建设部环境卫生工程技术研究中心 徐文龙
万若(北京)环境工程技术有限公司 章菁
德国万若环境工程技术有限公司 张健(Jian Zhang)乌鲁斯.莱德(Ullus Leidel)
摘要:本文结合中国目前的实际情况,就城市生活垃圾堆肥化处理的作用、应用途径进行探讨,提出除了传统的农用和绿化,堆肥作为垃圾填埋之前的预处理,或对含水率高的垃圾在焚烧处理之前作为干燥预处理的应用途径与潜力。
从降低投资与运行费的角度对堆肥技术与工艺进行分析,并指出堆肥技术的提高不在于单纯地提高机械化的程度,而是要把握生物反应系统的主要反应条件,并对通风量进行优化。对过程的影响因素——氧含量、温度、湿度进行了系统分析,并介绍了相应的控制方法与工程技术。
关键词:城市生活垃圾 堆肥 生物处理 含氧量 温度 湿度 控制
Discussion on the function and process optimization of MSW composting
- The comprehensive control of oxygen content, temperature and moisture in the composting process
EnviroSystems Engineering and Technology Co., Ltd.
Abstract: Taking into account the current situation in China, the function and application of the MSW composting are discussed. Beyond the traditional application of the compost as fertilizer for farming, forest or greening, the composting can be understood as an important pretreatment of MSW prior to the landfilling or biological drying before the incineration, in order to increase the heating value of the MSW.
From the point of decreasing investment and operational costs, the analysis is made that the priority should be given to the main reaction conditions of biological systems and ventilation optimization instead of simply emphasizing on mechanization.
The main factors of process such as the oxygen content, temprature and moisture are discussed, and a new engineering technology as well as the control method are introduced accordingly.
Keywords: municipal solid waste(MSW), composting, biological treatment, oxygen content, temperature, moisture, control
随着经济的高速发展和生活水平的提高,城市生活垃圾正以8%的速度递增。垃圾已成为城市社会发展中的棘手问题,不仅对社会、环境造成公害,而且对资源造成巨大的浪费。根据有关文献资料[1],2003年全国生活垃圾清运量近1.5亿吨,无害化处理方法中,垃圾填埋、焚烧、堆肥处理的处理量分别占88%、6.9%和5.1%。
目前,在我国城市生活垃圾的处理中,堆肥处理正经历停滞甚至萎缩的历程。正如资料中提到:由于目前我国垃圾还无法真正实现分类收集,堆肥基本为混合型城市生活垃圾堆肥;堆肥产品质量差,影响市场效益;而且原始堆肥中,单纯的厨馀类有机物水分较高,影响堆肥过程与效果等。
城市生活垃圾堆肥处理在发达国家也曾一度处于停滞、萎缩状态。但进入九十年代,由于填埋场标准和焚烧处理的排放标准不同程度的修订和进一步提高,填埋和焚烧的成本极大地增加,以及堆肥作为可降解有机物的再生利用等,垃圾堆肥处理又呈上升趋势。结合我国现阶段经济发展的实际情况,笔者以为,垃圾堆肥的发展应作以下方面的思考:
(1) 堆肥的作用及垃圾管理系统的优化
(2) 如何从提高技术水平上解决堆肥质量、降低处理成本问题
(3) 片面追求机械化水平是垃圾堆肥发展的一个误区
2、堆肥在垃圾管理中的作用
2.1 制作肥料或土壤改良剂
传统意义上的堆肥,主要是将堆肥后的产品制作成有机肥施用于农田,但其前提条件是垃圾的分类收集。目前在中国完全实现垃圾分类收集还需要一个过程,因此,混合垃圾堆肥后的成分复杂,常不适宜直接用作农肥。但是,堆肥后的产品可以:
1) 土壤改良,恢复植被,园林绿化以及填地
2) 矿山开采场、垃圾填埋场的绿化
3) 垃圾填埋场的覆土
如作为“生态城市”,绿地建设是其重要组成部分之一。如果有政府倡导、政策上给与更多的支持,在城市范围内开辟垃圾堆肥产品系列的草坪、花卉、树木的种植、试验等等,不仅宣传绿色,更是以行动倡导绿色。又如[2],在美国仅公路两侧绿化项目每年就可以消纳数万吨的垃圾堆肥,因为美国规定公路两侧绿化地土壤有机质含量必须超过5%-8%,所以建设单位多选用成本较低的垃圾堆肥产品。
2.2 垃圾的减量化和稳定化处理
堆肥处理的投资远低于焚烧。通过堆肥,垃圾中可生物降解的有机物被降解,垃圾中所含的50-70%的水分在反应中被蒸发,最终产生的堆肥产品部分可用于园林绿化、填地。下面,我们就一吨原始垃圾在不同处理途径下量的变化,进行匡算和初步的比较。
下面就翻堆的利与弊来做一归纳。
翻堆有利的一面为:
1) 使垃圾堆内外部分混合,
2) 改善系统的均匀性。
翻堆不利的一面:
1) 需要专用设备、增加堆肥厂的建造成本,
2) 增加能耗,
3) 增加易损件的消耗成本。
4) 翻堆时大量气味物质、半反应产物、腐蚀性气体排放,是堆肥过程中气体污染的一个主要来源,而且排放的腐蚀性气体会腐蚀堆肥车间构筑物。
以上的分析表明,夸大翻堆弊大于利。
