一、我国当前城市固体废弃物现状。
固体废弃物是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质(国外的定义则更加广泛,动物活动产生的废弃物也属于此类),通俗地说,就是“垃圾”。主要包括固体颗粒、垃圾、炉渣、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质食品、人畜粪便等。有些国家把废酸、废碱、废油、废有机溶剂等高浓度的液体也归为固体废弃物。
随着我国经济社会的高速发展,城市化进程的加快以及人民生活水平的提高,固体废弃物的产生量逐年增加。固体废弃物的处理成为了全国人民亟待处理的大问题,为实现社会可持续发展具有举足轻重的作用。
我国固体废弃物存量大,涉及有废弃化学建材、废弃混泥土、废弃砖瓦、废弃植物纤维、工业废渣、生活垃圾等很多方面。其种类复杂,按成份可以分为有机和无机废物;按形状可分为固体废弃的和泥状废物;按危害可以分为有毒废物、有害废物和一般废物;按其**可以分为工业废物、城市垃圾和农业垃圾等几类。
城市生活固体废弃物主要是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃
固体废弃物。
物,即城市生活垃圾,主要包括居民生活垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾(又称。
渣土)。一般来说,城市每人每天的增圾量为1-2公斤,其多寡及成分与居民物质生活水平、习惯、废旧物质**利用程度、市政建筑情况等有关。如国内的垃圾主要为厨房垃圾。
有的城市生活固体废弃物来说,每年的产量就十分惊人。在18世纪中叶,世界人口仅有3%住在城市;到2023年,城市人口比例占29%;2023年,这个数字上升到41%。预计到2023年,世界人口的60%将住在城市或城区周围。
这么多人住在或即将住在城市,而城市又是高度集中、环境被大大人工化的地区,城市垃圾所产生的污染极为突出。2023年各国处置城市垃圾情况国别。
处置的城市垃圾数量(吨)美国160*106日本 43.9*106德国 32.6*106英国 16.
0*106法国 15.5*106意大利 14.0*106加拿大 12.
6*106
由表可知,一般来说,城市生活水平愈高,垃圾产生量愈大,在低收入国家的大城市,如加尔各答、卡拉奇和雅加达,每人每天产生0.5-0.8千克;在工业化国家的大城市,每人每天产生的垃圾通常1千克左右。
二、固体废弃的危害。
固体废弃物就是我们所说的垃圾,它是人类新陈代谢排泄物和消费品消费后的废弃物品。目前城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾以及工业生产排出的固体废弃物,数量急剧增加,成分日益复杂,大大超过自然界的自净能力。
垃圾若不及时清除,必然污染空气,对土壤、水体都会造成严重污染。例如,固体废弃物经日晒雨淋,它们的渗出液中所含有毒物质渗入土壤后,会改变土壤结构,影响土壤中微生物的活动,妨碍植物根系生长或在植物体内积累。一只小钮扣电池所含的有毒物质渗入地下水中,它所污染的水量远远超过一个人一生所用的水量的总和。
照相机用的钮扣电池一粒,能使60万升水受到污染。有资料表明,一节废镍铬电池烂在地里,能使一平米的土地失去使用价值,在酸性土壤中这种污染尤为严重,因为它会变成镍、铬离子渗入水体,在食物链的富集化作用下最后进入人体而中毒。垃圾不及时清理,会导致蚊蝇孳生、细菌繁殖,老鼠活动猖狂,使疾病迅速传播,危害人体健康。
固体危害如下:
a、固体废弃物污染水体。
固体废物未经无害化处理随意堆放,将随天然降水或地表径流入河流、湖泊,长期淤积,使水面缩小,其有害成份的危害将是更大的。固体废物的有害成分,如汞(来自红塑料、霓虹灯管、电池、朱红印泥等)、镉(来自印刷、墨水、纤维、搪瓷、玻璃、镉颜料、涂料、着色陶瓷等)、铅(来自黄色聚乙烯、铅制自来水管、防锈涂料等)等微量有害元素,如处理不当,能随溶沥水进入土壤,从而污染地下水,同时也可能随雨水渗入水网,流入水井、河流以至附近海域,被植物摄入,再通过食物链进入人体,影响人体健康。我国个别城市的垃圾填埋场周围发现,地下水的浓度、色度、总细菌数、重金属含量等污染指标严重超标。
b、固体废弃物污染大气。
固体废弃物中的干物质或轻质随风飘扬,会对大气造成污染。焚烧法是处理固体废弃物目前较为流行的方式,但是焚烧将产生大量的有害气体和粉尘,一些有机固体废弃物长期堆放,在适宜的温度和湿度下会被微生物分解,同时释放出有害气体。
c、固体废弃物污染土壤。
土壤是许多细菌、真菌等微生物聚居的场所,这些微生物在土壤功能的体现中起着重要的作用,他们与土壤本身构成了一个平衡的生态系统,而未经处理的有害固体废弃物,经过风化、雨淋、地表径流等作用,其有毒液体将渗入土壤,进而杀死土壤中的微生物,破坏了土壤中的生态平衡,污染严重的地方甚至寸草不生。
d、固体废弃物侵占土地。
不断增加的产生量相当迅速,许多城市利用大片地城郊边缘的农田来堆放它们,难怪科学家从卫星拍回的地球**上,围绕着城市的大片白色垃圾是那么显眼。
三、固体废弃物的处理。
对于目前处理固体废弃物的方法,国内外通常采用卫生填埋、堆肥和焚烧这“三大技术”来处理固体废弃物。堆肥和卫生填埋是生物方法,可以处理可声望降解的有机固体废弃物;而焚烧法是物理法,用来处理不可以随意排放、有危险的特种有机废物,以及城市污水处理厂的剩余活性污泥和生活垃圾。
1、堆肥法:它是一种古老的微生物处理有机固体废弃物的方法。堆肥化就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,有控制的促进可被降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。
堆废化的产物称为堆肥。根据处理过程中起的作用的微生物对氧气要求的不同,可以分为好养和厌氧堆肥2种。
a、好氧堆肥法:指寨有氧条件下,通过好氧微生物的作用使有机废弃物达到稳定化,转变成简单的无机物的方法。在堆肥过程中,微生物通过自身一系列的生命活动,包括氧化、还原和合成等过程,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,并且放出生物深处活动所要的能量;把另亦不过有机物转化为生物体自身的细胞物资,用于微生物的生长繁殖,长生更多的微生物体。
好样堆肥过程:根据好样堆肥过程中堆料温度的变化、有机物的分解以及微生物类群变化情况,好样堆肥的微生物学过程可人为的划分为4个阶段。分别是潜育期、发热期、高温期、降温和腐熟保肥阶段。
该过程中微生物相变化:堆肥微生物的种类和数量,因堆肥的原料**不同而有很大不同。在城市垃圾中,以一年生植物残体为主要原料,在好氧堆肥过程中,常见到一下微生物的相变化特征:
细菌、真菌——纤维分解菌——放线菌——能分解木质素的菌类。
影响好氧堆肥的因素:城市生活垃圾的好氧堆肥过程由好氧微生物完成,因此凡是能够影响微生物活性的因素均会影响垃圾的好氧分解,可以概括为以下几个方面。有垃圾原来的营养配比、湿度、通风、发酵温度、ph值等。
堆肥工艺:20世纪70年代以前我国垃圾堆肥,主要采用的是一次性发酵工艺,但80年代后都采用2次发酵工艺。具体有以下工艺。
静态堆肥工艺:该工艺简单,设备少,处理成本低,但是占用土地多,易产生苍蝇和恶臭,发酵周期50天,用人工翻动,第天各翻动一次,以后35天的腐熟阶段每周翻动一次,在翻动是可喷洒少量的水以补充蒸发的水分。
高温动态二次堆肥工艺:可以分2个阶段。前5~7天为动态发酵,机械搅拌,通入充足的空气,好氧菌活性强,温度高,快速分解有机物物。
发酵7天大部分治病菌死亡。7天后用皮带将发酵半成品输送到其他车间进行静态发酵,垃圾进一步降解稳定,20~25天完全腐熟。
立仓式堆肥工艺:其发酵仓高10~15米,分隔6格。经分选,破碎后的垃圾由皮带输送至仓顶一格,受自己重力和栅板的控制,注入下降至下一格。
一周全下降至底部,出料运送到二次发酵车间继续发酵使它腐熟稳定。从顶部至以下5格都通入空气,从顶部补充适量的水分,温度高,发酵过程迅速,24小时温度上升50,70度可以保持3天,随后温度逐渐下降。
滚筒式堆肥工艺:其称为达若生物稳定法。滚筒直径2~4米,长度15~30米,转速0.
4~2.0r\min,滚筒横卧稍倾斜。经分选,粉碎的垃圾送入滚筒,旋转滚筒垃圾随着翻动并且向滚筒尾部移动。
在旋转过程中完成有机物生物讲解、升温、杀菌等过程。5~7天出料。
b、厌氧堆肥法:在不通气的条件下,将有机物进行厌氧发酵,子成有机肥料,是固体废弃物无害化的过程。
在厌氧发酵过程中,注意经历了依稀2个阶段:酸性发酵阶段和产期产酸阶段。在酸性发酵阶段中,产酸细菌分解有机物,产生有机酸、醇、二氧化碳、氨、硫化氢等,使ph下降。
产期产酸记得中注意是有产甲烷菌分解有机酸额醇,产生甲烷和二氧化碳。随着有机酸的下降ph迅速上升。
堆肥方式与好氧堆肥相同,但是堆内不通气系统,堆温低,腐熟及无害化所需要的时间长。然而,厌氧堆肥发简便、省工,在不急需要肥或闹动力紧张的情况下可以采用。一般厌氧堆肥需要封堆后一个月翻堆一次,以利于微生物活动使堆肥腐熟。
2、卫生填埋:为防止地下水和大气污染,利用坑洼地填埋城市垃圾,是一种既可处置废物,又可覆土造地的保护环境措施。现在主要进行厌氧填埋,同时可**甲烷气体。
为了防止填埋废物与周围环境接触,尤其是防止地下水污染,在设计上除了必须严格选择具有适宜的水文地质结构和满足其他条件的场址外,还要求在填埋场底部铺有一定厚度的黏土层或高密度聚乙烯材料的衬层,并具有地表径流控制、浸出液的收集和处理、沼气的收集和处理、监测井及适当的最终覆盖层的设计。
在操作管理上必须严格限制危险废弃入场处置,要对每天填埋的废物进行压实覆盖,并特别要注意封场后填埋场的维护和管理。
弊端:卫生填埋相对焚烧处理,投资和运行费用较低,但填埋场占地相当大,大量有机物和电池等物质的填埋,使卫生填埋场渗滤液防渗透、收集处理系统负荷和技术难度大,投资高,填埋操作复杂,管理困难,处理后污水也难以达标排放。此外,填埋场的甲烷、硫化氢等废气也必须处理好,以确保防爆和环保要求。
a、卫生填埋场的类型:
一般的,生活垃圾填埋场定义为:生活垃圾卫生填埋场指的是用于处理处置城市生活垃圾的,带有阻止垃圾渗沥液泄漏的人工防渗膜,带有渗沥液处理或预处理设施设备,运行、管理及维护、最终封场关闭符合卫生要求的垃圾处理场地。
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