垃圾处理.docx

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垃圾处理

一、垃圾处理方法介绍

城市垃圾被认为是放错了位置的资源。

随着经济的发展以及城市周边卫星城和小城镇的建设，市区范围不断扩大，城市人口不断增加，居

民生活水平不断提高，城市垃圾产量也呈逐年递增趋势。

据统计，我国城市垃圾的人均产量为1．0—1．2kg／a。

对于如此大的垃圾产生量，已构成了对环境的严重威胁。

因此进一步加强我国城市垃圾的环境管理，提高城市垃圾的处理处置水平已迫在眉睫。

目前，世界各国都在研究处理城市垃圾的方法，以减少垃圾的污染程度。

对城市垃圾的处理主要有以下几种方法：

（一）卫生填埋法

卫生填埋是利用工程手段，利用山间沟谷、废矿坑、洼地，按照环境

卫生工程标准将垃圾分层铺盖堆填、压实，并按操作程序要求进行覆

土，达到无害化处理的要求。

同时，垃圾填埋后有机成分不断进行好氧和厌氧分解，厌氧发酵所产生的甲烷气体有一定的利用价值。

此方法处理垃圾适应性广，操作简单，运行成本低，垃圾消纳量大。

卫生填埋法的建设和运行费用是垃圾处理方法中最低的，又是其它处理方法所必需的最终处置方式。

国内外广泛采用卫生填埋法处置城市生活垃圾。

但该处置方法垃圾减量小，占地大，平原地区场址选择困难。

对于山区或丘陵地区较为适合。

卫生填埋按填埋废弃物层内部的微生物环境，大致分为三类：

（1）厌氧性填埋；

（2）准好氧填埋；（3）好氧性填埋三大类。

厌氧性填埋是指投弃于平地坑洼或山谷的废弃物，处于没有空气

的环境中而不断降解的填埋方式；该技术具有填埋设施及作业设备简

单，一次性投资相对较小，作为垃圾的较大规模的处置手段一直占有很大比例，但其占地面积大，垃圾运输距离远，而且随着环保标准的日益严格，对填埋的设计和施工的标准越来越高，其建场投资和填埋费用也相应提高。

好氧性填埋是在垃圾堆体中埋人通风管道，强制送入空气，使垃圾层内部更具有好氧性状态，此种方法填埋场稳定快、但投资大；鉴于我国的经济条件和客观实际，在我国尚未应用。

准好氧填埋的设计思想是使渗沥液集水管尽量大，使渗沥液集水沟水位低于渗沥液集水干管管顶高程，并让开口部裸露在空气中，使大气可以通过集水管上部空间进入填埋垃圾堆体，使填埋场具有一定程度的好氧条件，靠垃圾分解产生的发酵热形成内外温差使空气流进入垃圾堆体，不需强制通风，节省能量，可促进垃圾的分解和稳定，降低渗

沥液的出水水质，填埋场可提前稳定，缩短土地再利用的时间。

准好氧性填埋技术在日本的福冈市中田填埋场已采用，并且该技术已作为原生垃圾最终处置场准则。

该技术在我国填埋场工程设计中也有部分体现，但还没有运行的工程实例，虽然该技术在日本有一定范围的应用，但鉴于我国在垃圾性状，经济实力等客观条件，本着工程设计应具有可靠性、经济性、并具有一定先进性的原则，厌氧性卫生填埋技术在我国应用较多。

（二）堆肥法堆肥法是依靠自然界广泛分布的微生物的作用，在人工控制的条件下使垃圾中可生物降解的有机废物转化为具有良好稳定性的类似腐殖质物质的一种方法。

根据堆肥过程中发挥作用的微生物对氧气的不同需求，堆肥法又可以分为好氧堆肥和厌氧堆肥两类。

现代堆肥技术一般采用好氧工艺。

好氧堆肥是生活垃圾在有氧条件下，经过好氧微生物分解成肥料

和渗沥液，同时排出废气和释放热量，形成高温发酵过程，杀死垃圾中的致病菌和寄生虫卵，达到无害化。

接着，垃圾进入堆肥的熟化阶段，较难分解的有机高分子物质也被好氧分解成为简单的碳水化合物。

此时堆肥的温度逐渐降低直至稳定。

根据肥料市场的情况，可以通过在熟化堆肥中添加一定比例的N、P、K等无机肥料制成有机复合肥。

此法同其他处理方法相比，占地相对较少，同时此方法的采用取决于当地农业生产肥料使用习惯和市场情况。

而且也解决了无机化肥在单独使用中所表现出的土地板结，为农业提供了新型的优质肥料。

我国农用耕地土壤中有机质含量逐年降低，只因无机化肥的过多施用已造成土壤中营养堆肥法是依靠自然界广泛分布的微生物的作用为垃圾进行填埋，但是，在操作运行中，势必造成塑料飞扬的现象，污染填埋场周边环境，因此将废弃塑料进行回收利用，是解决填埋场周边环境污染的有效措施之一。

塑料采用焚烧法处理的问题较多。

将废弃塑料焚烧，产生很高的热

量，不仅损害焚烧炉的炉体，而且还生成氯化氢、氰和NO。

等有害气体。

焚烧处理也有许多困难之处，从所谓充分利用资源的角度来看，今后这一处理方法也必须减少。

作为再生原料再利用主要有以下两个方面：

熔融再生加工利用；热分解回收油。

（1）热分解炼油废橡胶塑料生产汽油、柴油是近几年发展起来的环保新技术。

其原理是通过催化剂在一定的工艺条件下将聚合物解聚成为较简单的碳氢化合物，即汽油、柴油的混合物，再经过分馏、重整等工艺制成符合国家标准的燃油。

目前，废橡胶塑料提炼燃油的转化率在60％以上，提炼成本在1200～1300元／吨范围。

但工艺不完整，产品质量不完全合格，废气排放造成二次污染等问题，国家主管部门要进行综合研究，待技术成熟后，再推广应用。

（2）熔融再生加工利用

该方法主要原理是，通过将废弃塑料进行清洗、分类等一定的工艺

处理后，进行熔融、拉丝、造粒，变成塑料制品的基本原料——塑料母粒。

然后可以进行深加工成塑料袋或其它塑料制品。

目前，我国废弃塑料的清洗分离处理技术水平较低，再制品的开发也是低档的制品，经济效益不可能很高。

二、卫生填埋、堆肥和焚烧三种方式的局限性

（一）填埋处理的局限性

填埋处理埋掉了可利用物，填埋场地的选择越来越困难，运输、填

埋、管理等费用也不断提高。

填埋场占地面积大，同时存在严重的二次污染，例如垃圾渗出液会污染地下水及土壤，垃圾堆放产生的臭气严重影响场地周边的空气质量，另外，垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患，排放到大气中又会产生温室效应。

而且填埋场处理能力有限，服务期满后仍需投资建设新的填埋场，进一步占用土地资源。

基于以上原因，国外从80年代以来，卫生填埋设施有逐渐减少的趋势，成为其他处理工艺的辅助方法，用来处理不能再利用的物质。

（二）堆肥处理的局限性

堆肥处理不能处理不可腐烂的有机物和无机物，垃圾中的石块、金

属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解，这些废弃物必须分捡出来，另行处理，因此减容、减量及无害化程度低；堆肥周期长，占地面积大，卫生条件差；堆肥处理后产生的肥料肥效低、成本高，与化肥比销售困难，经济效益差。

引进国外技术投资巨大，不适合我国国情。

发达国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平，因此靠堆肥只能处理15％左右的垃圾组分，这在～定程度上阻碍了堆肥技术的推广。

堆肥技术必须是将新鲜的垃圾首先进行分类后再将易腐有机组分进行发酵，才能有效地防止重金属的渗入，从而保证有机肥产品达到国家标准，真正实现无害化和资源化。

（三）焚烧处理的局限性

焚烧处理对垃圾低位热值有一定要求，不是任何垃圾都可以焚烧的。

垃圾中可利用资源被销毁，是一种浪费资源的处理方法，即使回收热能也只能做到废物一次性再生的目的，无法实现资源的多次循环利

用。

焚烧产生的大量烟气，带走的热能又是一种很大的损失。

产生的烟气必须净化，净化技术难度大、运行成本高。

焚烧产生的残渣还必须消化。

还有，焚烧设备一次性投资大，运行成本高。

三、垃圾焚烧炉的种类

各国已投入运行的垃圾焚烧炉燃烧方式有：

（1）多级阶梯式链条炉排，倾斜往复式炉排和反送式的马丁炉排等

炉排炉；

（2）流化床焚烧炉；

（3）旋转式燃烧——回转炉；

以下就上述三种焚烧处理技术做简单介绍，并进行比较分析。

（一）多级阶梯炉排炉

多级阶梯炉排是由往复移动部件组成，垃圾经由给料装置推送至倾斜之炉排上，在炉内高温加热，使得部分垃圾得以干燥，另经炉排的运动除将垃圾往前推送外，并将垃圾层松化燃等各阶段，以达完全燃烧。

目前应用中的多级阶梯式有很多种，炉排设计大多属于设计厂商的专利，如我国深圳引进的新炉排即是德国专利。

不过转动式炉排炉排汽化容易堵塞，维修工作量大，大件物品夹住的可能性较大，移动式炉排占地面积大，风道系统复杂，对高水分、低值的垃圾焚烧还不完全，着火较为困难，使用较少。

扇形反转式炉排由于燃烧不易控制，炉温较高，还处在不断完善阶段。

马丁炉排由于国内还未能自行制造，必须进口国外设备，造价昂贵。

一般中小城镇无法承受其投资费用。

我国仅有深圳市引进了日本的三台马丁炉运行较好，不过马丁炉排的燃烧工况较易受垃圾品位波动的影响。

炉排炉的优点是不需要对垃圾进行预处理。

技术比较成熟，国外应

用较广泛，其不足之处如下：

（1）炉排必须耐热，在长期连续运行期间，热应力必须不变，这样炉

排对材质要求高，而且炉排加工复杂，由于炉排需转动，可靠性低及能耗高构成其问题。

（2）由于垃圾成分复杂，普通炉排维持在整个炉排内均匀移动，均

匀完全地燃烧是困难的。

（3）炉排难以适应水分变动范围较宽的垃圾焚烧，因为水分较高的

垃圾需较宽的干燥区，这给水分高的垃圾完全燃烧带来困难。

（4）炉温较难控制，垃圾的熔渣在1000℃以上和1050—1100℃时处于软化和粘性状态，成为特殊的腐蚀性物质，可能腐蚀炉壁，同时在高温状态下NO。

浓度上升。

（5）炉排炉不易实现大型化，难以实现炉内脱除HCI气体，需要在尾部加装专门的和HCI脱除设备，增加了投资费用。

（6）难予处理垃圾渗滤液需设置专门污水处理设施。

（7）炉排炉的炉排不仅制造复杂，成本高，而且体积庞大，占地面积

大，因而不适合于中小城镇垃圾处理量不十分大的场合。

（--）流化床炉

流化床炉燃烧技术是本世纪六十年代初得到迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。

采用该技术的焚烧炉的基本特征在于在炉膛下部布置有耐温的布风板，板上装有载热的惰性颗粒，通过床下布风，使惰

性颗粒呈沸腾状，形成流化床段，在流化床段上方设有足够高的燃段

（即悬浮段）。

一般物料投入流化床后，颗粒与气体之间传热和传质速率高，物料在床层内几乎呈完全混合状态，投向床层的废弃物能迅速分散均匀。

由于载热体贮蓄大量的热量，可以避免投料时炉温急剧变化，床层的温度保持均一，避免了局部过热，因此床层温度易于控制。

同时它具有燃料效率高，负荷调节范围宽，污染物排放低，热强度高，适合燃用低热值燃料等优点。

可以说我国目前在中小城镇最有发展前景的垃圾焚烧炉为流化床炉。

尤其是我国的垃圾热值相对偏低，要实现其高效稳定燃烧，流化床焚烧技术无疑是最佳选择。

流化床焚烧炉的优点主要表现在如下几个方面：

（1）操作方便、运行稳定。

垃圾经破碎混合后，质地相对均匀，流化

床床料为石英砂蓄热量大，因而避免了床的急冷急热现象，使燃料稳

定。

垃圾的干燥、着火、燃烧与后燃烧几乎同时进行，无需复杂的调整，燃烧控制容易，并易于实现自动化，能在极短时间内完成起动或停止，因此可实现连续燃烧。

（2）耐久性好，使用寿命长。

炉内没有机械运动部件，故使用寿命

长。

由于燃烧均匀，不会产生局部过热现象，加之炉子为箱式结构，与耐火材料的热膨胀相适应，因此在一定程度避免了耐火材料的损坏。

（3）可采取全面的防二次污染的措施，对焚烧时产生的有害物质进行了处理，如不加任何附加设备，仅以流化床所特有的燃烧方式就可把NO。

含量降到100ppm以下。

流化床焚烧炉以其本身的特点，减少了废水的产生量。

炉渣呈于态排出，无渣坑废水，亦不需处理重金属污水的设备。

垃圾槽内的废水可向焚烧炉内喷散雾化焚烧处理。

（4）流化床焚烧炉由于炉内燃烧强度和传热强度高，相同垃圾处理量的流化床炉体积比炉内要小，故而投资省，适用于大型化发展。

（5）燃料适应性广，可燃烧高水分，低热值，高灰分的垃圾，床内混

合均匀，燃烬度高，使垃圾容积大大减少，特别适合垃圾热值随季节性变化很大的特点。

（6）炉子构造简单，炉内没有运动部分。

（三）回转炉

回转炉焚烧系统系衍生于已广泛用于水泥工业中耐火砖衬里回转锻烧窑设计。

垃圾由倾斜且缓慢旋转的旋转窑上方前端送人，藉由旋转

速度控制垃圾前进速度，使垃圾在窑内往前输送过程中完成干燥、焚烧及灰冷却之过程，而冷却后之灰渣由炉窑下方末端排出。

回转窑整个炉体可由冷却水管及有孑L钢板焊接