生活垃圾堆肥应注意的若干技术经济问题

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生活垃圾堆肥应注意的若干技术经济问题
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曹作忠 陈军平 高海成源自文库刘 辉 ! 清华紫光股份有限公司 " 北京 #$$$%& ’
罗晋阳 ! 宜宾市环境卫生科学研究所，四川宜宾 (&&$$$ ’
了农民的购买愿望。没有了稳定和逐步增长的市场需求， 堆肥 厂就难以在市场条件下自我生存和发展。 生活垃圾堆肥成本高 （ 堆肥分体设备过多， 耗电量大， 一 的原因大致有以下几条： ’） 些可以进行功能合并的设备没有合并， 如破袋、 破碎和筛分完 （ 全可以合并成一台设备； 过多的设备故障点也多， 设备维修 (） （ 费用也大； 堆肥物处理量大， 没有堆肥价值的无机物也用来 )） （ 堆肥厂功能过多， 堆肥， 加大了设备负荷， 增加了电力消耗； -） 增加的生产线设备维修费也摊入成本； 资金 " 投资额度过大， 占用多， 无形中也加大了产品的成本。 !" % 投资额度过大 我国的垃圾堆肥厂建设， 大都贪大求全， 求洋求新， 不管实 用不实用， 增加不必要的工序， 加大了基础设施投入， 增加了投 资风险。在没有解决堆肥产品的有机质含量低、 重金属含量超 标和田间作业困难问题之前， 不宜添加复混生产线和有机菌肥 生产工序。由于投资额过大， 一方面， 政府要求国有资产增值， 另一方面， 给堆肥厂垃圾处理的补贴又不高， 致使堆肥厂的经 营陷入泥沼无法自拔。肥料不仅要有一定的质量保证、 广泛的 销路， 用户可以接受的价格和稳定的市场需求， 还必须具有合 理的生产成本， 堆肥厂才有生存的前提。 高昂的运行成本， 成堆 的产品卖不出去， 继续运行就会继续亏损， 堆肥厂别无选择， 只 好停产。
摘
要
生活垃圾堆肥有一定的局限性， 认清我国垃圾堆肥的误区， 从实际出发， 选择合理堆肥工艺； 尽可能简化设备， 减少 生活垃圾堆肥 存在问题 坚持原则 发展方向
运行成本， 降低投资风险。同焚烧和填埋相结合， 充分发挥垃圾堆肥的优势， 进行垃圾综合处理新技术的研究与开发。 关键词
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言
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目前垃圾堆肥存在的问题
目前我国已建成的生活垃圾堆肥厂近 (# 座，仍在建的大
生活垃圾堆肥作为生活垃圾处理的一项重要手段， 以其无 害化程度较高、 减量化效果较为明显、 可以最大限度地实现生 活垃圾处理资源化的特点， 在我国目前经济条件下得到了较为 广泛的应用。 生活垃圾堆肥从高温发酵的对象上说有两种， 一种是目前 在我国普遍推行的 “ 粗堆肥 ” ， 一种是目前还没有为大部分人所 认识并得到普遍推广的 “ 精堆肥 ” 。“ 粗堆肥 ” 是将垃圾破碎筛 分， 将筛出的可腐有机物和无机物混合进行生物发酵以制成肥 “ 料， 肥料中含有垃圾中的绝大部分灰分； 精堆肥 ” 是充分考虑 中国燃料结构的特点， 在前分选阶段， 将垃圾中煤灰分经过粗 筛分去除后填埋， 加强前分选， 将粗筛分后的筛上物中的可腐 有机物和不可腐有机物分开， 可腐有机物用来堆肥， 不可腐有 机物送去压缩填埋或焚烧。 肥料中还混有 粗堆肥产量大， 可占垃圾重量的 "#$ 以上， 大量的塑料、 碎玻璃和重金属元素， 肥料质量明显不高， 肥料施 用后对土地具有不可忽视的负作用； 精堆肥由于加强了垃圾分 选， 只将垃圾中的可腐有机物用于堆肥， 其产量一般只占垃圾 但其对农作物的影响却是积极的， 因而产 重量的 %#$ & %"$ ， 品具有一定的市场。 目前垃圾粗堆肥所能达到的效果仅是利用 土地消纳了大量的灰分和有机质， 在一定程度上实现了垃圾的 无害化和减量化。 同时也应看到， 垃圾粗堆肥存在的问题， 还没 有引起人们足够的重视，即生活垃圾粗堆肥会造成土地渣化， 严重的还会造成土壤重金属污染，给土地造成无法弥补的损 失。 垃圾处理的无害化和减量化被忽视了， 垃圾 ’### 年以来， 处理的资源化由焚烧发电转向高温堆肥。 由于一些专门从事垃 圾堆肥的科研工作者，不适当地夸大垃圾堆肥的资源化作用， 再加上一些地区或部门的领导对垃圾处理资源化认识上存在 误区， 认为堆肥是目前垃圾处理资源化的唯一途径， 进而大面 积地推广垃圾堆肥。各地不从本地实际出发， 盲目推广堆肥技 术， 上马了一大批垃圾堆肥厂。
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肥处理处理技术， 到目前部分引进消化美国技术与设备的山东 粗堆 枣庄 "##$ % & 生活垃圾堆肥厂，我们走的几乎都是一条 “ 肥” 的道路。一方面， 堆肥产品质量差， 市场不认可； 另一方面， 运行成本高， 产品卖给不出去， 堆肥厂难以实现市场条件下的 自我生存和发展。究其原因，大多是采用的工艺路线不合理： （ 弱化人工分选的作用。 人工检选线大都很短， 无法实现混装 ’） 垃圾中可腐有机物和不可腐有机物的有效分离。 堆肥物主要是 大量无机物 （ 煤灰、 地灰等 ） ， 可腐有机物所占的比重却很低， 这 是造成堆肥产品有机质含量低的最主要原因。 （ 过分强调机 (） 械分选。破袋机、 破碎机、 筛分机分体布置， 不仅增加了设备占 地和工程造价， 而且能耗大， 因混入大量无机物， 破袋机磨损严 重， 破碎机易将漏选的砖石、 玻璃、 电池等进行破碎混入发酵仓 发酵仓和二次发酵分开进行， 增加 发酵， 造成堆肥质量差。 （ )） 了建筑面积和占地， 采用机械动态翻堆增加了作业成本。 再者， 翻堆车间工作环境恶劣 （ 气味 ） ， 冬季作业发酵温度 （ "" * +", ） （ 无法保证。 除生产有机粉肥外， 大多数堆肥厂不考虑产品是 -） 否有销路，复混肥、生物菌肥和生态有机肥生产线都一应俱 （ 工艺和设备配置不合理。 如在北方较为适宜的板式给料 全。 "） 机， 因为垃圾含水率高， 在南方就容易造成粘连和严重锈蚀， 选 用通用的筛分设备时， 潮湿的垃圾就难以过筛。此外在破袋机 的选用上没有充分考虑到我国混装垃圾的特点， 一方面垃圾中 的布、 塑料及杂物容易缠绕而使机器难以正常运转， 另一方面， 会因过度破碎致使电池、 玻璃等有害物质进入堆肥物中。 !" # 盲目引进国外技术 发达国家的垃圾堆肥技术是以追求环境效益为主， 根据他 们的垃圾特点发展起来的。国外生活垃圾中的灰分很少， 水分 含量很低， 又大都是分类进行收集的， 容易进行机械化处理； 同 时， 发达国家人工成本较高， 他们又尽可能追求机械化。 我国和 发达国家经济水平的不同， 生活方式的差异， 能源消费结构的 区别，国外的垃圾堆肥技术不一定适合中国的实际。 我们在 引进国外技术时，却是往往照搬硬套，缺乏现实而长远的考 虑。 当发现国外设备不适用时， 就头痛医头脚痛医脚， 对国外设 备进行技术改造， 把进口设备改造得七零八落。 例如， 我国南方 大部 某省会城市拟投资 ’. + 亿元人民币兴建一个垃圾堆肥厂， 分技术与设备引自美国。 截至 (### 年已投入了近亿元， 由于关 键设备 （ 破袋筛分机 ） 未予以引进， 再加上美国技术不适宜中国 实际， 建成的堆肥厂至今未投入使用， 造成了大量的资金投入， 却不能发挥其环保效益， 教训是沉痛的。 再如， 北京南宫堆肥厂 和桂林垃圾处理厂引进德国堆肥技术， 即将生活垃圾在中转站 进行处理后， 把粒度在 !" * +#// 之间的垃圾用于堆肥， 使产 品的有机质含量到 ’#0 以上。 即使如此， 生产的肥料也难以卖 出去。若不是当地政府注重环境效益， 在财政上给予强有力支 持， 恐怕很难维持下去。 !" $ 运行成本过高 堆肥产品生产成本过高， 产量特别大而质量很低， 造成肥 效低施用量过大， 再加上其本身的田间操作困难等问题， 限制
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确定合理工艺 我国垃圾处理必须从实际出发， 本着经济实用、 技术合理、
去除， 但表面的汞元素有一部分也混入堆肥产品中。通过人工 分拣可以去除机械手段无法去除的重金属， 也可以基本上消除 干电池经破碎机被过度破碎后混入堆肥物中发酵的后果。 （ ’） 垃圾中的碎玻璃除了会增加田间作业困难、 土地渣化外， 由于 混入了一部分荧光灯管会使堆肥产品中的汞含量超标。 这是一 个十分重要的指标， 一旦超标， 所生产的农产品将失去利用价 值。 有条件的地区应考虑将农作物秸秆和禽畜粪便作为堆肥物 纳入堆肥体系中， 以进一步提高堆肥的有机质含量。 !" & 开发引进新技术 在我国垃圾还未实现分类收集的情况下， 应积极研究开发 垃圾堆肥新工艺， 提高堆肥质量的技术， 把垃圾堆肥的不良影 响降至最低， 使垃圾堆肥真正给人类带来益处。新技术开发应 注意简化优化设备， 能够进行功能合并的设备一定要合并， 尽 可能降低单机功率。除此， 还应充分考虑到南北差异、 气候条 件、 生活习惯等各种因素对垃圾堆肥所产生的影响， 针对垃圾 堆肥中普遍存在的、 当前亟需解决的、 近期堆肥处理产生的问 题， 积极研究开发相关技术。引进国外技术应充分考虑其对我 国垃圾特点的适应性。在目前情况下， 重点应放在引进国外那 些能够适应我国垃圾特点的个别设备上， 吸收其长处， 改进其 不足， 以便进一步开发利用。 !" ’ 转变经营模式 生活垃圾的处理是一项社会公益事业，投资兴建垃圾堆肥 处理厂是政府的事， 但是如何管理好、 运营好并充分发挥其环境 和经济效益， 却是一个新课题。 生活垃圾处理厂运营的模式可分 为两种： 一种是全部由政府一手包办； 另一种是在政府指导下由 企业按市场规律办事的企业化运营。西方发达国家采用的是后 一种模式， 垃圾处理厂由国家全部投资建成以后， 政府采用招投 标方式来确定一定年限内政府所付出的垃圾处理补贴和负责运 营的厂家。 采用第二种模式经营， 将会给堆肥厂注入新的活力。 经营者会想方设法地提高产品质量， 千方百计开拓产品市场。 只 要政府给予经营者垃圾处理的费用和一定的优惠政策，加强对 经营者的社会监督， 垃圾处理效果就能够得到保证， 经营者获得 了一定的经济效益， 而社会获得是巨大的环境效益。 为了维持垃 圾处理厂的正常运转， 必须转变经营模式。
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垃圾堆肥应坚持的原则
在目前和今后相当长一个时期内， 生活垃圾堆肥作为垃圾
处理的一种重要方式， 有其存在的必要性， 但应用垃圾堆肥必 须充分发挥其无害化和减量化优势， 克服其在资源化方面存在 的不足。 #" & 堆肥的适宜性 在确定堆肥作为当地生活垃圾的处理方式时， 应充分考虑 当地生活垃圾的成分和气象条件、 经济状况等因素。混装垃圾 日 中可腐有机物少于无机物， 当地全年累计降雨量 1 2##//， 照率在 3#0 以上， 不宜采用堆肥方式处理生活垃圾， 而宜采用 卫生填埋或焚烧的方式处理垃圾。 在这些地区， 由于气候干燥， 垃圾填埋所产生的渗沥液的量不是很多， 处理压力又不大； 垃 圾经过简单预处理后热值会有大幅度提高，具备了焚烧的条 件； 而垃圾中自身含水率一般 1 (#0 ， 不具备垃圾发酵的含水 率要求。混装垃圾中可腐有机物含量在 )#0 以上，无机物较 少， 全年累计降雨量 4 2##// 时， 不宜采用焚烧 5 卫生填埋或 单纯的卫生填埋， 而应采用堆肥 5 填埋或堆肥、 焚烧、 填埋相结 合的处理方式。 理由很简单， 垃圾中的有机物含量越高， 渗沥液 的浸出量就越大， 治理难度和处理成本也就越高； 原生垃圾中 水分含量高， 垃圾的热值较低， 就不适宜焚烧。 采用综合处理方 式， 所能产生的综合效益十分显著。长江流域和珠江水系的广 大地区， 无论从垃圾的成分、 气候条件和经济发展状况上看， 还 是出于保护水源不受渗沥液污染的角度， 最适宜垃圾处理方式 就是综合处理。
约有 ’# 座， 大都采用机械化堆肥和简易堆肥技术， 大部分堆肥 厂技术设施相当落后。 一些盲目引进国外技术的所谓现代化堆 肥厂由于不适合中国实际， 刚刚投产就陷入瘫痪状态或者根本 无法运转。由于运行成本过高， 堆肥质量很低， 产品销路不畅， 所以这些垃圾堆肥厂大多处于半停产或瘫痪状态， 目前能够勉 即便如此， 全国各地仍在上马或积 强维持运转的只有 ( & " 家。 极酝酿上马一大批垃圾堆肥厂。 "# ! 认识上存在误区 垃圾堆肥的目的与其所能实现的效益究竟有多大， 应重新 加以正确认识并实事求是地予以评价， 正确认识垃圾堆肥的目 的和所能够达到的效果十分重要。 垃圾堆肥的主要目的当然是 垃圾处理的无害化和减量化， 其次才是资源化。通过高温堆肥 （ ， 杀灭和抑止垃圾中的寄生虫卵和一些病原体， 从而 ) ""* ） 达到垃圾的无害化。垃圾经过堆肥后，体积一般只有原来的 在很大程度上实现了减量化。 "#$ & +#$ ， 垃圾堆肥能达到的效益有两个方面：环境效益和经济效 益。垃圾堆肥所能带来的环境效益十分明显， 采取堆肥方式处 理垃圾， 基本上可以做到无害化。同时， 由于采用了堆肥， 垃圾 的含水量大大减少， 也减轻了后续垃圾填埋所产生渗沥液处理 的压力。实际上， 由于我国目前的生活水平限制和能源消费结 构特点， 已限制了生活垃圾的资源化程度。一方面长期形成的 节俭习惯， 垃圾中可再利用的东西已经不多； 另一方面， 大量弱 势群体的存在， 垃圾中有限的有价值物品已被回收。可以不夸 张地讲， 中国的生活垃圾资源化程度目前是世界上是最高的。 所以， 垃圾堆肥所能实现的经济效益实在有限， 在考虑生活垃 圾堆肥时， 我们更应该注重其环境效益。在我国目前或今后相 当长一个时期， 垃圾堆肥不宜一味强调其资源化因素， 而忽视 垃圾堆肥最主要和最根本的作用—— — 无害化和减量化。 "# " 工艺路线不合理 从 %,-. 年我国自行研究开发的无锡 %##/ 0 1 生活垃圾堆