中国城市垃圾处理现状及对策

中国城市垃圾处理现状及对策

引言 针对城市垃圾的迅速增长垃圾污染问题异常尖锐的问题本文介绍了中国城市生活垃圾的处理技术应用现状分析了垃圾处理存在的一些问题对目前常用的城市生活垃圾处理方法的优缺点进行对比分析并提出了在未来一段时间里生活垃圾处理技术发展趋势.要彻底解决垃圾问题仅靠各种处理技术是不够的必须完善法律、法规改进管理方法加强环境监测加大科技投入提高技术装备水平增加资金投入加强宣传等。 1 中国城市生活垃圾现状 随着我国国民经济高速发展城市人口增加人民生活水平提高城市垃圾产生量不断增加使我国成为世界上垃圾包袱最重的国家之一人均每年垃圾产量440公斤2000年、2001年我国城市生活垃圾产量分别为1.18、1.35亿吨/年城市历年的垃圾堆存量高达66亿吨侵占35亿多平方米的土地已有2/3的大中城市被垃圾包围有1/4的城市不得不把解决垃圾危机的途径延伸到乡村尤其是城市的二次污染导致城乡结合带区域生态环境恶化。

1.1 城市生活垃圾的产量 在过去的21年里中国城市生活垃圾的产量迅速增加见图1。 19861995年我国城市生活垃圾产量的年平均增长速度为8.7619952006年其年平均增长速度为3.04。目前我国城市生活垃圾累计存量已达6×109t全国已有三分之二的城市被垃圾包围。2006年中国660座城市的垃圾清运量达1.484×108t其中52.2被无害化处理表1

是2006年中国各地区的垃圾清运量。 图1 19862006年中国城市生活垃圾清运量 图2 19862006年中国城市生活垃圾增长速度 表1 2006年中国各地区垃圾清理量 1.2 城市生活垃圾特点 1.2.1 垃圾增长速度快 城市生活垃圾产生量与城市的商品消费状况、经济发展和居民生活水平高低等因素密切相关.自1989年以来城市生活垃圾平均以每年8.98的速度增长少数城市如北京增长率则达1520大大超过世界垃圾的平均增长速度全国历年积存的垃圾量已达66亿t占地5亿m2。 1.2.2 垃圾成分变化快 城市生活垃圾的成分很复杂受多种因素的影响随着国民经济的发展城市居民生活水平的提高食品结构的变化尤其是能源结构的变化城市生活垃圾的构成成分也随之发生了明显的变化总体看来垃圾中的可燃物、有机物和可再利用物含量将明显增加垃圾热值等表征参数也将有较大幅度的变化。由于城市居民生活习惯及食物结构的特点加之瓜果、蔬菜、水产品等季节性强的食品消耗量大造成垃圾产量和成分随季节规律性变化较为明显。 省份 产量/×104 省份 产量/×104 省份 产量/×104 省份 产量/×104 北京 538.2 上海 658.3 湖北 695.4 云南 218.3 天津 155.2 江苏 851.3 湖南 510.0 西藏

150.0 河北 678.2 浙江 687.7 广东 1648.2 陕西 290.0 山西 468.6 安徽 405.0 广西 220.6 甘肃 269.2 内蒙古 331.2 福建 318.4 海南 50.9 青海 59.8 辽宁 755.5 江

西 274.5 重庆 243.9 宁夏 97.3 吉林 558.0 山东 963.3 四川 527.1 新疆 307.2 黑龙江 1006.2 河南 722.6 贵州 181.1 总计 14841.3 1.2.3垃圾含水量降低 城市生活垃圾含水量普遍较高特别是东南沿海城市生活垃圾年平均含水量达到50左右其中夏季高达70以上。随着各城市逐步推广实行垃圾袋装化减少了雨水浸蚀加之人们生活方式的变化垃圾含水量将呈逐渐降低趋势。 1.3 城市生活垃圾的危害 我国传统的垃圾消纳倾倒方式是一种不负责任的“服务于当代遗害于子孙”的“污染物转移”方式。而现有的垃圾处理场的数量和规模远远不能适应城市垃圾增长的需求大部分垃圾仍呈露天集中堆放状态对环境即时和潜在的危害很大问题日趋严重。从某种意义上说生活垃圾对环境造成的危害可能要比废气、废水和噪音造成的危害要严重的多。1侵占土地 垃圾不加回收利用就需占地堆放堆积量越大占地越多。我国城市生活垃圾大多堆积在城乡结合部历年堆放的垃圾已达60亿t侵占了大量的土地使得我国原本就十分突出的人地矛盾更加尖锐并且随着城市化发展垃圾带也逐渐向外扩展。这不仅影响了城市的美观也破坏了城乡结合部的自然环境严重制约了当地社会经济的发展。2污染土壤 垃圾堆置其中的有害成分直接污染土壤威胁人类健康有些废物经过风化、雨淋产生高温、毒水或其他化学反应能杀死微生物从而降低土壤的肥力直接利用来自医院、肉联厂、生物制品

厂的废渣作肥料施入农田其中的病原菌、寄生虫等使土壤发生生物污染。3污染水体 垃圾随大气降水径流直接进入地表水体或由其产生的漂尘、挥发性物质在降水或重力作用下也会进入水体造成地表水污染垃圾随渗沥水渗到土壤中进入地下水使地下水受到污染。4污染空气 垃圾中的有机物质经微生物的嫌气分解释放出大量的硫化氢、甲烷等有害气体直接污染空气垃圾中的细小颗粒物、粉尘受到风吹日晒也会污染空气垃圾的焚烧处理将导致二次污染。5传播疾病 垃圾、粪便中的有机物不加处理就排入环境中不仅易于腐败变质散发臭气而且是病菌、蚊蝇、老鼠的孽生地和繁殖场可通过土壤、空气、地下水、生物等进入食物链传播疾病威胁人类健康。 2 城市生活垃圾处理现状 截至2006年全国共有419座城市生活垃圾无害化处理厂总的处理能力为258048 t/d最大无害化处理比例可达63.5。2006年在中国共有324个垃圾卫生填埋场、20个垃圾堆肥厂和69个垃圾焚烧厂处理能力分别为206626 t/d9506 t/d和39966 t/d其处理比例分别为804和16如图2所示。年垃圾处理量为8748万t。城市生活垃圾处理率已由20世纪80年代初的2提高到现在的60.3。从总体上讲垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比明显不足垃圾处理的水平还很低城市生活垃圾处理还处于由堆放到处理的发展阶段。主要表现为垃圾堆放现象普遍存在垃圾处理场的二次污染相当普遍。 图2 2006年城市生活

垃圾处理比例 2.1 城市生活垃圾的填埋处理 目前填埋法是城市生活垃圾最主要的无害化处理方式约占垃圾处理量的86以上。这主要是因作为一次性处理技术的填埋法处理费用较低垃圾处理前基本上不需要分类且技术、工艺操作要求较低并可选择非耕地作场址。目前有些城市生活垃圾成分中可燃物及有机成分含量低的情况来说是比较经济的一种处理方法。土地填埋由于技术比较成熟 处理量大操作管理比较简单 投资和运行费用低 适用性强 在处理消纳量方面占绝对优势因而一直是我国绝大多数省市处理生活垃圾的首选方法和主要途径它尤其适合于以下情况: 垃圾中无机物含量高 60 填埋场征地较便利如丘陵、山区地区特别是场区 水文地质条件好地区气候干旱 年蒸发量大于年降雨量。 但是填埋法的缺点是占地多污染地下水和排放有害气体。填埋1t垃圾需占地3m2如日处理400t垃圾一年占地约44万m2造成渗漏液污染水资源。填埋场周围地表水及附近水溪沉积中Cr、Cd、Al、Cu、Zn、Pb、Co、Hg等含量明显升高有的超标上百倍在填埋场区上空Hg含量是背景值的10-15倍产生的有害气体搜集外排困难甚至有引发气体爆炸的危险等。垃圾中有机质含量达20时1t垃圾约产生甲烷

100m�0�6。若处理不当会发生火灾、爆炸事故我国北京、上海、重庆、广州等地几个垃圾场都发生过爆炸有的还造成人员伤亡。同时甲烷气还是重要的温室气体其影响甚至超过

CO2。填埋处理场中约有80以上为简易填埋场这些填埋场大多不能做到及时覆盖不具备完善的垃圾渗滤液收集、排导和理设施许多填埋场的渗滤液未能达标排放导致圾场周围的地下水资源、土壤和大气的污染。因此中国目前尚没有真正的卫生填埋场垃圾渗滤液处理的技术至今也未妥善解决。

2.2 城市生活垃圾的堆肥处理 高温堆肥法是在一定的人为控制条件下依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物让垃圾中可降解的成分在微生物作用下转化为稳定的腐殖质使其成为可施用作农田的土壤改良剂或肥料的生物化学过程。垃圾堆肥技术按生物发酵方式堆肥处理可分为厌氧堆肥和好氧堆肥按垃圾所处的状态分可分为静态堆肥和动态堆肥按发酵设备形式可分为封闭式堆肥和敞开式堆肥。较好的方式为动态高温堆肥但处理成本高 我国大多数城市采用的是静态敞开式堆肥虽处理成本低但堆肥过程无法控制对周围环境污染较大。 垃圾堆肥可以杀死垃圾中的病原菌有效处理垃圾中的有机物而且还可以生产有机肥料特别适用于以农业为主的国家。堆肥的优点是投资成本小操作简单。但是堆肥并不能处理全部的垃圾它只是针对垃圾中易腐的、可被微生物降解的有机物质。堆肥时 垃圾中的石块、灰渣、金属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解 必须进行分选 另行处理。另外长期施用堆肥产品容易造成杂质在土壤表层沉积堆肥过程中发出难闻的气味对垃圾中的病

原体杀灭不彻底容易造成二次污染。而且堆肥受到垃圾含水量高的限制需要添加固形物。2.3 城市生活垃圾的焚烧处理 焚烧法是一种高温热处理技术其工艺过程是将城市生活垃圾作为固体燃料投入专用垃圾焚烧炉内在高温条件下垃圾中的可燃成分与空气中的氧发生剧烈化学反应放出热量 转化为高温燃烧气体和性质稳定的固态炉渣。此方法的优点

一、减容效果好。垃圾焚烧可减量8090 有效地解决垃圾围城现象二、减少了土地使用面积。有效地解决城市垃圾填埋场选址的困难的问题三、焚烧温度高。垃圾在专用锅炉内经过800℃以上高温焚烧能彻底消灭致病原体 避免了堆肥与填埋法易产生的二次污染。但由于目前我国城市生活垃圾中有机物含量还不是很高必须添加辅助燃料才能维持燃烧焚烧设备一次性投资大、运行费用高而且焚烧过程中易产生大量的二恶英等致癌成分还释放出几十种乃至上百种的金属“飞灰”和酸性气体影响人体健康。此外焚烧法将可再生利用资源与其它垃圾一并焚烧掉无法实现对资源的循环再利用。目前垃圾焚烧是一种较昂贵的垃圾处理技术其工程投资和运行成本要明显高于卫生填埋与堆肥这一特点阻碍了垃圾焚烧技术的推广使用。但是根据垃圾处理的发展趋势此项技术具有很大的应用前景。 2.4 城市垃圾处理管理体系存在的问题 同市场脱节的计划经济管理体制严重制约我国城市生活垃圾处理事业发展主要表现在l在管理体制上政企不

分基本上完全依靠政府投入缺乏自身活力。2由于政府投入不力城市垃圾处理缺乏资金来源处理率低处理效果差城市垃圾收运机械及辅助生产设备陈旧机械化作业水平低设备不足工人作业条件差劳动强度高生产效率低。3城市垃圾收运处理技术尚处于初始发展阶段由于缺乏资金投入限制了垃圾收运、处理技术的发展。分析其原因其根本在于当前我国城市生活垃圾处理管理体制和政策滞后于社会经济发展及市场经济的需要具体为表现为以下几个方面 l在管理机制上我国目前的城市环境卫生体制完全是按照计划经济模式运行的是在垃圾粪便清扫清运的基础上发展起来的集管理职能和环卫作业为一体政企不分具有国有企业共有的缺点。随着环卫工作内涵的深入和外延的扩大显得效率低、负担重不能适应新形势的发展。2在经费来源上长期以来城市环境卫生作为一项公益事业完全由国家负担成为政府部门的沉重包袱缺少资金来源完全依赖于市长是否重视严重影响了城市环境卫生事业和资源化设施建设和运行管理不利于城市环境卫生产业的发展。3由于环境卫生涉及到社会的方方面面传统的体制和政策使相关行业互相分割缺乏统一管理和协调影响了管理力度。由于没有有利的政策废旧物资回收行业正处于萎缩状态严重影响了城市生活垃圾的回收利用不利于垃圾的资源化由于不能有效的保障全社会采取洁净生产工艺不利于垃圾的减量化。 3 我国城市生活垃圾

处理对策 我国城市生活垃圾的的处理应符合可持续发展战略目标首先是尽可能避免垃圾产生如果垃圾必须产生产出量要最小其次是对产生的垃圾要尽可能进行回收利用最后的处理目标是进行有利于环境的处理。 3.1 法规体系 建立完善的城市垃圾管理法规体系。固体废物污染环境防治法明确规定了对生活垃圾的倾倒、清扫、收集、回收利用和处置的基本要求。应尽快完善执法的保证和监督体系根据固废法完善相关法规和标准。 3.2 城市垃圾管理体系 建立与社会主义市场经济相适应的城市垃圾管理体系我国现行的政企合一垃圾管理体制不利于垃圾管理业的发展。国外发达国家和发展中国家的经验表明专业经营性公司处理垃圾的费用是市政机构的一半。因此要改变在管理体制上政企合一的僵化格局实行环保部门监督、环卫部门管理、专业公司提供社会化服务的管理模式建立与社会主义市场经济相适应的城市垃圾管理体系。这是解决我国城市垃圾的根本途径之一。要将垃圾清运处置单位从政府部门中独立出去由事业单位管理体制转变为企业管理体制并采取入股、兼并、合资等多种形式建立垃圾处理公司形成垃圾处理产业化。要逐步建立城市垃圾经营许可证制度鼓励各类公司参与城市垃圾治理由具有垃圾经营资格的单位负责垃圾的清扫、收集、运输、处理和处置形成市场竞争机制。 3.3 经济政策 需要进一步完善城市垃圾管理的经济政策利用合理的经济手段来促进

垃圾的减量化、资源化、和无害化处理。城市垃圾的污染防治需要大量的资金投人。现在的资金主要来源于城市的维护建设和税收收入而政府分配给垃圾处理方面的资金数量有限缺口很大。只有多渠道筹资金才能加快城市垃圾减量化、资源化、和无害化处理设施的建设。 3.3.1 征收垃圾处理费 向居民征收一定的城市垃圾费是解决问题的根本途径之一它体现了“污染者负费原则”。对企事业单位和居民征收一定的垃圾费以补充垃圾清运、处理处置费用的短缺以减轻政府财政压力。目前已有一些大城市开始了垃圾的收费工作如北京规定每户每月支付3.00元的垃圾清运费重庆每人每月支付3.00元的垃圾处理费。 3.3.2 征收填埋处理费 对进入填埋场的垃圾征收一定的费用它是对垃圾采用填埋方式的一种限制可以客观实行垃圾的减量化和资源化鼓励废弃物的再利用和减少浪费。 垃圾填埋费是针对不属于城市环卫部门收集的居民生活垃圾而征收的其征收对象为机关、团体企事业单位工厂和公司所产生的垃圾。如在深圳下坪垃圾卫生填埋场就征收了填埋处理费对那些要进入填埋场填埋的非环卫部门收集的垃圾进行收费。 3.3.3 对包装产品生产者收费 我国应借鉴发达国家的先进经验特别是德国的《包装条例》、《循环经济法-废物避免、回收利用与处置法》实施的经验制定包装产品生产者责任管理政策提出产品生产者保证一定包装材料回收率的义务及违法的处罚条例

相应的对包装产品生产者征收一定的包装垃圾处理费。

3.3.4 制定优惠的废旧物质回收利用政策 我国自93年税制改革对再生利用行业实行17的企业增值税严重的税负使多年来靠国家优惠政策维生的废品再生行业连年亏损废品回收呈萎缩状态。国家应对物质再生行业减免增值税以优惠政策进行扶持。鼓励企业参与废品的回收利用、垃圾的资源化、垃圾的清运处置等工作。 3.4 从源头抓起实现垃圾减量化 坚持可持续发展战略大力推广清洁生产尽可能避免垃圾的产生实现垃圾源头减量。解决我国的城市垃圾问题的关键是要控制垃圾增长实现减量化。垃圾的减量化不仅与人们的环保意识有关而且与经济、文化和社会发展的水平紧密相关。垃圾的减量化可以通过立法、政策、规划、监督以及宣传沟通等来实现。垃圾减量可通过清洁生产、改变城市燃料结构、改变生活服务方式等途径实现。 3.6 现阶段各种处理技术的选择对策 垃圾处理对策的确定除了考虑城市垃圾成分和特性外还要考虑城市经济发展、技术水平、区域自然条件和社会环境而定。总的来说城市垃圾处理向多元化方向发展向综合处理方向发展。具体而言现阶段大城市对各种处理技术的选择排序如下1首先应建设符合标准的城市生活垃圾卫生填埋场逐步消除垃圾堆放场优先解决大城市日益增加的垃圾产量的出路问题2在资金、条件容许以及国家的规划、指导下逐步建立符合国家烟气排放标准的垃圾焚烧厂对热值

含量高可燃烧的垃圾进行焚烧处理并进行余热利用3在已推行分类收集的基础上对已分开的厨余物采用适宜的堆肥技术进行堆肥或发酵处理。最后考虑其他技术的选择如焚烧废渣的制砖等综合利用技术。1发展高温堆肥改进原料构成提高堆肥产品质量增强堆肥产品的市场竞争力2改进卫生填埋技术开发专用设备和材料完善卫生填埋场的场底防渗技术、渗漏液的治理技术3加速开发国产焚烧设备研究和开发国产焚烧主体和烟气净化设备。 3.7 研究开发适合国情的垃圾处理处置技术推进产业化进程 根据我国国情开发适合我国自己的垃圾处理处置技术体系是十分必要的。目前比较急需的技术有1发展高温堆肥改进原料构成提高堆肥产品质量增强堆肥产品的市场竞争力2改进卫生填埋技术开发专用设备和材料完善卫生填埋场的场底防渗技术、渗漏液的治理技术3加速开发国产焚烧设备研究和开发国产焚烧主体和烟气净化设备。 3.8 建立多元化垃圾综合处理系统 任何一种垃圾处理技术都有各自的优势和局限性单靠一种处理技术难以满足城市生活垃圾处理要求所以生活垃圾处理最理想的发展方向为多元化垃圾综合处理系统。针对不同的垃圾采用相应的处理方式所谓综合处理系统就是卫生填埋、焚烧、堆肥等多种垃圾处理技术的有机结合充分发挥各种垃圾处理系统的优势扬长避短从而真正实现生活垃圾的无害化、减量化和资源化。实行多元化垃圾综合处理系统不仅可以完全处理

垃圾而且可以优化各种处理技术的条件降低处理成本。随着经济的快速发展尤其是在垃圾产生量大的大城市这种方法可以使垃圾得到合理处理和利用使资源充分回收提高处理效率。 3.9 加强宣传教育提高全民环境意识 搞好垃圾的管理工作离不开公众的参与和支持所以应对市民加强环境教育和技术培训。可以充分利用各种媒体进行垃圾卫生管理的宣传结合垃圾分类收集垃圾收费等改革措施进行大规模环境法规宣传普及环境科学知识提高公众法制观念和道德水准。建立公众举报监督热线设立垃圾监督员由社区居民自治团体组织本社区居民参与社区垃圾管理逐步建立公众参与垃圾的机制。 4 城市生活垃圾处理技术的发展趋势 随着科学技术发展和社会的进步以及人们消费习惯的改变城市可持续发展战略对环境保护的要求也日趋提高虽然上文中三种主要处理技术仍在沿用但国内外城市垃圾处理技术呈现出新的发展趋势和研究方向。 4.1 工艺技术上改进热处理方法 英国、意大利等国家除对焚烧装置类型、结构、烟气处理装置进行改进外主要从热处理工艺和方式上进行创新提出新的处理方法如垃圾衍生燃法Burning Refuse -

Derived fuel、源头分离纸与塑料作为燃料的燃烧法Burning Source -Separated paper and plastic as fuel。另外针对垃圾中存在一定数量的氯化物使烟气中HCl含量远高于燃煤锅炉造成严重的高温腐蚀因此降低了垃圾焚烧系统效率。

所以研制耐高温腐蚀的金属材料和减轻HCl高温腐蚀的方法成为目前一个主要任务。需要说明的是过分强调研制和开发适合于焚烧低热值、高水分垃圾的焚烧炉不符合可持续发展方向。随着我国垃圾焚烧的发展发展新型高效低成本的烟气处理设备将成为重要发展方向。 4.2 现代生物技术在垃圾处理技术中的应用 近年来国外正在发展用蚯蚓床处理有机垃圾粪便此项技术不仅可以将城市有机废弃物转变为肥效高且无臭味的蚯蚓粪土而且还能获得大量蚯蚓作医药原料此外蚯蚓体内蛋白质含量丰富是畜禽和水产养殖业的优良饲料可以收到一举数得之效果。利用生物技术处理城市生活垃圾在国内尚处于实验阶段已有许多学者正在进行这方面的研究。如罗先群等对利用生物技术处理城市生活垃圾的技术工艺和最佳工艺条件的研究结果表明生物技术处理城市生活垃圾生产有机肥是城市生活垃圾无害化、减量化、资源化的有效途径。同时可以大力推广生物发酵法的生物复合肥技术。缩短发酵时间提高肥效稳定产品质量实现工业化生产规模发展多种堆肥原料混合发酵也是堆肥处理的一个方向。生物反应器填埋场是通过有效控制手段强化微生物的过程从而加速垃圾中易降解和中等易降解有机组分转化的一种垃圾卫生填埋场运行方式。 5 结语 垃圾的处理方法尽管有不完善的地方但只要合理地应用各种处理技术垃圾的处理工作一定会有很大改观。要想彻底解决垃圾问题仅靠各种处

理技术是不够的还要大力开展宣传教育活动提高全民环境意识进行生活垃圾分类提倡绿色消费推广清洁生产技术进行源头控制减少生活垃圾的来源建立相应的法规与政策体系进行规范化管理为控制垃圾提供必要的法制依据与保障最终有效解决垃圾问题促进社会可持续发展。