第３１卷第３期 ２ ０ １ ８年６月 污 染 防 治 技 术 Ｖｏ１．３１．Ｎｏ．３ Ｐ０ＬＬＵ Ｈ０Ｎ Ｃ０ＮＴＲ０Ｌ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ Ｊｕｎ．，２ ０ １ ８ 城市生活垃圾处理技术现状与发展方向 罗虹霖， 胡晖， 张敏。张建刚 （长沙有色冶金设计研究院，湖南 长沙４１００１９） 摘要：近年来，中国城市生活垃圾处理能力跟不上产生量，时常出现垃圾围城事件。文中客观评述城市生活垃圾常 用的填埋、焚烧、堆肥３种处理技术的优缺点和在国内的应用现状，并针对城市生活垃圾在收运、处理以及管理等环节中存 在的突出问题分析城市生活垃圾分类政策难以实施的原因。同时，介绍了应用垃圾分选的方法对生活垃圾进行预处理后 综合处理，在节约处理成本，提高经济效益的同时，实现了垃圾的减量化、资源化、无害化，是中国城市生活垃圾处理的发展 方向。 关键词：城市生活垃圾；分选；处理 中图分类号：Ｘ７０５ 文献标识码：Ａ Ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｒｅｎｄ ｏｆ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｓｏｌｉｄ Ｗａｓｔｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＬＵＯ Ｈｏｎｇ—ｌｉｎ，ＨＵ Ｈｕｉ，ＺＨＡＮＧ Ｍｉｎ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ—ｇａｎｇ （ＣＩＮＦ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ ４１００１９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｗａｓｔｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｈａｓ ｎｏｔ ｋｅｐｔ ｐａｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｖｉｅｗｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｎｄｆｉｌｌ，ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ｉｔ ａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，ｔｒａｎｓｐｏｒ· ｔａｔｉｏｎ，ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｗｈｙ ｗａｓｔｅ ｃｌａｓｓｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｐｏｌｉｃｙ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ． Ｉｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇａｒｂａｇｅ ｓｏｒｔｉｎｇ ａｓ ａ ｐｒｅ—ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｔｈｅ ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｓｏｌｉｄ．Ｗｈｉｌｅ ｓａｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｉｔ ａｌｓｏ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ａｎｄ ｈａｒｍｌｅｓｓｎｅｓｓ ｏｆ ｇａｒｂａｇｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｈｅ ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｓｏｌ— ｉｄ ｗａｓｔｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｄｅｖｅｌｏｐ ｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｓｏｌｉｄ Ｗａｓｔｅ；ｓｏｒｔｉｎｇ；ｄｉｓｐｏｓａｌ 中国社会经济和城市化进程在近四十年得到 快速发展，大众生活水平得到明显的改善，同时也 发展，探讨中国生活垃圾处理技术的发展趋势。 １ 生活垃圾产出量及处理状况 产出了大量城市生活垃圾，生活垃圾成分越来越复 杂，这给生活垃圾处理提出了更高的要求，以解决 生活垃圾对生态环境造成的污染和资源的大量浪 费问题。 生活垃圾是指人们在Ｅｌ常生活中或者在提供 服务的过程中产生的废弃物。目前，中国城市垃圾 产出量以每年８％～９％的速度进行增长，达到 ４５０～５００ ｋｇ每年的人均产生量，垃圾的产生和堆 存量巨大。截至２０１５年底，全国设市城市和县城 收集规模达到生活垃圾８４．０万ｔ／ｄ，共有无害化处 在政府及相关企业的大力推动下，中国城镇生 活垃圾无害化处理建设与水平实现了快速发展，但 与中国城市生活垃圾产出量相比，无害化处理能力 仍明显不足，甚至部分城镇的生活垃圾还难以实现 无害化处理。因此，中国国民经济规划中提出按照 理设施为２ ０７７座，其中卫生填埋场１ ７４８座，垃圾 焚烧厂２５７座，其他处理设施７２座，共处理生活垃 圾７５．８万ｔ／ｄ，无害化处理率为９０．２％。在无害 公共服务均等化的要求，继续加大生活垃圾无害化 处理能力建设，提高资源化利用水平，最终实现垃 圾的减量化、资源化和无害化 ｊ。 文中概述了中国生活垃圾无害化处理现状，分 析处理过程中存在的问题，针对各种处理方法技术 收稿日期：２０１８—０３—１２ 作者简介：罗虹霖（１９８９一），男，湖南娄底人，工程师，硕士研 究生，研究方向为矿产资源综合利用及城市资源化利用。 ２０１８年６月 罗虹霖等．城市生活垃圾处理技术现状与发展方向 ·２３· 化处理的过程中，３１％的生活垃圾通过焚烧的方式 进行处理，其中东部地区的焚烧比例达到４８％，其 中大部分生活垃圾仍然是通过卫生填埋的方式进 行处理。 虽然近年来由于政策驱动和市场执行的推动， 中国城市生活垃圾处理方法及基础设施方面取得 了一定成效，但生活垃圾无害化处理能力与产生量 相比，处理方式与人民对其要求还存在严重不足， 使得巨量的城市生活垃圾堆积，侵占了大面积土 地，部分城市面临着垃圾围城的威胁，在乡村或欠 发展的城镇垃圾堆存现象尤为严重。 ２垃圾分类现状 垃圾分类，指按一定条件对垃圾进行分类，按 垃圾的属性进行分类储存、投放和搬运，分类对垃 圾进行资源利用处理。垃圾分类的目的是将垃圾 按属性分类以提高垃圾的资源价值和经济价值，力 争物尽其用 ’ 。 垃圾分类制度可以有效实现生活垃圾的减量 化，更重要的是垃圾分类能够更加有利于回收和利 用其中的重要资源，满足生活垃圾资源化的要求， 满足“两型”社会建设的要求。同时在垃圾成分辨 别的过程中培养全社会资源环境意识和提升整体 文明素质。但随着人民生活水平的提高和城镇化 发展进程的加快，配套收运和处理设施跟不上垃圾 产生量，并且垃圾的组分越发复杂使分类成为困难， 纵观中国的垃圾分类现状并未达到预期效果 ］。 总结中国垃圾分类制度执行情况，中国垃圾分 类制度未能达到预期效果的原因如下： 首先，生活垃圾产出量大。中国是世界第一人 口大国，每年生活垃圾产生量巨大，大量的生活垃 圾经过简单的分类后对于后期的垃圾分类收集和 运输产生了巨大的工作量，执行困难，造成生活垃 圾在后期又重新混合。 其次，垃圾分类可操作性比较差。国外对生活 垃圾分类进行细化，比如瓶类细化到无色瓶、茶色 瓶等，甚至需要将瓶子与盖子分开，普通民众能清 晰的将各类垃圾按类进行区分，并将分类垃圾进行 简单的处理，避免收运过程中二次混杂，真正做到 分类投放和分类搬运。在中国现阶段的垃圾分类 普遍采用两种标识一可回收和不可回收，界限定义 模糊，未能实现生活垃圾的有效分类。 其三，中国生活国情的原因。中国的生活垃圾 与其它国家的主要区别特性是厨余垃圾的含量，这 主要是由中国生活特点有关，这造成中国的生活垃 圾具有含水率高、含油量高、有机物高等特性，而这 些同时严重的影响了垃圾分类进行。 ３ 城市生活垃圾主要处理方式及现状 目前中国乃至世界范围内广泛使用的城市生 活垃圾无害化处理方式主要有填埋、焚烧和堆肥３ 种处理方式…。 ３．１填埋 现阶段中国实施最为广泛的垃圾处理技术垃 圾填埋。政府和社会对生活垃圾进行集中收集、堆 存和填埋处理，填埋方式处理生活垃圾存在一定的 环境污染，如土壤、空气和地下水等¨。。”Ｊ。卫生填 埋法是为了避免生活垃圾填埋过程中产生污染现 象，对污染源进行堵截，但未能实现生活垃圾的减 量化。卫生填埋适用于所有类型垃圾，因其具有技 术比较成熟、操作管理简单、处理量大等优点在工 业发展前期得到较好的发展。但填埋处理仍存在 一些缺点：（１）土地占有量大，垃圾填埋并未使垃 圾减量，对于大量的生活垃圾需要巨大的填埋场 地，以致新建填埋场选址困难；（２）填埋场发生环 境污染风险大，生活垃圾填埋场并未对污染源进行 有效的处理，随着堆存量的增加和时间延长，容易 造成泄漏污染土壤及地下水等周边环境；（３）填埋 场容易产生甲烷等气体；（４）填埋场的生活垃圾经 过多年后容易矿化，矿化后的填埋场复垦困难，再 次进行处理更困难。 截至２０１５年底，中国的垃圾填埋处理量大约 占垃圾总量的７０％。近年来，中国在生活垃圾填 埋技术的研究及工业应用方面取得比较显著的进 步，如填埋场防渗及臭气治理方面，但总体应用状 况并不理想，环境污染问题突出。中国最新国家规 划中规定：到２０２０年底，实现原生垃圾“零填埋”。 ３．２焚烧 将垃圾进行焚烧处理在人类发展中已存在 １００多年的历史，但从上世纪６０年代才开始对现 代化的焚烧处理技术进行开发。焚烧法处理生活 垃圾在生活垃圾的减量化和无害化特征上显示出 良好优势。生活垃圾通过焚烧化处理，具有项目占 地少、处理周期短、减量化显著、无害化较彻底等优 势，大量项目还利用余热发电技术对焚烧过程中产 生的热能进行回收，因此焚烧工艺在世界各国生活 垃圾处理中得到越来越广泛应用¨ ’ 。焚烧处理 的生活垃圾是许多欧洲国家生活垃圾无害化处理 罗虹霖等．城市生活垃圾处理技术现状与发展方向 第３ｌ卷第３期 的主要方式，日本通过焚烧处理的生活垃圾比例接 近其垃圾总量的８０％以上。 近年来，中国生活垃圾焚烧厂从２０１０年１１９ 座增加到２０１５年的２５７座，焚烧处理能力从２０１０ 年８．９万ｔ／ｄ增加到２０１５年的２３．５万ｔ／ｄ，焚烧处 理的生活垃圾占无害化处理生活垃圾从２０１０年的 ２５％增加到３１％，东部地区通过焚烧处理的生活 垃圾达到４８％。中国已经提出：优先采用焚烧处 理技术，减少原生垃圾填埋量。 垃圾焚烧过程中容易产生二嗯英和灰飞等有 害物质给生态环境带来一定的风险，因此后期废物 排放治理成为垃圾焚烧处理最引人关注的问题之 一。随着焚烧处理过程技术的不断优化与发展，安 全性也越来越有保障。目前中国垃圾焚烧处理还 存在一些限制：（１）混合垃圾成分复杂，中国生活 垃圾长期以来一直是混合收集，含水率高，餐厨成 分多，使中国的生活垃圾热值普遍达不到垃圾焚烧 的最低热值一３ ３６０ ｋＪ／ｋｇ以上，因而大量的生活 垃圾不适宜焚烧；（２）现阶段混合垃圾焚烧处理的 运行费用较高，经济不发达地区难以承受。 ３．３ 堆月巴 堆肥法是微生物通过新陈代谢降解生活垃圾 中的有机物，即将生活垃圾转化为稳定的腐殖质。 这是处理有机垃圾最有效、最适宜的技术手段 之一［１６］。 中国于上世纪５０年代开始用堆肥处理生活垃 圾，现阶段工艺技术已比较成熟，但是堆肥技术并 未能得到市场认可，发展较为缓慢，主要的原因是： （１）混合的垃圾中含有大量无机物，如土石、塑料 等不可降解成分；（２）生活垃圾的堆肥产品质量与 有机肥和化肥相比，肥效较低，有化肥性价比高的 现阶段，堆肥市场竞争欠佳；（３）生活垃圾处理的 连续性和肥料需求的季节性之间存在着固有矛盾， 容易造成滞销的现象。 ４生活垃圾分选技术现状 ２０世纪８０年代开始，国外发达国家开始研发 生活垃圾机械化分选技术，可以实现较低生产成本 按生活垃圾成分分类，满足生活垃圾循环利用的要 求。将选矿技术应用于生活垃圾的机械分选，依据 生活垃圾的特性，有针对性的改进和强化，逐步形 成了生活垃圾系列化的分选工艺和设备 。 ４．１ 生活垃圾分选工艺 中国生活垃圾分类简单，主要以混合包装、混 合收集为主，通过合理的生活垃圾分选工艺实现生 活垃圾的综合利用。当前，中国生活垃圾分选一般 分选产生无机物、有机物、可回收物和可燃物四大 类，各分选产品对应的处理方式为填埋、堆肥、再生 处理和焚烧。依据各地生活垃圾的组成特点，选择 合适的垃圾处理方法，配合各段条件进行合适的分 选，即通过筛分和弹跳或重力分选可以分离生活垃 圾中的无机物和有机物；通过磁力、涡电流、光电和 风力分选可以分选出铁质物质、有色金属、纸张和塑 料；通过人工筛分和人工分拣获得热值高的可燃物。 ４．２生活垃圾分选设备 ４．２．１ 破袋、粗碎设备破袋、粗碎设备以其运行 方式可以分为被动式和强制式，破袋机以其运行结 构分为滚筒破袋机和剪切式破袋机。滚筒式破袋 机存在装机功率小、能耗低等优点，但破袋效率容 易受垃圾袋容积、袋装垃圾质量影响，而剪切式破 袋机效率相对较高。 ４．２．２筛分设备现阶段广泛在垃圾处理行业使 用的筛分设备主要有张弛筛、滚筒筛和圆盘筛３类。 张弛筛常用于分离含水率较高的生活垃圾，特别是 对分离中小粒径具有较好的效果。滚筒筛通用性 强，筛分效率高，按其分级粒径段数可分为单节单 级、单节多级、多节多级的结构类型。圆盘筛多用于 生活垃圾的初、预筛，可以调节分离物料尺寸，且具 有自净能力，但筛分过程中容易受长绳物料缠绕。 ４．２．３磁选设备磁选设备用于分选出生活垃圾 中磁性物质，一般有磁力滚筒、悬挂式磁铁器两种。 用于生活垃圾分选的除磁设备常为悬挂自卸式电磁 除铁器，在工作过程中卸铁机构可以实现自动分选铁 磁Ｉ生物质，并将其自动抛到除铁器以外的收集箱内。 ４．２．４风选设备风选设备主要是通过抽风或吹 风的方式使物料层产生高压或负压而促使轻质物 料从混合垃圾中分离，用于分离回收生活垃圾中的 轻质物料。按风选设备布黄方式不同，可将其分为 卧式风选机和立式风选机。如按风选机风管布置 方式不同，可将其分为下鼓风、上抽风和鼓抽风结 合等多种形式。 ４．２．５光电分选设备光电分选设备在国外生活 垃圾分选应用中已得到广泛应用，国内处于试用推 广阶段。光电分选是待分选物料由传送带输送或 经斜槽滑落通过传感区域，传感区获得的信息经电 子化数据处理后，高精度压缩空气喷嘴将根据设定 的分选标准选择性地把检测物料从物料流中喷栋 到分离室，以实现目标物料的分选。光电分选多用 ２０１８年６月 罗虹霖等．城市生活垃圾处理技术现状与发展方向 ·２５· 于分离特种塑料，如ＰＶＣ（聚氯乙烯）、ＰＥ（聚乙 烯）等难分解或焚烧容易产生严重污染的塑料。 光电分选设备也能对玻璃瓶或金属进行识别分离。 在垃圾分选实践过程中发现光电分选设备易受物 料清洁程度、光谱差异显著性等影响，特别是对于 中国含水率高、有机物含量高的混合垃圾分选精度 有一定影响。 ５ 中国城市生活垃圾处理发展方向 卫生填埋技术近期仍将会是国内主要的城市 生活垃圾处理方式，也是垃圾处理必不可少的处理 手段，应当是生活垃圾中无机物组分与焚烧废渣和 飞灰的主要处理设施。近年来，在欧美等发达国家 和地区，填埋主要发展填埋场稳定化技术，如解决 填埋场的防渗能力、建成形式和监测手段等问题。 堆肥处理生活垃圾应当充分提高生活垃圾中 有机物组分，减少其中金属或无机物，提高堆肥产 品肥力。现阶段也应用堆肥技术对混合生活垃圾 进行脱水处理，可使生活垃圾含水率大大下降，减 少生活垃圾中的渗沥液和有机物，提高生活垃圾分 选效率，因此堆肥处理可以考虑作为垃圾处理的预 先处理手段。 中国生活垃圾进行混合收运造成的成分复杂 及餐厨组分多是影响垃圾处理技术的关键因素，要 使生活垃圾通过无害化手段实现其减量化和资源 化的目标，通过单一的处理技术无法有效实现。综 合应用填埋、焚烧和堆肥等技术的优点，合理处理 和利用生活垃圾各组分，避免了单一处理的缺点， 这将是中国未来处理生活垃圾的发展方向。 要使生活垃圾综合综合处理达到效果，垃圾实 现有效的分类是前提。而在目前全社会垃圾分类 存在困难的情况之下，垃圾分选成为了垃圾分类的 必选技术。在垃圾综合处理中，先将其中６０％～ ７０％的有机物利用焚烧热进行堆肥处理，干燥生活 垃圾，然后把垃圾中剩余的可燃有机物分离进行焚 烧处理，最后将无机组分与其它处理过程中产出的 残余废弃物进行填埋处理。这样不仅可以避免各 组分对无害化处理造成的影响，也可避免处理过程 中的二次污染，获得良好的环保与经济效益。 ６结论 （１）中国城市生活垃圾主要以混合收运为主， 成分构成复杂。 （２）中国城市生活垃圾处理的主要方法有卫 生填埋、焚烧和堆肥，实现生活垃圾的减量化、资源 化和无害化目标。 （３）城市生活垃圾分选技术可以实现混合垃 圾低成本的后期分类，将各类物料按性质分流集 中，并做到最大化地集中回收可循环利用物质。 （４）通过有效分选后的生活垃圾，分类进行有 效集中处理，因而综合处理是未来中国城市生活垃 圾处理的发展方向。 ［参考文献］ ［１］张英民，城市生活垃圾处理技术现状与管理对策．生态环境 学报，２０１１（０２）：３８９—３９６． ［２］陈佑钢，王宪周．城市生活垃圾处理技术综述．一重技术， ２０１０（０１）：１—４． ［３］宋建利．城市生活垃圾现状与资源化处理技术研究．河北农 业科学，２００９（０７）：５８—６１． ［４］席俊清．我国城市生活垃圾处理现状及存在问题分析．中国 环境监测，２００３（Ｏ１）：２１—２３． ［５］朱兰保，盛蒂．我国城市生活垃圾处理现状及其对策．环 境卫生工程，２００６（０３）：３５—３６＋３９． ［６］赵军．我国城市生活垃圾的组成及其处理方法．山西能源 与节能，２００３（Ｏ４）：３２—３４． ［７］刘承毅．城市垃圾处理行业市场化改革与政府规制研究， ２０１４，东北财经大学． ［８］曹娜．我国城市生活垃圾处理收费价格研究，２０１０，中国 地质大学（北京）． ［９］吴 丽．我国城市生活垃圾清运量预测及垃圾处理技术发展 趋势研究，２００６，华中科技大学． ［１０］肖前斌，王海宁．城市垃圾填埋的问题及对策．科技情报开 发与经济，２００７（２７）：１２２—１２４． ［１１］毛群英．城市垃圾填埋技术及发展动向．山西建筑，２００８ （０６）：３５３—３５４． ［１２］王立国，王广喜，徐钢．我国垃圾填埋场填埋气排放和利 用现状分析．黑龙江环境通报，２００８（０３）：７２—７３． ［１３］刘景岳，刘晶昊，徐文龙．我国垃圾卫生填埋技术的发展历 程与展望．环境卫生工程，２００７（Ｏ４）：５８—６１． ［１４］张倩，徐海云．生活垃圾焚烧处理技术现状及发展建议． 环境工程，２０１２（０２）：７９—８１＋８９． ［１５］刘方生．试论我国垃圾焚烧发电的现状及发展趋势．低碳世 界，２０１６（３Ｏ）：４１—４２． ［１６］纪涛．城市生活垃圾堆肥处理现状及应用前景．天津科 技，２００８（０５）：４６—４７． ［１７］李泽晖．城市生活垃圾分选技术探究．再生资源与循环经 济，２０１３（０６）：２４—２７． ［１８］曹占强，史卓成．城市生活垃圾分选技术应用浅析．环境卫 生工程，２０１１（０２）：４—６． ［１９］刘剑波．垃圾分选设备中的新技术进展．科技信息（学术研 究），２００６（０６）：１６一ｌ８． ［２０］孟帮燕，唐龙．日本、德国的垃圾分选模式及其启示．重庆 科技学院学报（社会科学版），２ｏ１０（１１）：６５—６７．