城市垃圾收运与处理

14．3　城市垃圾收运与处理

14．3．1　城市生活垃圾收集与运输

垃圾收运设施作为连接垃圾产生源和末端处理处置设施的重要环节，据估计，在城市生活垃圾从产生到处置的全过程管理中，收集和运输的费用占总费用的50%以上。城市垃圾收运系统的规划应当与城市发展战略和总体规划相统一并与城市发展现状相适应，具体的要与城市环境卫生总体规划相统一、与垃圾产生量及其源头的分布和末端垃圾处理处置设施规划相适应。

1．生活垃圾的收集

生活垃圾的收集方法有混合收集和分类收集两种。混合收集是将产生的各种垃圾混在一起收集，这种方法简单、方便，对设施和运输的条件要求低，是我国各城市通常采用的方法。但从处理的角度讲，混合垃圾在处理前要经过分选，然后才能对有机物、无机物、可回收利用物质与不可回收利用物质等进行不同的处理，所以混合收集不便于后期处理和资源的回收。分类收集，是将城市生活垃圾分为可回收物、有害垃圾和其他垃圾3类，并设置不同颜色的回收容器进行分类回收。可回收物(Recyclable)垃圾容器为蓝色，表示适宜回收和可再利用的垃圾，包括纸类、塑料、玻璃、织物和瓶罐等;有害垃圾(Harmfulwaste)垃圾容器为红色，表示含有害物质，需要特殊安全处理的垃圾，包括电池、灯管和日用化学品等;其他垃圾(Otherwaste)垃圾容器为灰色，表示分类以外的垃圾。对于有回收价值的垃圾在经济技术允许情况下应尽可能回收利用，使其资源化;对于有害垃圾，必须焚烧、填埋或特殊处理;对于其他垃圾可视具体情况进行焚烧或填埋。

垃圾分类收集是实现垃圾资源化的最有效途径，可结合各城市的客观条件，本着先易后难、先简单后复杂的原则逐步实施。必须指出，分类收集应与垃圾的整个运输、处理和回收利用构成完整的系统。若清运时未能分类清运，也没有建立分类回收利用系统，分类收集便毫无意义。

垃圾收集通常有以下方式。

1)垃圾箱(桶)收集

这是最常用的方式。垃圾箱置于居住小区楼房、街道、广场等范围内，用户自行就近向其中倾倒垃圾。现在城市的垃圾箱一般是封闭的并有一定规格，便于清运车辆机械操作。采用不同标志的垃圾箱可以实现垃圾的分类收集。

2)垃圾管道收集

这是一种混合收集方式。在多层或高层建筑物内设置垂直的管道，每层设倒口，底层垃圾间里设垃圾容器。这种方式使居民不必下楼倾倒垃圾，比较方便。但常因设计和管理上的问题，产生管道堵塞、臭气、蚊蝇孳生等现象。这种收集方式趋于不再采用。如果设计合理和管理严格，还是有较好效果的。现在出现了一种在投入口就可以控制楼下不同接受容器的分类收集方式。

3)袋装化收集

袋装化收集指居民将袋装垃圾放至固定地点，由环卫工人定时将垃圾取走，送至垃圾站或垃圾压缩站，压缩后，集装运走。

4)厨房垃圾自行处理

厨房垃圾通常占日常生活垃圾的50%左右，成分主要是有机物。在一些发达国家中，把厨房垃圾粉碎成较细小的颗粒，冲入排水管通过城市排水系统进入污水厂进行处理。

5)垃圾气动管道系统收集

气动管道垃圾收集系统利用预先埋在地下和建筑内的垃圾管道，以空气为载体，利用真空中的压强差将垃圾收集到垃圾中央收集站。中央收集站负责实施垃圾气体和固体的分离处理，其中气体部分经过除尘除臭后重新排放，而固体垃圾则被压缩输送至密闭的集装箱内，然后运至垃圾处理厂进行焚烧发电或者填埋处理。这种收集方式如图14－1所示。

图14－1　恩华特封闭式垃圾自动收集系统

这种方式主要用于高层公寓楼房和现代住宅密集区，具有自动化程度高、方便卫生的优点，可节省劳动力和运输费用，并且支持垃圾源头分类，可通过增设投放口实现垃圾分类;但一次性投资很高。

上海世博会园区环境卫生垃圾收集系统即采用垃圾气力输送，应用在一轴四馆(世博轴、中国馆、主体馆、公共活动中心、演艺中心)约0．5km²的范围内，共设负压机组5台(4用1备)，室外垃圾投放口150个(如图14－2所示)，垃圾传输管道近万米，收集站设在南环路南、园二路西，占地约2820m²。天津中新生态城及广州亚运会垃圾收集及运输也将采用该系统。与传统采用手推车、吊桶车、后装式压缩车等设备对袋装或存放在开放式垃圾桶(垃圾屋)内垃圾进行收集和运输的方式相比较，封闭式垃圾收集及运输方式，如气力输送，是未来的发展方向，二者优缺点对比如图14－3所示。

图14－2　垃圾投放口

设置在大街中央的50m³的垃圾投放口，表面仅能看到一个垃圾箱

图14－3　垃圾气力管道输送系统与传统人工垃圾收集方式操作流程比较

2．生活垃圾的运输

生活垃圾的运输是从各垃圾收集点(站)把垃圾装运到转运站、加工厂或处理厂的过程。垃圾的运输应实现机械化并保证清运机械能够顺利到达收集点。由于城市扩展和环境保护要求的提高，垃圾处理厂距城市越来越远。为了解决垃圾运输车辆不足、道路交通拥挤、贮运费用提高等问题，须在清运过程中设中转站。

规划时，除了要求布置收集点外，还应考虑便于清运，使清运路线合理。路线规划应进行优化，即根据道路交通情况、垃圾产量、收集点分布、车辆情况、停车场位置等，考虑如何使收集车辆在收集区域内行程距离最小。垃圾清运路线选择时主要应遵循以下原则。

(1)收集线路的出发点尽可能接近停放车辆场。

(2)线路的开始与结束应邻近城市主要道路，便于出入并尽可能利用地形和自然疆界作为线路疆界。

(3)线路应使每日清运的垃圾量、运输路程、花费时间尽可能相同。

14．3．2　城市固体废物处理和处置

固体废弃物的处理是通过物理的、化学的或生物的方法，使固体废弃物减量化、无害化、稳定化和安全化，加速其在自然环境中的再循环，减轻或消除对土壤、水体、大气等环境组成要素的污染。同时，回收利用固体废弃物的最终归宿，将最终产物长期置于一定的环境之中，彻底实现无害化。因此，固体废弃物的处理与处置程序应为:先考虑减量化、资源化，再考虑加速物质循环，最后对残留物质进行无害化处置。

1．循环经济模式下处理城市垃圾的基本原则

传统经济是由“资源—产品—污染排放”所构成的物质单向流动的经济模式，而循环经济是与环境和谐发展的经济模式。它要求把经济活动按照自然生态系统的模式组织成一个“资源—产品—再生资源”的物质反复循环流动的过程，使整个经济系统以及生产和消费的过程基本不产生或者只产生很少的废弃物，从而消解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突。“减量化、再利用、资源化”是运用循环经济理论处理城市垃圾的重要原则。城市未来经济发展将成为“资源—产品—回收—再利用”物质循环流动的过程。居民的废弃物将高效回收，循环利用。生活垃圾等有机废弃物也将转化为生物燃气和有机肥料，成为城市经济发展的宝贵资源。

1)减量化原则

城市生活垃圾的源头减量化，要在经济活动的源头注意节约资源和减少污染，从生产和消费过程中预防与控制废弃物的产生。

2)再利用原则

垃圾分类收集是使废物变成再生资源、再循环利用的关键环节，同时也可减少垃圾运输、垃圾处理处置的工作量，减少垃圾对环境的污染，为垃圾的后续处理提供了良好的条件。

3)资源化原则

根据垃圾的组成特点选择堆肥、焚烧和填埋相结合的处理方法进行资源利用。例如可燃垃圾进行发电，回收热能;垃圾灰渣作为路基、堤坝、建筑材料及沥青细骨料等有用资源。

2．城市固体废弃物处理和处置方法

不同地域、不同城市生活垃圾处理水平存在较大差异。我国生活垃圾处理水平发展不平衡，在空间地域上存在很大差异。东部地区由于经济发展水平高、投入力度大，生活垃圾处理设施数量相对较多，处理率较高。而经济欠发达地区，受财力限制，生活垃圾处理设施数量相对较少，生活垃圾处理水平较低。

1)自然堆存处理

这是指把垃圾倾卸在地面上或水体内，如废置在荒地洼地或海洋中，不加防护措施，使之自然腐化发酵。这种方法因对环境污染严重，已经逐渐被禁止。

2)卫生填埋处理

卫生填埋又称卫生土地填埋，是利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗液及有害气体对水体和大气的污染，并将垃圾压实减容至最小，且在每天操作结束或每隔一定时间用土覆盖，使整个过程对公共卫生安全及环境污染均无危害的一种土地处理垃圾的方法。缺点是垃圾减容效果差，需占用大量土地;且产生的渗沥水已造成水体和环境污染，产生的沼气易爆炸或燃烧，所以选址受到地理和水文地质条件限制。

卫生填埋是垃圾处理必不可少的最终处理手段，也是现阶段我国垃圾处理的主要方式。卫生填埋场的规划、设计、建设、运行和管理应严格按照《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》、《生活垃圾填埋污染控制标准》和《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》等要求执行。

3)堆肥化处理

堆肥处理(生化处理)是利用自然界广泛存在的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制地促进固体废物中的有机物质转化为稳定的腐殖质的生物化学过程，这一过程可以消灭垃圾中的病菌的寄生虫卵。堆肥化是一种无害化和资源化的过程。

根据微生物生长的环境可将堆肥化分为好氧堆肥化和厌氧堆肥化两种。根据垃圾在发酵过程中所处的状态划分为两类:发酵过程中垃圾得到混合并能够连续进出料称为动态堆肥，发酵过程中垃圾处于堆放状态称为静态堆肥。

垃圾堆肥适用于可生物降解的有机物含量大于40%的垃圾。堆肥化的优点是投资较低，无害化程度较高，产品可以用作肥料;缺点是占地较大，卫生条件差，运行费用较高，在堆肥前需要分选掉不能分解的物质。因此鼓励在垃圾分类收集的基础上进行堆肥处理。堆肥过程中产生的残余物可进行焚烧处理或卫生填埋处置。

4)焚烧处理

焚烧处理也称焚化，是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应。垃圾中的有毒有害物质在高温下氧化、热解而被破坏，减量化效果好，消毒彻底，无害化程度高，是一种可同时实现垃圾减量化、资源化、无害化的处理技术。

焚烧处理具有如下优点。

(1)能迅速而大幅度减少容积，体积可减少85%～95%，质量减少70%～80%。

(2)有效地消除有害病菌和有害物质。

(3)所产生的能量也可以供热、发电。

(4)焚烧法占地面积小，选址灵活。

焚烧处理具有如下缺点。

(1)投资和运行管理费用高，管理操作要求高;如果对所产生的废弃物处理不当，容易造成二次污染。

(2)对固体废物有一定的热值要求。

焚烧适用于进炉垃圾平均低位热值高于5000kJ/kg、卫生填埋场地缺乏和经济发达的地区。垃圾焚烧产生的热能应尽量回收利用，以减少热污染。垃圾焚烧应严格按照《生活垃圾焚烧污染控制标准》等有关标准要求，对烟气、污水、炉渣、飞灰、臭气和噪声等进行控制和处理，防止对环境的污染。垃圾焚烧产生的炉渣经鉴别不属于危险废物的，可回收利用或直接填埋;属于危险废物的炉渣和飞灰必须作为危险废物处置。

5)热解处理

在缺氧的情况下，固体废弃有机物受热分解，转化为液体燃料或气体燃料，残留少量惰性固体。热解减容量达60%～80%，污染少并能充分回收资源，适于城市生活垃圾、污泥、工业废物、人畜粪便等。但其处理量小，投资运行费用高，工程应用尚处在起步阶段。从发展的角度看，热解是一种有前途的固体废物处理方式。

6)危险废物的处理处置

危险废物处理是通过改变其物理、化学性质，减少或消除危险废物对环境的有害影响。常用的方式有减少体积、有害成分固化、化学处理、焚烧去毒、生物处理等。我国要求对城市医院垃圾集中焚烧。

3．处理方法的选择原则

通常一个城市的垃圾处理方式不是单一的，而是一个综合系统，并多方案比较，择优选用。填埋、焚烧、堆肥3种处理方法比较见表14－2，可供参考。

表14－2　填埋、焚烧、堆肥3种处理方法的比较

续表

在选择城市生活垃圾的处理工艺时既要考虑工艺技术的可靠性、城市经济社会发展水平，又要考虑垃圾的性质与成分、场地选择的难易程度，还要考虑环境污染危害性、资源化价值及某些特殊制约因素等。在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、规模适度、综合治理和利用的原则下，合理选择不同的生活垃圾处理技术。

(1)卫生填埋处理技术作为生活垃圾的最终处置方式是每个地区所必须具备的保证手段，在具备卫生填埋场地资源和自然条件适宜的城市，可以卫生填埋作为生活垃圾处理的基本方案。

(2)焚烧处理可最有效实现生活垃圾的减容、减量、资源化，在经济发达、土地资源紧张、生活垃圾热值符合条件的城市，在有效控制二英排放的前提下，可优先发展焚烧处理技术。

(3)在实行生活垃圾分类收集、堆肥产品有出路的城市，可发展适宜的生物处理技术，但对未普及生活垃圾分类收集的城市，应谨慎采用堆肥处理技术。

(4)鼓励采用对多种处理技术进行有效集成、合理配置的综合处理技术，在实现生活垃圾无害化处理的同时，实现垃圾中资源的高效率回收利用。

生活垃圾处理技术的选择，应该结合不同地区的经济发展情况，选择符合我国城市生活垃圾处理技术政策要求的技术路线，技术选择应满足先进性、成熟性、稳定性和可持续发展性等几个方面。

(1)对于经济较发达地区可选择先进的处理技术和设备，同时应采用多种技术有机组合，所有处理设施必须严格控制“二次污染”。

(2)对于经济发展水平一般的地区，可选用适宜的处理技术和设备，满足我国生活垃圾处理设施建设标准，同时“二次污染”的控制应符合环境保护的要求。

(3)对于经济欠发达的地区，仍以填埋处理技术为主，所建的处理设施在满足卫生填埋场建设标准的条件下应该尽量因地制宜地节省投资。

4．低碳经济下的垃圾处理

低碳经济的基本内涵是应用新技术和创新机制，在全社会形成以高能效、低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济发展模式和生活方式，实现经济社会的可持续发展。垃圾的产生量减少、有效资源的合理利用、处理方式的合理选择都是低碳经济所需要的环节。垃圾填埋厂会产生CO₂、甲烷等气体，有条件的地区可以改变这种填埋、焚烧为主的垃圾处理方式，同时可以有效利用垃圾焚烧产生的热量。建立有效的有用资源回收体系和高效的垃圾处理管理模式，也为垃圾的最终合理处理与处置奠定基础。