陈雨卉 刘 渊
(1.上海环境卫生工程设计院有限公司,上海 200232; 2.中国市政工程西北设计研究院有限公司,甘肃 兰州 730000)
浅谈生活垃圾填埋场二次污染应对措施研究
陈雨卉1刘 渊2
(1.上海环境卫生工程设计院有限公司,上海 200232; 2.中国市政工程西北设计研究院有限公司,甘肃 兰州 730000)
随着垃圾填埋技术的广泛应用,随之暴露出的环境问题也接踵而至。本文对垃圾填埋场二次污染的潜在危害进行了一定分析,并浅显的归纳了相应的处理措施,以消除垃圾填埋场对城市的负面影响,确保生活垃圾处理的安全、环保。
垃圾填埋场;二次污染;处理措施
填埋技术作为生活垃圾的常用处置方法,普遍运用于国内外[1]。与焚烧、高温堆肥技术相较,该技术较为成熟、运行管理比较简单,且处理量大、灵活性较强、适用范围较广、投资及运行费用较低。但是,选址较为困难、占地面积大、对周边环境易产生不利影响,如,地面沉降、恶臭、温室效应、地下水污染、景观生态破坏等[2]。为避免生活垃圾卫生填埋场二次污染,本文意在指出填埋场建设和填埋操作中所面临不同污染源所采取的应对措施。
随着我国社会经济的高速发展,以及新型城镇化建设的推广,生活中产生的垃圾量也随之增加,据统计,2013年生活垃圾清运量15394.0万吨,其中卫生填埋处理量10492.7万吨,占垃圾清运总量的68.2%;2014年生活垃圾清运量17860.2万吨,卫生填埋处理量12208.8万吨,占清运总量的68.4%。垃圾清运量在以每年10%到20%增长率递增,预计到2020年生活垃圾清运量可高达2.15亿吨。经国家规范化建设,国内许多垃圾填埋场由简单堆放处理方式向封闭型或生态型填埋场转型或提标改造改造,但依然存在超期运行、无序填埋、渗滤液处理不到位加重周边环境污染等问题。
1.1 城市垃圾填埋气造成的环境问题
生活垃圾经卫生填埋后,产生的甲烷、二氧化碳占大气激升总量的5%~20%,加剧了温室效应[3]。其中,甲烷作为易燃易爆气体,是填埋场发生火灾及爆炸的主要诱因[4]。此外,垃圾填埋场内部散发出硫化氢、硫醇氨等有毒有害气体,也对人畜和植物产生毒害作用[5]。据统计,垃圾填埋场恶臭影响范围仅占中国陆地国土面积的0.09%,而其影响到的人口占全国总人口的0.90%,因垃圾填埋场恶臭产生的投诉案件屡见不鲜。
1.2 城市填埋场渗滤液造成的环境问题
首先,垃圾渗滤液成分复杂,含有类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等,其中有5污染物已列为我国优先控制污染物[6];其次,垃圾渗滤液污染物浓度化幅度大,与填埋时间、气候、季节均有关;最后,现阶段部分垃圾填埋场受投资规模、地形等条件制约,为经妥善处理的垃圾渗滤液会对地下水及周边环境造成二次污染[7]。因此,作为高浓度、难降解有机废水,垃圾渗滤液的收集与处理应急需相关人员解决。
2.1 城市垃圾填埋气处理措施
近几年填埋气处理措施已由简单的自然排放和集中收集燃烧向能源利用转移,将填埋气作为能源加以利用,即直接利用和发电项目。为克服燃气供应不稳定的难题,王进安[8]等采用填埋气并网发电技术为阿苏卫垃圾填埋场创造了可观的经济效益。但是,应该考虑燃气管网等基建的投资和运行维护成本。因此,为实现经济、社会、环境三者的共同效益,特大型及以上垃圾填埋场应考虑配套甲烷回收利用项目,而火炬燃烧依然作为大型城市垃圾填埋产的首要处理措施,以消除部分甲烷对环境的影响,也可经过预处理用作民用燃料。而填埋场产生的恶臭并没有十分有效的措施进行处理,已有的方法有物理法、化学法、生物法,物理化学法不能彻底根除臭气,仅能在一定范围内缩小恶臭影响范围,处理不当还容易产生二次污染,且成本较高。生物法的处理效果较物化法较高,但微生物驯化周期长、见效慢,也成为臭气处理的劣势。膜分离法、等离子体分解法、电晕法和光催化法作为新兴恶臭处理技术,有待进一步的开发和应用。
2.2 城市垃圾渗滤液处理措施
城市垃圾渗滤液一般的处理措施有:物理化学法和生物法。物理化学法一般常用的有混凝沉淀、吸附、高级氧化、超声波以及膜分离,而生物法一般仅在B/C较高的情况下适用。其中,混凝沉淀和吸附的COD去除率可达到68%-80%;高级氧化(即光催化氧化、Fenton氧化、电解氧化和湿化氧化)对渗滤液处理效果较为明显,在系统封闭的情况下其COD的去除率可高达90%以上,因此该种方法多用渗滤液的深度处理;超声波则依靠声波频率对有机物进行降解,氨氮和TOC的去除效果较高,可达到90%以上;膜脱离法作为新型处理技术,主要利用膜内外压力差,对垃圾渗滤液中的污染物质进行阻断,从而达到分离和净化的目的,其处理效果稳定且良好,COD的处理率90%以上;好氧生物处理法(活性污泥法、生物滤池、生物膜法和曝气稳定塘生物滤池)处理渗滤液,COD及氨氮去除率都在80%以上,其中生物滤池的去除率达到了90%。渗滤液处理工艺已经相对成熟,处理工艺间相互组合、取长补短,以此达到理想水质情况。
2.3 城市垃圾填埋场土壤修复措施
土壤污染处理措施有微生物修复技术、植物修复技术以及动物修复技术。微生物修复技术利用微生物自身或之间的吸收、沉淀、固定、供价转化等方式将有毒有害的重金属和有机物转化成无害化的形态的技术,其发展相对比较成熟,但其降解率仅维持在50%-70%。植物修复是利用植物及其根际圈微生物体系的吸收挥发 、 转化和降解等作用,从而清除环境中污染物的一项新兴的环境修复技术。植被是生态系统的基础,而植被恢复是生态恢复的保障,因此,要恢复生态系统就要先恢复植被。填埋场的生态恢复中要避免根系发达的植物,因为发达的根系会穿透覆盖层中的防渗系统,会使雨水进入垃圾堆体,从而引起填埋气的泄露和垃圾堆体的稳定性,污染大气、影响植被生长。根据城镇垃圾填埋场的特殊性,生态恢复可以选择能土壤固化,种植草本植物既抗逆性强、繁殖力旺盛,又不会破坏深层的防渗系统。逐级恢复,增加植被的覆盖面积,从而巩固生态系统的稳定。动物修复技术以蚯蚓土壤修复为例,其驯化过程相对较长,降解机理还停留在实验阶段,对土壤中蒽的去除率可达93%,但对于土壤中重金属的降解具有一定的选择性。但是,动物修复可能会促使污染物沿食物链传递,从而影响食物链上端动物和人类。
(1)填埋气的处理方式与填埋场的规格有关,填埋气的回收利用作为新锐处理方向,依然需要借鉴国外的先进填埋气利用产业化经验和商业运作模式,建立现代的填埋气利用产业和商业运作模式。
(2)填埋场恶臭物质的成分多样,因此单一的恶臭处理技术不能达到预期处理效果,今后恶臭处理发展的重点应以联合工艺的开发与应用为主。随着科学技术的进步,新兴的恶臭处理技术也有待进一步开发和应用。
(3)各个地区垃圾渗滤液的处理技术参数及条件控制都有待继续探索,探讨出运行成本低、适用条件广泛的处理组合工艺成为我们未来研究的主要问题。
(4)为推动植物修复的工程化和商业化应用,科学合理的处置收获修复植物体将是今后植物修复研究亟需解决的科学问题之一。
[1]张杰,李杭芬,赵由才,等.垃圾填埋场苍蝇和恶臭污染控制技术研究进展[J].环境污染与防治,2016,38(1):69-75.
[2]陈家军,张俊丽,裴照滨.垃圾填埋二次污染的危害与防治[J].安全与环境学报,2002,2(3):27-30.
[3]毛友泽,齐东潮,张胜利.垃圾填埋气制取天然气的系统工艺及工程应用[J].华电技术,2016,38(4):71-74.
[4]陈松炜,王伦.生活垃圾填埋场填埋气回收利用[J].宁波化工,2016(1):33-36.
[5]蒋敏敏,李海翔.垃圾填埋场恶臭污染与防治研究进展[J].广东化工,2016,43(6):112-113.
[6]吕艳菲.垃圾渗滤液处理技术的研究进展[J].能源与环境,2016(3):88-89.
[7]刘增超,何连生,董军,等.简易垃圾填埋场地下水污染风险评价[J].环境科学研究,2012,25(7):833-839.
[8]王进安,杜巍,刘学建,等.垃圾填埋场填埋气回收处理与利用[J].环境科学研究,2006,19(6):86-89.
Study on the Countermeasures of Secondary Pollution of Domestic Refuse Landfill
CHEN Yuhui1LIU Yuan2
(1.Shanghai Environmental Sanitation Engineering Design Institute Co.,Ltd,Shanghai 200232; 2.CSCEC AECOM CONSULTANTS CO,.LTD, Gansu Lanzhou 730000)
With the extensive application of landfill technology, the exposed environmental problems are followed.In this paper, the potential hazards of secondary pollution of landfill are analyzed, and the corresponding treatment measures are summarized to eliminate the negative impact of landfill on the city and ensure the safety and environmental protection of domestic waste disposal.
landfill;secondary pollution;treatment measures
陈雨卉,硕士,助理工程师, 研究方向为固体废弃物处理与处置
X21
A
1673-288X(2017)02-0084-02
引用文献格式:陈雨卉 等.浅谈生活垃圾填埋场二次污染应对措施研究[J].环境与可持续发展,2017,42(2):84-85.