丹东市城市生活垃圾组成及处理对策

于 淼，张增强

（西北农林科技大学资源环境学院，陕西 杨凌 712100）

1 试验材料与方法

1.1 垃圾采样点和采样步骤

根据丹东市区的人口和区划布置，选择5个代表不同功能区的采样点，见表1。自2012年4月至2013年3月，于每月底到现场采样。

表1 垃圾采样点

采样步骤：①在垃圾存放设施中取垃圾样品100 kg，同时测定垃圾密度。②进行物理性人工分选，挑出大块石块、煤渣和塑料，再过孔径为15 mm的钢丝筛，筛下的为筛下混合物；再将未筛下的石块、煤渣和塑料挑选出来；然后将筛下混合物、无机物（所有的石块和煤渣等）、塑料、可腐物（剩下的筛上物）分别装在贴上标签的黑色塑料袋中，并置于室内避风、阴凉处，保存期不超过24 h。③样品测完含水率后，粉碎为80目的细末，缩分后装袋备用。

1.2 垃圾理化性质测定方法

根据CJ/T 313—2009生活垃圾采样和物理分析方法测定垃圾的密度和含水率。热值用氧弹热量计测得，从弹筒发热量中扣除HNO3形成热和硫酸校正热后得干基高位热值，从而计算其湿基低位热值。TN、TP和TK分别根据CJ/T 103—1999、CJ/T 104—1999、CJ/T 105—1999测得。根据国家标准法消化，用原子吸收分光光度计测定Pb、Cu、 Zn （CJ/T 101—1999、 GB/T 17138—1997、GB/T 15555．2—1995），用比色法测定As（CJ/T 102—1999） 和Cr（CJ/T 97—1999）。

2 结果分析

2.1 垃圾物理组成分析

从表2可见，垃圾中可腐物含量以乐购小区最高（54．12%），其次是辽东学院，六纬路最低。除万达广场和滨江大道外，其他采样点筛下混合物相差不大。无机物以六纬路最高，达39．35%，其次是滨江大道21．12%，乐购小区仅为9．19%。塑料含量以万达广场的最高，达27.12%，六纬路最低，仅为7.12%。

表2 不同采样点垃圾中各组分湿基含量 %

由于乐购小区为中、高档生活水平居民小区，其垃圾组分主要是厨余垃圾，无机物较少，且为方便投送大部分装入塑料袋中，水分不易挥发，含水率较高；六纬路为餐饮服务区，以燃煤为主，故其无机物含量高；万达广场是娱乐区，垃圾以食品塑料外包装、干果壳和烟头为主；滨江大道是行政办公区和工业园区，垃圾成分较复杂；辽东学院垃圾以枯枝、树叶为主，另外废纸、食品包装也较多。

2.2 垃圾的物理特性分析

从表3来看，垃圾密度变化很大，其中以六纬路的最高（453.7 kg/m3），其次是乐购小区和滨江大道，均高于全国平均水平300 kg/m3［1］。万达广场因塑料含量高导致其垃圾密度仅为209.8 kg/m3。含水率不同功能区差异不大，辽东学院的最高（55.12%），滨江大道最低（39.97%）。刘晓红等［2］研究表明，塑料和纸类含量与垃圾热值显著相关，而可腐物与热值的关系不显著。高位热值中以万达广场的最大，为25 110.2 kJ/kg。低位热值仍以万达广场的最大，为14 794.2 kJ/kg。从高低位热值相差的比例来看，辽东学院的相差最大，其次是乐购小区，这也说明了这两者的含水率较高。

表3 垃圾的物理特性

表4 垃圾的可腐物和筛下混合物中的化学成分含量

由表4可知，可腐物中的TN以乐购小区最高，年均为1.569%；其次是辽东学院和六纬路，分别为0.912%和0.902%；万达广场的最低，只有0.712%。而筛下混合物中的TN仍以乐购小区最高，年均为2.123%；其次是万达广场0.895%；六纬路最低，仅为0.221%。TN含量普遍比重庆市区的生活垃圾低。TP的情况与TN的情况类似。可腐物中，TP仍以乐购小区最高，年均为0.816%。筛下混合物中，TP还是以乐购小区最高，年均为0.895%，其他地方的变化趋势和可腐物相似。对于TK来说，可腐物中以六纬路最高，年均为1.512%；其次是辽东学院1.29%；滨江大道的最低，仅为0.909%。筛下混合物中，TK以辽东学院最高，年均为1.596%；其次是六纬路和滨江大道。从相关分析来看，可腐物中TN和TP极显著正相关，表明二者很可能来源于同一垃圾组分，TC和TK极显著负相关；筛下物中只有TN和TP极显著正相关。

垃圾中的重金属污染是垃圾处理过程中尤为严重的问题。许多适合堆肥处理的垃圾由于重金属严重超标，最终直接影响堆肥的质量，限制了堆肥的使用范围［3］。对照表5来分析，丹东市区垃圾中Cr含量都不超过当地土壤背景值，这表明市区垃圾未受Cr污染。Cu含量已超过当地土壤背景值，且普遍比国家土壤环境质量二级标准高，表明垃圾已受Cu污染，但垃圾农用控制标准没限制，不影响垃圾农用。Pb含量也都超过土壤背景值，但都远低于国家土壤环境质量二级标准限值，有2个采样点的值超过垃圾农用控制标准限值，表明示范区垃圾受Pb轻度污染。这与北京市的生活垃圾不同，其垃圾中Cu含量为6．19～20．92 mg/kg，比当地的背景值28．27mg/kg低；Pb含量为0．71～1．52 mg/kg比当地的土壤背景值18．79 mg/kg也低［4］。Zn含量也都超过土壤背景值，且六纬路和滨江大道的可腐物中Zn含量超过国家土壤环境质量二级标准，其他地点未超标，表明市区垃圾已局部受Zn中度污染，但垃圾农用控制标准没限制。As含量多数超过土壤背景值，但都未超过垃圾农用控制标准，也未超过国家土壤环境质量二级标准。该结果与杨淑英等［5］的结论一致。从相关分析来看，只有筛下物中的Cr与TN和TP极显著负相关，其他重金属之间关系不显著。有关城市生活垃圾中的重金属来源问题，比较一致的看法是：尘土中的重金属含量最高，塑料中的Cd、Pb，报纸等印刷制品中的Cr和Cu，电池中的Hg、Zn元素含量高于其他垃圾组分［6］。因此，丹东市生活垃圾中超标重金属的可能来源：Cu可能来源于报纸等印刷制品和尘土，Pb、As可能来源于尘土，Zn可能来源于电池和尘土。

表5 丹东市土壤背景值和相关标准 mg/kg

3 丹东市生活垃圾的处理对策

丹东市现有总人口240万人，日产垃圾1 680多t，预计到2014年达1 700 t左右。以前的垃圾均为集中收集以后，运到郊区露天堆放，造成垃圾围城现象，二次污染严重，严重威胁生态环境。2012年初投入使用的同兴镇垃圾填埋场负责东南区清运垃圾的处理。

依据丹东市生活垃圾的组成特点，垃圾含水率适中，可腐物含量较高，且可腐物中有机质含量高，N、P、K等营养元素含量基本满足垃圾农用标准，重金属也未见明显超标，C/N为20～65，且比值高于40的很少，与堆肥要求20～35相差不大；C/P为110～500，且普遍高于150，与堆肥要求75～150［7］相差很大，因此在堆肥前应调整C/P。筛下混合物含量不高，其中的有机质含量变化较大，且主要是灰渣，因此可直接填埋处理。无机物含量也不高，可直接填埋。塑料含量较高，导致垃圾的总热值也高，但考虑到丹东市的经济和地理情况，更适合堆肥。随着丹东城市化进程的加快，经济条件成熟以后，也可以配置中、小型焚烧炉，焚烧垃圾中的可燃物供热。

总之，从当前丹东市的生活垃圾组成特点和经济发展水平来分析，生活垃圾适宜采用堆肥+填埋的方法处理。生活垃圾经机械分选后，可腐物用于堆肥处理，筛下混合物和无机物可直接填埋，塑料可回收。可腐物堆肥后可用于农作物。同时，应最大限度减少垃圾的产生量，大力推行清洁生产，真正做到从源头上减少垃圾产生量；积极推进生活垃圾分类收集，提高分选效率，还可考虑进行物理性人工分选；积极落实国家关于垃圾收费制度，将环境保护的责任落实到每个人，用经济手段引导人们，从而达到从源头减少垃圾产生的目的。

4 结论

1）丹东市城市生活垃圾中的可腐有机物含量为35．72%～54．12%，塑料较多，垃圾热值较高。垃圾密度为209．8～435．7 kg/m3，含水率39．97%～55．12%。

2）生活垃圾组成与生活水平关系密切，乐购小区垃圾中的养分高于其他小区。与垃圾农用控制标准相比，丹东市垃圾的可腐物中TN都符合标准，TP含量只是个别采样点符合标准，TK含量有70%符合标准，TC含量都符合标准；垃圾的筛下物中TN、TK和TC比可腐物中的低但都基本满足标准要求，只是TP含量偏低。

3） 重金属元素中Pb、Zn和As超过当地土壤背景值，但未超过国家土壤环境质量二级标准；所有样品中Cu和部分样品中Zn含量超过土壤环境质量二级标准，表明垃圾已受Cu和Zn污染，但这2种元素垃圾农用无限制，不影响垃圾堆肥农用；有2个采样点的Pb含量超过垃圾农用标准；Cr含量未超过当地土壤背景值，表明垃圾未受Cr污染。

4）从丹东城市生活垃圾的组成特点和经济发展水平来分析，垃圾适合堆肥+填埋处理。生活垃圾经过筛分后，其可腐物可堆肥化处理，且堆肥可以农用，塑料可回收，筛下混合物和无机物直接填埋处理。从长远发展来看，从源头减少垃圾的产生是重点，垃圾分类收集是关键。

［1］李东，顾恒岳.重庆市主城区生活垃圾现状调查与分析［J］.重庆环境科学，2001，23（1）：67-69.

［2］刘晓红，张增强，王琼，等.延安市区生活垃圾可焚烧性的调查分析［J］.延安大学学报：自然科学版，2004，23（2）：51-56.

［3］聂永丰.三废处理工程技术手册：固体废物卷［M］.北京：化学工业出版社，2000.

［4］赵由才.固体废物污染控制与资源化［M］.北京：化学工业出版社，2000.

［5］杨淑英，刘晓红，张增强，等.杨凌城市生活垃圾中重金属元素的污染特性分析［J］.农业环境科学学报，2005，24（1）：148-153.

［6］任福民，汝宜红，许兆义，等.北京市生活垃圾重金属元素调查及污染特性分析［J］.北方交通大学学报，2001，25（4）：66-68.

［7］喻晓.利用城市固体废弃物生产活性肥料的研究［J］.环境卫生工程，2001 （2）：52-53.