焚烧垃圾优缺点范文

导语：如何才能写好一篇焚烧垃圾优缺点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：餐厨垃圾；填埋 ； 焚烧 ； 厌氧发酵 ； 饲料和肥料化 ； 生化处理

Abstract: Through the analysis of domestic food waste status quo, compared the five kinds of food waste processing technology: incineration, anaerobic fermentation, feed and fertilizer, chemical and biological treatment. This paper provides advice on turning waste into treasure and really reasonable economic use junk.Key words: food waste; landfill; burning; anaerobic fermentation; feed and fertilizer; biochemical treatment

中图分类号：R124.3 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）03-00

1 概述

随着我国城市建设的飞速发展，生活垃圾处理逐步形成了源头收集、中间运输和终端处置“一条龙”的完善体系。但是对于餐厨垃圾处理大规模应用的实例却不多，每日数量巨大的餐厨垃圾流入社会，一部分被不法商贩从餐厨垃圾里提取油脂，炼制地沟油，通过非正常途径回流到餐桌；另一部分被拉去喂猪，造成泔水猪泛滥市场，严重危害人民身体健康，造成公共卫生安全隐患；部分餐厨垃圾未经任何处理直接进入污水管道，在管道内冷凝堵塞，并发酵产生大量甲烷气体，影响了污水管网的正常功能甚至引发下水道爆炸事故；随意堆放的餐厨垃圾更会招引蝇虫，产生异味。采用科学手段收集处理餐厨垃圾，保证收运处理系统正常化运行，是实现餐厨垃圾无害化、减速量化处的前提条件。

2 餐厨垃圾处理工艺的现状

目前国内餐厨垃圾处理应用的城市主要集中在北京、上海等大城市。北京市餐厨垃圾处理主要采用微生物处理技术；

上海市现有用于处理餐厨垃圾的消化型有机垃圾生化处理机，其基本技术是外加特殊菌种的动态好氧消化，采用间歇或连续方式搅拌，连续进料间歇出料（出料时间间隔长，1～2个月），反应温度45～500C,其实质是高消化率的堆肥技术，该技术过去主要用于处理污泥和高浓度废水，而针对餐厨垃圾的有关文献资料则较少。

3餐厨垃圾处理主要技术简介

目前餐厨垃圾处理的主要技术包括填埋、焚烧、厌氧发酵、好氧堆肥、直接烘干作饲料和微生物处理技术。下面对以上几种技术介绍如下：

3.1填埋处理技术

由于餐厨垃圾的高含水率、高有机物等特点，决定了餐厨垃圾直接用于填埋的可行性较低。餐厨垃圾填埋处理技术在国内尚无应用的实例，其主要优缺点如下：

其优点是处理量大，运行费用低；工艺相对较简单。

其缺点是占用大量土地，耗用大量征地等费用；填埋场占地面积大，处理能力有限，服务期满后仍需新建填埋场，进一步占用土地资源；餐厨垃圾的渗沥液会污染地下水及土壤，垃圾堆放产生的臭气严重影响空气质量，形成不可逆的对周围大范围的大气及水土的二次污染；没有对垃圾进行资源化处理。

在当前土地资源紧缺、人们对环境影响的关注度越来越高的大前提下，填埋处理技术明显不适合我国餐厨垃圾的实际情况，因此不做详细介绍。但作为餐厨垃圾分选处理后不适宜生化处理的物料一种最终处理手段，是餐厨垃圾处理的一个必要环节。

3.2焚烧处理技术

焚烧是垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行烯烧过程，焚烧处理量大，减容性好，焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化。但由于餐厨垃圾70%以上为液体部分，热值较低，不适合用来焚烧处理。

与填埋技术一样，餐厨垃圾焚烧处理技术在国内也没有应用的先例，其主要优缺点如下：优点是焚烧处理量大，减容性好；热量用来发电可以实现垃圾的能源化。缺点是对垃圾低位热值有一定要求；餐厨垃圾水分含量高会增加焚烧助燃齐的消耗，增加处理成本。

由于生活习惯不同及餐厨垃圾收集分类程度的不同，我国餐厨垃圾与国外餐厨垃圾差异较大，其特点是热值低、含水量高，很难进行焚烧处理，另外焚烧处理投资过高，国内外利用餐厨垃圾焚烧的应用经验极少，不是餐厨垃圾处理的主流技术。

3.3厌氧发酵处理技术

1、厌氧发酵基本原理

厌氧发酵是无氧环境下有机质的自然降解过程。在此过程中微生物分解有机物，最后产生甲烷和二氧化碳。影响反应的环境因素主要有温度、PH值、厌氧条件、C/N、微量元素以及有毒物质的允许浓度等。

厌氧发酵是在厌氧微生物作用下的一个复杂的生物学过程，在自然界内广泛存在。厌氧微生物是一个统称，包括厌氧有机物分解菌（或称不产甲烷厌氧微生物）和产甲烷菌。在一个厌氧反应器内，有各种厌氧微生物存在，形成一个与环境条件、营养条件相对应的微生物群体。这些微生物通过其生命活动完成有机物厌氧代谢过程。

2、工艺流程

餐厨垃圾厌氧发酵主体工艺流程见下图。

餐厨垃圾处理系统主要包括以下几个部分：

（1）进料与预处理单元；（2）厌氧发酵单元；

（3）残渣脱水单元；（4）生物气利用单元；

3、厌氧发酵处理技术优缺点

其优点是具有高的有机负荷承担能力；能回收生物质能；不存在同源性的问题，有机物分解成为甲烷和二氧化碳；产品（甲烷）出路较好。

其缺点是工程投资较大；工艺较为复杂；产生的沼液量较大，处理难度大。

3.4饲料和肥料化技术

干燥制肥料或饲料技术，是经过预处理后，首先进行脱水，得到液体和固体两部分，液体是高油脂废水，宜先进行油水分离获得高附加值的油脂，然后对污水进行处理，其固体部可以采用高温堆肥的方式制成肥料，也可以烘干制成饲料。

其优点是工艺简单；资源化程度较高、产品有农用价值，占地面积小。

其缺点是对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底，不能从根本上解决餐厨垃圾同源性的问题，对其用作饲料存在一定的顾虑；处理过程不封闭，容易造成二次污染；有机肥料质量受餐厨垃圾成分制约很大，销路往往不早；堆肥处理品周期较长，占地面积大，卫生条件相对较差。

3.5生化处理技术

微生物生化处理技术是选取自然界生命活力和增殖能力强的高温复合微生物菌种，在生化处理设备中，对过期食品、餐厨垃圾等有机废弃物进行高温高速发酵，使各种有机物得到降解和转化。

优点是占地面积小；处理时间短，无需繁杂分拣；资源利用率高；产品有市场销路较好，产品质量较高，产品附加值较高。

缺点是一次性投资略高，设备处理能力较低，更重要的是设备耗能大，而且该技术减量化效果差，在餐厨垃圾中大量掺其他有机物，后端农业生产资料应用产业链较长。

4餐厨垃圾处理主要技术比较

由于餐厨垃圾的高含水率、高有机质含量等特点，因此决定了卫生填埋和焚烧处理技术都不适合于餐厨垃圾处理，这里仅对目前应用较多的厌氧发酵、饲料、肥料化技术以及生化处理技术进行比较得出下表：

5分析与结论

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关键词：垃圾焚烧发电厂；循环流化床；炉排炉

Abstract: aimed at the mainstream way - currently the city life garbage disposal, incineration, this paper introduces the advantages and disadvantages of each combustion in circulating fluidized bed incineration and grate, then according to the different project environment and conditions, the paper proposed incineration for power generation projects, living garbage incineration investors reference.

Keywords: garbage incineration power plant; circulating fluidized bed; grate furnace

中图分类号：R124.3 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

随着国家现代化建设和各地城市化进程，城市人口不断地增长，相应的城市生活垃圾也在急剧增加，每年约有1.5亿吨垃圾产生，目前已堆积70亿吨，而且还在以8%递增。垃圾的增加和随意堆积带来了许多问题：垃圾堆放占用了大量的耕地；露天堆放的垃圾在腐化变质的过程中产生大量的废气，造成周边空气污染；垃圾在雨水冲刷下污染地表水及水源；有害的微生物大量滋生，危害居民健康。

从上个世纪中期开始，世界各国大力研究垃圾的无害化处理，而垃圾焚烧发电被认为是一种高效、环保的处理方式。早在20世纪70年代开始，法国和德国最早采用焚烧垃圾发电，以后日本、美国也迅速发展垃圾焚烧发电。世界上许多著名公司投入了大量精力研发焚烧技术和设备。目前国际上焚烧主要设备和辅机已定型配套，工艺和技术十分成熟，世界各国政府均采用免税、资金补助等优惠政策，鼓励垃圾焚烧发电的无害化处理。

国内的垃圾焚烧技术，以炉排焚烧技术和流化床焚烧技术为代表，二者占据国内垃圾焚烧项目90％以上的份额。国内的炉排焚烧技术最早从国外引进，而后开始国产化生产，目前已经比较成熟；而流化床焚烧技术是国内自主研发，完全具有自主知识产权且全部设备实现国产化的技术，以中科院和浙江大学技术为代表，经过近十年的发展，该技术目前已比较成熟，且在全国各地建有50座以上的垃圾焚烧发电厂。

目前国内外垃圾焚烧技术市场上可见的炉型主要有炉排焚烧炉、鼓泡流化床焚烧炉、循环流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉和热解气化炉等多种。回转窑和热解气化炉单炉处理量较小，难以满足大中城市现代化大型垃圾焚烧厂的建设需要。国内外目前应用最多的炉型是炉排焚烧炉和循环流化床焚烧炉，本文主要对这两种技术做比较分析及选择建议。

一、炉排焚烧炉

炉排焚烧炉的主要特征是被处理的垃圾堆放在炉排上，焚烧火焰从垃圾堆料层的着火面向未着火的料堆及内层传播，形成一层一层燃烧（层燃）的过程。

1、炉排型焚烧炉的优势

（1）技术成熟，设备的整体性较好，配套设备已定型、工作性能可靠。国内外已有较多的应用案例。

（2）垃圾一般不需要预分拣直接进入炉内焚烧，垃圾进料系统比较简单，操作人员易于掌握操作的基本要素。

（3）烟气中固体颗粒含量低，烟气中飞灰量少，飞灰处理成本较低。

（4）出渣设备为炉下水冷出渣，设备结构简单，故障率低。

（5）运行人员少。

（6）由于鼓风机压头小，风机所需功率小，故动力消耗少，厂用电量少。

2、炉排型焚烧炉存在的缺陷

由于经济发展水平、居民生活习惯和垃圾管理方式的差异，我国一般需要处理的垃圾与发达国家的垃圾焚烧炉所处理的垃圾有很大不同。在引进了国外发展的焚烧炉后，供应给它们的都是混合收集的原生垃圾，热值低、含水率和不可燃组分含量高，致使在运行效果上与在原产国的应用有很大差别。主要问题包括：

（1）由于垃圾燃料是堆放在炉排上以层燃方式燃烧，无论是滚动式、往复式和逆推式炉排炉，都不能保证垃圾内层与燃烧空气的充分接触和受热。特别是应用到焚烧我国混合收集的高水分、低发热量垃圾时，常常导致垃圾燃烧不充分，排出的底渣甚至仍有恶臭，热灼减率一般偏高，容易造成二次污染；

（2）混合收集的原生垃圾，不仅水分高、热值低，而且所有有关组成和燃烧特性随时间和地段变化都很大、很频繁。针对这样的入炉垃圾，炉膛设计实际上无所适从，炉排上垃圾堆层的燃烧进程也总是偏离设计情况，炉排和它上方炉膛温度的分布和燃烧条件都更不稳定和不均匀。局部低温将造成炉排以上烟气空间形成低温区，二噁英未能完全分解、氧化，导致二噁英的排放值偏高；局部高温区将造成NOx生成量过多，这些在炉排炉应用中也已经得到普遍证实；

（3）在炉排炉技术原产国，垃圾热值一般按8000kJ/kg左右设计，而我国生活垃圾热值低，采用炉排型焚烧炉时一般的作法是需将生活垃圾堆酵5～7d，将垃圾中大部分水分沥出，以提高进炉垃圾热值。堆酵过程中产生大量垃圾渗沥液，形成二次污染隐患。再一个必要的补充措施就是向焚烧炉膛大量喷入辅助燃料油，产生了“洋设备烧土垃圾，燃油消耗量大”的问题，造成运行成本大幅度提高；

（4）炉排焚烧炉关键是炉排，为了促进垃圾堆层的燃尽，各主要发展厂商都研发了有复杂运动机构的特殊炉排，对材料品质、加工条件、安装精度和日常维护都有更高的要求。目前炉排型焚烧炉的相关技术专利主要由三菱、西格斯、斯坦米勒、阿尔斯通等国外厂家掌握，引进国外的先进炉排型焚烧炉必须负担高额的专利使用费，即使是引进技术国内生产成本也比较高，造成投资和运行成本居高不下，阻碍了这类技术的应用和发展。

（5）过量空气系数高，一般达到1.8～2.0，因此烟气量大，尾气处理设备较大，且锅炉热效率低，一般为75%～80%。

（6）受氯化氢高温腐蚀影响，蒸汽温度低，一般不高于400℃，因此余热发电效率低。

二、循环流化床焚烧炉

流化床焚烧是完全不同于炉排炉那样以层燃方式实现燃烧的一大类新的燃烧技术，其主要特征是炉膛内始终存有大量的粒度适宜的高温惰性床料，因此炉膛具有很高的热容量。垃圾和惰性床料在由炉膛底部的布风板送入的流化空气的作用下呈均匀流化状态，垃圾送入炉膛后在处于流化状态的床料裹挟下，迅速分散、快速升温，很快地完成燃烧前的准备阶段，在流化料层内和料层上方实现持续的稳定燃烧。

1、循环流化床垃圾焚烧炉的优势

针对我国混合收集的生活垃圾发展的循环流化床垃圾焚烧技术，已经达到了商业化应用的阶段，并日趋成熟，形成了不同处理能力的系列化产品。给料、排渣、燃烧控制、尾气处理设备已有较好配套，入炉垃圾不需要复杂的前处理，产汽与常规汽轮发电设备参数配套，具有显著的环境和经济效益。

（1）适于焚烧处理我国低热值、高水分的垃圾，燃烧后残渣中的未燃份（即炉渣热灼减率）＜3%；

（2）可以同时处理多种废弃物：不仅可以焚烧处置生活垃圾，同时也可燃烧处置热值悬殊的工业废弃物，特别是可以焚烧处理污泥；

（3）为避免不同季节、不同街区收集的垃圾品质差异对焚烧状态和效果的影响，确保焚烧炉在任何时刻都处于良好的工作状态，在焚烧过程中添加适量的辅助燃料是必要的。对循环流化床焚烧炉而言，可以掺烧燃料煤而不一定用燃料油，并且添加量较少就可以达到良好的效果；

（4）由于炉内没有复杂的运动机构，设备故障率低。国内开发的一些新型循环流化床焚烧系统，包括了垃圾给料和底渣排出设备的配套研发，使循环流化床垃圾焚烧炉对垃圾的分选和预处理要求大为降低，甚至不需要特别复杂的预处理工艺就可以达到稳定运行的效果；

（5）单炉处理量较大。目前已形成单炉处理能力从100～800t/d的产品系列，能够适应大、中、小型垃圾焚烧厂的建设要求；

（6）环保性能良好。循环流化床焚烧炉因实现了均匀的燃烧温度，炉膛的温度也能长期稳定保持在850℃及以上，该温度能彻底分解有毒有害物质，有效控制NOx、SOx等各类污染物的生成；尤其对二噁英的控制，国外研究发现，流化床掺烧的煤对二噁英的生成具有抑制作用。实际运行结果也证明，流化床对二噁英的控制比炉排炉更有优势；

（7）过量空气系数低，为1.3～1.5，因此烟气量少，尾气处理设备较小，投资较省；且锅炉热效率较高，可达80%～83%。

（8）蒸汽温度可达到450℃以上，发电效率较高。

2、循环流化床垃圾焚烧技术的缺陷

（1）与机械炉排炉相比，发展历史不长，系统配套，特别是与原生垃圾不作分选处理相关的给料、排渣设备仍是系统中的较弱项，还需进一步完善；

（2）与引进（包括技术引进）的机械炉排炉相比，循环流化床焚烧炉的设备研发、加工制造和安装调试，多注重于系统的基本功能和工作可靠性，而对工作环境、厂区清洁、设备和厂房的外观造型等方面关注不够，投入不多。另外对加工工艺等经验积累和完善仍需付出持之以恒的努力；

（3）由于炉膛高速流化烟气的夹带作用，飞灰比例较高，灰量较大。按照我国目前有关法规，焚烧炉飞灰应一律视作危险废弃物，需按危险废弃物作专门处置；

（4）为保证流态化焚烧，一、二次风机压头较大，自耗电较高；

（5）进料及出渣设备复杂，运行维护要求高；

三、焚烧方式的选择建议

根据上述的分析比较可知，两种焚烧方式各有技术上的优缺点，策划一个项目的焚烧方式时，建议考虑以下几种情况：

1、如一个项目除了处理生活垃圾外，还有污泥需要处理，建议选择循环流化床焚烧方式；一般污泥干化后成粉末状，而炉排焚烧炉的炉排片间有间隙，不适合焚烧污泥；

2、如当地的经济条件比较差或者生活垃圾热值比较低（主要在北方地区），可能会导致炉排炉焚烧温度上不去而需采取喷油助燃的模式，带来运行成本的增加；建议采用循环流化床焚烧方式；

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【关键词】城市生活垃圾；垃圾焚烧；焚烧发电；垃圾发电

随着我国经济的迅速发展、城市人口的大量增加、城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，不可避免地产生了大量的生活垃圾，同时环境也承受着城市生活垃圾带来的巨大压力。

根据城市生活垃圾焚烧发电特点，其工艺流程为：入厂城市生活垃圾车经称重后卸入垃圾卸料大厅，用垃圾吊抓起送入焚烧炉焚烧，焚烧产生的热量经余热锅炉吸收利用生产蒸汽用于发电，所发电可上网外销，锅炉出来的烟气采用活性炭吸附二噁英、袋式除尘的烟气净化工艺以满足烟气排放要求，除尘飞灰输送到水泥固化间处理，整个生产过程由中央控制室集中控制。

1 城市生活垃圾类别

解决城市生活垃圾问题的目标是实现“减量化、无害化及资源化”。

目前，垃圾的处理方式主要包括填埋、焚烧、堆肥等技术，而垃圾填埋作为单一处置方式暴露出越来越多的问题，以焚烧技术为代表的垃圾处理技术正在中国悄然兴起，成为新兴环保产业。预计未来十年我国城市生活垃圾焚烧处理将得到很大发展，但垃圾焚烧及发电项目应通过完善相关的法规和标准，强化环评管理，提高监测水平，强化日常监督管理等工作使其发挥垃圾处理“减量化、无害化、资源化”的优势并保证其健康发展。

随着我国城市建设的发展和社会进步，城市生活垃圾的构成已发生了质的变化，有机物含量开始高于无机物含量。城市生活垃圾的处理方法与垃圾成分有很大关系，而垃圾的成分则与燃料结构、消费水平、收集方式、地域和季节等多种因素有关。垃圾组成正由“多灰、多水、低热值”向“较少灰、较高热值”的方向发展，一般当垃圾热值高于4000KJ/kg，优先采用焚烧法处理，同时也给我国城市垃圾的焚烧处理奠定了基础。

2 城市生活垃圾焚烧及设施

我国城市垃圾焚烧技术始于80年代末，在90年代后期得到了迅速发展，现在全国有30多家生产商、研究单位和大专院校在研究开发各种焚烧技术设备，而国外垃圾焚烧处理起步较早，已发展了约100a，处理技术工艺和设备已较为成熟。

2.1 垃圾焚烧特点

2.1.1 焚烧处理周期短，余热利用大

焚烧技术作为一种可同时实现城市生活垃圾减量化、无害化和资源化的垃圾处理技术，已成为我国部分城市垃圾处理的首选技术。目前我国在引进、学习、消化和掌握国外焚烧技术基础上，加速技术消化，或研究开发有自主知识产权的焚烧炉及其技术，在现有工程中已经普遍实现国产化。

焚烧法具有减容、减量化程度高（减容大于90%，减重80%），处理周期短，占地面积小，选址灵活，燃烧的热量可用来发电（按发热值比较，1.5亿吨垃圾约相当于3千万吨标煤，约为全国标煤年产量的2%），无害化垃圾焚烧发电可实现垃圾无害化，因为垃圾在高温（850℃以上）下焚烧，可分解有害物质，且尾气经净化处理达标后排放。

2.1.2 焚烧残渣利用率高

减量化垃圾焚烧后的残渣，只有原来容积的10%～30%，再利用现有技术，把残渣通过相应设施，制成其他工业产品，如：烧结砖等，甚至可以达到零排放。不用兴建大型的填埋场，进而缓解了土地资源紧张状态，兴建的垃圾电厂将十分有利于城市的环境保护，尤其是对土地资源和水资源的保护，实现可持续发展。

2.1.3 焚烧有害气体排放量低

由于前期垃圾焚烧技术的局限性，主要是受一些技术或工艺问题的制约，比如发电时燃烧产生的剧毒废气长期得不到有效解决，使垃圾焚烧技术一度发展不顺畅，在国际上也是一个难题，然而随着工艺、技术的提高，焚烧有害气体排放量降为0.5%以内，达到了国际标准。

特别是有机垃圾的焚烧，由于焚烧管理不当产生二噁英等二次污染等缺点，在近十余年，垃圾焚烧技术得到飞速发展，在提高初燃温度的基础上，使二噁英等二次污染现象排放量达到了欧盟标准（欧盟目前执行EU2000/76/EEC生活垃圾焚烧标准，二噁英排放均严格执行0.1ngTEQ/Nm 3 ）。

2.2 焚烧设施特点

2.2.1 设备昂贵、初期投资高

由于我国的垃圾焚烧发电技术不成熟，一般利用国外关键技术和设备，造成成本偏高，但我国部分企业加速了技术消化、自主研发的步伐，使部分焚烧设备及其技术实现国产化，在现有工程中已有应用。虽然我国开始逐步实现国产化焚烧设备，但建设一个垃圾焚烧发电厂（处理量150t/d）投资约为4亿元左右，这对于中国大部分城市是难以承受的。

2.2.2 垃圾处理效果欠佳

虽然我国现阶段对垃圾焚烧发电项目有了很大的改观，目前还是赶不上国外发达国家的焚烧技术和焚烧设备成熟。国外的焚烧设备是根据国外的生活垃圾品质及燃料特性进行设计的，而我国垃圾品质和燃料特性与国外垃圾存在着很大差异。由于我国目前没有实行垃圾分类制度，城市生活垃圾的品质很低，因而无论是引进还是国产的焚烧设备尚不能很好地适应中国垃圾的特性，还存在着垃圾焚烧不完全、运行不稳定、排放不易全部达标等问题。

2.2.3 运行成本高，缺乏经济性

由于中国垃圾的热值较低（3344～5016J/ kg）、变化范围较大，相应要加入一些助燃燃料。同时，也存在关键高温部件使用寿命短、维修费用高等问题，往往增加了运行成本。再加上管理混乱，宏观调控不到位，造成经济调控差现象。

3 垃圾焚烧发电政策

由于垃圾焚烧发电项目有其自身特性，因此垃圾发电的建设和运行不能照搬传统电厂的模式，而要针对垃圾发电的特点采取相应的措施和政策。

在我国采用BOT方式吸引国内外企业投资，政府通将垃圾发电厂的建设权和一段时间的经营权授予一个有资格的投资商，投资商负责垃圾发电厂的投资、融资、设计以及安装调试。项目建成后，垃圾发电厂按协议规定向政府提供垃圾处理服务，并利用焚烧余热发电，政府则按协议规定向垃圾发电厂支付垃圾处理费，并保证垃圾发电厂电力上网销售，投资者由此回收项目投资、经营和维护成本并获得合理的回报。规定的特许经营期届满后，投资者将按照协议规定，把垃圾发电厂的所有权和经营权无偿移交给政府。目前我国已经投产的和在建的垃圾发电厂大部分都是这种方式。

4 我国城市生活垃圾焚烧发电前景

在我国《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》指出，在经济发达、生活垃圾热值符合条件、土地资源紧张的城市，可加大发展焚烧处理技术。

并且“十一五”期间，计划城市生活垃圾无害化处理率达到70%，城市生活垃圾无害化处理设施建设规划总投资为589亿元，而“十五”期间的总投资为198亿元，对比可看出，我国城市生活垃圾无害化处理设施建设上的投资增幅是非常明显的，基于国家政策的大力支持，我们有理由相信，垃圾焚烧处理比例将继续稳步提高。结合市场目前的发展态势，接下来一段时期，采用BOT等方式建设焚烧厂将逐步占据主导，2008～2015年将迎来垃圾焚烧发电黄金时期，我国的城市生活垃圾焚烧发电前景才会发展的更快更好。

参考文献

[1]聂永丰，刘富强，王进军.我国城市垃圾焚烧技术发展方向探讨[J].环境科学研究，2000，13（3）20-23

[2]郭广寨，朱建斌，陆正明.国内外城市生活垃圾处理处置技术及发展趋势[J].环境卫生工程，2005，13（4）19-23

[3]蒋斌，严桂英.垃圾焚烧中的二噁英生成及抑制机理[J].污染防治技术，2005，18（3）42-45

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关键词：生活垃圾 综合处理 研究现状 发展趋势

中图分类号：G353.11 文献标识码：A文章编号：

引言

随着我国经济实力和技术储备的增强，各种生活垃圾处理处置技术在我国得到了不同程度、不同范围的研究和应用，很多经济发达地区已经建立了现代化填埋场、机械化堆肥厂和焚烧厂等多种处理设施。但对于某一地区来说，不同处理设施往往处理同样的混合生活垃圾。由于每种生活垃圾处理技术均具有各自的优势和局限性，从技术本身、经济性和环境影响角度分析，均只适宜处理生活垃圾中的某些组分，因此这种单一处理模式不仅难以满足数量日益增长、成分日益复杂的生活垃圾无害化、减量化、资源化的处理要求，而且使得生活垃圾处理设施运行效果差，前处理和二次污染控制技术复杂，处理费用高。

1单一处理与综合处理的比较

1.1 卫生填埋

卫生填埋法由于技术比较成熟，操作管理简单，处理量大，投资和运行费用低，是当今世界各国主要的垃圾处理方式。但填埋混合垃圾有以下缺点：

（1）生活垃圾中的可回收物、可焚烧组分或可堆肥组分等可以实现资源回收的部分被一并填埋，即使考虑填埋气的回收利用，混合垃圾填埋的资源化水平仍很低。

（2）我国混合垃圾含水率和有机物含量都很高，因此渗滤液产生量大，处理成本高；沼气产生量大，控制其排放也增加了处理成本。因此限制进入填埋场的有机物含量是填埋法的发展趋势之一。目前欧盟、日本和美国等国家的有关政策，都提出了进一步限制进入填埋场垃圾有机物含量的规定[1]。（3）在场址选择日益困难，填埋费用不断增加的情况下，混合垃圾会大量占用填埋场的空间资源。

1.2 堆肥

高温堆肥可以使生活垃圾中的有机成分成为可供施用的农田肥料，同时消除其环境污染，杀灭垃圾中的病菌，具有无害化和资源化特征。但我国的堆肥厂主要处理混合生活垃圾，其局限性主要表现在：

（1）由于我国目前还没有开展普遍的生活垃圾分类收集，因此入厂垃圾中含有石块、金属、玻璃、塑料等多种不可降解组分，这些废弃物必须分拣出来，另行处理，分选工艺复杂，费用很高。

（2）即使采用了分选工艺，生活垃圾中的不利于堆肥处理的组分也不能完全剔除，许多有毒、有害物质会进入堆肥，如农田长期大量使用堆肥，可能会造成潜在污染，特别是一些重金属在土壤中富集将随食物链进入人体。受到堆肥产品成本和质量的约束，堆肥产品存在销路不畅的问题。

1.3 焚烧

焚烧法具有减量化程度高，处理周期短，占地面积小，选址灵活，燃烧的热量可用来发电等优点。近年来焚烧法在我国得到了迅速发展，但焚烧混合垃圾有以下缺陷：

（1）我国生活垃圾含水率高，热值低，需要更多的辅助燃料，此外生活垃圾中灰土含量多也会影响焚烧效果，最终导致焚烧成本上升。我国目前除少数经济较发达的城市外，其它城市的混合生活垃圾热值低，含渣量高，不适宜焚烧。（2）另一方面，由于我国混合垃圾中厨余垃圾较多，含盐量较高，对烟气中氯化物贡献较大，HCl会腐蚀焚烧炉，也增加了烟气处理的难度和污染控制成本。

1.4 综合处理

综合处理方式可以解决混合处理方式出现的问题。采用综合处理方式后，易腐物和可燃物都得到了利用，故填埋物的量很小，只占总体积的15%～20%，填埋物主要为砖头、瓦砾等无机垃圾，不会带来严重的二次污染，节省了填埋空间；综合处理中仅可燃垃圾进行焚烧，焚烧物易燃，产生的烟气少，二次污染小；采用综合处理方式后，堆肥法只处理易腐有机物，成分单一，容易堆腐，而且处理费用低，产品质量好。

2.生活垃圾综合处理工艺

从20世纪90年代起，我国的研究者为解决单一处理方式的不足从生活垃圾综合处理的角度进行了研究，提出了多种生活垃圾综合处理的构想，但是这种构想区别于国外广泛应用的综合处理系统概念，而是指通过分选等预处理技术把不同垃圾组分进行分离，分别进入不同的处理单元，这些处理单元集合在一个厂内甚至一条生产线上，希望通过这种方式实现不同垃圾分别采用适宜的处理方式的目的，为了便于区分，本文称其为综合处理工艺（comprehensive treatment technology）。根据综合处理工艺采用预处理技术的不同，可以分为预分选合处理工艺、预堆肥综合处理工艺、预消解综合处理工艺等，其中前者一般采用物理分选技术，经过多次分选将垃圾分为几类，其分类类别根据后续处理工艺确定，而后两者虽然也有一些分选步骤，但是其预处理技术核心为堆肥或消解。此外，综合处理工艺的能量回用和自给也是其研究方向之一，为了便于说明，本文称其为能量自给综合处理工艺。

预堆肥综合处理工艺。堆肥过程可以降低生活垃圾的有机物含量和含水率，因此可以把堆肥过程作为生活垃圾综合处理系统的预处理步骤。对焚烧而言，经堆肥处理后垃圾易于燃烧，热效率高，产生的有害气体量较小；对填埋而言，经堆肥处理后减少了填埋量，降低了渗滤液的产量和处理难度，减少了填埋气的排放[11]。虽然堆肥预处理对于综合处理工艺具有明显的益处，但是尚未有深入研究，更没有投入运行的工程项目，此外，堆肥预处理工艺还存在成本高、堆肥时间长、周边环境差等缺点。预消解综合处理工艺与预堆肥综合处理工艺类似，相对于堆肥预处理，消解预处理的最大优势是可以减少堆肥的时间，其环境影响也较小，但是成本更高。

3.综合处理的发展趋势

对于国内提出的综合处理工艺（comprehensive treatment technology），虽然现有项目的投资成本较低，但其处理规模小，运行费用高，二次污染不能得到有效控制。另一方面，虽然垃圾处理的能量回用是资源化的一个重要方面，但是系统的能量自给从目前的技术水平看来难以实现。从生活垃圾处理的经济性分析，这种“小而全”的综合处理工艺难以获得持久的生命力和广泛的推广。

发达国家生活垃圾处理的历史和经验说明，源头分类（产生者分类）是最经济有效的垃圾分类手段，在此基础上建立生活垃圾综合处理系统，并通过数学模型优化设置各种收运处理设施、分配车辆和垃圾物流，可以实现城市生活垃圾的低成本、高效率管理，并最大限度的实现生活垃圾的资源化。虽然我国目前普遍采用生活垃圾混合收集模式，但分类收集对于垃圾处理、资源回收等的重要意义已经得到了广泛认知，全国很多大中城市开展了分类收集的试点工作，并制定了城市生活垃圾分类收集规划。随着经济实力的增强，生活垃圾收运处理设施的完善，分类收集和综合处理系统将互相促进，得到更为广泛的推广。

4.总结

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。

参考文献：

1.张益.国外垃圾处理技术现状及发展.见：张益，陶华主编. 垃圾处理处置技术及

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【关键词】脱销；SNCR；SCR；SNCR+SCR

随着城市人口不断聚集，生活水平日益改善，生活垃圾产量随之迅速增长。如果垃圾不能得到及时而恰当的收集、运输和处理，将带来一系列的社会问题和矛盾，尤其是在人口集中的大城市，垃圾围城与城市发展的矛盾越来越凸显。垃圾焚烧技术具有占地小、垃圾减量化稳定化无害化程度高、能量利用率高以及二次污染程度低等优点，是目前国外应用比较普遍的垃圾处理方法。

近年来，人们的环保意识不断加强，由于对周围环境的影响，垃圾发电厂作为厌恶性设施产生了一定的邻避效应， 为了回应社会诉求，尽量规避垃圾电厂带来的环境影响，同时顺利开展项目建设和运营，妥善处理社会关心的重点问题，各地垃圾焚烧发电厂的建造和运营标准都大幅度提高。近两年，新建垃圾发电厂的烟气污染物排放标准已普遍执行欧盟排放标准，即 EU2000/76/EC。

NOx的排放标准受到了很大关注，控制更为严格。新的标准规定，新建项目按照新标准执行，已运营项目或已通过环境评级的项目按照旧标准执行到 2015 年 12 月 31 日，意味着自 2016 年 1月 1 日起，所有生活垃圾焚烧发电厂必须全面执行新标准。这就要求所有的生活垃圾焚烧厂必须配备足够的烟气处理设施，并实现良好运营。本文着重讨论垃圾焚烧发电厂烟气净化中的脱硝技术应用。

1 氮氧化物的形成

垃圾焚烧过程中，固态物质经过燃烧会变成气态物质或其他形式，可能对环境造成更大危害。垃圾焚烧过程中产生的 NOx主要是指一氧化氮（NO）以及二氧化氮（NO2），其中，NO 在较高温度下生成，而 NO2在低温条件下较为稳定，NO在空气中能与O2或 O3反应而转化生成 NO2。

焚烧炉内，温度及燃烧垃圾的化学组分是决定 NO 生成量的主要影响因素。根据氮元素来源和生成条件的不同，NOx的来源主要分为空气中的氮（热力型 NOx）和燃料中的氮（燃料型 NOx）。（1）热力型 NOx是由于空气中含有的氮和氧在高温条件下相互反应而产生的。 （2）燃料型 NOx，垃圾中含氮的化合物被分解并氧化就可生成。在燃烧过程中，这些含氮有机化合物受热分解产生一些低分子量的氮化物或 NH2、CN、HCN、NH3等自由基，然后被氧化生成 NO 和水，同时，这些自由基还可以与 NO 反应生成 N2和水。是垃圾焚烧厂脱硝的主要目标。控制燃料型 NOx需要注意燃烧中的过量空气系数，其与这种类型的 NOx的生成呈正比，也是垃圾焚烧发电过程燃烧控制考虑的最重要的因素之一。（3）氮氧化物还可有另一种生成类型，即瞬时型 NOx，其原理为在高温条件下，燃料中的含碳氢化合物形成挥发物，分解后生成了 CH 自由基，氮气与之发生反应，生成 HCN 和 N 等中间产物基团。N 原子再与O2反应生成 NO，部分 HCN 分别与 O2和 NO 反应生成 NO 和 N2。这一反应过程因为其反应速度很快，仅需要 60ms，故称为瞬时型 NOx，受温度影响较小。由于瞬时型 NOx仅在碳氢浓度十分高的燃料燃烧时才会产生，需要深度富燃的条件，对于垃圾焚烧过程来说，这种类型的 NOx产量很小。

2 脱销技术

（1）SNCR 技术是选择性非催化还原法（Selective Non-Catalytic Reduction）是在烟气温度 850～1100℃，在O2 共存的条件下，向炉膛中直接加入氨液或是尿素等脱硝剂，将氮氧化物还原成为氮气与水。由于此法不需催化剂的作用，从而可避免催化剂堵塞或毒化问题的发生。其去除效率受到脱硝剂与氮氧化物接触条件（如炉膛温度随垃圾特性的变化及反应时间的影响）而有很大的变化，因此喷嘴吹入口的位置必须根据炉体形式、构造及烟道形状予以确定。SNCR 技术一般采用氨或尿素等作为还原剂，使用喷枪将还原剂喷入焚烧炉内高温区，将 NOx分解成 N2与 O2，达到去除 NOx的目的。然而在发生还原反应的同时，作为还原剂的氨如果喷入太多，不能及时反应完全，就会导致一系列后续问题。比如残留在烟气中，与烟气中的 HCl 反应，而产生气态氯化铵，导致从烟囱排出烟气时变成白烟，部分铵盐沉积在锅炉炉壁及后端布袋除尘器上，产生腐蚀作用，同时导致其他污染物的增加，因此有的研究建议NOx去除率最好限制在50%左右。

（2）SCR选择性催化还原法脱硝技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术，在催化剂作用下，向温度约280～420 ℃的烟气， SCR 技术是在催化剂的作用下，还原剂 NH3将烟气中的NOx还原为N2的工艺。其反应过程一般认为是一分子 NH3与一分子 NO 反应，会产生一分子 N2，同时催化剂被还原；O2的存在可以使得催化剂重新被氧化，从而完成整个催化循环过程。这也是这种工艺被称作选择性催化还原法的原因。

选择性催化还原法脱硝技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术，在日本、欧洲、美国等国家地区的大多数电厂中基本都应用此技术，它没有副产物，不形成二次污染，装置结构简单，并且脱除效率高（可达90%以上），运行可靠，便于维护等优点。

（3）SNCR+SCR 联合脱硝技术

由于 SCR 和 SNCR 各自具有其优点，但同时又各有不足，单独使用其中任何一种技术，均不能在脱硝效果和经济上同时满足项目要求。而 SNCR 和 SCR 并不是互斥的两套系统，相反，当两种技术同时联合使用时，可以有效中和两种技术的缺点，在投资费用和脱硝效率间找到最优平衡。所以当要在节约投资和控制运营成本的情况下，同时保证达到超过 80%的脱硝效率，还要保证低的氨逃逸率，可采取将 SNCR和 SCR 两种工艺组合的方式，合理分配 NOx脱除负荷，满足排放要求，并尽可能降低造价。由于 SCR 进口的 NOx大部分已经被前序 SNCR 除去，所以 SCR 所需的催化剂和反应器都将变小，投资成本也将降低很多.值得注意的是，垃圾焚烧发电项目采用 SNCR+SCR 联合脱硝技术时，为减少能量的投入，降低运行成本，必须尽量降低布袋除尘器出口烟气（150-190℃）的所需升温温度，应选用活性温度尽可能接近于除尘器出口温度的催化剂。

3 脱硝技术可比性分析

SNCR 技术较 SCR 系统简单，占地面积小，投资少，约为 SCR 工艺总投资的1/7～1/3，不需要催化剂，能量消耗少，运行成本较低，工艺改造难度较小，仅需对垃圾发电厂余热锅炉烟道加以改造即可。SNCR 工艺的脱硝效率一般情况下只有30～40%，如工艺设计达到一定要求，可达 60～80%，但脱硝效率越高，要求的运行条件也就越高，且难以保证整套系统的稳定运行。对于南京江南垃圾焚烧发电项目来说，要确保稳定达标运行，仅采用 SNCR 脱硝工艺，是不能满足 NOx的排放限值要求的。

SCR 技术的脱硝效率更高，单独使用该系统脱硝效率可达到 80%以上。但该工艺需要在炉外添加独立的催化脱硝系统，占地面积比 SNCR 系统所需的面积大。同时，燃煤火电厂使用的 SCR 高温催化剂的活性温度为 300-420℃，如垃圾焚烧的SCR 系统采用相同的催化剂，则需要将布袋除尘器出口的烟气（150-190℃）升温至320℃左右。处理规模为 500t/d 的垃圾焚烧系统，其布袋除尘器出口烟气温度每提升 10℃，消耗主蒸汽的量约 0.95t/h，占主蒸汽量的近 2%，如果将烟气温度从150℃升温至 320℃，所需的主蒸汽量将达到 16.15t/h，意味着要损失 33%的主蒸汽，这将大大增加生产能耗，降低垃圾电厂的运行效益。所以这种高温 SCR 脱硝工艺不适用于垃圾焚烧电厂。

与单独使用 SNCR 技术相比，SNCR+SCR 联合脱硝技术既可以提高脱硝效率又可以减少氨逃逸；与单独使用 SCR 技术相比具有药剂使用少、投资和安装费用少、反应器小、烟气脱硝控制范围大等优点。还可以显著提升烟气净化效果，特别是明显持续降低二f英的排放量，并实现除白烟效果，且实际建设和运行成本较为可控。因此，SNCR+SCR 联合脱硝技术在经济次发达、但排放要求较高的情况下可以选用。值得注意的是，垃圾焚烧发电项目采用 SNCR+SCR 联合脱硝技术时，为减少能量的投入，降低运行成本，必须尽量降低布袋除尘器出口烟气（150-190℃）的所需升温温度，应选用活性温度尽可能接近于除尘器出口温度的催化剂。工业生产的低温催化剂活性温度在 160-250℃左右。使用低温催化剂系统，在布袋除尘器出口烟气温度为 150-190℃的区间，不需要加热，烟气直接与还原剂混合，在催化剂的作用下，脱除 NOx。而在中温催化剂的系统中，需要对烟气进行再加热，才能发生还原反应。在系统布置上要增加蒸汽预热器以及烟气-烟气换热器。所以使用低温催化剂的建造和运营成本都更低，在脱硝效率方面，经过持续不断的研究，低温催化剂的效率与中温催化剂相比，脱硝效率相当，而使用寿命更长。

【参考文献】

[1]邹金生，王志强.选择性非催化还原烟气脱硝技术在垃圾焚烧发电厂的应用[J].华电技术，2012，34（5）：71-73.

篇6

对污水处理厂污泥处置和利用的途径进行了总结，指出了每种处置和利用方式的优缺点和适宜范围。

关键词：

污水厂污泥;综合利用;资源化

近年来，随着人们环保意识的不断提高，城市生活污水和工业废水处理率也在不断提高。污水处理过程中产生的二次污染物—剩余污泥，其质量也在不断增加，这给环境保护带来了新的问题。目前我国城市污水处理厂每年排放干污泥量约为20万t，以湿污泥计为380万-550万t[1]。

1城市污水厂污泥特性

城市污水厂污泥特性和产量与污水处理工艺有着很大的关系。污泥中有机质含量在12.68%～78%，均值41.15%；氮含量在7.77%～1.25%之间，均值3.02%；磷含量在5.21%～0.09%之间，均值1.57%；钾含量在2.97%～0.15%之间，均值0.69%；由此可见，城市污水处理厂污泥中含有大量的有机质，营养物质含量也比较丰富，除此之外，污泥中还含有大量的病原微生物和重金属。我国城市污泥的重金属含量较高，Zn、Cu、Cd、Cr、Ni、Hg超过《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）标准限值要求，超标别为10%、8.6%、8%、1.2%、9.1%和9.8%[2]。

2常用的污泥处置方法

污泥处置的最终目标是实现污泥的资源化、无害化、减量化。我国现有污泥处置方式有很多种，具体到各个污水处理厂污泥处置时，要根据自身的特点以及所在区域环境特征，合理选择污泥处置方式，要做到有针对性、因地制宜。

2.1污泥填埋处理法污泥填埋处置是将脱水后的污泥经简单的消毒处理后，直接运往填埋场进行填埋。目前，国内很多污水处理厂采用该方法处理污泥，主要是将垃圾运往生活垃圾填埋场进行填埋。污泥填埋法处理污泥处理成本低，运行简单，操作方便。但该方法存在很多弊端，如占用大量的土地，填埋产生的渗滤液如果处理不当会造成环境的二次污染，容易导致土壤污染和地下水污染等问题。污泥填埋法无法做到真正的减量化和资源化，因此该方法并不提倡大量使用。

2.2污泥焚烧处理法污泥焚烧也是目前污泥处理使用较多的一种方法。污泥焚烧法处理污泥可以使污泥较大限度的减容，为污泥的后续处理提供方便。污泥焚烧包括单独焚烧和垃圾混合焚烧。垃圾焚烧可以单独使用焚烧炉，也可以利用工业焚烧炉焚烧。我国提倡使用现有工业窑炉焚烧污泥，这样可以降低污泥处置投资。污泥经焚烧处理后，体积可以减少85%～95%，质量可以减少70%～80%。污泥经焚烧后，可以减少污泥中病原微生物和有毒有害物质的含量。焚烧后的残渣，可以用于制砖、铺路等建筑行业，实现了污泥的资源化利用。即使将焚烧后的污泥直接填埋，也会大大减少填埋物的体积，节约了土地资源。但污泥焚烧时会产生一定量的空气污染物，如果处理不当容易造成二次污染，因而限制了该法的广泛应用。

2.3污泥消化处理法污泥消化可分为厌氧消化处理和好氧消化处理。好氧消化技术在我国污泥稳定化处理技术所占比例为2.81%，主要存在于是我国中、小型污水处理厂(日处理量50000m3～150000m3)的污泥处理工艺。厌氧消化技术在我国污泥稳定化处理技术所占比例为38.04%,是我国大型污水处理厂(日处理量超过150000m3)普遍采用的污泥处理工艺[3]。污泥厌氧消化过程中会产生一定量的沼气，这部分沼气可以收集后作为污水处理厂日常使用，实现了污泥的资源化利用。而且经厌氧消化后污泥的体积和质量也会大大减小。我国使用厌氧消化法处理污泥的项目较多，而且厌氧污泥可以和生活垃圾、餐厨垃圾共同处理，这样可以提高污泥处理的降解率和产气率，提高污泥的资源利用率。

2.4污泥土地利用堆肥技术是土地利用最终处置的有效途径。根据微生物的对氧的需求，堆肥可分为好氧与厌氧两种。污泥堆肥原理是在一定温度、湿度、含氧量等条件下，污泥中的微生物通过生物、物理、化学过程将污泥中的不稳定成分转化为稳定成分，即类似腐殖质的物质。该物质可以作为肥料或土壤改良剂。该方法可以实现污泥的资源化利用。由于污泥中含有大量的有机质和氮磷钾营养物质，因此经堆肥后的污泥可以用于农用、园林绿化、土地改良。污泥要想土地利用必须要符合国家对污泥土地利用的相关规定。关于污泥土地利用我国的规定有以下几种：《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)、《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T309-009)、城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)、城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)。污泥土地利用时要做到因地制宜，具体问题具体分析。污泥土体利用时要注意不得污染土壤，避免造成二次污染。

3结论

污泥处置方式的选择现已成为污水处理厂设计时需要重点考虑的内容。选择污泥处理工艺时，要充分考虑污水处理厂污泥情况和城市发展情况，因地制宜的选择污泥处理工艺，实现污泥的减量化、资源化、无害化。与此同时，也加快污泥处理工艺的研发与改进，争取早日开发出处理效率高、操作方便、运行也投资成本低的工艺。

参考文献：

[1]谱大华,吴学伟.城市综合污水处理厂污泥处理技术及应用[J].广州环境科学,2006,21(04):14-16.

[2]李艳霞,陈同斌,罗维等.中国城市污泥有机质及养分含量与土地利用[J].生态学报,2003,23(11):2464-2474．

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【关键词】生活垃圾；填埋；焚烧；堆肥；现状；发展方向

一、生活垃圾处理发展概况

建设部《中国城市建设统计年报》显示，截止至2005年底，我国垃圾填埋、堆肥和焚烧的无害化处理能力所占比例分别为82.4%、4.7%和12.9%。

在1990－2005年期间，城市垃圾清运量年平均增长率为5.5％，城市垃圾量的增长稍快于城市人口的增长。80年代，人均垃圾产量为0.5~0.6kg／(人·d)；90年代，垃圾产量为0.7～0.8kg／(人·d)；21世纪初，垃圾产量预计为0.9～1.0kg／(人·d)。

从近10年来我国城市垃圾处理所发生的变化可以看出，城市垃圾取得的成绩和进步是明显的，特别是先进的垃圾处理技术开始逐步得到应用。例如，在近几年建设的许多填埋场中，为提高填埋场的防渗水平，采用高密度聚乙烯膜作为防渗材料；为提高填埋作业效率，一些大型的填埋场采用了填埋压实机；一些城市如杭州、广州、深圳等的填埋场开始对填埋气体进行回收利用。

垃圾焚烧处理从无到有，不断发展。深圳市于1985年从日本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为150吨/日的垃圾焚烧炉，成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。国内一些经济基础较好的城市如上海、广州、北京等都建设了较高标准的垃圾焚烧厂，这些焚烧厂多为通过利用国外资金、引进关键技术或设备、按照较高污染控制标准来建设的现代化大型垃圾焚烧厂。

堆肥处理是我国城市垃圾处理使用最早也是在早期阶段使用最多的方式。堆肥处理主要采用低成本堆肥系统，大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。“七五”和“八五”期间，我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发，并取得了积极成果。

当前，垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比仍明显不足，垃圾处理的水平还很低，从总体上讲，城市生活垃圾处理还处于由粗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。

二、城市生活垃圾特性变化

城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时，垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。

我国地域辽阔，南北温差大，东西经济发展不平衡，燃料结构差别大，因此，我国的垃圾成分随地域而变，即使是同一城市，一年四季垃圾成分差别也大。但总的趋势是垃圾中有机物成分在增加，大城市垃圾中有机物接近50％，中等城市垃圾中有机物为30％~40％；无机物在减少，大城市垃圾中无机物为30％～40％，中等城市垃圾中无机物为50％～60％；垃圾成分的不同决定了不同城市采用的处理方法也不同，城市生活垃圾中有机成分占总量的60％，无机物约占40％，其中废纸、塑料。玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20％。

垃圾中的可燃物增多，可利用价值增大，因此随着今后我国大城市，尤其是北方城市随着城市燃气化率的不断普及，城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。

居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产量，也影响着城市垃圾的成分。尤其是近十年来，随着改革开放的进一步深化，居民收人不断增加，人民的生活水平不断提高，包装产品的消费，以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加。

包装废物的快速增长，是城市生活垃圾增长的重要原因之一。实际上垃圾中的废纸、金属、玻璃、塑料等绝大部分是使用后废弃的包装物。随着包装业的快速发展，商品包装形式越来越繁多，包装物的种类和数量增加很快，过分包装和豪华包装的产品比比皆是，这在大城市尤为突出。一次性的商品被广泛应用，增加了垃圾的产量。目前我国包装品废弃物约占城市家庭生活垃圾的10％以上，而其体积要构成家庭垃圾的30％以上。

三、城市垃圾处理现状分析

3.1主要技术介绍

国内垃圾处理方法多种多样，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。

3.1.1填埋

填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法，目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法，2005年，全国共建有356座生活垃圾卫生填埋场，90%（含简易填埋）以上的城市生活垃圾采用填埋处理。根据环保措施（主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋气导排、渗沥液处理、虫害防治等）是否齐全、环保标准能否满足来判断，填埋场大致可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。

1、简易填埋场（临时堆场）

基本上没有考虑环保措施，或仅有部分环保措施，也谈不上执行什么环保标准。严格来讲，目前我国仍有很大部分填埋场属于这个等级。这类生活垃圾填埋场为衰退型填埋场，在使用过程中它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。

2、受控填埋场（准卫生填埋场）

有部分环保措施，但不齐全；或者是虽然有比较齐全的环保措施，但不能全部达标。目前的主要问题集中在场底防渗、渗沥水处理、每天覆盖等不符合卫生填埋场的技术规范。这类填埋场为半封闭型填埋场，也会对周围的环境造成一定的影响。

3、卫生填埋场（无害化处理场）

既有完善的环保措施，又能满足环保标准，为封闭型或生态型的填埋场。由于建设和运行费用目前在我国大部分城市尚难以接受，管理水平也有较大差距，所以真正意义上的卫生填埋场目前在我国仍较少。

3.1.2焚烧

我国生活垃圾焚烧计数的研究和应用起步于八十年代中后期，全国现有各类生活垃圾焚烧厂50多座，综合目前我国生活垃圾焚烧技术应用的现状，大致可分为简易焚烧炉、国产化焚烧设施和综合型焚烧设施三类。

1、简易焚烧炉

简易焚烧炉工程规模较小，主要利用原有的煤窑或砖窑等改造而成，工艺简单、价格低廉，往往缺乏基本的供风和烟气处理系统，工作条件差，生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。这类焚烧炉在我国还有一定的市场，主要在一些中小城镇应用，由于不能满足环保标准和燃烧条件，正逐步予以取缔。

2、国产化焚烧设施

工程规模中等，生产及配套设施相对比较简单，主要设备为流化床焚烧炉，建设及运行成本相对较低。目前在江苏、浙江等地已建成多座国产化生活垃圾焚烧厂，温州市东庄生活垃圾焚烧厂（炉排炉），绍兴市生活垃圾焚烧厂（流化床），无锡市生益多生活垃圾焚烧厂（炉排炉）是其代表。

3、综合型焚烧设施

综合型焚烧技术设备，是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。其关键技术和设备从国外引进，工程规模较大，生产及配套设施比较完整，建设及运行成本较高。深圳市市政环卫综合处理厂，上海市江桥生活垃圾焚烧厂，上海市浦东御桥生活垃圾焚烧厂是其代表。

3.1.3堆肥

生活垃圾堆肥在我国具有悠久历史，但堆肥处理率并不高，目前全国共有各类生活垃圾堆肥厂约70多座。在我国常用的生活垃圾堆肥技术大致可分为简易堆肥、好氧堆肥和厌氧堆肥三类。

1、简易堆肥

工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市应用较多。

2、好氧堆肥

工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易高温堆肥技术。

3、厌氧堆肥

工程规模普遍较大，机械化程度相当高，一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺，发酵周期可缩短至15～20天后，沼气收集后可用于发电等，生活垃圾资源化利用率较高，投资及运行费用高于好氧堆肥，占地面积少于好氧堆肥。厌氧堆肥技术在欧洲有较多的应用实例，国内上海等地则还能够在实施项目。

3.1.4热解

热解法就是把有关固体废物(或液体废物)在无氧或少量氧的条件下加热至800~1000℃，获得高温气体的方法，同时还可以获得煤(焦油)再作化工原料，关于分解后剩余的以碳为主的残渣，可以作肥料、填坑物和固体燃料等。热解可在焚烧温度低的条件下，从有机物中直接回收燃料油、气，从资源化的角度论，热解比焚烧有利。

3.1.5分选回收

城市生活垃圾分选回收技术较为可靠，资源化效果较好，分选出的资源化物质可以直接回收利用，该技术是许多发达国家基于分类收集基础上的首选处理技术。该技术选址较为容易，但有一定的噪声、臭气污染。城市生活垃圾分选回收技术环境可能存在分选效率低、经济效益不好的隐患，且分选后有较多残渣。

3.1.6综合处理

城市生活垃圾综合处理技术是在克服单一处理方法缺点的基础上，采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾，从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费，同时达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的；此外，该种处理方式能彻底处理城市生活垃圾，基本无二次污染。而资源的回收利用，正符合国家可持续发展的战略。事实上，城市生活垃圾综合处理技术是以社会、经济和环境协调发展为目标，并优化用多种管理、技术手段构筑的城市生活垃圾处理系统工程。综合处理技术内部各类单元处理技术根据应用的先后顺序，主要包括前处理、中间处理、后处理和最终处置等四道工序。事实上，组成这四道工序的主要单元处理技术包括填埋、堆肥处理、焚烧、回收利用四类。

3.2应用情况

我国城市生活垃圾无害化处理设施已由1990年的66座增加到2005年的471座，无害化处理量和处理率也分别由1990年的2122万t和2.3％，提高到2005年的256312万t和60.1％。

近年来综合处理已引起越来越多的重视，但迄今为止应用最广泛的仍是填埋、焚烧、堆肥三种方法，其中填埋法是我国城市生活垃圾处理的最主要方法，无论是大城市还是中、小城市都普遍采用；中、小城市采用堆肥技术较多，但处理规模较小，因堆肥销路等原因，有的已关闭；焚烧技术这几年在经济发达城市得到了迅速发展。

3.3存在的问题分析

3.3.1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，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。

3.3.2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。

3.3.3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盾，也会增加生活垃圾的处理成本和堆肥产品的生产成本。

因此，虽然个别大型生活垃圾堆肥处理厂和一些不定期地运行的、简易小型生活垃圾堆肥厂产品有销路，近几年国内建成的大多数堆肥厂，实际上均不能正常运行。

四、生活垃圾处理技术发展方向

根据我国实际情况，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。远期（2015年后）可考虑实现了分类收集基础上的垃圾处理技术。

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。近10年来，机械生活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、生活垃圾填埋技术标准化、规范化、环保化、国产化发展

主要表现在以下几点：（1）填埋气导排技术在生活垃圾填埋场得以普遍采用并不断完善,同时填埋气回收利用技术在取得经验的基础上扩大试验范围;（2）大、中城市的生活垃圾填埋场基本上能做到每天覆土。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作也取得进展,并在部分缺少覆盖土来源的生活垃圾填埋场试点应用;（3）在引进、消化的基础上,开发出压实机等新一代的国产化填埋专用机具,用于生活垃圾填埋场并取得较好效果;（4）国产化人工合成防渗衬底材料的质量有较大的提高,设置人工合成防渗衬底的生活垃圾填埋场不仅仅局限于个别示范工程;（5）生活垃圾渗滤水的处理技术多样化并取得实质性进展;（6）发达国家普遍采用的好氧填埋技术,在部分示范工程中率先得到应用;（7）在大城市中,生活垃圾经过回收利用、堆肥、焚烧等方法处理后进入填埋场作最终处理。

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：（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：（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。但在我国全面推广的条件尚不具备。:

5、分类收集、分类处理逐步推行

生活垃圾作为一种取之不尽的再生资源将逐步得到重视，垃圾分类收集、分类处理方式在我国大、中城市中逐步推行，主要途径如下：（1）对一次性物品的限制使用初见成效,同时产品包装行为进一步规范,过度包装逐步减少；（2）净菜进城工作逐步被市民认可，生活垃圾中易腐有机物的比例逐步下降；（3）有关生活垃圾减量化、资源化的地方性法规将陆续出台,生活垃圾回收利用工作将纳入依法管理的轨道。与垃圾分类收集相适应，生活垃圾回收利用技术将得到重视，垃圾分拣中心和资源化利用工厂等配套设施，将在一部分城市率先建成，许多城市会将此提到议事日程。生活垃圾中回收利用的比例将逐步增加，并带动废品回收业和相关产业的发展。

五、结语

从系统管理的角度出发，抓好垃圾源头减量工作，尽量少产生垃圾，将已产生垃圾最大程度回收利用，再通过卫生填埋、堆肥、焚烧制能等工程技术措施减容及进一步资源化，是符合循环经济和可持续发展要求的做法。

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。

参考文献

[1]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.

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【关键词】污水处理厂污泥、卫生填埋。

1 前言

近几年来，我国的污水处理工作有了前所未有的发展 ,污水处理厂在解决我国水污染问题方面起到了巨大的作用，在很大程度上缓解了我国水污染的危机。然而，污水处理厂产生的污泥问题也日益突出，已经引起了社会各界的高度关注，政府各部门和环保界的专家也在采取积极的对策来解决日益严重的污泥污染问题。根据国家环境保护部监测，全国每年产生含水率80%的污泥约3000万吨左右，污泥中含有大量的有机物和丰富的氮磷等营养物质，以及重金属、盐类、致病菌和寄生虫等有害成分，处置不当将会引发环境卫生和污染问题。

2几种污泥处置方法的对比分析

城市污水污泥是污水处理厂在污水净化过程中产生的沉淀物，它包括混入污水中的泥砂、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物、各种胶体、有机物及吸附的金属元素、微生物、病菌、虫卵、杂草种子等综合固体物质。污泥量通常为污水处理量的1-2%（质量），如果是深度处理，污泥量会增加0.5-1倍。

污泥处置就是解决污水处理后污泥的最终出路，目前填埋、焚烧和污泥堆肥是污泥的三种最主要的处置方式，它们各自的优缺点和应用范围如表1所示。了解它们的这些区别，可以更好地为污泥的处置选择合适的途径。

通过表1比较可以看出，焚烧法处理设施投资大，处理费用高，并伴有大气污染问题；用堆肥法处理后的城市污泥进行土地利用具有经济简便、可资源化等优点，同时也存在臭气及占地大问题；填埋法操作相对简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强，但受到用地的限制。

表1三种主要污泥处置方法对比

3世界各国污泥处置状况分析

大部分欧洲国家的污泥以填埋为主，美国和英国的污泥以农用为主，日本的污泥则以焚烧为主，而我国污泥处理处置大部分以农用、简易填埋处理为主。

总之，污泥农用和陆地填埋是大多数国家污泥处置的两种最主要方法。

4某市污水厂污泥处置方式的选择

4.1某市污水厂污泥处置现状

某市污水处理厂（包括市区西部污水处理厂和市区东部污水处理厂及其二期），2009年日产污泥230m3（（含水率80%），曾采取用于复合肥料生产、垃圾填埋场填埋以及土坑简易填埋方式处置，以土坑简易填埋方式为主。但由于污泥含水量较多，简单填埋处理容易形成人工泥沼，极易使不明情况的人员误陷其中造成人身伤害，含有较多的有机成分，易于散发异味对周围大气环境造成不良影响；另外，污泥含有的有害成分还可能渗入地下，对地下水环境造成危害。源源不断产生的污泥最终如何妥善处置日益成为某市政府面临的一个重要而紧迫的现实问题。

4.2某市污水厂污泥量和污泥特性分析

某市现有污水处理厂两座，即东部污水处理厂和西部污水处理厂，设计日处理污水32万t，满负荷运营后每天将产生含水率80%左右的市政污泥约500吨。

污泥特性参照东部污水处理厂和西部污水处理厂的污泥测试结果，详见表1。

表1某市污水处理厂污泥测试结果

注：（）内数据为在酸性土壤上（pH＜6.5）最高允许含量，（）外数据为中性和碱性土壤上（pH≥6.5）最高允许含量。

从上表可以看出，两座污水处理厂污泥中镍含量超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中表6污泥农用时污染物控制标准限值和《城镇污水处理厂污泥处置―园林绿化用泥质》（CJ248-2007）要求，不适合农用和园林绿化。

4.3某市污泥处置方式的选择

按我国目前的经济条件，对多数城镇生活污水厂(特别是大量小型污水厂)来说，污泥用于农业生产是比较可行和值得推广的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素，对农作物有增产作用；污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂，因此，将污泥资源化制成生物有机肥是一种理想的处置方法。但我们在利用污泥时，必须注意有害物质的含量，应以不影响农作物生长、不污染农产品、不污染地下水，尤其是不严重污染土壤、不破坏土壤生态系统为原则。某市污泥处置首先寻求资源化道路，在不具备土地利用条件的前提下，可采用填埋处置。污泥填埋应满足《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》（CJ/T 249）的规定，填埋前的污泥需进行稳定化处理，横向剪切强度应大于25kN/m2，填埋场应有沼气利用系统，渗滤液能达标排放。

5 结论与建议

5.1投资建设卫生填埋场

要想在较短时间，妥善处置好某市污水处理厂源源不断产生的大量污泥，使它不造成二次污染或产生二次污染隐患，卫生填埋不失为一个快捷、处置稳妥，且投资较省的好方法。

而受污染的污泥进入垃圾填埋场与垃圾混合填埋，不能算是得到了规范化处置，因此合理规划，补充建设卫生填埋场是十分必要的。

篇9

一、城市垃圾产生量、主要成分及危害

1、城市垃圾产生量

根据中国环境科学研究院的统计分析，大中城市人均生活垃圾产生量为0.8～1.1kg/（人·d）。目前，全球每年产生的垃圾量在激增，达到5亿吨，中国约1.5亿t，这就需要更多的土地堆放垃圾，需要更多的资金来处理垃圾。

2、城市垃圾主要成分

城市生活垃圾中有机成份占总量的60%，无机物约占40%，其中，废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。

3、城市垃圾危害

城市垃圾对人类生活和环境的主要危害是：第一、破坏农田。越来越多的城市的垃圾，不但侵占了城郊的大量农田，也影响了农田质量。第二、污染空气。在运输和露天堆放过程中，有机物分解产生恶臭，并向大气释放出大量的氨、硫化物、甲烷等污染物，其中含有机挥发气体达100多种，这些释放物中含有许多对人体有毒、有害的物质，污染了空气；第三、污染水体。垃圾中的有害成份易经雨水冲入地面水体，在垃圾堆放或填坑过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，同时将垃圾中的重金属溶解出来。垃圾直接弃入河流、湖泊或海洋，则会引起更严重的污染；第四、有害生物的巢穴。垃圾不但含有病原微生物，而且能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所，也是传染疾病的根源。第五、影响城市形象。城市垃圾到处堆放，不但给空气、水源带来污染，而且还直接影响了城市的美观，影响了城市的形象。

二、城市垃圾处理现状

目前城市垃圾处理主要采取卫生填埋、焚烧、堆肥、发电等方式，但卫生填埋占地大、投资量大，很多没有做防渗处理，其渗出液对地下水污染很大；焚烧虽然占地小，但会产生二恶英有毒气体污染空气，而且玻璃、金属不能燃烧；堆肥则由于混杂有害、有毒物质，作为肥料会带来食品污染，目前也很少用；垃圾发电，虽然是比较理想的，但由于投资大，技术及设备要求高，目前全国推广的仅有几个。总之，对城市垃圾目前的几种处理方法比较，虽然各有一定的优缺点，但总体上说目前没有很理想的办法。

三、利用户用沼气技术处理城市垃圾优点及关键技术

1、沼气发酵原理

沼气发酵又称厌氧消化，是指各种有机物在厌氧条件下，被各类沼气微生物分解转化，最终生成沼气的过程。沼气发酵的原料包括所有光合作用的产物以及其他有机废物，这些原料中的碳水化合物、氨基酸和长链脂肪等，在一定的条件下经过一系列沼气微生物的共同作用下分解、合成转化为以甲烷（CH4）为主的可燃混合气体以及富含活性微生物和营养物质的分解产物（沼液）。

2、利用户用沼气处理城市垃圾的优点

我们在农村户用沼气建设的实践中，掌握了户用沼气对处理畜禽粪便的技术和作用，各地已非常普及，其成熟的技术和效果已被大家所认可。但利用户用沼气技术在处理城市垃圾方面应用的还很少。城市家庭中生活垃圾主要来源于日常生活产生的瓜果蔬菜的不可食部分（如果皮、菜皮等）及剩菜、剩饭，约占家庭垃圾总量的60%以上，为此我们开展了以户用沼气技术处理这类家庭生活垃圾的相关试验和一些技术改进，并取得了很好的处理和应用效果，这对减少城市垃圾的排放量，特别是对处理城市垃圾中容易变质发臭的有机废弃物，使城市的垃圾更容易处理，既可减少城市垃圾处理费用，同时又可产生沼气和沼肥，沼气供居民生活用能，沼肥经过厌氧发酵后变成一种腐熟、无害的优质有机肥，使城市垃圾变废为宝，是一种处理城市垃圾“减量化、无害化、资源化”的很好办法，成本低廉、技术成熟、容易推广、综合效益很好。

3、技术要点

（1）垃圾分类

利用沼气技术只能处理城市垃圾中的有机物成分，所以要求城市垃圾首先必须进行分类。在城市垃圾中，按分类可分为可降解的有机废弃物和不可降解的其他废弃物。可降解的有机废弃物包括剩菜、剩饭、果皮、烂水果、烂蔬菜，少数家庭里的庭院杂草等，这些都是光合作用的产物，也都是有机物。在进行垃圾发酵前须把这些有机物分开。

（2）沼气池改进

与处理畜禽粪便沼气池不同的是在户用沼气池（户用沼气池池容8m3）的基础上，在沼气池的边上增加一个体积约为1.5m3左右的预处理池（或称酸化池），预处理池底部比沼气池的进料口高些即可，在预处理池底部留一个出口，出口直径约7～8cm，并用PVC管道联结到沼气池的进料口，在离进料口的20cm处设置一个开关，以便控制浸出液的进料。预处理池顶部要有盖板，盖板下面用塑料薄膜把预处理池上口密封住。预处理池可以是圆形也可以是方形，用砖砌好，内外用水泥抹面，以防渗漏。

（3）试验地点及操作要点

试验地点设在明溪县城关汤柏清家里，建池时间2004年6月，开始启动使用时间2004年7月。第一次投料时，投入约1200斤的新鲜牛粪，之后就没有再另外加畜禽粪便或人粪尿。每天把已分离好的容易腐烂的有机物垃圾如剩菜、剩饭、果皮、烂水果、烂蔬菜，直接从沼气池进料口倒入沼气池，比较难腐烂的如花生壳、坚果核、贝壳等放入预处理池，加入一些水，并把开关关闭。预处理池内的有机物垃圾经过一段时间的预处理，在微生物的作用下会变质腐烂，产生一定量的浸出液，浸出液视沼气池的需要决定是否打开开关通过沼气池进料口流入沼气池。浸出液在沼气池内部进一步进行发酵产生沼气，沼气通过管道供家庭使用，沼肥供作物施肥。预处理池内的有机垃圾通过堆沤，大部分可以转变成腐烂物质并随着浸出液流入沼气池产生沼气，少数渣可定期打涝并作有机肥使用。

在将近9年的使用中从来没有出现异常现象，也没有出现过沼渣沉淀严重事项，在平时的使用中只是不定期用抽渣器从沼气池中抽一些渣；预处理池内也从未清理过。

四、成效

1、使用效果

自2004年建池使用以来，经过将近九年来的使用至今还在正常使用，原来一家三口每月用液化气1罐左右，一年用12罐，自使用沼气后一年平均用5罐，节约7罐，节约用气接近60%，年节约燃料费约800元。

2、垃圾处理效果

通过生活垃圾的沼气处理，家庭中的生活垃圾特别是可降解的生活有机物垃圾基本得到利用，大大地减少了生活垃圾的排放，是一项很好的处理方法。

五、结论

1、本试验虽然只是一个单独的试验，但由于户用沼气技术是一个成熟的技术，垃圾分类也是一个简单的过程，而且本试验经过这么多年的使用到现在还是正常的，说明此试验完全是成功的，也是值得推广的。

2、此技术的应用对城市垃圾的减量化排放、资源化利用有很好的借鉴作用，对探索城乡垃圾处理办法具有积极的意义。

3、一个三口之家的城市居民，其正常的有机生活垃圾日排放量约2～3kg，全部用于沼气池发酵产生的沼气供家庭使用，年可节约60%左右的家庭生活用能。

篇10

[关键词] 城市污水处理厂 剩余污泥 污泥焚烧

随着世界工业化和城市化的不断发展，污泥的产量与日俱增。截至2008年3月底，我国已有1320座城市污水厂投入运营，处理能力达9725万吨/日，污泥年产量达532万吨干重，折合含水率80 %的湿污泥为2662万吨[1]。目前，全国每年产生含水率80 %的污泥约3000万吨左右。预测到2015年，我国城市污水处理厂的数量将达到2000座以上，污水处理能力将达到2亿吨/日，污水处理率将达到80 %以上，这意味着未来几年内，我国城市污泥的产生量将成倍地增长。

污泥含有大量的有机物和丰富的氮磷等营养物质，以及重金属、盐类、致病菌和寄生虫等有害成分，处置不当将会引发环境卫生和污染问题。污泥随意抛弃、倾倒, 没有得到妥善的处置引起的二次污染问题已不容忽视。

1. 污泥的传统处理处置技术

污泥处理处置的通常做法是经过浓缩、稳定和脱水等预处理后再土地利用、卫生填埋、焚烧和投海等[2-4]。其中，土地利用是将污泥用于农田施肥，垦荒地、贫瘠地受损土壤的修复及改良，园林绿化建设，森林土地施用等；卫生填埋始于20 世纪60年代，是把污泥运到土地填埋场的限定区域内压实，再在其上覆盖土壤，种植绿色植物；焚烧是在高温条件下将污泥中的有机质完全氧化的过程；而投海是未对污泥进行任何实质性处理便将其直接倾倒入海洋的方法。传统的污泥处理处置技术的优缺点详见表1所示。

在我国，尽管污水处理水平得到快速发展，但污泥的处理处置技术却发展迟缓。相比于发达国家污水、污泥处理处置同步进行的发展水平，我国的污泥处理处置还有很大差距。传统的污泥处理处置工艺费用高昂，通常占到污水处理总操作成本的50～60 %左右[5]，高昂的污泥处理处置费用给污水处理厂带来了巨大的经济压力；而且传统的污泥处理处置技术都存在一定的局限性。因此，开发污泥无害化、减量化、资源化处理新途径是各国研究者努力的目标。

表1 传统污泥处理处置技术特点

处理处置技术 优点 缺点

土地利用 能耗低，可回收利用污泥中营养物质 重金属等污染物能进入食物链威胁人类健康

填埋 投资少，容量大，见效快 渗漏对地下水造成污染，产生的甲烷气体有温室效应

焚烧 体积和重量可以大大减少，残渣无菌、无臭，产生的热量可以利用 产生二氧化硫、二恶英等气体，耗资大、设备复杂、技术水平要求高

投海 操作简单，对于沿海城市来说其处理费用较低 重金属元素通过食物链对人类甚至生态系统造成严重的后果，N、P等元素极易导致赤潮

2. 污泥的资源化开发

污泥的性质是污泥处理处置与利用技术措施选择的依据之一。污泥主要由有机物和丰富的氮磷等营养物质，以及重金属、盐类、致病菌和寄生虫等成分组成。其中，有机物达300～600 g/kg、氮和磷分别达10～40 g/kg和6～15 g/kg。可见，污泥中含有大量的可回收利用资源。因此，在目前污泥处理处置技术受限制的情况下，如何使污泥减小危害甚至使原本看似无用的污泥创造出经济效益，越来越成为人们关注的焦点。同时，随着可持续发展的社会需求和政府的政策扶持，当今固体废物处理处置的重心已从无害化、减量化转向资源化开发。

2.1 堆肥

堆肥是人为地将污泥中可降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程。污泥可以单独堆肥，也可以和木屑或者城市垃圾一起堆肥。堆肥过程所需的氧气可以通过定期机械翻动混合堆肥和强制通风的措施来实现。堆肥后的污泥物料疏松、分散，呈细粒状，便于储藏、运输，可用作土壤的改良剂。经过堆肥后的污泥施用于土地，一方面可以利用土壤的自净能力使污泥进一步稳定；另一方面也能为植物提供营养元素，改善土壤性质，提高土壤肥力。

2.2 制活性炭

污泥中含有大量的有机物，具备了制备活性炭的客观条件。目前，污泥炭化方式除了传统的高温炭化处理，也有用工业废弃的硫酸来催化炭化。污泥活化方式以高温水蒸气物理活化和ZnC12化学活化为主。由于受污泥含炭量的限制，污泥活性炭的质量低于传统商品活性炭，其碘值为177～700 mg/g，但用其处理有机废水时，化学需氧量吸附容量和吸附平衡时间优于商品活性炭。尽管受污泥活性炭中重金属的影响，其应用场合有限，但在一些消耗碳的气体净化场合，其应用比传统的活性炭更经济。而且，污泥活性炭如果不再生，可以考虑烧掉，同时可固化其中的重金属，因此有一定的应用前景。

2.3 建材利用

污泥中除了有机物和重金属外，还含有20 %（占污泥干重）左右的硅、铁、铝、钙等元素。污泥的建材利用主要是指以污泥为原料制造各种建筑材料，例如污泥水泥和生物陶粒，无需依赖土地作为污泥最终消纳的归宿，同时还有可能替代一部分用于建筑的原材料，但由于成本和商品流通上的问题，还没有得到广泛的应用。

（1） 制砖

污泥制砖，是在制砖原料组分中掺配一定比例的污泥，利用污泥代替部分黏土等有用资源。上海市某砖瓦厂，生产中原料70 %以上利用河道淤泥、污水处理厂的污泥和煤渣等，生产环保型烧结多孔砖，实现综合利废，环保节能的目标[20]。浙江富阳市采用添加20 %污泥为原料，生产的环保轻质保温砖比同体积的黏土砖轻约15 %左右，保温隔热性能好，还能实现建筑节能50 %的目标。目前，国外已经开发了几种烧结工艺，如轻质混凝料、砖、连结的大型屋面槽瓦、炭和炉渣等。这些工艺在日本已经成功地运行达10年之久[6]。