快速城鎮化區域生活垃圾處置的生態效率評價

隨著經濟的快速發展，農村城鎮化進程逐漸加快，城鎮化區域面臨的生態問題也逐漸嚴峻。快速城鎮化的人口快速增長，使得生活垃圾總量呈現增長趨勢，傳統的垃圾處理模式對現有垃圾量的承載能力明顯不足。目前我省農村垃圾的收集方式仍為混合收集，一些有害物質如干電池等未經分類直接進入垃圾，增加了無害化處理難度，而高熱值廢棄物質直接填埋也造成了資源的浪費。

在國際上，生物質能發電、太陽能發電、風力發電，是公認的三大清潔能源發電形式。在生物質能發電中，垃圾焚燒發電的綜合效應突出。垃圾焚燒是高溫分解和深度氧化的過程，處理量大，減容性好，無害化徹底，并且放出的熱量可以再回收。

在《低碳經濟》期刊中，有學者研究以中國西部中心城市——西安市近郊的典型快速城鎮化區域作為生活垃圾和農業固廢物的產生源，對垃圾和農業固廢物的理化特性和發熱值進行分類測試，以能值分析法估算不同垃圾處理方法的生態能值并比較其生態效率差異，從生態能量收支平衡的角度評價各種垃圾處理方法的可行性，為城市垃圾減量化和城鎮化區域固廢物資源利用提供新思路。

本研究選取西安市臨潼區斜口街道、長安區東大街道和藍田縣華胥鎮作為典型的快速城鎮化區域研究對象，所選區域的生活垃圾收運和末端處理已經納入城市固廢集中處理系統，設有大型生活垃圾填埋場和綜合焚燒廠以及配套的廢水廢氣處理設施，城鎮化率分別為34.9%、47.7%和34.0%。區域內以現代商貿業、金融業、科技服務業、文化創意及文旅健康業等主導產業，民營經濟活躍度較高，環境衛生條件和農業發展水平具有代表性等特征。

按照我國現行垃圾分析采樣方法標準，根據研究區域垃圾臺收集清運規律，分別在2019年7月和12月各選擇7個無降雨自然日作為夏季和冬季代表性采樣周期，每日選取10時、13時和16時三個時段對區域生活垃圾集中轉運站進行現場采樣。每時段隨機抽取5輛清運車卸下的垃圾，采用立體對角線法在3個等距點上同步采集獲得一次樣品，現場測定容重，然后按照塑料橡膠類、紙類、織物類、木竹類、玻璃、金屬、有機物(棄置食品、綠化清掃物等)、無機物(灰土磚瓦等)等依次進行粗、細垃圾濕基分撿，稱量各組分的濕基重量。

農業固廢物樣品選取玉米秸稈，分別在2019年8~9月在各區域的玉米集中種植區田間以對角線采樣法隨機采集，秸稈樣品密封帶回實驗室后切成3~5cm小段，自然風干后置于干燥器中存儲。

將濕基樣品平鋪于干燥盤內，在105±2℃的條件下烘干至恒重，用質量差法求得含水率。各組分含水率Ci,水、總含水率C總水和干基組分含量Ci,干用質量分數按文獻計算。各組分樣品的干基高位發熱值Hi,干采用氧彈量熱儀(HWR-15D型，上海市檢測技術所)測定，樣品的干基高位發熱值HH,干、濕基高位發熱值HH,濕和濕基低位發熱值HL,濕采用成都市節能技術服務中心報道的焚燒垃圾熱值綜合測定法計算。

本研究的主要結論包括：1)三個快速城鎮化區域的生活垃圾熱值達到焚燒廠入爐要求，通過樣品分析和混合燃料測試發現，采用摻雜秸稈混燒的方式可以有效提高熱值且氯釋放系數有明顯改善，為快速城鎮化區域建立生活垃圾–農業固廢物混合收運焚燒處理模式提供了數據支持。2)采用能值分析法發現，衛生填埋–沼氣發電處理方法的能值產出最低且造成較大環境壓力，而秸稈混燒發電處理方法在提高經濟效益和降低環境負荷方面均具有優勢，因而具有更高的生態化效率。

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