生活垃圾处理现状和发展前景

生活垃圾处理现状和发展前景

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摘要：从生活垃圾的处理技术的现状展开论述，分析目前我国生活垃圾处理技术的现状与优缺点，通过对国内外生活垃圾处理技术的对比、分析及我国生活垃圾处理技术的现状及发展趋势，指出未来我国城市生活垃圾处理技术的发展方向；最后从对生活垃圾处理技术发展前景的展望，来阐述生活垃圾处理技术对环境保护方面的意义。

关键词：生活垃圾；处理现状；发展前景

随着我国经济的不断发展，人们生活质量的提高，便产生了多种多样的生活垃圾，致使大量的垃圾得不到有效处理，由于其成分复杂，如果随处堆放得不到有效的处理，就会对土壤、空气、地下水造成严重的污染，继而威胁到人们的身体健康，因而，选择一种有效的处理生活垃圾的方法就尤为重要。

一、生活垃圾概述

（一）生活垃圾的概念及分类

生活垃圾是指人们在日常生活中产生或为城市日常生活提供服务而产生的固体废物，以及法律、行政法规规定，视为城市生活垃圾的固体废物（包括建筑垃圾和渣土，但不包括工业固体废物和危险废物）。

根据垃圾的不同产生来源和性质，普通垃圾：指人们日常生活和工作中产生的废物的总称。主要来源于居民小区、机关事业单位、学校、商业集中区等。食品垃圾：指人们在加工、存贮、买卖、食用各种食品过程中所产生的残余废物的总称。建筑垃圾：指城市基础建设施工过程急救建筑拆除改造过程中产生的废物的总称。清扫垃圾：指清扫街道、公园等公共场所收集的废物。

（二）生活垃圾产生量及特征

近年来，由于人口的增加、城市规模的扩大和人民生活水平的提高，我国城市生活垃圾产生量平均以8.98% 的速度持续大幅度增长，历年垃圾堆存量已达66亿吨，占用耕地5亿多平方米。目前，我国建制市为660个，其中就有200个城市陷入垃圾包围之中[1]。随着人们生活质量的普遍提高，垃圾的成分也有所变化，呈如下趋势：垃圾热量不断上升，垃圾容重继续下降，有机物所占比例增加，垃圾中可回收利用物增加。

（三）生活垃圾的危害

对大气造成污染。大量露天堆放的垃圾产生氨、硫化物等有害气体，严重污染了大气；对水体造成污染。露天堆放的垃圾在腐败过程中好会产生一定量的酸性和碱性物质，将垃圾中的重金属溶解出来，随着水淋入产生的渗滤液造成地表水和地下水的严重污染；生物性污染。垃圾中有许多致病微生物，同时垃圾往往是蚊、蝇、蟑螂和老鼠的滋生地，可能造成疾病的传播而危害广大市民的身体健康；侵占大量土地，据调查，全国垃圾占地面积高达5亿平方米[1]。

二、生活垃圾处理技术现状

（一）生活垃圾处理技术的分类

目前生活垃圾处理处置的方法主要有：填埋、堆肥、焚烧三种方法，另外还有热解、分选回收、综合处理方法。

（二）国外生活垃圾处理技术的现状

德国是世界上最早进行垃圾焚烧技术研究开发的国家。目前已有60余套从垃圾中提取能量的装置及几十家垃圾发电厂，并且用于热电联产。目前德国采用机械生物垃圾处理技术，是采用机械或其他物理方法与生物工艺相结合，对垃圾中可生物降解组分进行处理和转化，并使之达到稳定化的技术。这种技术实际上是在混合垃圾堆肥处理的基础上衍生发展而来的，但更多地采用了高效的机械或物理分选技术，强化了材料的分选回收或发酵过程的控制[3]，对于剩余垃圾通过机械分选处理和生物处理后，才能进行填埋处理。

欧洲国家及美国、日本垃圾的性质近几十年来发生很大的变化，他们在填埋的基础上，实行渗滤液处理技术[4]。如日本，1967年垃圾中可燃物占47.8%，到1994年，不可燃物与焚烧残渣占80%。并且由于有完善的最终覆盖，渗滤液产生量很少，但即便如此，填埋场渗滤液仍需依照法规进行处理。美国、加拿大、日本及欧盟国家自20世纪70年代开始进行填埋场生物降解反应床的研究，与填埋场渗滤液回灌不同的是，生物降解反应床是在垃圾填埋的时候，人为地创造可生物降解条件，使渗滤液可以从顶部向底部渗透，为此中间覆盖层可以用聚苯乙烯泡沫等填料，布水要求均匀且防堵塞。

日本有一段时间曾采取压缩、打包、外封填海造林；欧洲一些国家采用打包堆山造景，利用隔离空气高温分离有机物元素，再合成和催化相结合，最终成为甲醇等工业原料；美国艾克立普斯公司将处理军用废弃物技术开发为民间焚烧生活垃圾的全封闭纯氧助燃式焚烧炉，此技术不仅能烧生活垃圾，还可烧有毒有害的工业垃圾，无烟囱，无排放，最终是产生了工业原料物质[5]。

厌氧发酵技术能较好地实现城市生活垃圾的资源化、无害化和减量化，是目前垃圾处理技术一个新的重要发展方向，而国内尚无运行的厌氧发酵处理厂。荷兰、加拿大等国先后都采用厌氧发酵技术，都取得了可观的效果。

（三）我国生活垃圾处理技术现状

由于我国的生活垃圾处理技术基础非常薄弱，因此生活垃圾处理技术的适应性成为一个非常重要的问题，生活垃圾处理技术的选择也往往成为一个城市生活垃圾处理的难题。中国要实现城市生活垃圾处理的产业化，现实的生活垃圾处理技术发展方向必须面对混合收集的、可回收物质含量和热值低、垃圾含水率和可生物降解的有机物含量高的生活垃圾。

可用于生活垃圾处理的技术多种多样，包括回收利用技术、填埋技术、焚烧技术和堆肥技术。近年来，世界各国纷纷开发多种生活垃圾资源化技术，通过回收生活垃圾中的有用成分实现生活垃圾的减量化和资源化[6]。生活垃圾的再生利用包括啤酒瓶等玻璃容器的再利用、废纸、废塑料、废金属容器等的再生利用。利用生活垃圾中的有机物进行堆肥，利用可燃性物质燃烧产生热能，实现热电联供也是生活垃圾综合利用的形式。

1.填埋技术

填埋是目前我国应用最为广泛的生活垃圾处置技术。二十世纪80年代初期，我国生活垃圾处置开始由分散填坑、填沟、堆放向集中处置发展，各城市相继建设了一批生活垃圾集中堆放场，改变了生活垃圾随意堆放的状况。但是，这些集中堆放场没有采取任何防止二次污染的措施，严重污染了周围环境。1988年建设部颁布了《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》，为提高填埋场的规划、设计、建设、运行和管理的技术水平提供了依据。1991年投入运行的杭州天子岭生活垃圾填埋场是国内首家按填埋技术标准设计和建造的大型山谷型生活垃圾卫生填埋场。随后，苏州、福州、成都、西安等城市以此为参考，相继建成了一批生活垃圾填埋场。到了二十世纪90年代后期，我国的生活垃圾填埋技术得到迅速发展，在填埋场选址、地质勘测、设计、建设、运行和管理等方面有了很大进步，一些技术水平较高的生活垃圾填埋场陆续建成，HDPE(高密度聚乙烯)人工合成膜水平防渗技术在一些填埋场得到运用。1999年建成的深圳下坪生活垃圾卫生填埋场是我国第一个采用HDPE人工合成膜

水平防渗技术的填埋场，广州兴丰生活垃圾填埋场在防止地下水污染方面采用了更为可靠的双层HDPE人工膜+水平防渗技术。近年来，由于国家加大了生活垃圾处理投入，尤其是一些国外跨国垃圾管理公司的进入带来的先进设计、建设和运营理念，极大地提高了生活垃圾处理厂的建设和运营水平，推进了我国生活垃圾卫生填埋处理技术与世界的接轨。

2.焚烧技术

目前国内用于焚烧处理生活垃圾的焚烧技术主要是机械炉排炉技术和流化床技术[7]。旋转窑焚烧炉主要适宜处理危险废物，在生活垃圾的处理中应用不多；用热解气化炉来焚烧处理生活垃圾是一种新型的燃烧技术，它具有燃烧充分、热效率高、炉渣热灼减量小、烟气污染控制容易等优点，但单炉处理能力受炉膛直径放大的限制而较难提高。在我国目前建成和在建的生活垃圾焚烧厂中，机械炉排炉和流化床焚烧炉平分秋色。

（1）机械炉排炉

机械炉排炉技术成熟，运行较为稳定，性能可以保证，单炉处理容量一般大于200t/d，最大可达800t/d。早在20年前，深圳清水河环卫综合处理厂就引进了日本三菱重工的马丁炉排外焚烧技术和设备。近年来，宁波、上海、天津、深圳、广州、北京等国内一些经济发达城市的生活垃圾焚烧厂也是引进国外的炉排炉技术设备。到目前为止，我国已引进世界上几乎所有主要的生活垃圾焚烧炉（炉排），如日本三菱公司的逆推马丁炉排（深圳环卫，1985）、美国炉排（珠海生活垃圾发电站，1988）、德国诺尔的马丁炉排（宁波）、比利时西格斯公司炉排（深能源）、德国BABCOCK的SITY200逆推往复式炉排焚烧炉（上海浦东）、MBABCOCK& WILCOXESPANOLA的STEINMULLER顺推往复式炉排焚烧炉（上海江桥）等。在这些机械炉排焚烧炉中，比利时西格斯多级焚烧炉排除了固定和活动排片外，还有搅拌炉排片，可将炉排上的垃圾搅松并使炉排下空气在搅拌处向垃圾鼓风，有利于垃圾的干燥点燃，能促进垃圾燃烧得更完全，对高水分、低热值的生活垃圾较为适用。

（2）流化床焚烧

流化床炉为近二十年间发展起来的技术，与机械炉排焚烧炉相比，单炉处理容量小、技术发展相对还不完善。但是由于投资低、国家政策规定可以加20%的煤，所以有利于市场化运作，近几年在我国发展很快，如太原、大连等地均采用了这种技术。

流化床焚烧技术有很多优点，焚烧残渣的热灼减量远低于机械炉排焚烧炉，但是需要作为危险废物进一步安全处置的焚烧飞灰产生量却远大于机械炉排焚烧炉。通常机械炉排焚烧炉焚烧飞灰的产生量约为垃圾处理量的3～5%，而流化床焚烧炉的焚烧飞灰量则高达15～25%。

3.堆肥技术

堆肥是实现生活垃圾资源化、减量化的一条重要途径。鉴于我国生活垃圾中可生物降解有机物含量较高，我国在二十世纪80年代初就开始研究机械化堆肥，并陆续建成20余处采用机械化堆肥和简易高温堆肥技术的堆肥厂，大部分规模在100t/d以下，只有北京石景山堆肥厂和上海安亭堆肥厂的日处理量为300t/d。由于采用混合收集生活垃圾作为原料，导致成本高、产品肥效较低、质量较差、销路不好等问题，大部分企业难以维持运转，只有少数堆肥厂，如采用“三合一”的常州堆肥厂，坚持下来。但从二十世纪90年代后期开始，生活垃圾堆肥化又引起人们注意，出现了“广汉模式”，一些新的堆肥化技术相继出现，并建成了大量堆肥厂。

4.综合利用处理技术

生活垃圾的再生利用(Reuse and Recycling) 是实现垃圾资源化、减量化的重要手段[8]。近几年在国外受到特别重视，它包括两部分：一部分是直接回收利用，将垃圾分类收集，废旧物资回收利用；另一部分循环利用，垃圾堆肥也是有机物的再利用，有机物进行堆肥，可燃物焚烧处理。综合利用的方法有多种，主要分为以下四种形式：（1）再利用；（2）原

料再利用；（3）化学再利用；（4）热综合利用。在垃圾处理过程中，应该尽量采取措施进行废物的综合利用，以达到垃圾减量化、保护环境、节约资源和能源的目的。

三、我国生活垃圾处理存在的问题分析

我国生活垃圾处理存在的问题主要是三大技术在设计或运行中，下面是对我国三个主要的生活垃圾处理技术存在问题的分析。

1.填埋场问题分析

大多数填埋场的设计、建设和运营仍存在很多问题[5]，表现在：（1）设计理念比较落后，科技水平低，土地填埋利用率不高，占用了大量土地资源；（2）大部分生活垃圾填埋场缺乏有效的基础和边坡防渗措施；（3）由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%，导致渗滤液产量大、浓度高，渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少，地下水污染地表水的污染事故不断出现；（4）填埋气体处理与利用系统刚刚开始发展，现有填埋场多为敞开式排放或通过竖井排放，简易填埋场的填埋气仍处于无组织排放状态，不仅引起了温室效应，造成安全隐患，而且也是产生恶臭的主要原因；（5）填埋场的封场一般都未进行生态恢复，由于缺乏封场和后续管理标准，缺乏相应的政策和法规，已经终场的生活垃圾堆体不能够合理地安全封场和持续维护。

2.焚烧问题分析

（1）对热值低、水分高、成分复杂的生活垃圾适应性不好。引进的炉排炉一般适应处理国外成份相对简单、低位热值高( 一般都在1600kcal/kg 以上)，水分含量低的生活垃圾；（2）工程投资大。据统计，目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大，折合吨工程投资约50～75万元，而引进技术，关键设备国内生产的吨工程投资约35～45 万元，技术和设备全国产化的吨工程投资只要25～30 万元；（3）运行成本高。据统计，我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180～300 元/ 吨；（4）飞灰没得到安全处置。除个别高水平建设和管理的焚烧厂外，其余焚烧厂飞灰处置没得到足够重视，大多填埋处理或作为建筑材料利用，安全隐患大。

3.堆肥问题分析

阻碍我国生活垃圾堆肥化发展的主要因素不是技术因素，而是非技术的经济因素，这表现在：（1）混合收集的生活垃圾杂质含量高，为保证产品质量而采用复杂的分离过程导致产品成本高，没有政府的补贴，是很难运行下去的；（2）一般堆肥厂的粗堆肥产品只能作为土壤改良剂，其销路取决于堆肥厂所在地区封条件的适宜性，在粘性土壤地区，特别是南方的红黄粘土、砖红粘土、紫色土地区有较好的销路；（3）堆肥厂产品的经济服务半径一般较小。质量较差的粗堆肥产品一般只能就近销售，利用粗堆肥产品制造的复合肥，其销售也面临一般化肥和复合肥的竞争；（4）生活垃圾处理的连续性和堆肥产品销售季节性之间存在的固有矛盾，也会增加生活垃圾的处理成本和堆肥产品的生产成本。

四、生活垃圾处理技术的发展前景

1.发展生活垃圾综合处理技术

我国生活垃圾的特性决定了很难有一种垃圾处理技术能对其进行有效的处理，必须采取多种技术对其进行综合处理才能达到减量化、无害化和资源化。但是，这需要在一个新的基础上去考虑综合处理模式中各种技术的地位和作用。

针对我国混合收集垃圾的特点，将生物处理技术作为填埋或焚烧的预处理技术，是解决我国垃圾处理难题的一种有前途的技术组合[9]。近10年来，机械生物处理技术在欧洲作为

填埋处理或焚烧处理的预处理技术得到了快速发展，已经出现了机械生物处理——卫生填埋、机械生物处理——焚烧发电等一些综合处理的趋势。

2.发展生化反应器填埋技术

填埋是目前，也是将来很长一段时间内我国生活垃圾的主要处理技术[9]。传统的混合垃圾卫生填埋场中可生物降解垃圾的自然降解比较缓慢，不断产生渗滤液和填埋气体，对环境构成长期的影响，这个过程需要延续几十年才能达到稳定，而填埋场的防渗衬层是否能保证在这漫长的时间内不发生破损是一问题，对环境产生污染的风险很大。

解决这个问题的方向是采用生化反应器填埋技术，即通过控制一些填埋场内部的参数来调节填埋场内部的生物反应速度，加速可降解垃圾的降解、加速垃圾的稳定化和沉降，减小填埋场的生命周期，从而降低填埋场空间，并可以提高填埋气体收集利用率，以达到缩短填埋场封场后的维护时间和降低环境污染风险的目的。近年来国内外研究发展的生化反应器填埋技术可以分为厌氧、好氧和半好氧生物反应型填埋场。

3.生活垃圾堆肥技术机械化、国产化，堆肥产品高附加值发展

主要表现在以下方面[10][11]：（1）生活垃圾堆肥厂的机械化水平和堆肥质量有明显提高；（2）堆肥产品中的重金属和碎玻璃等杂质的含量得到有效控制；（3）国产化有机复合肥成套生产技术与设备进一步完善，生活垃圾堆肥厂中生产有机复合肥和颗粒肥的比例将逐步提高；（4）采用机械化动态发酵工艺和利用有效菌种快速分解的新型堆肥技术，在部分城市得到应用并逐步推广；（5）由于具有良好的减量化和资源化效果，生活垃圾堆肥技术将重新得到重视，生活垃圾堆肥处理的比例将逐步增加.

4.生活垃圾焚烧技术国产化、环保化、资源化发展

主要表现在以下方面[10][11]：（1）我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高，低热值生活垃圾焚烧技术的工艺进一步完善；（2）新一代国产成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功，并在部分中、小城市形成一定的市场。单台处理能力200t /d 以下的生活垃圾焚烧设备将以国产化为主；（3）生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气的净化技术取得突破，同时人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高；（4）生活垃圾焚烧余热的综合利用技术得到提高，焚烧发电将继续得到政府在政策和税收方面的支持；（5）生活垃圾焚烧厂将向大型化方向发展。由于国产化率和管理水平的提高，其工程投资和运行成本将得到控制；（6）生活垃圾焚烧技术将稳步发展，生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升。未来几年内在部分城市将建成若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。

五、结论

从生活垃圾处理技术的现状出发，综合分析垃圾处理技术的可靠性、经济性、实用性和所能达到的无害化、减量化、资源化效果等方面，卫生填埋、焚烧、堆肥都有各自的优缺点和适用条件，在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、资源利用和综合治理的原则下，采用三种主要方法适当组合，能取得更大的环境效益。依据科学发展观和循环经济的理论，按照可持续发展的要求，我国现阶段垃圾处理工艺选择的总体思路是：巩固完善现有的卫生填埋技术，稳步发展焚烧处理技术，充分重视生物处理技术，探索和鼓励资源再利用和综合处理技术[12]。

1.将垃圾视为主要资源最大限度地加以回收和重复利用，是未来城市生活垃圾处理的发展方向。

2.使用堆肥方式处理垃圾，最好采用分类收集垃圾方式，人工分选和机械分选垃圾相结合，确保施用堆肥土壤的绝对安全。

3.使用焚烧方式处理垃圾，要充分净化燃烧产生的危险废气，避免对大气环境造成严重

的二次污染。

4.提高全社会的环保意识，逐步实行垃圾的分类收集，兴建各种环保产业，建立完善的废物回收、加工、重复利用体系，真正实现垃圾的资源化。

这样我们的环境将会更美好，人们的身体才会更健康，真正实现循环经济与可持续发展。

参考文献：

[1] 张发闯：成都市生活垃圾现状与处理对策，环境卫生工程[J]，2006(2)：27-29。

[2] 韩光福，黄刚飙，杨翠萍，张晖：城市固体废弃物—生活垃圾处理技术发展方向，东南大学学报，2001（3）。

[3] 李晓：基于德国经验寻找中国垃圾处理的出路[J]，科技情报开发与经济，2006 (10)：107 – 109。

[4] 李国建：固体废物处理与资源化工程[M]，北京：高等教育出版社，2001。

[5] 王均奇，施国庆：我国城市生活垃圾产业的发展现状与对策研究[J]，生产力研究，2007(1):99- 100。

[6] 于苏俊，杨立中，李晓：中国城市生活垃圾处置技术走向和需求的分析[J]，西南交通大学学报，2002 ，6 (37)。

[7] 孙燕:几种垃圾焚烧炉及炉排的介绍[J]，环境卫生工程，2002 ，10(6)：79- 80。

[8] 马慧，徐小刚：城市生活垃圾资源回收利用途径综述，环境科学与管理，2007(4)。

[9] 曹作中，高海成，陈军平：当前我国生活垃圾处理发展方向探讨，工程与技术，2001(10)。

[10] 田宇，赵欣，张文伟，汤建化：城市生活垃圾分类收集与预处理探讨，广西质量监督导报，2008(6)。

[11] 彭吴：我国城市生活垃圾处理的方法探讨与发展方向，山东环境，2000。

[12] 张晓霞：城市生活垃圾治理对策[J]，环境与可持续发展，2007(2)：22- 23。

SOLID WASTE DISPOSAL TECHNOLOGY STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS

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Abstract: The status of solid waste processing start discussion，analysis of the current status of solid waste disposal technology and the advantages and disadvantages of domestic solid waste disposal technologies by comparison，analysis and technology of municipal solid waste situation and development trend That the future of municipal solid waste disposal technology development；final solid waste disposal technology development from the outlook，to elaborate on the environmental aspects of garbage disposal technology meaning.

Keywords: solid waste; treatment status; prospects