【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜被微生物直接吸收；而不溶的膠體性有機(jī)物質(zhì)，先被吸附在微生物體外面，依靠微生物分泌的胞外酶分解為可溶性物質(zhì)，在通過(guò)鈉鹽的調(diào)節(jié)功能滲入細(xì)胞。微生物通過(guò)自身的生命代謝活動(dòng)，進(jìn)行分解代謝和合成代謝，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，并放出微生物生長(zhǎng)、繁殖所需要的能量，把另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化合成新的細(xì)胞物質(zhì)，使微生物生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生更多的生物體?，F(xiàn)代生活垃圾堆肥工藝分為厭氧堆肥和好氧堆肥。厭氧堆肥同好氧堆肥一樣，同屬于高溫堆肥。它是在無(wú)氧條件下，借厭氧微生物的生命活動(dòng)來(lái)降解有機(jī)物。該法工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，成品堆肥中氮素保留較多，厭氧活動(dòng)產(chǎn)生的甲烷如果處理得當(dāng)還有利用的可能。但是厭氧堆肥對(duì)有機(jī)物分解緩慢，從而堆肥周期長(zhǎng)（一般需 4～6 個(gè)月） ，且具有對(duì)周圍環(huán)境影響大，占地面積大等不足，因而其應(yīng)用受到了一定的限制。好氧堆肥是在有氧條件下，依靠好氧性微生物（主要是好氧細(xì)菌）的活動(dòng)使有機(jī)物降解，并利用微生物代謝活動(dòng)所產(chǎn)生的高溫（55℃～75℃） ，殺滅病菌和寄生蟲(chóng)卵，使其無(wú)害化的處理工藝。該工藝具有對(duì)有機(jī)物分解速度快、降解徹底、堆制周期短等特點(diǎn)，一般一次發(fā)酵在 4～12 天，二次發(fā)酵在 10～30 天便可完成。同時(shí)，好氧堆肥工藝環(huán)境條件好，不會(huì)產(chǎn)生臭氣，因而目前采用的堆肥工藝一般均為好氧堆肥。堆肥產(chǎn)品經(jīng)過(guò)精制后，其中含有作物生長(zhǎng)所需要的氮、磷、鉀等大量元素，又含有硫、鈣、鎂、鋅、硼、鉬、銅和鐵等中、微量元素。因此與化肥相比，精制后的堆肥具有養(yǎng)分種類全面、含量適宜、長(zhǎng)效等特點(diǎn)。作物施用堆肥將給土壤微生物提供大量養(yǎng)分和豐富的酶促基質(zhì)，促進(jìn)了土壤微生物的生長(zhǎng)和繁殖，提高了酶的活性。堆肥作為有效的土壤改良劑和調(diào)節(jié)劑，在園林綠化、土壤改造和農(nóng)業(yè)種植等方面具有廣泛的用途。根據(jù)國(guó)內(nèi)外垃圾堆肥使用研究表明，垃圾堆肥19應(yīng)用于非食物鏈作物的種植是安全和有效的，可改良土質(zhì)，促進(jìn)林木生長(zhǎng)，對(duì)生物鏈造成的不利影響較小。堆肥還可以作為脫臭的過(guò)濾材料，這種材料可廣泛用于堆肥廠臭氣過(guò)濾、飼養(yǎng)場(chǎng)和畜牧場(chǎng)場(chǎng)地脫臭處理、廢氣凈化裝置中的過(guò)濾吸附介質(zhì)、垃圾填埋排氣脫臭和垃圾焚燒廠煙氣除塵等。在制造過(guò)濾材料時(shí)，以使用新鮮堆肥或有機(jī)物含量較高的粗顆粒堆肥最為適宜。但是，由于市場(chǎng)宣傳和施用者思想意識(shí)的因素，垃圾堆肥的市場(chǎng)還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家采用成套機(jī)械堆肥，與簡(jiǎn)易堆肥法相比較，消化僅需 35天，占地面積可減少 4/5。我國(guó)城市生活垃圾中可堆肥成分較少，且由于目前經(jīng)濟(jì)和管理水平的限制，少有大規(guī)模采用堆肥技術(shù)用來(lái)處理城市生活垃圾的實(shí)例。我國(guó)城市生活垃圾的堆肥處理主要采用低成本堆肥系統(tǒng)，大部分垃圾堆肥處理場(chǎng)采用敞開(kāi)式靜態(tài)堆肥。 “七五”和“八五”期間，我國(guó)相繼開(kāi)展了機(jī)械化程度較高的動(dòng)態(tài)高溫堆肥研究和開(kāi)發(fā)，并取得了積極成果。但由于處理成本較高而難以推廣應(yīng)用。應(yīng)用較多的是一些機(jī)械化程度低的堆肥技術(shù)，且主要采用靜態(tài)通風(fēng)好氧發(fā)酵技術(shù)。其特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，使用機(jī)械設(shè)備少，投資少，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。但同時(shí)也存在堆肥質(zhì)量不高、堆肥篩上物需經(jīng)二次處理、堆肥車間臭味及污水對(duì)周圍環(huán)境影響較大等缺點(diǎn)。 熱解技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)熱分解是有機(jī)物在無(wú)氧或缺氧條件下的高溫加熱分解技術(shù)。與焚燒時(shí)的放熱反應(yīng)不同，熱分解反應(yīng)一般是吸熱反應(yīng)。在有機(jī)物燃燒過(guò)程中，其主要生成物為二氧化碳和水；而熱分解反應(yīng)主要是使高分子化合物分解為低分子有機(jī)物。垃圾熱解產(chǎn)物有氣體、液體和固體三種。氣體產(chǎn)物主要有氫、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等；液體產(chǎn)物主要有甲醇、丙酮、醋酸、溶劑油、水溶液和含有其它有機(jī)物的焦油等。固體產(chǎn)物主要為碳黑。垃圾熱解產(chǎn)品比例隨溫度不同而異，見(jiàn)表 61表 61 垃圾熱解產(chǎn)品成份(單位:kg)溫度(? C) 垃圾 氣體 焦木酸焦油 碳化合物 產(chǎn)物總計(jì)480 100 650 100 熱解的優(yōu)點(diǎn)在于能回收可貯存和可輸送的燃料，但垃圾熱解技術(shù)20復(fù)雜，投資大，運(yùn)行成本高。盡管在美、法等國(guó)已進(jìn)入實(shí)用化階段，但還未成為一種廣泛應(yīng)用的垃圾處理技術(shù)。國(guó)外利用城市垃圾制取可燃?xì)怏w的方法很多，但絕大部分是利用焚燒法和高溫?zé)峤夥ㄖ迫】扇細(xì)怏w和生態(tài)燃料，至于采用生物化學(xué)法制取甲烷氣體的工藝和報(bào)導(dǎo)都比較少。在生物制氣工藝中，比較著名的有美國(guó)能源機(jī)構(gòu)制定的 REFCOM工藝。這個(gè)工藝主要是從城市垃圾中制取沼氣，其特點(diǎn)在于借助微生物的分解作用，將城市垃圾中的有機(jī)物質(zhì)分解成主要由甲烷和一氧化碳組成的可燃?xì)怏w。這個(gè)工藝的主要程序是：垃圾在經(jīng)過(guò)分選處理后，有機(jī)物輸入?yún)捬醢l(fā)酵器并在這里形成由水和營(yíng)養(yǎng)素組成的稀漿，然后進(jìn)入攪拌式厭氧反應(yīng)器，該工藝在高溫時(shí)產(chǎn)氣量最高。配備的兩臺(tái)消化器是整個(gè)工藝的關(guān)鍵組成部分，其直徑 15m，容積 1300m3，兩個(gè)發(fā)酵器并聯(lián)連接，每處理 100t城市生活垃圾可產(chǎn)生 5874m3的甲烷氣體。利用城市污泥和有機(jī)易腐垃圾生產(chǎn)燃料氣體和有機(jī)復(fù)合肥是目前發(fā)達(dá)國(guó)家工程應(yīng)用研究的熱點(diǎn)之一。而利用城市污水廠污泥和城市垃圾的不同特性，進(jìn)行混合生物制氣和堆肥，可以節(jié)省水、電和能源，減少二次污染，是國(guó)際上尚待開(kāi)發(fā)研究的工程應(yīng)用技術(shù)。同傳統(tǒng)堆肥方法相比較，該技術(shù)產(chǎn)品除堆肥外，可燃?xì)怏w成為主要產(chǎn)品，大大提高了產(chǎn)品的增值率。同時(shí)，由于相當(dāng)一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷（CH 4） ，提高了堆肥成品的氮、磷、鉀及其它營(yíng)養(yǎng)元素含量。 綜合利用（再生循環(huán)利用）隨著西方發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)規(guī)模的迅速膨脹，城市生活垃圾產(chǎn)量也隨之急劇增長(zhǎng)。垃圾中含有的紙張、金屬等物質(zhì)經(jīng)傳統(tǒng)處理方法處理后，得不到有效的利用；而垃圾作為某種條件下的廢棄物，其中的有用資源某些場(chǎng)合下仍可以發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值。在這種情況下，發(fā)達(dá)國(guó)家的垃圾處理政策發(fā)生了變化。經(jīng)過(guò)不斷探索和發(fā)展，歐洲國(guó)家在城市垃圾污染防治方面形成一個(gè)嶄新的思想，其核心就是“可持續(xù)發(fā)展” 。經(jīng)過(guò)多年的研究，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)垃圾再生循環(huán)利用的可能性進(jìn)行了重新探討，因此最終形成了以分類收集為主導(dǎo)的綜合利用技術(shù)。八十年代以前，城市垃圾大部分是混合收集，不進(jìn)行分類。因而21要采用破碎機(jī)和分選設(shè)備提取城市垃圾中的有用物質(zhì)。國(guó)外一些從事廢物處理設(shè)備和工藝研制的廠商和專業(yè)公司利用機(jī)械破碎分選法對(duì)垃圾進(jìn)行破碎分選處理。它們把從垃圾中分選回收出的廢紙、廢塑料、廢金屬、廢玻璃等成份提供給有關(guān)廠商作二次原料使用，達(dá)到變廢為寶、豐富社會(huì)資源的目的。國(guó)外垃圾分選中心使用的分選設(shè)備自動(dòng)化程度比較高。這些設(shè)備主要是根據(jù)各種不同廢物的物理性能，分別利用磁選、電導(dǎo)、光電、振動(dòng)、離心、浮選等方法分選垃圾。利用磁選法分選廢鐵；利用光濾系統(tǒng)和光電管可以分選各種玻璃；利用振動(dòng)彈跳法可以分選出軟硬物質(zhì)；利用錐形旋風(fēng)分離器或其它離心式分離器可分選比重不同的物質(zhì)；利用彎曲管道底部送風(fēng)法可分選輕重物質(zhì)。盡管從垃圾中回收資源的前景廣闊，但采用上述方式對(duì)混合收集的城市垃圾進(jìn)行分類的效果并不理想，在末端工序上仍需進(jìn)行大量的人工分選。而且技術(shù)復(fù)雜、投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、耗能耗水、二次污染嚴(yán)重。另外，城市垃圾中的各種構(gòu)成物質(zhì)在混合收集過(guò)程中相互污染，大大降低了其回收利用價(jià)值。經(jīng)過(guò)十余年的機(jī)械分選技術(shù)研究方面的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，人們明確地認(rèn)識(shí)到，真正意義上的垃圾分類，應(yīng)該從城市垃圾產(chǎn)生源開(kāi)始，為了得到清潔單一的可回收物質(zhì)，城市垃圾分類收集是垃圾分類的最佳工藝，是實(shí)現(xiàn)垃圾減量化和資源化的最優(yōu)選擇。 垃圾處理方法比較雖然垃圾處理技術(shù)復(fù)雜多樣，但在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)例多以填埋、焚燒、堆肥及綜合利用為主。下面僅就衛(wèi)生填埋、高溫堆肥、焚燒和綜合利用等四種垃圾處理技術(shù)進(jìn)行綜合比較。詳見(jiàn)表 62：表 62 常用垃圾處理方法比較方法 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn)衛(wèi)生填埋處理量大，處理成本低；工藝相對(duì)簡(jiǎn)單；生活垃圾的最終消納場(chǎng)所；大型垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的填埋氣有一定的利用價(jià)值。場(chǎng)址選擇受地埋、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件限制，場(chǎng)址選擇難度較大；填埋場(chǎng)使用年限受自然條件限制；22土地占用面積大，減量化程度低。高溫堆肥使用年限不受自然條件限制；垃圾無(wú)害化、資源化程度較高；有機(jī)物返回自然，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)；投資適中，處理成本適中。對(duì)垃圾成份有要求（一般要求垃圾中可堆肥有機(jī)物含量大于40%） ；運(yùn)行管理費(fèi)用高； 產(chǎn)品銷售受制于市場(chǎng)，需要投入相當(dāng)力量進(jìn)行市場(chǎng)開(kāi)拓。焚燒垃圾減量化、無(wú)害化程度高；可回收垃圾中的能源；使用期限長(zhǎng)；占地面積少；設(shè)備投資高，運(yùn)行管理費(fèi)用高；工藝設(shè)備復(fù)雜，要求垃圾低位達(dá)到 5000kJ/kg；操作管理難度較大；對(duì)空氣易造成二次污染；綜合利用垃圾減量化、無(wú)害化、資源化程度較高；可以減少其它處理工藝的負(fù)擔(dān)。只能作為其它垃圾處理方法的前期處理技術(shù)；對(duì)垃圾分選要求較高，生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜；工藝技術(shù)尚處于起步階段，經(jīng)驗(yàn)不足；建材產(chǎn)品的銷售受市場(chǎng)制約。 垃圾處理技術(shù)選擇確定城市生活垃圾的處理方法，與生活垃圾成份、城市氣候條件、地理環(huán)境、居民生活和生產(chǎn)習(xí)慣及城市總體經(jīng)濟(jì)實(shí)力有關(guān)。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家根據(jù)自身的實(shí)際情況和條件選擇適宜的垃圾處理技術(shù)。主要發(fā)達(dá)國(guó)家生活垃圾處理情況見(jiàn)表 63：表 63 部分國(guó)家垃圾處理技術(shù)統(tǒng)計(jì)（1997 年統(tǒng)計(jì)資料）處理方法比例（％）國(guó) 家衛(wèi)生填埋 焚 燒 堆 肥 其 它23美 國(guó) 20 3 英 國(guó) 10 0 日 本 20 3 荷 蘭 49 5 意大利 74 20 6 ／德 國(guó) 49 2 法 國(guó) 48 40 10 2西班牙 8 17 瑞 士 21 70 3 6瑞 典 37 48 3 12加拿大 81 10 0 9由上述數(shù)據(jù)可以看出，可以看出，除經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、國(guó)土面積較小的少數(shù)國(guó)家如日本、瑞士、瑞典較多地采用焚燒法處理垃圾外，其余大多數(shù)國(guó)家較多采用的是衛(wèi)生填埋法我國(guó)垃圾無(wú)害化處理目前處于起步階段，已經(jīng)和正在興建的垃圾處理項(xiàng)目中大多數(shù)采用的衛(wèi)生填埋方法，較大型的垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)有：杭州天子嶺衛(wèi)生填埋場(chǎng)（處理量：1500t/d 生活垃圾） 、上海市廢棄物老港處置場(chǎng)（處理量：6000t/d 生活垃圾） 、深圳下坪衛(wèi)生填埋場(chǎng)（處理量 1800t/d） 、北京阿蘇衛(wèi)衛(wèi)生填埋場(chǎng)（處理量 1500t/d） 、重慶長(zhǎng)生橋生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)（處理量 1500t/d）以及 2022年重慶市長(zhǎng)壽、豐都等十三個(gè)區(qū)縣相繼建成投產(chǎn)的生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)等；垃圾焚燒只在少數(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、用地緊張地區(qū)如深圳、珠海、上海（正籌建 2022t/d垃圾焚燒項(xiàng)目）等地有采用；垃圾制肥規(guī)模均在 150t/d左右，銷售市場(chǎng)受季節(jié)影響較大；而廢橡膠、塑料提煉燃油的技術(shù)探索和工程應(yīng)用正在起步之中，推廣應(yīng)用受到一定的局限。結(jié)合該區(qū)域五個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的垃圾產(chǎn)量及垃圾成分特點(diǎn)，若采用垃圾焚燒工藝，則項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)行成本較高，且焚燒生產(chǎn)線需要較高的維護(hù)管理水平，這對(duì)工作人員的素質(zhì)提出了一定的挑戰(zhàn)。由于缺少該地區(qū)垃圾低位熱值等物化指標(biāo)的數(shù)據(jù)，尚不能判斷是否適用于焚燒處理。另外，根據(jù)國(guó)內(nèi)外已建成垃圾焚燒廠的運(yùn)行效果來(lái)看，較小的處理量24達(dá)不到焚燒發(fā)電的預(yù)期效益，而當(dāng)?shù)啬壳袄a(chǎn)量?jī)H為 75t,屬于Ⅳ類焚燒規(guī)模，加上發(fā)電裝置的投資成本較高，因此，通過(guò)發(fā)電收益來(lái)補(bǔ)貼焚燒廠運(yùn)行費(fèi)用是不經(jīng)濟(jì)的。盡管焚燒無(wú)害化和減量化效果明顯，但焚燒殘?jiān)孕枰盥裉幚?。若采用堆肥工藝，但?dāng)?shù)乩煞种杏袡C(jī)質(zhì)含量?jī)H為 %，不能完全滿足微生物生長(zhǎng)繁殖的需要（有機(jī)物含量一般應(yīng)大于 40%） ，且堆肥產(chǎn)品在市場(chǎng)銷售上存在一定的問(wèn)題，如果堆肥產(chǎn)品銷量不佳，則堆肥產(chǎn)品堆積可能再次產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染，且篩上物等殘?jiān)孕枰M(jìn)行填埋處理。若采用綜合處理技術(shù)，除工藝和設(shè)備較復(fù)雜外，填埋場(chǎng)作為城市生活垃圾的最終消納場(chǎng)所仍是必需的。垃圾處理工藝的確定，既要考慮技術(shù)的可靠性，又要結(jié)合工程運(yùn)行的可操作性及當(dāng)?shù)厣鐣?huì)自然條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等相關(guān)因素綜合考慮。根據(jù)建設(shè)部、國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局、科技部發(fā)布的《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》的通知，依據(jù)“在具備衛(wèi)生填埋場(chǎng)地資源和自然條件適宜的城市，以衛(wèi)生填埋作為垃圾處理的基本方案”的原則，本工程擬選擇衛(wèi)生填埋工藝處理臨江鎮(zhèn)及其周邊四個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的城市生活垃圾。工藝流程見(jiàn)圖 61：生活垃圾 收集 運(yùn)輸 計(jì)量 性質(zhì)檢查 進(jìn)場(chǎng) 傾卸 攤平及碾壓 逐日覆土及噴藥 最終邊坡覆土 植被復(fù)墾 土地再利用 燃燒 導(dǎo)氣 排出滲濾液 調(diào)節(jié)池 滲濾液處理 排入城市下水道 圖 61 生活垃圾衛(wèi)生填埋工藝流程示意圖該處理工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：適用于處理各種生活垃圾，對(duì)垃圾處理負(fù)荷無(wú)嚴(yán)格的要求，且適應(yīng)臨江鎮(zhèn)等五個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的垃圾混合收集的現(xiàn)狀；衛(wèi)生填埋處置費(fèi)用相對(duì)較低，建設(shè)投資費(fèi)用較省，適應(yīng)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r；采取一定的工程措施可有效控制產(chǎn)生的二次污染，達(dá)到垃圾處理無(wú)害化的要求。257 填埋場(chǎng)址比選 場(chǎng)址選擇原則填埋場(chǎng)選址總原則是應(yīng)以合理的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方案,盡量少的投資,達(dá)到最理想的經(jīng)濟(jì)效益,社會(huì)效益和環(huán)境效益。在規(guī)劃設(shè)計(jì)該區(qū)域生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)時(shí),首先應(yīng)對(duì)適宜處置廢物的填埋場(chǎng)場(chǎng)址進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘調(diào)查,并根據(jù)所能收集到的當(dāng)?shù)氐乩?地質(zhì),