重庆市垃圾现状与综合处理

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简介： 本文通过对重庆市垃圾现状及处理工艺进行调查，了解了一些情况，并根据主城区城市生活垃圾的调查研究确定的自然组分、元素组分及热值等特性参数。提出了一些意见和建议。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。
关键字：回收利用 分类收集 资源化 减量化 无害化

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。从1950年到2000年发展中国家城市人口所占比例由17%上升到42.1%，据预测到2025年发展中国家半数以上的人口将住在城市。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，而城市生活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，生活垃圾产量与日俱增，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，大量生活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。

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。

一、 现状

重庆位于长江上游地区，处在我国中部地区和西部地区的结合部，具有特殊的区位地势，地处东经105°17′—110°11′，北纬28°10′—32°13′之间，气候属亚热带季风性湿润气候，年平均气温在18℃左右，终年少霜雪，多云雾，冬暖、夏热、春早、秋短，雨量充沛，常年降水量1000～1400毫米。全市总人口3059.69万人，其中农业人口2445.67万人，占总人口的80.91%，非农业人口577.10万人。据悉重庆市现在日产垃圾8000吨，基本上都是经“拾荒者”简单的挑选后， 进行填埋(都不是卫生填埋)。这样不仅占用了大量的土地，也给百姓带来了潜在的、巨大的有害渗漏液和有害空气污染源；同时，也使得垃圾里的巨大的经济效益被白白地丢失、浪费。经调查发现，目前垃圾来源及其分类如表一。

表一             

分  类来      源主       要     组    成     物矿业废物矿山、冶炼废矿石、尾矿、金属、废木、砖瓦灰石等工业废物冶金、交通、机械、金属结构等工业金属、矿渣、沙石、陶瓷、边角料、涂料、管道、绝热和绝缘材料、废木、橡胶、塑料、烟尘等煤炭矿石、木材、金属食品加工肉类、谷物、果类、蔬菜、烟草橡胶、皮革、塑料、等工业橡胶、皮革、塑料、布、纤维、染料、金属等造纸、木材、印刷等工业碎木、锯末、化学药剂、金属填料、木质素石油化工化学药剂、金属、塑料、橡胶、沥青、涂料电器、仪器仪表等工业金属、玻璃、木材、橡胶、塑料、绝缘材料纺织、服装业布头、纤维、橡胶、塑料建筑材料金属、水泥、黏土、沙石电器工业炉渣、粉煤烟、烟尘城市垃圾居民生活食物垃圾、纸屑、布料、木料、金属、玻璃、塑料、染料、燃料、灰渣、废器具、杂品、粪便商业、机关管道、碎砌体、沥青、其他建材、废电器、废旧轮胎等市政维护、管理部门砖瓦、树叶、金属、锅炉灰渣、污泥、脏土农业废物农林稻草、秸秆、蔬菜叶、水果皮、农药、化肥、人畜粪便水产腥臭死禽畜、腐烂鱼、虾等水产品、污泥放射性废物放射性医疗、科研单位金属、含放射性废渣、粉尘、建材

现今垃圾处理的方法主要有卫生填埋、焚烧处理和综合利用(如生产有机堆肥、生产建筑材料、供热和发电等)三种方式，各有各的利弊。通过我们的调查研究得出，要彻底解决好垃圾问题应该从源头抓起，进行综合管理，以实现垃圾处理的资源化和无害化。

重庆市的垃圾处理场，普遍存在超负荷使用，容量爆满，运行管理不善，污染控制困难，安全隐患凸显等情况。一方面，重庆市主城区的８座垃圾处理场，大多建于１９８５年～１９９０年，建设规模及容量基本上是按当时城区垃圾产量建成的， 现在已经远远不能满足需要。　另一方面，从1997年开始规划筹建的南岸长生、江北黑石子、北碚同兴等三个新的垃圾处理场的建设未能按原计划实施，这就使九十年代的８个垃圾处理场过渡使用期，一直延用至现在。

二、成分分析

重庆市主城区为燃气区垃圾成分中的有机物含量较高。根据对垃圾的抽样调查及垃圾成分分析，得出的具体情况如下表：

表二

生活垃圾抽样自然组分与热值

垃圾
编号布、纸%草%塑料%重金属玻璃其它%不可燃物%水份%热值(b／ kg)垃圾17.2011.708.901.481.201.7220.0047.504340垃圾211.2011.5012.301.131.510.8621.4039.506280垃圾313.5012.7014.601.460.981.6617.7037.407535垃圾423.0612.235.421.321.351.9221.7033.608320垃圾53.7414.006.411.151.411.2320.3032.309196

表三

重庆市主城区垃圾物性特点

调查区容重kg/m3含水率%高位热值kJ/kg低位热值kJ/kg灰分%九龙坡区44056.675769.103990.5214.95沙坪坝区43049.066549.504873.6621.25江北区48058.955117.223598.2911.85北碚区61047.247009.525298.2917.19加权平均47053.596046.234785.0116.62

表四

重庆主城区垃圾化学成分分析

调查区N%C%H%O%CL%S%C/N九龙坡区1.2128.384.1621.530.330.1424.45沙坪坝区1.2229.094.2822.270.300.1424.34江北区1.3735.875.2024.380.290.1526.18北碚区1.0935.574.8523.400.250.1932.63加权平均11.2431.634.5522.670.300.1525.51

1从高位热值换算而来

三、垃圾的收集、运输

通过调查得知，现今垃圾收集、运输存在如下问题：

1．由于我国居民的素质及其他原因，城市垃圾没有实现分类回收。，即使在一些地区进行了分类收集，在运送时又进行了混合的运输。这样就极大的加大了生活垃圾的资源化、无害化处理的难度。

2．垃圾回收利用与处理成本完全是分离的，主要是在回收系统自身成本规律下指导运行。因而一些回收价值低的或没有回收价值(如塑料包装袋、电池、有机垃圾等)就无人回收或不愿回收，而报纸、金属罐、玻璃等回收率却一直居高不下。

3．家庭有害有毒垃圾收集系统还未建立。家庭有害有毒垃圾如废旧电池、日光灯管、废旧药品以及电子废品等大都混入城市生活垃圾。这样一者会带来潜在的环境污染，二者也会加大处理运行费用。

改进意见：

1、垃圾分类收集须全民参与，通过作宣传、搞活动提高全民的环保意识，树立“人人参与环保，人人重视环保”的风范，从而治标治本，根本是解决垃圾分类收集、处理的问题。

2、要在短时间内实现全市垃圾的分类回收几乎是不可能的事，所以建议可以在住宅小区进行试点。并且将回收与运输配套结合起来，对实现了垃圾分类的地方进行单独回收和运输。避免了在运输时将分类的垃圾再次混合。

3、政府的政策倾斜，将省下的用于垃圾分类的钱补贴由于单独运输增加的成本。

4、对未分类垃圾进行收费，这样可以提高大家对垃圾分类的自觉性，也可补贴一部分垃圾处理的经费。

四 垃圾的处理

1、城市生活垃圾处理

根据调查重庆城市生活垃圾在物理组成和化学特性方面具有一定的特点(见前表二、表三、表四)由化学组成表可知：所调查主城四区生活垃圾的总氮含量普遍较高，但变化幅度不是太大，平均值约为1.24%。可见，重庆主城区生活垃圾易腐化有机物组分中含氮物质较多(主要是由于厨余垃圾的过多及饮食业发达而引起的)。再加上，总C与总N之比(C/N)的平均比值是25.51，有利于生物生长；同时又考虑到垃圾中还含有一定量的CL和S元素若采用焚烧处理会带来一定程度上的空气污染，因而宜采用堆肥或填埋技术(处理过程中要注意臭气、粉尘、渗漏液的收集处理，防止二次污染的发生)。当然，考虑到垃圾灰分含量较低、热值较高，也可利用焚烧技术处理(前提是尾气处理系统应相当完善可以有效地处理尾气中的污染成分)。

2、有害有毒废物处理

有害有毒废物主要包括橡胶皮革、塑料、重金属、电池、医药垃圾等。调查中发现重庆主城区的上述物质含量并不高，但由于这些物质具有毒性同时有一种“积累效应”，因此我们必须严格控制其排放。

(1)橡胶皮革的回收及处理

由调查的数据(见表一)可知，垃圾中皮革、橡胶所占比例并不太大，然而其危害性、二次污染十分严重，因而，我们必须提高警惕、严格控制其排放量。

调查中发现皮革橡胶的主要来自于废旧轮胎。废旧轮胎长期露天堆放，不仅造成再生资源的巨大浪费，而且还易滋生蚊虫，日久自然会造成火灾；同时在缓慢地分解过程中也会释放出有害气体污染环境。

目前对废旧轮胎的处理方法主要有六大类：整体再用、生产胶粉、焚烧转能、热解回收和掩埋储能。不管哪种方法，总的来说都遵循“四R原则”即减少废物来源、再使用、循环和回收”。从资源利用和环境保护出发，应首先遵循“减少废物来源和材料循环”的原则，然后在考虑化学循环和能源回收。

(2)废塑料的回收利用和处理

塑料一般指以天然或合成的高分子化合物为基本成分，可以在一定条件下塑化成型，而产品最终形状性能保持不变的固体材料。在塑料的生产、消费途径的每一个环节都会产生废料和废旧制品。我们日常生活中使用的废旧包装袋、塑料膜、一次性饭盒是其主要来源。从表三可以看出，重庆市生活垃圾中塑料占有相当的比重。目前，国家还没有比较完善的塑料处理工艺。根据塑料一般不易分解，进入土壤后长期不腐烂，占用大量土地资源，而且影响土壤的通透性和渗水性，破坏土质，严重危害植物的生长，降低土地的使用价值的特性，建议使用填埋、堆肥处理工艺；当然也可以利用焚烧技术但尾气处理又是一技术难题，建议使用焚烧—填埋综合处理工艺(详见后面论述)。

(3)电池回收利用及处理.

调查中发现,废电池量并不太大,主要集中在沙坪坝区.由于本区为教育区,大中专院校的学生占了总人口绝大多数,而学生用的随身听,计算器,电筒,照相机等,大量需要电池,使得废电池量急剧增加.废电池中含大量的重金属.废碱,废酸等,为避免其对环境污染、危害以及对资源的浪费,应首先采取综合利用的方法，回收利用有价值的元素，对不能利用的物质进行无害处理，达到回收资源、保护环境的目的，对于电池一般采用直接法工艺流程如下：

(4)医院垃圾及药渣的回收处理

医院和医院机构是人群及患者集中活动、治疗、检查和生活的场所。不仅产生一般的国体废弃物和生活垃圾，还有大量的受到生物性污染的，带有传染性的垃圾和废物，如若不及时处理任意其排放，就会污染大气、水体、土壤和食物，危害人体健康。一般采用物理消毒法、化学消毒法、焚烧和填埋处理。经过消毒灭菌或焚烧处理后的废物已经消除了传染性，即可同一般生活垃圾一样的工艺进行处理。

(5)重金属的回收及处理

调查中发现城市生活垃圾中往往带有大量的含重金属废物如：油漆、化妆品、涂料等。这些含有重金属的废物应该尽可能的分离出来，可以回收的及时回收，不可及时回收处理的，要根据其理化特性进行逐一处理，严防其流入环境中，破坏生态平衡，危害人民健康。

3、无害无毒物质的处理

无害无毒物质主要指建筑垃圾。通过调查发现重庆市的这部分废物主要集中在一些高薪开发区江北、九龙坡区。对于这部分垃圾，由于其无害性，一般主要采用填埋处理，不需要太高技术要求。

五、综合处理

1、概述

目前，垃圾的处理工艺一般有三种：堆肥、卫生填埋和焚烧。据调查发现单纯利用其中一种工艺处理垃圾的效果并不太理想。针对上述缺点，我们可将堆肥、填埋和焚烧三者有机结合起来，进行综合处理，从而最大限度地回收可利用的成分，有效地增加处理效率，最终实现“三化”处理，其流程如下：

由上流程我们可以看出：综合处理集中了填埋、焚烧和堆肥的优点，同时，也解决了单一处理的缺点。如垃圾填埋的缺点是：a、可燃物得不到充分利用；b、渗出液处理难度大，成本高；c、占用大量土地。而综合处理后，可腐有机物和可燃有机物得到了充分利用，故填埋量很小，只占总体积的15－20%，填埋物主要为砖头、瓦砾等有机物，不会带来二次污染。这样就解决了单一填埋带来的资源回收利用率差，渗透液处理难和占用大量土地等缺点。同样，单纯焚烧带的缺点也可通过综合处理进行一定程度的克服。由表一知，重庆当地的城市固体垃圾所含水分量高、含硫量大，给焚烧带来了一些困难，排放烟气量大，对焚烧炉腐蚀较强；若采用综合处理则产生烟气少，也可避免硫对设备的腐蚀。单一的堆肥处理只能处理垃圾中易腐有机物，其他垃圾得不到处理，而综合处理可改变其缺点。由上分析知，综合处理无论是在社会效益，还是在环境效益上都大大高于单一处理。一方面无污排放，烟气量、占地量较少，资源回收率高，有效地提高了环境效益；同时，运行费用较低，设备使用寿命延长，建厂投资少，从某种程度上也提高了一定的社会效益和经济效益。

2、实现“三化”处理       

资源化系统是指人们从原材料经加工制成的成品，经人们的消费后，成为废物又引入新的生产-－消费循环系统，它是一个“变废为宝”，是“生产—消费――废物――再生产”不断循环的系统。城市生活垃圾中含有大量的可循环再利用的纸类、纤维、塑料、金属、玻璃等，我们要从全局出发综合处理，合理地、最大限度地将其资源化。流程如下：

(1)预处理

通过压实、破碎、脱水、分选和固化等物理、化学或生物方法，将固体废弃物变成便于运输、贮存、回收利用的形态。

(2)热解和焚烧回收

热解实利用有机物的热不稳定性，在无氧和缺氧的条件下，有机物受热分解的过程，它是一个吸热过程。通过热解可得到低分子化合物；气态的氢、甲烷、CO2、液态的甲醇、乙醛等有机物。焚烧是高温分解和深度氧化过程，它不用于热解，是放热反应，最终产物为CO2和H2O。城市生活垃圾经过焚烧可减少体积80%～90%，同时可达到消毒、杀菌、除害的目的。调查中发现由于易造成二次污染(TCDD、CO2等)且投资、运行费用高在重庆较少应用。

(3)微生物分解作用(填埋)

自然中存在大量细菌、放线菌和真菌等微生物，我们可以充分利用微生物的作用而将固体废弃物(有机物)转化为稳定的腐殖质，从而改良土壤的物理、化学、生物特性，促进农作物生长。经过调查，我们可以得出土地填埋的场所要求较高，一般难以保证，焚烧处理成本太高，二次污染严重；再加上土地多，所需有机肥料量大，因而，堆肥是一条现实的、可行的、资源化处理垃圾的途径。

(4)分类收集

要提高再生资源的利用率，最有效的也是最重要的途径是对产生了的垃圾分类收集，然后对分类收集后可再生资源物资进行资源化综合处理。但调查中发现，目前垃圾收运系统流程如下：

这样混合收集、运输、处理，不仅会造成严重污染、浪费大量的可再生资源，而且给处理也带来了巨大的不便，增加了投资和运行费用。若将流程改为分类收集下图：

[1]源头减量，期望生活垃圾零排放

[2]上游减量，生活垃圾进行收集、运输、处理前，消费者出售部分废旧物

这样经过分类回收，垃圾量可减少40～50%，垃圾结构发生了根本性的变化，由多种混合物变成了“单一组分”，性质单一，处理起来技术专一，效率较高。

通过调查及以上分析可得结论如下：

1、重庆市垃圾处理现状较差，从垃圾的收集、运输、分类到处理都没有系统化和规范化。

2、重庆市的垃圾具有高有机物含量以及高热值的特点，有较高的堆肥和焚烧潜力。

3、要将垃圾进行较好的处理，建议将堆肥焚烧和卫生填埋结合起来，进行综合性处理，以实现减量化、无害化和资源化。

参考文献：

1.国家环境保护总局    《促进中国城市垃圾填埋气体收集利用国家行动方案附录文件》  6－112

2.张益、赵四才 主编 《垃圾处理技术和方法及工程实例》 化学工业出版社 298－306

3.赵四才  主编  《生活垃圾资源化原理技术》化学工业出版社  (2002 版)120－238

4.冉景煜,张　力   《重庆城市生活垃圾组分与热解特性》文章编号:1000-582ｘ(2000)06-0110-04