城市垃圾的利用及无害化处理技术研究毕业设计

城市垃圾的利用及无害化处理技术研究1本 科 生 毕 业 设 计 （ 论 文 ）课题名称：城市垃圾的利用及无害化处理技术研究网络教育 学 院 工程管理 专 业学 号 909930988 学生姓名 王晓金 指导教师 姜晨光教授 二一一年八月城市垃圾的利用及无害化处理技术研究2摘 要几年来，全国不少城市环卫部门在城市垃圾回收、运输和处理方面投入了大量人力、物力和财力，城市垃圾处理工作取得了长足的进展。但发展速度较慢、垃圾处理技术落后，尤其是运行经费的欠缺，垃圾包围城市、垃圾污染城市的现象仍十分普遍。已建的垃圾处理设施相当部分是简易填埋，不能做到及时覆盖；不具备完善的渗滤液收集和有效处理的设施，填埋气体未加收集和利用，二次污染现象严重。垃圾焚烧处理技术和设备良莠不齐，部分焚烧厂烟气处理和监测达不到环保要求，产生的飞灰等危险废物尚未做到安全填埋，可能产生的环境污染已经成为社会关注的焦点问题。本文主要介绍了我国城市垃圾污染状况、处理处置方式及存在的问题。根据我国城市垃圾特点及变化趋势, 对收集、运输、分类、处理的各个过程进行综合考虑，提出了城市垃圾的综合处理，以实现垃圾的“三化” 处理。提出了适宜我国城市垃圾无害化、减量化和资源化利用的几种方式，并探讨了我国垃圾资源化利用的有关对策。关键词： 城市垃圾 利用 无害化处理技术研究城市垃圾的利用及无害化处理技术研究3目 录摘 要 .2第一章 引言 .61.1 城市垃圾的利用及无害化处理技术研究的目的及意义 .81.2 城市垃圾资源化研究的路线和方向 .81.3 课题预期目标 .8第二章 城市垃圾成分与处理方法分类 .92.1 城市垃圾的成分 .92.2 城市垃圾处理方法分类 .10第三章 我国城市垃圾处理现状及存在的问题 .113.1 城市垃圾的现状 .113.2 成分分析 .123.3 城市垃圾的价值 .133.4 城市垃圾的收集、运输 .143.5 城市垃圾的处理现状及利用 .153.6 存在的问题 .17第四章 国内外城市垃圾无害化处理技术研究 .184.1 城市垃圾无害化处理技术 .184.1.1 填埋技术 .184.1.2 堆肥技术 .184.1.3 焚烧技术 .184.2 国内外城市垃圾堆肥技术 .19城市垃圾的利用及无害化处理技术研究44.2.1 堆肥原理与工艺组成 .194.2.2 国内外城市垃圾堆月巴系统范例 .204.3 其它城市垃圾无害化处理技术研究 .214.4 城市垃圾资源化亟待解决的技术问题 .22第五章 城市垃圾综合处理 .235.1 概述 .235.2 实现“三化”处理 .23第六章 城市垃圾资源化利用前景、途径及方式 .266.1 前景 .266.2 途径 .266.3 方式 .276.3.1 制作农肥 .276.3.2 养殖蚯蚓 .286.3.3 焚烧发电 .286.4 利用生物工程技术处理城市生活垃圾 .296.4.1 CBS（城市垃圾生化处理）系统产品 .296.4.2 CBS 系统优点 .296.4.3 CBS 有机活性肥的优势 .296.5 城市生活垃圾(MSW)厌氧消化处理 .306.6 城市垃圾处理处置建议 .316.7 解决城市生活垃圾问题的根本途径垃圾产业化对策建议 .31城市垃圾的利用及无害化处理技术研究5总 结 .33参考文献 .34致 谢 .36城市垃圾的利用及无害化处理技术研究第一章 引言城市是人类生存和发展整体的一个重要组成部分，涉及人类活动的所有方面，是人类文明成果的集中体现。城市的膨胀和城市人口的激增，其结果是恶劣的住房条件、配套不全的市政及卫生服务设施。城市越来越大，人口越来越多，生态环境越来越脆弱，导致了人类聚居状况的恶化，人类越来越容易受到地震、火灾、公害、流行病等灾害的侵略，并加剧贫穷和生态环境的恶性循环。因此，城市化带来的环境污染和生态恶化问题已经成为世界各国共同关心的问题，而城市垃圾也已经成为当今世界的公害之一。随着经济的高速发展，城市化和消费水平的不断提高，垃圾产量与日俱增，城市垃圾处理已成为影响环境保护、城市建设、居民生活和可持续发展的主要因素，大量垃圾露天堆放和简易填埋处理，会对环境造成巨大危害：占用大量土地资源，并对土壤造成污染；堆放产生高浓度的渗透液对水资源严重污染；堆放产生的大量有害气体严重污染大气；堆放造成蚊蝇孳生，传播疾病，影响环境卫生和居民健康。城市垃圾主要指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物。其中大部分来自居民的生活与消费、市政建设和维护、商业活动、市区的园林绿化及市郊的耕种生产、医疗和旅游娱乐场所。包括一般性垃圾、人畜粪便、厨房弃物、污泥、垃圾残渣和灰尘等固体物质,其构成主要受城市的规模、性质、地理条件、居民生活习惯、生活水平和燃料结构、季节等的影响。在我国近 700 座城市当中，已有三分之二被“垃圾山”所包围。近 10 年来，中国城市垃圾产生量以平均每年 6.98%的速度增长，少数城市的增长率更高达15%-20%。对此，有关专家指出：我国大部分城市的垃圾仍然是混合收集，垃圾的处理难度大，垃圾处理厂的建设投资和运行费用高。垃圾问题实际上已经阻碍了人民生活水平的进一步提高和城市建设的进一步发展。因此，解决好城市垃圾的处理问题就显得尤为重要。我国是世界上垃圾包袱最重的国家，人均每年垃圾产量440公斤。2000年、2001年，我国城市生活垃圾产生量分别为1.18、1.35亿吨/年，城市历年的垃圾城市垃圾的利用及无害化处理技术研究7堆存量高达66亿吨，侵占35亿多平方米的土地，已有2/3的大中城市被垃圾包围，有1/4的城市不得不把解决垃圾危机的途径延伸到乡村。尤其是城市垃圾的二次污染，导致城乡结合带区域生态环境恶化。并且，城市垃圾产生量在不断增长，近年来年增长速度达到5-8%。我国城市生活垃圾2000年清运量为1.2108t左右1，垃圾总量以每年8%10%2的速度增长，平均每人日产垃圾1.2kg左右3，预计到2010年我国城市垃圾产生总量将达到3.1108 t 1。目前，我国城市垃圾组分具有“一多二少”的特点，即灰渣及砖石等无机物较多,约占50%左右；塑料、纸张、纤维、食品废物等有机物含量较少，约占24.5%，且其中食品垃圾占较大比例；玻璃、金属、陶瓷等废品约占15%；水分占7.5%；其它废物占3% 4，5。城市垃圾的组分因受消费水平、燃料结构、区域气候及季节变化等多种因素的影响，使其具有垃圾组分复杂、不同城市间垃圾组分差别大、随季节变化明显等特点。随着经济的持续发展,生活能源的逐步改善，人们生活水平的不断提高，城市垃圾中无机物的含量将会逐渐减少，垃圾中的可回收废品及有机物含量将增加。我国目前处理生活垃圾的方法除露天堆放外,还有卫生填埋,这种方法避免了露天堆放产生的问题,其缺点是建填埋场占地面积大,使用时间短(一般十年左右),造价高,垃圾中可回收利用的资源浪费了;再是焚烧,使垃圾体积缩小50%95%,但烧掉了可回收的资源,释放出有毒气体,如二恶英、电池中的汞蒸汽等,并产生有毒有害炉渣和灰尘;第四种是堆肥,这种方法需要人们将有机垃圾与其它垃圾分开才行,它具有很好的发展前景。北京市现处理一吨垃圾花103.49元,一年的处理费用就是5亿多元。这还不包括建设垃圾处理场的费用,建一座大型垃圾填埋厂就得花12亿元,建一座大型垃圾焚烧厂就得花20多亿元,这又是一笔很大的支出。当前大量未经分类就填埋或焚烧垃圾,既是对资源的巨大浪费,又会产生二次污染。国内城市垃圾，目前采用单一处理方法居多，每一种处理方法只是对垃圾中一种或几种组分有效，而对其它组分常常不起作用。为了发挥某一种方法的优点，避开缺点，采用多种方法联合处理，是实现垃圾处理资源化、减量化、无害化的根本保障。而垃圾分选是实现垃圾综合处理的关键。垃圾不分选，就不能将这种复杂的混合物分成若干组分，分而治之。例如分选出易腐有机物用堆肥法处理；纸、布、塑料、金属等废品则可回收循环利用；无法回收的可燃城市垃圾的利用及无害化处理技术研究8物则采用焚烧处理，并且回收热能，而石块、焚烧残渣等可作建材或填埋处理。1.1 城市垃圾的利用及无害化处理技术研究的目的及意义19 世纪以来，工业发展引起世界性的人口集中，城市规模不断扩大，城市垃圾的处理问题变得日益尖锐。人们在享受着经济发展带来的物质文明的同时，不得不面对大量与日俱增的垃圾困扰，不得不自我吞食地球环境日益恶化的苦果。城市垃圾问题已经成为值得深入研究的城市学的新课题。城市垃圾的回收再利用已经受到人们的注意。我们通过本课题的研究，认识到城市垃圾再利用的价值和重要性，了解垃圾、资源之间的关系，研究城市垃圾回收及利用的途径，为垃圾的综合利用出谋划策。1.2 城市垃圾的路线和方向城市垃圾的路线和方向必须建立完善的可持续全过程垃圾管理模式：垃圾减量；垃圾的再利用；垃圾的再循环；对于没有回收利用价值的物品可以进行资源的再循环；对没有利用价值的残渣再进行最终处置安全填埋。1.3 课题预期目标本论文就城市垃圾处理的现状， 建立城市垃圾可资源化的评价标准， 苏南地区城市垃圾产量的预测，苏南地区城市垃圾的利用及无害化处理技术研究，为制定指导城市垃圾资源化的创新机制和政策提纲决策依据。城市垃圾的利用及无害化处理技术研究9第二章 城市垃圾成分与处理方法分类2.1 城市垃圾的成分城市垃圾的构成主要受地理条件、生活习惯、居民生活水平和民用燃料结构的影响。我国城市垃圾在产量迅速增加的同时，垃圾构成也发生了很大的变化。表现为有机物增加，可燃物增多，可利用价值增大。(1)民用燃料结构对垃圾的影响 影响城市垃圾组分的一个重要因素是燃料消费结构。我国是以煤为主要燃料的国家，一次能源的 75是煤炭。煤炭不仅广泛用于工业生产，同时也是家庭燃料的重要组成部分。近年来随着城市集中供热和煤气化的普及，民用燃料的消费结构发生了重大变化，同时也带来了城市垃圾组分的变化。燃煤区垃圾中的无机组分明显高于燃气区，而燃气区垃圾中的有机组分和可回收废品的比例明显高于燃煤区，变化最大的组分就是垃圾中的煤灰量。另一方面，燃煤区居民的生活水平往往也低于燃气区。在燃气区，由于垃圾中煤灰量的减少，厨余成为主要组分，因此，垃圾的含水量相对增加。(2)居民生活水平和消费结构对垃圾的影响居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产生量，也是影响垃圾成分的重要因素。随着生活水平的提高，生活垃圾中煤渣含量持续下降，易堆腐垃圾和废品的含量持续增长。这种影响也反映在同一城市不同地区：高级住宅区的垃圾中可回收废物(塑料、纸类、金属、织物和玻璃)的含量明显高于普通住宅区；而普通居民生活水平不高，垃圾中厨余物含量较高，因而垃圾含水率较高、热值较低。(3)垃圾产生源对垃圾的影响我国城市垃圾主要由居民生活垃圾、街道保洁垃圾、集团垃圾三大类构成。居民生活垃圾数量居首位且成分复杂，受时间季节影响较大；街道保洁垃圾主要含泥砂、落叶、包装物等，有机物成分相对少，含水率较低；集团垃圾成分随发生源不同而变化，相对来讲成分较为单一稳定，平均含水量较低，易燃物、特别是高热值的易燃物多。城市垃圾的利用及无害化处理技术研究10(4)城市特征对垃圾构成的影响城市垃圾的产生量及其构成，与城市的规模、性质、功能和地理位置有很大关系，其特点是：大城市与中小城市垃圾构成有十分明显的区别。大城市的生活垃圾构成中有机物成分占总量的 3136，无机成分约占 60，废品约占 4-6；中小城市的生活垃圾有机成分约占其总量的 20，无机成分约占 65，废品的比重更低。大城市虽然地理环境等基础条件不同，但是由于城市居民的消费水平都比较高，所以城市垃圾的有机含量的差别相对较小。中小城市的居民消费水平及生活能源气化率都比较低，有机物成分约占生活垃圾总量的 2248，无机物成分约占 65，其余为废品。南方城市垃圾中的有机物高于北方城市。城市气化率、集中供热面积及人均煤购买量对垃圾的产量和构成具有明显的影响。城市气化率低和集中供热面积小的城市或地区，其垃圾产量的绝对值和煤灰的含量相应要高；反之则要低一些。由于产品的过量包装和一次性用品的大量消费，包装废物在城市垃圾中的比重增加，并对环境造成极大污染。2.2 城市垃圾处理方法分类目前国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、高