Vol.37,No.2中国资源综合利用2019年2月China Resources Comprehensive Utilization综 述城市固体废物现状及处置技术比较分析刘敬武(江苏润天环境科技有限公司,江苏 宿迁 223800)摘要:本文以生态环境部公布的2018年全国大、中城市固体废物相关数据作为研究对象,阐述了填埋、堆肥、焚烧及回收再利用四种常用城市固废处理技术,对比各技术的优缺点,结合我国大中城市固体废物特点,得出我国城市固废处置发展方向,其具有积极的推广应用价值。关键词:固体废物;污染环境;防治中图分类号:X799.3 文献标识码:A 文章编号:1008-9500(2019)02-0107-04DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2019.02.032Comparative Analysis of Current Status and Disposal Technologies of Municipal Solid WasteLiu Jingwu(Jiangsu Runtian Environmental Technology Co., Ltd., Suqian 223800, China)Abstract: This paper takes the data of solid wastes in large and medium-sized cities in the country in 2018 published by the Ministry of Ecology and Environment as the research object, and describes four common urban solid waste treatment technologies for landfill, composting, incineration and recycling. Comparing the advantages and disadvantages of each technology, combined with the characteristics of solid waste in large and medium-sized cities in China, the development direction of urban solid waste disposal in China is obtained, which has positive application value.Keywords: solid waste; polluted environment; prevention城市固体废物又称城市生活垃圾,是指城市居1 固体废物产生及处置现状民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物[1]。根据城市固废来源不同,其可1.1 一般工业固废产生量及处理情况以分为普通垃圾、建筑垃圾、危险垃圾以及其他垃2017年,全国202个大、中城市中,产生的一圾等。依据《中华人民共和国固体废物污染环境防般工业固废量达到13.1亿t。从地域分布看,全国大治法》规定,“大、中城市人民政府环境保护行政中城市一般工业固废排放量位居前三的省份分别为内主管部门应当定期发布固体废物的种类、产生量、蒙古、江苏、山东。鄂尔多斯、攀枝花、包头、呼伦处置状况等信息”。生态环境部发布的《大中城市贝尔、昆明、渭南、苏州、榆林、太原、百色十个固体废物污染环境防治信息发布导则》要求,每年城市工业固废产生总量为3.6亿t,占全部产生量的6月5日前发布辖区内大中城市固体废物污染环境27.5%。全国大中城市产生的一般工业固废综合利用防治信息。本文以2018年12月生态环境部发布的量为7.7亿t,占利用处置总量的42.5%;处置量、储《2018年全国大、中城市固体废物污染环境防治年存量分别为3.1亿t、7.3亿t,处置、储存分别占利报》公布的数据为研究对象,探讨了城市固废处置用处置总量的17.1%、40.3%。可见,一般工业固废技术、管理机构职能体系等。的主要处理途径依然是综合利用。收稿日期:2018-12-26作者简介:刘敬武(1983-),男,江苏淮安人,硕士研究生,主要从事环评、环境污染治理及环境管理研究工作。- 107 -综 述中国资源综合利用第2期1.2 工业危险废物产生量及处理情况市固废数量和容积量等排放量,这也是从源头降低固2017年,全国202个大、中城市中,产生的工废过快增长趋势。人们要大力倡导清洁生产工艺,改业危险废物量为4 010.1万t。从地域分布看,山东、进生产工艺,注重生产环节的资源综合利用,减少后江苏、湖南是位居工业危险废物排放量前三位的省份。期的固废处置压力。烟台、吉林、攀枝花、克拉玛依、上海、苏州、岳2.2 无害化阳、临沂、宁波和赤峰十个城市的工业危险废物总产城市固废,尤其是危险固废中含有大量的细菌、量为1 304万t,占全部信息发布城市总量的32.5%。有毒有害物质,是城市生产生活中潜在的安全隐患。全国大中城市产生的工业危险废物中的综合利用量为 所谓无害化,就是将无法直接回收利用的城市固废,2 078.9万t,占利用处置总量的48.6%;处置量、储利用化学、生物以及物理等技术,对其进行无害化处存量分别为1 740.9万t、457.3万t,处置、储存分别理,防止其对周围环境的破坏性影响。占利用处置总量的40.7%、10.7%。可见,工业危险2.3 资源化固废的处理途径主要是有效利用和处置。城市固废中拥有大量可再生资源,尤其是一般1.3 医疗废物产生量及处理情况工业固废、生活垃圾等可以作为建材原料、路基辅料2017年,全国202个大、中城市中,产生的医以及发电原料等,变废为宝。为此,还需要从源头做疗废物量为78.1万t。从地域分布看,浙江、广东、好城市固废的分类收集、处理,提升资源利用效率,江苏位居医疗废物排放量的前列。上海、北京、杭州、最大程度地发挥其经济效益和社会效益。广州、重庆、成都、郑州、武汉、太原和深圳十个城市的医疗危险废物总产量为24.8万t,占全部信息发3 城市固体废物主要处理方式布城市总量的31.7%。全国大中城市产生的医疗危险3.1 填埋法废物中的处置量为77.9万t,处置率为99.74%。可见,3.1.1 原理医疗危险固废均得到了及时妥善的处置。城市固废填埋法主要分为卫生填埋法和普通填1.4 城市生活垃圾产生量及处理情况埋法。目前,传统的普通填埋法基本不再采用。卫生2017年,全国202个大、中城市中,产生的城市填埋法又分为好氧法、半好氧法和厌氧法三类。其中,生活垃圾为20 194.4万t。从地域分布看,广东、浙江、好氧法、半好氧法填埋方式最先由日本提出,该方法江苏位居城市生活垃圾排放量的前列。北京、上海、广利用城市固废垃圾中的快速分解有机物特性,极大缩州、深圳、成都、西安、杭州、武汉、东莞和佛山十个短固废稳定化周期,改善垃圾填埋后的渗出液水质。城市的城市生活垃圾总产量为5 685.8万t,占全部信息厌氧法在欧美等发达国家应用广泛,厌氧填埋法建设发布城市总量的28.2%。全国大中城市产生的城市生活成本较低,回收时所产生的沼气能够被再次利用,且垃圾综合处置量为20 084.3万t,处置率为99.5%。填埋场结构简单,易于管理。综上,从地域分布来看,在已经发布的202个大、3.1.2 现状中城市固废污染物中,一般工业固废、工业危险废物、城市固废垃圾多采用卫生填埋方式处理,但因医疗废物以及城市生活垃圾,大部分均来自经济发达其占地面积大,在东部沿海及经济发达地区的城市应的东、南部沿海省份。从处理结果来看,综合利用和用受到限制。另外,城市固废填埋场的设计、建设、有效处置占据大部分城市固废的处理。运营管理水平较低,填埋场综合利用效率较低,边坡2 城市固废处置技术选用原则防渗措施处理效果不理想等,填埋场的废气排放处无组织排放状态,渗滤液、填埋气易增加周边环境大气随着工业化、城市化进程的加快,我国城市固环境二次污染,该技术的实际应用推广难度较大。废的产生量上呈现不断增加趋势,且城市固废种类多3.1.3 进展样,增加了后期的处理难度。但无论选择何种技术,鉴于城市固废垃圾填埋场因渗滤液、填埋气而其总体处置应坚持减量化、无害化和资源化原则。导致的二次环境污染问题,目前,填埋处理方式逐渐2.1 减量化由简单的堆、填、覆盖向包容、屏蔽隔离的工程储存利用先进的生产技术和工艺,从源头上减少城方向发展[2]。- 108 -第2期刘敬武:城市固体废物现状及处置技术比较分析综 述3.2 堆肥法城市固废焚烧法,是热能利用资源化形式,利用3.2.1 原理高温热化学处理技术将固废的可燃物在焚烧炉中与氧城市固废堆肥处理,是指在人为控制一定水分、进行燃烧的过程。固废焚烧法的实质是C、H、S以碳氢比及通风等条件下,利用微生物发酵作用,使固及其他含氧元素的化学反应。废中的有机物转变成肥料的处理过程。堆肥处理固废3.3.2 现状后的产物,即为堆肥,可以实现二次利用。根据固废城市固废焚烧具有占地面积小,燃烧热能回收发酵过程中微生物对氧的需求关系,堆肥处理又分为利用,且对周围环境影响较小等特点,在我国的城市厌氧堆肥和好氧堆肥处理。其中好氧堆肥处理城市固固废处理中,其普及速度较快,尤其是在沿海、经济废,要求堆体温度在50~65℃,将固废中的有机物发达城市,以及城市土地资源少和人口密集的大、中料与填充料混合,利用高温杀灭堆体重的病菌,达到城市中应用较为普遍。但是,焚烧法处理城市固废也固废稳定化效果。厌氧堆肥处理,则是在无氧条件下,存在诸多问题:焚烧产生的飞灰、灰渣等会造成环境利用厌氧微生物实现固废中的有机物分解转化。与好二次污染,投资成本高,维护费用大,运行操作难度氧堆肥相比,厌氧堆肥技术处理效率低,工艺难以控制。大等。这都成为其推广的主要制约因素。3.2.2 现状3.3.3 进展在欧美等发达国家,城市固废堆肥处理已经达利用热力学平衡分析,通过探究固废燃烧组分到了工业化应用水平。但是,城市固废中含有大量石对燃烧元素产物的形态影响,人们研究了固废垃圾焚块、金属、玻璃以及塑料等,其无法通过微生物分解,烧过程控制;利用固废化学链式置换燃烧机理,分析需要先行进行分拣,再进行处理。因此,目前堆肥处燃烧机理及其热能回收利用等。理城市固废肥效低、成本高,推广应用市场较小。3.4 固废处理方式比较3.2.3 进展从城市固废的处理方式来看,主要有填埋、堆肥、城市固废堆肥处理技术的应用,需要先做好固焚烧、资源回收利用以及各种处理方式的综合利用[3]。废的分类,再利用易腐发酵有机成分,防止重金属渗其中,卫生填埋法占全部城市固废收运量的81.8%、透,使获得的有机肥产品符合无害化、资源化的国家焚烧技术则主要是沿海大中城市优先选用的处理方标准。式,约占收运量的14.5%,堆肥方式处理城市固废,3.3 焚烧法约占收运量的3.7%[4]。城市固废处理方式比较如表13.3.1 原理所示[5]。表1 城市固废处理方式比较处理方式优点缺点备注填埋投资较少;处理容量大;在美国等发达国家,处理效率高;必要时可重新资源化占地面积大;潜在污染危害大出现填埋多年后出现污染事件堆肥堆肥处理的垃圾可变成有机肥,主要适用有机含量高的垃圾;实现资源再利用肥效低,销售有限,发展前景小--焚烧回收热能;减量效果最佳投资大;产生有害气体;1 000 t/d焚烧炉及附属热能回收处理设备(有80%~95%的体积减量)需要终极处理投资费用高达7~8亿元3.5 综合处理技术长,减少渗滤液及废气排放量;金属、玻璃、塑料等回填埋、堆肥、焚烧处理在城市固废处理中应用较收利用,实现了经济效益和社会效益的最大化。为广泛,但三者共同的不足便是容易产生二次环境污染,需要加大工艺、设备研发力度[6]。当前,城市固废综合4 结语处理技术作为填埋、堆肥、焚烧等有机结合起来、综合结合全国各地的城市固废处理现状,分析各种为一体的处理技术工艺,如卫生填埋+填埋气体发电、处理技术的应用、研究后,笔者发现,在我国城市生焚烧+卫生填埋等。其优势主要表现在:应用综合处理活垃圾中,有机物成分高,而综合生物处理技术(如技术处置城市固废,效率高,回收利用效果好,有效避综合堆肥技术)具有成本低、运行费用低、易操作管免或减少单一处理工艺的缺点和不足;提升有机肥质量,理等特点,具有良好的推广应用前景。根据城市垃圾市场前景广阔;降低焚烧尾气处理难度;填埋场寿命延(下转第138页)- 109 -环境保护中国资源综合利用第2期有机物含量的目的[8]。此类处理形式侧重应用于面积参考文献广阔、土壤污染程度较低的场地,植物修复技术成本较低,同时易于实现,但如果未能妥善处理植物落叶,1 徐 艳,邓富玲.土壤动物在土壤污染修复中的会对其他地方形成二次污染。应用[J].现代农业科技,2018,(23):192.2.5 高温处理的修复技术2 汤华英.固定稳定化技术与某重金属污染场地的当前,最为常用的高温处理修复技术是焚烧法,修复应用[J].上海国土资源,2018,(4):48-按照焚烧地区不同,分为异地焚烧和就地焚烧两种类50.型,这两种方式都是通过超过1 000℃的高温热解焚3 项二玲.污染场地治理修复技术探讨[J].污染防毁土壤中污染物中的卤代化合物以及其他较难溶解的治技术,2016,(2):46-48.有机物,促进其挥发。人们可以利用高温处理的修复4 杨 虹,王柯菲.重金属污染场地土壤修复技术技术来处理污染土壤,其本身需要具有较高的操作工初探[J].环境保护与循环经济,2016,36(1):艺水平,但是只要能够合理操作,就可有效去除超过58-61.99.99%的土壤污染物,所以高温处理修复技术在未5 仝玉霞,袁庆军,孟凡伟.污染场地的土壤修复来属于较为理想的污染场地土壤修复技术。工作与修复技术探讨[J].环境与发展,2017,29(6):46.3 结语6 Qu C,Shi W,Guo J,etal.China's Soil Pollution 近年来,我国社会经济快速发展,但是土壤环Control:Choices and Challenges[J].Environmental 境污染问题仍然十分严峻,各类污染场地土壤的修复Science & Technology,2016,50(24):13181-项目逐年增多。尽管其具有极为广阔的发展前景,但13183.是人们需要客观认识到其发展过程中存在诸多问题。7 Fayiga A O,Saha U K.Soil pollution at outdoor 当前的修复项目侧重工业污染场地、具有较大开发价shooting ranges:Health effects,bioavailability 值的土地以及一线和省会城市,整体偏重工业污染场and best management practices[J].Environmental 地。我国作为农业大国,由于化肥及农药的滥用,有Pollution,2016,(216):135-145.很大一部分耕地也处于待恢复状态,相关部门应当高8 Romero-Baena A J,González I,Galán E.Soil 度重视,积极创新发展能够用于不同场地条件、不同pollution by mining activities in Andalusia (South 污染类型、修复成本较低的修复技术体系,促进各类Spain)—the role of Mineralogy and Geochemistry in 污染场地土壤的修复,实现可持续发展。three case studies[J].Journal of Soils & Sediments,2017,(9):1-17.(上接第109页)组分的研究,人们要大力推动水热催化气化技术、热物管理现状综述[J].天津科技,2009,(3):裂解技术和生物反应器技术等,注重探索适合我国城36-37.市固废处理应用的新技术、新工艺。同时,要积极提3 李建康.城市固体废物处理技术现状分析[J].环升固废资源化利用率,如利用废旧报纸发酵制乙醇、境与发展,2018,(7):105-106.有机固废生物法制氢、焚烧获取热能等,实现城市可4 张 琪.城市固体废物无害化资源化处置途径[J].持续发展。中国资源综合利用,2012,(8):26-29.参考文献5 梅其岳,刘汉龙,高玉峰.城市固体废物处置技术研究[J].南京理工大学学报,2006,(2):1 王晓钰,李 飞,吕笑笑.城市固体废物处理技248-252.术现状及研究进展[J].新乡学院学报,2010,(6):6 曹 越,王桂华.固体废物对城市生态环境的影36-40.响研究[J].环境科学与管理,2015,(8):69-2 杨 健,董 珂,李国会,等.中国城市固体废73.- 138 -