德國生活垃圾處理技術發(fā)展
1 德國填埋技術的發(fā)展
40年前，在德國生活垃圾基本上是無控制地、隨意地傾倒于溝或坑內，且時常發(fā)生火災，污染大氣、河流和地下水。1972年德國頒布了第一部有關垃圾處理的法律，關閉鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級的垃圾填埋場，在縣、市建設規(guī)模更大的垃圾衛(wèi)生填埋場，集中處理生活垃圾。10a中，德國生活垃圾填埋場的數量降低了90％，此后的 20a當中，這個數字繼續(xù)降低了80％以上。
20世紀70-80年代，按照有關法律、法規(guī)的要求，德國衛(wèi)生填埋技術在填埋場場底防滲、滲瀝液處理、沼氣利用及營運等方面取得重大進展。符合先進標準要求的填埋場，一般采用雙重底部防滲(即復合防滲)，由一層75 cm厚的礦物黏土層(滲透系數≤10-9m／s)和鋪在上面的塑料層構成。被收集的垃圾滲瀝液，一般先經過生物處理，再經過反滲透處理，才能排入水體。填埋氣(即沼氣)必須收集，可將其作為燃氣機或燃氣渦輪機的燃料，用來發(fā)電或供暖。填埋場關閉后，要對其表面進行封場處理。
1992年德國政府頒布了垃圾處理技術標準(TA—Siedlungsabfall)。該標準規(guī)定自2005年6月1日起，德國禁止填埋未經焚燒或機械、生物預處理的生活垃圾。
現(xiàn)在，人們越來越清楚地意識到，直接填埋生活垃圾，已經不符合，或者只在一定程度上符合可持續(xù)發(fā)展對環(huán)境保護和資源利用的要求.主要原因如下:
(1)從技術角度看，填埋場的密封防滲系統(tǒng)不是長期可靠的；
(2)從長遠看，填埋場始終存在有害物質浸出的風險；
(3)雖然設有沼氣收集系統(tǒng)，但實際上還是有相當數量的、溫室效應比二氧化碳強20倍左右的甲烷氣體溢出；
(4)生活垃圾所含有價值成分，如生物質、金屬、玻璃和塑料等，未被作為資源利用；
(5)當代的生活垃圾問題被轉移到后代，他們必須承擔維護填埋場的后續(xù)工作。
此外，符合所有規(guī)定的、高標準生活垃圾填埋的處理費用，一般明顯高于優(yōu)化生活垃圾焚燒的處理費用，以及優(yōu)化機械生物處理系統(tǒng)的處理費用。
然而隨后發(fā)展的生活垃圾分類和焚燒技術，不僅在經濟效益方面，而且也在可持續(xù)利用資源和保護環(huán)境方面都優(yōu)于衛(wèi)生填埋技術。從可持續(xù)發(fā)展角度看，生活垃圾應不再被視為需要治理的污染物，而應該是可以被利用的再生資源。
垃圾衛(wèi)生填埋只是一個臨時性的解決辦法。因為生活垃圾中的資源沒有得到利用，而且在技術上也無法防止垃圾滲瀝液的產生。盡管采取了工程、技術防護措施，但在一定條件下，衛(wèi)生填埋場仍然可以造成嚴重的環(huán)境問題，如污染地下水和地表水，釋放臭氣影響周圍空氣質量，甲烷的持續(xù)排放會危及全球氣候等。因此，如果周邊條件不利，可以考慮直接采用其他技術處理垃圾。
2 近年德國發(fā)展的垃圾處理技術
2．1 垃圾熱處理(焚燒)技術
德國以及許多歐洲國家現(xiàn)在都把熱處理技術作為處理生活垃圾的主要手段，到2005年德國將有65座熱處理設施，焚燒處理70％的生活垃圾。
生活垃圾焚燒設備要滿足很高的技術標準，不會生成廢水，對煙氣處理的要求比傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠還要高，對產生的熱能可以利用。若先決條件有利，能量轉換率可達到70％。但是也有缺點：(1)當地居民在感情上不接受；(2)費用高；(3)不適宜處理低位發(fā)熱量低的生活垃圾。
2．2 機械生物處理設備(MBA)與焚燒相結合
近年來，德國開始采用一種新的、與焚燒混合生活垃圾不同的技術，先把生活垃圾中的非易燃物分選出來，然后僅焚燒發(fā)熱量高的剩余部分。該技術被稱為機械生物處理技術，德文縮寫為MBA。由于MBA技術的費用通常較低，而且在環(huán)境保護方面有一定的優(yōu)勢，因此人們對其接受程度較高。
對混合生活垃圾進行分類，原則上并沒有什么新意。但分類技術只是近些年才真正取得突破性進展，如機械或電子機械分類技術的改進，光學(近紅外線)分類技術的應用，以及近年來計算機運算能力的大幅提高，使得更精確的材料識別技術得已成功開發(fā)等，都有力地推動了機械生物處理技術的發(fā)展。
采用先進的垃圾分類技術，現(xiàn)在可以從混合生活垃圾中分選出下列物品，而且分選效率通？沙^90％：
(1)有色金屬(鉛、鋁、銅等)；(2)鐵金屬；(3)玻璃(可按顏色分為白、綠、褐色等)；(4)礦物質；(5)塑料(可分種類多達16種)；(6)有機物及剩余物。
位于德國阿斯拉的干穩(wěn)定物處理廠從混合生活垃圾中自動分選出來的白、褐、綠3種顏色的玻璃。錯誤分選率可達0．0025％，即每分選100萬只不同顏色的玻璃瓶，僅有25只的顏色被分錯了。一旦需要，分選率還可以進一步提高。
2．3 干燥穩(wěn)定技術
對預破碎的混合生活垃圾進行為期7d的生物堆肥處理。生物堆肥過程中，由于微生物的活動，生活垃圾的溫度高達70℃。利用這一溫度，再加入過量空氣，，便可對垃圾進行脫水。經過7d生物堆肥后，垃圾的含水率一般僅為10％-15％。經過如此處理的垃圾被稱為干燥穩(wěn)定物。由于干燥穩(wěn)定物的含水率低，因而很難再發(fā)生生物反應，也不再釋放臭氣。干燥穩(wěn)定物具有如下特性：(1)可穩(wěn)定貯存；(2)由于干燥，以利對其進一步分類和處理；(3)可從其中分選出有色金屬、鐵金屬、玻璃、礦物質、塑料以及有機物等可再利用的物品；(4)理論上來講，可對其進行100％的利用。
目前德國和意大利有4座設施正在進行100％的廢物利用，年處理總量近50萬t。再利用率的高低是由當地的生活垃圾組成和市場情況決定。就德國而言，從原生生活垃圾中可以分出的物品的種類和數量如下：(1)約2％的有色金屬，包括電池；(2)約3％的鐵金屬，包括電池；(3)約15％的石塊和玻璃； (4)約30％的水以及脫水過程所造成的物料損失；(5)約50％的干燥穩(wěn)定物，包括塑料。
先進的干燥穩(wěn)定技術不會生成廢水，過量空氣經過后處理，可滿足最嚴格的歐洲標準，其氣味是中性的，不會給周圍環(huán)境帶來空氣污染。位于意大利威尼斯1座采用干燥穩(wěn)定技術的處理設施。
該技術的成本較低，因為最多只有50％的原生生活垃圾被焚燒。由于金屬、礦物質和水已從生活垃圾中分離出來，剩余的是相當于不含有害物的工業(yè)燃料，其燃燒發(fā)熱量相當于干褐煤。就德國而言，干燥穩(wěn)定物所含的生物質約占70％，對其它國家來說，生物質所占的比例可能會更高一些。一旦需要，可采用近紅外線分選技術，從干燥穩(wěn)定物中分選出不同種類的塑料，進行再利用。此時，剩余干燥穩(wěn)定物所含生物質比例可高達80％以上。
該技術成本低的另一個原因在于，一方面通過采用較低成本的分選技術，把生活垃圾中的金屬等分選出來并銷售，另一方面可把剩余的、可貯存的干燥穩(wěn)定物用于專門設計的設備，替代初級燃料，如煤炭、石油或天然氣等。
目前，除在德國和意大利有4座設施在運行外，在德國和比利時還有6座設施正在建設或已處于規(guī)劃階段。到2005年，這些設施每年共可處理100多萬噸的生活垃圾，相當于300多萬居民1 a產生的生活垃圾。
作者簡介：克勞斯·維默爾(Klaus Wiemer)，博士，畢業(yè)于德國達馬斯特大學土木工程系，后在柏林理工大學獲得博士學位。先后擔任德國IGT Mannheim任咨詢和規(guī)劃工程師，柏林理工大學助教，海森環(huán)境保護局廢物管理處處長。現(xiàn)為德國卡塞爾大學教授，廢物管理和污染土壤處理系主任。曾合作主編科技系列叢書《廢物管理一來自研究和實踐的新聞》，也是其他多部專著的作者和合作主編。
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