重慶市垃圾現狀與綜合處理

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簡介： 本文通過對重慶市垃圾現狀及處理工藝進行調查，了解了一些情況，并根據主城區(qū)城市生活垃圾的調查研究確定的自然組分、元素組分及熱值等特性參數。提出了一些意見和建議。對收集、運輸、分類、處理的各個過程進行綜合考慮，提出了城市垃圾的綜合處理，以實現垃圾的“三化”處理。
關鍵字：回收利用 分類收集 資源化 減量化 無害化

城市是人類生存和發(fā)展整體的一個重要組成部分，涉及人類活動的所有方面，是人類文明成果的集中體現。從1950年到2000年發(fā)展中國家城市人口所占比例由17%上升到42.1%，據預測到2025年發(fā)展中國家半數以上的人口將住在城市。城市的膨脹和城市人口的激增，其結果是惡劣的住房條件、配套不全的市政及衛(wèi)生服務設施。城市越來越大，人口越來越多，生態(tài)環(huán)境越來越脆弱，導致了人類聚居狀況的惡化，人類越來越容易受到地震、火災、公害、流行病等災害的侵略，并加劇貧窮和生態(tài)環(huán)境的惡性循環(huán)。因此，城市化帶來的環(huán)境污染和生態(tài)惡化問題已經成為世界各國共同關心的問題，而城市生活垃圾也已經成為當今世界的公害之一。隨著經濟的高速發(fā)展，城市化和消費水平的不斷提高，生活垃圾產量與日俱增，城市垃圾處理已成為影響環(huán)境保護、城市建設、居民生活和可持續(xù)發(fā)展的主要因素，大量生活垃圾露天堆放和簡易填埋處理，會對環(huán)境造成巨大危害：

占用大量土地資源，并對土壤造成污染；

堆放產生高濃度的滲透液對水資源嚴重污染;

堆放產生的大量有害氣體嚴重污染大氣;

堆放造成蚊蠅孳生，傳播疾病，影響環(huán)境衛(wèi)生和居民健康。

在我國近700座城市當中，已有三分之二被“垃圾山”所包圍。近10年來，中國城市垃圾產生量以平均每年6.98%的速度增長，少數城市的增長率更高達15%-20%。對此，有關專家指出：我國大部分城市的垃圾仍然是混合收集，垃圾的處理難度大，垃圾處理廠的建設投資和運行費用高。垃圾問題實際上已經阻礙了人民生活水平的進一步提高和城市建設的進一步發(fā)展。因此，解決好城市垃圾的處理問題就顯得尤為重要。

一、 現狀

重慶位于長江上游地區(qū)，處在我國中部地區(qū)和西部地區(qū)的結合部，具有特殊的區(qū)位地勢，地處東經105°17′—110°11′，北緯28°10′—32°13′之間，氣候屬亞熱帶季風性濕潤氣候，年平均氣溫在18℃左右，終年少霜雪，多云霧，冬暖、夏熱、春早、秋短，雨量充沛，常年降水量1000～1400毫米。全市總人口3059.69萬人，其中農業(yè)人口2445.67萬人，占總人口的80.91%，非農業(yè)人口577.10萬人。據悉重慶市現在日產垃圾8000噸，基本上都是經“拾荒者”簡單的挑選后， 進行填埋(都不是衛(wèi)生填埋)。這樣不僅占用了大量的土地，也給百姓帶來了潛在的、巨大的有害滲漏液和有害空氣污染源；同時，也使得垃圾里的巨大的經濟效益被白白地丟失、浪費。經調查發(fā)現，目前垃圾來源及其分類如表一。

表一             

分  類來      源主       要     組    成     物礦業(yè)廢物礦山、冶煉廢礦石、尾礦、金屬、廢木、磚瓦灰石等工業(yè)廢物冶金、交通、機械、金屬結構等工業(yè)金屬、礦渣、沙石、陶瓷、邊角料、涂料、管道、絕熱和絕緣材料、廢木、橡膠、塑料、煙塵等煤炭礦石、木材、金屬食品加工肉類、谷物、果類、蔬菜、煙草橡膠、皮革、塑料、等工業(yè)橡膠、皮革、塑料、布、纖維、染料、金屬等造紙、木材、印刷等工業(yè)碎木、鋸末、化學藥劑、金屬填料、木質素石油化工化學藥劑、金屬、塑料、橡膠、瀝青、涂料電器、儀器儀表等工業(yè)金屬、玻璃、木材、橡膠、塑料、絕緣材料紡織、服裝業(yè)布頭、纖維、橡膠、塑料建筑材料金屬、水泥、黏土、沙石電器工業(yè)爐渣、粉煤煙、煙塵城市垃圾居民生活食物垃圾、紙屑、布料、木料、金屬、玻璃、塑料、染料、燃料、灰渣、廢器具、雜品、糞便商業(yè)、機關管道、碎砌體、瀝青、其他建材、廢電器、廢舊輪胎等市政維護、管理部門磚瓦、樹葉、金屬、鍋爐灰渣、污泥、臟土農業(yè)廢物農林稻草、秸稈、蔬菜葉、水果皮、農藥、化肥、人畜糞便水產腥臭死禽畜、腐爛魚、蝦等水產品、污泥放射性廢物放射性醫(yī)療、科研單位金屬、含放射性廢渣、粉塵、建材

現今垃圾處理的方法主要有衛(wèi)生填埋、焚燒處理和綜合利用(如生產有機堆肥、生產建筑材料、供熱和發(fā)電等)三種方式，各有各的利弊。通過我們的調查研究得出，要徹底解決好垃圾問題應該從源頭抓起，進行綜合管理，以實現垃圾處理的資源化和無害化。

重慶市的垃圾處理場，普遍存在超負荷使用，容量爆滿，運行管理不善，污染控制困難，安全隱患凸顯等情況。一方面，重慶市主城區(qū)的８座垃圾處理場，大多建于１９８５年～１９９０年，建設規(guī)模及容量基本上是按當時城區(qū)垃圾產量建成的， 現在已經遠遠不能滿足需要。　另一方面，從1997年開始規(guī)劃籌建的南岸長生、江北黑石子、北碚同興等三個新的垃圾處理場的建設未能按原計劃實施，這就使九十年代的８個垃圾處理場過渡使用期，一直延用至現在。

二、成分分析

重慶市主城區(qū)為燃氣區(qū)垃圾成分中的有機物含量較高。根據對垃圾的抽樣調查及垃圾成分分析，得出的具體情況如下表：

表二

生活垃圾抽樣自然組分與熱值

垃圾
編號布、紙%草%塑料%重金屬玻璃其它%不可燃物%水份%熱值(b／ kg)垃圾17.2011.708.901.481.201.7220.0047.504340垃圾211.2011.5012.301.131.510.8621.4039.506280垃圾313.5012.7014.601.460.981.6617.7037.407535垃圾423.0612.235.421.321.351.9221.7033.608320垃圾53.7414.006.411.151.411.2320.3032.309196

表三

重慶市主城區(qū)垃圾物性特點

調查區(qū)容重kg/m3含水率%高位熱值kJ/kg低位熱值kJ/kg灰分%九龍坡區(qū)44056.675769.103990.5214.95沙坪壩區(qū)43049.066549.504873.6621.25江北區(qū)48058.955117.223598.2911.85北碚區(qū)61047.247009.525298.2917.19加權平均47053.596046.234785.0116.62

表四

重慶主城區(qū)垃圾化學成分分析

調查區(qū)N%C%H%O%CL%S%C/N九龍坡區(qū)1.2128.384.1621.530.330.1424.45沙坪壩區(qū)1.2229.094.2822.270.300.1424.34江北區(qū)1.3735.875.2024.380.290.1526.18北碚區(qū)1.0935.574.8523.400.250.1932.63加權平均11.2431.634.5522.670.300.1525.51

1從高位熱值換算而來

三、垃圾的收集、運輸

通過調查得知，現今垃圾收集、運輸存在如下問題：

1．由于我國居民的素質及其他原因，城市垃圾沒有實現分類回收。，即使在一些地區(qū)進行了分類收集，在運送時又進行了混合的運輸。這樣就極大的加大了生活垃圾的資源化、無害化處理的難度。

2．垃圾回收利用與處理成本完全是分離的，主要是在回收系統(tǒng)自身成本規(guī)律下指導運行。因而一些回收價值低的或沒有回收價值(如塑料包裝袋、電池、有機垃圾等)就無人回收或不愿回收，而報紙、金屬罐、玻璃等回收率卻一直居高不下。

3．家庭有害有毒垃圾收集系統(tǒng)還未建立。家庭有害有毒垃圾如廢舊電池、日光燈管、廢舊藥品以及電子廢品等大都混入城市生活垃圾。這樣一者會帶來潛在的環(huán)境污染，二者也會加大處理運行費用。

改進意見：

1、垃圾分類收集須全民參與，通過作宣傳、搞活動提高全民的環(huán)保意識，樹立“人人參與環(huán)保，人人重視環(huán)保”的風范，從而治標治本，根本是解決垃圾分類收集、處理的問題。

2、要在短時間內實現全市垃圾的分類回收幾乎是不可能的事，所以建議可以在住宅小區(qū)進行試點。并且將回收與運輸配套結合起來，對實現了垃圾分類的地方進行單獨回收和運輸。避免了在運輸時將分類的垃圾再次混合。

3、政府的政策傾斜，將省下的用于垃圾分類的錢補貼由于單獨運輸增加的成本。

4、對未分類垃圾進行收費，這樣可以提高大家對垃圾分類的自覺性，也可補貼一部分垃圾處理的經費。

四 垃圾的處理

1、城市生活垃圾處理

根據調查重慶城市生活垃圾在物理組成和化學特性方面具有一定的特點(見前表二、表三、表四)由化學組成表可知：所調查主城四區(qū)生活垃圾的總氮含量普遍較高，但變化幅度不是太大，平均值約為1.24%?？梢姡貞c主城區(qū)生活垃圾易腐化有機物組分中含氮物質較多(主要是由于廚余垃圾的過多及飲食業(yè)發(fā)達而引起的)。再加上，總C與總N之比(C/N)的平均比值是25.51，有利于生物生長；同時又考慮到垃圾中還含有一定量的CL和S元素若采用焚燒處理會帶來一定程度上的空氣污染，因而宜采用堆肥或填埋技術(處理過程中要注意臭氣、粉塵、滲漏液的收集處理，防止二次污染的發(fā)生)。當然，考慮到垃圾灰分含量較低、熱值較高，也可利用焚燒技術處理(前提是尾氣處理系統(tǒng)應相當完善可以有效地處理尾氣中的污染成分)。

2、有害有毒廢物處理

有害有毒廢物主要包括橡膠皮革、塑料、重金屬、電池、醫(yī)藥垃圾等。調查中發(fā)現重慶主城區(qū)的上述物質含量并不高，但由于這些物質具有毒性同時有一種“積累效應”，因此我們必須嚴格控制其排放。

(1)橡膠皮革的回收及處理

由調查的數據(見表一)可知，垃圾中皮革、橡膠所占比例并不太大，然而其危害性、二次污染十分嚴重，因而，我們必須提高警惕、嚴格控制其排放量。

調查中發(fā)現皮革橡膠的主要來自于廢舊輪胎。廢舊輪胎長期露天堆放，不僅造成再生資源的巨大浪費，而且還易滋生蚊蟲，日久自然會造成火災；同時在緩慢地分解過程中也會釋放出有害氣體污染環(huán)境。

目前對廢舊輪胎的處理方法主要有六大類：整體再用、生產膠粉、焚燒轉能、熱解回收和掩埋儲能。不管哪種方法，總的來說都遵循“四R原則”即減少廢物來源、再使用、循環(huán)和回收”。從資源利用和環(huán)境保護出發(fā)，應首先遵循“減少廢物來源和材料循環(huán)”的原則，然后在考慮化學循環(huán)和能源回收。

(2)廢塑料的回收利用和處理

塑料一般指以天然或合成的高分子化合物為基本成分，可以在一定條件下塑化成型，而產品最終形狀性能保持不變的固體材料。在塑料的生產、消費途徑的每一個環(huán)節(jié)都會產生廢料和廢舊制品。我們日常生活中使用的廢舊包裝袋、塑料膜、一次性飯盒是其主要來源。從表三可以看出，重慶市生活垃圾中塑料占有相當的比重。目前，國家還沒有比較完善的塑料處理工藝。根據塑料一般不易分解，進入土壤后長期不腐爛，占用大量土地資源，而且影響土壤的通透性和滲水性，破壞土質，嚴重危害植物的生長，降低土地的使用價值的特性，建議使用填埋、堆肥處理工藝；當然也可以利用焚燒技術但尾氣處理又是一技術難題，建議使用焚燒—填埋綜合處理工藝(詳見后面論述)。

(3)電池回收利用及處理.

調查中發(fā)現,廢電池量并不太大,主要集中在沙坪壩區(qū).由于本區(qū)為教育區(qū),大中專院校的學生占了總人口絕大多數,而學生用的隨身聽,計算器,電筒,照相機等,大量需要電池,使得廢電池量急劇增加.廢電池中含大量的重金屬.廢堿,廢酸等,為避免其對環(huán)境污染、危害以及對資源的浪費,應首先采取綜合利用的方法，回收利用有價值的元素，對不能利用的物質進行無害處理，達到回收資源、保護環(huán)境的目的，對于電池一般采用直接法工藝流程如下：

(4)醫(yī)院垃圾及藥渣的回收處理

醫(yī)院和醫(yī)院機構是人群及患者集中活動、治療、檢查和生活的場所。不僅產生一般的國體廢棄物和生活垃圾，還有大量的受到生物性污染的，帶有傳染性的垃圾和廢物，如若不及時處理任意其排放，就會污染大氣、水體、土壤和食物，危害人體健康。一般采用物理消毒法、化學消毒法、焚燒和填埋處理。經過消毒滅菌或焚燒處理后的廢物已經消除了傳染性，即可同一般生活垃圾一樣的工藝進行處理。

(5)重金屬的回收及處理

調查中發(fā)現城市生活垃圾中往往帶有大量的含重金屬廢物如：油漆、化妝品、涂料等。這些含有重金屬的廢物應該盡可能的分離出來，可以回收的及時回收，不可及時回收處理的，要根據其理化特性進行逐一處理，嚴防其流入環(huán)境中，破壞生態(tài)平衡，危害人民健康。

3、無害無毒物質的處理

無害無毒物質主要指建筑垃圾。通過調查發(fā)現重慶市的這部分廢物主要集中在一些高薪開發(fā)區(qū)江北、九龍坡區(qū)。對于這部分垃圾，由于其無害性，一般主要采用填埋處理，不需要太高技術要求。

五、綜合處理

1、概述

目前，垃圾的處理工藝一般有三種：堆肥、衛(wèi)生填埋和焚燒。據調查發(fā)現單純利用其中一種工藝處理垃圾的效果并不太理想。針對上述缺點，我們可將堆肥、填埋和焚燒三者有機結合起來，進行綜合處理，從而最大限度地回收可利用的成分，有效地增加處理效率，最終實現“三化”處理，其流程如下：

由上流程我們可以看出：綜合處理集中了填埋、焚燒和堆肥的優(yōu)點，同時，也解決了單一處理的缺點。如垃圾填埋的缺點是：a、可燃物得不到充分利用；b、滲出液處理難度大，成本高；c、占用大量土地。而綜合處理后，可腐有機物和可燃有機物得到了充分利用，故填埋量很小，只占總體積的15－20%，填埋物主要為磚頭、瓦礫等有機物，不會帶來二次污染。這樣就解決了單一填埋帶來的資源回收利用率差，滲透液處理難和占用大量土地等缺點。同樣，單純焚燒帶的缺點也可通過綜合處理進行一定程度的克服。由表一知，重慶當地的城市固體垃圾所含水分量高、含硫量大，給焚燒帶來了一些困難，排放煙氣量大，對焚燒爐腐蝕較強；若采用綜合處理則產生煙氣少，也可避免硫對設備的腐蝕。單一的堆肥處理只能處理垃圾中易腐有機物，其他垃圾得不到處理，而綜合處理可改變其缺點。由上分析知，綜合處理無論是在社會效益，還是在環(huán)境效益上都大大高于單一處理。一方面無污排放，煙氣量、占地量較少，資源回收率高，有效地提高了環(huán)境效益；同時，運行費用較低，設備使用壽命延長，建廠投資少，從某種程度上也提高了一定的社會效益和經濟效益。

2、實現“三化”處理       

資源化系統(tǒng)是指人們從原材料經加工制成的成品，經人們的消費后，成為廢物又引入新的生產-－消費循環(huán)系統(tǒng)，它是一個“變廢為寶”，是“生產—消費――廢物――再生產”不斷循環(huán)的系統(tǒng)。城市生活垃圾中含有大量的可循環(huán)再利用的紙類、纖維、塑料、金屬、玻璃等，我們要從全局出發(fā)綜合處理，合理地、最大限度地將其資源化。流程如下：

(1)預處理

通過壓實、破碎、脫水、分選和固化等物理、化學或生物方法，將固體廢棄物變成便于運輸、貯存、回收利用的形態(tài)。

(2)熱解和焚燒回收

熱解實利用有機物的熱不穩(wěn)定性，在無氧和缺氧的條件下，有機物受熱分解的過程，它是一個吸熱過程。通過熱解可得到低分子化合物；氣態(tài)的氫、甲烷、CO2、液態(tài)的甲醇、乙醛等有機物。焚燒是高溫分解和深度氧化過程，它不用于熱解，是放熱反應，最終產物為CO2和H2O。城市生活垃圾經過焚燒可減少體積80%～90%，同時可達到消毒、殺菌、除害的目的。調查中發(fā)現由于易造成二次污染(TCDD、CO2等)且投資、運行費用高在重慶較少應用。

(3)微生物分解作用(填埋)

自然中存在大量細菌、放線菌和真菌等微生物，我們可以充分利用微生物的作用而將固體廢棄物(有機物)轉化為穩(wěn)定的腐殖質，從而改良土壤的物理、化學、生物特性，促進農作物生長。經過調查，我們可以得出土地填埋的場所要求較高，一般難以保證，焚燒處理成本太高，二次污染嚴重；再加上土地多，所需有機肥料量大，因而，堆肥是一條現實的、可行的、資源化處理垃圾的途徑。

(4)分類收集

要提高再生資源的利用率，最有效的也是最重要的途徑是對產生了的垃圾分類收集，然后對分類收集后可再生資源物資進行資源化綜合處理。但調查中發(fā)現，目前垃圾收運系統(tǒng)流程如下：

這樣混合收集、運輸、處理，不僅會造成嚴重污染、浪費大量的可再生資源，而且給處理也帶來了巨大的不便，增加了投資和運行費用。若將流程改為分類收集下圖：

[1]源頭減量，期望生活垃圾零排放

[2]上游減量，生活垃圾進行收集、運輸、處理前，消費者出售部分廢舊物

這樣經過分類回收，垃圾量可減少40～50%，垃圾結構發(fā)生了根本性的變化，由多種混合物變成了“單一組分”，性質單一，處理起來技術專一，效率較高。

通過調查及以上分析可得結論如下：

1、重慶市垃圾處理現狀較差，從垃圾的收集、運輸、分類到處理都沒有系統(tǒng)化和規(guī)范化。

2、重慶市的垃圾具有高有機物含量以及高熱值的特點，有較高的堆肥和焚燒潛力。

3、要將垃圾進行較好的處理，建議將堆肥焚燒和衛(wèi)生填埋結合起來，進行綜合性處理，以實現減量化、無害化和資源化。

參考文獻：

1.國家環(huán)境保護總局    《促進中國城市垃圾填埋氣體收集利用國家行動方案附錄文件》  6－112

2.張益、趙四才 主編 《垃圾處理技術和方法及工程實例》 化學工業(yè)出版社 298－306

3.趙四才  主編  《生活垃圾資源化原理技術》化學工業(yè)出版社  (2002 版)120－238

4.冉景煜,張　力   《重慶城市生活垃圾組分與熱解特性》文章編號:1000-582ｘ(2000)06-0110-04