重慶市垃圾現(xiàn)狀與綜合處理
摘要:本文通過對重慶市垃圾現(xiàn)狀及處理工藝進行調(diào)查,了解了一些情況,并根據(jù)主城區(qū)城市生活垃圾的調(diào)查 研究 確定的 自然 組分、元素組分及熱值等特性參數(shù)。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(xiàn)垃圾的“三化”處理。
關(guān)鍵詞: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(xiàn)。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(jù)預測到2025年發(fā)展中國家半數(shù)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(jié)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(jīng)成為世界各國共同關(guān)心的問題,而城市生活垃圾也已經(jīng)成為當今世界的公害之一。隨著 經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)生高濃度的滲透液對水資源嚴重污染;
堆放產(chǎn)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(chǎn)生量以平均每年6.98%的速度增長,少數(shù)城市的增長率更高達15%-20%。對此,有關(guān)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(jīng)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(xiàn)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(jié)合部,具有特殊的區(qū)位地勢,地處東經(jīng)105°17′—110°11′,北緯28°10′—32°13′之間,氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L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?cè)丝?059.69萬人,其中農(nóng)業(yè)人口2445.67萬人,占總?cè)丝诘?0.91%,非農(nóng)業(yè)人口577.10萬人。據(jù)悉重慶市現(xiàn)在日產(chǎn)垃圾8000噸,基本上都是經(jīng)“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(jīng)濟效益被白白地丟失、浪費。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn), 目前 垃圾來源及其分類如表一。
表一
分 類
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來 源
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主 要 組 成 物
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礦業(yè)廢物
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礦山、冶煉
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廢礦石、尾礦、金屬、廢木、磚瓦灰石等
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工業(yè) 廢物
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冶金、 交通 、機械、金屬結(jié)構(gòu)等工業(yè)
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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
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煤炭
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礦石、木材、金屬
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食品加工
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肉類、谷物、果類、蔬菜、煙草
|
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橡膠、皮革、塑料、等工業(yè)
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橡膠、皮革、塑料、布、纖維、染料、金屬等
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造紙、木材、印刷等工業(yè)
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碎木、鋸末、化學藥劑、金屬填料、木質(zhì)素
|
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石油化工
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化學藥劑、金屬、塑料、橡膠、瀝青、涂料
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電器、儀器儀表等工業(yè)
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金屬、玻璃、木材、橡膠、塑料、絕緣材料
|
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紡織、服裝業(yè)
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布頭、纖維、橡膠、塑料
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建筑材料
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金屬、水泥、黏土、沙石
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電器工業(yè)
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爐渣、粉煤煙、煙塵
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城市垃圾
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居民生活
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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
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商業(yè)、機關(guān)
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管道、碎砌體、瀝青、其他建材、廢電器、廢舊輪胎等
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市政維護、管理部門
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磚瓦、樹葉、金屬、鍋爐灰渣、污泥、臟土
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農(nóng)業(yè)廢物
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農(nóng)林
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稻草、秸稈、蔬菜葉、水果皮、農(nóng)藥、化肥、人畜糞便
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水產(chǎn)
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腥臭死禽畜、腐爛魚、蝦等水產(chǎn)品、污泥
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放射性廢物
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放射性醫(yī)療、科研單位
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金屬、含放射性廢渣、粉塵、建材
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現(xiàn)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(chǎn)有機堆肥、生產(chǎn)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(diào)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(xiàn)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(chǎn)量建成的, 現(xiàn)在已經(jīng)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(xiàn)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(jù)對垃圾的抽樣調(diào)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1
|
7.20
|
11.70
|
8.90
|
1.48
|
1.20
|
1.72
|
20.00
|
47.50
|
4340
|
垃圾2
|
11.20
|
11.50
|
12.30
|
1.13
|
1.51
|
0.86
|
21.40
|
39.50
|
6280
|
垃圾3
|
13.50
|
12.70
|
14.60
|
1.46
|
0.98
|
1.66
|
17.70
|
37.40
|
7535
|
垃圾4
|
23.06
|
12.23
|
5.42
|
1.32
|
1.35
|
1.92
|
21.70
|
33.60
|
8320
|
垃圾5
|
3.74
|
14.00
|
6.41
|
1.15
|
1.41
|
1.23
|
20.30
|
32.30
|
9196
|
表三
重慶市主城區(qū)垃圾物性特點
調(diào)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)
|
440
|
56.67
|
5769.10
|
3990.52
|
14.95
|
沙坪壩區(qū)
|
430
|
49.06
|
6549.50
|
4873.66
|
21.25
|
江北區(qū)
|
480
|
58.95
|
5117.22
|
3598.29
|
11.85
|
北碚區(qū)
|
610
|
47.24
|
7009.52
|
5298.29
|
17.19
|
加權(quán)平均
|
470
|
53.59
|
6046.23
|
4785.01
|
16.62
|
表四
重慶主城區(qū)垃圾化學成分分析
調(diào)查區(qū)
|
N%
|
C%
|
H%
|
O%
|
CL%
|
S%
|
C/N
|
九龍坡區(qū)
|
1.21
|
28.38
|
4.16
|
21.53
|
0.33
|
0.14
|
24.45
|
沙坪壩區(qū)
|
1.22
|
29.09
|
4.28
|
22.27
|
0.30
|
0.14
|
24.34
|
江北區(qū)
|
1.37
|
35.87
|
5.20
|
24.38
|
0.29
|
0.15
|
26.18
|
北碚區(qū)
|
1.09
|
35.57
|
4.85
|
23.40
|
0.25
|
0.19
|
32.63
|
加權(quán)平均1
|
1.24
|
31.63
|
4.55
|
22.67
|
0.30
|
0.15
|
25.51
|
1從高位熱值換算而來
三、垃圾的收集、運輸
通過調(diào)查得知,現(xiàn)今垃圾收集、運輸存在如下 問題 :
1.由于我國居民的素質(zhì)及其他原因,城市垃圾沒有實現(xiàn)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(nèi)實現(xiàn)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(jié)合起來,對實現(xiàn)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(jīng)費。
四 垃圾的處理
1、城市生活垃圾處理
根據(jù)調(diào)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(diào)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,重慶主城區(qū)生活垃圾易腐化有機物組分中含氮物質(zhì)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(shù)(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(shù)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(diào)查中發(fā)現(xiàn)重慶主城區(qū)的上述物質(zhì)含量并不高,但由于這些物質(zhì)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(diào)查的數(shù)據(jù)(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(diào)查中發(fā)現(xiàn)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(chǎn)膠粉、焚燒轉(zhuǎn)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(chǎn)品最終形狀性能保持不變的固體材料。在塑料的生產(chǎn)、消費途徑的每一個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生廢料和廢舊制品。我們?nèi)粘I钪惺褂玫膹U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?shù)谋戎。目前,國家還沒有比較完善的塑料處理工藝。根據(jù)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(zhì),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(shù)但尾氣處理又是一技術(shù)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(diào)查中發(fā)現(xiàn),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?cè)丝诮^大多數(shù),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(zhì)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(gòu)是人群及患者集中活動、 治療 、檢查和生活的場所。不僅產(chǎn)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(jīng)過消毒滅菌或焚燒處理后的廢物已經(jīng)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(diào)查中發(fā)現(xiàn)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(jù)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(zhì)的處理
無害無毒物質(zhì)主要指建筑垃圾。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)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(shù)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(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)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(jié)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(xiàn)“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?shù)氐某鞘泄腆w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(chǎn)生煙氣少,也可避免硫?qū)υO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(jīng)濟 效益。
2、實現(xiàn)“三化”處理
資源化系統(tǒng)是指人們從原材料經(jīng)加工制成的成品,經(jīng)人們的消費后,成為廢物又引入新的生產(chǎn)--消費循環(huán)系統(tǒng),它是一個“變廢為寶”,是“生產(chǎn)—消費――廢物――再生產(chǎn)”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(chǎn)物為CO2和H2O。城市生活垃圾經(jīng)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(diào)查中發(fā)現(xiàn)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(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì),從而改良土壤的物理、化學、生物特性,促進農(nóng)作物生長。經(jīng)過調(diào)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(xiàn)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(chǎn)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(diào)查中發(fā)現(xiàn),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(jīng)過分類回收,垃圾量可減少40~50%,垃圾結(jié)構(gòu)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(zhì)單一,處理起來技術(shù)專一,效率較高。
通過調(diào)查及以上分析可得結(jié)論如下:
1、重慶市垃圾處理現(xiàn)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(jié)合起來,進行綜合性處理,以實現(xiàn)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(shù)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(shù)》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
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