我国城市固体废弃物现状及处理技术研究进展
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Research Progress in Treatment Technology of Municipal Solid Waste in China
Yaqi Jia, He Li, Zhenhong Wang*
Key Laboratory of Subsurface Hydrology and Ecological Effects in Arid Region of the Ministry of Education, School of Water Resources and Environment, Chang’an University, Xi’an Shaanxi
2.3. 医疗废物
医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、卫生预防及其它相关活动中产生的具有感染性、传播性或毒性 的废弃物。一般包括接触过病人血液和皮肤的纱布、针管、输液管、棉球等。医疗废物中包含的大量病 原体若处理不当极易对人体健康造成损害。2017 年，202 个大、中城市医疗废物产生量 78.1 万吨，处置 量 77.9 万吨，处置率高达 99.7%，大部分城市的医疗废物都得到了妥善处理。医疗废物产生量较大的城 市多为上海、北京、杭州、重庆等经济文化发展水平高、人口密度大的地区，医疗废物产生量排前十位 的城市占全国总医疗废物排放量的 31.7%。
2. 城市固体废弃物概述及分类
固体废弃物是指人们在生产、消费和经营等其他活动中产生的固体或半固体物质。主要包括报废的 器皿器具、建筑垃圾、废渣、剩菜、废弃纸张、塑料、动物尸体、人畜粪便等，这些物质处置不当会严 重污染环境。
城市固体废弃物产生源复杂、产量巨大、成分随地区和季节变化波动大，有些污染物具有毒性、腐 蚀性、传染性、燃烧性、爆炸性和放射性，导致固体废弃物在产生、运输和处理的过程中对生态环境、 人体健康造成危害，甚至阻碍城市经济与文化发展。城市固体废弃物对生态环境的污染包括一次性污染 和长久性污染。一次性污染指固体废弃物随意丢弃、偷排偷运及不恰当的处理处置对土壤、地表-地下水、 大气及人体健康造成的一次危害。主要指废弃物随意丢弃侵占农田，有毒物质大量累计导致土壤重金属 累积和土壤微生物死亡；固体废弃物随意倾入河流或地表上随意丢弃的垃圾随雨水进入河流，导致水面 减小、水体富营养化，进而危害水生生物和人体健康；粉尘及容器盛装的危险废气散发到空气中，以及 焚烧垃圾时产生的废气中含有的有毒有害物质进入大气中，在空气环流的过程中造成大面积污染；人作 为食物链的顶端，有害物质如重金属等进入食物链，最终在人体内富集，引起机体免疫力下降，甚至危 及生命安全。长久性污染指一部分固体废弃物很难在自然条件下降解或在自然环境下极易发生化学反应 生成有毒有害物质，这些物质一旦进入环境便会造成永久性污染，而大自然的调节能力是有限的，一旦 超过大自然的自我调节能力，将造成无法挽回的后果。
摘要
随着我国社会经济的发展和城市化，城市固体废弃物种类和数量不断增加，许多城市已经面临“垃圾围 城”的窘况。城市固体废弃物不仅严重污染土壤、水体和空气，危害人体健康，而且影响城市景观，损
*通讯作者。
文章引用: 贾亚琪, 李赫, 王震洪. 我国城市固体废弃物现状及处理技术研究进展[J]. 环境保护前沿, 2019, 9(5): 717-725. DOI: 10.12677/aep.2019.95095
城市固体废物可分为一般工业固体废弃物、工业危险废物、医疗废物和城市生活垃圾[1]。
DOI: 10.12677/aep.2019.95095
718
环境保护前沿
贾亚琪 等
2.1. 一般工业固体废弃物
工业是支撑国家发展的重要产业，但工业生产会消耗大量自然资源，产生大量固体废弃物。一般工 业固体废弃物是指废渣、废弃边料、污泥等，如煤炭、钢铁、石油等重工业企业生产过程中产生的矸石、 粉尘、废油；建筑行业施工过程中遗弃的砖瓦块、混凝土块、废弃管道等。
发达国家对固体废弃物处理与处置的研究较早，已制定了较为严格的法律法规及管理体系。我国垃 圾处理起步较晚，技术方面和法律法规方面尚不完善。2019 年 1 月，国务院办公厅印发了《“无废城市” 建设试点工作方案》，“无废城市”即以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为引领，探寻城市 固体废弃物处理的新思路，通过推动形成绿色发展方式和生活方式，持续推进固体废物源头减量和资源 化利用，最大程度上减少固体废弃物填埋量，将固体废弃物对环境的影响及危害降至最低。
Table 1. Domestic garbage yield in various provinces of China (10,000 tons per year) 表 1. 中国各省城市生活垃圾产生量(单位：万吨/年)
全国 北京市 天津市 河北省 山西省 内蒙古 辽宁省 吉林省 黑龙江省 上海市 江苏省 浙江省 安徽省 福建省 江西省 山东省 河南省 湖北省 湖南省 广东省
贾亚琪 等
害城市形象。本文对我国城市固体废弃物的现状及分类进行综述，阐述了填埋、焚烧、堆肥、热解等固 体废弃物处理技术，并与当前国外一些发达国家的技术相比较，评价其优缺点，为探寻固体废弃物处理 技术提供新思路、新方法。
关键词
固体废弃物，处理技术，无废城市
Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Received: Sep. 17th, 2019; accepted: Oct. 4th, 2019; published: Oct. 11th, 2019
Abstract
With rapid economic growth and massive urbanization, the types and quantities of municipal solid waste continue to increase, and many cities have already faced the situation of “garbage siege”. Municipal solid waste not only seriously pollutes soil, water and atmosphere, but also endangers human health, influences urban landscape and damages the image of the city. This paper reviews the current status and classification of municipal solid waste in China, and discusses the solid waste treatment technologies of landfilling, incineration, composting and pyrolysis. Furthermore, the advantages and disadvantages of these treatment technologies applied to some developed countries are evaluated to inspire the innovation of new methods and ideas for solid waste treatment.
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2019, 9(5), 717-725 Published Online October 2019 in Hans. http://www.hanspub.org/journal/aep https://doi.org/10.12677/aep.2019.95095
中城市固体废物污染环境防治年报》，2017 年全国 202 个大、中城市生活垃圾产生量 20,194.4 万吨，处 置量 20,084.3 万吨，处置率达 99.5% [3]。
如表 1 为 2011~2017 年中国 31 个省、市、自治区城市生活垃圾的年产量及 7 年来的平均值。全国城 市生活垃圾产生量总体均呈逐年上升的趋势，生活垃圾产生量较多的城市为江苏、浙江、山东等经济较 为发达的沿海城市[4]。
广西 海南省 重庆市 四川省 贵州省 云南省 西藏 陕西省 甘肃省 青海省 宁夏 新疆
2017 21520.9 924.8 306.9 699.6 479.1 369.2 864.5
495 553.2 743.1 1734.7 1454.6 612.2 786.4 451.5 1591.3 985.6 908 764.9 2644.5 438.3 213.1 529.7 989.9 323.5 409.1 46.5 379.2 254.6 77.7 119 371.4
KeywordsBiblioteka Baidu
Municipal Solid Waste, Treatment Technology, Waste Free City
我国城市固体废弃物现状及处理技术研究进展
贾亚琪，李 赫，王震洪*
长安大学水利与环境学院，旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室，陕西 西安
收稿日期：2019年9月17日；录用日期：2019年10月4日；发布日期：2019年10月11日
Figure 1. Utilization, disposal, storage and discard of general industrial solid waste in 2017 图 1. 2017 年一般工业固体废弃物利用、处置、贮存及丢弃情况
2.2. 工业危险废物
工业危险废物是指在工业生产中产生的有毒、易燃、有腐蚀性、感染性或较强化学反应性或其他有 害特性的废物[2]，主要来源于冶炼、化工、焚烧残渣、制药等行业。2017 年，工业危险废物综合利用量 占利用处置总量的 48.6%，处置、贮存分别占比 40.7%和 10.7%。
近年来，经济的快速发展和城市化进程的不断加快，一般工业固体废弃物的的年平均增长率达到了 10%。其中，电力行业、供热行业、黑色金属加工冶炼行业、有色金属采集行业和黑色有色金属矿采行 业产生的废物量占所有行业固体废弃物的 80%。一般工业固体废弃物对环境毒害作用较小，综合利用率 较高。根据《2018 年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》发布的数据，2017 年，全国 202 个大、 中城市一般工业固体废物产生量为 13.1 亿吨，其中综合利用量占利用处置总量的 42.5%，处置和贮存量 分别占比 17.1%和 40.3%；贮存量指以综合利用或处置为目的，将固体废物暂时贮存或堆存在专设的贮存 设施或专设的集中堆存场所内的数量，有些城市固体废物综合利用量包含了对往年贮存量的利用。一般 工业固体废弃物利用、处置情况见图 1。
Open Access
1. 引言
全球每年产生约 70~100 亿吨固体废弃物，约 30 亿吨固体废弃物缺乏有效处置。早在 1996 年，我国 城市固体废弃物年产量就已达到 1 亿吨；2017 年，我国城市固体废弃物年产量达到了 14 亿吨，并且还 以每年 7%~9%的速度递增。固体废弃物含有多种有毒有害物质，不经处理直接堆放或处理不当，会污染 土壤、地表–地下水、大气，进一步危害人体健康，影响城市景观，损害城市形象。
2.4. 城市生活垃圾
城市生活垃圾是指在城市日常生活中和为城市日常生活提供服务的过程中所产生的固体废弃物，俗 称“垃圾”。主要包括居民生活垃圾、商业活动垃圾、街道垃圾等。据 2019 年发布的《2018 年全国大、
DOI: 10.12677/aep.2019.95095
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环境保护前沿
贾亚琪 等
Yaqi Jia, He Li, Zhenhong Wang*
Key Laboratory of Subsurface Hydrology and Ecological Effects in Arid Region of the Ministry of Education, School of Water Resources and Environment, Chang’an University, Xi’an Shaanxi
2.3. 医疗废物
医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、卫生预防及其它相关活动中产生的具有感染性、传播性或毒性 的废弃物。一般包括接触过病人血液和皮肤的纱布、针管、输液管、棉球等。医疗废物中包含的大量病 原体若处理不当极易对人体健康造成损害。2017 年，202 个大、中城市医疗废物产生量 78.1 万吨，处置 量 77.9 万吨，处置率高达 99.7%，大部分城市的医疗废物都得到了妥善处理。医疗废物产生量较大的城 市多为上海、北京、杭州、重庆等经济文化发展水平高、人口密度大的地区，医疗废物产生量排前十位 的城市占全国总医疗废物排放量的 31.7%。
2. 城市固体废弃物概述及分类
固体废弃物是指人们在生产、消费和经营等其他活动中产生的固体或半固体物质。主要包括报废的 器皿器具、建筑垃圾、废渣、剩菜、废弃纸张、塑料、动物尸体、人畜粪便等，这些物质处置不当会严 重污染环境。
城市固体废弃物产生源复杂、产量巨大、成分随地区和季节变化波动大，有些污染物具有毒性、腐 蚀性、传染性、燃烧性、爆炸性和放射性，导致固体废弃物在产生、运输和处理的过程中对生态环境、 人体健康造成危害，甚至阻碍城市经济与文化发展。城市固体废弃物对生态环境的污染包括一次性污染 和长久性污染。一次性污染指固体废弃物随意丢弃、偷排偷运及不恰当的处理处置对土壤、地表-地下水、 大气及人体健康造成的一次危害。主要指废弃物随意丢弃侵占农田，有毒物质大量累计导致土壤重金属 累积和土壤微生物死亡；固体废弃物随意倾入河流或地表上随意丢弃的垃圾随雨水进入河流，导致水面 减小、水体富营养化，进而危害水生生物和人体健康；粉尘及容器盛装的危险废气散发到空气中，以及 焚烧垃圾时产生的废气中含有的有毒有害物质进入大气中，在空气环流的过程中造成大面积污染；人作 为食物链的顶端，有害物质如重金属等进入食物链，最终在人体内富集，引起机体免疫力下降，甚至危 及生命安全。长久性污染指一部分固体废弃物很难在自然条件下降解或在自然环境下极易发生化学反应 生成有毒有害物质，这些物质一旦进入环境便会造成永久性污染，而大自然的调节能力是有限的，一旦 超过大自然的自我调节能力，将造成无法挽回的后果。
摘要
随着我国社会经济的发展和城市化，城市固体废弃物种类和数量不断增加，许多城市已经面临“垃圾围 城”的窘况。城市固体废弃物不仅严重污染土壤、水体和空气，危害人体健康，而且影响城市景观，损
*通讯作者。
文章引用: 贾亚琪, 李赫, 王震洪. 我国城市固体废弃物现状及处理技术研究进展[J]. 环境保护前沿, 2019, 9(5): 717-725. DOI: 10.12677/aep.2019.95095
城市固体废物可分为一般工业固体废弃物、工业危险废物、医疗废物和城市生活垃圾[1]。
DOI: 10.12677/aep.2019.95095
718
环境保护前沿
贾亚琪 等
2.1. 一般工业固体废弃物
工业是支撑国家发展的重要产业，但工业生产会消耗大量自然资源，产生大量固体废弃物。一般工 业固体废弃物是指废渣、废弃边料、污泥等，如煤炭、钢铁、石油等重工业企业生产过程中产生的矸石、 粉尘、废油；建筑行业施工过程中遗弃的砖瓦块、混凝土块、废弃管道等。
发达国家对固体废弃物处理与处置的研究较早，已制定了较为严格的法律法规及管理体系。我国垃 圾处理起步较晚，技术方面和法律法规方面尚不完善。2019 年 1 月，国务院办公厅印发了《“无废城市” 建设试点工作方案》，“无废城市”即以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为引领，探寻城市 固体废弃物处理的新思路，通过推动形成绿色发展方式和生活方式，持续推进固体废物源头减量和资源 化利用，最大程度上减少固体废弃物填埋量，将固体废弃物对环境的影响及危害降至最低。
Table 1. Domestic garbage yield in various provinces of China (10,000 tons per year) 表 1. 中国各省城市生活垃圾产生量(单位：万吨/年)
全国 北京市 天津市 河北省 山西省 内蒙古 辽宁省 吉林省 黑龙江省 上海市 江苏省 浙江省 安徽省 福建省 江西省 山东省 河南省 湖北省 湖南省 广东省
贾亚琪 等
害城市形象。本文对我国城市固体废弃物的现状及分类进行综述，阐述了填埋、焚烧、堆肥、热解等固 体废弃物处理技术，并与当前国外一些发达国家的技术相比较，评价其优缺点，为探寻固体废弃物处理 技术提供新思路、新方法。
关键词
固体废弃物，处理技术，无废城市
Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Received: Sep. 17th, 2019; accepted: Oct. 4th, 2019; published: Oct. 11th, 2019
Abstract
With rapid economic growth and massive urbanization, the types and quantities of municipal solid waste continue to increase, and many cities have already faced the situation of “garbage siege”. Municipal solid waste not only seriously pollutes soil, water and atmosphere, but also endangers human health, influences urban landscape and damages the image of the city. This paper reviews the current status and classification of municipal solid waste in China, and discusses the solid waste treatment technologies of landfilling, incineration, composting and pyrolysis. Furthermore, the advantages and disadvantages of these treatment technologies applied to some developed countries are evaluated to inspire the innovation of new methods and ideas for solid waste treatment.
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2019, 9(5), 717-725 Published Online October 2019 in Hans. http://www.hanspub.org/journal/aep https://doi.org/10.12677/aep.2019.95095
中城市固体废物污染环境防治年报》，2017 年全国 202 个大、中城市生活垃圾产生量 20,194.4 万吨，处 置量 20,084.3 万吨，处置率达 99.5% [3]。
如表 1 为 2011~2017 年中国 31 个省、市、自治区城市生活垃圾的年产量及 7 年来的平均值。全国城 市生活垃圾产生量总体均呈逐年上升的趋势，生活垃圾产生量较多的城市为江苏、浙江、山东等经济较 为发达的沿海城市[4]。
广西 海南省 重庆市 四川省 贵州省 云南省 西藏 陕西省 甘肃省 青海省 宁夏 新疆
2017 21520.9 924.8 306.9 699.6 479.1 369.2 864.5
495 553.2 743.1 1734.7 1454.6 612.2 786.4 451.5 1591.3 985.6 908 764.9 2644.5 438.3 213.1 529.7 989.9 323.5 409.1 46.5 379.2 254.6 77.7 119 371.4
KeywordsBiblioteka Baidu
Municipal Solid Waste, Treatment Technology, Waste Free City
我国城市固体废弃物现状及处理技术研究进展
贾亚琪，李 赫，王震洪*
长安大学水利与环境学院，旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室，陕西 西安
收稿日期：2019年9月17日；录用日期：2019年10月4日；发布日期：2019年10月11日
Figure 1. Utilization, disposal, storage and discard of general industrial solid waste in 2017 图 1. 2017 年一般工业固体废弃物利用、处置、贮存及丢弃情况
2.2. 工业危险废物
工业危险废物是指在工业生产中产生的有毒、易燃、有腐蚀性、感染性或较强化学反应性或其他有 害特性的废物[2]，主要来源于冶炼、化工、焚烧残渣、制药等行业。2017 年，工业危险废物综合利用量 占利用处置总量的 48.6%，处置、贮存分别占比 40.7%和 10.7%。
近年来，经济的快速发展和城市化进程的不断加快，一般工业固体废弃物的的年平均增长率达到了 10%。其中，电力行业、供热行业、黑色金属加工冶炼行业、有色金属采集行业和黑色有色金属矿采行 业产生的废物量占所有行业固体废弃物的 80%。一般工业固体废弃物对环境毒害作用较小，综合利用率 较高。根据《2018 年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》发布的数据，2017 年，全国 202 个大、 中城市一般工业固体废物产生量为 13.1 亿吨，其中综合利用量占利用处置总量的 42.5%，处置和贮存量 分别占比 17.1%和 40.3%；贮存量指以综合利用或处置为目的，将固体废物暂时贮存或堆存在专设的贮存 设施或专设的集中堆存场所内的数量，有些城市固体废物综合利用量包含了对往年贮存量的利用。一般 工业固体废弃物利用、处置情况见图 1。
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1. 引言
全球每年产生约 70~100 亿吨固体废弃物，约 30 亿吨固体废弃物缺乏有效处置。早在 1996 年，我国 城市固体废弃物年产量就已达到 1 亿吨；2017 年，我国城市固体废弃物年产量达到了 14 亿吨，并且还 以每年 7%~9%的速度递增。固体废弃物含有多种有毒有害物质，不经处理直接堆放或处理不当，会污染 土壤、地表–地下水、大气，进一步危害人体健康，影响城市景观，损害城市形象。
2.4. 城市生活垃圾
城市生活垃圾是指在城市日常生活中和为城市日常生活提供服务的过程中所产生的固体废弃物，俗 称“垃圾”。主要包括居民生活垃圾、商业活动垃圾、街道垃圾等。据 2019 年发布的《2018 年全国大、
DOI: 10.12677/aep.2019.95095
719
环境保护前沿
贾亚琪 等