焚燒法處理垃圾的優(yōu)缺點大全11篇

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篇（1）

中圖分類號：R124.3文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

隨著我國城市化進程步伐的加快，工業(yè)化的不斷發(fā)展，人口聚居度的密集和城市流動人口的劇增，以及人們生活水平的不斷提高、消費觀念的變化，都會使餐廚垃圾大量產(chǎn)生。我國餐廚垃圾的產(chǎn)生量要比發(fā)達國家高。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，目前我國城市每年產(chǎn)生的生活垃圾已達到1.5億噸，其中餐廚垃圾約占我國城市生活垃圾一半左右。例如，北京37%，，廣州57%，濟南42%，天津54%，上海59%，沈陽62%，深圳57%等［1］。

一、餐廚垃圾的性質(zhì)及危害

餐廚垃圾，俗稱泔腳，它的成分非常復(fù)雜，是居民在生活過程中形成的廢棄物。餐廚垃圾非常容易腐爛變質(zhì)、傳播細菌和病毒并且散發(fā)出惡臭。餐廚垃圾是包括廢舊的餐具、食物殘渣、動植物油、動物肉骨、塑料和紙巾等多種物質(zhì)的混合物。餐廚垃圾的以淀粉、動物脂肪、蛋白質(zhì)等為主，糖類含量和鹽、油脂的含量較高［2］，隨著人們生活水平的不斷提高，餐廚垃圾中的有機營養(yǎng)成分呈遞增趨勢，因此餐廚垃圾具有很高的開發(fā)和利用價值。

餐廚垃圾如果處理不當(dāng)會對人們身體的健康、食品的安全、環(huán)境污染甚至糧食安全造成極大的危害。第一，餐廚垃圾極易滋生病毒等微生物而發(fā)生腐爛變質(zhì)，同時會產(chǎn)生刺激性的氣味以及污水等。餐廚垃圾不經(jīng)處理任意排放，不僅會大面積的釋放有毒有害物質(zhì)，而且還可能會堵塞城市管網(wǎng)；第二，如果用餐廚垃圾直接飼養(yǎng)畜禽，畜禽的脂肪和肌肉等組織里就會積蓄有大量的有毒有害物質(zhì)，同時還可能會含有多種病菌，人食用后，會造成人畜之間的交叉感染；第三，大量廢棄的食用油脂經(jīng)過一定工序后（如加熱、過濾和蒸餾）提煉出 “地溝油”，最后再流回到人們的餐桌上。“地溝油”中含有黃曲霉素、苯等有毒有害物質(zhì)，如果人食用后會提高慢性疾病的發(fā)生率甚至可能致癌，對人們的身體健康造成很大的危害。

二、餐廚垃圾的處理技術(shù)

目前餐廚垃圾的處理技術(shù)主要有焚燒法、厭氧發(fā)酵法、濕熱法、生產(chǎn)生物飼料、生產(chǎn)生物柴油等方法。

焚燒法

焚燒法是燃燒餐廚垃圾中的可燃物，將燃燒后產(chǎn)生的熱量進行發(fā)電。該工藝的優(yōu)點是處理量很大，且垃圾的減量效果明顯。但是焚燒法對垃圾的熱值要求比較高，但餐廚垃圾含水量很高（含水量通常在80%~90%之間）過高的含水量使餐廚垃圾的熱值很低，這將會增加垃圾的處理成本；而且由于餐廚垃圾的特殊性質(zhì)，垃圾焚燒處理時會產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，不能滿足資源無害化的要求。因此，從技術(shù)上看，焚燒法應(yīng)用在餐廚垃圾處理上的可行性很低。但對于那些霉變和已經(jīng)被化學(xué)污染的餐廚垃圾則應(yīng)該采用焚燒法進行處理。

填埋法

填埋法是將餐廚垃圾填入山溝或預(yù)備好的坑中，然后蓋土壓實，使其發(fā)生化學(xué)、物理和生物變化，分解其中的有機物使其能達到減量化和無害化的目的。填埋法的最大特點是處理費用較低，且方法簡單。但由于餐廚垃圾中含有大量的水分和容易腐爛和變質(zhì)的物質(zhì)，填埋餐廚垃圾后，產(chǎn)生大量的滲濾液，滲濾液滲透地下后會污染土壤和地下水，容易造成二次環(huán)境污染，因此，一些發(fā)達國家和地區(qū)已經(jīng)開始逐步禁止填埋餐廚垃圾。

濕熱法

濕熱法工藝是通過高溫蒸煮的方法，徹底消除餐廚垃圾中的病原體，并降低餐廚垃圾中過高的含鹽量和油脂的含量，同時改善營養(yǎng)成分的含量。然后將高溫蒸煮后的餐廚垃圾進一步通過微生物發(fā)酵、干燥、造粒等工藝制成粒狀飼料［3］。濕熱法工藝一般會和其他的微生物處理工藝（如好氧發(fā)酵、厭氧發(fā)酵等）聯(lián)合使用。與其他的方法相比，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)資源化，而且達到了消毒滅菌的目的。

好氧堆肥

好氧堆肥是指餐廚垃圾中的有機物在有氧的條件下，利用好氧微生物將垃圾中的有機物轉(zhuǎn)化成無機物的過程。常用的方法是密封式容器堆肥，在密閉的容器內(nèi)提供好氧條件，利用堆體自身產(chǎn)生的高溫來殺滅病菌。密封式容器堆肥能夠有效的減少因堆肥散發(fā)出的酸臭味和由此滋生的病菌，該方法是對周邊環(huán)境影響較小的一種堆肥方式。它常會連接生物過濾裝置，用來除去在堆肥的初期產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸，進一步降低垃圾對環(huán)境的影響。該工藝的優(yōu)點是技術(shù)較為簡單，好氧堆肥后的產(chǎn)物可以用做農(nóng)產(chǎn)品來使用，實現(xiàn)了垃圾的資源化和再利用。缺點是堆肥需要占地面積大、處理周期長。

厭氧發(fā)酵法

厭氧發(fā)酵系統(tǒng)主要是利用餐廚垃圾中的固體成分，在高溫且厭氧的環(huán)境下，通過多種生物細菌的新陳代謝，將餐廚垃圾分解轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳及發(fā)酵殘余物質(zhì)，產(chǎn)生的甲烷可以經(jīng)沼氣凈化系統(tǒng)凈化除去雜質(zhì)后，采用熱電聯(lián)產(chǎn)利用；發(fā)酵的殘余物質(zhì)通過厭氧堆肥穩(wěn)定化后，最終成為高品質(zhì)的有機肥料。餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵能夠?qū)崿F(xiàn)充分的資源化和再利用。

生化飼料技術(shù)

采用生化法制備飼料工藝是采用微生物發(fā)酵技術(shù)制成發(fā)酵飼料。該方法是餐廚垃圾先經(jīng)過固液分離，其中含固率較高的部分需要經(jīng)過高溫殺菌消毒，消毒后烘干，加入微生物將其中的有機物降解成生物飼料。飼料化技術(shù)處理的優(yōu)點是機械程度較高、占地面積小。缺點是生化法制備飼料工藝周期長、且需要對菌種進行選擇和管理、工藝較為復(fù)雜。而且由于最后產(chǎn)物會重新進入食物鏈，且使得餐廚垃圾中原有的各種有毒有害物質(zhì)，進入畜禽體內(nèi)，從而間接造成了對人體健康的危害。

生物柴油技術(shù)

生物柴油工藝是餐廚垃圾先經(jīng)過固液分離，然后利用餐廚垃圾中的液相成分，來制取高品質(zhì)的生物柴油，使其變廢為寶。生物柴油可以作為替代燃料，替代石化柴油，且石化柴油和生物柴油以一定比例混合燃燒，還能夠改善石化柴油燃燒時產(chǎn)生的污染狀況，是一種情潔的可再生能源。生物柴油的制取原理是采用酸、堿催化轉(zhuǎn)酯化工藝，將進入系統(tǒng)的液相成分通過一系列復(fù)雜的化學(xué)和物理反應(yīng)，最后生成生物柴油及副產(chǎn)品甘油和植物瀝青。

三、結(jié)論

餐廚垃圾處理是一個新生事物，在中國其相關(guān)的處理工藝和法規(guī)還并不成熟。經(jīng)過本文分析焚燒法和填埋法應(yīng)用在處理餐廚垃圾上并不適合；濕熱法一般和其他微生物處理工藝來聯(lián)合使用；好氧堆肥處理工藝方法較為簡單，且其堆肥的產(chǎn)品可以直接用于農(nóng)業(yè)；厭氧發(fā)酵處理工藝能夠回收利用沼氣資源，有較高的經(jīng)濟價值和環(huán)保價值。生化飼料技術(shù)用于其進入食物鏈，故處理餐廚垃圾存在潛在的危害。生物柴油技術(shù)能夠使餐廚垃圾變廢為寶，但是其工藝操作復(fù)雜，有待進一步的發(fā)展。

綜上所述，生物處理法從經(jīng)濟方面來說，可回收能源；從環(huán)境方面來說，生物處理工藝對環(huán)境的影響較小。因此生物處理法具有廣闊的應(yīng)用前景，將會成為實現(xiàn)餐廚垃圾減量化、資源化和無害化的主流處理方法。

參考文獻

篇（2）

垃圾處理目前主要有填埋法、堆肥法、焚燒法等。下面就其中幾種方法介紹如下摘要：

1.1填埋法

根據(jù)工藝的不同，又分傳統(tǒng)填埋法和衛(wèi)生填埋法兩類。

1.1.1傳統(tǒng)填埋法

這種方法實際上是在自然條件下，利用坑、塘、洼地將垃圾集中堆置在一起，不加掩蓋，未經(jīng)科學(xué)處理的填埋方法。

1.1.2衛(wèi)生填埋法

衛(wèi)生填埋法是采用工程技術(shù)辦法，防止產(chǎn)生污染及危害環(huán)境土地的處理方法。

此二種填理法處理量大，方便易行，投資省，是我國目前處理城市垃圾的一種主要方法。但此法缺點是填理后易造成二次污染（污染地下水源），被填埋的垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷氣體易引發(fā)爆炸等，還占用大量農(nóng)田面積，垃圾填埋場四周臭氣等嚴(yán)重影響大氣環(huán)境。

1.2堆肥法

堆肥法就是把城市垃圾運到郊外堆肥廠，按堆肥工藝流程處理后制作為肥料，成本低、產(chǎn)量大。由于經(jīng)濟實用的化肥大量普及，堆肥量大，勞動強度大，全面比較后，市場越來越小。北京市不少堆肥廠已難于走出困境。

1.3焚燒法

按焚燒原理不同，全世界又主要分為爐排爐焚燒、流化床焚燒、熱解法三種。

1.3.1爐排爐焚燒

就是將城市垃圾運到焚燒廠的垃圾池，經(jīng)抓吊入料斗，慢慢進入爐堂，經(jīng)過干燥、燃燒、燃燼三個階段，在大量氧氣（空氣過剩系數(shù)等于1.8）的助燃條件下，垃圾在爐排中用不同方法攪動下，充分燃燒，燒燼的爐渣入渣池冷卻后，運往廠外填埋，垃圾燃燒后產(chǎn)生的大量高溫?zé)煔猓?50-900℃）進入余熱鍋爐換熱，過熱蒸氣再進入汽輪發(fā)電機組發(fā)電。

爐排爐根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，又分為爐排爐、滾筒爐等很多種爐型，但是德國爐排爐（又稱馬丁爐）最聞名，焚燒效率最高，質(zhì)量最好。

爐排爐垃圾焚燒發(fā)電工藝流程見圖1。

1.3.2流化床焚燒

就是將城市垃圾運到焚燒廠倒入垃圾池后，經(jīng)抓吊入料斗，垃圾從焚燒爐的頂端投放進爐內(nèi)后，落在活動床的中心，然后慢慢通過熱砂床（600-700℃），其結(jié)果是垃圾被熱砂焙燒而失去其水分變脆，繼之分散到活動床兩側(cè)的流化床。在流化床內(nèi)，脆而易碎的垃圾被劇烈運動的砂粒擠成碎片而很快燃燒掉。另一方面，垃圾中的不燃物則和砂粒一起移動到焚燒爐兩側(cè)，通過不燃物排出孔，和砂粒一起自動排出爐外。

流化床垃圾焚燒發(fā)電工藝流程見圖2～3。

此種新型流化床焚燒爐能夠在不經(jīng)事先處理（破碎）的情況下直接進行焚化，是1981年研制成功的。它的典型代表是日本任原公司，目前單臺日處理量已達390t/d。但它的價格仍然和爐排爐一樣很高。

1.3.3熱解法

熱解法是在隔絕空氣的條件下，垃圾在熱解裝置中受熱而使有機質(zhì)分解，轉(zhuǎn)化成燃氣。燃氣進入余熱鍋爐換熱后，過熱蒸氣進入汽輪發(fā)電機發(fā)電。

此種方法是近10～20年研制出來的，是這三種焚燒法中最新焚燒理論。由于此種爐型結(jié)構(gòu)簡單，無運動件，設(shè)備技術(shù)投資比較前二種便宜約50%，很有發(fā)展前途。它的產(chǎn)品以美國和加拿大公司為代表。

2.我國垃圾發(fā)電的必要性和可能性

2.1垃圾發(fā)電必要性

城市垃圾發(fā)電是近30年發(fā)展起來的新技術(shù)，非凡是20世紀(jì)70年代以來，由于資源和能源危機的影響，發(fā)達國家對垃圾采取了“資源化”方針，垃圾處理不斷向“資源化”發(fā)展，垃圾電站在發(fā)達國家迅猛發(fā)展。最先利用垃圾發(fā)電的是德國和美國。1965年，西德就已建有垃圾焚燒爐7臺，垃圾焚燒量每年達7.8105噸，垃圾發(fā)電受益人口為245萬；到1985年，垃圾焚燒爐已增至46臺，垃圾年焚燒量為8106噸，可向2120萬人供電，受益人口占總?cè)丝诘?4.3%。法國共有垃圾焚燒爐約300臺，可以燒掉40%的城市垃圾。目前，法國首都已建有一個較完善的垃圾處理系統(tǒng)，有4個垃圾焚燒廠，處理垃圾已超過170萬噸/年，產(chǎn)生相當(dāng)于20萬噸石油能源的蒸氣，供巴黎市使用。美國自80年代起投資70億美元，興建90座垃圾焚燒廠，年處理垃圾總能力達到3000萬噸，90年代將新建402座垃圾焚燒廠；90年代初，美國垃圾焚燒發(fā)電占總垃圾處理量的18%，預(yù)計2000年可達40%。在美國的底特律市擁有世界上最大的日處理垃圾4000噸的垃圾發(fā)電廠。日本城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)發(fā)展很快，1989年焚燒處理的比例已占總量的73.9%，90年代將升至84%，到2000年將完全采用垃圾焚燒法。

保護環(huán)境是我國的一項基本國策，隨著我國城市的發(fā)展和人民物資生活水平的提高，妥善處理垃圾已成為當(dāng)務(wù)之急。據(jù)統(tǒng)計，我國人均生活垃圾年產(chǎn)量為440kg，且每年以8-10%的速度在遞增，大量的垃圾被運到城郊堆放，已成為公害。全國歷年垃圾堆存量已高達60億噸，堆占耕地5億m2，直接經(jīng)濟損失達80億元人民幣。因此，垃圾滋生已成為我國繼能源、交通、工業(yè)三廢之后又一重大難題，形勢嚴(yán)重，刻不容緩。目前我國城市已發(fā)展到660個，城鎮(zhèn)人口2.6億，按每人每年產(chǎn)生440kg垃圾計算，則產(chǎn)生垃圾量為1.14104萬噸，是可以使100萬人口的城市覆蓋1米。但另一方面，假如將其全部利用，則相當(dāng)于1340萬噸石油的能量，可見垃圾處理對我國來講，意義更重大。我們相信，隨著我國城市居民生活水平不斷提高及人們環(huán)保意識的增強，垃圾焚燒發(fā)電的前景布滿希望。非凡是1998年國家計委有關(guān)新能源建設(shè)項目審批通知中指出，垃圾發(fā)電也是一種新型能源，給予了大量的優(yōu)惠政策支持，綜合考慮其社會效益，環(huán)保效益及經(jīng)濟效益，建設(shè)垃圾電廠是非常必要的。

2.2垃圾發(fā)電的可行性

現(xiàn)代生活垃圾包羅萬象、應(yīng)有盡有，但可概括為可燃垃圾和不可燃垃圾兩部分。其中可燃垃圾包含紙布、皮革、塑料、橡膠、竹木、動植物殘體、樹葉、果皮、廚余等，由有機物和可燃物構(gòu)成城市生活垃圾的主體。而不可燃垃圾專指各類金屬、玻璃、石陶瓷等無機物。根據(jù)我國大中城市垃圾熱值均在800kcal/kg～1500kcal/kg，這些垃圾均能自燃，均能發(fā)電。燃燒一噸城市生活垃圾可發(fā)電300～400kw。而且垃圾焚燒處理后的灰渣呈中性，無氣味，不會引發(fā)二次污染，且體積減少90%，重量減少75%以上，明顯減容減量。直接通過垃圾焚燒，產(chǎn)生高溫?zé)煔膺M入余熱鍋爐產(chǎn)生蒸氣，進入汽輪發(fā)電機發(fā)電，在國外早已是成功的經(jīng)驗，國內(nèi)深圳垃圾電廠七年的實踐也證實了垃圾發(fā)電的可行性。

3.垃圾焚燒廠建設(shè)的幾點建議

3.1建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠的指導(dǎo)思想應(yīng)是實現(xiàn)垃圾處理的無害化，減量化，資源化。它們的相互關(guān)系是以無害化為核心，垃圾資源化是企業(yè)生存發(fā)展的條件，減量化是目的。

3.1.1一個垃圾焚燒廠是否成功？第

一、看它是否做到了無害化，即它的焚燒爐污染排放物是否達到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。我國目前僅有一個城鎮(zhèn)垃圾焚燒污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿），標(biāo)準(zhǔn)是偏低的。目前世界上城鎮(zhèn)垃圾焚燒污染物排放標(biāo)準(zhǔn)最高的為德國、瑞士等。越高投資越大。本人認為美國、加拿大標(biāo)準(zhǔn)比較適中，二惡英為I-TEQ0.5ng/m3.我國征求意見稿是參考美國標(biāo)準(zhǔn)制訂的,但目前二惡英暫不監(jiān)督,僅供考慮。現(xiàn)實要求我國應(yīng)盡早制訂國定標(biāo)準(zhǔn)，工程設(shè)計才能有法律依據(jù)。假如一個垃圾焚燒廠污染排放物超過國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，造成二次污染，那它就是失敗的。

3.1.2垃圾處理必須減量化，最好的高效堆肥廠也只能把垃圾中50%左右的有機物變?yōu)榉柿希?0%未處理。目前，最差的垃圾復(fù)合肥僅用有機物垃圾的百分之幾，（不到10%），其余送去填埋。未達到減量化目的。只有焚燒處理后，重量減少到25%，體積減少到5～10%，才真正做到了減量化。

3.1.3垃圾處理必須資源化。因為垃圾處理是一個高投入低產(chǎn)出的行業(yè)，假如連這么一點低收入都不去爭取，政府就沒有那么多錢來支持垃圾焚燒廠，企業(yè)就虧損或建不起來。只有在對垃圾進行綜合治理后，如垃圾焚燒后，熱能發(fā)電，廢渣中金屬回收，廢渣制磚作建筑材料，臭氣吸入焚燒爐燃燒，污水作為冷卻廢渣水循環(huán)，少量無用污水經(jīng)污水處理合格后排放。垃圾資源得到綜合利用后，產(chǎn)生較好經(jīng)濟效益，支持了企業(yè)生存和發(fā)展，再加上政府優(yōu)惠政策，企業(yè)才有光明前途。

3.2發(fā)展垃圾焚燒發(fā)電事業(yè)，必須立足我國國情。

我國目前在垃圾處理上的國情又是什么呢？我認為我國城市生活垃圾處理目前主要是填埋和堆肥，而且堆肥成功的也較少。我國目前垃圾熱值較低，僅為800～1500kcal/kg，政府拿不出那么多錢來處理垃圾，所以全國660個城市都存在著不同程度的垃圾山包圍著城市。填埋帶來的二次污染，非改不可。堆肥是利用垃圾中的有機物質(zhì)發(fā)酵而成，而垃圾中占一半以上的無機物又如何處理呢？也只有焚燒利用。而垃圾中有機物資中經(jīng)常由于垃圾源頭不能嚴(yán)格分選，不少有害物質(zhì)如重金屬進入有機物中一起成為堆肥。假如堆肥中重金屬含量超標(biāo)，種出的蔬菜、莊稼，人們吃了有害身體健康。外國只要把堆肥用來種花、種草、種樹。我們中國人堆肥的目的就是施肥于農(nóng)作物，堆肥中重金屬不能超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)引起重視。所以，垃圾堆肥前景有限。還是應(yīng)該走垃圾焚燒處理之路。人類在垃圾如何處理上已經(jīng)走了幾十年的歷程，首先摸索了各種爐排爐焚燒建設(shè)，逐步發(fā)展完善而成為今天各種應(yīng)用的爐排爐，最高水平為德國，熱效率達到0.8以上。日本三菱公司購買德國專利，目前設(shè)計爐排爐熱效率僅為0.63。其次摸索了流化床焚燒理論，逐步發(fā)展完善到垃圾不用分選直接入新流化床焚燒，以日本任原公司為最高水平。最后摸索了熱解法焚燒原理，運動件少，設(shè)備簡單些，成本僅為以上二種的一半，熱效率也在0.8以上，以美國、加拿大為代表。我認為，我國應(yīng)首先引進一批垃圾焚燒處理設(shè)備，從中摸索經(jīng)驗再發(fā)展我國自己的產(chǎn)品。但應(yīng)從原理和結(jié)構(gòu)，成本上全面分析后，找到達到同樣目的，設(shè)備簡單、成本低的設(shè)備作為我國發(fā)展方向。目前深圳、上海浦東、浦西及北京朝陽垃圾焚燒發(fā)電廠等均選用的是爐排爐，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，而且沒有一家選用德國的，如我國有的工廠，按日本三菱公司專利產(chǎn)品設(shè)計，熱效率較低。假如選德國專利設(shè)計不就提高了很高水平嗎？我院這次設(shè)計常德垃圾發(fā)電廠就選用加拿大瑞威公司產(chǎn)品，長沙垃圾發(fā)電廠就選用美國垃圾熱解法發(fā)電，熱效率均在0.8以上，整個電廠投資比爐排爐減少一半。

3.3如何走中國人自己的路

我認為，城市垃圾處理應(yīng)從源頭抓起，即各個城市市長應(yīng)重視這個環(huán)保新問題。

3.3.1從源頭抓起，對垃圾進行分選，除對市民進行教育外，要求環(huán)衛(wèi)部門具體落實，每一個垃圾收集點，分別玻璃類桶、金屬類（各種易拉罐等）桶，有害物質(zhì)（電池、日光燈、油漆、藥品等）桶，石、磚、爐渣類桶，廚余等有機物捅，分選分裝分運。玻璃、金屬回收利用，有害物資再分選利用后填埋，石、磚、爐渣類桶送填埋，其余送垃圾焚燒發(fā)電廠。這樣，大大減少了垃圾焚燒廠投資，進行了廢物回收利用，創(chuàng)造了資源財富，是大有經(jīng)濟效益的工作。

3.3.2垃圾焚燒設(shè)備廠必須和設(shè)計院、焚燒廠合作，全面跟蹤焚燒設(shè)備工程設(shè)計、安裝調(diào)試運行中的優(yōu)缺點，然后全面分析經(jīng)驗和教訓(xùn)及具體技術(shù)新問題，尋找新的解決辦法、途徑，再設(shè)計更加先進、更加完善、更符合實際的焚燒設(shè)備來，才成為可能。假如單靠制造廠引進外國一個專利或一部分專利，照著干，是遠遠不夠的，因為中國的垃圾有它的特色。哪個工廠也沒有經(jīng)濟實力搞幾套焚燒廠作試驗。最省錢的辦法是主動找上設(shè)計院和焚燒廠一道合作，發(fā)揮各自優(yōu)勢，注重各自側(cè)重點，全面跟蹤項目全過程，有志者事竟成。

篇（3）

垃圾處理目前主要有填埋法、堆肥法、焚燒法等。下面就其中幾種方法介紹如下：

1.1填埋法

根據(jù)工藝的不同，又分傳統(tǒng)填埋法和衛(wèi)生填埋法兩類。

1.1.1傳統(tǒng)填埋法

這種方法實際上是在自然條件下，利用坑、塘、洼地將垃圾集中堆置在一起，不加掩蓋，未經(jīng)科學(xué)處理的填埋方法。

1.1.2衛(wèi)生填埋法

衛(wèi)生填埋法是采用工程技術(shù)措施，防止產(chǎn)生污染及危害環(huán)境土地的處理方法。

此二種填理法處理量大，方便易行，投資省，是我國目前處理城市垃圾的一種主要方法。但此法缺點是填理后易造成二次污染（污染地下水源），被填埋的垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷氣體易引發(fā)爆炸等，還占用大量農(nóng)田面積，垃圾填埋場周圍臭氣等嚴(yán)重影響大氣環(huán)境。

1.2堆肥法

堆肥法就是把城市垃圾運到郊外堆肥廠，按堆肥工藝流程處理后制作為肥料，成本低、產(chǎn)量大。由于經(jīng)濟實用的化肥大量普及，堆肥量大，勞動強度大，全面比較后，市場越來越小。北京市不少堆肥廠已難于走出困境。

1.3焚燒法

按焚燒原理不同，全世界又主要分為爐排爐焚燒、流化床焚燒、熱解法三種。

1.3.1爐排爐焚燒

就是將城市垃圾運到焚燒廠的垃圾池，經(jīng)抓吊入料斗，慢慢進入爐堂，經(jīng)過干燥、燃燒、燃燼三個階段，在大量氧氣（空氣過剩系數(shù)等于1.8）的助燃條件下，垃圾在爐排中用不同方法攪動下，充分燃燒，燒燼的爐渣入渣池冷卻后，運往廠外填埋，垃圾燃燒后產(chǎn)生的大量高溫?zé)煔猓?50-900℃）進入余熱鍋爐換熱，過熱蒸氣再進入汽輪發(fā)電機組發(fā)電。

爐排爐根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，又分為爐排爐、滾筒爐等很多種爐型，但是德國爐排爐（又稱馬丁爐）最著名，焚燒效率最高，質(zhì)量最好。

爐排爐垃圾焚燒發(fā)電工藝流程見圖1。

1.3.2流化床焚燒

就是將城市垃圾運到焚燒廠倒入垃圾池后，經(jīng)抓吊入料斗，垃圾從焚燒爐的頂端投放進爐內(nèi)后，落在活動床的中央，然后慢慢通過熱砂床（600-700℃），其結(jié)果是垃圾被熱砂焙燒而失去其水分變脆，繼之分散到活動床兩側(cè)的流化床。在流化床內(nèi)，脆而易碎的垃圾被劇烈運動的砂粒擠成碎片而很快燃燒掉。另一方面，垃圾中的不燃物則與砂粒一起移動到焚燒爐兩側(cè)，通過不燃物排出孔，與砂粒一起自動排出爐外。

流化床垃圾焚燒發(fā)電工藝流程見圖2～3。

此種新型流化床焚燒爐能夠在不經(jīng)事先處理（破碎）的情況下直接進行焚化，是1981年研制成功的。它的典型代表是日本任原公司，目前單臺日處理量已達390t/d。但它的價格仍然和爐排爐一樣很高。

1.3.3熱解法

熱解法是在隔絕空氣的條件下，垃圾在熱解裝置中受熱而使有機質(zhì)分解，轉(zhuǎn)化成燃氣。燃氣進入余熱鍋爐換熱后，過熱蒸氣進入汽輪發(fā)電機發(fā)電。

此種方法是近10～20年研制出來的，是這三種焚燒法中最新焚燒理論。由于此種爐型結(jié)構(gòu)簡單，無運動件，設(shè)備技術(shù)投資比較前二種便宜約50%，很有發(fā)展前途。它的產(chǎn)品以美國和加拿大公司為代表。

2.我國垃圾發(fā)電的必要性和可能性

2.1垃圾發(fā)電必要性

城市垃圾發(fā)電是近30年發(fā)展起來的新技術(shù)，特別是20世紀(jì)70年代以來，由于資源和能源危機的影響，發(fā)達國家對垃圾采取了“資源化”方針，垃圾處理不斷向“資源化”發(fā)展，垃圾電站在發(fā)達國家迅猛發(fā)展。最先利用垃圾發(fā)電的是德國和美國。1965年，西德就已建有垃圾焚燒爐7臺，垃圾焚燒量每年達7.8105噸，垃圾發(fā)電受益人口為245萬；到1985年，垃圾焚燒爐已增至46臺，垃圾年焚燒量為8106噸，可向2120萬人供電，受益人口占總?cè)丝诘?4.3%。法國共有垃圾焚燒爐約300臺，可以燒掉40%的城市垃圾。目前，法國首都已建有一個較完善的垃圾處理系統(tǒng)，有4個垃圾焚燒廠，處理垃圾已超過170萬噸/年，產(chǎn)生相當(dāng)于20萬噸石油能源的蒸氣，供巴黎市使用。美國自80年代起投資70億美元，興建90座垃圾焚燒廠，年處理垃圾總能力達到3000萬噸，90年代將新建402座垃圾焚燒廠；90年代初，美國垃圾焚燒發(fā)電占總垃圾處理量的18%，預(yù)計2000年可達40%。在美國的底特律市擁有世界上最大的日處理垃圾4000噸的垃圾發(fā)電廠。日本城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)發(fā)展很快，1989年焚燒處理的比例已占總量的73.9%，90年代將升至84%，到2000年將完全采用垃圾焚燒法。

保護環(huán)境是我國的一項基本國策，隨著我國城市的發(fā)展和人民物資生活水平的提高，妥善處理垃圾已成為當(dāng)務(wù)之急。據(jù)統(tǒng)計，我國人均生活垃圾年產(chǎn)量為440kg，且每年以8-10%的速度在遞增，大量的垃圾被運到城郊堆放，已成為公害。全國歷年垃圾堆存量已高達60億噸，堆占耕地5億m2，直接經(jīng)濟損失達80億元人民幣。因此，垃圾滋生已成為我國繼能源、交通、工業(yè)三廢之后又一重大難題，形勢嚴(yán)峻，刻不容緩。目前我國城市已發(fā)展到660個，城鎮(zhèn)人口2.6億，按每人每年產(chǎn)生440kg垃圾計算，則產(chǎn)生垃圾量為1.14104萬噸，是可以使100萬人口的城市覆蓋1米。但另一方面，如果將其全部利用，則相當(dāng)于1340萬噸石油的能量，可見垃圾處理對我國來講，意義更重大。我們相信，隨著我國城市居民生活水平不斷提高及人們環(huán)保意識的增強，垃圾焚燒發(fā)電的前景充滿希望。特別是1998年國家計委關(guān)于新能源建設(shè)項目審批通知中指出，垃圾發(fā)電也是一種新型能源，給予了大量的優(yōu)惠政策支持，綜合考慮其社會效益，環(huán)保效益及經(jīng)濟效益，建設(shè)垃圾電廠是非常必要的。

2.2垃圾發(fā)電的可行性

現(xiàn)代生活垃圾包羅萬象、應(yīng)有盡有，但可概括為可燃垃圾和不可燃垃圾兩部分。其中可燃垃圾包含紙布、皮革、塑料、橡膠、竹木、動植物殘體、樹葉、果皮、廚余等，由有機物和可燃物構(gòu)成城市生活垃圾的主體。而不可燃垃圾專指各類金屬、玻璃、石陶瓷等無機物。根據(jù)我國大中城市垃圾熱值均在800kcal/kg～1500kcal/kg，這些垃圾均能自燃，均能發(fā)電。燃燒一噸城市生活垃圾可發(fā)電300～400kw。而且垃圾焚燒處理后的灰渣呈中性，無氣味，不會引發(fā)二次污染，且體積減少90%，重量減少75%以上，明顯減容減量。直接通過垃圾焚燒，產(chǎn)生高溫?zé)煔膺M入余熱鍋爐產(chǎn)生蒸氣，進入汽輪發(fā)電機發(fā)電，在國外早已是成功的經(jīng)驗，國內(nèi)深圳垃圾電廠七年的實踐也證明了垃圾發(fā)電的可行性。

3.垃圾焚燒廠建設(shè)的幾點建議

3.1建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠的指導(dǎo)思想應(yīng)是實現(xiàn)垃圾處理的無害化，減量化，資源化。它們的相互關(guān)系是以無害化為核心，垃圾資源化是企業(yè)生存發(fā)展的條件，減量化是目的。

3.1.1一個垃圾焚燒廠是否成功？第一、看它是否做到了無害化，即它的焚燒爐污染排放物是否達到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。我國目前僅有一個城鎮(zhèn)垃圾焚燒污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿），標(biāo)準(zhǔn)是偏低的。目前世界上城鎮(zhèn)垃圾焚燒污染物排放標(biāo)準(zhǔn)最高的為德國、瑞士等。越高投資越大。本人認為美國、加拿大標(biāo)準(zhǔn)比較適中，二惡英為I-TEQ0.5ng/m3.我國征求意見稿是參考美國標(biāo)準(zhǔn)制訂的,但目前二惡英暫不監(jiān)督,僅供考慮。現(xiàn)實要求我國應(yīng)盡早制訂國定標(biāo)準(zhǔn)，工程設(shè)計才能有法律依據(jù)。如果一個垃圾焚燒廠污染排放物超過國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，造成二次污染，那它就是失敗的。

3.1.2垃圾處理必須減量化，最好的高效堆肥廠也只能把垃圾中50%左右的有機物變?yōu)榉柿希?0%未處理。目前，最差的垃圾復(fù)合肥僅用有機物垃圾的百分之幾，（不到10%），其余送去填埋。未達到減量化目的。只有焚燒處理后，重量減少到25%，體積減少到5～10%，才真正做到了減量化。

3.1.3垃圾處理必須資源化。因為垃圾處理是一個高投入低產(chǎn)出的行業(yè)，如果連這么一點低收入都不去爭取，政府就沒有那么多錢來支持垃圾焚燒廠，企業(yè)就虧損或建不起來。只有在對垃圾進行綜合治理后，如垃圾焚燒后，熱能發(fā)電，廢渣中金屬回收，廢渣制磚作建筑材料，臭氣吸入焚燒爐燃燒，污水作為冷卻廢渣水循環(huán)，少量無用污水經(jīng)污水處理合格后排放。垃圾資源得到綜合利用后，產(chǎn)生較好經(jīng)濟效益，支持了企業(yè)生存和發(fā)展，再加上政府優(yōu)惠政策，企業(yè)才有光明前途。

3.2發(fā)展垃圾焚燒發(fā)電事業(yè)，必須立足我國國情。

我國目前在垃圾處理上的國情又是什么呢？我認為我國城市生活垃圾處理目前主要是填埋和堆肥，而且堆肥成功的也較少。我國目前垃圾熱值較低，僅為800～1500kcal/kg，政府拿不出那么多錢來處理垃圾，所以全國660個城市都存在著不同程度的垃圾山包圍著城市。填埋帶來的二次污染，非改不可。堆肥是利用垃圾中的有機物質(zhì)發(fā)酵而成，而垃圾中占一半以上的無機物又如何處理呢？也只有焚燒利用。而垃圾中有機物資中常常由于垃圾源頭不能嚴(yán)格分選，不少有害物質(zhì)如重金屬進入有機物中一起成為堆肥。如果堆肥中重金屬含量超標(biāo)，種出的蔬菜、莊稼，人們吃了有害身體健康。外國只要把堆肥用來種花、種草、種樹。我們中國人堆肥的目的就是施肥于農(nóng)作物，堆肥中重金屬不能超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)引起重視。所以，垃圾堆肥前景有限。還是應(yīng)該走垃圾焚燒處理之路。人類在垃圾如何處理上已經(jīng)走了幾十年的歷程，首先摸索了各種爐排爐焚燒建設(shè)，逐步發(fā)展完善而成為今天各種應(yīng)用的爐排爐，最高水平為德國，熱效率達到0.8以上。日本三菱公司購買德國專利，目前設(shè)計爐排爐熱效率僅為0.63。其次摸索了流化床焚燒理論，逐步發(fā)展完善到垃圾不用分選直接入新流化床焚燒，以日本任原公司為最高水平。最后摸索了熱解法焚燒原理，運動件少，設(shè)備簡單些，成本僅為以上二種的一半，熱效率也在0.8以上，以美國、加拿大為代表。我認為，我國應(yīng)首先引進一批垃圾焚燒處理設(shè)備，從中摸索經(jīng)驗再發(fā)展我國自己的產(chǎn)品。但應(yīng)從原理和結(jié)構(gòu)，成本上全面分析后，找到達到同樣目的，設(shè)備簡單、成本低的設(shè)備作為我國發(fā)展方向。目前深圳、上海浦東、浦西及北京朝陽垃圾焚燒發(fā)電廠等均選用的是爐排爐，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，而且沒有一家選用德國的，如我國有的工廠，按日本三菱公司專利產(chǎn)品設(shè)計，熱效率較低。如果選德國專利設(shè)計不就提高了很高水平嗎？我院這次設(shè)計常德垃圾發(fā)電廠就選用加拿大瑞威公司產(chǎn)品，長沙垃圾發(fā)電廠就選用美國垃圾熱解法發(fā)電，熱效率均在0.8以上，整個電廠投資比爐排爐減少一半。

3.3如何走中國人自己的路

我認為，城市垃圾處理應(yīng)從源頭抓起，即各個城市市長應(yīng)重視這個環(huán)保問題。

3.3.1從源頭抓起，對垃圾進行分選，除對市民進行教育外，要求環(huán)衛(wèi)部門具體落實，每一個垃圾收集點，分別玻璃類桶、金屬類（各種易拉罐等）桶，有害物質(zhì)（電池、日光燈、油漆、藥品等）桶，石、磚、爐渣類桶，廚余等有機物捅，分選分裝分運。玻璃、金屬回收利用，有害物資再分選利用后填埋，石、磚、爐渣類桶送填埋，其余送垃圾焚燒發(fā)電廠。這樣，大大減少了垃圾焚燒廠投資，進行了廢物回收利用，創(chuàng)造了資源財富，是大有經(jīng)濟效益的工作。

3.3.2垃圾焚燒設(shè)備廠必須和設(shè)計院、焚燒廠合作，全面跟蹤焚燒設(shè)備工程設(shè)計、安裝調(diào)試運行中的優(yōu)缺點，然后全面分析經(jīng)驗和教訓(xùn)及具體技術(shù)問題，尋找新的解決辦法、途徑，再設(shè)計更加先進、更加完善、更符合實際的焚燒設(shè)備來，才成為可能。如果單靠制造廠引進外國一個專利或一部分專利，照著干，是遠遠不夠的，因為中國的垃圾有它的特色。哪個工廠也沒有經(jīng)濟實力搞幾套焚燒廠作試驗。最省錢的辦法是主動找上設(shè)計院和焚燒廠一道合作，發(fā)揮各自優(yōu)勢，注重各自側(cè)重點，全面跟蹤項目全過程，有志者事竟成。

篇（4）

中圖分類號：[TU992.3] 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

目前，我國污水處理廠每年排放的污泥量(干重)約 140 萬噸，且以每年10％以上的速度增長。隨著國家污水處理設(shè)施不斷完善，污水處理率逐年提高和處理程度的深化，污水處理廠的污泥處理處置問題日益顯著。本文詳細介紹了城市污泥幾種常用的處理處置方法，并對其優(yōu)缺點進行比較。

污泥處理處置的一般流程

目前，國內(nèi)外污泥處理處置的方法眾多，一般采用濃縮、脫水、消化、干化、焚燒、堆肥等不同處理方法與土地利用、衛(wèi)生填埋和建材利用等幾個處置方式的組合流程。

污泥處理處置過程中的濃縮、消化、脫水、干化、焚燒、綜合利用等過程都是相輔相成的。按2001年版《日本下水道施設(shè)計畫、設(shè)計指針和解說》，城市污水處理廠污泥處理流程（見圖1）主要有以下2種：

圖1 城市污水處理廠污泥處理流程圖

第一個流程中，污泥經(jīng)過消化，使污泥減量化、穩(wěn)定化和無害化，便于衛(wèi)生填埋或綜合利用。而第二個流程中，由于后續(xù)有干化或焚燒工藝，所以消化處理可以超越，即當(dāng)采用污泥消化時，污泥處理處置宜走綜合利用之路，而當(dāng)污泥采用焚燒工藝時，可以超越消化池，避免流程中環(huán)節(jié)過多，熱量損失過多。

常用污泥處理處置方案概述

目前，污泥處理處置主要的方式有土地利用、衛(wèi)生填埋、建材利用、干化焚燒等。

2.1土地利用

污泥的土地利用是指經(jīng)過堆肥處理的污泥或污泥產(chǎn)品應(yīng)用于園林、綠地、土壤修復(fù)及改良，目前國內(nèi)污水污泥的處理處置技術(shù)和實際應(yīng)用，在污泥制肥上獲得實質(zhì)性的進展，將污泥制成有機顆粒肥、有機復(fù)混肥和有機微生物肥料施用于綠化，不僅解決了污泥出路，同時使得污泥利用資源化，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。但臭氣散發(fā)往往影響到周邊居民的日常生活，露天堆肥帶來的對周邊環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重。污泥土地利用受限于污泥的泥質(zhì)，特別是重金屬含量不得超過國家的有關(guān)規(guī)定，同時存在一定的潛在風(fēng)險，如果施用不當(dāng)，很容易造成環(huán)境的二次污染。

衛(wèi)生填埋

污泥衛(wèi)生填埋場中污泥的處置工藝采用衛(wèi)生填埋技術(shù)，即在利用自然界代謝功能的同時，通過工程手段和環(huán)保措施，使污泥安全消納，并逐步達到充分穩(wěn)定的處置效果。由于土地資源有限，該方式逐漸受到限制，近年來各大城市就污泥的進一步處理和循環(huán)利用尋找最佳出路。

建材利用

污泥作為建材的原料，一般包括用作水泥添加料、制陶粒、制磚材和制輕質(zhì)骨料等。日本在建材利用方面技術(shù)領(lǐng)先，較多的工程應(yīng)用實例，污泥干化或焚燒后的無機灰末均可作為建材的原料利用。我國也正在嘗試，有條件的地區(qū)應(yīng)積極推廣污泥建材綜合利用。

污泥干化

干化處理后的污泥可以成為一種特殊的資源加以利用，為污泥的市場化提供基礎(chǔ)，如作為建材、土地利用或焚燒進一步減量。蘇州工業(yè)園區(qū)污泥干化項目設(shè)計規(guī)模300 t/d，就近利用熱電廠的蒸汽作為干化熱源，干化并輸送至熱電廠與煤混燒。

焚燒

污泥焚燒是一種常見的污泥最終處置方法，它可破壞全部有機質(zhì)，殺死一切病原體，并最大限度地減少污泥體積。當(dāng)污泥自身的燃燒熱值較高，城市衛(wèi)生要求較高，或污泥中有毒物質(zhì)含量高，不能被綜合利用時，可采用焚燒處置。污泥在焚燒前，一般應(yīng)先進行脫水處理甚至熱干化，以減少負荷和能耗。污泥焚燒在技術(shù)上是可行的，并已達到了工業(yè)規(guī)模的程度。

國外污泥處理處置現(xiàn)狀

目前國內(nèi)外污水污泥處置技術(shù)主要有：農(nóng)業(yè)利用、填埋、焚燒及熱水解等。

從1910年起各國就開始以焚燒工藝為主作為處理市政污泥的主要方法，如歐洲的德國、丹麥、瑞典、瑞士等國以及亞洲的日本，據(jù)EPA估計，1993年美國就已經(jīng)擁有343座活性污泥焚燒爐，在丹麥，每年約有30%的污泥集中在32座焚燒廠集中助理；而瑞士政府已要求2003年起瑞士將禁止污水廠的污泥用于農(nóng)業(yè)，所有污水廠污泥要進行污泥焚燒處理，而焚燒法處置污泥在國土資源緊張的日本發(fā)展迅速，應(yīng)用最廣，處理量約占全國的總污泥量為62.7%。目前歐洲最大的污泥干化焚燒處理處置中心位于荷蘭的Moerdijk，處理量約占荷蘭全國的總污泥量的27%。污泥干化焚燒技術(shù)經(jīng)過近百年的發(fā)展，已經(jīng)形成了成熟的工藝?yán)碚摵拖冗M的設(shè)備。

污泥處置方案確定

污泥處理處置應(yīng)綜合考慮污泥泥質(zhì)特征、地理位置、環(huán)境條件和經(jīng)濟社會發(fā)展水平等因素，因地制宜地確定污泥處置方式。

土地利用在國內(nèi)外污泥處置方法中污泥逐漸受到重視，經(jīng)過堆肥處理的污泥或污泥產(chǎn)品應(yīng)用于可用于制肥、園林、綠地、土壤修復(fù)及改良。

衛(wèi)生填埋也是國內(nèi)較常用的處理處置方式，但是隨著城市發(fā)展，人口劇增，垃圾產(chǎn)量日益增多，垃圾填埋場容量已趨于飽和，污泥處理后若再運往垃圾填埋場填埋，一方面占用了垃圾填埋場的容量，另一方對環(huán)境造成影響，易造成二次污染。

建材利用是目前比較理想的污泥處理處置方式。然而，污泥建材利用的推廣必須對產(chǎn)品質(zhì)量的要求和干化污泥的要求單獨評價，污泥的處置方法必須保證能夠長期運行。

污泥干化焚燒是污泥減量化、穩(wěn)定化最徹底的方式，焚燒后灰渣僅是原污泥干固體的7.5%，如果運輸至填埋場，可大大減少運輸成本，減少需要的填埋場容積，還可作為部分的覆蓋土使用；作為建材利用，可以用作道路基層的回填等。

綜合所述，在考慮選用某種污泥處理處置方法時，要從環(huán)境安全、資源投入、資源產(chǎn)出和收益影響比幾個方面來考慮污泥處理方案，同時兼顧環(huán)境生態(tài)、社會效益和經(jīng)濟效益三者之間的平衡。不管采用哪一種污泥處理處置措施都需要考慮投資和運行成本和經(jīng)濟承受能力，要在設(shè)備投資、運行費用、地價和人力價格等基礎(chǔ)上對處理方法加以綜合評估。各地區(qū)在處置污泥時要根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境、經(jīng)濟水平、技術(shù)措施、交通運輸、能源、污泥利用市場和容量等因素，隨著公眾認識的提高和興趣的改變而發(fā)生變化。

參考文獻

篇（5）

表1 國內(nèi)已建城市污水處理廠污水污泥處理工藝

序號

污泥處理流程

應(yīng)用比例

1

濃縮池 最終處置

21.63%

2

雙層沉淀池污泥 最終處置

1.35%

3

雙層沉淀池污泥 干化場 最終處置

2.70%

4

濃縮池 消化池 濕污泥池 最終處置

6.76%

5

濃縮池 消化池 機械脫水 最終處置

9.46%

6

濃縮池 濕污泥池 最終處置

14.87%

7

濃縮池 兩相消化池 濕污泥池 最終處置

1.35%

8

濃縮池 兩級消化池 最終處置

2.70%

9

濃縮池 兩級消化池 機械脫水 最終處置

9.46

10

初沉池污泥 消化池 干化場 最終處置

1.35%

11

初沉池污泥 兩級消化池 機械脫水 最終處置

1.35%

12

接觸氧化池污泥 干化場 最終處置

1.35%

13

濃縮池 消化池 干化場 最終處置

1.35%

14

濃縮池 干化場 最終處置

4.05%

15

初沉池污泥 濃縮池 兩級消化池 機械脫水 最終處置

1.35%

16

濃縮池 機械脫水 最終處置

14.87%

17

初沉池污泥 好氧消化 濃縮池 機械脫水 最終處置

2.70%

18

濃縮池 厭氧消化 濃縮池 機械脫水 最終處置

1.35%

注：表中未注明的污泥均為活性污泥。

表2 幾種濃縮方法的比能耗和含固濃度

濃縮方法

污泥類型

濃縮后含水率（%）

比能耗

干固體（Kw·h/t）

脫除水（Kw·h/t）

重力濃縮

初沉污泥

90~95

1.75

0.20

重力濃縮

剩余活性污泥

97~98

8.81

0.09

氣浮濃縮

剩余活性污泥

95~97

131

2.18

框式離心濃縮

剩余活性污泥

91~92

211

2.29

無孔轉(zhuǎn)鼓離心濃縮

剩余活性污泥

92~95

117

1.23

從表中可以看出，初沉污泥用重力濃縮法處理最為經(jīng)濟。對于剩余污泥來說，由于剩余活性污泥濃度低，有機物含量高，濃縮困難，采用重力濃縮法效果不好，而采用氣浮濃縮、離心濃縮則設(shè)備復(fù)雜，費用高，也不適合中國國情。所以，目前國內(nèi)推行將剩余活性污泥送回初沉池與初沉污泥共同沉淀的重力濃縮工藝，利用活性污泥的絮凝性能，提高初沉池的沉淀效果，同時使剩余污泥得到濃縮。國內(nèi)污水廠對此進行了試驗研究，表明這種工藝的初沉池出水水質(zhì)好于傳統(tǒng)工藝[4]。因此，國內(nèi)當(dāng)前將重力濃縮法作為主要的污泥濃縮方法，圖1為國內(nèi)污水廠所采用的污泥濃縮方法情況。

由于國內(nèi)經(jīng)濟狀態(tài)和資金短缺，且污泥中有機物含量低，所以重力濃縮法仍然將是國內(nèi)今后主要污泥減容手段。

1.1.3 污泥穩(wěn)定

國內(nèi)目前常用的污泥穩(wěn)定方法是厭氧消化，好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用，并且污泥堆肥正處于不斷研究階段，而熱解和化學(xué)穩(wěn)定方法或者是由于技術(shù)的原因或者是由于經(jīng)濟、能耗的原因而很少被采用[5]。圖2為上述幾種污泥穩(wěn)定方法在國內(nèi)所占的比例。

1.1.4 污泥脫水

國內(nèi)現(xiàn)有的污泥脫水措施主要是機械脫水，而干化場由于受到地區(qū)、氣候條件的限制很少被采用。圖3為幾種污泥脫水技術(shù)在國內(nèi)所占的比例。

1.2　國內(nèi)城市污水污泥處理中存在的問題

國內(nèi)城市污水污泥的處理起步較晚，其中也存在許多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.2.1 污泥處理率低、工藝不完善

我國存在著重廢水處理，輕污泥處理的傾向。很多城市未把污泥的處理作為污水廠的必要組成部分，往往是污水處理廠建成后，相當(dāng)長的時間后才建污泥處理系統(tǒng)，造成我國城市污水污泥處理率很低。從表1的工藝中也可以看出，國內(nèi)城市污水廠的污泥處理工藝是很不完善的。污泥經(jīng)過濃縮、消化穩(wěn)定和干化脫水處理的污水廠僅占上述城市污水廠的25.68%。這說明我國70%以上的污水廠中不具有完整的污泥處理工藝。不具有污泥穩(wěn)定處理的污水廠占55.70%，大量未經(jīng)過穩(wěn)定處理的污水污泥將對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染。不具有污泥干化脫水處理的污水廠約占48.65%。污泥經(jīng)濃縮、消化后，尚有約95%~97%含水率，體積仍然很大。這樣龐大體積的污泥如果不經(jīng)過污泥的干化脫水處理，將為運輸及后續(xù)處置帶來許多不便。

1.2.2 污泥處理技術(shù)設(shè)備落后

當(dāng)前我國有些污水處理廠所采用的污泥處理技術(shù)已經(jīng)是發(fā)達國家所擯棄的技術(shù)，其水平還停留在發(fā)達國家的70、80年代的水平，有的甚至是國外的60年代的水平。而且有些污泥處理技術(shù)根本不合乎國內(nèi)的污水污泥特性，對所采用的技術(shù)缺乏必要的調(diào)查研究。污泥處理設(shè)備也比較落后，性能差、效率低、能耗高，專用設(shè)備少，未能形成標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。因此，限制了我國污泥處理技術(shù)的提高和發(fā)展。

1.2.3 污泥處理管理水平低

很多已建成的污泥處理設(shè)施不能正常運行，除技術(shù)水平外，管理水平低也是重要因素。大部分污水廠的管理人員和操作人員的素質(zhì)較差，缺乏管理經(jīng)驗，不能有效地組織生產(chǎn)，加上技術(shù)人員少，各個專業(yè)不配套，所以一旦生產(chǎn)上出現(xiàn)問題，不知如何處理，有的污水處理廠的污泥處理系統(tǒng)只好長期停止運行。提高污水廠的管理水平，早日實現(xiàn)科學(xué)管理是保證污水廠污泥系統(tǒng)長期運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在。

1.2.4 污泥處理設(shè)計水平低

我國排水事業(yè)有很大發(fā)展，積累了較為豐富的污水處理設(shè)計經(jīng)驗，并培養(yǎng)了大批設(shè)計人材。但在污泥處理方面，我國還缺乏實踐經(jīng)驗和設(shè)計經(jīng)驗，尤其是污泥處理系統(tǒng)的整體水平還比較低，從已建成的污水處理廠的污泥處理裝置看，運行工況不佳，不能保證長期運行，很多廠的裝置建成后，又進行較大的技術(shù)改造，造成人力、物力和財力的極大浪費。

1.2.5 污泥處理投資低

國內(nèi)污泥處理投資只占污水處理廠總投資的20%～50%，而發(fā)達國家污泥處理投資要占總投資的50%～70%。

1.3 我國城市污水污泥處置的狀況及分析

城市污水污泥的處置途徑包括土地利用、衛(wèi)生填埋、焚燒處理和水體消納等方法，這些方法都能夠容納大量的城市污水污泥，但因國家的不同而應(yīng)用情況有所不同。我國自80年代初第一座污水處理廠天津紀(jì)莊子污水處理廠建成投產(chǎn)后，污泥即由附近郊區(qū)農(nóng)民用于農(nóng)田。其后北京高碑店等污水處理廠的污泥也均用于農(nóng)田。隨著城市污水污泥產(chǎn)生量和污水處理廠的逐漸增多，目前我國已開始將污水處理廠污泥用于土地填埋和城市綠化，并將污泥作基質(zhì)，制作復(fù)合肥用于農(nóng)業(yè)等。但在國內(nèi)，總的狀況還是以污泥土地利用的形式為主，將污泥用于農(nóng)業(yè)。可由于國內(nèi)在污泥管理方面對污泥所含病原菌、重金屬和有毒有機物等理化指標(biāo)及臭氣等感官指標(biāo)控制的重視程度還不夠高，因此限制了對污泥的進一步處置利用，圖4為幾種污泥處置技術(shù)在國內(nèi)所占的比例。

國內(nèi)的污泥處置，即最終出路存在嚴(yán)重問題，從上圖可以看到仍有13.79%的污泥沒有任何處置，這將為環(huán)境污染帶來巨大危害。污泥散發(fā)的臭氣污染空氣，病原菌對人類健康產(chǎn)生潛在威脅，重金屬和有毒有害有機物污染地表和地下水系統(tǒng)。造成這種現(xiàn)象的原因可以歸納如下：由于國內(nèi)污泥處理處置的起步較晚，許多城市沒有將污泥處置場所納入城市總體規(guī)劃。造成很多處理廠難以找到合適的污泥處置方法和污泥棄置場所；我國污泥利用的基礎(chǔ)薄弱，人們對污泥利用的認識存在嚴(yán)重不足，對污泥的最終處置問題缺乏關(guān)注，給一些有害污泥的最終處置留下了隱患；污泥的利用率不是很高，仍有一部分的污水廠污泥只經(jīng)貯存即由環(huán)衛(wèi)部門外運市郊直接堆放，尤其是國內(nèi)一些南方城市很多采用這種方式。這樣的處置方式既影響了污水廠的正常運行，同時污泥的隨意堆放又可能產(chǎn)生二次污染，也造成污泥資源的浪費。因此，我國當(dāng)前面臨的問題是盡快發(fā)展污泥處置技術(shù)來解決不斷增長的污水污泥。

2 我國城市污水污泥處理處置對策

2.1 我國城市污水污泥處理途徑

從國內(nèi)今后的發(fā)展趨勢來看，其城市污水處理將形成以國家投資的大型污水處理廠為主，各地區(qū)根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r投資興建的不同規(guī)模污水處理廠并存的局面，因此對污水廠污泥的處理應(yīng)根據(jù)污水廠所處的環(huán)境位置、處理規(guī)模、資金來源、經(jīng)濟技術(shù)水平來確定適合中國國情的工藝方法和技術(shù)設(shè)備等。

污泥處理的目的是使污泥減容化、穩(wěn)定化、無害化及綜合利用。對于國內(nèi)城市的各類污水處理廠來說，應(yīng)該不斷完善其污水污泥處理工藝，選擇包括污泥濃縮、厭氧消化、脫水等較完善的污泥處理工藝，并積極開發(fā)性能良好的、國產(chǎn)的污泥濃縮、穩(wěn)定和脫水的裝置和機械，以提高污泥的含固率，使后續(xù)的污泥處置和綜合利用能順利進行。就選擇污水污泥濃縮技術(shù)來說，由于國內(nèi)城市污水污泥中有機物含量低，所以采用重力濃縮仍然是一種經(jīng)濟、有效的污泥減容方法。污泥脫水的方法主要包括自然干化和機械脫水，而自然干化由于受到氣候、地區(qū)的限制而很少被采用。污泥的機械脫水能有效降低污泥體積，為污泥的后續(xù)處置打下良好基礎(chǔ)。現(xiàn)在常用的機械脫水技術(shù)有板框壓濾脫水、帶式壓濾脫水和離心脫水等，在實際運行中各有其優(yōu)缺點，同時污泥的性質(zhì)對脫水效果影響很大，因此對機械脫水方法的選擇應(yīng)根據(jù)污水廠工藝、運行的特點和污泥處理處置的要求而定。污泥處理時采用不同的穩(wěn)定方法對整個污水處理的工藝選擇和技術(shù)經(jīng)濟比較有舉足輕重的影響，典型的穩(wěn)定方法有厭氧消化、好氧消化和堆肥等的生物穩(wěn)定法及投加石灰的化學(xué)穩(wěn)定法。對目前國內(nèi)現(xiàn)有的情況來說，應(yīng)考慮采用基建投資少、運行管理費用低、簡易高效的污泥穩(wěn)定方法。污泥的中溫厭氧消化法為國內(nèi)的部分污水處理廠所采用，它不僅能將污泥中的有機物降解，同時殺死部分病原菌和寄生蟲（卵），從而使污泥達到穩(wěn)定化以及部分無害化，而且消化產(chǎn)生的沼氣還可作能源回收。不過該法投資大，操作管理嚴(yán)格，對工藝技術(shù)及安全運行的要求也較高，這對國內(nèi)大型的污水處理廠來說是可行的，而對于國家缺乏技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢的小型污水處理廠，采用污泥厭氧消化作為污泥穩(wěn)定、無害化措施是不可行的。筆者認為，對于小型污水處理廠，一是在選擇污水處理工藝時，可選擇延時曝氣法(如采用氧化溝)，由于該工藝產(chǎn)生的污泥隨著泥齡的增長，有機物分解趨于完善，揮發(fā)分含量隨之減少，其能量也逐漸降低，污泥趨于穩(wěn)定。當(dāng)污泥齡足夠長時，其好氧穩(wěn)定的結(jié)果與厭氧消化穩(wěn)定的結(jié)果很接近[6]。二是采用生污泥直接脫水后進行好氧堆肥的方法，好氧堆肥是利用微生物的作用，將污泥轉(zhuǎn)化為類腐殖質(zhì)的過程，可消除污泥惡臭，堆肥后污泥穩(wěn)定化、無害化程度高，是經(jīng)濟簡便，高效低能耗的污泥穩(wěn)定化無害化替代技術(shù)。

2.2 污泥堆肥是符合中國國情的污泥穩(wěn)定技術(shù)

污泥農(nóng)用前最好進行堆肥化處理，目的是經(jīng)過生物降解作用，使植物養(yǎng)分形態(tài)更有利于植物的吸收，另一方面還可消除臭味、殺死病原菌和寄生蟲。

目前世界各國普遍采用的堆肥方法有靜態(tài)和動態(tài)堆肥兩種，如自然堆肥法、圓柱形分格封閉堆肥法、滾筒堆肥法、豎式多層反應(yīng)堆肥法以及條形靜態(tài)通風(fēng)等堆肥工藝，這些方法都在不斷發(fā)展和完善。

近年來，國內(nèi)先后建成了一些機械化程度較高的堆肥廠，如無錫、杭州、武漢、上海等地的機械化堆肥技術(shù)包括較完整的前處理、發(fā)酵、后處理工藝和設(shè)備，其堆肥技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量、運行操作可控性、環(huán)境質(zhì)量等方面的指標(biāo)都達到了較高水平。天津市污水處理研究所在紀(jì)莊子污水處理廠進行的污泥高溫堆肥的試驗和研究中，探索出了一套少加甚至不加調(diào)節(jié)劑、簡單而便于操作管理的污泥堆肥工藝，同時提出了工藝流程和技術(shù)參數(shù)，為生產(chǎn)線的設(shè)計與建設(shè)提供了技術(shù)依據(jù)。以堆肥處理前、后消化污泥的提取液為試驗液，以草履蟲為試驗對象所進行的綜合毒性研究表明，兩者的半致死濃度相差近10倍，說明堆肥對毒性有機物的降解效果是顯著的[7]。

1997年北京市環(huán)境保護科學(xué)研究院總結(jié)多年研究成果，吸取國內(nèi)外各類機械堆肥裝置的優(yōu)點設(shè)計、研制了污泥動態(tài)發(fā)酵器，該裝置效率高、能耗低，便于操作管理和設(shè)備化。根據(jù)所研制的設(shè)備，提出以污泥動態(tài)發(fā)酵器為核心的污泥制復(fù)合肥新工藝路線，建成了1條年產(chǎn)5000t復(fù)合肥生產(chǎn)的裝置。生產(chǎn)線包括污泥動態(tài)發(fā)酵器、混合攪拌器、圓盤造粒機、烘干機、篩分機等組成，運行以后設(shè)備穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟效益明顯。該研究提出的污泥動態(tài)發(fā)酵無害化及污泥制肥工藝，將在北京市高碑店等污水處理廠的污泥處理處置中得到應(yīng)用，對于解決北京市的污水污泥處置問題，會起到很好的作用。可以說，該項技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用已經(jīng)有了良好的開端[8]。

2.3 污泥土地利用是符合中國國情的處置方法

一般來說，各國家對于污泥處置方式的選擇應(yīng)兼顧到環(huán)境生態(tài)效益與處置成本、經(jīng)濟效益之間的平衡。一種有效的、適合本國具體情況的污泥處置方法應(yīng)該是在環(huán)境上衛(wèi)生、社會上被接受及經(jīng)濟上有效的方法。污泥土地填埋對污泥的土力學(xué)性質(zhì)要求較高，需要大面積的場地和大量的運輸費用，地基需作防滲處理以免污染地下水，填埋場的廢氣可能污染環(huán)境等，近年來污泥填埋處置所占比例越來越小；焚燒法的技術(shù)和設(shè)備復(fù)雜、耗能大、費用較高，并且有大氣污染問題；污泥投海受到地理位置和國際海洋有關(guān)公約的限制以及對海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類食物鏈已造成威脅，中國政府已于1994年初接受三項國際協(xié)議，承諾于1994年2月20日起不在海上處置工業(yè)廢物和污水污泥；污水污泥用作建材是近年處于研究階段的新課題，尚有許多技術(shù)難題需要解決。因此，上述幾種方法的使用在我國受到限制。

從污泥的成分看，其中有機物、氮、磷等的含量均高于一般農(nóng)家?guī)剩€含有鉀及其它微量元素[9]。若施用于土地中，對土壤物理、化學(xué)及生物學(xué)性狀有一定的改良作用。污泥中的有機物質(zhì)可明顯改善土壤的結(jié)構(gòu)性，使土壤的容重下降，孔隙增多，土壤的通氣透水性和田間持水量提高[10 11]，從而改善土壤的物理性質(zhì)。施用污泥也可提高土壤的陽離子交換量，改善土壤對酸堿的緩沖能力，提供養(yǎng)分交換和吸附的活性位點，從而提高土壤保肥性[12]。污泥中豐富的各種養(yǎng)分，明顯地增加土壤氮、磷養(yǎng)分，并能有效地向植物提供養(yǎng)分[11]，減少化學(xué)肥料的施用量，從而可降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。此外，污泥可以使土壤中微生物量增加和代謝強度提高而改變土壤的生物學(xué)性狀，所以污泥土地利用是適合我國目前的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r是一種積極的、生產(chǎn)性的污泥處置方法[13 14]。同時，我國是一個發(fā)展中的國家，又是一個農(nóng)業(yè)大國，其廣闊的土地資源是發(fā)展污水污泥土地利用的天然優(yōu)勢。因此，無論從經(jīng)濟因素還是從肥效利用因素出發(fā)，污泥的土地利用特別是污泥的農(nóng)用都是一種符合中國國情的處置方法。這種處置方法一方面可以為國內(nèi)污水廠污泥找到一條根本出路，另一方面還可緩解我國農(nóng)村資源的短缺。

2.4 污泥土地利用應(yīng)注意的問題

2.4.1 加強病原菌和寄生蟲的控制

城市污水處理廠污泥中含有大量的病原微生物和寄生蟲，如不加以控制，則污泥在土地利用或使用過程中會對人畜的健康造成危害。因此污泥在處置或利用前進行高、中溫好氧法或厭氧法處理或采用輻射處理是不可或缺的環(huán)節(jié)。

2.4.2 重視對污泥中重金屬及有毒有機物的控制

污水污泥中的重金屬和有機污染物含量已成為污泥土地利用的重要限制因素，污泥中往往含有大量的銅、鎳、鎘、鉛、鋅、汞等重金屬和許多種有毒有機物，若農(nóng)田中長期施用會導(dǎo)致土壤污染，它們被農(nóng)作物吸收后又通過食物鏈進入人體，從而影響人體健康。盡管國內(nèi)城市污水廠的污水以生活污水為主，但國內(nèi)城市污水污泥中重金屬含量還是有部分超過農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)[2 15]。因此，將污泥作土地利用時，應(yīng)特別注意污水污泥中重金屬超標(biāo)問題。污泥中有機污染物的研究工作已經(jīng)在發(fā)達國家開展了很多年，但我們在這方面的研究工作還不是很多。然而，很少研究工作并不意味著我國的污水污泥中不含或少含有機污染物。北京高碑店污水處理廠的污泥中已經(jīng)檢測到35種含氮芳香族化合物，并有7種已經(jīng)定量化[16]。因此，在污水污泥中有機污染物與重金屬這兩個領(lǐng)域的研究工作還有很多要做，包括污泥中有機污染物和重金屬的表現(xiàn)形式以及污泥處理過程中它們的變化及對土壤-污泥系統(tǒng)的影響。這樣才可以很好地解決污泥中污染物對環(huán)境及人類健康造成的影響。然而，污泥質(zhì)量根源于污水廠處理的污水的質(zhì)量，因此也要從污染源著手，降低進入城市污水的重金屬及其它有毒物質(zhì)的濃度，即必須使排入城市污水管道的工業(yè)廢水水質(zhì)符合《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ18－86)。

2.4.3 污泥的施用量

污水污泥的農(nóng)業(yè)利用，不僅可以消除污泥對環(huán)境的污染，也可使其資源化而提高作物產(chǎn)量。但是，不合理的施用污泥，很可能導(dǎo)致土壤中重金屬元素的積累，造成土壤資源的污染和危害人類的健康。一般來說某塊農(nóng)田適用污泥數(shù)量有一定限度，當(dāng)達到這一限度時，污泥的農(nóng)用就應(yīng)停止一段時間后再繼續(xù)進行。具體的污泥施用量應(yīng)在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)氣候條件、地理環(huán)境、作物種類及土壤同化能力制定適合本地區(qū)特點的污泥施用額定負荷量，以確保污泥的農(nóng)田施用安全。

2.4.4 制定完善標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)，推廣與普及環(huán)境知識

許多發(fā)達國家已對污泥的處置利用制定了法律法規(guī)，對污泥的標(biāo)準(zhǔn)、施用地點的選擇、水源的保護、病原菌的控制、重金屬的允許施入量、運輸?shù)榷甲髁讼鄳?yīng)的規(guī)定。目前，我國關(guān)于污泥施用的標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)還不健全，比如污泥農(nóng)業(yè)利用中關(guān)于重金屬的控制標(biāo)準(zhǔn)只是在研究小麥的基礎(chǔ)上建立起來的，很明顯這樣會存在片面性，因此這樣的標(biāo)準(zhǔn)有待于在科學(xué)研究的基礎(chǔ)上進一步完善。另一方面是要向社會各界大力傳播環(huán)保知識。污泥土地中的一個重要問題是，要讓廣大的污泥用戶了解科學(xué)施用污泥的利益和盲目施用污泥的危害，自覺地遵守污泥土地利用的環(huán)境法律法規(guī)和科學(xué)施用技術(shù)規(guī)范。

3 結(jié)語

隨著我國工業(yè)和城市的發(fā)展，污水處理率的提高，其產(chǎn)生量必然越來越大。從目前情況來看，國內(nèi)污泥處理利用技術(shù)還比較落后，污泥處理率還比較低，人們對污泥處理處置必要性認識還不夠，污泥的處理處置存在嚴(yán)重的不足，許多問題亟待解決。同時，我國是一個農(nóng)業(yè)大國，將經(jīng)過堆肥穩(wěn)定化后的污泥進行土地循環(huán)利用，應(yīng)該是國內(nèi)污泥處置利用較有發(fā)展前景的一種途徑。為了解決國內(nèi)污泥處理處置中存在的問題，充分利用污泥這種資源，減少環(huán)境公害，我國必須大力發(fā)展污泥處理處置和利用的各種技術(shù)。

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