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城市垃圾的处理和利用

时间:2015-09-08 18:20 来源:地理教师网 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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城市垃圾的处理和利用

    城市垃圾是指城市居民在日常生活中抛弃的固态和液态废弃物。城市垃圾的分类方法较多,具体有源地分类法、可燃性分类法、元素分类法、重量分类法等。在这些分类方法中,源地分类法较为常用,它主要根据各类城市废物产生的场所进行分类,将其分成家庭垃圾、零散垃圾、医院垃圾、市场垃圾、建筑垃圾、街道扫集物和城市粪便等。对城市垃圾的处理和利用,要根据国情、市情和垃圾的类型、成分和特点,因地制宜地选择途径和方法。

     

    一、城市垃圾的处理方法

     

    1.垃圾的压缩处理

    对于一些密度小、占体积大的城市垃圾,经过加压压缩处理后可以减小体积,便于运输和填埋。有些垃圾经过压缩处理后,可成为高密度的惰性材料和建筑材料。

    日本在20世纪60年代末期设计出垃圾压缩处理法。垃圾被压缩至原体积的1/4,然后在压缩块体周围围上金属网,再涂上一层沥青。处理后的垃圾块在东京湾暴露3年后,经检验未发现任何降解现象。这种惰性垃圾捆,可用作填海造地的材料。

    2.城市垃圾填埋

    城市垃圾填埋是废物的一种最终处理方式,它可以利用各地所能提供的基础条件,采用不同的填埋方式,满足作业和消纳的要求。垃圾填埋既可以处理城市的混合垃圾,也可以消纳其他废物处理工艺的剩料和不能再回收利用的废物,例如堆肥剩料、焚烧残渣、净化污泥和无法纳入废物资源化循环的各类物质。

    目前,城市垃圾多采用卫生填埋方法。在回填场地上先铺一层厚约60厘米的垃圾,经压实后再铺一层松土、砂或粉煤灰的覆盖层,以免鼠、蝇滋生,并可使产生的气体逸出。然后依此将垃圾分隔在夹层结构中,已回填完毕的场地,可以留作公园、绿化地、游乐场等。

    3.城市垃圾焚烧

    在大城市附近,若缺乏垃圾填埋场时,可用焚烧法处理,达到无害化和减量化的目的。

    目前,全世界大约有1000余座现代化的垃圾焚烧工厂。欧洲国家城市垃圾体积的20%~25%进行了焚烧处理,美国为8%。大型焚烧工厂的处理能力达到2500吨/天。焚烧后,垃圾的体积几乎减少85%,便于填埋。

    垃圾焚烧后产生的热能,可用来生产蒸汽或电能,也可用于供暖或生产的需要。根据计算,每5吨的垃圾,可节省1吨标准燃料。在目前能源日渐紧缺情况下,利用焚烧垃圾产生的热能作为热源,有着现实意义。

    垃圾焚烧主要问题是“二次污染”。垃圾焚烧后虽然可以把炉渣和灰分中的有害物质降低到最低程度,但却向大气排放了有害物质并在城市散布灰尘。因此,垃圾焚烧工厂必须配备消烟除尘装置以降低向大气排放的污染物质。

    4.城市垃圾堆肥

    堆肥处理是利用微生物分解垃圾有机成分的生物化学过程。在此过程中,有机物、氧气和细菌相互作用,析出二氧化碳、水和热,同时生成腐殖质。为了使有机物和微生物接触良好,应对堆肥进行充分搅拌。

    垃圾堆肥处理的基本目的是,通过它自行升温到60~70℃,消灭病原体而使其无害化,同时使其转化为有机肥料(生堆肥)。在覆盖土上种植蔬菜时可用生堆肥作肥料;生堆肥经处理变为熟堆肥,可在非覆盖土作物种植业中作为肥料。

    堆肥的方法有露天式和机械化式两种。露天堆肥法经济,但易受气候条件影响,臭味难以控制,历时长,用地多,适合中小城市。机械化堆肥利用容器使堆肥在罐内进行氧化,并且有分离装置将塑料、玻璃、金属等惰性粗粒成分分离出去,有通风搅拌装置加快有机物的分解速度。采用现代化的堆肥处理方法,可在2天内制成堆肥。

     

    二、城市垃圾的资源化与回收利用

     

    随着人口增长,生活水平提高,城市垃圾产量也在明显增多。据估算,目前世界的垃圾年增长率不低于3%,有些国家达到10%。面对如此大的垃圾“包袱”,仅靠简单的填埋和焚烧处理显然已不合适了,应该对城市垃圾进行综合处理,以保护自然环境,恢复再生原料资源。

    城市垃圾是丰富的再生资源的源泉,其所含成分(按质量)分别为:废纸40%,黑色和有色金属3%~5%,废弃食物25%~40%,塑料1%~2%,织物4%~6%,玻璃4%,以及其他物质。大约80%的垃圾为潜在的原料资源,可以重新在经济循环中发挥作用。因此,为了解决城市垃圾问题,必须创造和采用机械化的高效率处理方法,回收有用成分并作为再生原料加以利用。

    利用垃圾有用成分作为再生原料有着一系列优点,其收集、分选和富集费用要比初始原料开采和富集的费用低好几倍,可以节省自然资源,避免环境污染。

    垃圾所含废纸是造纸的再生原料。由于纸张和纸板需求量的迅速增长,正导致森林资源的衰竭,而处理利用100万吨废纸,即可避免砍伐600平方公里的森林。

    120~130吨罐头盒可回收1吨锡,相当于开采冶炼400吨矿石,这还不包括经营费用。

    处理垃圾所含废黑色金属,可节省铁矿石炼钢所需电能的75%,节省水40%,而且显著减少对大气的污染,降低矿山和冶炼厂周围堆积废石的数量。

    利用垃圾中的废弃食物,不仅可减少对环境的污染,而且可获得补充饲料来源,明显提高农业效益。用100万吨废弃食物加工饲料,可节省出36万吨饲料用谷物,生产45000吨以上的猪肉。

    近年来,世界上许多工业发达国家都大力开展了从垃圾中回收有用成分的研究工作,大量的垃圾综合处理技术方案取得了专利权。例如,意大利的索雷恩切希尼公司在罗马兴建的两座垃圾处理工厂,可处理城市垃圾量的70%以上。其处理工艺对垃圾的黑色金属、废纸和有机部分(主要是废弃食物)等基本有用成分进行全面回收,并且还回收塑料和玻璃供重复利用。

     

    三、消除“白色污染”

     

    (一)“白色污染”日趋严重

    “白色污染”主要是指塑料制品、包装品使用后被遗弃于环境中对环境所造成的污染。造成污染的品种主要有塑料包装袋、泡沫塑料餐盒、一次性饮料杯、农用塑料薄膜及其他塑料包装用品等,其中尤以塑料餐盒和包装袋为害尤甚。

    近年来由于全国各地流动人口的增加,人们生活节奏的加快和消费观念的改变,以及农业生产技术改进的需要,这些塑料制品的使用量急剧增加。以一次性使用的快餐盒为例,据统计,仅铁路上每年的消耗量为4亿只,上海快餐业每天用掉的塑料餐具就超过50万份,产生的垃圾多达200吨。由于市场需要量大,生产厂家也蜂涌而上,如自1985年引进第一条聚苯乙烯生产线至今,我国生产一次性塑料餐盒等产品的聚苯乙烯泡沫等片材生产线已有70多条,塑料餐盒年生产能力已超过70亿只。塑料包装袋的使用更是广泛,各类商场、城镇自由市场均用塑料袋作为包装物,且多为一次性使用,随用随扔。这些塑料制品用量的逐年激增,使“白色污染”问题日益加重,甚至已成为继水污染、大气污染之后的第三大社会公害。

    (二)“白色污染”的危害

    “白色污染”最直接的危害是严重损害了环境景观。在铁路、公路沿线,由于沿途抛扔了大量餐盒和塑料袋,与铁路并行形成两条“白色长廊”;在内河航道的水面到处飘浮着白色餐盒;在旅游景点、城市街道,到处散布着塑料袋与餐盒,塑料袋随风飘舞,挂在树枝上或堆积于杂草丛中,使环境景观变得十分恶劣。

    更为严重的是,塑料制品在自然界中很难降解,据测算,一般塑料制品在自然界的降解周期为200~400年。抛弃的塑料品会造成土壤恶化,影响作物生长;被牲畜误食,会造成生病以致死亡。有些泡沫塑料生产过程中需用氟利昂,这是将被弃用的破坏臭氧层物质。

    抛入河流、湖泊等处的塑料制品还会影响航运,使水质变坏,并可影响水电站的正常运行,如漂浮在长江中的塑料包装物等曾使葛洲坝水利枢纽的发电机组多次停机。

    (三)防治“白色污染”的对策及治理情况

    “白色污染”已引起社会各界的广泛关注,国家环保总局已将治理“白色污染”列为1997年的一项重点工作,并提出了“以宣传教育为先导,强化管理为核心,回收利用为手段,产品替代为补充”的防治对策。

    对铁路上的“白色污染”,国家环保总局、铁道部等部门联合发布了《关于维护旅客列车、车站及铁路沿线环境卫生的规定》,于1997年10月1日生效,要求对列车垃圾进行封装、定点投放并严禁沿途抛扔。对长江航道,国家环保总局、建设部、交通部等则制定了《防止船舶垃圾和沿岸固体废物污染长江水域的管理规定》,禁止向江中抛扔垃圾并要求进行转运处理,此规定于1998年3月1日起施行。以上这些都是强化管理、加强回收的具体体现。

    为消除城市“白色污染”,以北京、天津两市作为治理的试点城市。北京市确定了“回收为主、替代为辅、区别对待、综合治理”的基本对策,并以塑料餐盒为突破口,发布了对一次性塑制餐盒必须回收的通告以及禁用超薄塑料袋的通知。自1997年9月通告实施以来,塑料餐盒回收率目前已达50%,取得可喜成果,城市景观也大有改善。

    此外,作为回收手段的重要辅助的手段,是发展实用替代产品。目前具有实用意义的纸餐具、可降解塑料餐具等相继推出,有的已投入市场使用,这些都将推进根治“白色污染”的进程。

    加大宣传力度,提高群众环保意识,人人从我做起减少“白色污染”,也是根治“白色污染”的必不可少的措施。


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