城市垃圾处理利用与二恶英控制技术进展

垃圾卫生填埋场污染控制得到逐步加强。采用人工防渗层，提高防渗水平；加强渗滤液收集和处理，防治水污染；对填埋气体回收利用，保障填埋场安全、减轻大气污染并实现资源回收。美国环境署提出要求对年排放150t非甲烷有机化合物(NMOCs)的填埋场须设置填埋气体收集装置，并将收集的填埋气体进行焚烧处理或进行利用。利用填埋气体进行发电或其他利用，不仅减少了环境污染，而且产生一定效益。国内己经有杭州、广州、深圳等城市在进行这方面的工作。1998年10月，我国第一个填埋气体发电厂在杭州天子岭填埋场建成发电；1999年6月，广州大田山一期工程第一台机组投入运行。这些项目的实施，为我国填埋场填埋气体的开发利用奠定了基础。由于填埋场是各种垃圾处理技术的最终消纳场所，因此填埋场的技术标准不断提高，新建垃圾填埋场逐步向大型化、高标准方向发展。填埋场的投资费用和运行成本也不断提高，为充分利用填埋空间，普遍采用垃圾压实，提高填埋场使用寿命。
由于垃圾资源再生利用率提高，同时也为减少垃圾填埋场污染物的产生，垃圾填埋场的填埋物有机物含量会逐步降低。例如，进入90年代以后，美国相继实施禁止庭院垃圾（Yard Waste）进行填埋处置的条例；德国规定在2005年以后，有机物含量大于3%或5%不能进入一级或二级填埋场，瑞士和奥地利也分别提出在2000年和2004年以后城市生活垃圾不能直接填埋处理。
3有机垃圾处理
近入九十年代以后，堆肥处理在发达国家又呈上升的发展趋势。以美国为例，由于禁止庭院垃圾进行填埋处置的条例的实施，庭院垃圾堆肥处理场发展很快，1996年全国庭院垃圾堆肥处理场达到3400座，比1988年增长了4倍以上。为提高城市垃圾再生利用率，城市垃圾堆肥处理也有明显增长（见表4)。由于欧洲推行“填埋税”，使得垃圾填埋处理费用显著提高，以及限制进入填埋场的有机物含量的填埋标准将在欧盟内实施等因素的影响，欧洲大陆垃圾堆肥场从1990年87座增加到1996年684座；英国的垃圾堆肥场从1990年4座增加到1996年57座。但是，需要注意的是发达国家的堆肥处理更多是采用庭院垃圾和分类收集后的可降解有机垃圾。而利用城市混合垃圾堆肥处理所占的比例并不高。例如，美国城市垃圾堆肥厂中，采用混合垃圾堆肥的有14座，总计处理规模为900t/d，主要分布在美国中西部地区（摘自1997年美国环境署报告）。
在美国、欧洲、日本、印度等都有针对城市混合垃圾，配置机械化前处理的大型机械化垃圾堆肥场的经历，其中多数已经关闭。其主要原因是堆肥成本较高，而堆肥质量难以保证，这也正是发达国家积极推行垃圾源头分类收集的一个重要原因。还有一些仍在运行的这类堆肥厂：其堆肥产品也多用作垃圾填埋场的覆盖材料。奥地利Salzburg垃圾处理厂就是一个典型的案例。该厂不同时期建设的三种垃圾堆肥处理方式都在运行（滚筒式堆肥，100，000t/a；条形堆肥：10，00t/a；厌氧发酵，20，000t/a。其中针对城市混合垃圾的滚筒式动态好氧堆肥处理生产线，其堆肥产品主要用作垃圾填埋场覆盖土；主要针对庭院垃圾的条形堆肥处理，堆肥产品用于农林花卉；主要针对分类收集的有机垃圾的厌氧消化处理厂同时产出沼气和堆肥产品。
有机垃圾厌氧消化处理是一种在厌氧状态下利用微生物使垃圾中的有机物快速转化为甲烷和二氧化碳的过程，其反应机理粪便产沼过程相同。它与传统的卫生填埋相比，将厌氧消化过程由几年缩短到30天以内，与好氧堆肥相比，改变了占地大、处理时间长，管理复杂和有气味等问题，对于厨余垃圾具有较好的适应性，厌氧消化处理具有过程可控制、易操作、降解快、生产过程全封闭，产物可计量和再利用等特点。目前这项技术己得到较多应用。
表4美国1988～1996年垃圾（城市垃圾与庭院垃圾）堆肥场数量统计

资料来源：Wastes Management April 1997
目前，国内外在运行的各种堆肥系统中，采用最多的仍是静态堆肥、条形堆肥等低成本堆肥系统。德国是垃圾堆肥处理技术最先进的国家之一，目前运行的堆肥处理场379座，其中约700％的堆肥场采用静态堆肥、条形堆肥等低成本堆肥工艺（Wastes Management January 1998）。堆肥场的收入除一小部分来自出售堆肥外，大部分依靠收取垃圾处理费。
4垃圾焚烧处理
目前，城市垃圾(MSW）焚烧在发达国家应用的主要有以下几种类型：全量焚烧系统(Mass burn system)通常焚烧处理量250-3000t／d，用来焚烧混合垃圾；另一类将混合垃圾进行分选处理制成一定尺寸规格的垃圾衍生燃料（Refuse derived fuel简称RDF），制成的RDF燃料比混和垃圾具有较好的均匀性，可以和煤、木屑等其它燃料混和燃烧。块装组合式焚烧系统(Modular system)通常是指在制造厂制造好标准组件到现场组合安装，此类型焚烧系统处理量相对较小（10～200t/d）。此外还有应用较少的处理工艺如流化床焚烧炉、热解（Pyrolysis）等。
在70年代后期和80年代早期，由于公众对垃圾焚烧烟气污染特别是二恶英的关注，在西方国家，出现公众反对兴建垃圾焚烧厂的呼声。因此，在这一时期，新建垃圾焚烧厂出现下降趋势。随着垃圾焚烧烟气处理逐步受到重视，特别是烟气处理技术不断进步（见表5)，余热利用系统和尾气处理系统得到进一步完善，垃圾焚烧炉又取得新发展。