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昆明市固体废弃物污染物排放分析、问题及防治对策研究.rar

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    昆明市 固体 废弃物 污染物 排放 分析 问题 防治 对策 研究
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    第 1 页(共 12 页)昆明市固体废弃物污染物排放分析、问题及防治对策研究作 者:蒋 莉指导教师:李家虎摘要:我国 2/3 城市陷“垃圾围城” ,有关 专家坦言: “2/3 的中国城市面临‘垃圾围城’,这种说法并不夸张,反映了事 实情况。 ”那么,每天产生 3600 吨生活垃圾、2 万余吨建筑垃圾的昆明,是否也身陷这样 的危机中?昆明市的城中村改造,将涉及主城区 249 平方公里范围内的 336 个城中村,面积近 20 平方公里,政府计划在 5 年内完成 3800 多万平方米建筑的拆迁任务的推进。如果以每拆迁 1 平方米旧建筑将产生 1~1.5 吨建筑垃圾来算,5 年内,昆明市将产生 3800 万吨建筑垃圾,平均每年产生量为 760 万吨,平均每天产生的建筑垃圾量约为 20822 吨,再加上昆明主城区里每天还要产生 3600 多吨生活垃圾,这样 算下来,每天昆明产生的垃圾约为 24422 吨 [1]。通过对昆明市近年的生活垃圾产生情况分析,综合昆明市具体实情,找出 现在对于生活垃圾处理处置中存在的问题,并结合全国生活垃圾处理处置情况,分析得出适合昆明市使用的生活垃圾处理处置方法及建议。关键词:生活垃圾;分类处理;循环利用;可持续发展;填埋;焚烧;堆肥序言固体废弃物污染物作为人类生产生活中重要的一类代谢产物,对我们的生活已经造成了不可忽略的影响。固体废弃物污染物又可分为工业垃圾、生活垃圾、建筑垃圾等。本为选取昆明市为研究对象,以昆明市生活垃圾为主,进行固体废弃物污染物的研究。随着我国的不断发展,城市化的速率加快,居民生活质量的逐渐提高,城市生活垃圾以每年 0.1 个百分点的速度在增长。数量庞大的生活垃圾对城市本身及城市周边生态环境构成极大威胁,全国很多大中型城市日渐被自身产生的生活垃圾包围。在城市周围历年堆存的垃圾量已达 60 亿吨,侵占了约 5 亿多㎡的土地 [2];垃圾直接堆放和简易填埋场向大气释放大量酸性和碱性有机污染物,并溶解出其中的重金属,形成有机物、重金属和病原微生物三位一体的污染源。因此,城市生活垃圾的处理处置问题是关系到保护和改善生活和生态环境、防治污染、改变传统发展模式,使经济发展与环境保护相协调的重要内容之一。第 2 页(共 12 页)本文选取昆明市作为主要研究对象,以生活垃圾的排放分析、问题及防治对策研究为主要内容。目前昆明市城市生活垃圾的处理处置方法比较单一,即垃圾经混合收集后运至填埋场进行卫生填埋。虽然改变了以往乱堆乱放造成的严重的环境问题,但仍存在不少问题。这一系列问题需要通过科学的中长期规划进行解决。1 昆明市垃圾产量与组成的调查资料及现状的相关分析1.1 有机物含量昆明市固体废弃物中转处置中心与昆明市环境卫生科学研究所曾于2010 年 7 月份对昆明市各大小垃圾中转站垃圾情况进行了调查。调查结果显示:(I)垃圾容重平均值为 0.23T/M2,有机物含量平均为 67.67%,无机物含量平均为 6.97%,废品含量平均为 25.36% [3]。此次的调查结果与 2003 年 2 月调查的燃气户的情况相似,但是在城市结合部或部分农贸市场的出租房或餐馆还有部分是燃煤,因此有个别点的无视含量还是高达 43.5%。而在出租房较多的地区或沿街铺面收集来的垃圾中,粪便含量较高,均用塑料袋或报纸包着。1.2 含水量10 座中转站抽样中含水率较高,平均为 63%。有两方面的原因:一是由于垃圾中水果残余所占比例太大,另一方面原因是在调查期间,恰逢下雨,导致垃圾含水率上升,最高值为 83.5%。1.3 有害物质废品中塑料和废纸的含量较高,但在调查过程中却发现,有回收利用价值的塑料瓶、酒瓶、易拉罐、罐头瓶(桶)、纸板、废报纸等很少见,这些废品在进入中转站前就被拾荒者或收集垃圾的三轮车夫捡走。塑料是以人们在每天购物中所产生的超薄塑料袋为主,废纸是以卫生间中丢弃的废纸为主。而作为垃圾中最有害的电池,每天都有。1.4 医疗垃圾调查过程中发现有部分医疗垃圾进入中转站,主要是一次性注射器、针水瓶和棉签纱布等。这些均属于特种垃圾,应单独处理,却与普通生活垃圾一起进入了中转站。第 3 页(共 12 页)1.5 热值根据实测弹筒热值及低位发热量数据及推理,昆明市直接收运来的垃圾,其低位热值的平均为 7.341-U/Kg,等于 1756 大卡/Kg [4],可进行焚烧处理。由于此次调查选择垃圾中转站作为调查点,而进入中转站的垃圾除居民生活垃圾外,还包括农贸市场、沿街铺面、宾馆及街道清扫垃圾等,因此具有一定的代表性。2 昆明市垃圾物理组成评估分析2.1 基础资料表 1 生活垃圾的成分无机物(%) 有机物(%)玻璃 5 动物皮毛 1~3砖瓦 35.98 植物 1~18金属 0.02~2 纸类 0.5~5煤渣及灰土 35~49 纤维类 1~5竹木 1~5塑料 0.5~5合计 59~90 10~41(资料来源:昆明市环保局环境质量监测报告 [5])2.2 评估分析在 2000 年的实测数据中,可回收垃圾中塑料和废纸的含量较高,但是有回收利用价值的饮料瓶、酒瓶、易拉罐、罐头瓶(桶)、纸板、废报纸等都很少见。另外,可回收垃圾中所包含玻璃与金属的可回收成分只占到3.09%。可回收垃圾之所以只占到这么小的比例,其主要原因是垃圾中的可回收物质在发生源就由回收公司的从业人员进行有价回收。在垃圾从家庭到中转站、处置场的转运过程中,又通过拾荒者得到进一步的回收。据统计,1995 年全国废旧物资回收总额达到 290 亿元,资源回收再生企业的从业人第 4 页(共 12 页)员约为 80 万人,全国约有 5000 多个再生工厂,回收网点 16 万多个。北京市 1991 年废旧物资的回收量达到 30 万吨,相当于垃圾产生总量的8%,天津市废旧物资的回收量相当于城市垃圾产生量的 13% [6]。表 2 3 种垃圾处理方法的适用范围比较卫生填埋 焚烧 高温堆肥技术成熟度 成熟 不成熟 不成熟适用条件 适用范围较广泛,但入场垃圾需要符合GB16889-2008要求垃圾热值大于4000kJ/kg垃圾中生物可堆腐物含量 25%~35%对地表水污染的可能性及处理渗沥液处理设施事故状态下可能,可采取事故状态下的应急措施经过焚烧,垃圾体积可减少 80%~90%,残渣安全填埋产生渗沥液处理设施事故状态下可能,可采取事故状态下的应急措施无对地下水污染的可能性需要防渗,事故状态下可能造成污染无 可能性很小对大气污染的可能性设置填埋祈祷排系统,焚烧系统,污染可能性较小烟气处理不当时,对大气有一定程度的污染轻微气味对生态环境的破坏限于填埋区以及填埋区周围 1km 范围内场区内 场区内占地面积 大 小 中等管理维护难易程度较容易 较难 较难单位投资 最低 最高 居中处理成本 最低 最高 居中资源再次利用 基本为零(实施垃圾分类回收除外)15%~60% 10%~50%(资料来源:《城市生活垃圾的处理和处置》 [7])第 5 页(共 12 页)与国内其他城市相比,昆明市的生活垃圾组分上具有有机成分高、可回收物资较少、热值较高(7.34MJ/Kg)等特点。随着昆明市的进一步发展及当地人民生活水平的提高。未来昆明市生活垃圾中的有机物的含量将会逐渐向南方其他较发达城市靠拢。其比例应会有所降低,但辐度不会太大。以 2008 年实测为基准,至 2010 年以 65%计。2008 年实测中昆明市生活垃圾中可燃烧的木竹杂草、塑料、废纸、皮棉毛类、废织品类、废橡胶等共占 25% [8]。这类垃圾所占比例一般来说比较稳定,变化不大。3 昆明市目前生活垃圾处理处置方法中存在的问题3.1 垃圾的产生源没有得到有效控制 昆明市垃圾产量大;增长快;来源广;成份复杂。缺乏鼓励督促市民和社会回收有用垃圾、减少垃圾产量的措施,使得垃圾的产生量在不断地增长,增加了垃圾收集、中转、运输和处理的压力。 垃圾产生量大,随着城市的发展,垃圾的产生量还在不断增长。与建国初期相比城区人口增长了近 3 倍,垃圾产生量却增长了 14.4 倍。 垃圾主要来源于:居民、商业、行政事业、医疗卫生、建筑、工业、交通、道路广场等九个方面。居民生活垃圾是城市生活垃圾的主要部分,占垃圾来源的 49.2%;工业垃圾占 9.9%;商业垃圾占 13.4%;行政事业单位垃圾占 12.1%;建筑垃圾占 9.1%。 生活垃圾中有机物含量较高。以居民区生活垃圾为例,有机物含量平均占 82.72%、无机物占 17.28%。 3.2 法制建设不完善 立法滞后、法规不完善。极少有鼓励国内外企业向环境保护产业投资的政策和优惠条件,缺乏鼓励和督促市民和社会积极参与垃圾回收利用和分类收集等的具体规定。在城市垃圾管理、公共设施建设管理、纠纷处理等方面也没有具体的法规和政策。 执法管理的力度不够,行政处罚额度偏轻。对违法者的处罚相对于违法的收益来说微乎其微,法规的效力因此大打折扣。制定的法规、规章可操作性不强,影响其有效执行。 市容环境卫生法规普及不够,市民了解甚少,没有养成自觉遵守和执行市容环境卫生法规的习惯。 第 6 页(共 12 页)3.3 资金投入不够 近十年来昆明市环境卫生设施的基建投资看似增长很多,但总体水平仍然很低,经费不足的矛盾还很突出。昆明市投入生活垃圾管理方面的经费确实逐年在增加,比上年度有大幅度的增长,但与国内其他大城市比较,昆明市的投入只居于中下水平,所以存在环境卫生设施与设备数量不足,运行年限过久,道路清扫的机械化水平低,垃圾收集、中转和运输的效率低,管理水平达不到标准;垃圾处理方式单一,缺乏综合性处理系统,垃圾无害化处理水平不高等问题。 3.4 环境卫生专业队伍及管理体制中存在的问题 环境卫生专业队伍人员总数不足,难以全面完成生活垃圾管理各项任务。现有环境卫生职工中,辅助生产工人、服务人员不足,不能满足生产第一线的需要。监察人员总数不足,不能全面落实执法任务。环境卫生职工文化水平和专业素质整体偏低,阻碍了生活垃圾管理正常发展。市容环境卫生管理部门内部体制不顺,生活垃圾由环境卫生部门负责收集、运输和处理,而管理、监督这些工作的单位亦是环境卫生部门自身,导致管理不严或不予管理等现象的发生。 3.5 垃圾处理方式不适应发展昆明市多年来对生活垃圾实施的是混合收集方式,没有实行分类收集,垃圾中可回收、有害物、不可回收的成份都混杂在一起,处理技术落后,不能适应最大限度地回收利用垃圾中有用成份和热能的需要,难以推广应用先进的垃圾堆肥和焚烧处理技术。现有的垃圾处理方式对于日渐繁杂的垃圾种类也不堪重负。现在仍旧采用的垃圾填埋方式,一般选择填沟、填坑,占用大量土地。同时卫生填埋场,辅助设施较多,填埋场寿命有限,停用后造成的配套设施闲置又成为二次污染及浪费。并且渗沥液处理技术不成熟,渗沥液产生的季节性较强,在雨季,场底防渗积水很难处理,极易导致水污染 [9]。对于人类以及动物的粪便垃圾,我们以往采取的是用化粪池高温消毒排放的处理方法。每一座城市的人类粪便排放量之大是难以想象的,经过简单处理的大量人类粪便年复一年排向江河湖泊,而在粪便中的化学杀毒剂、杀菌剂对土地和饮用水会产生污染。不论采取哪种方式,都会对土地和水质产生严重的污染。 第 7 页(共 12 页)3.6 公众环境保护意识不强 市民长期以来对城市环境卫生行业有偏见,社会各界也没有充分认识到此行业的重要性,没有充分利用舆论宣传工具改变人们的观念,生活垃圾管理工作不易得到市民的理解和支持,很多法规和制度难以执行。特别城市化进程加快以后,城中村改建,城市扩大,导致部分区域成为城市垃圾处理处置过程中的火线地区,不仅垃圾成分复杂,当中有害物质及粪便的含量相对于普通生活区高出数倍。并且随着城市发展,流动人口的增多,流动人口暂住地区垃圾的产量、组分难以评估,垃圾的收集、转运存在障碍,垃圾的堆积以及部分有害物质的渗透、挥发存在隐患 [10]。3.7 拾荒者及垃圾回收人员的不当操作垃圾产生源及垃圾堆放地点没有指定环境部门专人管理,导致垃圾回收再利用企业的下属人员及拾荒者对垃圾肆意刨捡。部分已经经过分类打包的垃圾再次被混合堆放,有害物质挥发或者与液体混合、溶解、渗透,引发其他生态污染。3.8 垃圾处理费用颇高、收取困难垃圾收费不足以处理城市生活垃圾。随着城市的发展,垃圾总量不断增加,垃圾处理费用不断提高。虽然国家制定了垃圾收费政策,但在实施过程中还存在一些问题,如居民生活垃圾收费缺乏计量收费依据、缺少有效载体,收费成本高、生活垃圾处理全成本构成环节多,各地情况差异大等。垃圾收费属于服务性收费,这种收费需要计量,这是公平的标尺。但现阶段城市生活垃圾还难以计量,因为成本太。所以在垃圾处理费用收取环节障碍重重。3.9 垃圾减量化,资源化尚未引起重视随着生活水平的提高和观念意识的变化,以及包装工业的发展,商品的包装形式越来越繁多,种类和数量激增。不适当的过分包装和豪华包装不胜枚举。一次性商品从消费到垃圾只一线之间,不仅增加了垃圾产生量,同时也是对资源的极大浪费,屡禁不止的白色污染与超薄塑料袋便在其列。但目前昆明市垃圾回收主要由企业承担,他们只从经济目标出发,没有从减少垃圾量,保护资源,保护环境出发,回收还没有作为一种市民及企业的义务,而仅是部分人赚钱的手段。回收对象多集中为金属,纸张等第 8 页(共 12 页)利润高的物资,而对废旧塑料,玻璃制品和废电池的回收则显得冷淡,使得废旧物资的总体回收率相对较低。4 昆明市城市垃圾处理处置对策4.1 生活垃圾产生源实行垃圾分类并控制垃圾产量要解决城市垃圾问题,关键是如何控制垃圾增长,实现减量化。大幅度提高民用燃气的使用比例,大力推行净菜进城,应规定不用或少用包装物、回收和重复使用包装材料;对商品包装应制定合理的包装限额。应通过征收资源税或者垃圾产生税等经济手段限制一次性商品的使用。废塑料造成的白色污染已引起各方面的重视,应当减少塑料的使用,提高废塑料的回收率。可在社区或住宅区垃圾回收站处设置分类垃圾箱,将有机物、无机物及有害物质分类,并且在此垃圾箱上标示出常见物品,方便居民鉴别分类。因为垃圾是鲜货,只有当时及时进行分类,才便于后期分类处理,这是非常关键的环节。同时组织专门人员或者组织志愿者到社区进行垃圾分类意义的宣传,让居民有意识的注意,逐渐改变倒垃圾的习惯。特别是电池等有害物,可进行兑换回收,一来方便回收过程;一来着重提醒了消费者对有害垃圾的关注。强制机关、学校、企业分类收集并广泛设置分类收集垃圾的容器,将废塑料、废纸张、废玻璃、废金属加以分类收集。为保证城市垃圾的分类收集和回收,要制定与之相应的合理稳定的废品回收价格和奖惩制度,来保证垃圾分类收集和废品回收的持续发展。为促进垃圾的回收利用,还应规定设立商品使用后回收的标志加以提醒。做到减少资源废弃率,提高可循环利用率。4.2 进一步完善政策与法规对策根据国家规定的有关垃圾处理的法规和昆明市的实情,昆明市应制定相应的具有较高操作性的地方政策或条例。近年来虽然逐步颁发了一些法规条例,使得城市垃圾处理有了指导方针,但缺少相应的“子法”及实施细则,给具体执行操作,及依法落实管理带来了困难,效果并不明显。鼓励单位、个人参与此项工作,建立回收利用基金,加强考核评比,采取奖惩措施。同时加强执法力度,建立执法队伍,否则再好的法规也形第 9 页(共 12 页)同虚设。4.3 垃圾产业化按市场经济原则解决垃圾问题,必须培育一大批市场主体,建议昆明市将垃圾产业列入重点发展计划,建立垃圾分类——收运——处置产业链。形成政府扶持产业,垃圾产生、破坏市容环境者付费,垃圾处理利用者得利的格局。比如降低贷款利率、减免各种税费、鼓励利用外资等。同时建立垃圾产业协会等社会中介组织,及时沟通政府与企业的联系,这在转轨初期尤为重要 [11]。4.4 采用适合昆明市的垃圾处理技术虽然全国大部分城市都在生活垃圾处理上采用差不多的处理方法,但是根据每个城市各自的特点,需要不同的侧重点以及相适应的特殊手段。应结合昆明市实际情况,采取相应垃圾处理技术,考虑自然环境特点和全市经济发展水平,依据相应法律法规、政策进行科学决策。4.4.1 焚烧发电卫生填埋运行成本低,是目前使用最广泛的处理技术。昆明市现有 2座大型填埋场,总体已经完成使命,只有剩下的几个小型填埋场还在使用。自 2011 年一季度开始,西山垃圾焚烧发电厂建成后,西郊垃圾填埋场也将退出舞台,从而使主城每天产生的 3600 多吨生活垃圾全部改用焚烧发电的方式处理。该厂设计规模近期日处理规模为每天 700 吨,远期可达到每天处理 1000 吨 [12]。可以将呈贡的垃圾全部消化掉,转化为电力。4.4.2 堆肥处理堆肥技术的工艺也比较简单,适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理,对垃圾中的部分组分进行资源利用,且处理相同质量的垃圾投资比单纯的焚烧处理大大降低。但该技术也存在明显缺点,就是不能处理不可腐烂的有机物和无机物,因此在垃圾产生源对垃圾的分类及垃圾转运后的再分类就更为重要。但由于是垃圾堆肥,此类肥料不宜用于种植果树、蔬菜及粮食。不过根据昆明市实际情况,距市区 18 公里处便是中国大型花卉基地之一的斗南花卉基地,部分适宜堆肥的垃圾便可作为花卉肥料。4.4.3 生物发酵技术生活垃圾中不可避免有使用过的化学物品,有些化学物品不易分解,与水相融后渗入土壤、城市下水管网或者地下水,造成其他环节的污染。第 10 页(共 12 页)所以基于生活垃圾中经常出现的例如废电池、化妆品、药品等,可以在前期分类处理后进行二次筛选,然后进行生物发酵,缓释此类物品中的有害成分。同时可借鉴国外已经发展成熟的生物技术,例如日本。该国使用生物工程手段培育新型蚯蚓,将一部分可用于填埋的垃圾回收埋入,这种新型蚯蚓即会快速分解,为原来的垃圾填埋场开启一条出路。如果此项技术运用得当,那么全国很多曾用于建立大型垃圾填埋场的土地将重新得以启用。不仅节约了土地资源,还可改善生态环境。4.4.4 综合处理城市生活垃圾综合处理技术是在克服单一处理方法缺点的基础上,采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾,从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,同时达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的;此外,该种处理方式能彻底处理城市生活垃圾,基本无二次污染。综合处理技术内部各类单元处理技术根据应用的先后顺序,主要包括前处理、中间处理、后处理和最终处置等四道工序。组成这四道工序的主要单元处理技术包括填埋、堆肥处理、焚烧、回收利用四类。事实上,城市生活垃圾综合处理技术是以社会、经济和环境协调发展为目标,并优化,用多种管理、技术手段构筑的城市生活垃圾处理系统工程。结语城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。 从系统管理的角度出发,抓好垃圾源头减量工作,尽量少产生垃圾,将已产生垃圾最大程度回收利用,再通过卫生填埋、堆肥、焚烧制能等工程技术措施减容及进一步资源化,是符合循环经济和可持续发展要求的做法。 综合分析垃圾处理技术的可靠性、经济性、实用性和所能达到的无害化、减量化、资源化效果等方面,卫生填埋、焚烧、堆肥都有各自的优缺
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