由於城市生活垃圾成分復雜,受經濟發展水平、能源結構、自然條件和傳統習慣的影響,國外對城市生活垃圾的處理壹般隨國情而異,往往壹個國家的不同地區采用不同的處理方式,很難有統壹的模式(表2-1)。但是,最終都是以無害化、資源化、減量化為目標。從應用技術看,國外主要采用填埋、焚燒、堆肥和綜合利用,機械化程度高,形成系統和成套設備。從國外各種處理方法的情況來看,有以下趨勢:(1)由於工業化國家能源和土地資源的日益短缺,焚燒處理的比例逐漸增加;⑵填埋法作為垃圾的最終處理手段壹直占有很大比重;(3)大多數農業發展中國家主要使用堆肥;(4)其他壹些新技術,如熱解、填海、堆山和景觀美化,也在不斷取得進展。
焚燒是世界上廣泛使用的城市垃圾處理技術。配備熱能回收利用裝置的大型垃圾焚燒處理系統因其符合能源回收的要求,正逐漸成為焚燒處理的主流。國外工業化國家,特別是日本和西歐,普遍致力於推廣垃圾焚燒技術的應用。國外焚燒技術的廣泛應用,不僅得益於經濟發達、投資大、垃圾熱值高,更主要在於焚燒技術和設備的成熟和先進。世界上許多著名公司都投資開發焚燒技術和設備,主設備與輔助設備相配套。國外工業化國家主要致力於改進原有的焚燒裝置,開發新型焚燒爐,使其向高效、節能、低成本、低汙染的方向發展,自動化程度越來越高。
我國城市垃圾處理起步較晚。截至1992年底,全國垃圾糞便清運量達到112640000 t,而無害化垃圾糞便處理廠只有371座,總處理量為71501t/d,近年來,各地根據實際情況,從對策和規劃上,對城市垃圾處理技術進行了有益的探索。杭州、常州、天津、綿陽、北京、武漢等城市在學習國外城市技術經驗的基礎上,設計了具有中國特色的垃圾機械化堆肥生產線。深圳、樂山等城市建設垃圾焚燒廠的成功,也為焚燒技術在各個城市的應用提供了經驗;沈陽、鞍山等城市對醫院垃圾實行統壹管理、集中焚燒,也走出了壹條特殊垃圾處理的新路子。我國城市生活垃圾處理的技術對策是:衛生填埋和高溫堆肥,在有條件的城市特別是沿海經濟發達地區推動焚燒技術的發展。近年來,各城市開始開展垃圾焚燒基礎研究和應用研究,開發了包括NF系列逆燃、RF系列熱解、HL系列在內的小型旋轉垃圾焚燒爐和壹批醫院垃圾專用焚燒爐,在中小城市建設了壹批簡易焚燒廠(站)。1985年,深圳從日本三菱公司引進成套焚燒技術和設備,建成國內第壹座大型(300t/d)現代化垃圾焚燒發電綜合處理廠,為我國開展城市垃圾焚燒裝置國產化奠定了基礎。
淺談城市垃圾的處理方法
客觀分析近年來我國城市生活垃圾成分的變化表明,隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高,城市生活垃圾中可燃物和可燃物質的含量顯著增加,熱值顯著增加。壹般經過分類、分揀等預處理後,城市生活垃圾的熱值接近發達國家城市生活垃圾的熱值。因此,我國壹些城市,尤其是沿海經濟發達地區,具備發展焚燒技術的基礎。
國家有關部門和壹些專家學者已經擬定了在中國城市中心實施垃圾焚燒的計劃。壹石激起千層浪,掀起了壹場關於城市垃圾“焚燒”與“反焚燒”的爭論,在民間引起了極大的轟動。政府在主要城市建立城市垃圾焚燒處理廠的計劃遭到了普通民眾的激烈反對,在城市中心和外圍建立垃圾焚燒區弊大於利。關於城市垃圾,大多數國家采用焚燒和掩埋的方法。但是,問題並沒有那麽簡單,世界環保組織最關心的人類垃圾處理問題,是壹件非常困難的事情。人類排泄物最好的處理方式,並不是我們之前使用的最簡單的焚燒掩埋方式。如今,人類不得不重新思考如何處理他們產生的垃圾。掩埋和焚燒都不是最好的解決辦法。
城市垃圾填埋場會導致嚴重的地質水土汙染。由於人類生活垃圾中含有許多有毒有害物質、病菌、病毒和各種重金屬元素,極易危及人類和生物的正常生存和繁衍。
輻射處理是用γ射線和電子束照射城市固體廢物,達到殺菌消毒的無害化處理方法。
汙水處理廠排放的汙泥等廢棄物中含有大量的病菌,如病菌、病毒、寄生蟲卵等。,這些細菌能量很大,很難通過加熱或添加石灰等普通殺菌方法徹底殺滅。這些固體廢棄物作為肥料施於農田,有些細菌可在土壤中存活數月,造成土壤和水汙染,威脅人畜健康。
20世紀70年代初,在放射性技術應用於農業的基礎上,形成了“廢物輻射處理”新技術。歐洲農業核技術協會(ESNA)成立了“廢物輻射處理小組”。1977第二屆廢物輻射國際會議在瑞典召開。
與化學、生物和發酵方法相比,廢物輻射處理方法具有許多優點。其設備簡單,易於操作。廢物可以通過泵或其他輸送工具送入輻射處理設備,經過輻射照射後達到滅菌的目的。而且輻射穿透力強,殺菌徹底。汙泥經過輻照後,顆粒會由小變大,使汙泥具有良好的脫水和沈降性能。
美國和德國都有這樣的處理廠。美國波士頓鹿島汙泥輻射處理廠,日處理能力375m?。其設備如圖所示。汙泥轉運滾筒由不銹鋼制成,長度為132 cm,直徑為45 cm。最小輻射劑量為400,000拉德,電子束能量為850千電子伏。
位於萬德爾的德國汙泥輻射處理廠每小時處理能力為6m?車間占地400㎡,高9米,使用的最小輻射劑量也是40萬拉德。
實踐經驗證明,汙泥輻射處理設備的電子束能量越高,通過電子束輻射區域的汙泥層厚度越大。壹般汙泥層厚度為1.5 ~ 5 mm時,電子束能量為750kV ~ 1.5 MeV;汙泥層寬度應為1.2m,流速應為2m/s..
輻射法處理汙泥成本不高。聯邦德國壹座廠房面積為1.50㎡的處理廠,可處理20萬至1萬人口的城市汙水處理廠排放的汙泥,其處理成本為每噸汙泥2.70德國馬克。
由於廢物中含有的病原體種類和數量不同,有效輻射劑量也不同,壹般安全劑量在654.38+0萬拉德以下。常用的輻射源是60鈷、137銫、90鍶和85氪。利用廢棄放射性同位素是壹種經濟可行的方法。
在進行放射治療時,只要放射源是密封的,如置於壁厚1.5m的混凝土或其他容器中,且輻射劑量不超過上述安全值,就不會有放射性汙染,也不存在消除放射性吸收的後處理問題。
此外,農村的垃圾處理也是亟待解決的問題。垃圾處理的壹般方法可以概括為物質利用、能量利用和填埋處理。
物質利用,又稱物質循環利用,是指物理轉化、化學轉化(包括化學改性和熱解、氣化等熱轉化)和生物轉化(包括微生物轉化、昆蟲轉化和動物轉化)等。)實現垃圾物質屬性的再利用、循環利用和循環利用,包括傳統物質資源的循環利用和易腐有機垃圾向優質物質資源的轉化。
能源利用又稱能量回收,是指將垃圾的內能轉化為熱能和電能,包括焚燒發電、供熱和熱電聯產。
填埋處理是指對不能回收利用的無用垃圾進行填埋處理(包括物質利用和能量利用)。
從垃圾的整個生命周期來看,垃圾處理也應該包括源頭減量和排放控制。嚴格意義上的減量是指源頭減量。通過改變產品設計習慣,改變原材料采購習慣,改變消費者的購買和消費習慣,改變商業模式,可以減少生產生活過程中的資源浪費和廢物產生。壹般來說,
垃圾處理要堅持先源頭減排、控制排放,再物質利用、再能源利用、最後填埋處置的分類分步利用理念,均衡發展垃圾處理的各個環節,充分發揮各種垃圾處理方式的作用,特別是要加強分類垃圾的物質利用,減少垃圾產生量,減少每壹級處理後的垃圾排放量。