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1、吴香尧,城市生活垃圾无害化处理现状及存在的问题与改善措施,（成都理工大学 成都 610059）,一、城市生活垃圾的处理量、处理方式及动向,四川省截至2005年底，设市城市和主要县城已建和在建城市生活垃圾处理工程有70座，共计处理量每天达1.6195万吨，其中2004年投入运行的各种处理方式所占处理量比例分别为：综合处理方式（含堆肥）占31%，单独焚烧工艺占7.6%，单独卫生填埋占61.4%。2005年投入运行的各种处理方式所占处理量比例分别为：堆肥+焚烧占7.3%，堆肥+卫生填埋占15.6%。焚烧+卫生填表埋占7.0%，综合处理占10.0%，单独焚烧占2.7%，单独卫生填埋占47.7%，转运站
2、占9.6%。以上城市生活垃圾无害化设施中三种生活垃圾处理方式都被采用。20062010年待建的有110座县城级生活垃圾处理设施，所采用的处理方式全部单一卫生填埋。,二、四川省代表性城市生活垃圾组成特点,四川省地处中国西南区，城市居民生活燃气率比较高，生活垃圾组成中煤灰少，无机物占比例少；厨余垃圾比例高（40%），含水率高（40%），详见表1。,表1 四川省代表性城市生活垃圾组成（%）,1堆肥系统存在的问题堆肥是生活垃圾资源化的主要途径，是垃圾综合处理工艺的核心。其工艺路线的拟定是根据垃圾组成、容重、粒度、含水率等性质，将混装生活垃圾按类分流，通过前处理、发酵、后处理和堆肥产品适销而达到物尽其用
3、，因此，对于垃圾综合处理工艺中的堆肥系统而言，分选技术是关键，发酵技术是主体，堆肥适销是目的；但实际工程中有些垃圾处理厂在前处理、发酵和后处理都存在一些问题，堆肥产品肥效低,达不到适销对路。,三、城市生活垃圾处理工程中存在的问题,分选技术是前处理的中心环节。目前分选技术都是机械分选配合人工分拣，机械分选目前采用的主要是筛分、磁选及重力分选。但是大多数垃圾综合处理厂至今尚未深入调研所处理生活垃圾各组成的物性，包括粒度、容重、磁性以及表面润湿性、磨擦性、弹性、电性等，于是机械分选设备选型依据不足，缺乏针对性，大多是盲目套用，加上生活垃圾湿润而粘稠，以致筛分效果不尽人意。生活垃圾综合处理中的分选技术
4、分为前分选系统和后分选系统，二者处理目的不同，因此工序配置也就不相同。现分别阐述如下：,11分选技术存在的问题,前处理系统包括破碎和分选，目的是去除非堆肥物质和调整可降解有机物的粒径。去除非堆肥物质，它采用的主要是要机械筛分和人工手拣。调整可降解有机物粒径是通过破碎实现的，为此，前处理系统的工序配置应遵循简单、实用、耐用、耐腐蚀的原则。通常前处理工序是由供料装置拦截装置匀料装置破袋/破碎和筛分装置磁选装置电池清除装置、人工拣选以及连接上述各工序的输送装置组成。,（1）前处理系统的工序配置,物料发酵后进入后处理系统，后处理系统的工序包括分选、造粒和打包；其中分选的功能是去除杂质（如玻璃、陶瓷、塑
5、料、砂石等残片），而精化堆肥产品，提高堆肥产品质量。目前省内各垃圾综合处理厂后分选技术主要是筛分，单一采用筛分技术无法分离附着于杂质上的降解形成的腐殖质微粒，生产出的堆肥产品有机质偏低，达不到配制有机肥的要求，为了去除腐熟堆肥中的杂质，提高堆肥有机质，目前后分选系统的工序作如下改善：腐熟堆肥经粗筛分，筛上物送去再堆垛发酵；筛下物在烘干后，与再堆垛发酵的产物一道经风选去除泥沙、玻璃、陶瓷碎片及小石子等杂质，然后经破碎、细筛分生产出的精堆肥投放市场有一定销路。,（2）后处理系统的工序配置,堆肥技术的主体是可降解有机废物的发酵，我省生活垃圾综合处理厂采用的发酵工艺都是仓式静态好氧发酵（包括同仓好氧发
6、酵、兼氧后熟的发酵工艺和仓式好氧发酵与出仓堆垛后熟的发酵工艺），这种仓式静态好氧发酵工艺的影响因素较多，但是四川省内多数垃圾处理厂并没有在有机废物发酵过程定期监测这些主要影响因素有关的工艺参数，于是凭经验评估垃圾腐熟过程，这就难以掌握恰到好处的腐熟度。为此建议采用有机物料含水率、氧浓度、温度、pH值等测定仪自动监控垃圾发酵过程各种影响因素的变化参数，定量控制垃圾好氧发酵过程达到最佳状态。,12 生活垃圾发酵工艺存在的问题,静态好氧发酵的最佳条件是可降解有机物含量40%60%，含水率55%，有机物粒度50，适宜发酵温度2070（其中2045中湿阶段12天，随后进入5065高温无害化阶段34天），
7、发酵过程垃圾堆层适宜的氧浓度14%17%，pH值6.57.5，发酵过程物料C/N比控制在30：135：1。,（1）垃圾堆肥制有机复混肥是失败之举（2）垃圾堆肥市场培育A、加强生产作业管理，改善堆肥工艺技术，提高堆肥质量。B、适销对路精堆肥产品只是具有一定肥效的腐殖土，是很好的土壤改良剂。C、市场培育堆肥产品投入市场需要大力培育，其市场导入一般需23年培育期。生活垃圾资源化利用，如果没有市场驱动，所建垃圾堆肥厂将是“有一时之功，无长久之效”，最终将成为一种“摆设”。,13制肥存在的问题,省内有的垃圾综合处理工艺配套有焚烧系统，送入焚烧炉的主要是前分选的筛上物（废塑料、废纸、织物和竹木等）不可降解
8、或难降解有机物。塑料类焚烧产生的烟气中，二恶英含量较高，控制二恶英达标排放炉内燃烧条件控制难达到垃圾焚烧技术规范要求（主要是烟气停留时间和湍流度）烟气净化处理系统设施中多未配置骤冷器，有的甚至不设置布袋除尘，外排烟气中二恶英能否达标，无法保证。省内焚烧系统二次污染堪忧。,2、焚烧系统存在的问题,21 生活垃圾综合处理工艺配套的焚烧系统 所存在的问题,（1）我省中小城市生活垃圾大多低位热值偏低我省中小城市混合收集的生活垃圾含可燃物低而含水率又高，其低位热值4000kj/kg，进炉焚烧难确保自燃。（2）焚烧设备选型存在的问题A、炉体选型存在的问题B、烟气处理设施留下隐患C、灰渣未做安全处理（3）贮
9、料坑渗滤液不作处理便排放,22混合生活垃圾全焚烧存在的问题,2002年以来，我省建设的垃圾处理工程采用单一的卫生填埋工艺。省内这些全卫生填埋的主体工程防渗、导渗、导气、垃圾挡坝、截洪沟、渗滤液调节池及渗滤液处理设施等都较配套，但各主体工程的质量和填埋作业及填埋设备却存在一些问题。,3、卫生填埋存在的问题,（1）场底人工防渗的土建结构面质量问题（2）防渗材料的选取问题A、天然防渗材料必须选取渗透系数K10-7cm/S、粘性指数15%以及0.002，粒度成分50%的粘土才能保障场底防渗要求。B、人工防渗工程质量，其中土工织物（无纺织物）一般选取300g/m2，土工膜应选取厚度1.5mm、密度最小值
10、达到0.94g/cm3、炭黑含量2%3%、渗透系数10-12/s。,31防渗工程质量问题,A、场底防渗层省内天然防渗层制作通常是地基粘土铺平夯实（20cm夯实一次，实厚度达2m、K10-7cm/s）上铺30cm鹅卵石（D=510cm，属渗滤液导流层）土工织物生活垃圾。省内采用天然防渗的卫生填场，粘土铺设也未按20夯实三遍，而2m夯实12次。人工防渗层大多采用单复合衬层防渗系统，其制作工序是：生活垃圾渗滤液导流层（厚30卵石层）膜上保护层（无纺织物，300g/）土工膜（1.5mmHDPE膜）下垫层（无纺织物，300g/m2）膜下防渗保护层（压实土层1.0m，K10-7cm/s。）地下水导流层(厚
11、30卵石层)地基。此外土工膜施工要求达到铺设平缓、无皱折，铺设每间隔10m回折15cm，搭接的焊缝尽量少；B、斜坡防渗斜坡上铺设不应该有水平焊缝，且用锚固沟锚牢，边坡与底面交接处不设焊缝。,（3）防渗层制作的质量问题,渗滤液收集系统包括渗滤液导流层、收集沟和多孔收集管以及调节池。A、省内一些垃圾填埋场的渗滤液导流层在铺设过程，场底坡降并非连续呈2%向垃圾挡坝前的最低点延伸。B、收集沟分主沟和支沟，省内一些垃圾填埋场收集沟的主沟和支沟夹角，支沟之间的间距，花管开孔率，沟内卵石铺置等等并不规范铺设，这将导致垃圾渗滤液导流不畅C、渗滤液调节池容量设计问题调节池容量的确定应根据渗滤液水量预测值和储存时
12、间来确定。但是计算渗滤液产生量时仅考虑进入填埋场成为渗滤液的年平均降雨水量，而没有考虑雨水转为渗滤液的比例和垃圾自身含水量以及垃圾中有机物降解产生的水量，也未考虑20年一遇的特大暴雨量和渗滤液处理设施检修时间。,32渗滤液收集系统存在的问题,截洪沟是山谷型填埋场至关重要的防洪排水工程措施，省内卫生填埋场多为或类规模类型，其过水能力设计必须按20年一遇、50年校准的大暴雨进行设计，可是大多填埋场截洪沟未按上述要求进行设计，而是按年平均降雨量的过水能力进行梯形断面设计，甚至将就原小沟改造的。,33截洪沟设计存在的问题,规范的填埋作业，即垃圾进场在分区分单元内按“定点卸料均匀推铺三遍压实限时覆盖及时
13、封场”的填埋作业工序进行规范填埋，但省内不少垃圾填埋场并没有按上述工序进行填埋作业，使垃圾填埋后存在一些隐患。A、分区分单元问题卫生填埋场分区分单元以便生活垃圾在有控管理下进行填埋作业。但是省内一些“卫生填埋场”的分区分单元却存在任意性。B、填埋作业存在的问题正规的填埋作业是在管理人员指挥下定点卸料，然后由推土机均匀推铺，每次堆层厚度视压实机械不同而异，用专业压实机碾压则每次堆层厚度达60碾压三次，若采用推土机碾压则堆层厚度30，压碾三次；垃圾堆层达2.0m2.5m时覆盖一层20粘土，累计达4层厚度（1012m）便组成一个大单元，其上覆盖50粘土，并构建平台供车辆通行。单元厚度达到终场设计厚度
14、后，便可进行封场覆盖。其中最突出的是压实作业和限时覆盖的问题。压实作业存在问题限时覆盖问题,34填埋作业和填埋设备存在的问题,渗滤液处理要达标，难度相当大。省内各设计单位主要依据垃圾渗滤液中BOD/COD3.0以及COD、BOD等有机物浓度高，都采纳生化、物化相结合的处理工艺，又添加混凝沉淀法去除重金属离子和吹脱除氮法去除NH3-N的工艺。如某公司就是根据上述考虑而拟定如下渗滤液处理工艺流程：,35渗滤液处理工艺存在的问题,但是由于垃圾渗滤液中COD、BOD NH3-N等有机物浓度高，水质水量变化大，排放接纳水体大多要求级排放标准，这种处理工艺难达到一级排放标准。为此渗滤液处理最好引用膜处理技
15、术（包括反渗透、纳滤、超滤和微滤等分离技术），但造价高，运行费也高，为此首选的处理方法是厂外处理合倂城市污水处理厂一倂处理。,四川省地级市和大多数县级市的居民生活能源气化率较高，生活垃圾中可生物降解的有机物比例大（大多数40%）、含水率高（一般50%）、热值低，采用全焚烧工艺因热值低、烟气中有害物质二次污染难控制、运行费偏高，不是优选的处理方法；生活垃圾全填埋是不符合了持续发展和循环经济发展模式的要求，城市生活垃圾采用综合处理工艺技术，不仅能达到减量化、无害化和资源化目标，而且还具明显社会效益和环境效益。总之，城市生活垃圾综合处理是生活垃圾处理工艺技术发展的必然，是符合循环经济发展模式，必须大
16、力扶持，强化企业管理，建立示范工程。,4、城市生活垃圾综合处理和再生利用工艺技术符合循环经济发展模式,开征垃圾处理费，使我省垃圾处理实现产业化有保障。但是我省各市县社会经济水平不一，垃圾处理费收费标准、收费渠道、收费管理模式也将不相同，根据各市县社会经济发展水平和家庭人均收入来确定合理的收费标准，拟定一套完善的收费系统和健全的经营收费管理体系，如果垃圾处理费仍然按行政事业性收费的管理模式，垃圾收费将大部分充失，垃圾处理产业化势必走不通。,5、落实和完善垃圾处理收费政策,6、城市生活垃圾处理工程现状分析的依据与判据,61、高温好氧堆肥A、现状分析依据城市生活垃圾堆肥处理及污染防治政策，建筑部、国
17、家环保局、科技部建成2000120号城市生活垃圾堆肥处理工程项目建设标准，建筑部2000城市生活垃圾好氧静态堆肥技术规程CJJ/T52-93城镇垃圾农用控制标准（GB8172）城市生活垃圾堆肥厂技术评价标准（CJ/T3059）,B、现状主要判据生活垃圾的有机含量（应40%）和堆肥产品有机质含量（20%）。堆肥过程物料温度5560，保持57天。堆肥产品中重金属含量符合农用标准（如Cd0.001%，pb0.015%等）。臭气处理达到恶臭污染物排放标准。渗滤液的排放应符合污水综合排放标准。非堆肥物料是否进行卫生填埋处理或焚烧处理。,C、现状分析大多数堆肥厂技术含量不高，管理水平偏低，处理设施不配套，
18、设备质量不高。堆肥产品质量低，市场滞销。缺乏完善的市场机制和相应的政策保护体系。D、选择堆肥处理工艺的条件生活垃圾进行分类收集，垃圾可降解有机物含量40%，电池、灯管分离出去。落实堆肥产品的营销价格，认真做好市场需求分析，做到适销对路。要有严格监控堆肥产品的重金属含量的措施。建厂投资和运行费用适中。,62、焚烧处理A、现状分析依据城市生活垃圾焚烧污染控制标准（GWK133-2000）城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准，建筑部2000生活垃圾焚烧处理工程技术规范CJJ90-2002,B、现状主要判据炉内温度850下，烟气在炉内停留2s；炉烧热灼减率5%。烟气除尘是否采用布袋除尘器。大气污染物排
19、放限值是否符合要求。含重金属量高的灰渣是否按危险废物处理。C、现状分析过去建造的小型焚烧炉技术含量低，烟气污染较严重。新建焚烧设施，尾气处理需优化，大多数需技术改造。大型焚烧发电厂刚起动,63、卫生填埋A、现状分析依据城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准2001，北京生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004）生活垃圾卫生填埋污染控制标准（GB5889-1997）,B、现状主要判据防渗系统是否达到标准规定的要求。定点卸料均匀推铺三遍压实限时覆盖规范封顶的填埋作业工艺是否落实。渗滤液是否得到有效控制，渗滤液处理是否达标。填埋气体是否得到有效控制和治理（包括利用）。蚊蝇、恶臭等是否得到有效控制。,所谓垃圾卫生填埋，是指采取防渗、铺平、压实、覆盖等对城市生活垃圾进行处理和对渗滤液、填埋气体、蚊蝇臭味等进行治理的垃圾处理方法，其核心就是能对渗滤液和填埋气体进行控制和治理的填埋方式，即全面符合上述5条判据的填埋方式才是卫生填埋，而防渗措施达到要求，其他4条未达到要求的，为准卫生填埋；不能全面达到上述5条要求的，为非卫生填埋，称自然堆放。C、现状分析填埋场库底防渗、渗滤液处理及填埋气体控制和治理都存在一些问题。,
