校园垃圾分布特征及资源化利用研究本科毕业论文.doc
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1、洛 阳 理 工 学 院毕 业 设 计(论 文) 题目 校园垃圾分布特征及资源化利用研究姓 名 系 (部) 专 业 指导教师 2013 年 6月2日校园垃圾分布特征及资源化利用研究摘 要随着经济增长,全球生活垃圾问题越来越严峻,校园环境也急需改善。本文以洛阳理工学院王城校区为调查研究对象,对校园内各功能区的生活垃圾组成进行了调查。记录了王城校区生活垃圾收集、清运的过程。总结了教学区、办公区、餐饮区、宿舍区等各功能区内的垃圾种类和现状。然后将垃圾分为塑料、纸、金属、玻璃等几种,对纸、塑料、金属、电池、玻璃等的资源化利用进行了可行性分析,还分别调查了各功能区内各组分垃圾的含量。调查中可以看出垃圾产生
2、量较大的区域是餐饮区、宿舍区和教职区,垃圾组分中含量较多的是塑料、纸和厨余。最后结合调查结果和校园内的实际情况,对校园垃圾的资源化提出了从源头减少、垃圾分类回收、优化垃圾回收体系的建议。关键词:校园垃圾,分布特征,垃圾分类,资源化 Research on Distribution and Resource Utilization of Campus Garbage ABSTRACT With the economic growth, global garbage problem is becoming more and more serious,the campus environment a
3、lso need to be improved.In this paper,as the Wangcheng campus of Luoyang Institute of Science and Technology for the research object, investigated the composition of garbage on each functional area of the campus.Recorded the garbage collection, removal process of Wangcheng campus.Summed up the teach
4、ing area, office area, dining area, dormitory area and other functional areas within the types and status of the waste.Then divided the garbage into plastic,paper,metal and glass,etc.Conducted a feasibility analysis about the resource utilization of paper,plastic,metal,batteries and glass.And also i
5、nvestigated the content of each component rubbish in every functional area. It could be seen that garbage is large quantity in the dining area, dormitory area and teaching area,and most of the garbage is plastic,paper or kitchen waste.Finally,put forward three proposals,combined with the investigati
6、on results and the actual situation of the campus:first,reduce from the source;second,classification collection the garbage;third,optimize the garbage collection system.KEY WORDS: campus garbage,distribution,garbage classification,resource目录前言1第1章 概述31.1 学校概况31.2 校园垃圾的概念31.2.1 校园垃圾的定义及分类31.2.2 校园垃圾的
7、环境危害41.3 传统生活垃圾处理方法及存在问题51.4 校园垃圾的资源化61.4.1 垃圾资源化的概念及意义61.4.2 垃圾资源化的途径6第2章 调查器材和流程82.1 调查器材82.2 调查流程82.2.1 校园内调查区域划分82.2.2 采样点的确定92.2.3 垃圾类型的确定102.2.4 调查时间及路线的确定112.2.5 实验统计11第3章 结果分析与资源化讨论123.1 各区域垃圾分布123.2 实验结果分析123.2.1 教学区垃圾组成及分析123.2.2 办公区垃圾组成及分析153.2.3 餐饮区垃圾组成及分析153.2.4 宿舍区垃圾组成及分析163.2.5 教职区垃圾组
8、成及分析173.2.6 运动区垃圾组成及分析173.3 校园垃圾资源化讨论及建议183.3.1 垃圾分类回收183.3.2 优化垃圾回收体系193.3.3 加强垃圾资源化的宣传19结 论20谢 辞21参考文献22外文资料翻译24 前言 近年来,全球经济飞速增长,城市规模逐渐扩大,人口逐渐增多,人类活动越来越频繁。与此同时,城市生活垃圾问题也日益严峻,我国城市垃圾问题更是不容忽视。由于管理体系和配套的处理处置技术不够科学、完善,大部分固体废物未经处理处置就直接排入环境。远超出于自然负荷的垃圾对水体、土壤、大气都造成了严重的污染。越来越多的生活垃圾使我国许多城市处于垃圾的包围之中,这不仅影响人们的
9、生活,更阻碍了城市的发展1。校园生活垃圾的产生在校园生活中是不可避免的,如:师生的日常生活、公共场所活动、校园清扫、商业活动等2,都会产生大量的生活垃圾。校园垃圾一般可分为四大类:可回收垃圾、厨房垃圾、有害垃圾和其他垃圾。目前,我国城市垃圾总量位居世界前列,增长率更是居世界首位。有关调查统计显示:全世界每年的垃圾产生量450t左右,世界上抛弃垃圾较多的国家是德国,1999年人均抛弃生活垃圾380kg/a,产生垃圾总量约3000万t2。而我国约670座城市每年的垃圾总量高达1.6亿t,并每年以8%10%的高速增长,有些城市的增长速率甚至达到15%20%。相关专家预测:到2030年,我国城市垃圾将
10、达到4.09亿t3。仅以北京为例,从1990年到2003年的14年中,北京市的固体废物由22万t增长到361.36万t,废弃物数量稳步增长且增长率较高4。日益严峻的城市垃圾问题使人类不得不重视。垃圾也是一种可再生资源,处理得好不仅可以回收大量有用东西,创造价值,还可以保护环境,减少污染。发达国家由于环境恶化、资源紧张等原因从上世纪60年代就开始并研究垃圾分类收集问题,并逐步形成了“厨房是分选工厂,双手是分拣机器”的高效且简单易行的分类收集方法,被瑞典、美国、日本、法国等众多国家采用11。面对全球各国城市生活垃圾的迅猛增长,各国均努力探索其处理新工艺、新方式,发达国家如日本、美国、德国等已较早提
11、出并实施在垃圾分类回收的基础上进行综合处理的方法,实现垃圾的“减量化、无害化、资源化”,并建立起相对完善的分类回收处理系统。国外垃圾分类由于经济水平、人文素养及相关政策、资金投入等原因水平较高且较细致。我国城市垃圾处理由于起步较晚,就城市生活垃圾处理技术现状而言,主要是采用填埋、堆肥及焚烧发电这三种方法。据相关部门统计:到2007年为止,我国已投产的垃圾焚烧发电场有69座,各大城市已将垃圾发电列入议事日程。目前,城市生活垃圾的分析主要集中在垃圾热值和垃圾产量预测方面,对垃圾组分的分布特性研究较少5。目前国内对于生活垃圾的处理采用单一处理方法的居多,而一种处理方法一般只对垃圾中的某种或某几种成分
12、有效。国外城市垃圾资源化已进入综合利用阶段,利用率已达60%以上,但我国尚不到5%6。因此,近年来采用垃圾回收再利用、焚烧、资源化利用等综合处理方法将逐渐成为重要的方法。从发达国家所走过的垃圾处理的发展历程来看,垃圾资源化处理现已逐渐成为中国城市生活垃圾处理主要的发展方向。随着高校逐年扩招,学生人数不断增加,以及师生生活水平的提高,校园垃圾数量也不断增加,对校园内环境的压力也越来越大。高校的主要人群为学生、老师等接受过高等教育的人,自身素质和对新事物的接受能力都要强于普通民众,因此在高校宣传垃圾管理理念很容易被接纳并付诸行动7。本调查拟以洛阳理工学院王城校区为考察地,旨在通过对校园生活垃圾的分
13、布情况进行统计调查研究,总结出校园垃圾的分布规律,以及对产生这类规律特点的原因进行科学性的分析和总结,对校园生活垃圾的资源化潜力进行最大化的评估,进而对校园生活垃圾的资源化利用提出可行性的建议。 第1章 概述1.1 学校概况洛阳理工学院坐落于河南省洛阳市,始建于1956年,是一所以工学为主,兼有理学、管理学、文学、经济学、法学、教育学、艺术学等学科的省属普通本科院校。学院占地面积2232亩,分牡丹校区、开元校区、王城校区3个校区,总校舍建筑面积85万平方米,校园水系及绿化率达40%以上。学校现有教职工1866人,全日制普通本、专科在校生2.56万余人。本次调查统计以洛阳理工学院王城校区为研究对
14、象。王城校区位于洛阳市洛龙区王城大道90号,建有两座工程实训楼、八座宿舍楼、六座教学楼、一座办公楼、两座餐厅、一座大学生活动中心、两个操场、两个广场以及各个绿化带等。1.2 校园垃圾的概念1.2.1 校园垃圾的定义及分类校园垃圾是指在日常校园生活中或者为日常校园生活提供服务的活动中产生的固体废物。校园垃圾一般可分为四类:可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾及其他垃圾8。其中,可回收垃圾主要包括:(1) 废纸:主要包括报纸、纸盒、办公用纸、期刊、图书、各种包装纸等,但是纸巾和厕所纸由于水溶性太强不可回收。(2) 塑料:主要包括各种塑料袋、塑料瓶、一次性塑料餐具、硬塑料等。(3) 金属:主要包括各种易拉
15、罐、铁皮罐头盒等。(4) 玻璃:主要包括各种玻璃瓶、碎玻璃片、镜子、灯泡、暖瓶等。(5) 布料:主要包括废弃衣服、毛巾、书包、鞋等。餐厨垃圾包括:剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物。有害垃圾包括:电池、荧光灯管、水银温度计、过期药品、过期化妆品等。其他垃圾包括:除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸、纸巾等难以回收的废弃物以及草木、落叶9。1.2.2 校园垃圾的环境危害校园垃圾在收集、运输、处置的过程中由于其自身具有以及后来产生的各种有害成分,会对水体、土壤、大气造成污染,对环境和人体的健康造成危害,主要表现在:(1) 侵占土地 相关统计表明,全国因垃圾堆放而侵占的土地面积高达
16、5亿m2,部分城市甚至已发展到无合适场所堆放垃圾的地步,严重浪费了土地资源。(2) 污染空气 垃圾的露天堆放不仅滋生蚊蝇,使周边空气难闻,其发酵产生的氨、硫化物等有害气体也会释放到大气中。有些挥发性气体甚至含有致畸、致癌物质,严重危害人类生活。(3) 污染水体 垃圾腐烂发酵过程中不仅产生各种挥发性气体,还会产生大量的酸性、碱性污染物,污染物、以及垃圾中的重金属、微生物随渗滤液及雨水渗入地下、流入环境,从而严重污染地下水和地表水,进而破坏环境、危害人体健康2。此外,不同垃圾因其成分性质不同,对环境及人体健康造成的危害也不尽相同,例如:(1) 塑料:难以分解,破坏土质,使植物生长减少30%;填埋后
17、可能污染地下水;焚烧会产生有害气体。(2) 电池:纽扣电池含有有毒重金属汞;充电电池含有有毒重金属镉;电池含汞、铅和酸碱类物质等对环境有害的物质。(3) 餐厨、果皮:大量滋生蚊蝇;促使垃圾中的细菌大量繁殖,产生有毒气体和沼气,甚至引起垃圾爆炸。1.3 传统生活垃圾处理方法及存在问题目前,国际上对于废物处理一般都遵循“3R”原则,即减少使用(Reduce)、重复使用(Reuse)、循环使用(Recycle)。传统的生活垃圾处理方法包括:填埋处理、焚烧处理、堆肥处理。(1) 填埋处理 所谓填埋法是指取一处空地将垃圾填入已预备好的设有防渗垫层的坑中盖土压实,使其发生生物、物理、化学变化,分解有机物,
18、达到减量化和无害化的目的。但此法不仅使用时间有限、浪费土地资源,还浪费了垃圾中的可回收资源,并且渗滤液的问题威胁到了地下水系统6。(2) 焚烧处理 焚烧法是将垃圾置于高温(1200)炉中,使垃圾中的可燃成分充分氧化、放出热量,最后转化成燃烧气和稳定的固体残渣并杀灭病毒细菌的方法,产生的热量可用于发电和供暖。但此法燃烧产生的烟气往往含有二噁英等有毒有害气体,对处理条件要求较高。且此法的设备工艺及技术复杂,一次性投资大,如处理不好很容易加重大气污染6。(3) 堆肥处理 堆肥法是将生活垃圾堆积成堆,保温至70储存、发酵,借助垃圾中微生物分解的能力,将有生活垃圾中的有机物进行降解,经过堆肥处理后,生活
19、垃圾变成稳定的、无味的腐殖质,为农业所利用。但此法的前提是垃圾分类,未分捡的垃圾成分过于复杂。而采用机械分拣又会使许多有害物质随着堆肥产品进入土壤,继续造成污染。由于国内外气候、能源结构、生活水平、习惯的不同,生活垃圾的组成具有较大差异。但垃圾资源化作为垃圾减量化、资源化、无害化综合处理的目标之一,始终是各国的努力方向。发达国家的垃圾处理大体上经历了无害化处理阶段、在无害化基础上避免产生二次污染阶段、提高资源化减少环境负荷阶段、源头避免为主资源化高度发展阶段这四个阶段。发达国家一般处于第三阶段并向第四阶段发展,而我国还处于第一阶段,只有少部分的大城市处于第二阶段,与发达国家相比存在一定的差距1
20、0-11。1.4 校园垃圾的资源化1.4.1 垃圾资源化的概念及意义垃圾资源化是指将具有可利用价值的垃圾转换成二次资源和再生资源产品的过程12。就我国国情而言,不仅城市生活垃圾处理形势严峻,资源形势也不容乐观。我国虽然是资源大国,但由于人口基数过大,人均资源占有量仍低于世界平均水平,并且资源的利用率较低13,这一形势已经在一定程度上制约了我国的经济发展。结合国外生活垃圾的处理经验分析,对于已经产生的生活垃圾,最佳的处理方法就是从中回收再利用有价值的物质,将垃圾资源化。垃圾的资源化一方面将污染环境的废物变成了可以再利用的能源或物质,从而减少了污染物的数量,保护了环境;另一方面也可以减少社会对自然
21、资源的索取和耗费数量,实现资源的可持续利用,间接保护环境;此外,垃圾资源化还可以提高相关部门的经济效益13。1.4.2 垃圾资源化的途径目前,垃圾资源化的途径基本上分为三种:废物回收、物质转化、能量转换14。具体如下:(1) 废物回收 即分类回收生活垃圾中的可回收物质以做循环使用,可回收物质包括纸张、金属、玻璃、塑料等。(2) 物质转化 即利用生活垃圾中的某些组分制取新物质,例如堆肥、垃圾制砖等。(3) 能量转换 即通过化学反应或者生物转换,将垃圾中的能量释放并加以利用,例如垃圾焚烧、热解等15。目前,物质转化的主要方法为堆肥,能量转换的主要方式为焚烧,这两种方法已经在上一节中进行过讨论。而校
22、园中的垃圾大部分是可以回收利用的资源,以下为废物回收的具体方法:(1) 塑料 回收废塑料可以变废为宝。校园垃圾中的塑料大多数都可以还原为再生塑料,可以回收加工为建材、饮料瓶等。所有的塑料,例如盛装豆浆、粥的一次性杯子、塑料瓶、食品袋等都可以回炼燃油。此外热解塑料还可得到甲苯等芳香烃类物质。回收塑料不仅可以减少白色污染还节约了资源16。(2) 纸 大学生生活垃圾中纸的来源广泛且产生量大,报纸、杂志、学习资料、一次性纸杯以及快递、食品等的包装箱等等。废纸可以作为造纸的原料,有资料显示:1t废纸能生产0.8t好纸,可以挽救 17 棵大树8。由于纸制品的大量使用,我国的森林面积越来越小,严重威胁到环境
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