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焚烧法处理垃圾的优缺点精选(九篇)

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焚烧法处理垃圾的优缺点

第1篇:焚烧法处理垃圾的优缺点范文

垃圾处理的常规方法 垃圾处理目前主要有填埋法、堆肥法、焚烧法等。下面就其中几种方法介绍如下:

1.1 填埋法

根据工艺的不同,又分传统填埋法和卫生填埋法两类。

1.1.1 传统填埋法

这种方法实际上是在自然条件下,利用坑、塘、洼地将垃圾集中堆置在一起,不加掩盖,未经科学处理的填埋方法。

1.1.2 卫生填埋法

卫生填埋法是采用工程技术措施,防止产生污染及危害环境土地的处理方法。

此二种填理法处理量大,方便易行,投资省,是我国目前处理城市垃圾的一种主要方法。但此法缺点是填理后易造成二次污染(污染地下水源),被填埋的垃圾发酵产生的甲烷气体易引发爆炸等,还占用大量农田面积,垃圾填埋场周围臭气等严重影响大气环境。

1.2 堆肥法

堆肥法就是把城市垃圾运到郊外堆肥厂,按堆肥工艺流程处理后制作为肥料,成本低、产量大。由于经济实用的化肥大量普及,堆肥量大,劳动强度大,全面比较后,市场越来越小。北京市不少堆肥厂已难于走出困境。

1.3 焚烧法

按焚烧原理不同,全世界又主要分为炉排炉焚烧、流化床焚烧、热解法三种。

1.3.1 炉排炉焚烧

就是将城市垃圾运到焚烧厂的垃圾池,经抓吊入料斗,慢慢进入炉堂,经过干燥、燃烧、燃烬三个阶段,在大量氧气(空气过剩系数等于1.8)的助燃条件下,垃圾在炉排中用不同方法搅动下,充分燃烧,烧烬的炉渣入渣池冷却后,运往厂外填埋,垃圾燃烧后产生的大量高温烟气(850-900℃)进入余热锅炉换热,过热蒸气再进入汽轮发电机组发电。

炉排炉根据结构的不同,又分为炉排炉、滚筒炉等很多种炉型,但是德国炉排炉(又称马丁炉)最著名,焚烧效率最高,质量最好。

炉排炉垃圾焚烧发电工艺流程见图1。

1.3.2 流化床焚烧

就是将城市垃圾运到焚烧厂倒入垃圾池后,经抓吊入料斗,垃圾从焚烧炉的顶端投放进炉内后,落在活动床的中央,然后慢慢通过热砂床(600-700℃),其结果是垃圾被热砂焙烧而失去其水分变脆,继之分散到活动床两侧的流化床。在流化床内,脆而易碎的垃圾被剧烈运动的砂粒挤成碎片而很快燃烧掉。另一方面,垃圾中的不燃物则与砂粒一起移动到焚烧炉两侧,通过不燃物排出孔,与砂粒一起自动排出炉外。

流化床垃圾焚烧发电工艺流程见图2~3。

此种新型流化床焚烧炉能够在不经事先处理(破碎)的情况下直接进行焚化,是1981年研制成功的。它的典型代表是日本任原公司,目前单台日处理量已达390t/d。但它的价格仍然和炉排炉一样很高。

1.3.3 热解法

热解法是在隔绝空气的条件下,垃圾在热解装置中受热而使有机质分解,转化成燃气。燃气进入余热锅炉换热后,过热蒸气进入汽轮发电机发电。

此种方法是近10~20年研制出来的,是这三种焚烧法中最新焚烧理论。由于此种炉型结构简单,无运动件,设备技术投资比较前二种便宜约50%,很有发展前途。它的产品以美国和加拿大公司为代表。

2.我国垃圾发电的必要性和可能性

2.1 垃圾发电必要性

城市垃圾发电是近30年发展起来的新技术,特别是20世纪70年代以来,由于资源和能源危机的影响,发达国家对垃圾采取了“资源化”方针,垃圾处理不断向“资源化”发展,垃圾电站在发达国家迅猛发展。最先利用垃圾发电的是德国和美国。1965年,西德就已建有垃圾焚烧炉7台,垃圾焚烧量每年达7.8 105吨,垃圾发电受益人口为245万;到1985年,垃圾焚烧炉已增至46台,垃圾年焚烧量为8 106吨,可向2120万人供电,受益人口占总人口的34.3%。法国共有垃圾焚烧炉约300台,可以烧掉40%的城市垃圾。目前,法国首都已建有一个较完善的垃圾处理系统,有4个垃圾焚烧厂,处理垃圾已超过170万吨/年,产生相当于20万吨石油能源的蒸气,供巴黎市使用。美国自80年代起投资70亿美元,兴建90座垃圾焚烧厂,年处理垃圾总能力达到3000万吨,90年代将新建402座垃圾焚烧厂;90年代初,美国垃圾焚烧发电占总垃圾处理量的18%,预计2000年可达40%。在美国的底特律市拥有世界上最大的日处理垃圾4000吨的垃圾发电厂。日本城市垃圾焚烧发电技术发展很快,1989年焚烧处理的比例已占总量的73.9%,90年代将升至84%,到2000年将完全采用垃圾焚烧法。

保护环境是我国的一项基本国策,随着我国城市的发展和人民物资生活水平的提高,妥善处理垃圾已成为当务之急。据统计,我国人均生活垃圾年产量为440kg,且每年以8-10%的速度在递增,大量的垃圾被运到城郊裸露堆放,已成为公害。全国历年垃圾堆存量已高达60亿吨,堆占耕地5亿m2,直接经济损失达80亿元人民币。因此,垃圾滋生已成为我国继能源、交通、工业三废之后又一重大难题,形势严峻,刻不容缓。目前我国城市已发展到660个,城镇人口2.6亿,按每人每年产生440kg垃圾计算,则产生垃圾量为1.14 104万吨,是可以使100万人口的城市覆盖1米。但另一方面,如果将其全部利用,则相当于1340万吨石油的能量,可见垃圾处理对我国来讲,意义更重大。我们相信,随着我国城市居民生活水平不断提高及人们环保意识的增强,垃圾焚烧发电的前景充满希望。特别是1998年国家计委关于新能源建设项目审批通知中指出,垃圾发电也是一种新型能源,给予了大量的优惠政策支持,综合考虑其社会效益,环保效益及经济效益,建设垃圾电厂是非常必要的。

2.2 垃圾发电的可行性

现代生活垃圾包罗万象、应有尽有,但可概括为可燃垃圾和不可燃垃圾两部分。其中可燃垃圾包含纸布、皮革、塑料、橡胶、竹木、动植物残体、树叶、果皮、厨余等,由有机物和可燃物构成城市生活垃圾的主体。而不可燃垃圾专指各类金属、玻璃、石陶瓷等无机物。根据我国大中城市垃圾热值均在800kcal/kg~1500kcal/kg,这些垃圾均能自燃,均能发电。燃烧一吨城市生活垃圾可发电300~400kw。而且垃圾焚烧处理后的灰渣呈中性,无气味,不会引发二次污染,且体积减少90%,重量减少75%以上,明显减容减量。直接通过垃圾焚烧,产生高温烟气进入余热锅炉产生蒸气,进入汽轮发电机发电,在国外早已是成功的经验,国内深圳垃圾电厂七年的实践也证明了垃圾发电的可行性。

3. 垃圾焚烧厂建设的几点建议

3.1 建设垃圾焚烧发电厂的指导思想应是实现垃圾处理的无害化,减量化,资源化。它们的相互关系是以无害化为核心,垃圾资源化是企业生存发展的条件,减量化是目的。

3.1.1 一个垃圾焚烧厂是否成功?第一、看它是否做到了无害化,即它的焚烧炉污染排放物是否达到国家规定的标准。我国目前仅有一个城镇垃圾焚烧污染物排放标准(征求意见稿),标准是偏低的。目前世界上城镇垃圾焚烧污染物排放标准最高的为德国、瑞士等。越高投资越大。本人认为美国、加拿大标准比较适中,二恶英为i-teq 0.5ng/m3.我国征求意见稿是参考美国标准制订的,但目前二恶英暂不监督,仅供考虑。现实要求我国应尽早制订国定标准,工程设计才能有法律依据。如果一个垃圾焚烧厂污染排放物超过国家标准的规定,造成二次污染,那它就是失败的。

3.1.2 垃圾处理必须减量化,最好的高效堆肥厂也只能把垃圾中50%左右的有机物变为肥料,另50%未处理。目前,最差的垃圾复合肥仅用有机物垃圾的百分之几,(不到10%),其余送去填埋。未达到减量化目的。只有焚烧处理后,重量减少到25%,体积减少到5~10%,才真正做到了减量化。

3.1.3 垃圾处理必须资源化。因为垃圾处理是一个高投入低产出的行业,如果连这么一点低收入都不去争取,政府就没有那么多钱来支持垃圾焚烧厂,企业就亏损或建不起来。只有在对垃圾进行综合治理后,如垃圾焚烧后,热能发电,废渣中金属回收,废渣制砖作建筑材料,臭气吸入焚烧炉燃烧,污水作为冷却废渣水循环,少量无用污水经污水处理合格后排放。垃圾资源得到综合利用后,产生较好经济效益,支持了企业生存和发展,再加上政府优惠政策,企业才有光明前途。

3.2 发展垃圾焚烧发电事业,必须立足我国国情。

我国目前在垃圾处理上的国情又是什么呢?我认为我国城市生活垃圾处理目前主要是填埋和堆肥,而且堆肥成功的也较少。我国目前垃圾热值较低,仅为800~1500kcal/kg,政府拿不出那么多钱来处理垃圾,所以全国660个城市都存在着不同程度的垃圾山包围着城市。填埋带来的二次污染,非改不可。堆肥是利用垃圾中的有机物质发酵而成,而垃圾中占一半以上的无机物又如何处理呢?也只有焚烧利用。而垃圾中有机物资中常常由于垃圾源头不能严格分选,不少有害物质如重金属进入有机物中一起成为堆肥。如果堆肥中重金属含量超标,种出的蔬菜、庄稼,人们吃了有害身体健康。外国只要把堆肥用来种花、种草、种树。我们中国人堆肥的目的就是施肥于农作物,堆肥中重金属不能超过国家规定的标准,应引起重视。所以,垃圾堆肥前景有限。还是应该走垃圾焚烧处理之路。人类在垃圾如何处理上已经走了几十年的历程,首先摸索了各种炉排炉焚烧建设,逐步发展完善而成为今天各种应用的炉排炉,最高水平为德国,热效率达到0.8以上。日本三菱公司购买德国专利,目前设计炉排炉热效率仅为0.63。其次摸索了流化床焚烧理论,逐步发展完善到垃圾不用分选直接入新流化床焚烧,以日本任原公司为最高水平。最后摸索了热解法焚烧原理,运动件少,设备简单些,成本仅为以上二种的一半,热效率也在0.8以上,以美国、加拿大为代表。我认为,我国应首先引进一批垃圾焚烧处理设备,从中摸索经验再发展我国自己的产品。但应从原理和结构,成本上全面分析后,找到达到同样目的,设备简单、成本低的设备作为我国发展方向。目前深圳、上海浦东、浦西及北京朝阳垃圾焚烧发电厂等均选用的是炉排炉,结构复杂,成本高,而且没有一家选用德国的,如我国有的工厂,按日本三菱公司专利产品设计,热效率较低。如果选德国专利设计不就提高了很高水平吗?我院这次设计常德垃圾发电厂就选用加拿大瑞威公司产品,长沙垃圾发电厂就选用美国垃圾热解法发电,热效率均在 0.8以上,整个电厂投资比炉排炉减少一半。

3.3 如何走中国人自己的路

我认为,城市垃圾处理应从源头抓起,即各个城市市长应重视这个环保问题。

3.3.1 从源头抓起,对垃圾进行分选,除对市民进行教育外,要求环卫部门具体落实,每一个垃圾收集点,分别玻璃类桶、金属类(各种易拉罐等)桶,有害物质(电池、日光灯、油漆、药品等)桶,石、砖、炉渣类桶,厨余等有机物捅,分选分装分运。玻璃、金属回收利用,有害物资再分选利用后填埋,石、砖、炉渣类桶送填埋,其余送垃圾焚烧发电厂。这样,大大减少了垃圾焚烧厂投资,进行了废物回收利用,创造了资源财富,是大有经济效益的工作。

3.3.2 垃圾焚烧设备厂必须和设计院、焚烧厂合作,全面跟踪焚烧设备工程设计、安装调试运行中的优缺点,然后全面分析经验和教训及具体技术问题,寻找新的解决办法、途径,再设计更加先进、更加完善、更符合实际的焚烧设备来,才成为可能。如果单靠制造厂引进外国一个专利或一部分专利,照着干,是远远不够的,因为中国的垃圾有它的特色。哪个工厂也没有经济实力搞几套焚烧厂作试验。最省钱的办法是主动找上设计院和焚烧厂一道合作,发挥各自优势,注重各自侧重点,全面跟踪项目全过程,有志者事竟成。

3.3.3 广泛调查分析,找到焚烧热效率最高,污染排放标准达到国家要求的,投资、运行成本最低的焚烧设备,才能具有竞争力,才有好的经济效益和社会效益。

第2篇:焚烧法处理垃圾的优缺点范文

关键词:生活垃圾填埋场;填埋气;渗滤液;治理与恢复

中图分类号 X705 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)13-75-04

Environmental Problems of Municipal Solid Waste Landfill and its Management

Li Jing et al.

(Nanjing Research Institute of Environmental Protection,Nanjing 210013,China)

Abstract:The number of municipal solid waste landfill was increasing as the pushing of urbanization process,and the landfill gas and leachate caused different levels of pollution from surrounding ecological environment. The management and recovery had become important content of ecological environment protection.In this thesis,firstly,the situation of Chinese municipal solid waste treatment was outlined;secondly,the harm of landfill gas and leachate to ecological environment and its control measures were discussed;finally,the technologies and their trend of development of Chinese municipal solid waste landfill pollution management were summarized.

Key words:Municipal solid waste landfill;Landfill gas;Leachate;Management and recovery

随着居民生活消费水平的提高和城市化进程的加快,城市生活垃圾产生量的增长速度十分迅速,全球城市垃圾产生量年平均增长速率为8.4%,我国城市垃圾产生量年增长速率达10%,超过世界平均增长速度[1]。据中国人民大学国家发展与战略研究院2015年的《中国城市生活垃圾管理状况评估研究报告》显示,近年来中国人均生活垃圾日清运量平均为1.12kg,处于较高水平,根据城市化水平推算,2030年和2050年我国将分别产生城市生活垃圾4.09亿t和5.28亿t[2]。随着城市生活垃圾产生量的剧增,出现了一系列的问题,如土地占用,土壤污染、水污染、大气污染等生态问题,并引发了一些社会问题和经济环境问题。因此,对城市生活垃圾进行合理的处置刻不容缓。一般来讲,城市生活垃圾的处理方式主要包括填埋法、堆肥法、焚烧法等[3],而就我国国情而言,填埋法具有投资少、容量大、见效快等优势。相关研究表明,我国生活垃圾大约有70%以上被运送到填埋场进行填埋处置[4],因此填埋法是目前我国处理生活垃圾的主要手段。

1 我国城市生活垃圾填埋处理现状及主要类型

我国城市生活垃圾的卫生填埋技术发展较晚。20世纪80年代初,我国城市生活垃圾填埋场大部分为简易填埋场,场内没有设置渗滤液防渗和填埋气体的回收利用系统,并且欠缺填埋场附近的环保措施,致使填埋场区垃圾泛滥、臭气熏天。此外,城市生活垃圾填埋场还时有爆炸事故发生,这不仅影响了周围的生态环境,还会对人体造成一定危害[5]。20世纪80年代中后期,随着城市经济的快速发展,各级政府开始规划筹建比较规范的生活垃圾填埋场。截至2009年,中国大约有50%~60%的城市和10%的县级市修建了卫生填埋场[6]。例如,杭州市天子岭垃圾填埋场填、上海老港垃圾填埋场、北京阿苏卫垃圾填埋场、深圳下坪垃圾填埋场以及重庆长生桥垃圾填埋场等。

根据地形和地质条件,目前我国城市生活垃圾填埋形式主要有3种类型,即山谷填埋型、平原填埋型、滨海填埋型。(1)山谷型填埋场,利用城市附近的山谷填埋生活垃圾,在中国比较常见。这种利用三面环山的谷地和山谷周围斜坡的自然地形修建的填埋场可以填埋到较高的高度,具有较大的填埋容量,如杭州的天子岭垃圾填埋场;(2)平原型填埋场,利用天然洼地填埋城市生活垃圾,常用于平原地区。这种填埋场规模一般比较小,服务年限也较短,如北京的阿苏卫垃圾填埋场;(3)滨海型填埋场,利用海边滩涂进行垃圾填埋,适用于滨海城市固体废弃物的处理,如上海的老港垃圾填埋场。

2 城市生活垃圾填埋场的环境问题

垃圾填埋法具有处理量大、操作工艺简单、费用低廉等优点,从而成为各个国家和地区的主要固体废弃物处理方法。然而,填埋的垃圾在漫长的稳定化过程中会产生大量的填埋气和垃圾渗滤液,填埋气和渗滤液从填埋场内的释放与渗漏后,已导致大气、地表水、地下水污染,加剧温室效应,以及填埋场塌陷等环境问题,不可避免地对人们生存的环境和人们的身体健康产生不良影响。因此,生活垃圾填埋过程中需要采取一定的措施来解决这些生态问题。总体来说,城市生活垃圾填埋主要从以下3个方面带来生态环境问题:

2.1 垃圾填埋气的环境问题 生活垃圾集中填埋后,填埋场的大部分有机垃圾可以被微生物厌氧降解为气态产物,即填埋气,它的产量一般与填埋垃圾的组成、含水量和压缩程度以及外部的气候因素等有关。填埋气的主要成分为甲烷和二氧化碳,其余部分为一些痕量气体,如硫化氢、氢气以及挥发性有机物等。填埋气会在一定程度上影响和破坏我们的生存环境,大致集中在以下几个方面:

2.1.1 加剧温室效应,促进全球变暖 甲烷和二氧化碳是重要的温室气体。据研究,垃圾填埋场每年释放的甲烷占全球年甲烷排放总量的8%~15%,因此,垃圾填埋场释放的甲烷和二氧化碳在全球温室效应中扮演着重要角色。现阶段,许多国家己经进行了大量的相关研究,研发减少填埋场温室气体排放的各种措施[7]。

2.1.2 释放恶臭气体和挥发性有机物,污染大气环境 垃圾填埋场释放大量的挥发性有机物和具有难闻气味的成分,如硫化氢、有机硫化物、烷基苯等,这些挥发性有机物和散发异味的气体成分具有一定的毒性。此外,填埋气中还含有其它痕量气体成分,当这些痕量气体的浓度超过一定的浓度水平后,导致大气环境质量下降,影响当地居民的生活质量,具有潜在的危害[8]。

2.1.3 释放有害气体,破坏周围植被 填埋场周边地区植被的根际氧气被填埋场释放的填埋气替换,可以导致植物窒息死亡。此外,填埋气中的有毒微量气体成分也会影响植物的正常生长,从而破坏填埋场周围的植被[9]。

2.1.4 其它环境危害 填埋气中含有大量的挥发性有机污染物,它们可以随着填埋气体的扩散作用进入地下水,污染地下水资源[9];甲烷除了是一种温室气体外,还是一种易燃气体,当填埋场的排气系统不畅时,甲烷在填埋场的空气中积累,当甲烷的体积比达到5%~15%时,填埋场就可能发生爆炸和火灾[5],对周边环境造成严重的危害。

2.2 垃圾填埋场渗滤液的环境问题 生活垃圾填埋以后,垃圾中某些组分以溶解态或悬浮状态的形式存在于渗滤液中,伴随着水分运动发生淋滤作用形成垃圾渗滤液,它是垃圾填埋场伴生的二次污染物,所需的水分主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中受到各种物理因素、化学因素以及生物因素的影响,所以渗滤液的组分在一个相当大的范围内变动,是一种成分复杂的高浓度废水。垃圾渗滤液泄露后不仅严重威胁周边的水源,还严重影响附近的土壤环境,具体有以下几个方面:

2.2.1 有机污染物含量高 渗滤液中有机污染物组分复杂,且浓度含量高,COD高达60 000mg/L,其中以烷烃、芳烃类较多,还存在着一些酸类、酯类、醇类、酚类等。其中许多成分是过去自然界从未出现过的人工合成有机化合物,具有不同程度的生物毒性和生物富集性,长期污染会产生严重的环境安全问题[10-11]。

2.2.2 氨氮含量高 渗滤液中氨氮含量高,可达1 000mg/L以上,高浓度的铵离子具有生物急性毒性效应,如果氨离子超标就会影响附近生物的正常生长发育[12]。

2.2.3 含有多种重金属元素 渗滤液中含有多种重金属,如Zn、Cu、Cd、Pb、Ni、Cr和Hg等重金属,尤其是当生活垃圾与工业垃圾混合填埋时渗滤液中重金属种类更多、含量更高。一旦发生溢漏或渗漏,渗滤液将不可避免地污染饮用水资源,对下游的生态系统产生毒害作用[13]。

2.2.4 含有丰富的微生物 渗滤液中含有丰富的微生物,其中含有大量的致病菌和病原微生物,它们一旦进入饮用水源,将诱发各种生理疾病,严重危害附近居民的身体健康。

2.3 垃圾填埋场的地面沉降问题 垃圾填埋后,如果垃圾在填埋时如果没有被彻底、均匀地压缩,加上垃圾的某些组分在不断的降解和淋溶损失,填埋场在漫长的稳定化过程中通常会出现不同程度的沉降现象。这一行为会破坏填埋场的顶部覆盖层、底部防渗层和边坡防渗隔离层,导致垃圾渗滤液和填埋气的溢漏,污染周边环境[14-15],如果逸出的填埋气中甲烷浓度超过其极限,还可能发生爆炸[5]。此外,填埋场的不规则沉降也不利于填埋场的生态恢复和重新开发利用。

3 城市生活垃圾填埋场的治理与恢复

垃圾填埋场在运行过程或封场后,一直都存在着上述的各种生态安全隐患。因此,采取有效措施治理与恢复填埋场的生态环境,具有重要的生态意义和经济意义。现阶段,国内外开展的有关垃圾填埋场的治理与恢复工作,主要涉及填埋场的填埋气治理、渗滤液治理、场地恢复等3个方面。

3.1 填埋气的治理

3.1.1 建立导排气系统,减少填埋气产生量 在垃圾填埋场建立合理的导排气系统,减少填埋气的产生量和累积量,能有效防止填埋场发生火灾、爆炸的风险,降低填埋气的温室效应,减少填埋场的臭味,减少气体污染。一般来讲,规模较大的填埋场可以铺设专用收集管道,收集填埋气用作燃料,用于生活或工业供热;规模较小的填埋场,在填埋气不足以作为燃料的情况下,为了严防发生爆炸,必须安装填埋气的收集系统并进行火炬燃烧[16-17]。

3.1.2 填埋场的恶臭防治技术 生活垃圾填埋场恶臭污染防治的传统技术主要包括物理法、化学法和生物法,3种方法在处理填埋场恶臭过程中各有优缺点。其中,物理法操作简单、见效快,但处理恶臭浓度偏低、处理范围较小,且成本高,存在二次污染现象;化学法效率高、适用范围广,但处理持续时间短,成本高;生物法工艺简单、操作方便,且无二次污染,但筛选和培养菌种难、见效慢[8]。因此,在实际应用中应根据填埋场恶臭的特性和除臭要求等选用合适的治理方法或联合工艺,以最大程度地减少恶臭。近年来,以生物法为基础的生物除臭剂法和原位控制技术得到了快速的发展,其运行费用极低、除臭效果好、操作方便,具有巨大的发展潜力,是未来垃圾填埋场除臭的主导技术[18]。

3.2 渗滤液的治理 填埋场渗滤液的处理及排放是生活垃圾卫生填埋法面临的主要环境问题之一。到目前为止,垃圾渗滤液的处理方法主要有两大类,物理-化学处理法和生物学处理法。由于垃圾渗滤液的组分及其浓度具有很大的不稳定性,因此在选择合适的处理方法时具有很多困难。

3.2.1 设置有效的填埋场顶部防渗盖和底部防渗层,控制渗滤液产生量和释放量 填埋场渗滤液主要来源于降水和垃圾本身的内含水,其中以降水为主。因此,控制渗滤液污染,首先要设置有效的顶部防渗层,避免和减少降水的渗入,使渗滤液的形成量尽可能的小;其次是设置防渗能力强的底部防渗层和边坡防渗隔离层,避免发生渗滤液渗漏现象[13]。

3.2.2 物理-化学法处理渗滤液 物理-化学法是利用物理化学原理设计的处理工艺处理渗滤液的方法,一般作为渗滤液的预处理或深度处理工艺,但成本较高。主要处理方法有吸附法、化学沉淀法、吹脱法、高级氧化技术、膜分离处理技术等[19-20]。吸附法是通过各种不同类型吸附剂去除渗滤液的色度、金属离子和难降解有机物污染物等,处理效率高但成本也较高[21];化学沉淀法是通过加入某种化学沉淀剂发生化学反应将渗滤液中溶解性离子转化成不溶性固体,以去除渗滤液中难降解有机物和重金属等[22];吹脱法是对渗滤液的一种预处理,能有效去除渗滤液中的氨氮,调整其C/N比,有利于后续的生化处理,但易造成二次污染[23];高级氧化技术是通过羟基将难降解有机污染物氧化成小分子有机污染物以去除渗滤液有机污染物的方法,主要有光催化氧化法、电化学氧化法、Fenton氧化法等;膜分离处理技术主要包括反渗透、超滤及微孔过滤等,膜分离技术已逐渐被国内外发达地区采用处理垃圾的渗滤液[24]。

3.2.3 生物学法处理渗滤液 生物学处理法是利用微生物的新陈代谢作用吸附降解作用去除渗滤液中污染物的方法,一般分为好氧生物处理、厌氧生物处理和兼性生物处理3种。好氧生物处理主要是利用好氧微生物降解渗滤液中的有机物,有效去除COD、BOD5和重金属,具有良好的运行效能,主要处理方法有活性污泥法[25]、稳定塘[26]和序批式反应器、生物转盘[27]等方法;厌氧生物处理主要是利用厌氧细菌降解、稳定渗滤液中的有机物,具有操作简单,运行费用低等优点,其处理处理工艺主要包括:厌氧序批式反应器[23]、上流式厌氧污泥床[28]、上流式厌氧过滤器[29]、厌氧折流板反应器[30]等;兼性生物处理,即采用厌氧-好氧生物相结合处理渗滤液,处理效果较好,且操作简单,运行费用低,具有广泛的应用前景[25]。

3.2.4 人工湿地处理渗滤液 人工湿地含有多种微生物,它们可以与渗滤液中有机物、氮磷及重金属等污染物发生生化反应,降解污染物,具有成本低、管理方便、处理效果好等优点[31]。人工湿地处理填埋场渗滤液在我国许多地区具有一定的适用性。

3.3 填埋场的生态恢复 按照我国《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程》(CJJ112-2007)规定,填埋场停止使用后必须进行相关的生态恢复,实施封场工程。同时,我国土地资源紧缺,生态恢复效果合格的填埋场,可用来兴建各类厂房、停车场、公园等,有利于进一步提高土地的利用价值,实现土地的合理利用。垃圾填埋场生态恢复的整体原则可以参考《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程》(CJJ112-2007)。首先,建立完整的封场覆盖系统。其次,要保证场地的绿化工程与周围景观相协调,并根据场地覆盖层土壤的性质和当地气候条件配置合理的植物群落,不易选用根系穿透力强的树种。再次,还应及时对填埋垃圾进行压实处理并设置完善的填埋气导排设施,预防产生场地沉降和填埋气爆炸,避免发生危险[32]。

4 结语

卫生填埋技术是目前我国生活垃圾处理的主要手段。但与此同时,由于垃圾填埋产生的大量填埋气和渗滤液,对周边生态环境造成了严重的危害。虽然现阶段针对填埋气和渗滤液的处理方法较多,但这些方法均具有不同程度的缺陷,如何选择最佳的处理技术方法,降低运行成本,提高处理效果,改善填埋场的生态环境,是目前急需要解决的关键问题。因此,在未来的工作中,应借鉴发达国家的先进经验,结合中国国情,切合当地垃圾填埋场的特点,在遵循生态经济原则和国家相关政策下,因地制宜的开展垃圾填埋场的治理和生态修复工作,促进我国生态与经济的可持续发展。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.城市、县城和村镇建设统计公报[M].2008.

[2]董锁成,曲鸿敏.城市生活垃圾资源潜力与产业化对策[J].资源科学,2001,23(2):13-16,25.

[3]韩怀芬,金漫彤,迟春娟,等.适合我国国情的城市生活垃圾处理方法[J].环境污染与防治,2000,22(6):40-41.

[4]赵由才.城市生活垃圾卫生填埋场技术与管理手册[M].北京:化学工业出版社,1999:125-139.

[5]王炜,张小梅,刘茂.垃圾填埋场火灾爆炸风险分析[J].环境卫生工程,2005,13(5):41-44,47.

[6]杭正芳.邻避设施的区位选择与社会影响研究以西安市垃圾填埋场为例[D].西安:西北大学,2013:20-23.

[7]李海玲.我国典型城市生活垃圾填埋场温室气体甲烷排放特征研究―以北京市某大型生活垃圾填埋场为例[D].兰州:兰州大学,2014.

[8]胡斌.垃圾填埋场恶臭污染解析与控制技术研究[D].杭州:浙江大学,2013.

[9]陈鹏远.垃圾填埋的生态环境问题及治理途径[J].中国高新技术企业,2015,18:93-94.

[10]anic compounds in municipal landfill leachates[J].Water Science and Technology,2000,42(7-8):323-323.

[11]Sakakibara Y,KurodaM.Electric promptingand control of denitrification[J].Biotechnology and Bioengineering,1993,42(4):535-537.

[12]赵宗升,刘鸿亮,李炳伟,等.垃圾填埋场渗滤液污染的控制技术[J].中国给水排水,2000,16(6):20-23.

[13]赵勇胜,洪梅,董军.城市垃圾填埋场地下环境污染及控制对策[J].长春工业大学学报(自然科学版),2007,28(增刊):136-141.

[14]Daniel D.E.,Koerner R M,Bonaparte R,et al.Slope stability of geosynthetic clay liner test plots[J].Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering,1998,124(7):628-637.

[15]冯国建,城市生活垃圾填埋场降解及沉降模型研究[D].重庆:重庆大学,2010.

[16]Fokion E.Landfill gas as an alternative fuel for pollution prevention and energy productio[D].California:University of Southern California,1998.

[17]黄婷,庄毅璇,林楚娟.垃圾填埋气体处理和利用的可行性研究[J].当代化工,2012,41(3):298-301.

[18]石磊,边炳鑫,赵由才,等.城市生活垃圾卫生填埋场恶臭的防治技术进展[J].环境污染治理技术与设备,2005,6(2):6-9.

[19]张贺.垃圾填埋场渗滤液处理技术研究[D].武汉:华中师范大学,2014.

[20]张胜利.基于垃圾渗滤液中有机污染物特征的预处理研究[D].成都:西南交通大学,2010.

[21]Aziz H.A.,Adlan M.N.,Zahari M.S.M.et al.Removal of ammoniacal-nitrogen(N-NH3)from municipal solid waste leachate by using activated carbon and limestone[J].Waste Management and reserch,2004,22(5):371-375.

[22]Tatsi A.A.,Zouboulis A.I.,Matis K.A.,et al.Coagulation-flocculation pretreatment of sanitary landfill leachate[J].Chemosphere,2003,53(7):737-744.

[23]刘静,刘强.垃圾填埋场渗滤液对生态环境的污染影响及其治理[J].北方环境,2012,24(1):8-89.

[24]杨宪平,牛瑞胜.一种垃圾渗滤液的处理技术[J].安全与环境工程,2011,18(2):49-51.

[25]徐迪民,陈绍伟,宋伟如,等.低氧-好氧两段活性污泥法处理垃圾填埋场渗滤水的研究[J].中国环境科学,1989,9(4):311-315.

[26]吴荻,熊向阳,孙蔚F,等.三级稳定塘在垃圾渗滤液处理系统后续处理中的应用[J].信阳农业高等专科学校学报,2005,15(1):33-35.

[27]Henderson J.P..Besler DA,Atwater J.et al.Treatment of methanogenic landfill leachate to remove ammonia using a rotating biological contactor(RBC)and a sequencing batch reactor(SBR)[J].Environmental Technology,1997,18(7):687-698.

[28]徐竺,李正山,杨玖贤.上流式厌氧过滤器处理垃圾渗滤液的研究[J].中国沼气,2002,20(2):12-15.

[29]李军,王宝贞,王淑宝,等.生活垃圾渗滤液处理中试研究[J].中国给水排水,2002,18(3):1-6.

[30]刘启东,王玉珍.厌氧折流板反应器处理垃圾渗滤液工艺设计[J].工业水处理,2008.28(8):75-76.

[31]BulcT.,VrhovsekD.,KukanjaV..Theuseof constructed wetland for landfill leachate treatment[J].Water Science and Technolgy,1997,35(5):301-306.