浅谈垃圾填埋存在的问题及对策

2011-02-17 02:58孙玉梅李明山东省滨州市市容环境卫生管理处滨州256600
中国科技信息 2011年18期
关键词:填埋场滤液矿化

孙玉梅 李明 山东省滨州市市容环境卫生管理处,滨州 256600

浅谈垃圾填埋存在的问题及对策

孙玉梅 李明 山东省滨州市市容环境卫生管理处,滨州 256600

本文简要介绍了城市垃圾填埋处理,深入分析了填埋场产生的主要问题和解决对策。

垃圾填埋;渗滤液;填埋气体

目前,生活垃圾填埋是我国城市的主要垃圾处置方法。其面临的关键问题是如何防止其中含有的和降解产生的有害成分对大气、水体、土壤造成污染,并使填埋场地功能与周边环境相协调。垃圾卫生填埋处置是一项涉及工程技术、环境、社会、经济和法律在内的综合性系统工程,必须在综合考虑地质、水文、自然环境和社会环境因素的前提下,选择合适的作为垃圾储存的永久场所。

1 填埋处理

目前,填埋处理占全部垃圾处置总量的80%。垃圾填埋处置的主要技术特点是有效地把有害废物与人们的生活、生产环境相隔离,避免其对大气、水体(包括地表水、地下水、海洋等)、土壤等生态环境造成二次污染。

2 主要问题及防治对策

存在的主要问题:一是高标准的填埋场,必须采用先进的防渗、导气、渗滤液处理技术,建设成本和运行成本增大;二是填埋方式以静态堆放为主,未能体现减量消纳,在旧场填满后,需再建新场,占用大量的土地资源,且选址较为困难;三是垃圾可用成分得不到合理的开发和利用。

2.1 渗滤液的产生与控制

渗滤液是穿经垃圾并自垃圾中吸收容纳溶解物和悬浮物的液体,是一种污染性极强的高浓度有机废水,含有有机污染物高达77种。它对周边环境、填埋场土层及地下水都造成极大的污染,采取相应的对策控制其危害极有必要。

2.1.1 渗滤液的来源

渗滤液的来源一是直接降雨,这是目前垃圾渗滤液的主要来源;二是垃圾分解产生;三是地表水的渗入;四是地下水的渗入。

2.1.2 控制对策和处理方法

垃圾填埋引发的主要环境问题是渗滤液造成的污染,而绝对不产生渗滤液是不可能的,但采用适当的措施可对渗滤液的污染进行控制,以减少其对周边环境的影响。垃圾渗滤液的控制对策包括:渗滤液产生量的控制;渗滤液的收集排放系统设置;渗滤液的处理与最终处置。

垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法主要有活性炭吸附、化学混凝沉淀、Fenton氧化、电化学氧化、吹脱、离子交换、膜渗析、气提等多种方法。生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。

2.2 填埋气体的控制及利用

处置场气体中含有大量CH4、CO2及其他微量成分,若不采取适当收排系统进行收排处理,会在处置场累积,将会使覆盖层下部气压增大,从而导致隔水层的破裂。

2.2.1 填埋气体的控制

被动型控制是通过填埋场内部产生气体的压力和浓度梯度,将气体导排入大气或控制系统。通过由透气性较好的砾石等材料构筑的气体导排通道,填埋场内产生的气体被直接导入大气、燃烧装置或气体利用设备。但总的说来,被动型气体控制效率低,只解决了部分环境问题,如减少爆炸的危险,防止气体无组织释放而破坏防渗层等,尚不能满足对气体进行充分回收和利用的要求。

填埋场气体的收集系统有气体抽吸井、气体收集支管和总管构成一个覆盖全填埋场的气体传输网。通常垃圾填埋气的温度为16℃~52℃,收集管道系统内的温度则接近周边温度。在输送过程中填埋气会逐渐变凉而产生含有有机和无机化学物质,并具有腐蚀性的冷凝液,如果让冷凝液在管道底部积累起来,就会使管道阻塞。因此,应合理选择管道在填埋场的走向,并设有一定的坡度(一般大于5%),使冷凝液能顺利地流向冷凝液排放管。

2.2.2 填埋场气体利用技术

(1)填埋气体的能源回收系统。

(2)气体净化和回收。CO2和CH4可以通过物理、化学吸附和膜分离法予以分离。

(3)就地使用。采用管道回收填埋废气,从采集点输送到邻近的使用地。注意在输送前必须进行干燥或过滤,去除冷凝液和粉尘,得到体积分数约35%~50%的洁净甲烷气体。

(4)管道注气。若无邻近的使用者就采用管道输送。

(5)并入城市燃气网。在并入管网前必须先进行净化浓缩。

2.3 矿化垃圾的回收与利用

为综合治理我国量大、面广的垃圾堆放场,可实施堆放场及填埋场的场地复用技术,这不仅可以彻底改变“垃圾围城”的状况,而且可以延长卫生填埋场的使用寿命,最大限度实现填埋场的“减量化、资源化、无害化”的目标。解决开采后矿化垃圾的出路问题,即研究和开发矿化垃圾的综合利用途径,对于能否顺利实施堆放场或填埋场场地复用至关重要。下面分别从土地利用、处理废水、处理废气以及作为填埋场覆盖材料等4个方面叙述矿化垃圾综合利用的研究进展:

(1)土地利用研究进展。矿化垃圾经过多年的厌氧发酵,除玻璃、金属、橡胶、塑料等一些无机物质或有机物难降解物质外,大部分有机质得到了较充分的降解,使垃圾变为一种类似腐殖质的颗粒状土壤物质,且含一定的氮、磷、钾等营养元素,经筛分处理后便可得到肥料。所得到的肥料是一种有机肥料和土壤改良剂,可以进行土地利用。矿化垃圾的土地利用包括农田施用、林地施用、园林绿化建设应用、受损土壤的改良和修复等。影响矿化垃圾土地利用的因素主要为矿化垃圾的粒径、有机质含量、营养元素含量以及重金属元素含量等。

(2)处理废水研究进展。矿化垃圾经过垃圾渗滤液的洗沥,垃圾之间的物理、化学作用及微生物生长、繁殖和固着作用,使得矿化垃圾颗粒形成良好的稳定的多孔结构,具有巨大的表面积以及丰富的微生物。此外,矿化垃圾还具有磷吸附容量大和吸附态磷的解吸率低的特点。所以,矿化垃圾可作为生物反应床的主要填料,用于处理废水和废气等。

(3)处理废气的研究进展。应用矿化垃圾可以净化废气。张华全面系统地研究了矿化垃圾作填料的生物反应床(生物滤池)去除氮氧化物的工艺与机理,研究表明:好氧条件下,停留时间为12min时总NOx去除率可达94%,NO2的去除率高达99%以上,NO去除率可达80%。

(4)作为填埋场覆盖土的研究进展。垃圾运到填埋场,按作业规范填埋后,应及时覆盖一层土壤或相当物料于垃圾表面,以防垃圾飞扬、蚊蝇滋生,清除垃圾对环境的恶臭污染以及最大限度地防止雨水的下渗。研究表明矿化垃圾完全满足生物反应器填埋场对临时覆盖材料的渗透性能要求和均衡回灌渗滤液流动的要求,还可节约填埋场的有效库容。

2.4 封场控制

封场是安全填埋处置的最后一环。建造一个与下部处置场配套的顶部覆盖系统,实现对处置废物的封闭,并减少地面侵蚀和地表水的渗入,封场操作很关键。封场系统一般有五个组成部分:废物之上由黏土(厚60cm以上)和高密度聚乙烯等构成顶部防渗覆盖层;其上为砂、砾石(厚30cm)构成排水层;排水层之上为无纺布过滤层;其上为60cm的土壤;最上部为植被。

3 结语

随着环境污染防治的重点由工业污染防治转向生活污染防治,提高垃圾处理质量,进一步消除垃圾处理运作中的污染,加强垃圾收运的科学管理,提高垃圾处理的科技含量,才是防治垃圾危害的有效途径。同时建立与社会主义市场经济相适应的城市生活垃圾管理体制,从而真正实现城市生活垃圾减量化、无害化和资源化利用。

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孙玉梅 (1972年- ),山东滨州,本科,助理工程师,主要从事生活垃圾收集、清运和处理技术方面研究。

李明 (1974年- ),山东滨州,本科,高级经济师,主要从事生活垃圾清运处理、人力资源管理等方面研究。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.18.005

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