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城市生活垃圾再循环使用问题

更新时间:2011-11-17 10:02 来源: 作者: 阅读:5316 网友评论0

 序:垃圾,顾名思义,就是没有用的东西,这是大众化的观念。如果一类物品用上了“垃圾”的这个词,就是没有用了。不过,古人云:“天生我材必有用”,说明这个世界就没有没用的东西,“垃圾是放错位置的资源”,关键是我们如何利用罢了。对于城市生活垃圾而言,如何分类,有效的分类是再循环使用的基础。
 
一.  城市生活垃圾的特性
 
城市生活垃圾,一直是全人类最头痛的事情,因为它的特性就是生活中不需要的东西堆在一起,特别是在我们国家,人们将不需要的物品混合丢弃,形成混合型生活垃圾,再利用是不可想象的,它们不像工业垃圾,成分还比较单纯,再利用比较容易实现。

由于缺乏有效的垃圾处理方法,人们一直提倡分类收集,以利于资源化利用。在发达国家,人们的整体素质比较好,加上政府的有效引导,分类收集工作做得比较好。而在欠发达国家和发展中国家,由于各种各样的原因,垃圾的原始分类工作基本没有,自己认为没用的东西都放在一起了,扔进了垃圾桶,成为了垃圾分类和处理困难的根源。在我国,由于再回收利用有很大的市场,造就了一大批拾荒大军,经过他们的精心挑选,垃圾堆里能挑的都挑走了,留下来的就是垃圾中的垃圾了,这部分直接利用无任何价值,这也是让政府最头痛,而又不得不每天面对的现实。
 
以华南地区为例,垃圾的基本成分如下:

厨余 %

泥沙等无机物 %

塑料袋类包装物 %

高热值长条物 %

其他 %

50-70

8-15

10-15

15-20

3-5

厨余类大家很熟悉,就是瓜皮、菜叶、剩饭剩菜等;泥沙等无机物是指沙土和没法回收利于的大小玻璃瓶等;塑料袋类包装物指大家丢垃圾时的包装物,这类物品比较肮脏,虽有利用价值,但拾荒大军捡起来后还要清洗,划不来,所以还留着;高热值的长条物,大部分是鞋子、衣服、箩筐等,这些部分捡起来也卖不掉;其他部分就是拾荒大军没捡到的,如一些小的饮料瓶、啤酒盖、短小的电线,说不定还有些废铜烂铁的。
 
二.  目前采用的处理方法
 
人们一开始处理垃圾都是采用填埋方式,后来有些地方发现土地值钱或者土地越来越少了(污染问题很多当地政府都没有认真考虑),经济发达的地区就采用焚烧处理,经济不发达的地区就硬撑着采用填埋方式。后来看到焚烧发电带来的问题也是多多,而且资源又越来越缺乏时,又想起了资源化利用,如堆肥等综合处理。但是,不管采用何种方法,问题还是多多,可以说,目前处理生活垃圾所采用的方法,都是没有办法的办法,不得已而为之,在新方法出来之前,大家也只好在普通方法上探索了,也可以说是在矮子里比高低而已。
 
下面简述目前采用的几种方法的特点:
 
(一)填埋
 
目前有大约90%的生活垃圾采用的是这种方法,大一点的城市由于土地值钱和管理相对比较完善,大部分采用卫生填埋,但少之又少;小一点的城镇,土地价值还体现不出来,况且资金也跟不上,只好采用简单填埋,这占大部分。
 
 
填埋的优点就是简单,看上去省钱,但后遗症比较多,而且造成的后果还是不可逆的。在填埋时要达到真正的环保标准,处理费用还是比较高的。所带来的问题,有以下三方面:
 
1.  水源污染:  主要是由渗滤液造成的,渗滤液是由厨余部分造成的,如果没有卫生填埋的保护层,这些渗滤液经过土壤进入地下水,会造成更多的污染,特别是重金属和病原体的污染,可以使周边地区人群处于亚健康状态;全国的城镇都是相连的,特别是南方地区,人口密度更加大,每一个镇级都有填满场,可想而知,对一大片人们的身体影响有多大!
 
2. 易燃废气:  垃圾中的厨余堆放在一起,经过厌氧发酵后,产生成分复杂的废气,这些气体的主要成分是甲烷和二氧化碳,容易造成填埋场存在燃气爆炸等长期安全隐患,如果这些气体没有收集使用,进入大气中可造成大气的污染和产生温室效应。
 
3.土壤污染:  一方面,渗滤液污染土壤,特别是重金属的污染;另一方面,塑料等不可降解的成分使这片土地永远无法使用,即使填埋场封场后采用诸如植树等生物方法还原生态,也没有办法降解那些部分。
 
(二) 焚烧发电
 
焚烧发电是将一种能量转化为另外一种能量,但用到处理城市生活垃圾时,如果是全部生活垃圾都要进行焚烧处理,用资源化利用这个词是比较勉强的,应该说是浪费资源的同时回收一部分资源,因为生活垃圾中有50%左右是水,10%左右的无机物,它们是无热值或者是负热值,再先进的焚烧炉也需遵循能量守恒定律,无可奈何之。
 
焚烧发电的关键难题就是厨余垃圾,如果能将厨余垃圾分离出去,焚烧发电是可行的。不分离厨余垃圾,又要使焚烧能比较顺利进行,就必须进行生活垃圾的预处理,目前大约有以下几种方法:
 
1.添加燃油,不过由于燃油比较贵,比较少用;
 
2.添加煤炭或者高热值的工业垃圾,目前大部分使用这种方式,使垃圾发电变为小火力发电;
 
3.将原生垃圾堆放一段时间,发酵后的垃圾水分减少了很多,然后再添加适当的煤炭,这样能节省费用,不过大型化就比较困难了;
 
4. 有人说,垃圾填埋几十年后再来焚烧发电,说是新工艺,还有诸多优点,或许是吧。但哪里有那么多的土地给你填埋几十年由于土地非常昂贵,如果要将垃圾运送到很远的地方去填埋,涉及到运输费用和土地资源的问题,焚烧发电对发达的大城市来说,也是一个不错的选择。但在我们国家,目前焚烧发电也存在诸多问题:

1. 采用BOT方式建设的焚烧发电厂,大部分采用处理量来结算垃圾处理费,建设方为了得到更多的处理费,往往垃圾还没有烧完就推出来去填埋了。所以在建设焚烧发电厂时,填埋场的建设往往同步甚至超前的,政府成为冤大头。
 
2. 由于垃圾发电有优惠政策,垃圾发电往往就变成小火力发电,基本上不处理或者少处理生活垃圾,垃圾还是送到填埋场。
 
3. 尾气处理需要比较高的成本,很多运营商都会在这方面下工夫省钱,致使排放往往达不到标准,成为污染大户。事实上,焚烧发电变成双重污染,既有填埋的污染,又有焚烧的大气污染。
 
4. 政府给的补贴往往不够或者不到位,使焚烧发电厂运转困难。最终还是选择填埋。
 
 5.  技术难题造成效益、利益和管理等诸多问题,终将部分焚烧发电厂变成摆设。
 
如果要让垃圾焚烧发电达到理想的要求,在我们国家,最好的途径就是政府运营,焚烧发电厂是政府的,花多少钱也是政府的,而且严格按照企业管理的角度去管理,只有这样才能使焚烧发电厂达到真正的目的,但当地政府要很有钱,我们国家目前还是没有条件。

 三、资源化利用

 资源化利用是目前最流行的用语,但任何资源再利用的首要条件是物品单一或者是性质相近,对于生活垃圾的资源化利用,其首要条件是原生垃圾的分类。目前为止,还没有有效的分类方式正式投入使用,所以资源化利用也只是在简单分类的基础上尽量利用罢了。人类要完全资源化利用生活垃圾,就要完全分类它们,这是人类垃圾处理技术的一个门槛,跨过这个门槛,就是一个质的飞跃,垃圾就是廉价的高值原材料了。
 
 人类在不断的摸索垃圾分类的方法,在简单分类基础上的资源化利用也有不少示范点,但真正成功的例子很少,不过,经过人们的不断探索,资源化利用的路上已经迈出了一大步。
 
目前的资源化利用,包括二个方面:
 
1.对已有的垃圾填埋场的利用
 
l  沼气发电
 
就是将垃圾填埋场的沼气收集后发电,有比较成功的先例,并且也成功申请CDM项目,对生活垃圾填埋场的后处理有比较好的借鉴作用。
 
l  堆肥
 
填埋场使用一段时间后,将堆肥化的有机物筛分出来使用。不过这样堆出来的肥料有比较大的局限性,包括肥料不干净(含有玻璃石块等细小无机物)和重金属方面一般都会超标,只能用于植树造林或者城市绿化。
 
2.  处理现有的原生垃圾
 
处理现有的原生垃圾,由于是及时处理,采用单一种方法处理存在很多弊端,无法实现资源化利用。目前采用比较多的是综合处理的方法,一般综合简单分类、堆肥、焚烧发电或者气化发电。对于还没有方法可以将原生垃圾完全分类的情况下,这样综合利用已经将垃圾处理技术前进了一大步。有以下优点:
 
l  将有机物和无机物大致的分离出来,有机部分发酵成肥料,对处理厂的运营有帮助,毕竟肥料可以增加收入。
 
l  有机物和无机物从垃圾中分离后,剩下的部分,其热值大幅度提高,降低了焚烧发电或者气化发电的成本,使垃圾发电基本可行。
 
不过,由于目前分离垃圾的方法有限,不可能将原生垃圾比较好的分离,在堆肥方面又带来一定的困难,虽然说通过筛分新鲜垃圾后堆肥的肥料重金属方面一般不会超标,但这些肥料有致命的特点:肥料不干净,垃圾中的细小无机物基本上都进到肥料里面去了,特别是有部分小块玻璃和部分金属,只能将这些肥料用于植树和部分绿化,使用范围太窄了。如果将这些肥料再次深加工,假如是简单的筛分,效果不是很好;如果将其研磨成粉状肥料,成本太高,没有市场竞争力,又不值得,所以垃圾加工的粗肥料使用范围很有限,也就限制了这个技术发展,只能适合于小城镇的,而且是山地种植比较广泛的地区。
 
但资源化利用还是以后发展的方向,起码这一技术能回收部分能源,降低垃圾处理成本。采用这样的技术处理原生垃圾,由于部分处理了垃圾中最致命的有机物,相对单独填满或者焚烧发电来说,也是一个飞跃。作为周转用地?

四、理想处理生活垃圾办法的探索-水分选法
 
垃圾是资源,这是全人类垃圾处理行业的共同观点。不过,垃圾资源化利用的首要条件是原生垃圾的有效分类,简单分类要实现资源化利用比较困难,就算资源化,也是比较勉强。
 
面对一堆垃圾,它们又没有专门的特性,要分类它们,确实是一大难题,所以分类这个槛能跨过去的话,城市生活垃圾的处理问题就解决了,那个时候,垃圾就不是垃圾,而是资源,是产品的原材料。
 
这里以博罗垃圾综合处理示范基地为案例进行分析。
 
 
这是一种已经进入试运行的新技术,工程坐落在广东省博罗县内,它是由中国科学院广州能源研究所与广州明亮环保科技有限公司共同建立的废弃物综合处理研发平台基础上建立起来的示范基地,正在运行此新技术,这一新技术称为WST(Waste Solution Teleology)。技术主体属于明亮环保,研发时间超过10年。此技术是通过水作为介质,采用机械方法对原生垃圾进行分类的一项新技术。
 
水是万物之灵,有生命的物质,一刻也不能缺少水,无生命的物质,在水的作用下,也会展现出不同的特性。对于城市生活垃圾这种没有规则的复合体,没有水的作用,要想彻底分离它们,是万万做不到的。能够想到用水去处理生活垃圾,一只脚就已经进入了这个门槛。
 
1. 水分选系统的基本原理
 
水是一种非常好的介质,任何组分的复合体,在水的作用下,基本上都是能够实现物理上的分离和归类。就像我们日常中的洗菜、洗衣服、搞卫生,目的都是要实现不同物体的分离,但都必须经过水的作用才能实现。这个千百年来人人都懂的道理,应用到生活垃圾的处理时,也有相同的结果。
 
在生活垃圾中,不管是什么样的复合体,无非就是有机物、无机物、塑料袋、扁平物、玻璃瓶、饮料瓶、长条物等,虽然它们堆放在一起时会相互沾粘,在水的作用下都会自动分离和归类。
 
2. 实现水分选的工作方法    

虽然知道垃圾在水的作用下能分离,但要将它们真正分类还是一个庞大的系统工程,因为生活垃圾很复杂,也因为它的复杂性,才使这项成果花费了十多年的时间。
 
物理上的分离就要用物理的方法,破袋和筛分是要做的第一件事情,在水的作用下,泥沙通过细细的筛孔,分离了;长条物,通过中间收集杆,也收集了;重物,全部沉底,也收集了;第二件事情,就是将目前垃圾中含量还是比较多的扁平物用气流吹走,因为它很轻,吹吹就走了;第三件事情,就是在水道水流的作用下,将有机物、塑料袋、瓶子等等物品再次分类。
 
这是一个综合的系统工程,解决了垃圾处理的关键问题,将垃圾变成了资源,变成了产品的原材料。
 
3. WST应用的配套技术
 
由于采用水作为介质,每分类1吨原生垃圾大约需要20吨的水,而且大约有40%的物质在分类过程中会融入水中,水处理就是WST技术应用中需要解决的配套问题。不过,此类污水处理的技术有相对完善的技术和设施,只是采用何种污水处理比较合适,才可以达到最大的资源化利用和降低运作成本,比如,采用沼气的方式处理等等。这是个需要优化衔接的课题。
 
最为理想的配套技术,是将垃圾分类后,塑料类物品全部用于炼油,将其变成柴油和汽油,解决石化能源的危机;有机物类物质,产生沼气后发电,既减轻了污水处理,又能将其直接变成能源,沼气渣直接用于制有机肥;高热值部分,用于气化发电或者焚烧发电,或者直接供应给发电厂等燃煤大户使用。这样就可以将垃圾完全资源化利用,实现整个资源的大循环。
 
4. WST技术的局限性
 
任何的技术都不是万能的,WST技术也有它的局限性,表现对生活垃圾组分方面有要求,只能处理人们日常生活中每天都丢弃的生活中的垃圾,与部分人想象的生活垃圾有区别。对于偶尔丢弃的生活垃圾有局限性,如大石块、电器、家具、树枝、箩筐、棉胎等大件物品。
 
5. WST技术展望
 
任何一个难题,人类都能够攻克,一旦跨过这个门槛,就不再是难题,水分选技术(WST)既然能够将生活垃圾完全分类,就能成为生活垃圾处理的通用标准技术,千百年来给人们生活带来无限困惑的生活垃圾问题将会慢慢消失。
 
WST技术的诞生,将会给生活垃圾终极处理带来一场彻底的变化!
 
五、城市生活垃圾的理想处理模式
 
资源化利用是城市生活垃圾处理的最理想模式,有效分类是资源化利用的前提,人类最理想处理城市生活垃圾模式如下:
 
SHAPE  * MERGEFORMAT 
这里仅仅是个开始,在这和平年代,环保产业将推动社会的发展,城市生活垃圾处理的产业链也是非常庞大的,特别是采用了WST技术后,垃圾终将变成资源。
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