生活垃圾主要指日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废弃物而不包括工厂所排出的工业固体废物和医疗废物、危险废物等。其中大部分生活垃圾的成分很复杂,但大致可分为有机物、无机物和可回收废品等。属于有机物的垃圾主要是动植物的废弃物,属于无机物的垃圾主要为炉灰、庭院灰土、碎砖瓦等,可回收的废品主要为金属、橡胶、塑料、废纸、玻璃等。
我国是世界上垃圾包袱最重的国家。根据环境保护部、国家统计局、农业部联合的时期为2007年度第一次全国污染源普查公报:全国共有垃圾处理厂(场)2353座,垃圾填埋量1.53亿吨(占全国垃圾处理量的90.5%)。其中:无害化填埋量8592.92万吨,简易填埋量6726.82万吨。无害化填埋场已填埋量3.75亿立方米,占设计容量的20.9%;简易填埋场已填埋量4.29亿立方米,占设计容量的30.5%。垃圾焚烧处理量1370.80万吨,占全国
垃圾处理量的8.1%。渗滤液中主要污染物排放量:化学需氧量32.46万吨,氨氮3.22万吨,总磷456.85吨,石油类409.32吨。
1我国生活垃圾处理现状
1.1处理技术现状
目前,我国生活垃圾处理的主要处理处置技术有垃圾填埋(无害化填埋、简易填埋)、焚烧处理2种方式。填埋是现阶段我国垃圾处理的主要方式。目前大多数垃圾填埋方式都是无害化填埋,但简易填埋的比重还是相当大的。无害化填埋是垃圾处理必不可少的最终处理手段。目前采用的无害化填埋厂全是靠卫生填埋技术建造的垃圾处理厂。
1.1.1卫生填埋技术
卫生填埋是将垃圾在选定的合适场所内进行处理,因其采取了渗滤液收集与处理、垃圾的覆土与喷淋等污染防治措施,其具有垃圾处理量大、投资少、成本低、施工简便等优点,如果设计、施工、管理科学合理,一般不会造成大范围的环境污染。但此法使用时间有限,且侵占了宝贵的土地资源,浪费了垃圾中宝贵的可回收资源,地下水系统受到了污染的威胁。[1]
1.1.2焚烧技术
焚烧是发达国家普遍采用的一种垃圾处理方法,焚烧处理是是对生活垃圾高温分解和深度氧化的综合处理过程。将生活垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧,指在850℃-1000℃的高温条件下,垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈的化学反应,放出热量,转化成高温的燃烧气和量少而稳定的固体残渣,同时杀灭病毒细菌的方法。优点是能显著地减容、节省填埋空间,可以进行余热回收利用或发电。焚烧技术的特点是处理量大,减容性好,无害化彻底,并且热能可回收利用,因此这种方法是我国和世界上大多数国家普遍采用的一种垃圾处理技术。[2]
1.1.3简易填埋
没有采取如防渗、防尘等基本的保护措施,把垃圾露天堆放,目前我国特别是中小城镇利用周边的荒地、谷地随意弃倒垃圾,简单填埋,生成许多简易垃圾填埋场。这些垃圾场都没有进行无害化处理,残留着大量的细菌、病毒;还潜伏着沼气、重金属污染等隐患;其垃圾渗漏液还会长久地污染地下水资源。所以,这种方法潜在着极大危害,会给子孙后代带来无穷的后患。这种方法不仅没有实现垃圾的资源化处理,而且大量占用土地,是把污染源留存给子孙后代的危险做法。目前许多发达国家明令禁止填埋垃圾。与国外相比,我国简易填埋场数量众多,而且运行管理不善、污染防治设施不到位,因而带来的环境污染问题突出。由于各地的发展水平不同,当前对简易垃圾填埋场的污染防治的认识差距甚远,可以说在很多地方还没有把它提到议事日程上来。我国政府的各级主管部门对这种处理技术存在的问题也逐步有了认识,势必禁止、淘汰此类行为。
2生活垃圾处理中存在的问题
自上世纪80年代以来,生活垃圾的污染防治问题得到国家和政府主管部门的重视,陆续出台了一些政策法规,并作为城市环境综合整治定量考核的重要内容之一,在生活垃圾无害化处理方面取得了一定的效果。但是由于治理历史欠账较多,生活垃圾对环境的污染仍日趋严重。主要表现在:
2.1生活垃圾无害化处理程度不够
由于我国垃圾无害化起步晚,历史欠账较多,到目前为止还存在大量简易垃圾填埋场,加之近年来城市人口快速增长,垃圾量持续增长与垃圾无害化处理能力不足的矛盾十分突出,填埋场超负荷运转的现象普遍存在。全国城市中仍近三分之一的生活垃圾没有得到妥善处置,仅有少数省、市将农村生活垃圾处理纳入管理范畴。
2.2生活垃圾处理设施运行资金难以保障
随着生活垃圾产生量的增加和环境保护要求的提高,需要政府投入越来越多的资金,才能建设足够数量的无害化处理处置工程,使垃圾的无害化处理率达到既定目标。由于生活垃圾治理一直视为公益事业,其经费来源主要靠国家和地方财政拨款,给政府财政造成了巨大压力,一般用于市容环境卫生的固定资产投资在市政设施投资中所占比例普遍偏低,大多为1.5%-4.5%[3],且大部分用于城市垃圾的清运。由于生活垃圾处理费的开征率和收缴率低,生活垃圾处理设施的建设、运行和管理所需经费普遍以公共财经投入为主。一些城市公共财经投入不足,填埋运行经费严重短缺,制约了生活垃圾处理新技术、新材料、新工艺的应用,阻碍了填埋场正常运行和无害化处理水平的提高。
2.3垃圾混合收集为主、减量化程度不够
目前我国大部分生活垃圾还是采用混合收集方式,突出表现为有机垃圾与其他垃圾一同收集,造成垃圾含水率偏高而发热量较低的特点。这种垃圾若采用填埋的方式处理,将会显著增加渗滤液产量,提高二次污染的控制成本;若采用焚烧方法处理,须加助燃剂才能满足处理的最低要求,而使得运行费用大大增加;此外,垃圾中还含有塑料、橡胶类组分,若采用焚烧技术处理,还会产生有毒有害的气体。相当部分城市还是直接填埋原生垃圾,随着生活垃圾总量的不断增加,许多填埋场的设计使用年限快速缩短,而新的填埋场建设又普遍面临选址难等问题。
2.4法规不健全,全民环境意识不高
目前我国已颁布的《固体废弃物污染环境防治法》、《城市生活垃圾处理管理条例》等对防治城市垃圾污染作出了全面规定。一些城市还制定并颁布了地方性的环境卫生管理条例,作为城市环境卫生管理的法规基础和依据。但是由于缺乏相应的“子法及实施细则,给依法管理带来了困难,执行力度不够。要处理好生活垃圾问题,全民的环境卫生意识也是一个至关重要的因素。比如在一些公共场所人们随地乱扔垃圾,人为地破坏一些环卫设施,将垃圾倾倒在禁止倾倒的地方,环境意识不高给环境管理工作也带来了一定的困难。
3生活垃圾处理对策
3.1简易垃圾场污染防治
针对简易垃圾填埋场产生的公众环境问题和安全隐患,国内外都在开展各种补救措施和填埋场生态修复,主要涉及六个方面:垃圾搬迁到焚烧厂或卫生填埋场处理;加速垃圾分解;填埋气处理-防爆;除臭和供能;防渗与渗沥液处理;植被再生;填埋场再生。
简易垃圾填埋场的污染防治是一项综合工程,要进行全面环境治理需要很大的投入。不同的填埋场要根据填埋物的性质、污染状况、当地自然条件以及地方经济条件选择适合本地的污染防治措施,寻找简单、经济和易操作的技术方法。[4]
3.2大力推进垃圾处理收费工作,保障运行资金到位
根据污染者付费的原则,全面开征垃圾处理费。各地可采取供水、污水和垃圾处理费统一征收的方式,或与水费、电费、燃气费等联合征收的方式,提高城市生活垃圾处理费的收缴率,降低收费成本。逐步提高收费标准,使其可以补偿垃圾收集、运输和处理的成本,并使垃圾处理企业有合理的利润。通过垃圾处理收费方式还可增强人们的“环境消费意识。要加强对生活垃圾处理费使用的管理,确保用于环卫设施建设和运行。各地公共财经要保障生活垃圾处理设施的正常运行,充分发挥设施效益。
3.3生活垃圾实行分类收集方式
垃圾分类收集要坚持“无害化、资源化的原则,鼓励废物回收和综合利用。生活垃圾分类收集是将垃圾按照种类的不同分别收集,以提高废品回收率和便于分类处置。分类收集方式在我国刚刚起步,人们对它的认识还不够,缺乏经验。可以借鉴发达国家的经验,在经济条件优越的城市先进行试点,然后向全国推广,这样“以点带线,以线带面逐步在全国实现垃圾的分类收集。首先提倡居民在家中分类收集;其次在机关、学校、公园、车站等地设置垃圾分类收集容器,将废塑料、废纸张、废玻璃、废金属加以分类收集。为了生活垃圾的分类收集和资源回收能顺利开展,要制定与之相应的废品回收价格和奖罚制度,以保证垃圾分类收集和废品回收的可持续发展。
3.4加强环境保护的宣传教育,提高广大人民的环境保护意识
环境保护意识对人的环境行为有指导作用,能够使环境行为具有目的性、方向性和预见性,从而对环境保护的进程起到巨大的促进作用。长期以来,人们都注重各自家庭的小环境而忽视了公共的大环境,如果能够将居民们的小环境意识延伸到社会公共环境上来,生活垃圾的资源化必将得到居民的广泛关注和大力支持。教育居民提高对生活垃圾处理的重要性的认识,并制定相应的法规,要求居民将生活垃圾分类袋装,做到分类收集、分类运送、分类处理利用。我们要通过各种媒介不断地利用环境观、垃圾资源观、资源危机观等来教育居民,让居民了解保护环境的重大意义。
4结论
生活垃圾处理与管理是一项复杂的系统工程,跨越了许多行业的许多方面,需要的是全方位的,统一的,强有力的和配套的综合整治及全社会的共同努力,光靠环保部门一家努力,无论如何,也无法根本上解决问题。在运作上,应建立由政府统一领导,各部门分工负责的运行管理机制。环保、规划等部门协调配合,建设、经济、水利、园林、公安、农业等部门按照职责分工,归口落实各项措施,进行全方位的综合整治。
参考文献
[1]邹海涛.城市垃圾处理现状分析与对策研究[J].北方环境,2011,23(4):68.
[2]吴克明,陈新丽.城市生活垃圾处理现状及发展趋势[J].安全与环境学报,2004.6.79-81.
[3]翟青.城市生活垃圾无害化处理对策[J].环境经济杂志,2005年10月,总第22期,13-16.
[4]罗如新.简易垃圾填埋场污染防治现状与发展趋势[J].环境污染与防治,2007,5:1-4.
【关键词】生活垃圾;填埋;焚烧;堆肥;现状;发展方向
一、生活垃圾处理发展概况
建设部《中国城市建设统计年报》显示,截止至2005年底,我国垃圾填埋、堆肥和焚烧的无害化处理能力所占比例分别为82.4%、4.7%和12.9%。
在1990-2005年期间,城市垃圾清运量年平均增长率为5.5%,城市垃圾量的增长稍快于城市人口的增长。80年代,人均垃圾产量为0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾产量为0.7~0.8kg/(人·d);21世纪初,垃圾产量预计为0.9~1.0kg/(人·d)。
从近10年来我国城市垃圾处理所发生的变化可以看出,城市垃圾取得的成绩和进步是明显的,特别是先进的垃圾处理技术开始逐步得到应用。例如,在近几年建设的许多填埋场中,为提高填埋场的防渗水平,采用高密度聚乙烯膜作为防渗材料;为提高填埋作业效率,一些大型的填埋场采用了填埋压实机;一些城市如杭州、广州、深圳等的填埋场开始对填埋气体进行回收利用。
垃圾焚烧处理从无到有,不断发展。深圳市于1985年从日本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为150吨/日的垃圾焚烧炉,成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。国内一些经济基础较好的城市如上海、广州、北京等都建设了较高标准的垃圾焚烧厂,这些焚烧厂多为通过利用国外资金、引进关键技术或设备、按照较高污染控制标准来建设的现代化大型垃圾焚烧厂。
堆肥处理是我国城市垃圾处理使用最早也是在早期阶段使用最多的方式。堆肥处理主要采用低成本堆肥系统,大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。“七五”和“八五”期间,我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发,并取得了积极成果。
当前,垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比仍明显不足,垃圾处理的水平还很低,从总体上讲,城市生活垃圾处理还处于由粗放到处理的发展阶段。主要表现为垃圾堆放现象普遍存在,垃圾处理场的二次污染相当普遍。
二、城市生活垃圾特性变化
城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。
我国地域辽阔,南北温差大,东西经济发展不平衡,燃料结构差别大,因此,我国的垃圾成分随地域而变,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差别也大。但总的趋势是垃圾中有机物成分在增加,大城市垃圾中有机物接近50%,中等城市垃圾中有机物为30%~40%;无机物在减少,大城市垃圾中无机物为30%~40%,中等城市垃圾中无机物为50%~60%;垃圾成分的不同决定了不同城市采用的处理方法也不同,城市生活垃圾中有机成分占总量的60%,无机物约占40%,其中废纸、塑料。玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。
垃圾中的可燃物增多,可利用价值增大,因此随着今后我国大城市,尤其是北方城市随着城市燃气化率的不断普及,城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。
居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产量,也影响着城市垃圾的成分。尤其是近十年来,随着改革开放的进一步深化,居民收人不断增加,人民的生活水平不断提高,包装产品的消费,以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加。
包装废物的快速增长,是城市生活垃圾增长的重要原因之一。实际上垃圾中的废纸、金属、玻璃、塑料等绝大部分是使用后废弃的包装物。随着包装业的快速发展,商品包装形式越来越繁多,包装物的种类和数量增加很快,过分包装和豪华包装的产品比比皆是,这在大城市尤为突出。一次性的商品被广泛应用,增加了垃圾的产量。目前我国包装品废弃物约占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其体积要构成家庭垃圾的30%以上。
三、城市垃圾处理现状分析
3.1主要技术介绍
国内垃圾处理方法多种多样,主要有:填埋、堆肥、焚烧三种方法,另外还有热解、分选回收、综合处理方法。
3.1.1填埋
填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全国共建有356座生活垃圾卫生填埋场,90%(含简易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋处理。根据环保措施(主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋气导排、渗沥液处理、虫害防治等)是否齐全、环保标准能否满足来判断,填埋场大致可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。
1、简易填埋场(临时堆场)
基本上没有考虑环保措施,或仅有部分环保措施,也谈不上执行什么环保标准。严格来讲,目前我国仍有很大部分填埋场属于这个等级。这类生活垃圾填埋场为衰退型填埋场,在使用过程中它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。
2、受控填埋场(准卫生填埋场)
有部分环保措施,但不齐全;或者是虽然有比较齐全的环保措施,但不能全部达标。目前的主要问题集中在场底防渗、渗沥水处理、每天覆盖等不符合卫生填埋场的技术规范。这类填埋场为半封闭型填埋场,也会对周围的环境造成一定的影响。
3、卫生填埋场(无害化处理场)
既有完善的环保措施,又能满足环保标准,为封闭型或生态型的填埋场。由于建设和运行费用目前在我国大部分城市尚难以接受,管理水平也有较大差距,所以真正意义上的卫生填埋场目前在我国仍较少。
3.1.2焚烧
我国生活垃圾焚烧计数的研究和应用起步于八十年代中后期,全国现有各类生活垃圾焚烧厂50多座,综合目前我国生活垃圾焚烧技术应用的现状,大致可分为简易焚烧炉、国产化焚烧设施和综合型焚烧设施三类。
1、简易焚烧炉
简易焚烧炉工程规模较小,主要利用原有的煤窑或砖窑等改造而成,工艺简单、价格低廉,往往缺乏基本的供风和烟气处理系统,工作条件差,生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。这类焚烧炉在我国还有一定的市场,主要在一些中小城镇应用,由于不能满足环保标准和燃烧条件,正逐步予以取缔。
2、国产化焚烧设施
工程规模中等,生产及配套设施相对比较简单,主要设备为流化床焚烧炉,建设及运行成本相对较低。目前在江苏、浙江等地已建成多座国产化生活垃圾焚烧厂,温州市东庄生活垃圾焚烧厂(炉排炉),绍兴市生活垃圾焚烧厂(流化床),无锡市生益多生活垃圾焚烧厂(炉排炉)是其代表。
3、综合型焚烧设施
综合型焚烧技术设备,是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。其关键技术和设备从国外引进,工程规模较大,生产及配套设施比较完整,建设及运行成本较高。深圳市市政环卫综合处理厂,上海市江桥生活垃圾焚烧厂,上海市浦东御桥生活垃圾焚烧厂是其代表。
3.1.3堆肥
生活垃圾堆肥在我国具有悠久历史,但堆肥处理率并不高,目前全国共有各类生活垃圾堆肥厂约70多座。在我国常用的生活垃圾堆肥技术大致可分为简易堆肥、好氧堆肥和厌氧堆肥三类。
1、简易堆肥
工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市应用较多。
2、好氧堆肥
工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易高温堆肥技术。
3、厌氧堆肥
工程规模普遍较大,机械化程度相当高,一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺,发酵周期可缩短至15~20天后,沼气收集后可用于发电等,生活垃圾资源化利用率较高,投资及运行费用高于好氧堆肥,占地面积少于好氧堆肥。厌氧堆肥技术在欧洲有较多的应用实例,国内上海等地则还能够在实施项目。
3.1.4热解
热解法就是把有关固体废物(或液体废物)在无氧或少量氧的条件下加热至800~1000℃,获得高温气体的方法,同时还可以获得煤(焦油)再作化工原料,关于分解后剩余的以碳为主的残渣,可以作肥料、填坑物和固体燃料等。热解可在焚烧温度低的条件下,从有机物中直接回收燃料油、气,从资源化的角度论,热解比焚烧有利。
3.1.5分选回收
城市生活垃圾分选回收技术较为可靠,资源化效果较好,分选出的资源化物质可以直接回收利用,该技术是许多发达国家基于分类收集基础上的首选处理技术。该技术选址较为容易,但有一定的噪声、臭气污染。城市生活垃圾分选回收技术环境可能存在分选效率低、经济效益不好的隐患,且分选后有较多残渣。
3.1.6综合处理
城市生活垃圾综合处理技术是在克服单一处理方法缺点的基础上,采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾,从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,同时达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的;此外,该种处理方式能彻底处理城市生活垃圾,基本无二次污染。而资源的回收利用,正符合国家可持续发展的战略。事实上,城市生活垃圾综合处理技术是以社会、经济和环境协调发展为目标,并优化用多种管理、技术手段构筑的城市生活垃圾处理系统工程。综合处理技术内部各类单元处理技术根据应用的先后顺序,主要包括前处理、中间处理、后处理和最终处置等四道工序。事实上,组成这四道工序的主要单元处理技术包括填埋、堆肥处理、焚烧、回收利用四类。
3.2应用情况
我国城市生活垃圾无害化处理设施已由1990年的66座增加到2005年的471座,无害化处理量和处理率也分别由1990年的2122万t和2.3%,提高到2005年的256312万t和60.1%。
近年来综合处理已引起越来越多的重视,但迄今为止应用最广泛的仍是填埋、焚烧、堆肥三种方法,其中填埋法是我国城市生活垃圾处理的最主要方法,无论是大城市还是中、小城市都普遍采用;中、小城市采用堆肥技术较多,但处理规模较小,因堆肥销路等原因,有的已关闭;焚烧技术这几年在经济发达城市得到了迅速发展。
3.3存在的问题分析
3.3.1填埋场问题分析
大多数填埋场的设计、建设和运营仍存在很多问题,表现在:(1)设计理念比较落后,科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地资源;(2)大部分生活垃圾填埋场缺乏有效的基础和边坡防渗措施;(3)由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%,导致渗滤液产量大、浓度高,渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少,地下水污染地表水的污染事故不断出现;(4)填埋气体处理与利用系统刚刚开始发展,现有填埋场多为敞开式排放或通过竖井排放,简易填埋场的填埋气仍处于无组织排放状态,不仅引起了温室效应,造成安全隐患,而且也是产生恶臭的主要原因;(5)填埋场的封场一般都未进行生态恢复,由于缺乏封场和后续管理标准,缺乏相应的政策和法规,已经终场的生活垃圾堆体不能够合理地安全封场和持续维护。
3.3.2焚烧问题分析
(1)对热值低、水分高、成分复杂的生活垃圾适应性不好。引进的炉排炉一般适应处理国外成份相对简单、低位热值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;(2)工程投资大。据统计,目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大,折合吨工程投资约50~75万元,而引进技术,关键设备国内生产的吨工程投资约35~45万元,技术和设备全国产化的吨工程投资只要25~30万元;(3)运行成本高。据统计,我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180~300元/吨;(4)飞灰没得到安全处置。除个别高水平建设和管理的焚烧厂外,其余焚烧厂飞灰处置没得到足够重视,大多填埋处理或作为建筑材料利用,安全隐患大。
3.3.3堆肥问题分析
阻碍我国生活垃圾堆肥化发展的主要因素不是技术因素,而是非技术的经济因素,这表现在:(1)混合收集的生活垃圾杂质含量高,为保证产品质量而采用复杂的分离过程导致产品成本高,没有政府的补贴,是很难运行下去的;(2)一般堆肥厂的粗堆肥产品只能作为土壤改良剂,其销路取决于堆肥厂所在地区封条件的适宜性,在粘性土壤地区,特别是南方的红黄粘土、砖红粘土、紫色土地区有较好的销路;(3)堆肥厂产品的经济服务半径一般较小。质量较差的粗堆肥产品一般只能就近销售,利用粗堆肥产品制造的复合肥,其销售也面临一般化肥和复合肥的竞争;(4)生活垃圾处理的连续性和堆肥产品销售季节性之间存在的固有盾,也会增加生活垃圾的处理成本和堆肥产品的生产成本。
因此,虽然个别大型生活垃圾堆肥处理厂和一些不定期地运行的、简易小型生活垃圾堆肥厂产品有销路,近几年国内建成的大多数堆肥厂,实际上均不能正常运行。
四、生活垃圾处理技术发展方向
根据我国实际情况,现实的生活垃圾处理技术发展方向必须面对混合收集的、可回收物质含量和热值低、垃圾含水率和可生物降解的有机物含量高的生活垃圾。远期(2015年后)可考虑实现了分类收集基础上的垃圾处理技术。
1、发展生活垃圾综合处理技术
我国生活垃圾的特性决定了很难有一种垃圾处理技术能对其进行有效的处理,必须采取多种技术对其进行综合处理才能达到减量化、无害化和资源化。但是,这需要在一个新的基础上去考虑综合处理模式中各种技术的地位和作用。
针对我国混合收集垃圾的特点,将生物处理技术作为填埋或焚烧的预处理技术,是解决我国垃圾处理难题的一种有前途的技术组合。近10年来,机械生活处理技术在欧洲作为填埋处理或焚烧处理的预处理技术得到了快速发展,已经出现了机械生物处理——卫生填埋、机械生物处理——焚烧发电等一些综合处理的趋势。
2、生活垃圾填埋技术标准化、规范化、环保化、国产化发展
主要表现在以下几点:(1)填埋气导排技术在生活垃圾填埋场得以普遍采用并不断完善,同时填埋气回收利用技术在取得经验的基础上扩大试验范围;(2)大、中城市的生活垃圾填埋场基本上能做到每天覆土。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作也取得进展,并在部分缺少覆盖土来源的生活垃圾填埋场试点应用;(3)在引进、消化的基础上,开发出压实机等新一代的国产化填埋专用机具,用于生活垃圾填埋场并取得较好效果;(4)国产化人工合成防渗衬底材料的质量有较大的提高,设置人工合成防渗衬底的生活垃圾填埋场不仅仅局限于个别示范工程;(5)生活垃圾渗滤水的处理技术多样化并取得实质性进展;(6)发达国家普遍采用的好氧填埋技术,在部分示范工程中率先得到应用;(7)在大城市中,生活垃圾经过回收利用、堆肥、焚烧等方法处理后进入填埋场作最终处理。
3、生活垃圾堆肥技术机械化、国产化,堆肥产品高附加值发展
主要表现在以下方面:(1)生活垃圾堆肥厂的机械化水平和堆肥质量有明显提高;(2)堆肥产品中的重金属和碎玻璃等杂质的含量得到有效控制;(3)国产化有机复合肥成套生产技术与设备进一步完善,生活垃圾堆肥厂中生产有机复合肥和颗粒肥的比例将逐步提高;(4)采用机械化动态发酵工艺和利用有效菌种快速分解的新型堆肥技术,在部分城市得到应用并逐步推广;(5)由于具有良好的减量化和资源化效果,生活垃圾堆肥技术将重新得到重视,生活垃圾堆肥处理的比例将逐步增加。
4、生活垃圾焚烧技术国产化、环保化、资源化发展
主要表现在以下方面:(1)我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高,低热值生活垃圾焚烧技术的工艺进一步完善;(2)新一代国产成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功,并在部分中、小城市形成一定的市场。单台处理能力200t/d以下的生活垃圾焚烧设备将以国产化为主;(3)生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气的净化技术取得突破,同时人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高;(4)生活垃圾焚烧余热的综合利用技术得到提高,焚烧发电将继续得到政府在政策和税收方面的支持;(5)生活垃圾焚烧厂将向大型化方向发展。由于国产化率和管理水平的提高,其工程投资和运行成本将得到控制;(6)生活垃圾焚烧技术将稳步发展,生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升。未来几年内在部分城市将建成若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。但在我国全面推广的条件尚不具备。:
5、分类收集、分类处理逐步推行
生活垃圾作为一种取之不尽的再生资源将逐步得到重视,垃圾分类收集、分类处理方式在我国大、中城市中逐步推行,主要途径如下:(1)对一次性物品的限制使用初见成效,同时产品包装行为进一步规范,过度包装逐步减少;(2)净菜进城工作逐步被市民认可,生活垃圾中易腐有机物的比例逐步下降;(3)有关生活垃圾减量化、资源化的地方性法规将陆续出台,生活垃圾回收利用工作将纳入依法管理的轨道。与垃圾分类收集相适应,生活垃圾回收利用技术将得到重视,垃圾分拣中心和资源化利用工厂等配套设施,将在一部分城市率先建成,许多城市会将此提到议事日程。生活垃圾中回收利用的比例将逐步增加,并带动废品回收业和相关产业的发展。
五、结语
从系统管理的角度出发,抓好垃圾源头减量工作,尽量少产生垃圾,将已产生垃圾最大程度回收利用,再通过卫生填埋、堆肥、焚烧制能等工程技术措施减容及进一步资源化,是符合循环经济和可持续发展要求的做法。
综合分析垃圾处理技术的可靠性、经济性、实用性和所能达到的无害化、减量化、资源化效果等方面,卫生填埋、焚烧、堆肥都有各自的优缺点和适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、资源利用和综合治理的原则下,采用三种主要方法适当组合,能取得更大的环境效益。依据科学发展观和循环经济的理论,按照可持续发展的要求,我国现阶段垃圾处理工艺选择的总体思路是:巩固完善现有的卫生填埋技术,稳步发展焚烧处理技术,充分重视生物处理技术,探索和鼓励资源再利用和综合处理技术。
参考文献
[1]王均奇,施国庆.我国城市生活垃圾产业的发展现状与对策研究[J].生产力研究,2007,(1):99-100.
关键词:生活垃圾垃圾填埋场发展
一、我国垃圾填埋场总述
在对城市发展所造成的各种垃圾的处理中,一般是采用填埋、焚烧或者堆肥的方式,而在以上几种处理方式中,将垃圾运到城市进行填埋是一种较为可取的方法,因此,垃圾填埋场便应运而生了。我国经济在近三十年来得到了突飞猛进的增长,后来垃圾填埋场的出现减轻了垃圾对我国经济增长的制约。这不得不得益于我国政府在对处理生活垃圾上的重视,特别是从1998年以来,我国城市生活垃圾产生量平均以8.98%的速度持续增长,产生垃圾堆存量已达66亿吨,来源于668座城市,随着生活水平的提高,垃圾的成分也在变化,其垃圾热量不断上升、容重继续下降、有机物比例增大、可回收利用物增加等特征。
垃圾填埋场的主要原理是将一个城市的垃圾运到城市近郊的空地上将垃圾用土地掩埋,从而使这些垃圾能够和空气以及地下水隔离起来,这样在不污染空气和地下水的基础上利用土壤的分解能力将掩埋的垃圾分解成有机肥料。
二、国外垃圾填埋场经验
(一)国外垃圾填埋场的现状
国外的发达国家将垃圾进行填埋的方法大概是从1980年后开始的,而此类想法的产生时间从70年代就有了。特别是在美国,现在对生活垃圾已经不仅仅是局限于对垃圾的填埋和处理掉,而是考虑到如何能够把现有的垃圾综合利用起来,以此将垃圾填埋场转型为垃圾能源再生处置场。而且这在美国已经初具规模,并且通过确定垃圾场的再生标准,成立了北美废弃物协会,在进行垃圾处理的同时,将可以回收利用的垃圾整理出来,采用先进的消毒技术,重新回到市场上,卖给相关的需求者。而德国对于垃圾填埋场则更加严格,为了安全考虑,德国在对垃圾进行处理中,更加考虑垃圾填埋的兼容效果,例如,对垃圾进行有效处理的同时,也关注垃圾填埋场操作员工的安全性;对周围居民的影响,不定期对垃圾填埋的影响作用进行总结评价;以及对垃圾处理过程中充分考虑到减容性,从垃圾中挑选出可以回收利用资源后,将垃圾进行压缩,再进行回填。
(二)国外垃圾填埋场的再生概念
从对垃圾填埋场进行分析中我们可以得出,国外的垃圾填埋场在处理生活垃圾时,不仅仅只是对垃圾的简单处理,而且特别注重对垃圾的再生。垃圾填埋场的再生,也就是指把过去掩埋在填埋场的垃圾重新挖掘出来,选择出能够产生价值再利用的物品,再将剩下的垃圾进行填埋再利用的流程。
垃圾填埋场的处理再生利用前期要经过一个较长时间的可行性论证,确保垃圾填埋场的建立要有一个很好的经济效益。
(三)我国垃圾填埋场的发展历程
我国垃圾填埋场开始之初主要是为了处理城市所产生的一些生活垃圾。起初是在城市近郊处购买专门的土地进行垃圾的堆放,任其分解。后来随着环境问题的日益严重,以及可持续发展观念的普及,人们渐渐开始利用技术手段进行垃圾的处理,再加上人们环保观念的日益增长,环保部门开始注重对生活垃圾的合理处理,通过各方面的实践,已经渐渐采用填埋的方式处理生活垃圾。1998年,我国产生的1.2亿吨的生活垃圾来源于668座城市,对垃圾的处理中约投资了8.6亿元,到了2009年,对垃圾填埋场的投资已经增加到了100亿。目前,在我国的大多数城市都有了自己的垃圾填埋场,并且已经采用了先进的填埋技术进行垃圾的集中处理。
(四)我国垃圾填埋场发展的问题
目前我国垃圾填埋场在发展过程中的主要问题有:
1、选址不合理,后续发展难度加大
由于垃圾填埋场涉及到环境污染问题,一般设在城市的郊区,但是这也预示着相当一部分的矛盾。由于填埋场项目需要进行详细而严密的规划和论证,并且要综合考虑到该城市的整体布局问题。但是我国的垃圾填埋场基本是在上世纪90年代就已经设立了,而当时欠缺论证,城市化规模也不大,所以一般设置在城市以外15公里左右内的地方。但是,随着我国城市化进程的不断加强,城市主体逐渐向扩张,这就使得城市用地和垃圾填埋场出现矛盾,而如果将垃圾填埋场迁移,又增加了垃圾的运输成本。
2、设计不合理,无法满足实际需要
在垃圾填埋场的前期设计中,只是简单的选择一块空地,设计一个导气管,但是却没有考虑设计出一个能够主动收集和利用填埋所产生的气体的沼气收集的导管,不仅在垃圾处理中并没有兼顾环境保护的作用,垃圾堆放产生的臭气严重影响周边环境的空气质量,大多数垃圾填埋场产生的填埋气体直接排入大气,即污染环境、浪费资源,又造成安全隐患,对填埋场气体资源化利用严重欠缺、不仅如此,因垃圾仍然未实行分类管理,填埋垃圾大部分为混合垃圾,混合垃圾渗滤液处理成本高。
3、运营管理欠缺周全
①对城市垃圾的处理是一项很严格的事物,不能忽视其各个环节的作用。例如,进场垃圾不按要求进行检验称重登记管理、场内垃圾不分区分单元填埋随意倾倒、进场道路和环境出现二次污染、安全管理存在隐患、环境监测工作未开展等突出问题,使得填埋场运营无管理、无制度。
②在人员配置、专业业务能力方面存在一定的差距,直接影响了垃圾无害化水平的提高,也就无法达到良好的运营效果。
③只注重垃圾的处理,不重视后续的利用。我国垃圾处理仅仅实现处理掉现有的垃圾,但是没有注重后期对有效资源的合理利用,更加没有在垃圾堆的周围进行绿化建设,从而使得垃圾填埋场的周围环境恶劣,无法达到环保标准。
三、国外垃圾填埋场对我国垃圾填埋场发展的借鉴
(一)国外垃圾填埋处理方法的优势
国外对垃圾填埋场的处理中我们可以得出,其有几大优势
(1)增加了现有垃圾处理场地的面积
(2)循环利用有效资源,兼顾经济效益和生态效益
(3)减少管理成本
(4)对垃圾气体的处理能够使得有效气体得到利用,减少污染,增加收益
(5)减少地下水的污染。
(二)我国垃圾填埋场的发展方向
1、注重垃圾的渗透滤液
在垃圾处理过程中,垃圾的“继生污染”已经成为垃圾的主要外渗污染源。假如一个垃圾填埋场从1970年开始到1987年间都不停地接受各种废弃物,并且底部没有没有一个较好的沼气回收设备,则其产生的COD、硝态氮以及氨态氮都能够污染地下水。因此要通过工程措施将浸出液进行有效的监测,在卫生垃圾填埋场内运用粘土的强化防渗透方式在垃圾填埋的底部进行防渗处理。同时,还需要加强开发出经济并且有效的渗滤液的防渗漏体系,重视对收集系统和监测技术的运用。
2、重视对垃圾再生利用
通过国外较为广泛运用的垃圾再生利用的成功例子,我们可以得出:重视对垃圾填埋场的再生利用,能够有效利用现有的垃圾产生较好的经济效益和生态效益。同时,我国城市化的进程中,土地占用矛盾日益增加,而生活垃圾日益增多,能够借鉴国外的先进再生技术,对垃圾进行填埋的同时能够回收有效的资源,有利于实现经济效益和生态效益。
3、重视利用沼气资源
在我国现有的垃圾填埋场中,导气管的设计都只是以排放气体出来为主要目的,而没有重视对沼气的收集再利用。而在国外的一些设计较好的先进的垃圾填埋场,都设计有较好的沼气收集系统。所以我国的垃圾填埋场要重视对沼气的收集处理,将其储存,这样既能够减少污染,又能合理利用有效资源。
图2垃圾填埋场的气体随时间变化规律
由此可知,需要充分利用垃圾填埋场的沼气,避免其对环境造成破坏。
总结
目前我国垃圾填埋场发展过程还存在不少问题,对垃圾填埋场的选址、立项、可行性研究、环境影响评价、工程设计、施工、竣工验收、运行以及设备选型等阶段工作都应该值得重视,合理规划垃圾填埋场、规范建设、标准化运营,使得我国的垃圾填埋场能够成为一个能源回收利用的中心,实现经济效益和生态效益的统一。
参考文献:
[1]石磊.垃圾填埋沼气的收集、净化与利用综述[J].中国沼气,2004(22):14-17.
关键词:垃圾填埋;环境问题;治理途径
中图分类号:R124文献标识码:A
垃圾填埋是我国目前大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法。据统计,目前有85%的城市生活垃圾采用填埋处理。根据工程措施是否齐全、环保标准能否满足来判断,可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。即简易填埋场(IV级填埋场)、受控填埋场(III级填埋场)、卫生填埋场(I、II级填埋场)。而垃圾填埋最大优势在于具有技术成熟、处理费用低等优点,是目前我国城市垃圾集中处置的主要方式;但是,填埋的垃圾并没有进行无害化处理,残留着大量的细菌、病毒;还潜伏着沼气重金属污染等隐患;其渗沥液还会长久地污染地下水资源。因此,垃圾填埋造成生态环境破坏问题,还需要采取一定的治理措施,才能使我国的生活垃圾处理更为合理化、科学化。
1、生态填埋技术的提出和意义
我国对城市生活垃圾的处理绝大多数采用填埋法。许多垃圾填埋场在达到使用年限后,一般仅对表层进行简单的土壤覆盖处理。采用这种填埋技术会对周围的环境造成较大的危害。在国内每年要花费大量的人力、物力用于城市生活垃圾的清运和处理,而一些发达国家垃圾的收集、运输、循环利用、最终处置已经成为一个重要的产业。并开展了多项基础性的研究工作。例如,受到国家自然科学基金资助的项目就有“生活垃圾地毯式草皮及植生带环境生态工程研究”、“垃圾焚烧二英类有机污染物的排放与控制规律研究”、“固体垃圾填埋场的静力与动力稳定及防治方法”、“城市生活垃圾可持续的填埋处理及渗沥液控制技术”、“垃圾洁净燃烧能源化利用的关键基础研究”等。而生态填埋技术是在传统的垃圾堆放填埋基础上发展起来的垃圾处理技术。90年代已发展成为较成熟的技术,与传统的垃圾堆填处置方式相比,生态填埋具有如下特点:需经过科学选址;需建设符合环保要求的工程设施;需按技术规范填埋作业;饱和后要进行封场和封场后的维护管理。目前处理城市垃圾的方法主要有生态填埋、焚烧和高温堆肥等。本文就针对生态填埋技术在城市垃圾处理中的应用进行分析。
2、传统垃圾填埋技术存在的突出问题
2.1、填埋气体对环境的影响问题
所谓的填埋气体是指垃圾在被集中到填埋场经填埋处理后,填埋场内部微生物的厌氧降解活动会使大部分的有机垃圾转化为气态的最终产物――即以甲烷和二氧化碳为主要成分的填埋气体。所以甲烷和二氧化碳为主要成分的填埋气体对环境的影响与破坏主要体现在以下四个方面:首先是造成大气的污染。一方面是释放大量难闻的气体的成分中具有一定的毒性,因而也会对附近公众的健康构成危害。另一方面是填埋气体导致其周边地区臭氧气体的形成,从而增加当地居民患癌的潜在可能性;其次是对地下水的污染。一些挥发性的有机污染物可以随着填埋气体的扩散迁移到垃圾填埋场周围的地下水中,从而对地下水资源形成污染;第三是加重温室效应。在目前已知的30多种温室气体组成成分中,最重要的就是二氧化碳、甲烷与一氧化二氮。显然,以甲烷与二氧化碳为主要成分的填埋气体必将会导致温室效应的加强;最后是易于造成对植被的破坏。生长于填埋场周边的植物,由于其根系附近的氧气直接被填埋气体所替换或者被甲烷氧化细菌所消耗,因而很容易窒息死亡。另外,高浓度的二氧化碳与填埋气体中的有毒微量气体成分也会影响到植物的正常生长。
2.2、垃圾填埋场引发次生环境问题
垃圾填埋场的存在及其处理方式还会引发其他相关的环境问题。比如是引起地面沉降问题和占有大量的土地资源。随着垃圾成分的不断降解以及淋溶损失,再加上垃圾在填埋时又难以被彻底均匀地压缩,因而垃圾填埋场在其漫长的稳定化过程中通常均会出现不同程度的沉降从而可能会破坏最终覆盖层的结构以及导致局部地区填埋气体和垃圾渗沥液的溢漏。此外,这种不规则的沉降也给植被重建、生态恢复以及重新开发利用造成相当大的负面影响。三是易引发火灾与爆炸。因为垃圾在填埋后产生的沼气是可以应用的潜在资源,但沼气又是仅次于二氧化碳的可引起温室效应的气体,它对臭氧层的破坏也是非常严重的。它与空气混合后容易发生爆炸,造成人生安全隐患。因此,必须加强垃圾中潜在资源的回收利用与有害物质的处理。
2.3、垃圾渗沥液对环境的影响问题
渗透进垃圾填埋场内部的水分带走垃圾层中有机、无机的降解中间产物和最终产物,然后再从填埋场往外渗漏,便形成了垃圾渗沥液。应该说,降雨是这些渗透污水的最主要来源,其次则是垃圾被填埋时本身所包含的水分以及垃圾在微生物降解过程中所生成的水。由于垃圾渗沥液中含有较多的有毒成分,因此长期以来,这种渗沥液对周边地区的地表水与地下水的安全构成了严重威胁。此外,垃圾渗沥液通常还能污染其周边地区的土壤与植被,并进而又给周边地区的植被重建与生态恢复带来很大困难。
3、垃圾填埋场环境问题的治理对策选择
3.1、基于生态恢复与生态技术利用的对策措施
首先是以生物学、化学、物理学的办法(或是三者相结合的办法)来妥善处理垃圾渗沥液对环境的污染与影响问题。例如采用好氧微生物法、厌氧微生物法、微型藻类处理法等方式,其最大优点是既可有效地去除垃圾渗滤液中的可降解有机物,同时又可以起几乎是完全的硝化与反硝化作用;其次是物理、化学处理法,这种方法主要涉及反向渗透法、蒸发法、脱氧处理法及沉淀法等;第三是对已关闭的垃圾填埋场进行植被恢复,在此过程中,首要选择好合适的耐性树种。由于垃圾填埋场现存以及潜在的诸多影响环境的因素,在植被重建过程中进行耐性树种的筛选具有重要意义。
3.2、加强原有填埋场改造、封场和利用
我国将逐步加强对简易填埋场进行改造和封场处理,以减少环境污染。而垃圾生态填埋场在封场后,还必须对诸如垃圾化学成分和微生物活动对封场后土地生态修复的作用、封场后地表水运动规律及其浸渗控制技术、物种筛选与种植技术、填埋垃圾稳定后的开挖和再填埋技术等进行研究。另外,还要加速填埋场稳定化技术。一些国家正在研究生物反应器填埋场,试图通过改变垃圾体内氧气含量、生物菌种、水分等条件,促进垃圾降解,加速垃圾稳定化进程,以达到减少渗沥液处理量、缩短产气时间和封场后的维护时间、降低垃圾处理成本的目的。
3.3、加强HDPE膜在垃圾填埋场基底防渗层的设计
HDPE膜在垃圾填埋场基底防渗层的应用分为两类:用单层HDPE膜结合其它防渗材料做填埋场基底防渗,称为单层HDPE膜复合衬里防渗结构;用双层HDPE膜(中间采用HDPE网格或压实粘土作夹层),称为双层HDPE膜复合衬里防渗结构。对于单层HDPE膜复合衬里防渗结构,结构简单,施工较容易,费用相对较低,但是其防渗安全系数也相对较小。铺防渗层时,衬里应覆盖底面及坑壁。而对于双层HDPE膜复合衬里防渗结构,结构较复杂,施工也较复杂,费用相对较高,但是其防渗安全系数却大大增加。因为即便是主HDPE膜发生损害,渗沥液可以通过HDPE膜破损处流出,但很快会遇到防渗性能好的副HDPE膜,阻止了渗沥液继续向下渗透,整个防渗层仍能有效地发挥防渗作用。铺防渗层时,衬里应覆盖底面及坑壁。主HDPE膜以上应为渗沥液的主防渗层;主、副膜之间应为渗沥液检测层和次防渗层。
4、结束语
垃圾生态填埋技术是国际国内公认的垃圾安全处置技术,是一种安全、经济、行之有效的固体废弃物最终处置方法。它与传统的卫生填埋方法相比,能极大地减少固体垃圾对周边环境的危害。封场后填埋场内各点的差异沉降若得到控制,在场地上还可修建公园或其它建筑设施(非封闭式),节约土地征用和开发面积,形成一种所谓“生态”的或“绿色”的处理技术。因此,城市生活垃圾生态填埋技术的研究对于缓解城市化及工业化生产发展带来的环境压力具有重要的现实意义。
参考文献:
关键词:城市生活垃圾;渗滤液;减量化
垃圾渗滤液是城市垃圾在其运输、处理、处置过程中,因其自身所含水分,并受外部水文因素综合作用而产生的性质复杂、处理难度大的高浓度有害污水。垃圾在填埋后的厌氧发酵、地表水浸滤、地下水浸泡等作用都会促使渗滤液产生。填埋场在运行与封场后的很长时期内都会产生渗滤液。对于垃圾渗滤液的污染控制,包括其水质净化与水量消减,对于垃圾处理都具有积极的意义。本文主要对渗滤液的减量问题进行研究。
1垃圾进入处理场之前的减量化
在生活垃圾进入垃圾处理厂或处置场之前,对垃圾渗滤液进行减量化控制,可以称为渗滤液的“源头减量”。
1.1垃圾分类回收和预处理
生活垃圾的含水率主要是由其中的厨余等有机物造成的,另外纸张、棉絮等吸水性物质也会在进入填埋场之后对渗滤液的产量有影响,因此,在垃圾贮存、清运工作环节开展垃圾分类收集,同时注意给予完善的分类清运车辆配套,有利于垃圾渗滤液的源头减量。一般而言,厨余以及纸类物质含量高时,垃圾含水率也高。
通过垃圾源头管理,在垃圾集装点或回收中心,采用人工分选或机械分选工艺,对有机物和纸张进行分选、干燥,减少产生渗滤液的可能。另一方面,将城市垃圾中有害的部分,包括电池、药品、含汞器物等分离除去,可以降低渗滤液中重金属和其他有毒有害物质的浓度。
1.2压缩转运中的渗滤液控制
压缩又称为“压实”,是一种普遍采用的固体废弃物预处理方法,是指用机械方法增加固体废物聚集程度,增大容重减少表观体积,对废物实行减容化。压缩对于垃圾处理具有预稳定的作用。
我国生活垃圾一般为混合固体,甚至有时是固液混合体。生活垃圾中的易腐垃圾的含水率较高(50%~90%),当其接受压缩时,极易产生渗滤液。
垃圾转运站压缩过程产生的渗滤液、冲洗废水等排入城市污水管网或河道水体,容易造成城市污水处理厂负荷冲击。但从渗滤液减量的角度出发,转运站中的渗滤液排放,减少了进入垃圾填埋场的渗滤液总量。
目前,国内外广泛采用的生活垃圾压缩转运工艺可分为“水平压缩转运”和“垂直压缩转运”等几种。对于水平压缩转运站,装箱过程中产生的渗滤液会从箱体滴漏出来。压缩后,渗滤液被压滤渗出,出渗量大约占垃圾量的5%~15%,在夏季和雨季较多。此处的压滤液产量小,产生时间是间断的,污染物浓度变化幅度大。竖直压缩容器底部的密封结构使得渗滤液不会溢出,可运至处置场处理,但是对箱体会造成腐蚀。
2垃圾填埋场内渗滤液的减量化
2.1上游与周边地表水的控制
地表水入渗是垃圾场渗滤液的主要来源,对地表水入渗的有效控制是垃圾填埋场渗滤液减量的首要控制措施。
垃圾填埋场分为平原型、山谷型两大类。对于平原型垃圾填埋场,一般不存在严重的上游与周边地表水问题。对于山谷型填埋场,又可以分为山顶型、半山型两类,当填埋场的场顶标高与山谷顶部相接时,周边地表水侵入场内的可能性较小,只对上游汇集的洪水进行隔离、导排即可;当厂址所在山谷的自然深度较大(深度大于40m),而所建设的填埋场场顶标高低于山谷总深度时,周围山坡上的降雨或地表径流能够汇入填埋场库区内,通常,这种场外汇水面积产生的雨水汇集量将大大多于填埋库区的顶口面积,此时必须设置足够的地表水排出构筑物。对垃圾场周边地表水的控制措施一般包括对降雨的阻隔,对暴雨的预防,对地表径流的引导排除,对上升泉等地表水的隔离。对场区周围地表水的控制就是避免区域地表径流进入场内,从而避免渗滤液产量的增加。为了控制地表水入渗,应该在垃圾填埋场建设之初就作好控制地表水的整体规划。
在整体规划之前,首先必须对垃圾填埋场的上游、支流、边坡等的流域情况进行详细调研。填埋场周围的地表水排水路线对填埋场的整体运行是至关重要的。当垃圾填埋场的地址位于河道地形内时,可能属于天然地表水的原有排水线路,必须设计对上游河道内洪水的拦截措施,防止上游洪水进入填埋区内。也可建造溢洪道、导流坝。与上游与周边地表水的控制相关的工程措施主要包括:拦洪坝、泄洪暗管、洪水提升泵站、排水井、截洪沟等。在填埋场施工阶段,可采用分区施工、分期施工的方法减少工程面积,在垃圾填埋场投入生产运行之后,宜采用分区填埋、分区封场的工作方法,减少开放作业面的面积。这些措施都是以垃圾渗滤液的减量化为最终目的的。
2.2场内雨污分流
垃圾填埋场内的雨污分流是近年来的热点话题。科学和严格地设计雨污分流系统,对垃圾填埋作业区内外的未受垃圾污染的雨水和渗滤液进行分别收集,一方面可以减少渗滤液的产生量,降低渗滤液处理成本;另一方面,可以避免由于山沟、丘陵地带的垃圾填埋场内因暴雨形成的强大水流对填埋场造成冲刷。
填埋场内部雨污分流的基本原理是:在垃圾填埋场内设置的阻止填埋区汇水面积内的雨水进入填埋垃圾体的方法和措施,以及对环场边坡汇水、上游洪水的排出。科学和严格地设计雨污分流系统,对垃圾填埋作业区内外的未受垃圾污染的雨水和渗滤液进行分别收集,具有重要的意义。在运行中应尽可能使渗滤液自由排出。雨污分流效果的优劣甚至会直接关系到垃圾填埋场运行的成败。
场内雨水阻截与排放系统又分为填埋场封场前与封场后两个部分。可以采用“以路分区”的做法,将一个大填埋区分割成为若干个小分区,利于对雨水的分块控制。“路堤结合”填埋工艺能较好地解决北方填埋场雨季填埋中存在的问题。要保证所收集的雨水不受污染。非作业区的覆盖土经过压实后能够形成一层防渗良好的致密层,能对雨水起到隔绝作用。可以利用“膜覆盖”协助雨污分流。在垃圾填埋过程中,膜覆盖可分为两大类:中间覆盖、日覆盖。可以利用“堆体造型”协助雨污分流。
2.3建设垃圾场排水构筑物时需注意的问题
拦洪坝是很常见的阻水构筑物,但需注意加固、防渗的问题。例如对拦洪坝上游侧的坡面需进行防渗处理,对拦洪坝上游坡脚必须进行加固处理,可采用粘土、HDPE防渗膜、浆砌石等多层防渗措施。
泄洪暗管可以将拦洪坝上游积聚的洪水排出,但暗管的横断面积一定要足够大,以利于运行期的清理,暗管的拐角、连接一定要顺畅。暗管的进水口一定要设置充分的杂物拦截措施(格栅、沉砂池等构筑物)。当自然地形不允许建造泄洪暗管时,可考虑在拦洪坝旁边建造洪水提升泵站。用大型水泵将汇集在拦洪坝前的积水提升至场外排水渠的高度。但是洪水提升泵站的建设有很多制约因素。例如:易与场地边坡的防渗结构冲突,不易寻找到坚固的地质条件用于安放大型水泵,另外由于不同地区大气降水量是极不均匀的,大型水泵可能面临常年闲置的危险。排水井有时也被用于排出填埋场内的积水。杭州垃圾卫生填埋场在场内设有标高不同的多个排水井,用于排出中间层的垃圾堆体表面雨水。
环场截洪沟是大量用于垃圾场上游与周边地表水的主要排水构筑物,一般是指环绕在垃圾填埋场场顶周围1m~3m远外侧的用于阻截上游与场顶外周边雨水(洪水)的工程系统。即使是对于小型的村镇级的简易垃圾填埋场,环场截洪沟也是不可少的,对于大型垃圾填埋场,截洪沟更是多种多样,可采用分期设置截洪沟的方法。
3结语
垃圾渗滤液减量化,有利于降低垃圾场的渗滤液处理成本,并对垃圾场起到保护作用。通过对生活垃圾在进入垃圾处理厂或处置场之前实施源头减量措施,包括垃圾分类回收和预处理、垃圾压缩转运中的渗滤液控制,可以实现垃圾进入处理场之前的减量化。通过在垃圾填埋场内实施工程措施,对上游与周边地表水进行有效控制,对库区内面积采取场内雨污分流措施,科学建设排水构筑物,可实现垃圾填埋场内渗滤液的减量化。
参考文献
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