《生活垃圾处理处置项目建议书 》

市生活垃圾处理处置工程

项目建议书

1 项目建设的必要性

随着社会发展城市化进程加快，我国城市面临着日益严重的环境问题，尤其是生活垃圾污染问题。城市生活垃圾不仅影响了城市环境，还危害到居民的身心健康，成为当今社会最严重的公害之一。处理不好影响社会的发展，当前，如何有效地解决城市生活垃圾污染问题，再现一个清洁、健康的城市生存环境，已是摆在我们面前的一个重要课题

所有生活活动在城区的人们在维系自身生存的过程中制造和排放出来的废弃物，它与人同在。随着经济的发展，人民生活水平的提高，城市化进程加快，城市垃圾也在迅速增加。我国城市居民每人每日平均产生垃圾1.2kg 左右，自1979年以来，我国城市生活垃圾平均以每年8.98%的速度增长，2005年城市生活垃圾产生量已达1.52亿吨，预计到2010年将达到3.1亿吨。如果不及时有效地处理，任意堆积，天长日久，势必会对人类赖以生存的环境和社会经济的发展带来难以估计的重大影响。

该城市人口为25万人，按照城市规划，2015年城市人口将达到30万人。按照中国城市环境卫生协会提供的数据显示，目前我国人均生活垃圾年产生量为440 kg （2007年）。现在和2015年的年垃圾产生量分别为1.1亿吨和1.32亿吨。按照生活垃圾的密度去填埋场中经过自然压缩的垃圾密度3300kg m 计算得到垃圾的产生的体积量为3.67亿3m 和4.4亿3m ，如果不得到合理的处理处置而是进行简单的堆放处理，按照城市人口线性增加模型n o P P nr =+。那么自今年至2015年年末垃圾的累计堆放量会达到7.26亿吨计24.2亿

3m ，占地会达到数亿平方米，造成可怕的垃圾围城。

生活垃圾任意堆放主要危害如下：

1、 生活垃圾的简单堆放占用大量土地，形成垃圾围城的态势，对城市的进一步发展产生严重的制约，同时造成资源的重复浪费，而且会散发恶臭，影响城市景观。

2、 严重影响城区环境和居民健康。

简单堆放致使垃圾满天飞，蚊蝇大量孳生严重威胁附近居民的身心健康。 3、 对地表水、土壤、地下水构成潜在威胁。

如果垃圾堆放点不进行防渗处理，会使垃圾渗滤液向周围河道流淌，向地层深处渗透，严重地污染地下水、地表水和土壤。

4、 造成严重污染大气，甚至会导致垃圾火灾的发生。

垃圾堆放产生的臭气和有毒气体严重污染大气，并且随着垃圾堆放时间的增加，产生沼气，发生火灾或者爆炸事故，进一步污染大气。

综上可知，城市生活垃圾如果得不到不及时有效地处理，任意堆积，天长日久，势必会对人类赖以生存的环境和社会经济的发展带来难以估计的重大影响，因此采取什么方法和技术及时有效地处理好城市垃圾，是所有城市管理者和广大市民极为关注和亟待解决的重大环保问题。为了保障环境质量，推进城市的可持续的发展，必须对城市的生活垃圾进行有效处理，迫在眉睫，刻不容缓。

2 工程规模的确定

2.1 城市人口预测

该城市现有人口25万，根据规划到2015年人口达到30万。人口基数较小，可将其视为新兴城市，故采用几何增长模型进行预测。

)ex p(0kn p p n =

t

p p k t

ln ln 0-=

式中：

n p ——n 年后人口数，万人；

0p ——当前人口数，万人；n ——推测年数，年；

t p ——t 年前的人口数，万人；t ——过去的年数。

k ——几何增长常数。[1] 于是，ln 30ln 25

0.0365

k -=

=。进而得到该城市人口增长预测公式：

25exp(0.036)n P n =

2.2 垃圾产生量预测

假设该城市目前人均日产垃圾量为1.2kg/人·天，并且考虑到当地经济的发展及人们消费水平的提高，垃圾人均日产量以年增长率2%的增长速度进行估算。同时，当垃圾产量达到1.6kg/人·天时，垃圾人均产量将视为保持不变。

根据以上的分析，可对该城市在未来20年内的垃圾产生量做出预测如表1所示：

表1 该城市每日垃圾产生量预测

年度

人口值

（万人） 垃圾产率

（kg/人·d ） 总产量 (t/d)

年度 人口值

（万人） 垃圾产率

（kg/人·d ）

总产量 (t/d)

2010 25 1.2 300 2020 35.8 1.46 524

2011 25.9 1.22 317 2021 37.1 1.49 554

2012 26.9 1.25 335 2022 38.5 1.52 586

2013 27.9 1.27 355 2023 39.9 1.55 620

2014 28.9 1.30 375 2024 41.4 1.58 655

2015 29.9 1.32 397 2025 42.9 1.60 686

2016 31.0 1.35 419 2026 44.5 1.60 712

2017 32.2 1.38 443 2027 46.1 1.60 738

2018 33.3 1.41 469 2028 47.8 1.60 765

2019 34.6 1.43 496 2029 49.5 1.60 793 根据上表可以得到该市垃圾产生总量随时间变化的图线

图1 垃圾产生量走势图

由图中可以看出，随着时间延续，垃圾的产生量翻番，也一定程度上说明进行垃圾处理的重要紧迫性。

2.3 对垃圾组分进行分析

城市生活垃圾的物理组成成分与城市化程度相关，越是经济发达的城市，城市垃圾中可燃物以及可堆腐物所占比例越高。对于生活垃圾中可燃物含量，发达城市通常高于3%，而发展中城市却不到2%；生活垃圾中的可堆腐物发达城市与发展中城市之间差值更大，发达城市高于30%，发展中城市不到20%；发展中城市生活垃圾中无机物含量偏高，发达城市无机物只有50%左右。根据我国国情，对于发展中的城镇，居民住宅不能

完全实现“双气”（煤气、暖气），致使生活垃圾中煤渣含量很高，甚至有些地区达50%，垃圾热值较低，再利用可能性小，利用价值不高。[2]

由于该城市设计的处理设施应该满足未来几十年的处理需求和形势，因此应该采用发展的眼光看待这个城市未来垃圾的组分走向。故应该和大型城市进行垃圾成分比较。

城市生活垃圾的处理方法与垃圾成分有很大关系，而垃圾的成分则与燃料结构、消费水平、收集方式、地域和季节等多种因素有关。随着我国城市建设的发展和社会的进步，城市生活垃圾的构成已发生了质的变化，垃圾组成正由“多灰、多水、低热值”向“较少灰、较高热值”的方向发展。

和一个城市发展水平和消费结构相适应的两个量为人均垃圾产生量和生活垃圾组分。因此参考有记录的大城市的垃圾产生数据可以确定与该市相近的垃圾组分组成。

表2上海市生活垃圾成分分析[3]

年份人均生活垃圾产

生量（湿基，

kg/(人每天)）

组分（湿基，%）

厨余垃

圾

塑料纸类布类竹木玻璃金属灰渣

1995 1.11 71.65 11.21 6.5 2.17 1.47 3.81 0.91 2.28 1996 1.23 70.30 11.84 6.68 2.26 1.96 4.06 0.68

2.22

1997

1.32 70.09 11.78

8.05 2.24

1.44 4.01

0.58 1.81

1998 1.35

67.33 13.48

8.77 1.90 1.27 5.15 0.73 1.37

1999 1.41 65.21 14.46 9.23 2.21 1.18 5.36 0.84 1.51 2000 1.46 67.50 13.93 8.03 2.82 1.43 4.16 0.86 1.27 该城市现在的垃圾人均日产生量在1.2kg，可见和上海市1996年的水平相当，相应的垃圾组分和当年的有一定的相关度。参考生活水平的差异，选择1998年-2000年各个组分现对稳定的时期作为该城市的垃圾组分。

表3 该市垃圾成分分析（湿基）

表4 典型废物组分的热值[1]

成分 单位热值/(kcal/kg)

成分 单位热值/(kcal/kg)

废品食物 1100 庭院修剪物 1600 纸张 4000 木材 4500 纸板 3900 玻璃 40 塑料 7800 金属罐头 200 纺织品 4200 非铁金属 - 橡胶 5600 铁金属

- 皮革

4200

泥土、灰烬、砖

-

由量热计测量法得到该市生活垃圾的低位热值HL

L i pi

H C ω=∑

其中i ω为组分i 的百分含量

pi C 为组分i 的单位热值

由于该垃圾中的厨余垃圾含量比较大，因此假设含水率在50%比较合理，且水分主要集中在废品食物中，得到的生活垃圾的高位热值为：1953 kcal kg ，即8163 kJ kg ，

求出垃圾的低位热值为1680 kcal kg ，即7020 kJ kg 为能量相对比较高的固体垃圾。尽管如此，该城市由于规模远远小于同时期的上海，如高低位热值会远小于估计值。

3 垃圾处理工艺方法比选

3.1城市生活垃圾处理常用方式概述

目前，城市生活垃圾处理方法主要有：简单堆放法、围海造地法、堆肥处置法、焚烧处置法、卫生填埋法、垃圾生物处理产生有机复合肥及综合利用法。另外，还有利用垃圾饲养蚯蚓、制砖、制石油、制糖、制纤维等，但这类方法处理规模较小，不常采用。根据城市生活垃圾无害化、资源化、减量化的处理原则，结合该市的城市规模，拟选择垃圾卫生填埋法，堆肥化处理技术，焚烧处置法等进行技术经济比较。

3.1.1 堆肥化处理技术

堆肥化是利用自然界广泛存在的微生物，有控制地促进固体废物中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。堆肥化制得的产品称为堆肥。能用堆肥化为技术进行处理的废物包括庭院垃圾、有机生活垃圾、有机剩余污泥和农业废物等。

堆肥化处理是垃圾无害化较为有效的方法。无论从环境保护，还是从资源循环利用角度，厨余类有机物处理的最佳方式就是使其转化为稳定的有机肥料，实现碳物质的自然循环。从这个意义上说，堆肥处理有很大的发展潜力。而目前我国城市垃圾大都采用混合收集的方式，这种方式难以实现堆肥(特别是无预处理的静态堆肥)处理。理论上可以通过预分选处理将厨余类有机物分选出来，但一方面增加运行成本，另一方面难以保证堆肥产品的质量，此外单纯的厨余类有机物由于水分高，需要添加骨料才适宜进行堆肥，这也是目前我国城市垃圾堆肥处理发展面临困境的原因之一。堆肥处理的难点还在于环境因素(水、气、声和尘等)的控制，尤其是对有害气体(如氨气、硫化氢等)及臭气的控制。此外，必须定期测定垃圾成分和堆肥腐熟度，以确保堆肥产品质量。

3.1.2 卫生填埋处置技术

卫生填埋法是采取防渗、铺平、压实、覆盖和导气对城市生活垃圾进行填埋，以及对填埋气体、渗滤液等进行治理并达标排放的处理方法，它是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法。在填埋过程中垃圾发生生物、物理、化学变化，使有机物得到彻底分解，达到无害化目的。

填埋处理法相对于其他垃圾处理方法有以下优点：

1)设备和管理费用较少；

2)处理量较具有弹性，对于突然的废物量增加，只须增加少数的作业员与工具设备或延长操作时间；

3)操作容易，维持费用较低，在装备和土地上不会有很大的损失；

4)比露天弃置所需土地量少；

5)能够处理不同类型的垃圾，不必进行收集时的分类；

6)施工周期较短；

7)填埋后的土地具有更大的经济价值。

正是由于上述原因，卫生填埋一直是我国城市生活垃圾处理的最主要的方式。但是卫生填埋也有其缺陷：

1)需要大量的土地公填埋废物用，不适建在高度工业化地区或人口稠密的大都市；

2) 填埋场的渗滤液处理费极高；

3) 填埋地在城市以外或郊区，则受到行政辖区因素限制，故运输费用较高； 4) 冬天或不良气候，特别是雨季操作较困难； 5) 需每日覆土，若覆土不当易造成污染； 6) 良质覆土材料不易取得。 3.1.3 生活垃圾焚烧处理技术

固体废物的焚烧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，废物中的有害物质在高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。

焚烧技术的最大优点在于大大减少了需最终处置的废物量，具有减容作用、去毒作用、能量回收作用；另外，还具有副产品、化学物质回收及资源回收等优点。

焚烧技术的缺点主要有费用昂贵、操作复杂、严格；要求工作人员技术水平高、产生二次污染物如SO x 、NO x 、HCl 、二恶英和焚烧飞灰等。另外，还有技术风险问题。

我国的城市垃圾处理处置，长期以来主要采用简易填埋或卫生填埋的方法进行消纳。近年来，随着人口的增加和城市规模的扩大，许多大中城市的填埋用地越来越紧张，各地市政部门也开始把目光转向减量化程度较大的焚烧后填埋方式上来。

表5 城市生活垃圾三种常见处理方法对比

序号 种类项目 卫生填埋法

焚烧法 高温堆肥法 1

技术可靠性

可靠

可靠

可靠、有一定经

验

2 操作安全性 软安全，注意防火防爆 安全 安全 3

选址要求

严格，要考虑地理条件，一般远离市区

较严格，可靠近市区，位于市区主导风向的下风

向

要求不高，应避开住宅区，气味影响半径小于

200米 4 占地面积 大 500-900 3

m t

小 60-100 3

m 较大

110-150 3

m 5 适用范围 无腐蚀性、放射性，非易燃易爆的固体生活

适用于土地资源紧张且经济条件

垃圾粒度较小，无腐蚀性、放射