垃圾填埋过程(收集5篇)
垃圾填埋过程篇1
关键词:城市生活垃圾;卫生填埋;处理技术
随着我国城市化建设的快速发展,城市人口剧增,城市垃圾产量也快速增加,使得垃圾处理难度增加,给城市发展和管理带来困难,并严重威胁着城市居民的健康和生存。目前我国城市垃圾以每年10%的速度增长,估计到2010年日产量60~70万吨,年产量2.52亿吨,人均年产量440kg,每年全国产生的城市生活垃圾超过1亿吨,并以每年6%的速度增长,全国200多座城市已陷入垃圾围城之中。【1】在这种严峻的情况下,要求我们采用适合我国现阶段国情的方法和技术,对生活垃圾进行无害化处理。
1.城市生活垃圾处理的主要技术
我国城市生活垃圾处理技术水平近年来不断提高,但总体水平还较低,长期依靠直接堆放和简单处理方式进行消化,污染问题日益严重,虽然我国已逐步展开垃圾综合治理技术,但是垃圾污染问题仍是大部分城市所面临的问题。通过无害化、减量化处理,把垃圾作为资源加以利用,是我国长期的指导方针,目前国内外较成熟的生活垃圾处理技术主要有:焚烧处理技术、堆肥处理技术、卫生填埋处理技术。【2】
(1)焚烧处理技术
焚烧处理技术是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气量和被处理的物质在焚烧炉内进行氧化燃烧反应,废物中的有毒有害物质在高温下氧化、热解而被破坏的一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术【3】。通过焚烧处理可以得到有效的分解,烟气中的有害气体达标排放。我国焚烧技术分两类,一类为流化床技术,一类为固定床焚烧炉和链条炉排式焚烧炉技术。【4】焚烧处理技术的特点是处理量大,减容性好,无害化彻底,并且有热能回收,但由于焚烧设备一次性投入大,运行成本高,对垃圾热值有一定要求,尾气处理要求严格,因此垃圾的焚烧处理在发达国家使用较多。
(2)堆肥处理技术
城市生活垃圾中含有的有机质在一定温度、湿度、含氧量等条件下可生化分解成没有腐败性的一种腐殖土状物质,以该物质为基质经烘干粉碎加入适当的无机肥料添加剂和生物菌种,在造粒机中制成颗粒,经干燥制成颗粒状有基复合肥和生物有机肥。堆肥按需氧程度一般分为厌氧堆肥和好氧堆肥两种。厌氧堆肥是依靠专性和兼性厌氧细菌的作用降解有机物的生化过程,此法有机物的分解速度缓慢、发酵周期长,占地面积大。好氧堆肥是依靠专性和兼性好氧细菌的作用降解有机物的生化工程,此法有机物的分解速度快、堆肥所需天数短、臭气发生量少,因此采用较多。【5】堆肥处理技术的关键是分选,是该技术所面临的一个难题,如果分选不彻底,用混合垃圾进行堆肥,有机废物发酵因素欠科学化,许多有害物质会随堆肥进入土壤造成二次污染。
(3)卫生填埋处理技术
卫生填埋是一种最整理的垃圾处理方法,特点是费用低、方法简单,在选定的处置场内,采用防渗、铺平、压实、覆盖处理垃圾并对填埋场沼气、渗滤液进行处理。经科学的选址、严格的场地保护处理,对渗滤液和填埋气体进行控制。卫生填埋场具有处理和终止处置生活垃圾的双重功能,采用焚烧处理的残渣和堆肥处理中的不可堆肥部分都需要卫生填埋处置。作为生活垃圾的最终处理方法,是大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法。
根据我国城市生活垃圾的性质、处理技术及经济发展水平,卫生填埋处理技术应作为我国现阶段城市垃圾处理技术的重点发展方向。
2.卫生填埋处理技术介绍
卫生填埋一般可分为五种类型:
(1)普通厌氧填埋:工程设施简单,填埋作业简便,但不符合卫生标准;发达国家已没有这类填埋场,国内有早期建设的还有在使用。
(2)厌氧卫生填埋:无排渗导气系统,卫生标准较低;发达国家已不使用,国内原有垃圾填埋场大部分属该类型;
(3)改良型厌氧卫生填埋:卫生标准高,填埋作业简便,国外生活垃圾填埋场一般采用这种形式;国内新建填埋场如杭州天子岭、深圳下坪、南昌麦园、福州红庙岭和贵阳高雁等填埋场均按建设部技术标准《城市生活垃圾卫生填埋场技术标准》CJJ17-2001、《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》CJ/T3037-1995和《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-1997等进行设计、施工和运行管理;
(4)准好氧型卫生填埋:根据有关资料表明,本类型渗滤液有机物浓度略低于改良型卫生填埋,腐熟速度较快,但通气管路多,作业繁琐,比较少用;
(5)好氧型卫生填埋:卫生条件好,垃圾腐熟快,但通气管路多,且需设鼓风机鼓风,不仅作业复杂而且技术上尚处于未成熟阶段。我国包头有类似型式的填埋场建设尝试,该类填埋场适宜在少雨、干旱地区使用,可省去渗滤液处理系统。
现以目前使用较多的改良型厌氧卫生填埋处理技术为例对其工艺特点进行简述。
3.改良型厌氧卫生填埋工艺特点
填埋分单元逐日覆土填埋。进场垃圾经计量后,进作业点按统一调度卸车,然后由填埋机械摊平、碾压。碾压作业要求分层进行,垃圾层的厚度是影响压实密度最重要的因素。为了获得最大的
密度,垃圾应分层摊平,每层厚度在0.45~0.8m并加以压实;分层越厚,机器能压实的程度越低,见图3-1。压实机械通过垃圾的行程次数也会影响垃圾的压实密度。机器在一个方向驶过垃圾一次定义为一个行程;无论什么机器,为获得最佳的压实效果都应完成3至4次行程,如附图3-2所示。
行程次数在5次以上并不能获得经济的附加密度值。填理厚度达到2.3m时,覆土0.2m,构成一个2.5m厚的填埋单元。根据国内已建成填埋场的运行经验,当土料供给困难时,为保护生态自然环境,可用其它材料,如塑料薄膜等作覆盖材料取代2.5m填埋单元的覆盖用土。1~2天,构成一个单元并做到逐日覆土,并进行喷药消毒灭虫,以减少和杜绝蚊蝇昆虫孳生。多个填埋单元组成2.5m厚的单元层。四个单元层组成一个大分层,高度10m,覆土0.3m,分层有一定坡面,各层外坡面应形成弧面,坡向填埋区周边截洪沟或边沟,以利于排除场区层面上地表径流,减少渗滤液量。大分层之间设宽度6m的控制平台,可通过填埋设备,并设有截排坡面径流的排水沟。填埋完成后的坡面总坡度为1:4,顶面坡度为2%。按不同的填埋阶段,覆土作业可分为三种:1)填埋单元覆土厚0.2m;2)分层覆土0.3m;3)最终覆土及封场顶面覆土厚1m以上,具体覆土方法视封场后使用要求来决定。
对于库区底层垃圾的填埋。为了保护库区防渗系统不受损坏,铺填第一层垃圾时应严格按照下列要求作业:
(1)底层垃圾应为松软性物质,如有长硬物料,如钢筋、铁管、竹木干等坚硬条状物,应全部挑出,以防碾压时破坏集渗系统及保护层。
(2)底层填埋垃圾的厚度为3~3.5m,由推土机一次布料,推土机应行走在垃圾层上,不允许直接压到保护层。
(3)场区填埋过程卫生管理采取措施主要是防止垃圾飞扬出垃圾场。经验表明,阻止垃圾飞扬出场的最佳方式是高低栅网联用;高网按总图布置(3m高),而低网(2.0m左右,顶部呈凹形)则在工作面上依风向变化而搬移;此外堤坝也有助于收集飞扬垃圾,并要定时在场内和场四周进行清扫散落垃圾的工作。
填埋达到设计标高时,需封场复垦,恢复植被,具体做法为:1)在填埋终了层面覆盖一层粘土;2)在粘土层上可根据需要再覆盖一层营养土,土表面可进行绿化,总覆土厚度为1m。实行逐次填埋逐次封场。
这样做能减少地表径流渗入垃圾体,减少渗滤液量,防止和减少废气逸散,减轻污染和病菌传播,避免蚊蝇、昆虫孳生。填埋期结束时,整个场地也完全封场。静置一段时间后,填埋场可以利用来植树、种菜或作休闲用地等。
3.结束语
我国城市垃圾无机物多、有机物少的成分特点更适合采用卫生填埋处理技术[x]由于垃圾中无机物含量高,填埋后比较稳定,产生的臭味气体少,不会造成大气质量恶化;渗滤液相对较少。卫生填埋处理技术设备简单,运行成本低,就我国目前的经济发展状况是可行的。
城市生活垃圾卫生填埋处理技术具有的处理费用低,土地利用率高,对环境和人类健康影响小等特点,决定了从我国城市垃圾的成分和国家总体经济实力等方面考虑,卫生填埋处理技术应作为我国现阶段城市垃圾处理技术的重点发展方向。
参考文献:
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[5]史征城市生活垃圾处理技术研究进展[J],河北化工,2010,第33卷(11):34-35
Municipalsolidwastesanitarylandfilltechnologyintroduced
Songhui
(GuizhouEastChinaEngineeringCO.,Ltd.,Guiyang,Guizhou,550002)
Abstract:WithChina'srapideconomicdevelopment,socialprogressandurbanization,humanshavegraduallyrealizedthatenvironmentalprotectionforeconomicprosperity,topromotesocialprogressandimprovingpeople'squalityoflife,theimportanceofmunicipalsolidwasteisbecomingincreasinglyprominent,reasonableandeffectivesuitablefornationalconditionsofChina'scurrentwastedisposalmethods-sanitarylandfillforalongperiodoftime,willbeourmainwayofMunicipalsolidwaste.
垃圾填埋过程篇2
【关键词】填埋区垃圾预制式钢筋混凝土板临时作业道路构筑
1引言
潮州市锡岗生活垃圾卫生填埋场(以下称垃圾场)填埋区总面积32万平方米,划分成三个区分三期建设,垃圾填埋总容量约1000万立方米。根据填埋区现有地形和生活垃圾卫生填埋技术要求,生活垃圾进入填埋区后,采用分区分层填埋,垃圾在指定位置倾倒并经过摊铺、压实、消杀和覆盖后达到无害化处理要求。为方便垃圾运输车进入填埋区倾倒垃圾,降低推土机、压实机等专用机械的作业半径,节约运行成本,垃圾堆体上需构筑临时作业道路。随着每个填埋单元垃圾作业面的扩大,临时作业道路还需不断延伸铺设。
2生活垃圾一般成分和特性
(1)成分:生活垃圾主要有以下类型:1)可降解的有机物,如蔬菜、纸张、竹木制品和其他有机易腐物等。2)固体永久性废弃物,如煤灰、废碎砖头、瓦块和石块等。3)工业产品废弃物,如塑料、玻璃、橡胶和其他杂物等。(2)特性:目前,潮州市生活垃圾仍以混合收集,集中填埋处理为主。因垃圾未实施分类收集分类处理,进场处理生活垃圾成分复杂,含水率高,可降解和不可降解垃圾混合处理以及垃圾本身的特性,导致垃圾填埋处理后还长时间处于不稳定的状态,垃圾堆承载力低且不均匀,容易出现不均匀分解沉降现象。
3垃圾堆体上构筑临时作业道路需考虑的问题
(1)根据垃圾填埋作业需要,确定临时作业道路走向。垃圾运输车途经填埋区临时道路进入作业平台倾倒垃圾,临时道路须满足垃圾车进场需要,同时也要尽可能延长道路的使用时间。因此,要根据填埋作业计划,先行确定临时作业道路走向,并按垃圾填埋进度分阶段构建。(2)解决垃圾含水率高,渗滤液腐蚀性强,垃圾堆体承载力低且不均匀分解沉对构筑临时作业道路造成的不利影响问题。垃圾堆体承载力低,特别是在雨天作业中,垃圾运输车极易发生陷车,影响垃圾进入填埋区处理。因此,临时作业道路的基础构筑须解决垃圾堆排水和沉降不均的问题,且道路的承载力必须能满足垃圾运输车进场需要。(3)临时作业道路应少占填埋区的填埋空间。临时作业道路的构筑将直接占用垃圾填埋区的容积,浪费了有限的卫生填埋资源,间接增加垃圾填埋场的建设成本。因此,尽量减少临时作业道路占用的容积,对延长垃圾填埋场的使用年限意义重大。(4)控制临时作业道路构筑成本。材料的选取和用料的数量直接影响临时作业道路的构筑成本,在垃圾填埋作业中,应因地制宜,充分利用硬实垃圾作为路基填料,尽量少用筑路材料,节约运营成本。
4垃圾废物再利用与预制式钢筋混凝土板相结合构筑临时作业道路
垃圾废物再利用包括两方面的内容:首先是利用进入填埋场处理的垃圾,选取硬实的垃圾作为最底层路基填料;其次是合理选用建筑拆卸垃圾作为路面材料,按形状和粒径大小不同分层填筑路面,本文所指的建筑拆卸垃圾就是在建筑拆除过程中产生的砖头、瓦砾、灰渣、混凝土块等废弃物的混合物。预制式钢筋混凝土板即根据垃圾车辆行驶需要,利用钢筋、水泥、沙和石仔按照一定的规格和承载力要求浇筑而成的可移动混凝土板块,用于填埋区低洼多水路面和垃圾倾倒平台的铺设。垃圾场使用的预制式钢筋混凝土板规格为长3m宽1m,厚度0.2m,采用双层钢筋Φ16@10浇筑而成,钢筋的表面保护层厚度5cm,浇筑时在钢筋混凝土板两端预留吊孔,便于搬运和铺设作业。
4.1垃圾堆体上临时作业道路和卸垃圾平台构筑模式的优点
(1)把生活垃圾和建筑拆卸垃圾科学变成临时道路构筑的路基和路面填料,处理垃圾的同时,又把垃圾变成筑路的材料资源,节约临时作业道路修筑成本。(2)减少因临时道路构筑而占用有限的卫生填埋空间。建设一个垃圾卫生填埋场不容易,应尽量把有限的填埋资源用于生活垃圾处理上,临时道路少占填埋区有效库容,可延长填埋场的使用年限。(3)预制式钢筋混凝土板铺设在填埋区低洼多水路面和卸垃圾平台上,大大提高道路和平台的稳定性,可有效解决垃圾堆体承载力不足且不均匀沉降导致垃圾运输车下陷问题。使用预制式钢筋混凝土板后,垃圾运输车在雨季期间也能顺利进入平台卸垃圾,大大减少推土机的作业半径,也提升垃圾处理的效率,作业油耗减少,推土机磨损降低,直接节约作业设备的维护保养费用,降低运营成本。(4)预制式钢筋混凝土板可移动,重复使用。虽然在预制钢筋混凝土板时需一次性投入,但其可回收再利用,且铺设方便,实用性强。
4.2临时作业道路的构筑
(1)提前规划,择期构筑。由于部分生活垃圾填埋后慢慢降解,填埋初期垃圾堆体稳定性差,不利于修筑临时道路。因此,每一填埋单元的临时作业道路要至少提前2个月以上构筑完成,在投入使用前对部分路段因可降解垃圾分解后出现的沉降路面进行修补,使路面更加坚实和平坦。鉴于南方地区春夏季节雨水较多,垃圾本身含水率高,极不利于垃圾堆上构筑临时道路。因此,一般选在秋冬季干旱季节提前修筑临时作业道路。(2)临时作业道路基础构筑。按照临时作业道路规划路线,在路基填筑前对路基范围内的原垃圾堆表面进行平整和多次碾压,尽可能提高垃圾堆的密实度。路基选用进场处理中硬实的垃圾作为最底层路基填料,所选择的垃圾应较为干燥,利用推土机分层摊铺,压实机分层压实,碾压时由两边向中间,纵向进退式进行,严格控制分层厚度和压实度,确保路基密实,稳定和均匀。一般每层垃圾压实后的厚度控制在30-50cm,在保证路基宽度和坡度的基础上应当每侧加宽60cm以上,以保证路基边缘的压实度。路基填筑至计划的高度后,半个月后才进行路面修筑,期间便于生活垃圾路基自然沉降,进一步增加路基密实度。按作业规范要求,每一垃圾填埋单元厚度为2-4米,最高不超过6米。路基高度要根据填埋作业单元计划填埋高度确定,一般临时作业道路的高度要比每一填埋单元的垃圾面高30-50cm,临时作业道路的高度减去路基上路面填料的高度后即为路基高度。(3)临时作业道路路面构筑。路基填筑完成后,临时作业道路路面填筑采用建筑拆卸垃圾。路面填料厚度60cm以上,分两层填筑,每层厚度30cm以上,底层填料选用粒径较大的建筑拆卸垃圾,表层选用粒径较小的建筑拆卸垃圾。修筑时,先用挖掘机对部分粒径较大的垃圾进行破碎,尽量使其粒径均匀,再用推土机进行摊铺整平,然后用压实机反复压实。在每次压实之前,先用洒水车对路面进行喷洒,确保路面填料有一定的含水率而提高道路的压实效果。临时道路投入使用之前,再用洒水车喷洒路面,然后进行压实,进一步增强道路压实度。(4)垃圾倾倒平台的构筑。为减小推土机的作业半径,垃圾倾倒平台随着垃圾的填埋进程需不断变迁。鉴于卸垃圾平台周边的垃圾一般为新进场处理的垃圾,含水率较高,垃圾堆稳定性极差,表面承载力更低。如按照临时作业道路的方式构筑卸垃圾平台,雨季期间垃圾运输车在平台转弯和卸垃圾时容易陷车。因此,垃圾场构筑卸垃圾平台时,在临时作业道路的基础上再铺设预制式钢筋混凝土板,以提高作业平台中转弯区和卸料区的承载力。车辆转弯区和卸料区道路的预制式钢筋混凝土板路面宽6米,两板并排横向铺设。铺设前,底部先填筑建筑拆卸垃圾,并进行平整和压实,然后用挖掘机吊装预制式钢筋混凝土板。由于路面承载力大小不同,环卫车辆卸垃圾时车身会往后移。因此,连接预制式钢筋混凝土板道路两端的建筑拆卸垃圾路面要稍微高一点,防止环卫车辆倾倒垃圾时出现倾翻,同时也减小车辆行进时对混凝土板边缘的损伤。(5)临时导排水设施的修筑。构筑临时作业道路,必须设置临时导排水设施,以免影响路基和路面的强度和稳定性。临时作业道路经过垃圾堆低洼区域,应先修筑盲沟、截水沟把水排干后再填筑路基,对于多水路段,路基应填筑碎石盲沟或换填透水性材料,以确保路基强度。
5结语
潮州市锡岗生活垃圾卫生填埋场采用本模式构筑临时作业道路,即使在南方雨季期间也能满足垃圾运输车按指定位置进场卸垃圾需要,且修筑成本低,垃圾处理运营成本也相应降低。虽然临时作业道路在日常使用过程中需要养护,但费用不高,是一种经济实用型和资源节约型的垃圾填埋场临时作业道路构筑模式。
参考文献:
[1]《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)中华人民共和国环保部,2008.4.
[2]《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17—2004)中华人民共和国建设部,2004.6.
[3]赵由才,龙燕,张华主编.生活垃圾卫生填埋技术.北京:化学工业出版社,2004.3.
垃圾填埋过程篇3
【关键词】生活垃圾;填埋;焚烧;堆肥;现状;发展方向
1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。
2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。
3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。
4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。
5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.
垃圾填埋过程篇4
生活垃圾填埋场异味影响周边环境现象普遍存在。上海老港垃圾填埋场位于南汇区老港镇东首,“七九”塘外的东海(长江口)滩涂边,北接朝阳农场地界,南与海滨乡毗邻,距大治河口约3.5km,距市中心约60km。自20世纪80年代末启用以来,该填埋场一直作为上海市最重要的垃圾处置设施,承担了上海市市区约70%的生活垃圾(8000t/d)和部分市政污泥(1200t/d)处理任务。由于固废处置作业的特点和工艺需求,在生活垃圾和污泥的运输、预处理、填埋等过程中均不可避免存在恶臭气体的排放。笔者根据垃圾、污泥末端处置工艺环节,分析恶臭来源和产生的区域,据此提出相应对策和措施。
1固废转运、处理工艺环节
目前通过水运、陆运方式进入老港固废基地进行填埋作业的固废包括散装垃圾、集装垃圾和脱水污泥。
1.1散装垃圾驳运填埋工艺1)卸船装车:散装垃圾运输船和自卸车驶入码头,使用导轨电动起重机(荷花抓斗)抓取运输驳船舱中垃圾,卸到自卸卡车上,如此反复直至装满卡车货箱。卸过垃圾的驳船移至清舱泊位,利用平口抓斗清除舱中残留垃圾。2)场内短驳和卸料:自卸车装载垃圾后关闭上方货舱盖,沿场内规定路线驶至填埋场指定卸料点,倒车进入卸料平台,打开上方货舱盖卸料。待卸料完全,驶出填埋卸点,沿规定路线返回码头。3)推平:用推土机将倒卸的垃圾推平。4)压实:用推土机在推平的垃圾面上反复碾压,增加垃圾压实密度。5)覆盖:在经压实的垃圾上进行区域性覆盖HDPE膜或泥土,中间覆盖泥土厚度为30cm。
1.2集装垃圾驳运填埋工艺1)卸船装车:集装运输船和自卸集装箱卡车驶入集装箱码头,使用桥吊将重箱(装满垃圾的集装箱)从运输船装至自卸集装箱卡车。2)场内短驳和卸料:自卸集装箱卡车装载重箱沿场内规定路线驶至填埋场指定卸料点,倒车进入卸料平台,打开箱门卸料。待卸料完全,驶出填埋卸点,沿规定路线返回集装箱码头。3)推平、压实、覆盖同1.1节。
1.3污泥驳运、预处理、填埋工艺1)码头起吊:污泥运输船和自卸车驶入污泥装卸专用码头,使用起重机(平口抓斗)抓取运输驳船舱中污泥,卸到自卸卡车上,如此反复直至装满卡车货箱。2)场内短驳:污泥运输车沿场内规定路线驶至污泥预处理区域,在车间卸料仓卸料。待卸料完全,沿规定路线返回码头。3)固化预处理:污泥由车辆短驳运至处理车间进行固化预处理。在搅拌车间内,原生污泥与固化剂进行混合,经机械化搅拌使其与固化剂充分混合后,装车运至露天作业的养护区进行翻抛晾晒。其工艺路线见图1。4)填埋:污泥养护验收达标后,车运至填埋场进行填埋。采用堆退法作业,将污泥堆高至4m并保持稳定后,挖掘机逐步后退并按同样方式继续进行堆高作业,以形成每层4m的污泥填埋层。5)堆体整平:堆体表面应压实平整并形成一定的排水坡度。6)覆盖:每日填埋作业结束后及时用0.75mmHDPE膜进行日覆盖。每层4m的污泥堆体完成后,采用0.75mmHDPE膜进行中间覆盖。
2异味来源分析
垃圾和污泥从市区和污水处理厂被装船运至老港填埋场,在长距离运输过程中,垃圾和污泥在厌氧环境中产生大量臭气,同时垃圾还会产生一些渗沥液。根据垃圾和污泥转运、填埋的工艺流程,异味集中产生在以下5个主要区域。1)码头起卸区:老港区域目前有2个码头,其中北码头为集运码头,担负集装垃圾的装卸,南码头担负散装垃圾和脱水污泥的装卸。集装转运模式中,垃圾在市区中转站被压缩进入集装箱,在老港码头装车时,垃圾不会与外界接触,因此不会产生臭气。散装垃圾和污泥在装车时,由于工艺自身缺陷,无法避免垃圾和污泥与大气环境的接触,不可避免会有恶臭气体扩散至空气中。2)驳运:散装垃圾和污泥在运输过程中,由于散装车辆无法实现完全密闭,垃圾、污泥和渗沥液的泄漏会造成驳运沿途臭气散发。3)垃圾填埋区:填埋作业过程中,垃圾被倾倒至垃圾面,垃圾摊铺、压实过程以及未覆盖的填埋作业面均会导致臭气扩散至空气中。另外,填埋堆体产生的填埋气体不受控部分也排放至空气中。4)污泥处理和填埋区:污泥固化剂偏碱性,在污泥与固化剂搅拌时会产生大量氨气等臭气,在污泥搅拌、翻抛晾晒时,大量恶臭会散逸。尤其翻抛和晾晒区域设定为露天场所,造成臭气大量飘逸。污泥填埋作业过程中,未覆盖的填埋作业面也会导致臭气随风在空气中弥漫。5)污水处理区:渗沥液中COD可达30000~50000mg/L,有机物含量高,对渗沥液进行处理时,会释放出大量恶臭气体。特别是厌氧调节池,渗沥液发酵会产生恶臭。
3异味控制措施
3.1源头控制长距离运输过程中,生活垃圾中的有机成分会厌氧发酵产生臭气。在垃圾进行长距离运输前(即垃圾从小区收集后,进入大型水陆联运中转系统前),喷撒抑制剂和除臭剂,抑制垃圾中的有机成分发酵和分解臭气中的主要成分,以控制垃圾在后续运输、短驳、填埋过程中臭气的散发。经实验表明,垃圾堆放12h后,在源头对垃圾添加抑制剂/除臭剂与不添加相比,臭气产生量可以减少30%~50%。
3.2散装生活垃圾装卸驳运技术改进
3.2.1运输车辆车厢密封性改进由于散装垃圾运输车辆车厢装料不均匀,往往形成不规则驼峰状,使厢盖两侧产生不密封现象,车辆在场内道路上,特别在弯道口,垃圾容易散落。在散装垃圾运输车车厢两侧加装三角栏板,可以有效提高上盖与车厢两侧密封性。车厢后门采用橡皮条密封,易变形老化,密封效果差,易产生污水渗漏,造成道路油污、变色,影响道路环境。在车厢后门框架增设U型密封胶管,采用双油缸、双插销的锁紧方式来防止箱内垃圾污水的渗漏,有效改善污水滴漏状况,如图2所示。
3.2.2卸料架的改造散装生活垃圾经船运至老港码头,垃圾吊卸时,船体离岸距离不等,采用固定式滑坡料架,吊机的吊臂在摆动时,极易使垃圾散落到河道中,造成河道污染,使河道水体黑臭。现改造完成遥控式斜坡可移动的卸料架。即在卸料架尾部安装斜油缸,根据生产需要来调整尾部坡度,利用斜坡的移动使垃圾导入船舱中,逐步减少和杜绝垃圾散落河道,见图3。
3.3生活垃圾填埋作业工艺改进
3.3.1控制作业面积,对作业面进行覆盖填埋作业过程中,尽量减少垃圾暴露面,集中作业区域,每个作业点设置多个作业平台,提高作业面利用效率。对生活垃圾填埋作业单元进行日覆盖,可采用2种覆盖方式:泥土(30cm厚)覆盖或HDPE膜(0.75mmHDPE膜)覆盖。泥土覆盖工艺是传统的成熟工艺;HDPE膜覆盖,老港填埋场自2003年起就已尝试和推广应用,2种方式都能有效抑制异味散逸。HDPE膜覆盖因密封效果好,臭气屏蔽效果好,同时积聚热量,膜下温度比膜上约高20℃(夏季),可消杀蝇虫卵。膜下沼气浓度明显提高,为沼气发电工程提供保障。泥土覆盖作为传统的覆盖工艺,其臭气抑制效果不错,仅次于HDPE膜,老港覆盖用土以砂性土为主,透气性较好,但抑臭效果略有下降,沼气的单位面积收集量也相应降低。另外,泥土覆盖有益于填埋场的生态修复。
3.3.2提高压实密度填埋作业过程中,确保压实密度在0.8t/m3以上,减少垃圾孔隙率,降低恶臭气体的释放速度。垃圾运输车到达路基箱铺设的卸料平台后,将垃圾倾倒入填埋作业面,作业面上的推土机、压实机将生活垃圾推铺、压实,这个过程大约需要2个回合,2台推土机配合作业,即1台推土机将倾倒出来的垃圾推开,对面的1台把垃圾再推回,这样垃圾基本被推平;然后压实机在垃圾上进行压实作业,一般压实2~3次。
3.3.3填埋气体导排为了有利于垃圾填埋气体的回收,老港处置场垃圾填埋堆体采用单独的渗沥液收集系统和填埋气体收集系统。填埋作业时,利用导气石笼输导收集填埋气体。填埋一定时间后,导气石笼导出的填埋气体通过收集管网收集后进入处理系统。填埋初期,垃圾量较少,填埋气体产生量也较少,利用价值不大,利用导气石笼将填埋气体进行导排,采用火炬燃烧法进行处理。当填埋垃圾量达到一定数量后,将导气石笼导出的填埋气体进行发电,减少温室气体排放量。
3.4污泥预处理工艺改进污泥在进入填埋场处置前,其含水率须达到60%以下方可进入填埋区域进行处置。污泥与固化剂(投加量10%~13%)搅拌混合后,其含水率无法达到填埋要求,因此需进行5~7d的翻抛和晾晒,以进一步降低其含水率。受作业条件限制,污泥的翻抛和晾晒采用露天作业,导致大量异味弥漫。借鉴地基稳定系统原理,应用液压传动、螺旋搅拌自动加药混合搅拌系统,可以实现在污泥填埋区域(即原位)对污泥进行搅拌、固化。前期研究表明,通过该工艺处理,污泥在固化稳定7~15d后,其相关化学和物理特性基本满足填埋要求。由于该工艺不需翻抛晾晒,所以可有效减少污泥预处理期间的臭气弥漫。3.5除臭风炮的应用老港固废处置基地靠近东海边,且填埋作业高度较高,异味容易随风扩散,污染周围环境。因此需要在污泥、生活垃圾运输至填埋场作业点倾倒的瞬间喷撒除臭剂降低臭气浓度。风炮是利用雾化喷洒系统将除臭剂均匀喷洒至作业界面,雾化喷嘴有专用除臭剂进口装置,调节合适的流量比例,雾化喷嘴就能喷出小于0.01mm左右的雾滴。在微小的液滴表面形成极大表面能和表面积,更易吸附空气中的异味分子,并使异味分子中的立体结构发生变化,使其更不稳定,更易降解。控制系统可根据实际情况,随意调整运行时间和运行间隔时间,运行费用省,占地面积小,安装运行方便。
垃圾填埋过程篇5
关键词:垃圾填埋场;常见问题;治理;二次污染;植被恢复
中图分类号:X70文献标识码:A
随着城市经济的不断发展和人们生活水平的提高,每天源源不断产生的大量生活垃圾,已日益成为一个污染环境、困扰人类的社会问题。目前,垃圾填埋是最常见的垃圾处理方法,具有投资少、处理费用低、处理量大、操作简便等特点,已经在世界上许多国家得到广泛应用。据统计,我国80%以上的生活垃圾仍采用露天堆放和直接填埋的简易填埋法。但填埋也存在着诸多问题,不仅污染环境、产生对环境有较大污染的有害气体,对周边居民的身体健康造成直接威胁,还可能存在较大的安全隐患。因此,对存在问题的垃圾填埋场进行治理及生态恢复,是社会发展过程中必须解决的紧迫问题,值得我们深入研讨。
1生活垃圾填埋场常见问题分析
当前,我国80%以上生活垃圾填埋场基本采用堆放方式。其中,大多数生活垃圾填埋场处于运行时间过长、管理不善、未做封场覆盖、垃圾渗滤液已对周边环境造成污染的局面。常见的问题有:
(1)由于长时间的堆放,十分容易滋生蚊虫,散发臭气,污染环境,并且有机物在厌氧条件下分解,往往会产生对环境有污染的有害气体,如CH4、H2S、CO2等,特别是CH4气体浓度含量达到一定程度时容易发生爆炸、火灾;
(2)生活垃圾在分解过程中产生的渗滤液,对周围环境和地下水造成严重的威胁;
(3)随着垃圾堆体的升高,填埋场也会出现大的安全隐患。
2治理目标
在治理的过程中,必须减少生活垃圾在分解过程中会产生的渗滤液,同时使地表水迅速排走而不渗到垃圾堆体中,还要控制垃圾分解产出气体的扩散,做好生活垃圾与人群、植物等外界环境的隔离建设工作。
3垃圾处理场简介
某垃圾处理场处理场占地约10hm2,垃圾堆体呈不规则多边形,近似圆形,垃圾堆体平均厚度20多米,最大厚度达35米以上。到目前为止该场已累计接纳生活垃圾200多万吨。该场自1986年建成投入使用后,除作为垃圾堆放场使用外,还接纳少量粪便和几万吨市政污泥。该场场底没有按标准进行防渗处理,属于简易垃圾填埋场。
4治理方案的制定
我国对生活垃圾填埋场的治理广泛采用就地封场治理、异地卫生填埋、筛分后异地处理3种方式。
4.1就地封场治理
这是目前处理垃圾填埋场普遍应用的办法。通过对垃圾堆体进行必要的整形,修筑平台、便道、边坡排水渠与雨水边沟,对渗滤液进行定向收集导排,然后对垃圾堆体进行最终覆盖及植被恢复,并建设填埋气体集中收集处理系统,最终达到消除垃圾堆体的安全隐患及产生的臭味,有效减少渗滤液产生量,有效控制处理填埋气体及渗滤液对周边环境的污染,改善景观达到生态恢复的目的。
该方案具有施工工期短、见效快、费用低,操作比较容易,建成后可避免对周围环境造成污染,土地资源可得到开发利用等优点。缺点是渗滤液污染虽然可以得到有效控制,但短期内还会有少量渗滤液渗入地下,污染地下水。
4.2异地卫生填埋
该方法是将堆存的垃圾清运至标准的卫生填埋场进行卫生填埋,以达到彻底消除垃圾填埋场污染的目的。前提条件是,该地区必须具有按国家标准规范建设的垃圾卫生填埋场,并同时具有足够的接纳处理能力。
异地卫生填埋方案可彻底解决垃圾填埋场的污染问题,原场址可得到再次开发利用。缺点是清运及处理成本高,运输过程中可能造成二次污染,仍需再占用新的土地资源。
4.3筛分后异地处理
将现存垃圾进行筛选,筛上物转运至生活垃圾焚烧发电厂,筛下物堆肥或就地填埋。如需处理已堆存的200万吨陈腐垃圾,尚需增加筛分处理设施及相关设备,将需要较长的处理周期和较高的运行费用。该方案垃圾资源化、减量化效果明显,但由于垃圾堆体中含有大量的建筑垃圾,灰土含量较高,筛选困难,可利用成分少,大量筛下物仍需要填埋处理。
4.4治理方案的确定
由于异地卫生填埋和筛分后异地处理都需要具有一定接纳处理能力的卫生填埋场为依托,且目前标准的垃圾卫生填埋场除接纳每天产生的新鲜垃圾外,无富余能力接纳陈垃圾,大大制约了这2种方案的实施。因此,结合实际情况,并经可研报告的充分论证,该垃圾处理场综合整治工程最终采用了就地封场治理方案。
根据该场的实际情况制订适宜的设计方案并采取必要的工程技术处理手段。
(1)对垃圾堆体进行整形、压实和覆盖,消除安全隐患;
(2)封场覆盖系统的确定;
(3)控制垃圾渗渗液对地下水的污染;
(4)集中收集处理填埋气体,消除臭味;
(5)恢复植被,改善景观;
(6)建立封场后的监控体系。
5垃圾堆体整形
垃圾堆体整形应在勘察分析并制订针对场内发生火灾、爆炸、垃圾堆体崩塌等填埋场安全隐患的前提下进行,其目的是消除填埋作业中不规范运行所带来的安全隐患,尽量减少不均匀沉降,为封场覆盖系统提供稳定的工作面积和支撑面。堆体整形时,要求垃圾分层压实密度应大于800kg/m3,垃圾堆体顶面坡度不应小于5%。同时,CJJ112—2007生活垃圾卫生填埋场封场技术规程规定,设置台阶式收坡时,台阶宽度不宜小于2m,高差不宜大于5m。
台阶和高差的要求,规范从堆体稳定性等方面已做了充分的考虑,但从实际工程案例看,笔者认为,台阶和高差的设定,要充分考虑施工作业机具的运行、封场后期养管、堆体排水沟设置、堆体占地面积、堆体现有库容量与整形后堆体容积之间相互关系等因素,建议台阶宽度2-4m、高差5-10m为宜,台阶间边坡不宜大于1∶3,垃圾堆体顶面坡度不应小于5%。
目前,该垃圾处理场道路和排水系统不完善,填埋厚度差异较大,坡度较陡,垃圾摊铺面积较大,如按现状封场覆盖则浪费土地资源,存在不安全因素,且极不经济。
因此,制订堆体整形方案时,制订了在保证堆体稳定、施工便利、便于堆体排水沟设置等因素的前提下,反复测算堆体现有库容量与整形后堆体容积之间的关系,用较小的占地面积消纳现存的全部垃圾,以便环场道路和雨水边沟等设施的设置,并取得了较好的效果。
6覆盖层结构的确定
CJJ112-2007生活垃圾卫生填埋场封场技术规程要求填埋场封场必须建立完善的封场覆盖系统,其结构由垃圾堆体表面至顶表面顺序应为:排气层、防渗层、排水层、植被层,并对各结构层的材料和技术参数提出了具体要求。
通过对丹麦、比利时、意大利、德国、荷兰、美国、加拿大等欧美国家填埋场终场覆盖系统的分析总结,表1给出了以上各国对覆盖结构层的设置、结构层材料、取值范围和技术要求。
从表1可以看出,欧美国家填埋场封场覆盖系统基本上包括基础层、阻隔层(也称防渗层)、排水层、营养层、植被层5部分。与我国封场技术规程相比,除缺少排气层外,个别指标的技术要求要远远高于我国的封场技术规程要求。
通过充分的比选和论证,本工程防渗层决定选用1.0mm厚的HDPE膜,封场覆盖系统结构层确定为基础层+防渗层(HDPE)+排水层+覆盖支持土层+植被层(包括植被土和植被)的结构形式。
7垃圾渗滤液污染防控措施
垃圾渗滤液污染防控措施应在充分分析影响垃圾渗滤液产生量的因素前提下制订。影响渗滤液产生量的因素比较复杂,主要有降水、地下水侵入、垃圾成分、地表径流和水分蒸发等。
针对本垃圾处理场不存在地下水的侵入,也无地表水流入的特点,制订了严格控制降水渗入垃圾堆体(即产生量控制),及时将垃圾堆体内已有渗滤液导出,逐步将垃圾渗滤液水头降到最低,从而达到控制和消除垃圾渗沥液污染目标的防控技术路线。
根据确定的防控技术路线,制订的垃圾渗滤液产生量控制措施如下:
(1)对垃圾堆体进行整形,以利垃圾堆体封场后雨水径流;
(2)封场时,在堆体上设立畅通的雨水导排系统,及时将降水排出;
(3)铺设防渗层,降低封场覆盖层的渗透系数;
(4)在垃圾堆体四周修筑环场道路和雨水边沟,将垃圾堆体和周围环境隔离,防止雨水和洪水浸泡垃圾堆体。
由于垃圾堆体底部的渗滤液水头最高,堆体底部的垃圾含水率最高,应在垃圾堆体周边底部设置渗滤液导排盲沟。
渗滤液导排盲沟最后汇集到渗滤液储池,用吸污车将渗滤液送至附近标准垃圾填埋场的渗滤液处理站。
8填埋气体收集处理系统
填埋气体导排系统按有无抽取设备分为主动导排系统和被动导排系统。被动导排系统一般用于小型垃圾填埋场或对填埋气体扩散要求不高的填埋场。该系统受大气压力等条件影响较大,稳定性较差。该系统虽然能将填埋气体导出,但不能长期维持足够的压力进入处理系统。
主动导排系统与被动导排系统相比能更有效地控制和收集填埋气体,多用于对周围环境要求较高及建设填埋气体回收利用设施的填埋场。可以有效提高收集率并加速填埋堆体的稳定化速度。所以垃圾填埋场封场治理宜优先选用主动导排收集系统对填埋气体进行集中收集处理。
通常情况下,垃圾填埋场的填埋气体导排井的设置比较简单或根本没有,治理时应重新设置竖型导气井。对于规模较小或使用时间较长的填埋场的填埋气体,一般采用火炬点燃消除污染。火炬分为敞开式火炬和封闭式火炬。封闭式火炬投资高,敞开式火炬投资低,运行维护费用低,管理与维护简单。所以本工程填埋气处理采用了开放式火炬系统。
9植被恢复
植被层是封场覆盖的重要组成部分,是封场覆盖的最后一个环节,也是最重要的环节之一。植被层应由植被土和植被组成,以保护填埋场覆盖层免受风霜雨雪的侵害。同时,植被层为填埋场最终的生态恢复层,它能美化周边环境,防止雨水冲蚀土壤,利于雨水径流的收集及导排。
结合填埋场特定的环境条件,参考相关工程实例,本工程建议植被恢复选定栽植草坪。这不仅因为草坪具有保护、改善、美化环境的功能,更主要的是草坪覆盖成效快,对填埋场主体影响最小。
填埋场植被层草地为斜坡植草,所需草种应具备抵抗不良环境;根系发达,生长迅速,在短期内覆盖地面,抵御杂草;具有多年生习性,可靠匍匐枝、地下茎、根蘖、分根等繁殖,固土能力强;还具有抗旱性强、生命力旺盛、耐盐碱能力强、抗病虫能力强、管理粗放等特点。
由于植被生长的地域性要求,制订植被恢复方案时,建议设计部门与当地园林绿化相关单位咨询后再作出选择。
10封场覆盖后的监控养护措施
垃圾堆体稳定化是一个漫长的过程,一般需要几十年,所以需要密切监控垃圾堆体的生化反应状况,及时发现问题并采取必要的措施。
结语
尽管垃圾填埋在抑制垃圾污染上发挥着不可替代的作用,但是也不能忽视垃圾填埋场存在的安全隐患和垃圾堆体对周围环境的污染问题。因此,必须针对垃圾填埋场实际情况,因地制宜的制定治理措施,以有效减轻其对环境的负面影响。同时还有在管理上加强监管,提高管理水平,积极开展适合垃圾填埋场的污染治理与植被恢复工程。
参考文献
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