关于城市固废综合处理技术的探讨

关于城市固废综合处理技术的探讨

重庆市市政设计研究院重庆江北400020

摘要:随着我国工业化、城镇化进程的加快,城市规模不断扩大,城市人口数量激增,在城市建设发展过程中,社会生产、生活产生的固废量也同样在不断增多,且其中的成分越来越复杂,从生活固废到建筑固废,从工业固废到医疗固废,城市固废的对环境威胁逐步加剧,诱发了很多环境问题。本文从城市固废主要类型及处置现状入手,探讨城市固废综合处理过程中应遵循的原则,分析城市固废综合处理技术及具体对策,为提高城市固废综合处理技术水平提供思路。

关键词:城市固废;综合处理过程;综合处理技术

自2007年以来,在我国开始宣传、推广的“低碳城市”和“生态城市”规划建设,为城乡应对以生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾、医疗垃圾为主的固体废弃物处理提供了新的途径。“低碳”是指在进行城市固废的处理过程中,通过技术手段减少二氧化碳等温室气体的排放排放量;“生态”是指城市固废处理过程中不能将视线局限在固体废弃物领域,需要从整个生态环境的角度看待固废处理;“绿色”是指将城市固废通过技术手段进行资源化处理。

1.城市固废主要类型及处置现状

1.1生活固废处置现状

据不完全统计,我国城市生活垃圾年产量已经到达1000万吨以上,其中包括厨余垃圾、塑料制品等市民日常生活中产生的全部种类垃圾,已经成为城市发展的重要限制因素,每年省市政府都要在生活固废清运、处置中消耗大量的人力物力财力。传统生活固废处置技术为掩埋、焚烧,但由于生活固废的的含水量高、热值较低,焚烧过程中需要加入助燃剂,能耗高,排出的二氧化碳等温室气体和污染物量高,对城市大气环境冲击较大;进行掩埋的话会占据大量的城乡用地,对城市及周边乡镇的发展形成阻碍,且掩埋过程中由于降水等原因非常容易产生渗滤液,对土壤环境和地下水资源造成污染。

1.2建筑固废处置现状

据不完全统计,我国城市中每年建筑固体废弃物的排放总量约为35.5亿吨左右,占城市固废总量的40%。城市建筑固体废弃物中包含大量的水泥砂浆块渣、墙体和砌块、混凝土构件、尚未失去活性的凝胶材料等,对城市生态环境有着极大的影响,每年为了清运、破碎、掩埋建筑固废都需要投入大量的资金成本。建筑固废的一大特点就是体积大、质地坚硬,需要通过冲击钻、破碎机等设备进行破碎后方能进行后续的处理,其中消耗了大量的能源,目前比较理想的处理方式是将建筑固废重新进行筛选后,以骨料等形式回归建筑领域,提高资源利用率,降低固废总量和总规模。

1.3工业固废处置现状

2016年,我国工业领域产生一般固废约为14.8亿吨,总量较2015年、2016年形成了下降趋势,且一般工业固废被制成建筑材料后的综合利用率已经达到了48%,是城市固废中较早实现减量化、资源化的一部分。出去进行综合利用的一般工业固废,剩余无法得到进一步减量化、资源化处理的一般工业固废仍然需要通过掩埋等方式进行处置,对土壤、空气、水资源的污染仍然存在。

1.4医疗固废处置现状

2018年我国医疗固体废弃物产生量为216.77万吨,虽然在产生量上来看,医疗固体废弃物的总量远低于前几种固体废弃物,但在危险程度上却远高于前几种,必须经过灭菌、无害化后方能进行后续处置,目前我国各省市地区的医疗固体废弃物全部被采取集中焚烧处置,处理结果彻底,减量效果显著,但产生的温室气体量也不容忽视。目前,国际上的部分国家已经将医疗固体废弃物的处置方法转向高压蒸汽、化学消毒、电磁波灭菌等方向,希望在保证处理效果的基础上避免焚烧带来的温室气体排放量。

2.城市固废综合处理过程中应遵循的原则

2.1减量化原则

减量化是通过合适的技术有效减少固体废弃物的总量和总体积,使其占据更小的土壤面积,降低对城市生态环境的影响,是城市固体废弃物处置中需要遵循的重要原则之一。

2.2无害化原则

无害化是通过具有针对性的消毒灭菌手段将固体废弃物中含有大量的细菌、有毒物质、有害物质杀灭,避免固体废弃物在后续处置过程中对生态环境、周边居民身体健康造成威胁和影响,是城市固体废弃物处置中需要遵循的重要原则之一。无害化原则在医疗废弃物处置领域中尤为重要,因为医疗固体废弃物中包含具有感染性、病理性、损伤性、化学性的有毒有害物质,危害性明显高于普通生活固废、工业固废、建筑固废,不能直接回收利用的资源化,必须通过物理、化学、生物等技术手段进行无害化处理。

2.3资源化

资源化是指将城市固体废弃物中所含有的大量的可再生资源进行利用,变废为宝,提高资源的利用率,降低新材料生产中对能源、资源的消耗,是城市固体废弃物处置中需要遵循的重要原则之一。工业固废作为建材骨料、路基辅助材料,生活固废作为火力发电的原料等都属于固废的资源化处理手段,有效辅助城市固废的减量化处理。

3.城市固废综合处理技术

3.1碳化消解技术

碳化消解技术是我国拥有自主知识产权的固体废弃物处理技术,目前已经在河北迁安阎家店垃圾处理中心得到应用,那里使用的碳化消解炉可以通过高能磁原理将生活垃圾碳化,过程中不消耗任何燃料,碳化后的生活垃圾灰粉可以制作成有机肥料、压制成再生砖进行再利用,整个过程成本投资低,废气排放达到国家标准,有效实现了对城市固废的减量化、无害化、资源化,是我国城市固废总和处理技术的重要发展,也为我国固废处理技术开辟了新的发展方向。

3.2厌氧沼气工程技术

厌氧沼气技术在乡村垃圾处理、资源化利用中已经得到广泛应用,我国部分地区的乡村已经完成对一家一户沼气池的建立,使农民群众用上了低成本的沼气资源,厌氧发酵后的沼液还是优秀的有机肥料。厌氧沼气技术经过德国科学家的研究和推动,在上世纪九十年代达到成熟,目前德国已经建成5000余个利用厌氧沼气技术进行发电的工程,发电量可以达到德国全年发电量的40%以上,成为代替火力发电、水力发电、核能发电的清洁能源,有效实现了对城市固废的减量化、资源化,为我国城市固废综合处理技术的发展提供了榜样。

3.3固废分化综合处理技术

传统垃圾处理厂将收集到的城市固废统一进行焚烧发电或填埋处理,并未进行固废的分选和分别处理,导致焚烧发电燃烧不完全或产生大量的渗滤液影响土壤和地下水环境,现代化垃圾综合处理厂需要在传统垃圾处理厂基础上添加垃圾分选、渗滤液回用系统,将入场的固废进行分选;可燃物送去焚烧发电,提高燃烧效率,降低能源消耗;其余固废进入生物反应器进行堆肥,产生的沼气作为清洁能源供应社会生产、生活,实现固废资源化处理;产生的渗滤液经过预处理后回归生物反应器,作为堆肥反应的辅助材料。

4.结语

固废处理与土地污染、大气污染、水污染的关系十分密切,且由于我国人口基数的缘故,城市固废总量高,对生态环境的冲击力量大,固废种类多、处理难度大,因此,城市固废的综合利用与处理需要纳入到城市的日常管理体系之中,强调对固体废弃物的资源再利用和减量化、无害化处理,降低固体废弃物对于城市生态环境的负面影响。

参考文献:

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