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生态环境与城市生活垃圾无害化处理方式

作者

谢方洪

身份证号:371421197304101979

一、引言

城市生活垃圾作为城市化进程的必然产物,其年产量已成为衡量城市发展质量的重要指标。据统计,我国城市生活垃圾年清运量已突破3 亿吨,且以年均 5% -8%的速度增长。若处理不当,不仅占用大量土地资源,更会通过渗透、挥发、扩散等途径污染生态环境,威胁人类健康。无害化处理作为垃圾管理的核心环节,旨在通过技术手段消除或降低垃圾的生物性、化学性危害,实现与生态环境的协调发展。因此,探索适合不同城市特点的无害化处理方式,对保护生态环境、推进“无废城市”建设具有重要意义。

二、城市生活垃圾对生态环境的危害

城市生活垃圾成分繁杂且多元,含有厨余垃圾、塑料产品、纸张材料、金属等诸多成分,若未经无害化处理径直向外排放,会对生态系统产生多层面破坏。

2.1 土壤污染

露天堆存或简易填埋处理的垃圾内,塑料、重金属、电池这类有害物质会借由雨水淋溶侵入土壤,引起土壤结构退化、肥力损耗,像废电池中的铅、汞等重金属,可在土壤里逐步累积,由植物摄取后进入食物链体系,最终危及人体健康,垃圾填埋场周边土壤所含的重金属量,能达到周边区域的5 到 10 倍,污染深度竟可延伸至地下 10 米之上[1]。

2.2 水体污染

水体污染的主要缘由是垃圾渗滤液,每1 吨垃圾可产生 0.3 到 0.5 吨的渗滤液,其含有如化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮等污染物,若未处理便流入河流、湖泊或渗入地下水,可导致水体富营养化情形,引起溶解氧含量降低,引起水生生态环境的破坏,按照2023 年某环保组织监测得出的数据显示,部分非正规垃圾填埋场周边的地下水中氨氮浓度,相较于标准超了20 - 50 倍,远超饮用水安全的既定标准水平。

2.3 大气污染

厌氧条件下垃圾分解会逸出甲烷、硫化氢等气体,甲烷就是强效温室气体,该气体的增温潜势比二氧化碳多出28 倍数值;硫化氢体现出刺激性气味的特质,影响周边空气的质量水平,露天进行垃圾焚烧会产出二噁英、多环芳烃这类剧毒物质,此类物质可借由呼吸道进入人体内部,引起诸如癌症的疾病。

三、城市生活垃圾无害化处理主流技术及环境效益

3.1 卫生填埋技术

卫生填埋是采用分层压实、防渗举措,让垃圾脱离生态环境影响的处理办法,拥有成本实惠、适应范畴宽泛的特质,就目前而言,仍是我国垃圾处理的主要举措,核心之处是铺设高密度聚乙烯(HDPE)防渗膜,构建渗滤液收集和气体导排这两个系统,阻断垃圾跟土壤、水体之间的直接接触途径。在环境效益这个范畴内,卫生填埋可明显降低垃圾露天堆放形成的污染,却需占据大量的土地范围,甲烷气体若不予以回收利用,会导致温室效应进一步加剧,我国推进填埋气发电技术的推广,把甲烷收集起来用来发电,就单座大型填埋场而言,年发电量可达1000 万至 5000 万千瓦时,实现废弃物至能源的转换[2]。

3.2 焚烧发电技术

焚烧技术利用 850C 以上的高温达成垃圾氧化分解,实现的减容率在 90% 以上,还可借助余热完成发电,这项技术适合在土地资源不足的城市采用,在日本、德国这类国家,应用比例超 70% ,我国现阶段此技术占比约为 40% ,其在环境方面的优势体现为大幅降低占地规模,且能源回收的高效性明显,但要严格管制烟气的排放,采用布袋除尘、活性炭吸附、脱酸塔等装置排除二噁英、重金属等污染物质,伴随技术的升级,我国焚烧厂二噁英排放浓度,普遍来讲已控制在低于 0.1ngTEQ/m3 ,与欧盟标准相吻合

3.3 生物堆肥技术

堆肥技术借助微生物把厨余、园林等有机垃圾转化为腐殖质,适合针对有机成分占比显著高的垃圾,其关键之处是对温度(55 - 65℃)、湿度与通气量进行调节,推动微生物对有机物的降解,去除病原菌同时杀灭杂草种子,环境效益凸显出明显的效益:产品可当作有机肥重回农田,实现“土壤到植物再到垃圾最后回归土壤”的循环,某城市以处理厨余垃圾的方式进行堆肥,年均制造有机肥 2 万吨,实现 15% 的化肥使用量替换,缓和了农业面源污染情形,此技术针对垃圾分类的要求偏高,要是混入诸如塑料、玻璃等的不纯物质,引发堆肥质量的恶化[3]。

3.4 热解气化技术

热解气化这种技术,可在缺氧环境中把垃圾高温分解,得到可燃气体,和焚烧作对比,环保方面更胜一筹,二噁英排放减少比例可达 90% 以上,此技术可针对塑料、橡胶等难降解垃圾开展处理工作,然而其设备投入成本偏高,当下正步入推广阶段。

四、无害化处理技术应用中的问题与优化路径

4.1 现存问题

分类体系的完善性欠佳,居民于垃圾分类一事上意识不足,混合垃圾拉高了无害化处理的难度水平,填埋场接纳了厨余垃圾与塑料的混合物,可造成渗滤液处理效率减退;若进入焚烧厂,将导致烟气湿度上升,引起发电效率的减退,技术协同缺漏,单一处理技术在应对复杂垃圾成分上力有不逮。一些城市对填埋方式过度倚重,造成土地资源的紧张情形;某些城市毫无规划地推进焚烧模式,没看到有机垃圾实现资源化的潜力,监管规制存在漏洞,少量处理厂存在渗滤液违规偷排、烟气超标外排等现象,环保监测数据伪造现象时有冒头,弱化了无害化处理在生态上的效益体现。

4.2 优化路径

前端实施分类减量,凭借立法实现垃圾分类的强制化,组建“户级分类、社区收聚、全市转运”体系,强化厨余、可回收物的分离水平,自上海市实施垃圾分类之后,厨余垃圾单独处理的占比自 10% 跃升至 60% ,垃圾焚烧厂入炉热值实现 20% 的提高。多样技术协同配合,按照垃圾成分打造“分类处理+区域协同”格局:有机垃圾宜优先开展堆肥处理或厌氧发酵以生产沼气;利用焚烧让可燃物进行发电;进行惰性垃圾卫生填埋的相关工作;实施有害垃圾的单独处置,实现智慧监管的跃升,凭借物联网技术实时监测填埋场渗滤液水位与焚烧厂烟气排放数据,打造“在线监测+无人机巡查 + 公众督导”的综合监管格局,保障处理工序合乎要求。

五、结论

城市生活垃圾无害化处理是保护生态环境、实现可持续发展的必然要求。卫生填埋、焚烧发电、生物堆肥等技术各有优势,需结合城市垃圾成分、土地资源、经济水平科学选择。未来应通过强化前端分类减量、推动多元技术协同、完善智慧监管体系,实现“垃圾减量化、无害化、资源化”目标,让城市发展与生态保护和谐共生。

参考文献

[1]刘海威,王欢. 我国县级地区生活垃圾低碳环保处理的最佳技术路径——制备固体回收燃料[J].绿色矿冶,2023,39(01):90-94+100.DOI:10.19610/j.cnki.cn11-4011/tf.2023.01.013.

[2]杨海冰,廖丽. 四川省城市生活垃圾变化特征及无害化处理现状分析[J].皮革制作与环保科技,2022,3(19):87-89.DOI:10.20025/j.cnki.CN10-1679.2022-19-29.

[3]陈璠.城市生活垃圾全部焚烧无害化处理[N].天津日报,2022-08-04(002). DOI:10.28789/n.cnki.ntjrb.2022.003387.