典型城市生活垃圾清運(yùn)量及甲烷排放情況調(diào)查

典型城市生活垃圾清運(yùn)量及甲烷排放情況調(diào)查

城市生活垃圾處理現(xiàn)狀作為生活垃圾，城市垃圾在填埋中被用作厭氧菌，這些垃圾每年產(chǎn)生30.70噸堤壩，占世界甲基排名的6.18%。首先,有機(jī)廢棄物在需氧的條件下被分解,繼而有機(jī)廢棄物又被厭氧的非甲烷菌作用,將這些有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楸容^簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),形成纖維素、氨基酸、糖和脂肪,繼后又變成氣體和短鏈的有機(jī)化合物(H2,CO2,CH3COOH,HCOOH和CH3OH),從而為甲烷菌的繁殖創(chuàng)造了條件,其最終結(jié)果是產(chǎn)生大約50%CO2與50%CH4(體積比),而CO2由于在水中溶解將會(huì)有一定的降低。根據(jù)這種情況,對(duì)城市生活垃圾填埋場(chǎng)及處理廠中的甲烷排放量,決不可掉以輕心,應(yīng)該引起關(guān)注。否則,將成為溫室氣體不可低估的源?？傊?在生活垃圾中產(chǎn)生甲烷的影響因素頗多,一般可分為兩類:物理、化學(xué)因素與管理措施方面的因素。在物理、化學(xué)方面的因素,包括廢棄物的組分、濕度、溫度、pH和營(yíng)養(yǎng)成分。在管理措施方面的因素,包括廢棄物類型、廢棄物的密度和粒度,還有敝開(kāi)堆積和衛(wèi)生填埋的比較,這些均為不可忽視的因素?？v觀城市生活垃圾在所有廢棄物中占有的比重較大,對(duì)于大多數(shù)地區(qū)而言,發(fā)展中國(guó)家城市生活垃圾主要是廢棄物中的食物等組成;而發(fā)達(dá)國(guó)家城市生活垃圾主要是被廢棄的紙制品組成,其含碳量遠(yuǎn)高于食物(重量比一般為40%和15%),無(wú)疑,紙和紙制品是會(huì)產(chǎn)生甲烷的。因此,發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)常采用焚燒法來(lái)處理生活垃圾,而發(fā)展中國(guó)家大多以堆埋場(chǎng)、填埋場(chǎng)(敝開(kāi)堆埋與衛(wèi)生填埋等方法)予以處理。為此,我們對(duì)我國(guó)城市生活垃圾的堆埋、填埋及處理廠進(jìn)行了初步調(diào)查與考察。我們選擇了以北京與天津?yàn)槔?現(xiàn)簡(jiǎn)介如下:北京作為首都,又是一個(gè)特大城市,我們根據(jù)1983年5月航空遙感圖象的解釋,剖析了北京市生活垃圾的分布特征。在市區(qū)所規(guī)劃的范圍內(nèi),生活垃圾占地面積64m2以上共有4856堆,總占地面積為8641畝。市區(qū)、近郊區(qū)、縣固廢(生活垃圾)的分布狀況,如表1所示(解釋范圍僅限于市區(qū)規(guī)劃內(nèi)面積)。表1說(shuō)明,北京市生活垃圾的堆放主要分布在三環(huán)路外的近郊區(qū);市區(qū)分布極少,不足1%;而在近郊區(qū)主要集中在朝陽(yáng)、豐臺(tái)、石景山和海淀區(qū),占97.49%。如以市區(qū)為中心,按環(huán)路統(tǒng)計(jì)生活垃圾,其堆積面積如表2所示。表2說(shuō)明,三環(huán)路內(nèi)的生活垃圾僅占5%,大量生活垃圾堆放、填埋于三環(huán)路外,四環(huán)至五環(huán)以內(nèi)最高。從其分布圖形看來(lái),從西郊到東郊呈波浪狀,市中心為波谷,兩郊為波峰。北京近郊道路兩旁和河流沿岸堆放生活垃圾的狀況,雖有較大的改善,例如,安外—大屯—立水橋路側(cè)兩旁生活垃圾堆,現(xiàn)已蓋土造林,進(jìn)行綠化,但遠(yuǎn)未從此解決,僅向遠(yuǎn)郊延伸。我們認(rèn)為,作為特大城市的北京,如無(wú)數(shù)座正規(guī)的生活垃圾填埋場(chǎng)及處理廠,進(jìn)入二十一世紀(jì)后,將會(huì)造成一大公害,必須周密規(guī)劃、安排、實(shí)施才行。為區(qū)分不同類型固廢(生活垃圾)現(xiàn)將占地面積百分比列于表3。圖2為城市固廢(生活垃圾)占地面積百分比。由表3與圖2、3闡述了北京市垃圾的組分是很復(fù)雜的,其中混合廢棄物與生活廢棄物占50%左右,其余農(nóng)肥以有機(jī)物為主的有機(jī)堆肥,工業(yè)廢棄物中包括建筑工地廢料,近年來(lái)與日俱增。其中農(nóng)肥分布較有規(guī)律,主要分布在海淀和豐臺(tái)的蔬菜生產(chǎn)區(qū),并以黃土崗、玉淵潭、四季青等鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)最多?；旌瞎虖U分布面廣,其中95%以上分布在海淀、豐臺(tái)、朝陽(yáng)和石景山等地區(qū),總趨勢(shì)已向周邊遠(yuǎn)郊地區(qū)—城鄉(xiāng)結(jié)合部發(fā)展。不管怎樣,北京市應(yīng)該有其初具規(guī)模的垃圾填埋場(chǎng)、焚燒廠及其它處理措施。否則,生活垃圾的危害,不僅對(duì)環(huán)境為一大隱患,而且對(duì)溫室氣體甲烷來(lái)講,也是一個(gè)不容忽略的污染源。京、津兩大城市的生活垃圾有很多類似性,我們對(duì)天津市河北區(qū)環(huán)衛(wèi)局垃圾無(wú)害化處置場(chǎng)的有機(jī)肥和生活垃圾成份進(jìn)行了采樣、分類與分析,并對(duì)有煤氣戶與無(wú)煤氣戶的生活區(qū)垃圾成份進(jìn)行了比較,列于表4,5以供參考。垃圾無(wú)害化處理及有機(jī)堆肥,其有機(jī)質(zhì)含量較高,如表4,5所示。氮、磷、鉀三要素齊全,pH中性偏堿,較適宜土壤與作物需要;為解決垃圾有機(jī)堆肥的肥效,可加入一定量營(yíng)養(yǎng)元素及化肥,既可滿足作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需要,又可改良土壤。有條件的地方,應(yīng)考慮甲烷收集、利用。迄今為止,我國(guó)所有城市尚未開(kāi)展對(duì)甲烷的綜合利用而自然排空(僅安徽馬鞍山有小規(guī)模的應(yīng)用實(shí)例),長(zhǎng)此下去,這無(wú)疑對(duì)溫室氣體是一種貢獻(xiàn),對(duì)能源是一種浪費(fèi),有待列題研究。分析結(jié)果本文根據(jù)IPCC起草的指導(dǎo)性文件“國(guó)家溫室氣體清單”“卷1”的精神以及溫室氣體清單的說(shuō)明書(shū)的要求,固廢(生活垃圾)最低數(shù)據(jù)如文件表6所述。這里我們依據(jù)1990年Qrlich所探討的全球CH4排放量的經(jīng)驗(yàn)估算方法,這是IPCC對(duì)于全球甲烷排放量討論會(huì)用的。Qrlich假設(shè)在發(fā)達(dá)地區(qū)平均每人每天產(chǎn)生1公斤廢棄物,發(fā)展中地區(qū)為0.5公斤;然后他假設(shè)發(fā)達(dá)地區(qū)每噸廢棄物中產(chǎn)生86公斤甲烷。發(fā)展中地區(qū)為21.5公斤甲烷,發(fā)達(dá)地區(qū)與發(fā)展中地區(qū)的差異在于固廢處理方式(如壓縮和非壓縮)、廢棄物組成(蔬菜和紙張)不同而造成的。Qrlich僅用城鎮(zhèn)人口作為主要的估計(jì)對(duì)象,