有机垃圾处理技术：能量自给型城市生活垃圾堆肥系统

　　4）其他技术

　　卫生填埋—自然发酵—沼气收集—燃气发电。该技术已于1998年10月在杭州天子岭废弃物处理总场建成投产，外方总投资350万美元（不含征地费用），装机容量1940kW，平均功率1800kW，发电并入华东电网，已产生了一定的经济效益。该工艺的优点是对垃圾进行了部分资源化利用，并减少了填埋场温室气体的排放，减少了填埋场的火灾隐患。但该工艺也存在明显的缺点：

　　•由于只对填埋气体进行资源化利用，因此资源化利用程度低；

　　•对填埋工艺要求（如防水、覆土、压实）高；

　　•需封场或部分封场进行抽气，所需垃圾的填埋量在100万立方米以上，因此只适合于大型或超大型的卫生填埋场；

　　•对正在填埋中的工作面产生的沼气无法利用；

　　•同垃圾焚烧发电工艺一样，也需要政府政策上的优惠（合理的收购电费，减免税收）及财政补助，以维持正常的运行及保证合理的投资回报率。

　　3.广东省垃圾情况概述

　　1997年，广东省的城市生活垃圾的产量达到740万吨，基本上呈逐年上升的趋势。以广州市为例，城市生活垃圾的产量从1990年的105万吨增加到1996年的176万吨，平均年增长率超过10%，不过近两年来广州市的城市生活垃圾产量增加的速度已明显减慢。然而在广东省的一些城市，生活垃圾增长的势头依然强劲。

　　广东省是我国经济较为发达的省份。随着经济的发展及人民生活水平的提高，近年来垃圾组成及性质已发生了明显的变化。总的来说广东省的城市生活垃圾有以下几个特点：

　　（1）从垃圾组成来看，无机物含量较低，塑料、废纸及厨余的比例较高。

　　表3是广东省几个城市的垃圾组成分析结果。由于广东省民用燃料气化率很高（基本达到90%以上），因此在生活垃圾中无机物（不含玻璃、金属）的含量比国内许多城市要低（重庆31.6%，石家庄38.5%，大连26.3%，太原36%，一些燃煤为主的城市无机物的含量甚至达到70-80%以上），而废纸、塑料含量高（重庆17.0%，石家庄7.9%，大连8.4%，太原6.1%）。

表3 广东省城市生活垃圾的组成分析* 

*：广州市垃圾组成数据为1998年平均值；中山垃圾为1999年3月填埋场取样值；深圳垃圾为1999年3月深圳某区取样值；新会市垃圾为1999年4月居民区垃圾中转站取样值。垃圾水分范围为40-60%。

　　（2）从物化性质上看，由于广东城市生活垃圾中灰渣含量低、纸和塑料等易燃有机物含量高，一方面导致垃圾的容重较小（不到300kg/m3，而全国其他许多城市则达到500kg/m3 左右），另一方面使得垃圾的热值较高，广东省（尤其是珠江三角洲地区）城市生活垃圾低位热值通常在4000-5500kJ/kg范围内。

　　（3）垃圾产量的季节性变化。就城市生活垃圾而言，广东省内各城市一年中垃圾的产量有一定的变化规律。如广州市1998年通常垃圾产量4800吨/日，但在春节期间垃圾的产量大大高于这个数值。1998年春节期间，垃圾日产量达到9000吨，而1999年春节期间垃圾日产量甚至达到11000吨。这与广东人的过年习俗密切相关。广州是中国著名的花城，春节前人们习惯买花，而过完春节鲜花枯萎后就变成了垃圾，导致春节后垃圾产量猛增。

　　4.发展能量自给型城市生活垃圾堆肥系统，解决垃圾问题

　　综上所述，单纯地依靠某种技术来处理城市生活垃圾都不是适合国情的解决垃圾问题的根本方法。

　　就目前情况来看，由于我国对垃圾焚烧发电电力上网方面的政策尚不完善，因此靠垃圾焚烧发电，工厂自用电以外剩余电力上网售电时机还不成熟。而且，垃圾热值低，焚烧发电装机容量较小，发电成本高，与常规发电相比电价也没有竞争力。从经济性角度来讲，垃圾焚烧发电并不是垃圾资源化利用的最佳出路。

　　垃圾是资源，这一点已成为人们的共识。因此，单纯地“处理”垃圾是不科学的，必须因地制宜，针对垃圾中组分的多样性，以资源、能源回收为出发点进行综合利用，即建立能量自给型城市生活垃圾堆肥系统。包括以下几个方面的内容：

　　1.可用物资（废纸、金属、玻璃等）的回收再生利用；

　　2.易腐有机物的堆肥处理；

　　3.高热值不易腐有机物的能量利用；

　　4.灰渣的固化处理，实现灰渣的材料化。

　　目前国内已有单位开始了这方面的尝试，但是由于技术上的问题，资源、能源的利用效率低，还不能利用垃圾自身的能量解决工艺过程的高能耗问题，系统运行成本高，技术含量低，不利于产业化推广。发展垃圾综合利用系统，应以系统能量自给为目标，一方面可以大大降低生产成本，另一方面由于选取较小的发电装机容量还可以使系统的建设成本大大降低，更适合国情，拥有广阔的市场前景，由此产生的社会和经济效益都将是相当可观的。

　　5.能量自给型城市生活垃圾堆肥系统中需解决的关键问题

　　1.堆肥工艺的进一步改进包括四个方面的内容：

　　•分选技术、设备的改进

　　•开发新菌种，缩短发酵周期，减少投资和占地

　　•简便造肥技术的研究与开发

　　•微生物脱臭技术的研究应用

　　2.能量利用系统

　　无论用那种垃圾能利用方式（热解、气化或燃烧），能量的高效、稳定的利用要求垃圾原料的物化性质尽可能稳定，而原生垃圾很难达到这个要求。另外，垃圾直接热处理会产生大量的HCl，不仅会造成设备的腐蚀，而且污染环境。而RDF（垃圾衍生燃料）是解决这些问题的最佳出路。RDF的热解、气化、燃烧特性及其制造工艺，以及相应工艺过程和设备的研究开发，可以从根本上解决腐蚀问题、提高能量利用效率，最大限度地降低能量利用过程中产生的环境污染。