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.MSW洁净处理的紧迫性
随着经济的快速发展，人民生活水平的提高及人口绝对数量的增长，我国已经成为生活垃圾的高产国。2003年，我国城市生活垃圾（MSW）清运量为14857万吨，比2002年增加了8.8%；其中生活垃圾无害化处理量为7550万吨，无害化处理率为50.8%[1]。生活垃圾大多堆放在城市周围，对城市的生态环境构成严重的威胁。全国668座城市中至少有200个以上处于MSW包围之中，在城市周围历年堆存的MSW总量已达到60亿t，侵占了约5亿多平方米的土地[2]。MSW是宝贵的资源，研究表明，利用1.4亿t的MSW发电，可以节约2333万t煤炭；将1.4亿t的MSW进行堆肥处理，可生产1.5亿t的有机肥；MSW的合理利用可为我国创造2500亿元/a的价值[3]。在全球资源和能源不足的情况下，科学开发、利用和处理处置MSW，实现其资源化和能源化利用已经成为我国经济发展和改善环境质量的迫切需要。
2.我国低效的MSW填埋处理
2.1填埋技术在MSW处理中的主导地位
卫生填埋技术在国外得到了普遍应用，成为大多数国家主要的MSW处理方法，美国的垃圾卫生填埋率为75%，英国高达88%[4]。填埋也是目前我国主要的MSW处理手段，占MSW处理量的79%[2]。采用合理的技术工艺，可以生产填埋气以回收能源。每吨MSW每年产生的CH4约为1.2～5.9m3，填埋气体产出持续时间为10～80年或更长[5]。对于一个每年填埋量在100万t左右的填埋场，每天要产生3200～16000m3的CH4[6]，收集起来的CH4可用以发电。目前世界上共有20多个国家的270多个垃圾填埋场进行填埋气的回收利用。据估算，美国可以年产570亿m3的沼气，利用价值为4～5亿美元[7]。但在我国填埋气的利用技术还并不成熟，只有杭州、广州、北京等地开发利用了填埋气[8]。
2.2MSW填埋场污染普遍
目前，由于我国相当一部分MSW被露天堆放或简易填埋（dump），缺乏完善的填埋气和渗滤液收集、排导和处理设施，导致MSW填埋场较为严重的环境问题。国家环保总局于2001年7月发出《关于开展生活垃圾处理设施环境影响调查和监测的通知》[9]，调查结果表明，完全符合“生活垃圾填埋场工程设计环境保护要求”的卫生填埋场只占4.9%。监测结果表明，各填埋场的渗滤液中，化学需氧量CODCr、氨氮、大肠菌值超标现象普遍，化学需氧量的超标率为55.1%，氨氮的超标率为60.4%，大肠菌值的超标率为37.9%；填埋场地下水中氨氮超标率为38.3%；各填埋场无组织排放废气中，氨的超标率为10.8%，硫化氢的超标率为7.6%。渗滤液是一种高浓度的有机废水，它的产生和处理往往是困扰MSW填埋的一个主要问题。研究表明[10]，渗滤液中COD的浓度最高可达到90000mg/L，BOD最高可达到38000mg/L；渗滤液中还含有汞、铬、镉、铅等多种有毒、有害的重金属离子；渗滤液中氨氮浓度很高，往往占总氮含量的90%以上。目前MSW填埋场最常用的防渗材料是粘土，而高密度聚乙烯（HDPC）、聚氯乙烯（PVC）、氯化聚乙烯（CPE）、氯丁橡胶等人工合成的柔性膜也被用作填埋场的防渗材料，但是这些材料的防渗效果均不理想。据美国EPA的一项研究揭示，粘土的渗漏量可达到3.4L/m2•d，高密度聚氯乙烯（HDPE）的渗漏率达到200l/hm2•a。渗滤液泄漏污染现象非常普遍，美国、澳大1利亚、马来西亚、意大利及尼日利亚等国也都出现了MSW渗滤液污染地下水或地表水的问题[11～13]。
2.3MSW填埋技术思考
开发渗滤液的减量技术，减少渗滤液产生量应该是MSW填埋技术研究中的一个重要发展方向。如通过优化单元覆盖层的“防渗屏障”（impermeablebarrier）效应，可以简化处理程序、降低处置场建设及运行总成本、遏止填埋场污染地质环境。减少填埋占地，提升MSW填埋场空间利用率。在我国约占MSW处理总量90%的填埋法占用着宝贵的土地资源，我国填埋场的空间利用系数较低（平均为20～30m3/m2），与现代化固体废弃物填埋场的50～70m3/m2的空间利用系数差距较大。调整填埋工艺，如采用高位堆填作业[14]可以减少土地资源的浪费，也可为固体废弃物填埋的资源化利用创造条件。微生物技术应用于填埋工艺已成为近年来MSW填埋技术研究的一个重要领域，据报道，与常规卫生填埋方法相比，“生物反应器”型垃圾填埋场的稳定化时间可缩短5倍以上，填埋气产量可提高75%，填埋用地可减少20%[4]。提高产气率，回收利用填埋气，避免对环境产生二次污染。我国年产生活垃圾约1.4亿t，其中约1亿t用于卫生填埋，按每Kg垃圾产生0.064～0.44m3填埋气计算，这些垃圾将会产生约400亿m3的填埋气。以最低热值7450KJ/m3计算，这些垃圾产生的填埋气相当于12～83亿m3的天然气。采用适当的工程技术，改善或调整垃圾组成及特性、堆体温度、含水率、PH值、培养基和细菌数量等参数，可以加速MSW的降解与稳定化，使自然降解变为人工控制降解过程，在提高产气率的同时，也可以增大填埋库容，提高土地利用率。
3.MSW堆肥难以为济
易腐有机物是垃圾的主要组分，在发达国家的城市垃圾中，有机成分的含量高达70%，我国的城市垃圾有机成分含量相对较低，约占36%～45%[15]。不同地区、不同季节的生活垃圾构成成分有着很大的差别，刘克锋等就北京市生活垃圾的构成进行的分析表明，菜叶果皮占新鲜生活垃圾比率最高，为43.28%，新鲜生活垃圾可农用部分占84.04%[16]。MSW堆肥是利用有机物的发酵原理，使垃圾中的易腐有机物迅速地稳定化和大幅度地降低含水率，有效地杀灭垃圾中的病原体，产生具有一定肥效、达到无害化指标、性质稳定的堆肥产品[17]。
在我国垃圾堆肥技术曾经占有过重要地位，但是由于堆肥运行成本高、肥效低、使用量大、含有杂质较多等原因，无法同肥效高、易于施用的化肥竞争，堆肥厂难以实现市场条件下的自我生存和发展。目前我国已建成的生活垃圾堆肥厂近30座，仍在建的大约有20座[18]，大部分堆肥厂技术设施相当落后。一些盲目引进国外技术的所谓现代化堆肥厂由于不适合中国实际，刚刚投产就陷入瘫痪状态或者根本无法运转。
对堆肥产品的片面认识是影响堆肥技术推广的主要原因之一。我们应该清楚地认识到，在堆肥过程中生产出有机肥的同时，更重要的是实现了MSW的无害化和减量化。如果将垃圾经过堆肥处理后再填埋，将会大大减少填埋操作的难度和渗滤液处理的难度，减少了填埋量，延长了填埋场的使用寿命。同时填埋气的产生量减少、产生时间滞后，可以简化填埋场的污染控制系统，减少建设投资，保护宝贵的土地资源。垃圾经过堆肥后，体积一般只有原来的50-70%，在很大程度上实现了减量化。垃圾堆肥在取得的经济效益同时，更重要的是产生了环境效益。
4.焚烧技术的困惑
在一些发达国家，MSW的焚烧处理已经得到普遍应用，美国400多座大中型垃圾焚烧制能厂，年处理能力3000万t，2000年美国环境研究与教育基金会的一项调查研究结果表明，美国固体废物行业共有27028家企业，有员工367800人，年销售总额为965亿美元[19]。德国目前已有50余座从垃圾中提取能量的装置及10多家垃圾发电厂用于热电联产。1996年日本有垃圾焚烧厂1854座，处理着73%的生活垃圾。瑞典、丹麦、新加坡、香港等地也在兴建焚烧发电厂[20]。
2一般认为当垃圾热值高于4000kJ/kg时，可以采用焚烧法处理[21]。近些年来，我国城市生活垃圾的构成已发生了质的变化，无机物减少，有机物、可燃物大量增加，低位热值逐年提高，为MSW的焚烧处理提供可能。我国城市生活垃圾焚烧处理虽有长足发展，但国内的垃圾焚烧厂还不多，与世界先进水平相比，仍有较大差距。在运行的可靠性、焚烧温度控制和垃圾燃烬程度、自动化程度等方面均有不足之处，尤其是烟气净化和热能回收技术相对落后。国内目前采用的焚烧设备主要有引进、仿制和自制几种类型，由国外引进的垃圾焚烧炉的工艺技术先进、运行稳定、可回收能量，但其建设成本和运行成本较高，另外由于中国垃圾未分类收集，宜导致传动系统故障，需定期停炉清理。而国内自制的焚烧炉的工艺简单、价格低廉，但燃烧控制难，劳动强度大，燃烧不充分，二次污染严重。2001年国家环保总局的监测结果表明[9]，在被监测的垃圾焚烧厂中，烟尘的超标率为50%，烟气黑度的超标率为14.2%，一氧化碳的超标率为33.3%，二氧化硫的超标率为6.7%，二恶英类污染物的超标率为57.1%。
5.MSW处理产业的良性运营
在我国，MSW处理存在着设计不完善、工艺简单、操作不规范、垃圾利用率和资源转化率低、污染严重等技术工艺问题，同时还存在着融资渠道单一、资金投入不足、制度不健全、监督管理不力、环保设施不到位等运行管理问题。MSW处理还属于计划经济模式的社会公益事业，政府出资基本上是MSW处理厂运行的唯一资金来源，难以满足垃圾无害化和资源化的要求。另外，竞争机制缺乏、公众参与不足、行政监管不到位等等，也是导致MSW处理厂运营不畅的重要原因，我国的垃圾综合治理产业化任重道远。实现MSW处理业的良性运营，优化环保产业是一个系统工程。需要加强环境警示教育，增强各级政府治理MSW的责任感；发挥各级环境管理部门和监测站的监管作用，建立必要的MSW处理环境污染状况的公告制度；实现政企分开，开放MSW处理处置市场，开辟多种资金渠道，形成市场化的竞争机制；完善MSW处理工艺设计，扩大资金投入，保证环保设施到位；加强填埋工艺（防渗材料防渗性能、渗滤液的收集处理、填埋气的收集分离提纯利用、生物技术）、堆肥工艺（预处理、垃圾发酵技术等）、焚烧工艺（焚烧炉运行的可靠性、焚烧温度控制、自动化程度、二次污染控制等）、垃圾水解、化学分解以及MSW热解气化制取燃料等MSW处理关键技术的科学研究和技术推广。
参考文献略
