发布时间:2024-03-07 14:53:32
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇生活垃圾的处理及利用范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
我们每个家庭在日常生活中总会产生这样那样的生活垃圾,如:塑料瓶、塑料包装、泡沫塑料、一次性塑料餐盒餐具、硬塑料等;废金属包括易拉罐、铁皮罐头盒、纸张书报、木材废布、废油、烟头、果皮、菜叶、鸡毛、煤渣、建筑垃圾、油漆颜料、食品残留物等等。
一、生活垃圾的分类:
生活垃圾种类一般分为:1、有害垃圾,如废电池、废荧光灯管、水银温度计、废油漆、过期药品等。 2、有机垃圾,即湿垃圾,在自然条件下易分解的垃圾,如果皮、菜皮、剩菜剩饭等。3、无机垃圾,即干垃圾,可回收垃圾,如废纸、废塑料、废金属、废玻璃、废织物等。
现在生活中生活垃圾按是否能回收利用而分为可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。
二、生活垃圾的处理:
可回收的主要的加工处理、回收利用的方法有: 1.垃圾再生法:垃圾经分类后,对其中可直接利用的物质进行再回用。如:废弃的玻璃、塑料、金属、纸张书报、木材废布、废油等。2.垃圾焚烧发电法:这是世界各国普遍采用的方法,既能彻底消毒除害,又使垃圾变成了能源。3.垃圾堆肥法:依据传统的农业积肥原理,利用有机垃圾和土壤中的微生物将垃圾转化为有机肥料,用于改良土壤。4.垃圾生物降解法:运用具有多功能高降解能力的多种菌群,对垃圾中的有机物和无机物加快分解,使其变费为宝、物尽其用。像废电池、日光灯管、水银温度计、油漆筒、药品、化妆品等。这些都是有毒垃圾,需要特别的处理,另的利用不了的它们通常是先被送到堆放场,然后再送去填埋。垃圾填埋的费用是高昂的,处理一吨垃圾的费用约为200元至300元人民币。人们大量地消耗资源,大规模生产,大量地消费,又大量地产生着废弃物。难道我们对待垃圾就束手无策了吗?其实,办法是有的,这就是垃圾分类。垃圾分类就是在源头将垃圾分类投放,并通过分类的清运和回收使之重新变成资源。从国内外各城市对生活垃圾分类的方法来看,大致都是根据垃圾的成分构成、产生量,结合本地垃圾的资源利用和处理方式来进行分类。目前常用的垃圾处理方法主要有综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。
三、垃圾分类处理的优点如下:
1、减少占地:生活垃圾中有些物质不易降解,使土地受到严重侵蚀。垃圾分类,去掉能回收的、不易降解的物质,减少垃圾数量达50%以上。2、减少环境污染:废弃的电池含有金属汞、镉等有毒的物质,会对人类产生严重的危害;土壤中的废塑料会导致农作物减产;抛弃的废塑料被动物误食,导致动物死亡的事故时有发生。因此回收利用可以减少危害。3、变废为宝:我国每年使用塑料快餐盒达30亿个,方便面碗5―6亿个,废塑料占生活垃圾的3―7%。1吨废塑料可回炼600公斤无铅汽油和柴油。回收1500吨废纸,可免于砍伐用于生产1200吨纸的林木。一吨易拉罐熔化后能结成一吨很好的铝块,可少采20吨铝矿。生产垃圾中有30%―40%可以回收利用,应珍惜这个小本大利的资源。垃圾,只有在混在一起的时候才是垃圾,一旦分类回收就都是宝贝,就连那种被成为微型杀手的废电池也是可以被化害为利的。
我们在生常生活中怎样做才能更好的利用家庭中的生活垃圾,变废为宝,减少垃圾量,保护环境呢?我认为第一、将家中生活垃圾在空中分类存放,分类放到小区的对应垃圾桶中,便于公共分类处理。第二,在家中尽可能减少垃圾量,能重复用的就尽可能重复用,如淘米水,洗衣水、塑料袋等。第三、尽可能的将废物变废为宝,节材节能减排。下面我就举几个例子;1、废牙刷制挂衣钩。废牙刷去掉刷毛,将牙刷头部置于1杯开水中,待其软化后,迅速用手将牙刷柄弯成钩(冷却变硬后再松手),然后钉在适当的位置,就可成挂衣钩了。2、苹果皮使铝锅光亮如新。将新鲜的苹果皮放在变黑的铝锅中,加水煮沸1刻钟,再用清水冲洗。3、纸杯花瓶,家庭中常有这种一次性纸杯,有的甚至客人都没碰过就被直接扔掉了,非常可惜!其实晾干后正好可以做成这样的花瓶装饰环境。4、废报纸擦玻璃。先在报纸上喷些水汽,然后仔细擦拭,最后用干报纸再擦拭一次,即可使玻璃光亮无比。5、 水果皮、废菜叶制作洗涤剂。水果皮、废菜叶装进塑料桶里,再加入水和红糖,3个月后,这些废料竟变成能洗碗、洗澡的“洗涤剂”。等等
结语
总之,我们保护环境要从我做起,点点滴滴做起,从身边小事做起,大家一起努力,何愁天不蓝、水不绿呢?
1.生活垃圾等离子气化技术
生活垃圾等离子气化技术由生物质气化技术结合“低温”等离子体技术发展衍生而成,具有等离子体和气化的优点。等离子体技术将MSW中的有机物完全转化为合成气(主要为CO和H2),净化后进入内燃机发电;而无机物则可变成无害灰渣(玻璃体),可用来做建材[1]。
垃圾热处理包括热解、气化和焚烧三种方式,而热解与气化均是由垃圾焚烧技术衍生而成,与焚烧的区别在于焚烧供氧量大于化学当量,热解与气化供氧量均小于化学当量,即垃圾的不完全燃烧。供氧量较小意味着燃烧空气量少,对生活垃圾中小颗粒的淘析作用减弱,烟气挟带和扬析颗粒减少,排烟中烟尘浓度降低。因此,热解与气化过程的烟尘浓度低于焚烧过程,有利于环境保护。此外,气化产物外供,为生活垃圾热能综合利用提供了新方式。
1.1生活垃圾等离子气化特点
利用生活垃圾自身热量建立、稳定独立于焚烧的热解与气化过程,对生活垃圾的品质指标要求比较高。一般而言,含水量与含灰量较低,且热值高于8300kJ/kg的生活垃圾才有可能用独立的热解和气化方法处理。热解与气化的区别在于发生反应的温度不同,热解温度一般为200~400℃,而气化温度一般为600~1200℃。因此,生活垃圾热解和气化需要外界提供较大的能量,尤其是气化。这就必须有一种给予生活垃圾更多能量的发热源和较为适合的反应器来保证气化反应的发生。
采用等离子体处理垃圾是目前减容效果最显著、无害化最彻底、资源化程度最高的绿色环保技术。与焚烧法相比,等离子体技术最突出的优点有:
(1)生活垃圾气化产生的合成气经过等离子体高温处理,二恶英和焦油等有害物质彻底分解,而无机物则可变成无害灰渣(玻璃体)。
(2)由于气化是在贫氧条件下进行,空气过量系数小于1,产生的合成气流量约为同等处理规模焚烧烟气量的5~10%,故污染物排放少,净化设备处理负担减轻,环保效果好。
(3)气化产生的合成气中含有CO和H2等可燃组分,热值高于焚烧产生的烟气,合成气经过净化后,可直接用于内燃机发电或制成生物质燃料,资源化效果更好。
1.2等离子气化工艺
根据生活垃圾气化与灰渣熔融反应容器的异同以及不同的处理对象,可以将生活垃圾气化技术分为:两步法气化技术和直接气化熔融焚烧技术。而等离子垃圾气化即可采用两步法气化技术,又可采用直接气化熔融技术。
两步法气化技术的工艺特点是:先将城市生活垃圾置于某一气化炉中并在还原性气氛和温度为450℃~600℃的条件下进行气化,形成易燃烧的可燃气体和易于铁、铝等金属回收的残留物,再在另一熔融炉中进行可燃气体焚烧和能扼制二恶英形成的气化残留物高温熔融处理。整个过程将城市生活垃圾气化过程和熔融过程分别置于两个相对独立的设备中进行,然后再将这两个设备有机地结合为一个整体形成一个完整的城市生活垃圾气化熔融工艺流程。
直接气化熔融技术的工艺特点是:将城市生活垃圾的气化过程和熔融过程置于一个设备中进行,因此该技术的整个工艺过程设备简单,工程投资和运行费大大降低,操作比生活垃圾两步法气化熔融处理技术也要容易得多。
等离子气化工艺主要包括原料的预处理、气化、合成气的净化、热回收以及产品利用[2]。生活垃圾气化试验平台包括“接料系统、一级反应器系统、二级反应器系统、等离子炬系统、脱酸系统(包括值班火炬)及辅助系统”六个部分。
生活垃圾筛上物或者经挤压装置挤压后的厨余垃圾进入一级反应器进行气化,温度在700℃左右;气化合成气进入二级反应器经两支等离子炬的高温与等离子体作用生成热值较高的气化合成气,温度在1200℃左右;高温的气化合成气经气气换热器冷却到600℃后进入半干式脱硫塔进行降温脱酸处理,温度在200℃左右;经脱酸处理后的合成气经引风机作用送入火炬燃烧后对空排放。它是常规气化和重整(等离子体作用在合成气上)反应的结合,即两步法气化技术。
2.国内外技术进展
等离子气化技术最早起源于20世纪60年代[2],近年来开始尝试用于处理城市和工业垃圾。目前国外研究已经从基础研究过渡到商业应用上,各个主流技术均在积极推动该项技术的商业化应用,而国内的等离子气化技术研究主要集中在煤、生物质及有机固体废弃物上,只有中科院力学所开始涉及城市生活垃圾,起步较晚,成果有待考证。
2.1国外技术研究进展[3]
在生活垃圾处理方面,全球拥有商业化的等离子体设备的公司只有两家:(1)2003年原美国西屋等离子体公司WPC (Westinghouse Plasma Corporation,已被加拿大Alter NRG公司收购)在日本北海道歌志内市建成了两套世界上最大规模的设备,处理量为100t/d;(2)2008年6月加拿大的普拉斯科能源集团公司(Plasco Energy Group Inc.)在加拿大渥太华市建成了单台规模接近100t/d设备。
此外,BellWether公司在德国、英国、罗马尼亚有自己建设、拥有并运营使用IMG技术的气化设施,用于生活垃圾、工业垃圾、生物质、RDF及污泥发电或再生。韩国“先进等离子技术公司”于2008年先后建成了位于青松县的生活垃圾等离子气化处理厂,以及一座核废料等离子融化处理厂。以色列EER公司/瑞典皇家工学院建立了处理量为12t/d的示范工程。
2.2国内技术研究进展
在国内等离子垃圾气化技术研究处于前列的是中科院力学所,近20年来进行了多方面等离子体废物处理的应用基础研究工作[4-5],如等离子体反应器内流场特征、有害/可利用元素迁移规律、玻璃体物理化学稳定性等。其建成了三条完整的等离子体处理危险废物的生产线:在实验室建成了一条3t/d的等离子体处理模拟医疗垃圾的实验线,与企业合作建成了两条工业规模(5~10t/d)的等离子体处理危险废物的生产线。这三条线是国内仅有的三条完整的有机废物处理线,具有完全自主的知识产权。这三条线都是针对危险废物设计的,处理能力定位在5~10t/d。
西安电力电容器厂在2006年建立了国内第一套化工固体废物等离子体处理系统-2006;2009年并在礼泉基地建立了国内唯一处理PC2Bs-009的示范工程,示范工程为50t/d筛上物(30%含水率、干燥)的等离子垃圾气化,并获得了自有知识产权的6项发明专利。
3.存在问题及解决措施
垃圾气化考察指标主要包括二恶英、焦油含量和合成气品质三种。等离子气化过程中存在二恶英和焦油等有害物质的产生,因此避免或者降低二恶英和焦油的产生是优化垃圾气化工艺的重要标准,从而达到国家烟气排放和利用标准。
3.1二恶英
二恶英的产生有两个来源,一个是垃圾燃烧气化过程产生[6,7];另一个是烟气急冷降温过程再生。
其产生主要取决于温度和停留时间,控制二恶英的产生可采取以下措施:采用“3T”(temperature turbulence time)技术,一般温度>850℃,停留时间>2s,采用二次风,使燃烧物与空气充分搅拌混合,减少二恶英前驱物质的生成。采用等离子二级反应器对合成气进行重整,使出口的合成气温度达到900~1200℃,研究表明,在此温度下二恶英去除率可达99.9999%[8]。在二级反应器炉内设置多级错位挡板,延长烟气在炉内的停留时间。采用二次进风,保持空气与垃圾间混合均匀,降低二恶英前驱物质生成的风险。
其再生主要取决于温度、停留时间和氧气浓度[9],故为了抑制二恶英的再生,我们对烟气采取急冷降温,使其迅速跨过500℃~200℃这一再生温区,控制烟气停留时间在1s内,严格控制进入气化炉内的空气量及整套系统的气密性,防止空气渗入。
3.2焦油
焦油的产生主要取决于转换温度和气相停留时间,随着温度升高和停留时间的增加,焦油的含量会明显地减少。为了降低焦油的产生,我们采取先将垃圾进行常规气化(650℃),然后再对合成气进行等离子体重整,使出口的合成气温度达到900~1200℃,在此温度下可将部分焦油裂解,提高合成气的品质。在二级反应器炉内设置多级错位挡板,延长烟气在炉内重整的停留时间。烟气中残留的焦油采用碱液喷淋洗涤和活性炭吸附,从而达到利用标准。
3.3合成气品质
垃圾气化工艺的关键是气化系统气密性要良好。目前已进行了处理量为15t/d的中试试验,从试验结果来看,气化效果并不理想,其中烟气中的可燃性气体含量较低,并且气化炉中的温度波动也较大,这是由于气化炉膛存在漏风等问题,引起垃圾气化当量比变化,从而改变垃圾气化工艺参数,影响合成气品质。
4.结论
等离子垃圾气化技术是一种新兴的气化技术,能将碳基废物中的有机物完全转化成合成气(主要为CO和H2),可直接燃烧或用于合成更高等级的燃料和化学品,而无机物则可变成无害灰渣,从而实现固体废弃物的无害化、减量化和资源化。气化工艺要严格控制二恶英、焦油含量和合成气品质三种指标,保持气化系统气密性良好。 [科]
【参考文献】
[1]黄耕.等离子气化技术在固体废物处理中的应用[J].中国环保产业,2010,(6):43-46.
[2]埃德・道奇,谭亚军.等离子气化技术在垃圾处理中的应用[J].中国环保产业,201d,(10):59-61.
[3]王希,张春飞,王晓亮,等.城市生活垃圾等离子气化技术研究进展[J].现代化工,2012,32(12):20-24.
[4]李要建,黄志勤,徐永香,等.Plasma-Arc Technology For The Thermal Treatment Of Chemical Wastes[J].2009.
[5]张金龙,李要建,王贵全,等.玻璃体形成机理与重金属固定效率[J].2011.
[6]B・R.Stanmore,The formation of dioxins in combustion systems,Combustion and flame,2004,136:398-427.
随着北京市城市规模的个断扩大,城市人口的日益增长,城市生活垃圾的排放量逐渐增大,其物理组成和化学营养特性随着经济发展和人民生活水平的提高发生着较大变化。传统地以垃圾填埋方式和简单堆放后再采用土地还原法处理垃圾的出路因土地的减少、运输费用的增长、环境污染和其他二次污染等问题日益严重而受到限制。据资料表明,北京近几年垃圾排放量呈明显的增长的趋势,但对于北京市垃圾排放总量、各区县分布状况。垃圾组成及其与各功能区的关系还不甚了解。因此,有必要对北京市城市生活垃圾处理与利用现状进行一次详细的调查,弄清北京市垃圾组成、性质、分布和时空的关系;为了解目前北京市垃圾排放量,处理方式,去向和环境容纳量。正确评价目前北京市垃圾处理与利用现状和存在的问题,指导北京市垃圾处理与利用提供科学依据。并在此基础上对北京市城市垃圾处理与利用提供科学依据。对北京市城市垃圾处理和利用技术政策与法律法规提出建议。
一、北京市城市生活垃圾的现状分析
1.垃圾产量
(1)垃圾总产量进入90年代,随着城市经济发展和居民生活水平的提高,北京市垃圾产量呈逐年增加的趋势[1,2],并且明显具有阶段性,在80年代中到90年代初(1986-1991),北京市垃圾产量增长比率较高,平均为7.85%,90年代中后期(1992-1997),北京市垃圾产量增长比率明显下降,平均为2.52%。两个阶段平均值为5.15%。
一般说来,城市垃圾产量的直接影响因素是城市人口和人均垃圾日产量,因此城市垃圾产量公式表示:G= Gi × M 式中:G--城市垃圾日产量(t·d-1) Gi--城市垃圾人均日产量(kg·人-1.D-1) M--城市人口数 1996年北京市人口达 1259万人(含暂住人口)[1];人均垃圾日产量与经济水平有关,根据资料[4],人均垃圾日产量与国民收入和人均工资收入2项指标有较好的线性关系,国民收入每增加 100元,人均年垃圾产量增加 408kg;人均年工资收入增加 100元,人均年垃圾产量增加 15.1kg。由此可见,人均收入增加对垃圾产量增加的影响比国民经济收入增加对垃圾产量的影响要大得多。我们不容易确定众多因素中哪一个对垃圾产量的增加贡献最大,但是垃圾产量的增长与经济发展的关系是非常密切的。
(2)垃圾的区县分布从1997年北京市牛活垃圾产量的分布情况可见,北京市18区县可划分3类区域,即城区、近郊区和远郊区县。城区垃圾清运量为183.8万t,近郊区为245.0万t,远郊区为58.83万1。居民人口聚集的近郊区是北京市垃圾的主要产区,其垃圾产量占当年垃圾总产量的50%,其次 37.7%,面积最大的远郊区仅占 12.1%。这与各区域人口数量和比例有明显的关系。
从北京市垃圾产量的变化可得出以下结论:北京市近郊区发展较快,已出现大量新兴的商业区,居民小区和文教行业(区),此外说明该区人口数量增长速度也较大,因此经济实力较强,发展速度快,垃圾产量也相应的高,例如海淀区和朝阳区垃圾产量占北京市18区县垃圾总产量的37%,占近郊区垃圾总产量的72. 7%。
2.垃圾成分
城市生活垃圾组成主要决定于城市的燃料结构。人民的生活水平和生活习惯以及城市发展水平。城市的不同功能区生活垃圾成分也存在着差异。 比较1991和1997年北京市各功能区垃圾物理成分湿基百分含量。平房区垃圾组成中灰土下降幅度较大,其次是食品类,而纸类和塑料类有明显增加。双气楼房则由于近年来居民小区面积不断扩大,内部装修和其他原因,灰土略有增加,增加最显著的是塑料和纸类,食品类有大幅度下降的趋势,而商业区灰土类下降,食品类、纸类和塑料类确有大幅度增加。高级住宅和医院各项指标变化较小。
垃圾中有机物质的含量是衡量垃圾质量的重要指标,它很大程度上决定了垃圾的处理方法,垃圾中有机物含量越高,则选择利用堆肥、焚烧等处理方法进行处理的可能性越大。在垃圾填埋厂设计和运行过程中,垃圾有机质的含量也是重要的参考指标。
统计1991年到1997年北京市各城市功能区垃圾湿基百分含量的数据(1997年数据见表3,其余各年功能达分类及垃圾成分相同,1993年数据缺),各城市功能区垃圾有机质(指食品、纸类、草木。织物等易堆腐成分)含量的变化。
北京市各功能区垃圾中有机质类含量在90年代呈下降趋势。双气楼区下降幅度最大,商业区和高级住宅区变化较小,而平房区经历了增加尔后下降的变换过程。由表5看出,双气楼区有机组分下降主要是食品类,说明居民由于生活水平提高,家用电器尤其冰箱普及,食品加工生产以及销售的发展,大大减少了食品的浪费和食品垃圾的产生量,而另外虽然纸张和塑料的增加,但不能抵消食品对有机物类明显下降的影响。而平房区在1995年以前,有机物增加主要由于食品废物增加引起,1995年以后到现在,受双气楼区同样原因的影响,使有机物总量减少幅度较大。
综合以上分析可以认为在北京市气化率逐渐增大过程中,灰土量迅速减少,有机质含量迅速增加。而当气化率达到较高水平后,生活垃圾中有机质的含量不忠随之增长。这主要是因为在气化率较低时,垃圾中灰土比例较大,造成有机质含量较低OH气化率达到较高水平以后,在双气楼区、高级住宅、医院和商业区基本无灰土产生,垃圾中有机质的含量更多地受居民的生活水平和膳食结构以及垃圾中其它组分的含量的共同影响。城市居民对含玻璃和金属产品的消费量升高,造成垃圾中玻璃和金属含量升高,这也是北京市垃圾有机质含量在增长到一定程度后有所下降的原因之一。
人们生活消费习惯的改变造成塑料含量迅速增加,其增长速度超过金属和玻璃,因此治理白色污染刻不容缓。 各功能区之间比较,6年内有机垃圾百分含量出最高到最低依次为:双气区、商业区、医院、企事业区、高级住宅区、平房区。
有机质含量呈下降的同时,垃圾中塑料、玻璃以及金属等成分增加,其中以塑料增K最快。
二、结论
1.北京市1997年垃圾总产量为487万t,主要分布在海淀、朝阳等近郊区,占垃圾总产量的50%。其次是城区,占37.7%,远郊区占12.1%。90年代北京市垃圾产量年平均增长率为3.5%,且增长率有逐年下降的趋势。
2.90年代北京市垃圾组成呈现如下变化:垃圾中灰土含量和食品含量呈下降趋势,塑料、纸类呈增加趋势。食品含量下降较明显的是双气楼区,从1991年的80%下降到至1996年的56%,1997年略有回升,纸类在双气楼区和商业区增加较快,塑料含量在除平房区外各功能区都有较大的增大幅度。
转贴于 参考文献
1.北京统计年鉴北京市统计局1997.9
2.北京年鉴,北京年鉴社,1996.9
3.北京市环境卫生管理局统计数据1998. 4
4.城市生活垃圾收运与处理重庆:重庆大学出版社,1991
5.北京环境总体规划研究(第3卷)北京市环境保护局1992-1996
6.苏昭辉北京顺义县垃圾处理厂可行性研究报告北京市环境卫生设计科学研究所,1993. 11
中图分类号:X799.3 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)2-0071-03
1 引言
在全球新一轮科技革命和产业变革中,互联网与各领域的融合发展具有广阔的前景和无限潜力,已成为不可阻挡的时代潮流。国务院《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中指出:“互联网+”是把互联网的创新成果与经济社会各领域深度融合,推动技术进步、效率提升和组变革,提升实体经济创新力和生产力,形成更广泛的以互联网为基础设施和创新要素的经济社会发展新形态。
“互联网+”技术也是中国环保领域的一大趋势,“互联网+”技术在环保领域的应用,一方面能进行环境监测、污染物监控、智能化控制,实现数字化、信息化,使环境管理工作更加科学高效。另一方面是环保产业的助推器,为产业带来新的发展思路,在完善信息管理、提高工作效率、降低运营成本等方面助力产业转型升级。
随着我国经济的发展和转型 ,村镇生活垃圾的产生量也与日俱增,对环境的影响和生态文明进程的阻碍日趋严重。生活垃圾处理正在逐步成为村镇管理和环境保护的重要内容,成为全社会生态文明程度的重要标志,关系着居民的切身利益。
“互联网+”在村镇生活垃圾处理体系中的应用将实现创新环保管理,开启环保新模式,在我国的环境保护工作中发挥越来越重要的作用。
2 村镇垃圾处理问题及解决方案
村镇一般分为3个区域,分别为:分散性村庄区,特点在于比镇区较远又分散住户;偏远集中村庄区,特点在于比镇区比较远,但是比较集中住户;镇区邻近村庄及镇区,特点在于住户比较集中、人口多。
2.1 我国村镇生活垃圾处理现状
分散性偏远村庄,没有生活垃圾收运处理设施,生活垃圾随处乱堆,甚至直接倾倒在村镇的河流里,造成了严重的污染。虽然有些偏远集中村庄区设置了生活垃圾收集点,但多为露天收集,没有任何有效的密封、清洁措施,生活垃圾也只是直接在收集点附近进行简易填埋,没有采取任何防渗措施,对于周边人居环境、土壤、地下水等环境资源都是一种极大的危害。
镇区邻近村庄会将生活垃圾从收集点直接运至简易填埋场进行处理,但所谓的填埋场也只是由镇或者村一级建设的简易填埋场,在技术、管理方面都达不到卫生填埋场的要求,在运输和处理过程中都很容易引起二次污染。
镇区有生活垃圾焚烧和堆肥的简化处理设施。焚烧一般利用普通的锅炉或废弃砖窑,条件稍好的地方也自行建造了小型焚烧炉,在解决生活垃圾出路的同时,制造了新的污染,也未实现焚烧热能的回用。堆肥一般将混合收集的生活垃圾经过简单分拣即进行堆置(粗堆肥),肥料产品灰分高、杂质多、质量差、出路难。
2.2 村镇垃圾处理解决方案
2.2.1 分散性村庄和偏远集中村庄区
可回收垃圾(塑料、纸片、废旧金属、玻璃、废旧衣物)及有害垃圾(废旧电池、药物、灯管等)通过“环保勒勒车”定期定点直运到当地再生资源物资回收中心处理。厨余垃圾可以饲养畜禽或堆肥还田,建筑垃圾及其他垃圾(炉灰)可通过填坑铺路等就地处理方式或者直接填埋。
2.2.2 镇区和镇区邻近村庄
可回收垃圾(塑料、纸片、废旧金属、玻璃、废旧衣物)及有害垃圾(废旧电池、药物、灯管等),通过“环保勒勒车”定期定点清运到当地再生资源物资回收中心处理。剩余的有机垃圾、粪便、餐厨垃圾及其他垃圾都统一纳入镇区环卫系统,并在当地建设联合厌氧发酵工艺的综合处理厂来处理。联合厌氧发酵工艺与传统垃圾处理工艺相比具有一定优势:一是粪便、餐厨垃圾、污泥、生活垃圾等几种废弃物协同处理,拓宽了发酵原料,增加了沼气和有机肥的产量,无害化水平高;二是节约投资,避免了重复建设;三是资源化利用程度高。
3 “互联网+”村镇垃圾处理应用中的技术综述
3.1 垃圾桶上安装“电子芯片”
镇区和镇区邻近村庄的垃圾桶纳入环卫系统,安装电子芯片,较传统普通垃圾桶相比优势明显,通过电子芯片记录每个垃圾桶的详细位置、清理时间、重量等基本相关信息,并建立电子档案,通过总控制服务中心可以随时查看每个村镇的垃圾产生量以及处理情况。
3.2 运输车辆上安装无线感应扫描仪和GPS系统
镇区和镇区邻近村庄纳入环卫系统的运输车辆安装车载无线感应扫描仪和GPS系统,通过无线感应扫描仪对村镇每个垃圾桶上的“电子芯片”感应扫描,并通过GPS系统可以对每辆车进行24 h监管和调度,与信息化管理平台的有效结合。与普通环卫车相比的优势在于:详细记录车辆的行车轨迹、出车时间、作业次数、作业里程、作业油耗等指标情况,并通过无线网或者4G传输到总控制服务中心,通过总控制服务中心实时对不按规定路线作业或超出规定作业区域的违规车辆进行预警监控,对垃圾收运全过程进行规范化、精细化和信息化管理,提高了环卫工作更加科学高效。
分散性村庄和偏远集中村庄区,通过“环保勒勒车”定期下乡可回收垃圾和有害垃圾。“环保勒勒车”是村镇可回收垃圾和有害垃圾回收、环保宣传、物流服务三种功能为一体的清洁直运环保车辆,以定期、定点、进村入户为服务模式,主要解决分散性村庄和偏远集中村庄区人口较少的嘎查村垃圾收运问题;环保宣传包括播放宣传片及环保标语、分发宣传材料、开展环保公益演出及知识讲座;物流服务是手机APP微小店购买或积分兑换物品,大件商品送货上门。
3.3 开发手机APP及微信公众号
首先开发手机APP,并进行注册成为会员,会员可以预约“环保勒勒车”,查看再生资源可回收的价格行情、供应信息、地理位置、积分商城、积分兑换管理等服务。微信公众号有微小店、客服电话、关注二维码、最新动态、价格表、农产品交易信息、最新通知等服务功能。
通过开发手机APP和微信公众号查看回收价格、积分兑换、查看附近的垃圾桶位置、地图、联系方式、微小店、宣传环保知识,实时查看村镇最新快讯以及农产品交易信息等提供各类信息交流、信息服务。
居民大件物件无法投放在垃圾桶或者在可回收垃圾数量特别多的情况下,居民通过手机APP或者微信公众号进行预约,“环保勒勒车”上门回收。还可以通过手机APP微小店直接兑换或者微小店购买物品。
4 构建互联网+村镇垃圾处理信息管理服务体系平台
4.1 积分兑换管理服务中心
该中心对可回收垃圾和有害垃圾的回收制定相关积分兑换管理制度,比如积分分为0.1个积分、0.2个积分、0.5个积分、1个积分,1个积分=1元,居民投了多少资源型垃圾,就按种类、分类情况、单价计算出积分总数。分类特别好的可以给予0.5个积分奖励,分类错误的扣除0.2个积分等,最后居民可在微小店兑换生活用品以及购买物品或者兑换现金。
4.2 总控服务中心
该中心通过调取或查看村镇每个垃圾桶的信息、村镇垃圾转运车和“环保勒勒车”(清运车辆)的位置、轨迹、装卸状态等,实时掌握最新数据,了解每个村镇的垃圾量和垃圾处理量等相关信息。
4.3 数据库中心
该中心主要通过数据库管理系统软件,信息化管理相关数据。储存数据(每天每个垃圾桶信息数据的记录、清运车辆的相关数据的记录)、管理数据(分析数据、整合数据、数据的独立性、安全性、可靠性管理)、使用数据(管理层、政府监管、科学研究提供可靠依据)。
4.4 信息管理服务体系平台
积分兑换管理服务中心、总控服务中心、数据库中心等形成高效 “互网+村镇垃圾处理信息管理服务体系平台”,通过平台查看每个村镇的垃圾量以及垃圾清运量等相关数据,分析数据,可面向决策管理部门、环保管理部门和市民提供有效的环保管理数据,并为研究和制定科学的村镇环境治理政策提供科学的数据支持。
5 “互联网+”村镇垃圾处理中关键问题及发展建议
5.1 “互联网+”村镇垃圾处理中关键问题
5.1.1 政府主导协调配合是“互联网+”稳定运营的关键
村镇生活垃圾处理管理是政府主导、专业机构具体实施、通过“PPP模式”购买第三方专业技术服务的途径。整合社会资源,建立以政府为主导的垃圾管理共治机制,是“互联网+”村镇生活垃圾处理技术长期稳定应用、持续运营的关键。
5.1.2 出台地方政策法规是“互联网+”的保障
政府制定村镇生活垃圾处理管理地方性政策法规,也是“互联网+村镇垃圾处理”具体实施的重要保障,明确“互联网+”村镇垃圾分类、收运、处置的政策与法律,对“互联网+”村镇生活垃圾分类回收提供保障。
5.1.3 技术创新和商业模式创新是“互联网+”的突破
“互联网+村镇垃圾处理”应用中自身的技术创新和商业模式创新是突破,区分政府和市场作用,有针对性地引导互联网+村镇生活垃圾处理政府需求的创新模式,特别要重视企业盈利的创新模式,以免政策扶持后行业难以持续发展。
5.1.4 “互联网+”村镇垃圾处理的宣传及应用问题
大力宣传、培训、引导“互联网+村镇垃圾处理”相关知识以及应用中的技术,并让居民使用方便快捷。
5.2 未来发展建议
5.2.1 鼓励利用“互联网+”技术
利用大数据、物联网、信息管理平台等信息化手段,可开展信息采集、数据分析、流向监控、优化逆向物流网点布局,实现线上回收、线下物流融合。提高生活垃圾分类回收信息化、自动化和智能化水平,改变传统“乱、散、差”的村镇生活垃圾状况。
5.2.2 加强能力建设
提升村镇垃圾分类回收的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理能力。回收企业应当承担社会责任,通过多种方式培训、宣传或者指导回收者的素质,提高他们的技能,使互联网回收创造更大的价值。
5.2.3 完善政策措施
给予互联网回收平台免税等普惠政策,加大价格改革,形成再生资源的合理比价关系,提高资源型垃圾的回收水平。
5.2.4 两网融合
再生资源回收和生活垃圾回收处理两网融合,统一信息化管理。方便各地区建设部门、环保部门和政府部门对村镇生活垃圾处理设施的监测和监管,随时查看村镇生活垃圾处理信息报告和污染环境防治信息等。
6 总结
村镇生活垃圾分类回收管理是政府解决村镇垃圾现状的主要问题,需要企业积极探索“互联网+”环保领域的创新模式,只有社会各界的活跃参与,政府给予必要扶持,企业创新商业模式,才能实现经济效益、社会效益和环境效益。
互联网技术的发展也正在引发商业模式的创新,资源循环利用产业和环保产业的可持续发展,需要以“互联网+”驱动转型升级。“互联网+资源循环利用”是一个多方参与、专业度高的产业。目前已有企业和相关机构开展互联网+分类回收、再生资源交易等商业模式的创新实践,也探索建立了互联网+资源循环利用体系平台,并提供了一定的借鉴和参考,但整个产业的业务模式和发展方向仍不清晰,产业与互联网思维缺乏有机融合,亟需成立有实质意义的全国性行业组织,构建一个高效的互动平台,为促进资源循环利用产业和环保产业的高效健康发展作出贡献。
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Exploration on Application of“Internet +” in the
Disposal System of Rural Living Garbage
Hu Sileng1,2, Wang Yiqi1,2, Chen Hao1,3
(1.Ordos Institute of Solid Waste Technology, Research Center for Eco-environmental Sciences,
Chinese Academy of Sciences, Ordos, Inner Mongolia 017000,China;
2. Ordos Urban Mining Research and Development Co. Ltd., Ordos,Inner Mongolia 017000,China;
一、垃圾渗滤液的基本性质和危害
(一)垃圾渗滤液的产生特点
当进入填埋场的水大于蒸发和提供给垃圾本身一定的湿度时,多余部分的水即从垃圾场中渗滤出来,即形成垃圾渗滤液。进入填埋场的水主要有两部分,一是垃圾本身所含水量;它包括垃圾本身所含的显水和垃圾在长期的厌氧发酵过程中产生出来的化合水。二是有效降水量;其主要受降水量、蒸发量、气温和径流量等因素的影响。众多实践表明,垃圾渗滤液的产生量主要受当地的降水量影响,降水量的大小又直接影响垃圾渗滤液的多少。而降水量受季节性的影响很大,因此渗滤液的产生量又与季节的变化密切相关。一般来说,在我国冬季和春季的降水量较小,夏季和秋季的降水量多而大,故冬季和春季内的渗滤液产生量相对较小,夏季和秋季内的渗滤液产生量大而多,在我国北方尤显突出。由此看来,全年内的渗滤液产生量很不平衡,继而又对水质的变化产生影响。这一特点为渗滤液的处理带来了一定难度。
(二)垃圾渗滤液的水质特点
垃圾渗滤液的水质除与降水量的多少直接相关外,还与填埋场的垃圾填埋时间有关,处于酸性发酵阶段的较“年轻”的填埋场产生出来的渗滤液,PH5.5~6.5,CODcr15,000~40000mg/l或更高,CODcr/BOD5值为1.5~3.0,由于PH较低,故其中的重金属含量较高,往往可达3~30mg/l。而处于碱性发酵阶段的较“老”填埋场产生出来的渗滤液,PH为7~8,CODcr1,500~5,000mg/l,CODcr/BOD5值大于10,重金属含量往往小于5mg/l。渗滤液的另一特点是含氮量和含盐量高,氮多以氨氮的形式存在,其主要是在废物的厌氧分解过程中,由各种蛋白质和其它含氮化合物的分解而产生出来的,约占TKN的80~90%。盐主要为氯化物(2000~4000mg/l)和硫酸盐(100~500mg/l)。渗滤液的水质特点也给其处理工艺的选择带来一定的难度。
(三)垃圾渗滤液的危害
垃圾渗滤液中除含有高浓度的有机物和氨氮外,还含有大量的有毒有害污染物质如重金属等。如果处理不好,将严重污染周围环境和水体,尤其是对地下水的污染。据对7600个垃圾填埋场的调查发现,有2000个填埋场对人体健康产生了直接威胁,所以必须对其进行有效处理。
二、垃圾渗滤液的处理方法及应用
众多研究结果表明,垃圾渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理,而其中生物法因其费用低,效率高而得到最广泛的应用。目前国内外最普遍使用的渗滤液处理方法是好氧生物法,此法可有效地降低BOD5、CODcr和氨氮,还可去除其它污染物,如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用得最多,另外还有曝气稳定塘和生物转盘等。对于BOD5含量低,氨氮含量高,一般BOD5/NH3-N
(一)与城市污水合并处理法
如果能将垃圾渗滤液直接送到城市污水处理厂或与城市污水相类似的污水处理厂与这些污水合并处理,是最简单最经济的处理方法。由于渗滤液中所含成份与城市污水基本相同,所不同之处则是渗滤液中的BOD5、CODcr及氨氮含量高于城市污水中的含量。但由于城市污水量较大,可将渗滤液中的有机物及氨氮加以稀释,同时又可弥补渗滤液中磷含量的不足,而对于城市污水处理系统的正常运转来说又不产生任何影响。据国外资料介绍,当渗滤液的CODcr浓度在24000mg/l时,其体积占城市污水处理总体积的2%时,对污水处理厂的处理效果不产生影响,如CODcr浓度为3500mg/l,其渗滤液体积占城市污水处理总体积的40%时,污水处理厂的处理效果也不受影响。因此,将渗滤液送到城市污水处理厂共同处理是可行的,并且污水处理厂中的剩余污泥又可作为垃圾回填到垃圾填埋场。由于剩余污泥中的微生物含量很高,可加速垃圾中有机物的分解稳定,缩短垃圾的发酵期,从而缩短垃圾填埋场的稳定过程。将渗滤液与城市污水共同处理的综合处理工艺,可减少城市污水处理厂的污泥处理部分,又可减少垃圾填埋场的污水处理部分,因此可使整个工程造价和运行费用大大降低,是改善投资效果,提高环境效益的最佳选择。但采用该处理工艺时,需要考虑如下几个因素:(1)城市污水处理厂或与其相类似的污水处
理厂必须具有二级以上的污水处理设施;(2)城市污水处理厂
二级污水处理设施或与其相类似的污水处理厂的设计规模和远景规划;(3)垃圾填埋场与城市污水处理厂或与其相类似的
污水处理厂的距离等。
(二)渗滤液单独处理法
对于大多数目前现已存在的城市来说,情况往往是不尽人意的。很多城市的污水处理已先行,而垃圾处理只是近几年来才实施的项目,并且垃圾填埋场往往又远离城市,其渗滤液与城市污水合并处理具有一定的困难。因此,在这种情况下必须对渗滤液进行单独处理。