试谈我国城市垃圾资源化利用
1.前言
改革开放以来,随着我国经济的飞速发展,工业化和城市化进程的加速,城市垃圾的产量也与日俱增,由此带来的垃圾任意堆放、大量侵占土地、环境污染严重、资源大量浪费等问题,已成为影响环境保护、城市建设、人民生活和可持续发展、社会和谐文明的重要因素。在我国经济增长与资源不足矛盾日益突出的情况下,加强城市垃圾管理,实现其资源化利用,深入开发其潜在价值,是实现经济增长转变,建立资源节约型、环境友好型社会,推进循环经济发展的重要环节。
2.城市垃圾处理现状
据报道,我国城市垃圾年产量近1.5亿吨,且每年以8%左右的速度递增,有近2/3的城市陷入垃圾围城困境。至今,许多城市的垃圾仍采取市效裸露位置堆放处理,无任何防护措施,蚊蝇孽生、老鼠成灾、臭气漫天,大量垃圾污水由地表渗入地下,对大气、土壤、水体环境造成了很大的污染,严重危害人类健康。
某市曾经对35处垃圾填埋场中的10处进行钻探取样调查研究,分析地下水质和垃圾断层样品,结果发现:
1)地下水质恶化,污染严重,水混浊发溴,水中均检出厌氧大肠杆菌;
2)垃圾断层样品均检出有毒有害物质。
第二种是卫生填埋方法,这种方法是大量消纳城市垃圾的有效措施,也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法,避免了露天堆放产生的问题,其最大特点是垃圾处理费用低,方法简单,但卫生填埋场占地面积大,使用时间短(一般十年左右),造价高,垃圾中可以回收利用的资源被浪费,容易造成地下水资源的二次污染;而且随着城市垃圾的大量产生,靠近城市的适用的填埋场地愈来愈少,开辟远距离填埋场地又会大大提高垃圾排放费用,这样高昂的费用甚至无法承受。
在浦东机场南面、南汇区老港海边,有一块占地5000亩、比5个上海动物园还大的土地,这就是上海老港生活垃圾卫生填埋场(一、二、三期)。从1985年开始,这里就有了一个特殊的使命——填埋上海市民每天产生的生活垃圾,它承担了全市约90%生活垃圾的处置任务。目前,前三期填埋场已经停止使用,进入生态修养期。2005年年底,位于其东侧的总投资达9.66亿元人民币的上海老港生活垃圾卫生填埋场四期(目前亚洲最大、技术最先进的生活垃圾卫生填埋场)正式投入使用,占地面积为361公顷,由全球最大的环境集团法国奥绿思集团投资、设计、建造、运行和维护,其中中信泰富拥有30%股权,工程分为填埋厂、渗液处理厂和沼气发电厂三部分,利用国际先进填埋技术,设计库容达8000万吨,可使用约50年,每天可以处理的生活垃圾多达6300吨,使上海生活垃圾无害化处理比例由30%提高到80%,对全国生活垃圾卫生填埋处理、处置将起到示范性的作用。从设计、建设、运营各环节减少渗滤液的产生,并通过填埋区底部铺设双层高密度聚乙烯防渗膜,有序导排处理,避免污染地下水,采用高维填埋技术,可将沼气收集发电。
据介绍,老港垃圾填埋场50年后“退役”,将摇身一变成为大树环抱的高尔夫球场,除按照常规铺设专用草坪外,还将在周围建设大片林区,如防风林带区、速生白杨林区等绿化特色区,它们不仅可以吸收有害气体、净化空气,还对地下垃圾产生奇特的杀菌效果,使市民置身于森林和海风中,享受大自然的清新空气。垃圾堆中含有丰富的有机肥,是植物生长极好的营养土。
第三种是焚烧方法,这种方法将垃圾置于高温炉中,使其中可燃成分充分氧化,产生的热量用于发电和供暖。近几年我国对垃圾焚烧发电产生再生能源技术越来越给予重视。其优点是减量效果显著(焚烧后的残渣体积减少90%以上,重量减少80%以上),处理比较彻底。焚烧处理要求垃圾的热值大于3.35MJ/kg,否则,必须添加助燃剂,这将使运行费用增高到一般城市难以承受的地步,同时烧掉了可回收的资源,释放出有毒气体,如二恶英、汞蒸汽等。
宁波枫林绿色能源开发有限公司经营管理的宁波枫林垃圾发电厂位于宁波市北仑区小港镇布阵岭(枫林),占地面积256亩,由焚烧主厂区、灰渣填埋场、进厂专用公路组成,一期投资达4亿元人民币。目前日焚烧处理生活垃圾近1000吨,服务区域覆盖5个行政区,服务人口超过100万,是全国第一个千吨规模、运行良好的垃圾焚烧发电工程,其部分运行参数已被吸纳在国家有关标准之内。
第四种是堆肥方法,这种方法需要人们将有机垃圾与其它垃圾分开,将生活垃圾堆积成堆,保温至70℃储存、发酵,借助垃圾中微生物分解的能力,将有机物分解成养分。经过堆肥处理后,生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。既解决垃圾的出路,又可达到再资源化的目的,但是生活垃圾堆肥量大,养分含量低,长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏,所以堆肥的规模不易太大。
3.城市垃圾价值
据美国新兴预测委员会和日本科技厅等有关专家的预测,未来10年内,全球在能源、环境、农业、医药等领域将出现10大新兴技术,其中有关垃圾处理的新兴技术被排在第二位。垃圾处理产业将成为21世纪新的经济增长点。
大量未经分类就填埋或焚烧垃圾,既是对资源的巨大浪费,又会产生二次污染。以每年年产1.5亿吨的城市垃圾计算,被丢弃的“可再生资源”价值就高达250亿元。城市垃圾处理产业不仅可从垃圾中捞回250亿元的损失,还能新创经济效益数百亿元,并由此带来生活环境清洁与舒适的社会效益,还能创造可观的再就业机会。
据北京市环保基金会最新统计,北京市年产垃圾中有废塑料36.2万吨,而一吨废塑料可生产0.37~0.73吨油;每回收一吨饮料瓶塑料可获利润8000元。有废纸38.8万吨,每回收一吨废纸,可造好纸0.85吨,节省木材3立方米,节省碱300公斤,比等量生产好纸减少污染74%。有废玻璃15万吨,利用碎玻璃再生产玻璃,可节能10~30%,减少空气污染20%,减少采矿废弃的矿渣80%。有废电池2.37亿支,利用废电池可回收镉、镍、锰、锌等宝贵的重金属,同时可减少重金属对环境的污染及对人体健康的危害。有废金属3.5万吨,每回收一吨废钢铁,可炼好钢0.9吨,可减少75%的空气污染、97%的水污染和固体废物,比用矿石炼钢节约冶炼费47%。有废食品草木121.3万吨,每回收一吨这类垃圾,可生产0.6吨有机肥,也可生产垃圾燃料,作为发电、供热的燃料。
4.城市垃圾处理对策
当前处理垃圾的国际潮流是“综合性废物管理”,就是动员全体民众参与三R行动,把垃圾的产生量减少下来。三个R的行动口号是:(1)减少浪费(Reduce);(2)物尽其用(Reuse);(3)回收利用(Recycle)。当全社会的消费者都这样做时,生活垃圾的总量和城市处理垃圾的负担就会大大减少,垃圾填埋场的使用寿命就会延长。由此节约了土地,降低了垃圾污染的威胁。由于我国是发展中国家,各方面建设都需要资金,环境保护资金投入严重不足的状况难以立即改变。因此,我们既不能完全照搬西方发达国家,全部靠高投资、高科技来消纳垃圾,期望一次到位,又不能对巨大的垃圾资源置之不理,任其泛滥成灾。中国城市的垃圾处理应走自己的路,发挥人民政府善于宣传、组织、领导群众的特点,通过立法,由简到繁,从低级向高科技过渡的方法,依靠群众,能做的先做起来,逐步加大环保投资力度,趋向完善。
为了配合资源化利用,我国将城市垃圾细分为四组,分别为材料垃圾组(包括玻璃、磁性或非磁性金属、废纸、橡胶、塑料)、有机垃圾组(厨房垃圾、生物垃圾)、无机垃圾组(炉灰渣、砖瓦、陶瓷等)、有毒有害垃圾组(废旧电池、废荧光灯管、杀虫剂容器、过期药物、医疗废物以及废电视机、电话、电脑等废旧电器的电子垃圾)。为了可持续发展,形成良性循环,城市垃圾最根本的出路是实行垃圾从源头分类,提高回收利用效率,尽快实现垃圾的减量化、资源化、无害化。
从源头减少垃圾的产生,是削减垃圾山最有效的措施之一。1、菜帮还田,净菜上市;2、商家回收产品包装物。商家送货到家后,负责收回包装物再次利用;3、简化包装、抵制豪华包装等。
为了解决宁波枫林垃圾发电厂垃圾焚烧时生成的炉渣,绿能公司和城投公司投入了大量的人力、物力进行相关试验研究,现已成功生产出炉渣水泥砖(如图4),销量比较好,目前正在进行的科研项目为生活垃圾焚烧炉渣综合利用研究——填料在市政道路中的应用研究。
5.结论与展望
城市垃圾资源化利用可以为国民经济提供巨大的经济效益。垃圾产业是一个投入巨大的产业,需要人人积极参与,构建美好、和谐、文明的社会。
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