孫玉梅 李明 山東省濱州市市容環境衛生管理處,濱州 256600
淺談垃圾填埋存在的問題及對策
孫玉梅 李明 山東省濱州市市容環境衛生管理處,濱州 256600
本文簡要介紹了城市垃圾填埋處理,深入分析了填埋場產生的主要問題和解決對策。
垃圾填埋;滲濾液;填埋氣體
目前,生活垃圾填埋是我國城市的主要垃圾處置方法。其面臨的關鍵問題是如何防止其中含有的和降解產生的有害成分對大氣、水體、土壤造成污染,并使填埋場地功能與周邊環境相協調。垃圾衛生填埋處置是一項涉及工程技術、環境、社會、經濟和法律在內的綜合性系統工程,必須在綜合考慮地質、水文、自然環境和社會環境因素的前提下,選擇合適的作為垃圾儲存的永久場所。
目前,填埋處理占全部垃圾處置總量的80%。垃圾填埋處置的主要技術特點是有效地把有害廢物與人們的生活、生產環境相隔離,避免其對大氣、水體(包括地表水、地下水、海洋等)、土壤等生態環境造成二次污染。
存在的主要問題:一是高標準的填埋場,必須采用先進的防滲、導氣、滲濾液處理技術,建設成本和運行成本增大;二是填埋方式以靜態堆放為主,未能體現減量消納,在舊場填滿后,需再建新場,占用大量的土地資源,且選址較為困難;三是垃圾可用成分得不到合理的開發和利用。
2.1 滲濾液的產生與控制
滲濾液是穿經垃圾并自垃圾中吸收容納溶解物和懸浮物的液體,是一種污染性極強的高濃度有機廢水,含有有機污染物高達77種。它對周邊環境、填埋場土層及地下水都造成極大的污染,采取相應的對策控制其危害極有必要。
2.1.1 滲濾液的來源
滲濾液的來源一是直接降雨,這是目前垃圾滲濾液的主要來源;二是垃圾分解產生;三是地表水的滲入;四是地下水的滲入。
2.1.2 控制對策和處理方法
垃圾填埋引發的主要環境問題是滲濾液造成的污染,而絕對不產生滲濾液是不可能的,但采用適當的措施可對滲濾液的污染進行控制,以減少其對周邊環境的影響。垃圾滲濾液的控制對策包括:滲濾液產生量的控制;滲濾液的收集排放系統設置;滲濾液的處理與最終處置。
垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學法和生物法。物理化學法主要有活性炭吸附、化學混凝沉淀、Fenton氧化、電化學氧化、吹脫、離子交換、膜滲析、氣提等多種方法。生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結合。
2.2 填埋氣體的控制及利用
處置場氣體中含有大量CH4、CO2及其他微量成分,若不采取適當收排系統進行收排處理,會在處置場累積,將會使覆蓋層下部氣壓增大,從而導致隔水層的破裂。
2.2.1 填埋氣體的控制
被動型控制是通過填埋場內部產生氣體的壓力和濃度梯度,將氣體導排入大氣或控制系統。通過由透氣性較好的礫石等材料構筑的氣體導排通道,填埋場內產生的氣體被直接導入大氣、燃燒裝置或氣體利用設備。但總的說來,被動型氣體控制效率低,只解決了部分環境問題,如減少爆炸的危險,防止氣體無組織釋放而破壞防滲層等,尚不能滿足對氣體進行充分回收和利用的要求。
填埋場氣體的收集系統有氣體抽吸井、氣體收集支管和總管構成一個覆蓋全填埋場的氣體傳輸網。通常垃圾填埋氣的溫度為16℃~52℃,收集管道系統內的溫度則接近周邊溫度。在輸送過程中填埋氣會逐漸變涼而產生含有有機和無機化學物質,并具有腐蝕性的冷凝液,如果讓冷凝液在管道底部積累起來,就會使管道阻塞。因此,應合理選擇管道在填埋場的走向,并設有一定的坡度(一般大于5%),使冷凝液能順利地流向冷凝液排放管。
2.2.2 填埋場氣體利用技術
(1)填埋氣體的能源回收系統。
(2)氣體凈化和回收。CO2和CH4可以通過物理、化學吸附和膜分離法予以分離。
(3)就地使用。采用管道回收填埋廢氣,從采集點輸送到鄰近的使用地。注意在輸送前必須進行干燥或過濾,去除冷凝液和粉塵,得到體積分數約35%~50%的潔凈甲烷氣體。
(4)管道注氣。若無鄰近的使用者就采用管道輸送。
(5)并入城市燃氣網。在并入管網前必須先進行凈化濃縮。
2.3 礦化垃圾的回收與利用
為綜合治理我國量大、面廣的垃圾堆放場,可實施堆放場及填埋場的場地復用技術,這不僅可以徹底改變“垃圾圍城”的狀況,而且可以延長衛生填埋場的使用壽命,最大限度實現填埋場的“減量化、資源化、無害化”的目標。解決開采后礦化垃圾的出路問題,即研究和開發礦化垃圾的綜合利用途徑,對于能否順利實施堆放場或填埋場場地復用至關重要。下面分別從土地利用、處理廢水、處理廢氣以及作為填埋場覆蓋材料等4個方面敘述礦化垃圾綜合利用的研究進展:
(1)土地利用研究進展。礦化垃圾經過多年的厭氧發酵,除玻璃、金屬、橡膠、塑料等一些無機物質或有機物難降解物質外,大部分有機質得到了較充分的降解,使垃圾變為一種類似腐殖質的顆粒狀土壤物質,且含一定的氮、磷、鉀等營養元素,經篩分處理后便可得到肥料。所得到的肥料是一種有機肥料和土壤改良劑,可以進行土地利用。礦化垃圾的土地利用包括農田施用、林地施用、園林綠化建設應用、受損土壤的改良和修復等。影響礦化垃圾土地利用的因素主要為礦化垃圾的粒徑、有機質含量、營養元素含量以及重金屬元素含量等。
(2)處理廢水研究進展。礦化垃圾經過垃圾滲濾液的洗瀝,垃圾之間的物理、化學作用及微生物生長、繁殖和固著作用,使得礦化垃圾顆粒形成良好的穩定的多孔結構,具有巨大的表面積以及豐富的微生物。此外,礦化垃圾還具有磷吸附容量大和吸附態磷的解吸率低的特點。所以,礦化垃圾可作為生物反應床的主要填料,用于處理廢水和廢氣等。
(3)處理廢氣的研究進展。應用礦化垃圾可以凈化廢氣。張華全面系統地研究了礦化垃圾作填料的生物反應床(生物濾池)去除氮氧化物的工藝與機理,研究表明:好氧條件下,停留時間為12min時總NOx去除率可達94%,NO2的去除率高達99%以上,NO去除率可達80%。
(4)作為填埋場覆蓋土的研究進展。垃圾運到填埋場,按作業規范填埋后,應及時覆蓋一層土壤或相當物料于垃圾表面,以防垃圾飛揚、蚊蠅滋生,清除垃圾對環境的惡臭污染以及最大限度地防止雨水的下滲。研究表明礦化垃圾完全滿足生物反應器填埋場對臨時覆蓋材料的滲透性能要求和均衡回灌滲濾液流動的要求,還可節約填埋場的有效庫容。
2.4 封場控制
封場是安全填埋處置的最后一環。建造一個與下部處置場配套的頂部覆蓋系統,實現對處置廢物的封閉,并減少地面侵蝕和地表水的滲入,封場操作很關鍵。封場系統一般有五個組成部分:廢物之上由黏土(厚60cm以上)和高密度聚乙烯等構成頂部防滲覆蓋層;其上為砂、礫石(厚30cm)構成排水層;排水層之上為無紡布過濾層;其上為60cm的土壤;最上部為植被。
隨著環境污染防治的重點由工業污染防治轉向生活污染防治,提高垃圾處理質量,進一步消除垃圾處理運作中的污染,加強垃圾收運的科學管理,提高垃圾處理的科技含量,才是防治垃圾危害的有效途徑。同時建立與社會主義市場經濟相適應的城市生活垃圾管理體制,從而真正實現城市生活垃圾減量化、無害化和資源化利用。
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孫玉梅 (1972年- ),山東濱州,本科,助理工程師,主要從事生活垃圾收集、清運和處理技術方面研究。
李明 (1974年- ),山東濱州,本科,高級經濟師,主要從事生活垃圾清運處理、人力資源管理等方面研究。
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.18.005