（环境工程专业论文）合肥市居民生活垃圾性质及蠕虫法处理的研究.pdf

合肥市居民生活垃圾性质及蠕虫法处理的研究 摘要 从城市居民垃圾管理及研究现状入手讨论分析了中国、德国及发 达国家垃圾的产量、处理量，处理方式、收集和清运系统等基本情况。 着重对合肥市龙泉山垃圾填埋场垃圾性质、合肥市农贸市场生物 垃圾资源、合肥市居民小区生活垃圾源头分类实施及蠕虫法( 蚯蚓) 处理生物垃圾进行了研究，得出居民生活垃圾中生物废弃物为主要成 分占6 1 4 8 ，占3 4 5 塑料及复合材料燃烧值高，易于焚烧处理。 混合垃圾平均的燃烧值为5 6 2 6 8 k j k g ，低于6 0 0 0k j k g 不适合焚烧 处理。合肥市区6 7 个农贸市场，日产垃圾4 0 2 吨，有机物含量为 9 5 6 5 ，年产垃圾量为1 4 6 9 万吨，其中可降解有机物1 4 0 5 万吨， 是良好的堆肥材料。试验区居民对垃圾源头分类具有一定的认知度和 参与度，自觉参与度为5 3 6 一6 5 5 ，证明在中国实行垃圾源头分类 是可行的。利用蚯蚓对对堆肥后( 主发酵) 的生物垃圾进行处理，效 果显著且稳定，单独个体日处理生物垃圾量为0 9 5 7 9 d ，同时大大改 善了土壤中氮、磷和钾含量。 关键词：填埋场源头分类生物废弃物堆肥焚烧蠕虫法 r e s e a r c ho np r o p e r t yo fh o u s e h o l dw a s t ei nh e f e ia n d b i o - w a s t et r e a t e db ye a r t h w o r m a b s t r a c t t h ei n f o r m a t i o no f w a s t e s ，s u c ha st h eo u t p u t s ，t r e a t e da n a o u n t s ，t r e a t e dm e t h o d s ， g a t h e r i n g ，c l e a n i n g ，t r a n s p o r t a t i o na n ds oo n w e r ea n a l y z e da n dd i s c u s s e db ys t u d y i n g o nt h es t a t u sq u oo fm a n a g e m e n ta n dt r e a t m e n tf o rh o u s e h o l dw a s t ea m o n gc h i n a , g e r m a n ya n do t h e rd e v e l o p e dc o u n t r i e s t h ep r o p e r t yo fw a s t ei nl a n d f i l ls i t e ( l o n g q u a nm o u n t a i n ) w a sa n a l y z e d t h e b i o w a s t er e s o u r c eo ff o o dm a r k e tw a si n v e s t i g a t e di nh e f e i t h es o u r c es e p a r a t i o n w a si m p l e m e n t e di nr e s i d e n t sh o u s e t h eb i o w a s t e sf r o mc o m p o s t i n gw e r et r e a t e d b ye a r t h w o r m s a c c o r d i n gt oa b o v ee x p e r i m e n t s ，i tc o u l db ef o u n dt h a tt h eb i n - w a s t e g o tt o6 1 4 8 a n dw a sf i tf o rc o m p o s t t h ep l a s t i ca n do t h e rc o m p o u n d sw e r e3 4 5 a n dt r e a t e db yi n c i n e r a t i o ne a s i l y a v e r a g eb u r n i n gv a l u eo ft h em i x e dw a s t e sw a s 5 6 2 6 8 k j k g i tw a sl e s st h a n6 0 0 0 k j k g s o ，t h ew h o l ew a s t ew a s h tf i t f o r i n c i n e r a t i o n t h e r ew e r e6 7t r a d em a r k e t so fa g r i c u l t u r a lp r o d u c t si nh e f c i t h et o t a l w a s t eo u t p u t sw e r eu pt o4 0 2t o n sp e rd a y t h eo r g a n i cc o n t e n tw a sv e r yh i g h e ra n d g o tt o9 5 6 5 i te q u a l st ot h eo u t p u t sw a s1 4 6 9t h o u s a n dt o n sp e ry e a ra n di nt h e w a s t e st h e r ew e r ea b o u t1 4 0 9t h o u s a n dt o n sw e r eo r g a n i cw a s t e sr b i o w a s t e ) i tw a s o b v i o u s l yt h a tt h ec o m p o s t i n gw a st h eb e s tw a y t h er e s i d e n t so fe x p e r i m e n t c o m m u n i t yh a dal a r g ee x t e n to np a r t i c i p a t i n ga n dc o g n i z i n g t h ep a r t i c i l c i a n t so f d o o r sw e r eu pt o5 3 6t o6 5 5 s ot h es o u r c es e p a r a t i o nc o u l db ep u ti n t op r a c t i c ei n c h i n a t h ee f f e c to ft r e a t e db i n - w a s t e sf r o mc o m p o s t i n gb ye a r t h w o r m sw a sav e r y p r o m i n e n ta n ds t e a d y t h et r e a t e da m o u n t so fw a s t ew e r eo 9 5 7 9 d b o d ya n da l s ot h e c o n t e n to f n i t r o g e 玛p h o s p h o ra n dk a l i u mi ns o i lb e c a m eh i g h e ra n dh i g h e r k e yw o r d s ：l a n d f i l ls i t e ；s o u r c es e p a r a t i o n ；b i o w a s t e ；c o m p o s t ；i n c i n e r a t i o n ； t r e a t m e n tb ye a r t h w o r m 5 表格清单 表卜1 德国城市生活垃圾分类前后的回收情况4 表卜2 卫生填埋在各国的垃圾处理中所占比例6 表i - 31 9 7 9 2 0 0 0 年间全国垃圾产生情况8 表l 一4 我国部分城市垃圾成分比较9 表卜5 我国城市垃圾的组成1 0 表1 6 全国省会城市生活垃圾处理处置设施数目1 l 表卜7 我国城市生活垃圾处理中的各种方法使用状况1 2 表3 1 合肥市城市生活垃圾的产量2 7 表3 2 合肥市居民生活垃圾的成分2 7 表3 3 合肥市生活垃圾填埋场的现状2 8 表3 4 居民生活垃圾的成分及其密度2 9 表3 - 5 相关成分的性质2 9 表4 1 合肥市农贸市场的垃圾产量3 1 表4 2 合肥市农贸市场垃圾的组成3 2 表4 3 合肥市农贸市场垃圾中有机物的含水率3 2 表4 4 合肥市农贸市场垃圾的有机物和灰分的含量3 3 表4 - 5 农贸市场垃圾中还原糖的含量3 3 表4 - 6 合肥市农贸市场有机物的含氮量3 4 表4 7 合肥农贸市场垃圾中有机物的含磷量3 4 表4 8 合肥市农贸市场垃圾中有机物的脂肪含量3 5 表4 9 合肥市农贸市场垃圾中有机物的p h 值3 5 表4 一l o 合肥市农贸市场垃圾的理化性质3 6 表5 - i 居民结构及收入情况3 8 表5 2 受访人员对垃圾分类了解的情况4 1 表5 - 3 居民生活垃圾的产量及主要成份4 l 表5 4 受访家庭对可回收垃圾的处置情况4 2 表5 5 小区的垃圾与可回收垃圾的产量及比率4 2 表5 - 6 厨余垃圾的理化性质4 5 图清单 图卜1 居民生活垃圾管理及处理流程图2 0 图2 - 1 葡萄糖标准曲线2 4 图2 2 磷酸盐标准曲线”2 5 图3 - 1 合肥市生活垃圾清运和处置流程图2 8 图5 - 1 两种塑料袋使用量随日期的变化4 3 图5 - 2 第六车垃圾中各种成分及比率4 4 图5 - 3 第六车厨余垃圾中各种成分及比率4 5 图5 4 第六车垃圾量的一周变化”4 6 图5 5 实验小区的垃圾产生统计规律4 6 图6 1 蚯蚓处理生物垃圾生态循环示意图5 3 图6 2 蚯蚓体长变化曲线5 4 图6 3 蚯蚓数量的变化5 5 图6 4 蚯蚓体重变化5 5 图6 5 蚯蚓对生物垃圾的处理量5 6 图6 - 6 土壤中含氮量的变化曲线oo 5 7 图6 7 土壤中磷含量的变化曲线5 7 图6 8 土壤中钾含量的变化曲线5 8 6 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据 我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或撰写过的研 究成果，也不包含为获得金壁王些盘堂或其它教百机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：仫签字日期：。唧年占月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盒罡王些盍堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权金壁 王些盔堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后使用本授权书) 护7 学位论文作者签名：，魂，砺 导师签名： 签字日期：乒一占年月二日 签字日期记伊参年易月6 日 学位论文作者毕业后去向 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 致谢 本研究论文是在导师孙世群副教授的悉心指导下完成的，从 论文题目的选定，到实验方案的确定，直至最终论文的撰写，都 给予了耐心的指导和热情的帮助。孙老师渊博的学术知识，严谨 的科研态度，诲人不倦的治学精神给了我极大的感染和激励。在 研究过程中，受到课题组吴克教授、张洁教授、俞志敏副教授及 刘斌老师大量的帮助和指导。在此我表示我最衷心的感谢和崇高 的敬意! 另外，在论文的撰写和实验过程中，刘盛萍、涂为风、操玉 萍等同学的参与也给了很大的支持和帮助，对他们表示我深深的 谢意! 同时，值此答辩之际，向所有在这三年的学习生活中关心我，支 持我，帮助我的老师、同学及所有课题组同事们，表示感谢。 并感谢论文评审委员会和答辩委员会的老师对论文的批评和指 正。 前言 城市生活固体垃圾已成为威胁我国城市发展和降低居民生活质量的重要环 境问题。根据国家环保局的近几年的统计结果表明，我国城市居民人均年产垃圾 约4 4 0 公斤。目前，主要垃圾处理方法有填埋法、焚烧法、堆肥法等三种，而在 我国大都采用简易的手段，未实旌任何处理，直接实施填埋，该方法容易引起周 边环境的二次污染，且垃圾中大量的可利用资源被大量浪费。在这些垃圾中含有 约6 0 的生物可降解有机物质，是最难处理的一类垃圾，其含水量大，不利于焚 烧，同时焚烧过程中易产生二噫英，对环境和人类身体健康有害，被填埋后会因 降解产生填埋气和有机渗滤液，将严重地污染大气和地表及地下水源。同时大量 的垃圾填埋场的建立，占用了我国宝贵的土地资源。因此，城市生活垃圾的无害 化综合处理，实现垃圾管理的可持续战略已显得越来越重要。 要采用综合处理方法处理城市居民生活垃圾，就必须要在其产生的源头进行 分类。当前，我国正在大力提倡和开展构建节约型社会的活动，垃圾源头分类和 收集也是这个活动的主题之一，它与节约型经济的发展密不可分，是实现可持续 发展的原动力。探索合肥市居民生活垃圾的管理和源头分类的模式，指导垃圾的 综合管理，为科学化处理居民生活垃圾提供决策依据。为实现生活垃圾减量化、 无害化和资源化，最终达到垃圾的零处理提供可能。 垃圾源头分类将垃圾分为三大类：生物可降解垃圾、剩余垃圾和可回收垃圾。 其中生物可降解垃圾，对其处理最好采用生物处理方法，比如堆肥、沼气生产和 蠕虫法处理生物垃圾。剩余垃圾主要由不易降解的物质组成，如废旧塑料、纸张 和复合材料包装物等。这些物质燃烧值高，有利于焚烧处理，在发达国家主要采 用焚烧发电。但如何将可回收垃圾得到最大可能的回收，也是摆在我们面前的一 个难题。 通过借鉴发达国家城市生活垃圾处理的先进经验，综合当地实情，决定采用 垃圾源头分类后的生物垃圾，利用生物处理方法( 蠕虫法等) 进行处理，可以减 轻城市垃圾填埋场的压力，延长填埋长的使用周期，节约宝贵的土地资源，同时 也为最大限度地降低填埋场对其周边环境的污染提供了可能。本文从合肥市龙泉 山垃圾填埋场垃圾性质、合肥市农贸市场生物垃圾资源、合肥市居民小区生活垃 圾源头分类实施及蠕虫法( 蚯蚓) 处理生物垃圾研究分析入手，探讨城市生活垃 圾可持续综合管理的模式，促进安徽省的大中小城市的垃圾无害化、资源化和减 量化处置工作，也为合肥市居民生活垃圾的综合管理和处理打下坚实基础。 本论文受到如下课题的资助： ( 1 ) 安徽省优秀青年科技基金( 0 4 0 4 3 0 5 1 ) ( 2 ) 安徽省自然科学基金项目( 0 5 0 4 5 0 3 0 4 ) ( 源头分类生物垃圾混合发酵优势菌群及协同机制研究) ( 3 ) 安徽省国际合作项目( 0 5 0 8 8 0 1 5 ) ( 德国城市垃圾管理政策在安徽省应用可行性研究) ( 4 ) 安徽省教育厅自然科学研究项目( 2 0 0 5 k j l 9 2 ) ( 城市源头分类生物垃圾的性质及其生物处理的研究) ( 5 ) 合肥市蜀山区科技局项目( 合肥学院、蜀山区市容局等合作) ( 蜀山区居民生活垃圾管理模式及综合处理的应用研究) ( 6 ) 合肥学院科研发展基金计划项目( 0 5 k y o o l z r ) ( 生物垃圾源头分离与快速发酵应用研究) 2 第一章城市居民垃圾管理现状及趋势 1 1 德国及其它发达国家生活垃圾的基本情况 1 1 1 德国垃圾的产量及处理量 德国目前城市垃圾产量年大约为3 5 0 0 万吨。德国和奥地利是世界上城市 生活垃圾处理的先进国家，根据他们多年的实际经验，要避免垃圾填埋场成为二 次污染源，就要杜绝或尽可能少地向填埋场中填埋可降解的有机物质。1 9 9 2 年 德国政府颁布了垃圾处理技术标准( t a s i e d l u n g a s a b f a l l ) 。该标准规定自2 0 0 5 年6 月1 日起，德国禁止填埋未经焚烧或机械、生物预处理的生活垃圾。1 。在德 国新的废物排放标准中，已明确提出填埋的垃圾必须经过处理，垃圾的燃烧值必 须低于6 0 0 0 k j k g 以下。1 。这样一方面要求将垃圾中的高燃烧值的物质充分分离 出来作为能源利用，另一方面必须将垃圾中的生物可降解物质加以充分的降解。 对于城市居民的生物垃圾的处理主要是采取源头分离、堆肥处理方式，这一项工 作在德国已经开展了2 0 多年。德国在1 9 8 5 年，年处理生物垃圾约为1 0 万吨， 但是随后就开始了大力发展，至1 9 9 3 年已达到年处理能力为1 l o 万吨生物垃圾， 到1 9 9 5 年，德国的生物垃圾处理量是1 9 9 3 年的一倍“1 。且至1 9 9 9 年德国共有 5 5 0 家，堆肥设施年处理垃圾约6 5 0 万吨，5 0 家厌氧发酵设旆年处理垃圾约1 0 0 万吨，2 7 家机械生物处理设施年处理垃圾约1 6 0 万吨“1 ，可见，堆肥处理已得到 广泛应用。德国现年产生物垃圾约8 0 0 万吨，已有堆肥企业近6 2 7 家，其中5 3 7 家专门处理生物垃圾，占直接堆肥的企业8 6 ，间接的堆肥企业( 大型厌氧发酵 厂) 1 0 4 家，占1 4 ”1 。在堆肥企业中有产品质量认证的有近5 0 0 家企业。据统 计，每年有这些企业生产的堆肥，主要应用在农业3 7 、园林绿化2 9 、家庭庭 院1 3 和其他相关的领域”1 。剩余的生物垃圾将利用机械生物处理技术处理，实 施填埋。现在，人们越来越清楚地意识到，直接填埋生活垃圾，已经不适合可持 续发展对环境保护和资源利用的要求。 1 1 2 国外生活垃圾处理的主要方式 早在8 0 年代末，针对城市生活垃圾的处理和处置，德国采取了一系列的有 效的措施，颁布相关的法律、法规，和推广了垃圾分类收集，集中处置的方法， 取得了一定的结果嗍。但随着经济的快速发展，至上世纪9 0 年代，德国的城市 垃圾产量达到急剧膨胀，出现了垃圾处理和处置的严重问题，各个城市都面临着 垃圾的恐慌和灾难。生活垃圾越来越多，生活垃圾填埋场的处理能力接近饱和， 居民不愿再建立更多的垃圾处理场。为了解决这个问题，德国特别重视从垃圾的 源头分类的工作，加大力度推动，为城市垃圾的减量化、资源化和无害化处理创 造了条件，从而探索出了城市垃圾的可持续管理的途径0 1 。 目前，德国垃圾处理的方式有：机械一生物处理( 船t m e c h a n i c a l b i o l o g i c a l w a s t et r e a t m e n t ) 、堆肥、焚烧、热处理和填埋等。“。在每年产生的垃圾中，有 1 4 0 0 万吨的城市垃圾由焚烧处理，1 8 0 万吨由机械生物处理、4 5 0 万吨生物垃圾 堆肥处理等“。为了使垃圾管理达到可持续的发展，随着德国的包装条例的 颁布实施，最近几年又建立了有用垃圾回收系统，为垃圾的资源化和循环化利用， 开创了一个新的途径“”。现行的德国城市垃圾处理企业的基本情况如下：机械一 生物处理厂2 7 家( 至2 0 0 5 年达5 6 家) ，垃圾焚烧厂5 7 家，垃圾堆肥厂约1 1 6 4 家，d u a l e s 物资分捡回收集团公司( 业务范围设及5 7 7 个城市和地区) “”。 可降解的生物垃圾由于燃烧值低、含水量高，因而不利于直接利用焚烧技术处理； 同时这些垃圾如果堆放在填埋场里，又可被微生物活动所降解，在有氧条件下， 产生c 0 ：，在无氧条件下产生甲烷气和渗滤液等，污染环境“。德国对这些可降 解的有机质垃圾的处理非常重视，为了寻找更有效的生物垃圾处理技术，降低 c o ：和甲烷气的产生量，减少温室效应，保护大气。目前主要采用机械一生物处理 技术和堆肥技术，来处理。这两项技术在德国属于成熟技术，均居国际先进水平。 其中m b t 技术在生活垃圾的处理和推动废物循环经济的发展，起到重要作用。 西方发达国家将城市生活垃圾处理中的减量化、资源化作为重心，围绕这个 重心在2 0 世纪9 0 年代以来，德国的垃圾处理技术将避免产生垃圾放在首位，然 后才是循环利用的末端处理“”，和以前着重末端的处理方式有着极大的不同，为 了使垃圾的产量从源头上达到削减的目的。德国对垃圾处理的技术有着这样的一 个顺序：源头削减回收利用焚烧回收能源填埋处理“，由此可见要 将垃圾资源化、无害化，首先要做到的就是控制垃圾的产量，从源头上进行分类， 将纸张、塑料、玻璃、厨余物等分别处理，能够极大的降低垃圾的产量，同时也 为有效地实现废物的重新利用和最大程度的废品回收提供了条件，由表1 1 n ”可 知，可见实施垃圾源头分类的必要性。 4 表1 - 1 德国城市生活垃圾分类前后的回收情况( x ) 目前，在世界范围内的城市生活垃圾的处理主要有卫生填埋、焚烧、高温 堆肥三种处理方法。卫生填埋就是对垃圾处理场按照环境卫生工程技术进行 施工，使掩埋的垃圾对地下水、地表水、土地、空气及周围环境不至于造成污 染。现在的垃圾卫生填埋是从垃圾露天堆弃和垃圾填坑发展而来。采用了先进 的填埋工程技术，是卫生处理垃圾的一大进步，通常垃圾填埋处理分为填坑、 填海、造山三种。填埋法具有适用性强，对垃圾分类无严格要求，投资少运行 费用低等特点，由表1 2 “”可以看出填埋法在我国及世界各国都得到了广范应 用。垃圾焚烧处理技术起源于英国，至今已经有1 0 0 多年的历史，焚烧法以其 占地面积小，无害化及减量化效果好，而被西方发达国家广泛采用1 。 1 1 3 德国的垃圾收集和清运系统 1 1 3 1 垃圾收集系统 三种方式：直接收集方式、容器交换方式和一次性垃圾袋。直接收集方式是 居民把垃圾从家里送到室外的垃圾桶，或直接送到垃圾车上。一般使用3 5 、 5 0 、1 1 0 升的垃圾桶。在乡村一般是用3 5 和5 0 升的桶将家里的垃圾运到一个1 m 3 的容器里，然后再由车子将垃圾运走”。在工商业和建筑业以及在居民密集区的 垃圾收集，还配备了1 1 m 3 的铁皮或塑料的四轮垃圾收集容器。容器交换方式， 是利用特殊车辆，将2 - 3 5 m 3 的垃圾容器运走，同时用空容器替换“。一次性垃 圾袋，利用纸制或塑料袋，7 0 升，收集或堆放垃圾。“。此种收集特别有利于垃 圾的高峰期，如圣诞节前后，同时对拥挤的街道和高速公路停车场的垃圾收集及 医院的垃圾。收集时要分离出锋利物品和热灰分。最后将可回收的资源如纸、塑 料、玻璃和金属等回收起来，进入物回领域。垃圾通道装景，对于很高的建筑物， 在楼里建有垃圾通道。常见的是管道装置o o 。 表1 - 2 填埋、焚烧及堆肥在各国垃圾处理中所占比倒( ) 国家年份( 年)产生量( 百万吨) 填埋( ) 焚烧( )堆肥( ) 由于物资回收、堆肥及焚烧等分类处理技术的出现，在西方发达国家先后采 用了居民生活垃圾源头分类收集的措施。将一些有用的垃圾如干挣的纸张、金属 和玻璃，适合堆肥的垃圾如厨余物、庭院废物和很脏的纸张等，从垃圾中分离出 来。剩余的是其它垃圾，可以直接送到焚烧场或填埋场处理处置。这些垃圾的分 类收集，主要是用不同的颜色容器来识别的“”。 1 1 3 2 垃圾清运系统 垃圾转运系统主要是利用汽车运输。主要有两种带传动的密封汽车，一种是 7 吨，1 3 m 3 四轮车：另一种是1 1 吨，1 8i n 3 ，六轮车。通过转鼓的运动，起到粉 碎和混合的作用。转鼓是利用汽车上的水平轴，以4 转分钟的速度转动，对堆 肥和燃烧是有利，但对垃圾的回收不利。“。清运时间3 分钟。垃圾压缩车，生活 垃圾和大宗垃圾可以利用垃圾压缩车来清运。清运时间1 分钟。垃圾转运至各种 处理厂和物回系统进行再利用啪3 。 1 2 中国城市垃圾的基本情况 1 2 1 中国生物垃圾的产量及处理量 近年来，我国城市生活垃圾管理和处理水平不断提高，但总体水平还较低， 长期依靠直接堆放和其它简易处理方式进行消纳，缺乏新工艺、新技术的综合开 发和工程化经验，城市生活垃圾污染严重。现今，我国城市垃圾的产量、种类较 以前有所变化，垃圾综合治理技术在我国已逐步展开。但是，垃圾污染问题仍是 大部分城市所面临的问题。 我国现在约有6 7 0 多座城市，随着城市建设和经济的发展，城市居民在日常 的生活活动中产生了大量的垃圾，这些城市生活固体垃圾已成为威胁我国城市的 发展和降低居民生活质量的熏要的环境问题“”。根据国家环保总局2 0 0 0 年的中 国环境状况公报统计结果显示，我国城市居民人均年产垃圾约4 4 0 公斤，城市 居民生活垃圾的产生总量每年将按8 - 1 0 的速度增长呻1 。这些垃圾在我国目前都 是利用简易的手段，而未实施任何处理，直接实施填埋。垃圾中含有近6 0 的生 物可降解的有机物质。“，这些物质被填埋后会因降解产生填埋气和有机渗滤液， 将严重地污染大气和地表及地下水源。同时由于大量的垃圾填埋场的建立，占用 了我国宝贵的土地资源。“。城市垃圾的污染问题不仅影响了我国城市居民的生活 质量和水平，同时还影响了我国农产品的世界贸易。”。城市生活垃圾的无害化综 合处理，实现垃圾的分类管理和处理处置技术的可持续战略已显得越来越重要 了。 1 2 2 中国城市生活垃圾现状分析 1 2 2 1 城市生活垃圾的产生及捧放情况 改革开放二十年来，我国经济进入快速增长期，人民物质文化生活水平不断 的提高，城市规模和数量急剧膨胀，使我国城市生活垃圾污染问题日益突出，其 管理和控制己成为环境保护领域的突出问题之一。“。由于生产技术，公共环境意 识和管理水平等原因，目前在消费领域中环境问题日益严重，城市生活垃圾迫切 需要无害化、减量化、资源化的处理。”。目前我国城市垃圾的产生量呈逐年增加 的趋势。表i - 3 啪1 反映了1 9 7 9 2 0 0 0 年间我国垃圾产生量的变化情况。从中可以 看出，2 0 0 0 年我国6 6 3 座城市产生的垃圾总量为1 1 8 0 0 万吨，比1 9 7 9 年的2 5 0 8 万吨增加了3 7 倍，而且每年以8 一1 0 的速度增加，但是我国的生活垃圾无害 化处理率只有2 0 ，约有三分之二的城市陷入垃圾的包围之中，人均日产量超过 一千克，接近工业发达国家的水平，在这个意义上说，我国城市生活垃圾已经处 于超前污染的状态。”。由于城市生活垃圾无害化处理率小于2 0 ，6 0 0 多座城市 有2 3 被垃圾包围，大量生活垃圾被运送到城郊裸露堆放，堆存量高达6 0 多亿 吨，侵占土地5 亿多平方米，而且自然降解需要一定的时间和空间，所以人与垃 圾争地的现象日趋严重口8 1 。 表卜319 7 9 - 2 0 0 0 年间全国垃圾产生情况 i 2 2 2 城市生活垃圾的成分及变化趋势 城市垃圾的组成成分比较复杂，不同地区由于工业发展的不平衡，城市现代 8 化程度、居民收入、消费水平、燃料结构、地理位置不同以及生活习惯等影响， 垃圾的组成成分也有差别。表1 - 4 、表1 5 列出了我国部分城市和我国典型垃 圾的组成情况。从表中可以看出，不同城市、不同地区，垃圾的成分区别很大。 在我国，南方城市垃圾的有机物多、无机物少，北方城市则相反。高级住宅区、 商业区、大饭店的有机物高于其它区，高级住宅区的垃圾中可回收废品明显高于 普通住宅区，厨余和砖瓦则明显低于普通住宅区。 裹1 - 4 我国部分城市垃圾成分比较( ) 近年来，随着经济的发展和生活水平的提高以及生活节奏的加快，不仅垃圾 产生量发生变化，垃圾的成分也发生很大变化，这种变化的趋势主要表现为：一 9 是由于家庭燃料的构成改变导致了垃圾中无机炉灰比例大为降低；二是由于冷冻 食品、预制成品及半成品的逐年普及，再加上有些大城市还做到了净菜上市，使 表1 - 5 我国城市垃圾的组成( 质量分数，) 家庭垃圾成份也发生了明显改变，厨余物明显减少：三是由于随着包装技术 与材料的改革，纸、塑料、玻璃等可回收废物比例大大增加；四是由于人们消费 观念的变化促使人们提前扔弃废旧物品而使得废旧家庭工业消费品在垃圾中呈 现了大幅度增加的趋势“”。这些变化将会给垃圾后续的综合处理处置带来重大影 响，尤其是可回收垃圾的资源化，生物垃圾的堆肥处理以及不易利用的其它垃圾 的焚烧处理等。 1 2 2 3 我国垃圾处理技术现状 长期以来，我国的城市垃圾的处理处置主要的方式是填埋为主，高温堆肥，焚烧 为辅。表1 6 “2 1 是全国省会城市生活垃圾处理设施数目及分布。从中可以看出， 城市生活垃圾处置基本以无害化处理为第一原则，即以填埋方式为主，其次是垃 圾焚烧和堆肥。从我国国情看，填埋处理费用省，操作简便，易被决策者接受与 采纳，是目前国内首选的垃圾处理方式m 1 。一些城市建立了大中小生活垃圾填埋 厂，如日处理量2 0 0 0 吨的北京阿苏卫生填埋厂1 。但目前许多填埋场操作不规范， 填埋技术水平低，使得填埋场渗漏污水及大气、土壤污染相当严重，对环境造成 的潜在影响日益暴露，在加上填埋场地的选择越来越困难，填埋法作为垃圾主要 最终处理技术地位已大大减弱，其将与其它技术结合在一起构成垃圾综合处理体 系；堆肥工艺由于垃圾分选不彻底，使用混合垃圾进行堆肥，堆肥产品质量不高。 现有的少数堆肥场也难以正常运行“”；焚烧是发达国家普遍采用的一种垃圾处理 方法，是一种建立在政府向居民高额收费、政府大量补贴、垃圾源头严格分类、 1 0 表1 - 6 全国省会城市生活垃圾处理处置设施数目 序号城市名填埋厂( 个)焚烧厂( 个)堆肥厂( 个)综合处理，一( 个) 北京 上海 天津 重庆 太原 石家庄 沈阳 长春 哈尔滨 杭州 南昌 广州 福州 长沙 武汉 西安 昆明 济南 贵阳 南京 海口 兰州 银川 西宁 乌鲁木齐 成都 南宁 郑州 台计 比例 9 2 8 6 ( 简易) 1 l 1 1 l l 无害化处理厂( 筹建中) l 一 一 一 1 5 1 8 8 2 8 l o ，0 垃圾热值较高的情况下的一种较为理想的处理方式“。从整体上看，我国采用焚 烧技术尚处于起步阶段。焚烧技术的设备工艺和技术复杂严格，一次性投资巨大， 而且如果解决不好排烟净化问题，很容易使得垃圾这种固体污染转化为气体污 染。另外，由于我国垃圾成分与国外垃圾成分的差异，其热值虽有所升高，但仍 比不上发达国家所以焚烧结果并不理想，但基于焚烧处理的优越性，我们应借鉴 国外的先进焚烧技术，不同地区要因地制宜，研究出适合本地区发展的焚烧处理 方法，在一些沿海地区经济发展快，人民生活水平高，产生垃圾热值高，但土地 1 1 2 o o 。 一 。 一 。耵阮 0 0 o 0 0 ，0 0加n挖坞m托螗坞坞加n挑孔龉髓盯船 资源紧缺的城市，焚烧技术能很好地解决其垃圾问题，并将有望发展成这些城市 生活垃圾处理的主导技术。目前，我国采用的垃圾处理技术，没有一种方法能完 全独立实现垃圾处理资源化、减量化、无害化的总目标。垃圾的综合处理才是合 理、经济的方法。尤其要重视垃圾的源头分类，如厦门、北京、上海、广州等8 个城市已经率先推行垃圾分类收集“”，按照减量化、资源化、无害化的原则，加 强对垃圾产生的全过程管理，从源头减少垃圾的产生，积极进行无害化处理和回 收利用，防止污染环境。卫生填埋、焚烧、堆肥、回收利用等垃圾处理技术及设 备都有相应的适用条件，在坚持因地制宜、技术设备可靠、适度规模、综合治理 和利用的原则下，可以合理选择其中之一或适当组合综合应用。 由于堆肥处理场投资较高，运行费用较高等因素，我国目前仅建成2 4 个“”。 堆肥是最早的垃圾处理方法之一，起源于我国。由于该方法存在着投资费较高， 堆肥产品的销路以及堆肥产品对土壤产生重金属污染等问题，在我国外发展较 慢，由表1 7 ”1 可见常用的三种处理与处置方法在我国的应用情况。 表卜7 我国城市生活垃圾处理中的各种方法使用状况 以上三种方法也是我国目前处理城市生活垃圾的主要方法，在匹方一些发达 国家，在此基础上出现了更为合理的处理方法。例如，德国的机械生物垃圾 处理技术，简称m b t ，垃圾的机械生物处理技术是垃圾处理应用的典范啪1 。 它的原理是指利用机械的分选设备把垃圾中的高热值的物质、金属和玻璃等有用 物质分离出来加以利用，垃圾中的有机物部分经过生物的好氧或厌氧处理后实施 填埋的方法，该技术的应用，使垃圾中的金属和玻璃等材料可以循环利用，高热 值的物质用来发电和供暖，最大限度地减少了垃圾填埋场的占地面积，减少了垃 圾填埋场的气体和渗滤液的产量。因此，该技术能够很好地达到垃圾减量化、资 源化和无害化的目的。 i 3 我国生活垃圾源头分类现状 垃圾源头分类，简言之就是居民在自己的家中把产生的垃圾以可回收垃圾、 不可回收垃圾和有害垃圾进行分类，以实现生活垃圾的资源化、减量化和无害化， 最终达到生活垃圾的零处理。据计，生活垃圾源头分类比在末尾分类要节约1 0 的人力、财力和物力。“。 在上世纪7 0 年代，国外的瑞典、美国、法国、日本、新加坡等国就己开展了 城市生活垃圾分类收集工作“。在9 0 年代中后期，我国就已开始城市居民生活垃 圾分类收集工作，也取得了显著的成绩，但如果以处理设施的真实技术水平测算， 真正达到无害化处理比率的仅为1 5 左右。1 9 9 8 年，广州市开始进行生活垃圾 分类试点工作；1 9 9 9 年，南京在城区6 个街道率先开展了生活垃圾分类收集试点 工作；随后北京、苏州也在2 0 0 0 年开展了垃圾分类收集工作。2 0 0 0 年4 月建设部 公布了北京、上海、广州、南京、深圳、厦门、杭州和桂林八个城市为垃圾分类 收集试点城市。 i 3 1 南京市生活垃圾分类收集介绍。” 1 9 9 9 年7 月，南京在城区6 个街道率先开展了生活垃圾分类收集试点工作， 2 0 0 0 年1 月1 8 日，南京市容委发布了关于实行城市生活垃圾分类收集管理意 见，主要包括以下几方面内容：一、推广实行垃圾分类储存，二、实行垃圾分 类收集，三、广泛进行宣传，四、相关部门协作，五、切实加强组织领导。同年 2 月1 2 日，南京市人民政府出台了关于生活垃圾分类收集的3 5 号文件；3 月1 0 目，垃圾分类收集项目正式在全市4 7 街道启动，南京市成为全国第一个政府组 织实施该项工作的大型城市。 i 3 2 广州市城市生活垃圾分类收集情况陆1 1 9 9 8 年，广州市开始进行生活垃圾分类试点工作；2 0 0 1 年，广州市全面推 广垃圾分类收集：2 0 0 2 年9 月2 2 日，广州各界举行主题为“为了广州更美丽， 垃圾分类齐参与”系列宣传活动的启动仪式。该活动通过万人签名和现场咨询等 形式动员广大市民积极参与垃圾分类收集，进一步改善广州城市人居环境。同时 市环卫局针对在推广垃圾分类收集工作中普遍存在的推广难的问题，在8 个老城 区开展垃圾分类示范点工作：2 0 0 3 年，对8 个示范点垃圾分类收集开展的情况 进行调查，重点为示范小区分类收集的运作情况和示范小区居民对垃圾分类收集 的参与情况。 1 3 3 北京市城市生活垃圾的分类收集情况1 北京申办2 0 0 8 年奥运会将环境保护放在了第一位，并签署了“绿色奥运会 行动计划”，垃圾分类是该行动计划的重要内容之一。北京根据多年来倡导垃圾 分类的经验，拟出“北京市垃圾分类实施方案建议( 草案) ”。2 0 0 2 年7 月，北 京2 5 0 个小区实行了垃圾分类工作，与此同时，为了使垃圾分类工作能积极开展， 市政管委新出台的关于居住小区、大沙河工业区实行生活垃圾分类收集和处理 的验收补助办法，将对实行垃圾分类的居住小区按等级给与资金奖励，最高达 6 万元。在2 0 0 1 年，北京生活垃圾的处理率不足1 0 ，通过垃圾分类后，预计在 2 0 0 7 年，生活垃圾的处理率将达1 0 0 。 1 3 4 上海城市居民生活垃圾分类情况。” 上海是世界上人口最多的城市之一，人口密度大。从实行垃圾分类以来取得 了较为显著的进展。截至2 0 0 2 年4 月， 数达到1 7 9 万，约占全市居民数的5 0 ； 中心城区生活垃圾分类收集的服务居民 累计回收可利用物资约3 8 万吨；回收 有害垃圾2 4 7 吨；一次性塑料饭盒逾4 8 亿只，约2 6 0 0 吨，生产再生塑料粒子 1 3 0 0 多吨，禁止使用区域内已基本消除这类饭盒。2 0 0 5 年，上海市中心城区的 生活垃圾基本实现分类收集，资源利用率达到5 0 ，无害处理率达到9 5 ；郊区 城镇垃圾分类收集率达6 0 ，资源利用率为6 0 ，无害化处理率为9 0 。到2 0 1 0 年，上海市力争做到生活垃圾分类收集和回收利用谣个普及，生活垃圾做到零处 理，实现生活垃圾无害化。 1 3 5 我国城市垃圾分类的不足之处 垃圾分类收集是一项关系到提高公民素质的社会系统工程，仅靠小区内部的 宣传和一两次大型宣传活动是不够的，主要还是要靠政府部门加大力度对垃圾分 类收集宣传教育的力度和广度。垃圾分类实施过程中还存在若干问题，具体表现 在：环卫部门对分类设施的设置标准单一，分类标志不醒目，居民使用不方便， 环卫部门对具体的分类工作指导不足。针对上述问题，必须发挥政府职能部门的 1 4 主导作用，应尽快制定相关法规以及相应的细则，包括“居民分类指导”、“分类 垃圾收集细则”、“垃圾分类收集宣传方案和处理方案”等；加大投资力度，完善 分类垃圾的收集、运输、处理、处置条件和设施。 1 4 我国垃圾处理的应对做事 1 4 i 制定垃圾处理的技术政策 我国垃圾处理及资源化应立足于现有适用技术的充分应用和综合集成。一方 面要结合实际情况，因地制宜；同时又要有超前意识，积极开发和储备适合我国 国情的技术设备。要根据我国国情制定综合利用垃圾的技术政策，以指导垃圾处 理技术的发展。重点发展堆肥技术，有条件的地区发展焚烧技术。结合国外的发 展经验，要使垃圾处理由单纯的末端处理向综合治理方向转变，注重从清洁生产 的角度实现源头减量和综合利用，减少垃圾产生量。 1 4 2 加强垃圾处理适用技术的开发与评估 城市垃圾污染的控制与其它环境问题一样，都经历了从简单处理到全面管理 的发展过程。发达国家城市生活垃圾处理及资源化技术经过数十年的发展和完 善，已经相当成熟。垃圾处理技术、经济、政策等，受当地经济发展水平、能源 结构、自然条件、垃圾组成成分及生活习惯等因素的影响，会因国情的不同而不 同。我国幅员辽阔，经济发展水平仍很低下，加上地区经济发展很不平衡，由此 决定了垃圾处理技术必须因地制宜地开发适用的综合处理和利用技术。 1 4 3 加强科技示范的引导作用，建立示范工程科技成果转化 其关键环节是工程实践，建立示范工程是实现科技产业化的前提。为此，必 须要加大对技术转化的投入，推进技术在工程实践中的应用和向生产力的转化， 从不同层次加强示范工程建设，使新工艺新技术尽快转化为生产力，提高科技进 步对城市垃圾处理产业发展的贡献率。 1 4 4 加强管理，建立有效的运行机制 从表面上看，制约我国垃圾处理事业的直接因素是缺乏资金和技术，但从更 深层次来看，我国的垃圾管理体系、技术经济政策等滞后于社会经济的发展，进而 严重影响了我国垃圾处理的发展进程。城市生活垃圾处理关系到2 1 世纪可持续 发展的长远大计，必须符合环境生态规律，垃圾处理应符合减量化、资源化、无 害化的原则，对垃圾进行全过程管理。 1 4 4 1 管理层面 由于城市生活垃圾是与人民生活休戚相关的问题，多年来在社会主义计划经 济体制中一直作为一种社会福利事业来管理。从运输到处理及管理都是由政府包 揽，似乎与垃圾的产生者如企业、市民无关。存在的主要问题是政企不分，既要 进行管理，又要进行服务，而在国外发达国家对垃圾的管理是市场化、法制化的 管理，它通过制定相应的技术政策、经济政策、法规政策来实行宏观指导和进行 宏观管理。对生活垃圾实现分层次的目标管理。我国现行的政企合一的垃圾管理 模式不利于垃圾管理走出困境。城市生活垃圾处理必须突破政府包揽的模式，引 入市场机制，使垃圾处理企业成为处理主体，实现垃圾处理的市场化、产业化。 即政府管理部门不再从事垃圾的具体管理工作，而是交由专门的垃圾处理企业负 责，政府管理部门主要通过法规政策、经济合同、执行污染控制标准等行政、经 济等手段进行宏观的管理；垃圾的清扫、收集运输等具体工作有专门的垃圾处理 公司负责；垃圾产生者向垃圾处理公司交付一定的处理费用，垃圾处理公司实行 市场化操作、自负盈亏。 1 4 4 2 法律法规层面 对垃圾的有效管理需要相应的法律法规、技术标准作保证。发达国家在推进 生活