许强 曹文平 王云苏

（徐州工程学院环境工程学院，江苏徐州 221111）

城市垃圾处理方法及趋势★

许强 曹文平 王云苏

（徐州工程学院环境工程学院，江苏徐州 221111）

介绍了目前我国城市垃圾处理方法的原理及各自的优缺点，综合比较后，针对我国基本国情，以及科学技术的发展，提出焚烧将在我国以后垃圾处理中占主导地位，而困扰焚烧技术发展的瓶颈主要包括后续烟气处理和燃烧热值不高问题。

城市垃圾，处理方法，垃圾填埋，焚烧

0 引言

随着城市化进程的加快、人们生活水平提高，城市垃圾的产量逐年增加，成为困扰全世界的问题，被称为地球“毒瘤”之一。据统计，2006年全世界产生的生活垃圾就达到5.95亿t。而目前我国城市垃圾堆存量已高达70亿t，占地约5亿m2（折合75万亩耕地），直接造成我国每年约300亿元的经济损失［1］。如今全国600多座城市中，70%已被垃圾包围，在“垃圾包围城市”的紧张形势下，寻求有效的城市垃圾处理方法对实现城市可持续发展具有十分重要的意义。

1 城市垃圾造成的危害

1.1 对大气的危害

垃圾中有机物分解散发大量热量的同时，伴有大量氨气、硫化氢、甲烷等有害气体的产生，不仅给人带来恶臭的感觉而且污染空气，如果任其聚集还会引发火灾和爆炸的危害。

1.2 对水环境的危害

1）将垃圾直接倒入江、河、湖、泊等水体中，对水体造成直接污染。2）固体垃圾在堆积过程中，经雨淋作用或废物的生化降解产生的渗沥液，含有高浓度悬浮固态物和各种有机与无机成分，如果这种渗沥液进入地下水或潜蓄水层，将导致严重的水源污染而且很难得到治理［2］。

1.3 对土壤的危害

1）固体废物及其滤出或滤涸液中所含的有害成分经土壤的吸收和其他利用，在土壤中堆积，影响微生物的活动，改变土壤的性质与结构，破坏土壤的腐蚀能力，导致土壤中生长的植物受到不同程度的影响。

2）大量的垃圾在堆积时，占用土地甚至是农田，致使可耕地面积日渐减少。有关资料显示，每堆集1万t工业废渣，需占用土地0.067 hm2。

3）随着社会的发展，垃圾中含有的化学品越来越多，这些化学品经填埋后可在土壤中存在数十年甚至上百年，加之垃圾中含有的其他毒素和重金属对土壤的毒害作用，从而使这部分耕地失去了使用价值。

1.4 对社会的危害

1）各城市垃圾在堆放所产生的气体或液体，对垃圾场附近的居民等产生不良影响。经市环保局调查，填埋场周围12 km2范围内的地下水污染状况严重，已无法饮用。2）垃圾堆放场滋生的蚊虫、老鼠等害虫，向人类传染疾病，中国很多垃圾场周边出现了很多的高发病［3］，如各种恶性肿瘤、白血病等。3）白色垃圾随风飘扬，造成视觉污染;同时塑料袋被动物误食会导致动物死亡。4）因为工业垃圾未妥善处理，使垃圾引发的社会冲突越来越多。影响社会稳定，如铬渣问题。5）城市垃圾可能会涉及地区或国家之间的经济、政治或外交上的纠纷。

2 城市垃圾处理方法原理及优缺点

2.1 堆肥处理

现代堆肥技术一般采用好氧堆肥。好氧堆肥是有机物在有氧的条件下，利用好氧微生物所分泌的外酶将有机固体垃圾分解为溶解性有机质，并释放大量能量，除了一小部分用于微生物自身利用，其余均以热量的方式放出，使堆层温度升高，杀灭城市垃圾中的寄生虫、致病菌，达到垃圾无害化。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菌分解成为简单的碳水化合物，可作为有机肥料为农作物提供充足的养分和丰富的有机物质，改良土壤，不仅使农作物增产同时还可以改善其品质，而且成本低。但是仍存在以下问题:1）处理效率不高，对垃圾进行堆肥前必须进行分选、破碎、保温、调节pH;腐熟后进行降温处理等;2）堆肥过程中残余的重金属离子会被土壤吸收，传给植物，最终影响到人体［4］。另外，目前垃圾堆肥技术并没有得到有效地推广的原因，可能受到了垃圾成分、垃圾含水率的影响以及堆肥技术的工程化设备、技术等多方面限制。

2.2 卫生填埋处理

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，并按照操作程序要求进行覆土，达到无害化处理要求［5］，是目前全世界范围内应用最为成熟、最为广泛的技术。主要优点是处理量大，方便易行，投资少。但卫生填埋占地面积大，所产生的渗沥液严重破坏农田，易产生二次污染（污染地下水）;被填埋的垃圾经厌氧发酵产生的大量甲烷气体，浓度达到一定程度后很容易引起爆炸;垃圾填埋场周围会产生很大异味，严重影响大气环境。此外，受填埋场容量限制，旧的填埋场封闭后，新的填埋场选址非常困难，很多城市已面临没有填埋场的危险。而且原生垃圾填埋的自然稳定化需要一个长时间的过程（20年～30年）。

2.3 焚烧处理

垃圾焚烧是一种高温热处理的工艺，垃圾在800℃～1 000℃的焚烧炉内通过燃烧，使其中的化学活性成分被充分氧化，留下的无机成分成为熔渣被排出。经焚烧处理，垃圾资源化和减量化高，一般减少体积90%，减重80%;高温消灭垃圾中的病原体，无害化程度高;经过高温焚烧后的垃圾残渣性能稳定，能最大限度地减少二次污染;而且垃圾焚烧产生的热能能够被回收进行供热取暖和发电。不足之处在于设备工艺和技术复杂，一次性投资大，对垃圾低位热值有一定要求。

3 我国城市垃圾处理趋势

现阶段我国仍以垃圾填埋为主要垃圾处理方法，占垃圾处理量的70%，而焚烧只有10%，但由于垃圾填埋场选址要求复杂、严格，我国城市周边符合填埋的场地严重缺乏，卫生填埋已远远满足不了对增长迅速、数量巨大的垃圾处理需求，焚烧势必将发展成为我国今后垃圾处理的主要方法。近些年来，为了解决垃圾填埋场紧缺问题，通过自主研发和技术引进方法使垃圾焚烧发电项目在我国陆续开工和投产，如北京高安屯焚烧发电厂、上海江桥生活垃圾焚烧厂、重庆同兴垃圾焚烧发电厂。

与卫生填埋和堆肥相比较，焚烧具有以下显著优势:1）工程占地面积小，这对土地资源十分紧张的发达城市尤为重要［5］;2）能在最短时间内最大程度减少垃圾库容，而且运行稳定、卫生、可靠、保证率高;3）焚烧过程中产生的烟气处理技术和设备也日趋完善，能最大限度减少烟气污染;4）焚烧可以回收垃圾中的能源，变废为宝，实现垃圾的资源化利用;5）实现垃圾处理的可持续性。全封闭工业化的生产模式，可以基本上不受自然环境的影响，以确保焚烧厂全天候运行，且使用年限可达20年以上;若考虑到焚烧残渣利用制建材，使用年限可进一步增加，具有良好的可持续性;6）实现垃圾快速稳定化。垃圾稳定化程度高，焚烧后的垃圾基本为无机物，以实现稳定化［6］。

4 存在的问题及解决措施

4.1 可燃组分较低

根据有关材料，城市垃圾的可燃成分为40%以上、低位热值为4 000 kJ/kg以上、含水量在45%以下时，才能够自然焚烧，当低位热值在6 000 kJ/kg以上时，才可以实现稳定燃烧，才能有效利用能源［7］。由于我国国情，我国城市垃圾中可燃组分（纸、树枝等）比例低、含水量高，导致其燃烧过程困难，所以垃圾在焚烧过程中往往要加入适量的助燃材料。解决方法:推行垃圾分类收集;对垃圾进行失水预处理;焚烧前进行分选等方法最大限度的提高垃圾低位热值。

4.2 二次污染

垃圾焚烧后产生的烟气含有大量有害物质，主要有:粉尘、酸性气体、氨氮化物、有机物（包括二英）及重金属污染物。烟气处理不彻底，排放后很容易产生二次污染。对粉尘颗粒的处理可采用袋式除尘器;对于酸性气体的去除宜采用半干湿法;对氨氮化物，可采用选择性非催化还原法（SNCR）和选择性催化还原法（SCR）［8］;对二英类物质和重金属污染物处理，主要用活性炭吸附最为有效。

为使烟气排放达到标准，综合考虑我国目前垃圾焚烧烟气处理技术及各城市经济水平，我国烟气处理宜采用“半干湿反应塔+袋式除尘器”为基础的成本低廉的工艺流程。对二英类物质和重金属排放量的控制，现已证明在袋式除尘器前的烟道上设置活性炭喷入装置是一种有效的二英去除技术，可活性炭价格相对比较昂贵，工业化生产受一定限制，随着我国社会经济的发展，相信以后情况会有所好转。

5 结语

1）城市垃圾对社会造成了较大的影响，对垃圾进行有效处理是势在必行的。目前常用的垃圾处理方法各自存在自己的优点与缺陷，但是随着社会、经济和技术的不断发展，焚烧技术必将取代垃圾填埋技术。2）垃圾管理应遵循3R原则，即Reduce（减量）、Reuse（再利用）、Recycle（再循环）。首先采取的措施是在源头减量。其次，利用垃圾焚烧技术在实现垃圾最大限度、最少时间减量的同时，仍需要对其相关的技术领域进行不断的深入研究，使垃圾焚烧后产生的二次污染减少到最大限度。

［1］李红梅，陈立权，陈贵.浅谈城市垃圾的危害及污染控制［J］.中国高新技术企业，2008（16）：150.

［2］沈晓峰，朱建林.宁波市居民生活垃圾适宜分类方法研究［J］.环境保护与循环经济，2011，31（2）：37-41.

［3］李铁峰.城市垃圾的危害与处置［J］.石河子科技，2010（3）：5-6.

［4］郭伟.城市垃圾处理方法的研究［J］.科技信息，2010（8）：10335-10336.

［5］张东翔，李东.国内外城市垃圾处理方法对重庆市的借鉴［J］.重庆大学学报（自然科学版），2000，23（4）：53-57.

［6］王超，王科社.城市垃圾处理方法的研究［J］.环境污染与防治，2004，26（4）：320.

［7］李国建，赵爱华，张益.城市垃圾处理工程［M］.北京：科学出版社，2011：203.

［8］林昌梅.生活垃圾焚烧发电厂烟气处理工艺的分析探讨［J］.福建建筑，2010（10）：92-93.

Disposalm ethods and tendency ofmunicipalwaste

XU Qiang CAO W en-ping WANG Yun-su

（School of Environmental Engineering of Xuzhou Institute of Technology，Xuzhou 221111，China）

The principal，advantage and disadvantage of disposalmethods formunicipal waste were induction.After comprehensive assessment based on fundamental realities of China and development tendency of science and technologies.Burning technologieswould become themain disposalmethod instead of landfill.Burning technologies of bottle-neck includes the following exhaust gas treatmentwas difficultand calorific value was low.

municipal waste，disposalmethods，waste landfill，waste burning

X321

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.22.018

1009-6825（2012）22-0229-02

2012-04-23★：徐州工程学院大学生实践创新项目资助

许强（1990-），男，在读本科生