城市生活垃圾处置和利用技术分析

＊董立波

（荣成市环境卫生服务中心 山东 264300）

引言

现阶段，城市生活垃圾进行处理的主要方式是通过利用物理以及生物化学等方式，将固体废弃物进一步转化，进而能够为后续的运输、存储以及处置等方面创造更多的便利条件，最主要的目的则是能够最大程度地降低生活垃圾所带来的危害问题，让城市生活垃圾的总量进一步减少，提高资源利用率。本文主要针对目前各个城市的生活垃圾处置和利用技术进行分析，希望能够推动城市生活垃圾处理工作的开展。

1.我国垃圾量变化趋势和特点

从已有的数据统计来看，我国大部分城市每年的生活垃圾总量都是非常大的，基本上都在1亿吨以上，并且仍然呈现上涨趋势，大部分城市对生活垃圾的处理方式是比较单一的，这也是生活垃圾存量不断增加的主要原因之一。据相关数据表明，现阶段城镇的生活垃圾存有量处在60亿吨以上的水平，不单单会造成很大的环境污染问题，而且对土地资源也有很大程度的浪费。现阶段，很多城市对于生活垃圾的无害化处理效率已经比较高了，而且垃圾处理行业所创造的价值也在不断上升，对城市生活垃圾进行无害化处理已经成为了大势所趋，这在很大程度上推动了这一行业的发展进步。

2.我国生活垃圾处理各阶段及其特点

和一些发达国家相比，我国在垃圾处理方面还是比较滞后的。在过去，大部分的城市是采取简单堆填的方式来对生活垃圾进行处理，这种垃圾处理方式让城市周边的垃圾总量大幅度上升，不仅滋生了蚊蝇，而且对生态环境也造成了非常大的损害。随着科学技术的发展壮大，很多城市在垃圾处理速度上都得到了提高，并且很多新的垃圾处理技术都应运而生。常用的像卫生填埋、焚烧处理等，效果都较好，这些技术手段在城市垃圾处理方面都得到了非常广泛的应用。在“九五”期间：我国针对城市垃圾处理方面做出了相应的调整，并且制定了可持续发展方针，通过不断的健全垃圾管理体和相应的标准规范，而且还要积极地完善相应的配套设施建设，同时在资金成本方面，城市管理层还需要提高重视，不断的增加基础设施的建设，这样也能有效地提高城市环卫水平。而且在这一期间，很多关于城市生活垃圾收集运输以及处理的技术都应运而生。在“十五”期间：对于城市生活垃圾处理的投资力度不断加大，而且科学技术水平也在不断提高，在对国外的一些先进技术手段积极引进的同时，还能够加强自主垃圾处理技术手段，逐渐探索研究符合我国实际国情的垃圾处理方式。“十一五”期间：城市生活垃圾处理的政策越来越完善，并且各个城市的资金投入量也越来越高。近几年来，通常采用的垃圾处理方式是卫生填埋场处理，并且针对这方面的政策也逐渐落实。在“十三五”期间：通过不断地优化和完善垃圾分类的各项制度，并且在此基础上开展各项配套工作，有效地建立并健全了垃圾分类处理的制度，并且进一步强调了垃圾处理制度，希望可以有效地打造配套的垃圾处理手段，强调全民参与、因地制宜的治理理念，提高垃圾分类的实际范围。在“十四五”期间：要全面落实好垃圾分类制度，并在全国范围内进行落实。

3.目前城市生活垃圾处置的常用方式

（1）破碎处理。用破碎机破碎生活垃圾也是一种常见的处理手段。碎裂的目的也因垃圾类型而异。例如，在塑料或其他有机物质，碎裂后表面积的增加使得燃烧更加彻底，并减少了危险物质如二噁英的产生；对于机械和家具等废弃物，破碎后便于运输，减少了占用空间。值得注意的是，固体废物在粉碎前进行分级，粉碎方法因废物类型而异。例如，最坚硬的生活垃圾，如骨头和木头，必须用冲击破碎，而韧性强的生活垃圾，如塑料和橡胶，除了球磨破碎、煮沸破碎之外，还必须用剪切破碎。

（2）分类处理。①根据降解性能划分。生活垃圾根据其降解能力分类为有机（可降解）和无机（不可降解）垃圾。其中，有机废垃圾的比例相对较高，随着城市生活条件的改善和居民日消费能力的提高，有机垃圾的产生量和总量也在增加。这些垃圾在自然条件下，特别是在人工设置的环境中，可能会以不同的速度降解。一方面，实现了家庭垃圾的有效管理，另一方面，它可以在某些领域带来特殊的价值。例如，厨房废弃物，如瓜果皮核可以通过微生物降解转化为有机肥，提供作物生长所需的养分。由于无机垃圾不会降解，因此必须首先对其进行分类（玻璃、塑料、金属等），然后根据分类选择具体的处理方法。②根据处理工艺划分。随着城市化的发展，生活垃圾问题逐渐引起了各方的关注。经过长期的研究和实践，形成了比较完整的净化系统。处理方法主要包括：卫生填埋、焚烧、堆肥等。每个都有自己的特点，在现代技术条件下，都有差距。例如：卫生填埋是生活垃圾早期处理的一种常见方法，但其缺点越来越明显，因为城市生活垃圾总量大幅增加。一方面，生活垃圾未经分类就被填埋，难以处理高氨氮渗沥液和控制气味；另一方面，土地成本的增加和城市化程度的提高，对可用于倾倒废物的空间造成了越来越大的限制，这种处理方法将在未来被淘汰。垃圾焚烧的主要问题是含有氯化成分的生活垃圾焚烧烟气中产生对人类有害的物质，如二噁英。

（3）焚烧处理。集中焚烧在城市生活垃圾处理的效率和成本方面，仍比其他方法有明显的优势。以北京为例：2020年，该市每天产生约28000t生活垃圾。全市已建成44个生活垃圾处理设施并投入使用，其中包括11家垃圾处理厂，每天焚烧16000t，处理生活垃圾，主要满足北京生活垃圾的处理需求。除了安全处理家庭垃圾之外，这些焚化炉还可以在现代技术的支持下，利用燃烧产生的热量发电或取暖，并收集能源和利用资源。当然，燃烧也有一定的缺点，有毒有害烟气，例如会产生二噁英是其中的一种有害元素。虽然它可能在高于800℃的温度下被破坏，但在设备维护或定期使用的情况下，焚化炉的温度不能实时保持在800℃以上，这不可避免地导致二噁英的产生。因此，生活垃圾焚烧厂技术改进和装备的下一步，应重点改善烟气的无害环境处置。

（4）压实处理。在运输和处置之前，固体垃圾通常被压实或压缩，以减少其体积和重量，并便于处理、运输、储存和处置。在运输垃圾时，一些垃圾车还具有垃圾压实功能和高度的机械化。密封应用于高压缩强度、低可回收性的固体，如塑料瓶、罐、纸箱(箱)，但通常不适合紧凑的污泥和碳氢化合物。压缩设备主要有三对组合密封件和转向密封件等。

（5）固化处理。固化的目的是稳定化和无害化，是通过向废物中添加固化基材，使有害固体废物（重金属废渣、垃圾焚烧厂飞灰等）固定或包容在惰性固化基中，成为一惰性整体，减少污染的扩散和转移。出化材料应具有良好的抗渗性和机械强度。常用的固化材料有水泥、石灰、粉煤灰、沥青、玻璃、塑料等。

4.城市生活垃圾处理技术

(1)填埋技术

垃圾填埋技术的应用是最为广泛的，能够在一定程度上解决一些城市所面临的垃圾处理难题。在应用垃圾填埋技术的过程中，需要根据实际的环保标准来进行评判，我国所存在使用的垃圾填埋场主要有三种。第一种是简易填埋场，这种填埋场在环保措施以及标准制定方面是比较落后的，而且我国的这种类型垃圾填埋场数量还比较多，这会对周边的环境造成很大程度的破坏。第二种是受控填埋场，这种垃圾填埋场有一些环保手段措施，但是还不够完善，相应的设备也不够齐全，不能够很好地满足相应的标准要求，非常容易导致出现渗沥水等问题。第三种是卫生填埋场，在一些比较发达的国家中，这种类型的填埋场比较普遍，在垃圾处理方面有着比较完善的环保手段措施，而且还可以符合既定的标准要求。

(2)堆肥技术

简易高温堆肥技术。针对于一些小规模的城市而言，这一技术手段的应用是比较合适的，在实际的应用过程中不需要很高的机械化，静态发酵是其主要的处理手段，与之相配备的环保措施手段也不够齐全，缺少充足的投资以及后续运行费用，这种垃圾处理技术在一些小城市中应用得比较多。机械化高温堆肥技术。这一技术类型的优势是能够适用与垃圾比较多的情况，需要很强的机械化设备，主要应用间歇式动态好氧发酵工艺来进行处理，有着比较齐全的环保措施，而且投资成本比较高，后期运行过程中只要少量资金来维持[2]。这种技术在实际应用过程中存在的问题是无法有效地保障堆肥的质量水平，而且在产品销售方面也困难重重，根本无法保障长期运行，因此导致这一方式无法长久稳定的应用。

(3)焚烧技术

应用焚烧技术主要是通过利用高温来燃烧处理城市生活垃圾，然后以能量作为载体，在这一过程中会产生比较多的气体以及残渣，其中可以利用高温气体来进行发电，然后将产生的热能进行回收利用，而残渣可以对其进行填埋。焚烧技术的优势作用主要是在城市生活垃圾处理方面有着比较高的效率水平，对土地资源不会存在浪费的问题，而且能够有效地减少城市生活垃圾的总量。现阶段，我国的一些东南沿海城市应用焚烧技术的程度是比较高的，但是这一技术也是存在比较多的缺陷问题的，比如需要将燃烧热值控制在3360kJ/kg以上，倘若不能够达到这一标准，就需要继续添加辅助燃料，这也会在一定程度上造成成本的增加，而且就现阶段的情况来看，焚烧垃圾后的回收效果不太好，而且城市生活垃圾焚烧的成分是非常复杂的，不能够确保热值能够达到既定的标准。此外，应用焚烧技术来处理城市生活垃圾也需要比较大的资金支持，而且设备的运行维护也需要投入大量的资金，对于一些经济水平比较差的地方，不能够大面积推广应用焚烧技术。最为重要的一点是，焚烧城市生活垃圾会产生二噁英，这会对周边造成了环境污染。

(4)综合处置回收利用技术

随着我国经济水平的不断提高，城市人口数量越来越大，导致了城市的生活垃圾越来越多，成分复杂程度也越来越高。但是现阶段我国相应的垃圾管理法律法律不够完善，相应的处理技术以及设备都存在比较大的问题，对生态环境的影响比较恶劣。但是城市生活垃圾中也存在比较多的可再生能源，存在的经济价值较高。因此，无论是为了让城市垃圾处理系统得到进一步完善，还是让资源回收效率得到进一步提高，都要对垃圾处理技术工艺手段进行不断优化完善。以此来有效的减少垃圾源头的目标数量，然后通过使用各种垃圾回收处理技术来进行有效管理，从而在整体上有效控制城市生活垃圾总量，实现垃圾资源化，这也是循环经济以及可持续发展理念的贯彻落实，能够为城市生活垃圾处理技术指明新的方向。

(5)生物降解技术

生物降解是生活垃圾转化为资源的有效途径。废物降解原理因微生物类型而异。例如，细菌表面积很大，在分解生活垃圾中的有机物时非常有效。当废弃物充足时，细菌会随着时间的推移而繁殖，总量呈指数级增加，废弃物降解率迅速提高。此外，温度是影响微生物降解率的重要因素。在室温（25-30℃）下，细菌活性较好，是一种理想的废物分解介质。生活垃圾用好氧微生物处理，可产生回收产品，如有机酸、沼气和乙醇。当然，在自然条件下，生活垃圾微生物降解耗时长，产品回收困难，有利于降解的气味。因此，有必要使用专用设备在工厂环境中进行专门处理，回收价值退化产品，并在真正提高的降解速度和加工能力的基础上创造特定价值。

5.我国城市生活垃圾技术发展趋势分析

现阶段，如果将眼光放得长远一点的话，垃圾填埋技术的优势作用是不断减弱的，尤其是面临着填埋场选址困难的背景下，城市生活垃圾可进行填埋的范围逐渐缩小。相较于其他的垃圾处理技术，焚烧技术的优势作用会越来越明显，能够对城市生活垃圾的减量化以及无害化处理起到非常好的作用，这些成效也让焚烧技术的应用会越来越广泛，城市生活垃圾处理的效果也会越来越好。和焚烧技术有明显差别的就是堆肥技术，这一技术的应用程度逐渐降低，虽然这一技术的垃圾处理成效不够好，但是这一技术所具备的成本优势还是非常明显的，而且针对于一些特殊的垃圾，其处理的效果还是优于焚烧技术的，比如对有机物垃圾的处理方面，所以仍然还有一些小城市在应用这一技术手段来对生活垃圾进行处理，就实际情况来看，这一技术在应用上有着非常好的效果，并且整体的环保性也较强，从目前的数据来看，我国很多城市在垃圾的处理上都采用了这一方式，并且整体的处理量都有所上升，处理能力也不断增强。焚烧技术的应用程度也越来越高，相较之下，堆肥技术的使用就越来越低了，在此同时，很多城市都研究出了新的处理技术，一系列的新型处理工艺手段应运而生，例如垃圾厌氧发酵产沼气，这一技术手段在一些城市中已经逐渐进行应用了，其主要原理就是通过利用垃圾中存在的有机物，通过进行厌氧发酵后可以得到比较多的沼气，然后再进行发电，在这一过程中所产生的余热也能够被统筹利用，这样一来，该技术就有效的增加了资源的利用率和效果，并且在能源的转化方面都有着非常好的效果，所产生的经济效益也是非常客观的。

6.结束语

综合来看，本文主要深入研究分析了城市生活垃圾处理的主要应用技术手段，而且也着重分析了其存在的优势以及劣势，针对于城市生活垃圾处理的新要求、新原则，各个城市都要顺应时代的发展，积极创新应用垃圾处理技术手段，而且还要遵循因地制宜以及资源利用的原则，最终实现在保护生态环境的同时也做好城市生活垃圾处理工作，推动我国健康可持续发展[3]。