影響;同時填埋技術還有處理成本較低及建設和運行操作技術要求較低等特點。這些特點都是堆肥、焚燒技術的缺陷,也是我國和世界上大部分國家仍然采用填埋作為生活垃圾主要處理手段的主要原因。

        我國生活垃圾填埋技術發展過程中出現的最大障礙是不斷出現的垃圾填埋場周圍居民對填埋場的反對和抵制,也就是填埋場選址的困難。這實際上反映出填埋場運行過程中不可避免的對周圍居民生活環境的影響,即垃圾在填埋過程中產生的惡臭物質、高濃度滲濾液和溫室氣體——甲烷對周圍居民生活影響的直接反映。

        這些污染問題同樣也困擾著其他國家的城市管理者,因此在歐盟《廢物填埋指令(CouncilDirective1999/31/EC)》中提出的對策是限制進入填埋場的有機廢物(可生物降解生活垃圾)數量,因為這些污染物都是有機物在填埋場種生物分解的產物,有機物含量降低了,這些問題也就減弱了。

        而這些問題在我國更加嚴重,因為中國人的生活習慣、飲食習慣和生活發展水平使得我國生活垃圾中的食品廢物含量和水分都比其他國家要高,這些都有利于有機物在填埋場中的分解,從而不可避免地產生大量惡臭物質、高濃度滲濾液和高甲烷含量的填埋氣體,為垃圾填埋的環境保護帶來極大的困難。

        據統計,美國生活垃圾中有機物的比例是25%(其中一半是庭院植物枝葉),日本是32%,法國是32%,德國是14%,英國是20%,而我國卻高達50%至60%。同時由于我國高密度人口、不斷擴大的城市版圖、人民對生活環境要求的提高等原因,城市垃圾填埋場與周圍居民的矛盾就不可避免,造成了填埋場建設的選址困難。(中國城鄉環衛網)

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