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关键词:填埋场;系统设计;防渗设计;施工方法
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
前言:
随着经济的发展,人们生活消费水平的提高,城镇的生产垃圾、生活垃圾、商业垃圾和旅游垃圾等大量城市固体废弃物日渐增加,生活垃圾处理主要有填埋处理、焚烧处理、堆肥处理三种方式,目前我国城市生活垃圾和工业固体废弃物最主要的处理方式是填埋,全国超过70%的固体废弃物被送至填埋场进行填埋处理。
生活垃圾填埋场工程设计分生产管理区、卫生填埋区及渗滤液处理区三部分,卫生填埋区主要包括:填埋库区土方清基工程、地下水导排系统、防渗系统、渗滤液收集导排系统、填埋气体导排系统、封场覆盖系统、垃圾坝、截洪沟、卸料平台、库区道路、环境监测设施等。
其中防渗工程是填埋场设计的核心,其专业性、技术性很强,选用的材料质量及施工安装水平是影响工程质量的关键,防渗工程失败将会对填埋场整体工程造成无法弥补的损失。填埋场防渗设计方式按场地水文地质类型可分为天然防渗、人工防渗和复合防渗方式。人工防渗按防渗处理类型可分为水平防渗和垂直防渗两种方式,水平防渗是指防渗层水平方向布置,防止垃圾渗滤液向下渗透污染地下水;垂直防渗是指防渗层竖向布置,防止垃圾渗滤液向四周横向渗透污染地下水。垂直防渗方式场用于具有独立的水文地质单元,且场底不透水层较浅的填埋场,由于东南沿海地下水位较高且水文单位独立较少,安全性较弱,故水平防渗方式是东南地区填埋场最常用的防渗方式,该种防渗方式具有适用范围广、防渗效果好等特点。
1 防渗方式适用范围
1.1 天然防渗
天然防渗方式主要对场地的土壤、水文地质条件要求较高,场地所在地区一般年自然蒸发量要超过年降水量50cm,粘土铺设厚度大于2m,填埋场地为可溶性场地,具有不透水或低透水的粘土层(渗透率<10-7cm/s,场地土壤、水位地质具有能可靠地将渗滤液截留在垃圾中以免扩散的条件,这种情况适宜采用天然防渗方式。
1.2 人工防渗
当填埋场土壤、水位地质条件不能满足天然防渗应用条件要求时,为确保渗滤液不渗漏或者把渗滤液的渗漏量降低到最低,则需要采取人工防渗材料作防渗衬层。
1.3 天然、人工结合的防渗方式
场地天然地质条件较好,即地基粘土液体传导性很低,但在长期运行中不能保证完全防止渗滤液渗透,为使填埋场的建设既符合国家对填埋场的污染控制标准又经济可行,常采用天然和人工结合的防渗方式,这种防渗方式多用于山谷型填埋场,
2 防渗系统设计
防渗系统是利用天然的或人工防渗材料铺设覆盖整个填埋库区.形成防止垃圾渗滤液渗透到地下的系统,天然防渗材料主要为粘土,人工防渗材料主要有HDPE(高密度聚乙烯)土工膜(主防渗材料)以及钠基膨润土垫GCL(辅助材料)。
2.1 主防渗膜材料
目前使用最广泛的填埋场防渗材料是高密度聚乙烯(HDPE)土工膜,它具有如下特点:①具有很强的防渗性能,其水蒸气渗透系数≤1.0×10-13(g·cm/cm2·s·Pa);②化学稳定性好.具有较强的抗腐蚀性(耐酸、碱)及抗老化能力;③机械强度高,具有较强的弹性,其屈服伸长率为12%,断裂伸长率达到700%;④施工技术成熟;⑤材料气候适应性强,耐低温;⑥与粘土具有很强的互补性,共同构成防渗结构层,可提高防渗性能;⑦性价比合理。
2.2次防渗材料
钠基膨润土垫(GCL)作为辅助防渗材料,它不仅防渗性能良好,而且可以与HDPE土工膜紧密接触而形成复合防渗结构,防渗效果大大提高。另外钠基膨润土垫(GCL)也有对HDPE土工膜的保护作用,对于粘土资源不丰富的地区,可采用钠基膨润土GCL代替粘土作为土工膜下保护层。
2.3土工布
土工布在填埋场中主要作为防渗膜的保护材料,其良好的弹性、抗拉和抗老化性能,对HDPE土工膜具有很好的保护作用。另外土工布也可铺设在地下水碎石导排层以及渗滤液导排层外侧起隔离反滤层作用。
结合国内东南沿海某填埋场的HDPE土工膜+GCL复合防渗结构图进行分析各层所用材料以及其主要作用。
2.4实例分析
库底复合防渗衬层结构层构成
库底防渗各衬层由下至上各层材料及作用:场底基础层+轻质有纺土工布支撑反滤层+地下水收集导流层+无纺土工布隔离层+压实土壤层+钠基膨润土防水毯GCL次防渗层+2.0mm厚单糙面HDPE土工膜主防渗层+无织造土工布膜上保护层+渗滤液收集导流层+轻质有纺土工布反滤隔离层;
3.防渗施工技术要点
防渗膜的施工是整个垃圾填埋场防渗工程的关键部分,具有较高的技术含量,而且具有不可逆转性.只能一次成功,一旦投入使用后在发现渗漏将无法弥补。因此,应作为专项工程,由具有防渗专业施工资质的公司承担。在防渗系统施工过程中要特别注意施工质量的可靠性。防渗系统工程的施工、验收及维护严格按照《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》(CJJ113-2007)执行。
3.1HDPE土工膜铺设技术要点
(1)施工中气温变化引起材料热胀冷缩的处理方式,HDPE土工膜在温差较大的时候,热胀冷缩现象比较严重。比如中午气温较高热胀现象十分明显,多出现在坡脚或不规则处,若不注意,将会给HDPE土工膜的铺设造成较大的影响,特别是坡脚,转角导排沟等处更应该注意,因为一旦收缩太大,将会出现空鼓现象。如果空鼓严重还有被拉断的危险。正确的操作方法应是尽量在暖和和干燥天气(气温5℃以上40℃以下,风力小于四级并无雨无雪天气)下进行,以防土工膜在低温时过分收缩。在阴天多云铺设比晴天要好,应避免在盛夏阳光强烈直射的情况下进行铺设,以免形成皱纹。大面积铺设时,最好是在相近温度下进行,以防止日后在接缝处因热胀冷缩不均形成鱼嘴形孔。且最好避开高温中午时间段铺设;否则应根据HDPE土工膜的热膨胀系数,计算出在最大温差内的伸缩量,然后在铺设时预留足够的长度适应温差的变化,这种方式必须要由经验相当丰富的操作人员进行。
(2)HDPE土工膜应尽量用大宽幅产品,既减少拼接量,也即减少了焊缝条数和因焊缝原因造成的渗漏机率。HDPE土工膜作为防渗结构层中的主防渗材料在铺设过程中应加倍注意搭接宽度和焊缝质量控制,监督膜的焊接和检验,正式焊接前,先进行试焊.在焊接设备焊接的试样未通过试焊检查确认之前.不得开始正式焊接,接缝应避开棱角.避免在坡面和底面的结合部进行焊接,边坡上土工膜搭接布置时应避开横向搭接,边坡以下横向搭接焊缝位置应离开坡面底部边线1.5m以上:避免形成“+”形接缝,宜采用错缝搭接。HDPE膜铺设焊接过程,电器设备、电源线路应符合有关专业规范要求,除热风焊接外,热风枪的嘴部在任何情况下都不得与HDPE膜面接触,并且尽可能的远离膜面、人体、机械等物体。热风枪、砂轮机和焊机拖带的电源线在使用过程中,必须最大限度的远离其工作部位,以免损伤电线发生漏电。焊机在不使用时,不得直接放置在HDPE膜面上,应放置在支架或沙袋带上。严禁将从挤压焊接机枪头摘下的焊料物直接丢弃在土工膜面上。并且要及时、认真地填写HDPE膜铺设施工记录表、HDPE膜试样焊接记录表、HDPE膜热熔焊接检测记录表、HDPE膜挤压焊接检测记录表和HDPE膜施工工序质量检查评定表。
(3)对铺设好的防渗材料应及时压放土袋,土袋成行放置,彼此紧挨,要压在大片边缘有待接缝处。铺好后的土工膜应及时覆盖,以免紫外线照射而老化,或被风掀起、撕破。边坡防渗材料之上袋装土,为土或砂砾填充袋,袋装土采用的袋子为抗老化编织袋。填充砂砾为粒径小于10mm的土或砂砾,该层土袋(不宜装得过满,50~80%为宜)随废料转运而码放,袋装土可用废旧轮胎替代。
(4)HDPE土工膜施工现场禁止吸烟,还应配备消防设施,不得穿带铁钉的鞋或高跟硬底鞋到膜面上行走,不允许从事有可能破坏土工膜成品的一切活动。
3.2GCL的铺设要点
(1)膨润土楚的搭接要严格按照规范规定的要求进行。
(2)钠基膨润土垫及HDPE土工膜的取样检验应严格按规范规定的土工膜性能指标内容执行,配套的颗粒膨润土粉应是与膨润土垫中相同的钠基膨润土粉。
(3)不能在大风、雨雪的天气下进行,铺设时应与HDPE土工膜的铺设配合进行.尽量减少合成膨润土暴露时间。
(4)铺设膨润土前应注意铺设的正反方向,铺设时应尽量减少膨润土垫在地基上的拖拉,以免膨润土垫受到损坏。
(5)在合成膨润土垫发生损伤的情况下,严格按规范规定的方法进行修补。
3.3无纺土工布铺设技术要点
(1)土工膜上层铺设的无纺布保护层。应具有较强的抗老化性和柔韧性。
(2)无纺布搭接优先采用缝接.也可用热风机焊接。相临两块无纺布搭接宽度不应低于20cm。土工布缝接用的线应为抗老化线。
(3)无纺土工布在安装过程中破损.应采用同等规格质量的土工布进行修补,修补尺寸大于孔洞至少300mm。
4 .结束语
防渗膜的施工铺设是整个垃圾填埋场防渗工程的关键部分,施工时只要按照科学、合理的施工规范及标准操作,那么就可以保证安全填埋场得以正常运行,对环境所造成的影响降到最低。
参考文献:
赵由才,宋玉主编《生活垃圾处理与资源化技术手册》;冶金工业出版社;
赵由才主编.《城市生活垃圾卫生填埋场技术与管理手册》.同济大学.
王汉强,沈楼燕,吴国高主编《固体废物处置堆存场环境岩土技术》;科学出版社;
1 增城市棠夏生活垃圾填埋场的现状
增城市棠厦垃圾填埋场位于增城市荔城街棠厦村,距离市区约12.6km,该场主要填埋增城市下属的六个镇街的生活垃圾。填埋场于1996年12月投入使用,日进垃圾量约200吨/天,自开始使用到2008年5月止,堆填垃圾达80多万吨,已填的垃圾堆体占地面积达48982m2,占填埋库区面积为58.22%。
填埋场为毫不设防的简易垃圾填埋场,场区内臭味四溢、蚊蝇四处乱窜,垃圾渗沥液通过地表遍布填埋场的空地;场内没有作业道路,作业方式十分简易,采用的是高处向下倾倒、简易压实、简易杂土覆盖作业;填埋场存在严重的环境污染及安全隐患。
垃圾填埋场平面布置图 垃圾填埋场实拍照片
2 简易垃圾填埋场的整治方案
毫不设防的棠夏垃圾填埋场产生的环境问题主要来自以下三个方面:填埋气体的污染与安全隐患、垃圾渗沥液的污染、填埋场的景观问题。针对污染现状,对各种污染源实施了行之有效的整治措施。
2.1填埋气体的整治
填埋的垃圾经微生物分解会产生填埋气体,气体的主要成分为甲烷(30%~40%)和二氧化碳(40%~50%)
现状垃圾堆体高度约40~50m,未设置填埋气体导排系统,填埋气体在填埋场的聚集,当甲烷浓度达到5~15%时,遇到火种会发生爆炸,当浓度达到40%以上时,遇到火种会迅速燃烧。另外,甲烷和二氧化碳都是温室气体。为有效解决填埋气体的环境问题,拟在现状垃圾堆体区域按照间距40m梅花状分布气体导排系统,导排系统实施方案如下:
(1) 钻入DN400钢管进入垃圾堆体2/3处;
(2) 在DN400钢管中套入Dn150HDPE穿孔管,在两管之间填充16~20mm碎石;
(3) 将d400钢管拔出。
现状垃圾堆体的产气量较小,沼气利用价值不大,因此,填埋气体拟采用收集后集中燃烧排放处理方案。
2.2 防渗方案
根据工程的现状,对库区防渗进行了多方案的比选与论证,最终确定了经济、合理、可行的工程方案,下面进行详细的论述。
(1)防渗目的
防渗工程的目的,就是采用天然的或人工的防渗层,切断库区内渗沥液向库外泄漏的通道,彻底杜绝渗沥液的外渗,同时防止地下水向填埋库区的渗入,确保垃圾填埋场安全可靠的运作,减少渗沥液产生量,避免造成二次污染。因此,防渗工程的设计好坏,是关系到填埋场设计成败的关键。
(2)防渗工艺
填埋场的防渗方式可以分为自然防渗、人工防渗两种:
① 自然防渗:如果在填埋场底部和周边有足够数量的高粘性土壤的压实土壤层,且各个部位的土层保持均匀,厚度至少2m,其渗透系数≤10-7cm/s,渗透性不因与渗沥液接触而增加时,可考虑采用自然防渗。
② 人工防渗:当填埋场在地形、地貌和水文地质条件达不到自然防渗要求时,必须进行人工防渗。根据场址的工程地质和水文地质条件,人工防渗主要有以下两种形式:
a、水平防渗:水平防渗指采用人工衬层将填埋场基底与垃圾堆体完全隔离,以防止渗沥液外渗,最常见的有以下几种工艺:天然粘土防渗层、钠基膨润土软衬防渗层、高密度聚乙烯(HDPE)土工膜防渗层或者上述几种的复合防渗层。
b、垂直防渗:所谓垂直防渗,系指通过垂直库底方向、沿库底周边敷设于岩土中的防渗幕墙,使幕墙与库底以下的天然隔水层相连,使得库底以下形成一个相对独立封闭的水系,从而阻止渗沥液外渗。其适应条件是:要求填埋场库底在地下水承压水位2m之上,必须连续存在不透水层。垂直防渗幕墙可以通过帷幕灌浆工艺来实施。通过灌注压入浆液(水泥砂浆+膨润土或其它化学浆液),使浆液填充岩石裂隙,胶结成符合防渗标准要求的地下幕墙。
垂直防渗填埋场的地下水由于防渗帷幕的阻拦,不能按原来的渗流路线排泄,随着水位升高到场底以上和垃圾渗沥液混合,一并排入渗沥液调节池,由此造成清污合流,增加渗沥液处理站的负荷。一般采用场垂直防渗工艺的填埋场,其渗沥液水量是水平防渗的2~3倍。
(3)防渗方案
本填埋场总的面积为124600 m2,垃圾填埋库区面积为84127 m2,其中未堆填区的面积为35145 m2,已堆填区的面积为48982 m2。已填埋区堆填的垃圾的高度约40~50m,垃圾量约80多万吨,均为简易堆填,垃圾堆体高且不密实,现场情况非常复杂,针对复杂的现状,提出如下防渗方案:
方案一,库区完全采用高密度聚乙烯(HDPE)土工膜防渗(已填垃圾转运)
实施方案如下:①将未堆填区清淤平整,按卫生填埋要求在库底设置防渗层、地下水导排系统、HDPE防渗膜、渗沥液导排系统及导气系统;②搬运现有垃圾至未堆填区,并按照国家相关标准进行垃圾摊铺、压实、覆土压实覆土,据初步估算,未堆填区的库容约53万吨,不足以容纳现状80万吨的垃圾,需在填埋场附近找地经简单防渗处理后,作为临时的垃圾堆放点;③现状垃圾搬运完毕后,对腾空的填埋二区库底进行清淤平整,并按卫生填埋要求在库底设置防渗层、地下水导排系统、HDPE防渗膜、渗沥液导排系统及导气系统,然后将剩余的垃圾转运至该区。
方案二,整体垂直防渗
根据地质勘察院的岩土工程初步勘察报告:本填埋场库区不存在断层及断裂带,为独立的水文单元,因此采用防渗幕墙阻隔库内地下水与库外地下水的联系是有条件的。
垂直防渗具体方案如下:① 在渗沥液调节池下游(现状氧化塘以西)设置一道垂直防渗幕墙隔绝场区地下水与场外地下水的联系;② 在填埋场北侧设置一减压井排场区的地下水至地下水处理系统;③ 设置地下水处理系统:三次钻孔的地下水水质指标表明,地下水虽呈污染加重趋势,但近期地下水仅BOD5、CODcr轻度超标,因此近期仅设置滤池及沉淀池处理地下水,保证地下水达标后排放,远期根据地下水水质的变化,预留场地以备增设地下水处理系统;④ 为最大程度减小库区内地下水的污染,将储存渗沥液的调节池进行水平及边坡防渗。
(4)方案比较及推荐方案
两方案的优缺点比较如下:
方案一
优点:
① 能彻底地防止垃圾填埋场的渗沥液及气体对生态环境的污染,完全满足垃圾无害化处理要求;
② 渗沥液处理规模小,日常运行费用低;
③ 后期运行管理简便。
缺点:
① 工程耗时耗工,一次性投资大;
② 施工周期较长;
③ 转运过程会对周边大气环境造成污染;
④ 需在垃圾填埋场找面积6万m3的空地用于现状垃圾转运,难度较大。
方案二
优点:
① 工程施工便捷,一次性投资少;
② 施工周期短。
缺点:
① 根据目前地下水的污染现状,该方案近期内基本能够满足垃圾无害化处理要求,但是该区域地下水污染呈逐渐加重的趋势,随着地下水水质的变化,地下水处理系统需同步更新,此种处理方式不足以保证地下水达标,并给以后的运行管理带来诸多不便,同时,不能准确评估后期的运营费用;
② 若底部的不透水层的垂直防渗系统不能承受泄压井的水压,最终导致地下水与渗沥液的混流,将使得地下水完全污染,环境污染风险较大。
③ 地下水监测资料显示,库区的地下水水质已被污染,且污染呈逐渐加重趋势,此种情况表明,该库底的不透水层可能存在如下的其中一种情况:a、不透水层厚度不够,渗沥液已经下渗到不透水层以下的土层;b、不透水层不完整,渗沥液通过漏洞下渗到不透水层以下的土层。库底的不透水层存在上述的任何一种情况,都会导致垂直防渗方案存在较大的环境污染风险。
④ 根据江门地质勘察院的地质勘察报告:该区地下水枯、丰水期水位变幅为3.0m左右,可见地下水水量变化较大,地下水处理系统的规模很难确定。
⑤ 渗沥液处理规模为完全水平防渗的2倍,日常运行费用高。
根据上述,方案一虽然整治后,不存在环境风险,且运行管理方便,但在进行现状垃圾转运时,实施难度大,耗时耗工,投资大;方案二虽实施难度小,但整治后仍然存在环境风险,且运行管理复杂。综合本填埋场的现状特点及两方案的技术优点,本填埋场决定采用水平防渗与垂直防渗相结合的方案:在未堆填区与已堆填区之间设置一道分割坝,未堆填区采用HDPE膜水平防渗,已堆填区采用垂直防渗。
4 结论
关键字:垃圾 填埋场 设计
中图分类号:TU976文献标识码: A
一、垃圾填埋场概念及其作用
垃圾是不需要或无用固(流)体物。在城市管理中,垃圾处理的常见做法是在收集后送往堆填区域,或采用焚化炉方式焚化销毁。但两者都会造成环境污染填埋场区中的垃圾如果处理不当,不仅会发出臭味,甚至会污染地下水,并且城市可供填埋的空余土地面积越来越少,填埋式处理垃圾方法机会成本较高。焚烧化解垃圾尽管可以尽可能的少使用土地,但在销毁过程中,不可避免地会产生各种各样的有毒有害气体。多数的城市在研究减少垃圾的方法中,大多会采用鼓励资源回收的方式,但由于受到现有的资源复用技术及成本制约的影响,很多城市会放弃回收再利用的方式来处理垃圾,转而会继续采取垃圾填埋的方式来处理。
根据有关学者的调查,目前较为流行的垃圾处理方式包括卫生填埋、焚烧、堆肥等几种方式。垃圾填埋场则是通过使用卫生填埋方式,将垃圾集中堆放在某个空间内。由于采用垃圾填埋方式成本比较低、卫生程度相对较好,因而目前在国内被广泛应用。目前,我国内陆最大的垃圾填埋场是位于上海市的上海市固体废弃物处置老港城市固体废弃物填埋场,每日处理生活垃圾的总量可以达到8000吨左右。
垃圾填埋场一般采取分层覆土的填埋方式来处理垃圾,即在堆积一层垃圾之后,再在垃圾表面覆盖一层黄土,通过垃圾与黄土组成的隔断层,在降低垃圾污染的程度基础上,使垃圾与地下水源相隔开,并保持干燥、不与空气相接触。在如此条件下,垃圾就不容易大量分解。垃圾填埋场的作用不同于堆肥堆,堆肥堆处理垃圾的目的是使被掩埋的垃圾能够在短期内迅速分解。
二、垃圾填埋场设计需要考量的因素
对垃圾填埋场进行设计和施工时,首先需要考虑的任务即是选址。按照从工程安全的角度,填埋场选址应当确保周边的环境,包括生态、水、大气等等,以及人的生存环境的安全。从经济及投入成本的角度考虑,只有通过了科学的选址技术后,才能够节省工程造价。
选址应通过合理技术方案和尽可能少量的投资,以达最理想经济效益,从而达到保护环境目标。由于垃圾填埋场地会受到地质运动的影响,因此,在垃圾填埋场的设计上,需要综合考虑一个城市的垃圾产生总量,垃圾中各类垃圾的具体分类及所占比重,垃圾填埋场的场地位置,所选场地的地形结构,是否能够对地表水域进行保护,场地附近的居民情况及对居民区影响,对场地的地质条件和要求,对场地的水文地质条件要求,对场地工程的地质条件要求,对填埋场的密封层和排水层材料最低要求,对场地的使用面积要求等等。
三、垃圾填埋场设计原则
垃圾处理作为环境治理项目,应在城市总体规划下,合理对场址进行选择及处理工艺,严格控制并防止产生二次性污染,防止对环境造成新污染。一是要全面贯彻国家方针政策,在城市规划下,从当地实际出发,统筹兼顾做好垃圾资源的综合利用和合理利用。二是要因地制宜,选择合理技术方案,寻求垃圾填埋场建造的技术和模式,形成类型丰富、层次较多配套技术。三是坚持科学态度,通过采用新的工艺、新的材料、新的设备,以进一步改进并完善垃圾填埋场地的建设。
四、垃圾填埋场具体设计措施
1、坚持合理选址。应当服从城市的总体发展规划,应满足一定容量的库存要求,所承担的服务年限一般要在10年之上,场址应具备良好自然条件,包括地质、气象、无居民等。场址的运距应尽可能的缩短,以进一步降低运费,距离一般不超20公里,应具备较好的建设条件。
2、科学选择填埋工艺。卫生填埋是每日把运到场,经计量判定后填入填埋场。垃圾根据指定单元作业点卸下,卸后用推土机推动,然后用压实机碾压。经过分层压实,达到目标高度后,在上面覆盖上粘土、聚乙烯膜料。重复前述卸料、推铺、压实和覆盖过程。垃圾压实密度,每层垃圾厚度,覆土矿工厚度,填埋顺序,粘土构造等都需要进行设计测定。
3、渗滤液处理。垃圾的渗滤液呈淡茶色或暗褐色,有着浓烈腐化臭味,成分比较复杂,毒性强烈,其中有机物含量比较多,被列入优先污染控制物。垃圾渗滤液来源,垃圾本身所带水分,垃圾中有机物分解后产生的水,以各种方式进入到垃圾填埋场地的大气降水、地下水等等。做好防治工作,防止多余水分产生。
4、选择配套工程。一是围墙工程。可在场周设置围墙,以防止垃圾中的轻质物随风飘到场外。同时要有一个全封闭填埋场便于管理。二是绿化工程,在场周围大量种植树木,形成绿化隔离带,尽可能多种植树木与草坪,封场后及时种上草皮灌木。三是给水工程,由生活、生产用水组成,包括冲洗、堆肥、洒水、绿化等。四是消防工程。外设消火栓,建造水塔,兼作消防水池,要求水塔内消防水量短期内不被动用,进水根据水位自动控制。五是防洪工程。沿着填埋区的四周,设计一圈排水明渠,以收集雨水,断面为梯形状,收集后雨水排到场外。在路内侧建造排水沟,以拦截体表径流水。
五、结语
总之,垃圾填埋场地设计不仅是一个处理垃圾的一个生物工程,更是一项社会工程。设计人员除了需要在前期、中期及后期考虑到诸多工程设计过程之外,还需要考虑人文、社会、人类生存环境等诸多因素影响。
参考文献
[1]楼紫阳,李鸿江,赵由才.渗滤液难降解物质物化性质研究[J].水工业市场.2011年08期
[2]王兴全,陈颂,山谷形垃圾填埋场渗滤液调节池位置的选择[J].市政技术.2009年S1期
垃圾填埋处理技术是一种特殊形式的综合利用技术。因为垃圾填埋后的无害化过程实质上就是生化处理过程,由于垃圾填埋场主要存在占地面积大,选址困难,因此填埋场渗滤液的生产及其避免对环境造成危害,则是填埋场设计、设计和运行中必须加以重点的问题。在此,针对吴忠市城市生活废气物无害化综合垃圾处理场运行中有可能出现的以下问题加以重视。
1.渗滤液渗入地下问题
由于高浓度的渗滤液较难处理,加之渗滤液收集量不大,而我市的垃圾处理场与污水场有甚远,不能借用污水处理场进行处理,所以防止渗滤液渗入地下。由于填埋场添埋垃圾年限较长,加上填埋后垃圾在场内随着时间的推移逐步分解,所产生的渗滤液全部将流出场内,而且吴忠市垃圾填埋场因为投资受限而无法按要求建造渗滤液最终处理系统,所以渗滤液的处理上要自始至终进行监测,防止污染地下环境。
2.废气排不畅
填埋场内封闭后,气体的导出采取燃烧处理,随时监测,不能出现垃圾场内由于温度过高,场内产生的气体不能即时导出,有可能发生爆炸的事故。由于垃圾处理与市区较远,所生产的气体不能利用,即时导出是直接安全的方法。
3.修建排水问题
垃圾填埋场位于牛首山下,下雨时形成山上洪水冲下来,对填埋场造成毁坏,如果洪水不能及时排出,雨水渗入垃圾填埋场中对防渗成造成负担。所以必须在填埋场外修建排水沟,将洪水及时排出场外。
4.解决处理中的技术问题
由于吴忠市垃圾和技术选择受到垃圾成份、经济发展水平、自然条件及传统习惯因素的影响,垃圾填埋是吴中市垃圾处理未来8-10年的固定模式。目前吴忠市垃圾处理年限为8年,8年后,随着经济的发展,科学技术的提高,对其他填埋场提出更高的要求,这样才能造福吴忠人民,解决垃圾填埋技术中垃圾焚烧和生化处理带来得好处。
国外发达国家的城市生活垃圾从收集、运输到处理技术,经过几十年的发展和完善已非常成功,并积累了许多经验。在收集方面,国外发达国家已经全面采用垃圾分类收集方式,有效地实现废物的最大程度回收和再生利用。为卫生填埋、垃圾堆肥、焚烧发电、资源综合利用等垃圾处理方式应用奠定了基础,为实现垃圾“资源化、减量化、无害化”的处理目标,提供了有力保障,并且推动经济效益和社会效益。在处理方面,广泛采用的城市垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥和综合利用四种处理方式;在投资方面,国外发达国家对垃圾处理的投资力度很大,资金来源多样化,使得垃圾处理技术和垃圾处理设备的研究工作蓬勃发展。吴忠市城市垃圾处理的目标是实现城市生活垃圾“减量化、无害化、资源化”的统一,也就是说保证城市生活垃圾中的各类有用物质得到直接回收利用及转换利用。
二、吴忠市城市垃圾处理三种方法的运用
解决垃圾问题的目标是将垃圾减量化、资源化和无害化处理.目前主要有三种方法:卫生填埋、焚烧及高温堆肥,以下对这三种技术在吴忠市城市垃圾处理过程中的运用作一比较。
1.垃圾卫生填埋
垃圾卫生填埋是一种保护环境质量,防治垃圾二次污染的最终处理技术,处理垃圾的比重最大,被认为是必备的首选技术。其主要表现在:卫生填埋场的选址及工程设计日益严格和规范;基础防渗技术、衬层铺设、填埋作业、渗滤液疏导和循环利用及填埋气体回收后再利用技术日趋成熟,渗滤液和填埋气体的二次污染防治技术及资源开发的迅速发展以及填埋操作所使用的多种机械都带来了较大的发展,由于无论采用何种垃圾处理方法,最终都会产生一些残渣需要处理,所以垃圾卫生填埋场是垃圾处理方案中必不可少的,垃圾卫生填埋最大的优点是投资费用较低,对垃圾的产量变化适应能力加强,可选用非耕地作场址。缺点是大量占用土地,资源回收率低。目前,吴忠市选择垃圾卫生填埋就是基于上述考虑,并且吴忠城市大多垃圾混装,无机物含量高,收集方法落后,以及垃圾处理所需的大量资金难以落实。因此目前采用单一的垃圾填埋技术。相信随着城市的发展扩大,对填埋场的技术标准越来越高,垃圾填埋技术将逐步与其他垃圾处理技术方式综合利用,取长补短,使垃圾填埋技术上一个新的台阶。
2.垃圾焚烧
焚烧是一种城市垃圾的高温焚烧处理工艺。垃圾焚烧则有使垃圾高度减量化、无害化和可供热、发电等优点,但垃圾焚烧需要一次性投资,处理成本较高,同时焚烧处理工艺复杂。针对吴忠是经济不发达地区,而且垃圾的可燃物比较少,热值低,不适于目前的吴忠城市垃圾处理,在以后城市经济迅速增强,人民的生活水平大幅度提高,垃圾焚烧技术的应用和建设运营会得到普遍公认。
3.垃圾高温堆肥
垃圾高温堆肥是指在一定温度下,对垃圾进行发酵、生物分解,使垃圾达到无害化的方法。这种方法,比较简单,投资比焚烧法低,较卫生填埋高,并且可以做到垃圾资源化利用。但垃圾堆肥的进场成分需要控制,否则堆肥产品质量将非常难以把控。堆肥产品销售也需要有较好的市场机制配合。采取这种方法,最主要的是对进场垃圾成分进行控制。国内外的垃圾堆肥实践充分证明,混合垃圾堆肥处理技术复杂,成本高,产品质量差,缺乏生命力,没有分类收集、堆肥处理是没有出路的。由于吴忠经济落后,垃圾混装,无机物与有机物的成分难以控制,甚至无机物增多,并且目前的吴忠市场对堆肥产品的质量不能确定,产品销售是一大难题。最终产生的不可用物仍需要处理。针对这种情况,也不能采用这种方法。
我市的垃圾处理技术有较高的水平,但是垃圾填埋场是一种比较保守的方法,从国外资料来看,垃圾处理发展的形式是:(1)分类收集垃圾越来越受到重视。实行生活垃圾分类收集,提高生活垃圾中可利用物的利用率,潜力很大。同时通过分类收集,还可以减少垃圾处理量,节约能源和土地资源,避免危险废物对环境和人体健康造成严重危害,是一项利国利民的事业。(2)垃圾填埋的标准越来越高,填埋比例逐步下降。(3)垃圾焚烧将稳步发展。但是吴忠城市垃圾处理符合国家规定的“减量化、无害化、资源化”的原则。城市生活垃圾处理是一个复杂的系统工程,任何单一的处理措施都无法满足。这样,才能有效地改善城市垃圾对环境造成的污染,提高城市的人居环境质量,造福吴忠人民。
我国对垃圾处理方案选择提出了指导性原则:卫生填埋、焚烧、堆肥等垃圾处理技术及设备都有相应的适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、综合治理和利用的原则下,可以合理选择其中一种或适当组合。从吴忠市城市垃圾处理技术来看,随着城市经济发展水平、技术水平、社会环境的变化,城市垃圾处理技术应向多元化方向发展,向系统处理方向发展,走可持续发展的道路!
1.1为了引导城市生活垃圾处理及污染防治技术发展,提高城市生活垃圾处理水平,防治环境污染,促进社会、经济和环境的可持续发展,根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和国家相关法律、法规,制定本技术政策。
1.2城市生活垃圾(以下简称垃圾),是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。
1.3本技术政策适用于垃圾从收集、运输,到处置全过程的管理和技术选择应用,指导垃圾处理设施的规划、立项、设计、建设、运行和管理,引导相关产业的发展。
1.4应在城市总体规划和环境保护规划指导下,制订与垃圾处理相关的专业规划,合理确定垃圾处理设施布局和规模。有条件的地区,鼓励进行区域性设施规划和垃圾集中处理。
1.5应按照减量化、资源化、无害化的原则,加强对垃圾产生的全过程管理,从源头减少垃圾的产生。对已经产生的垃圾,要积极进行无害化处理和回收利用,防止污染环境。
1.6卫生填埋、焚烧、堆肥、回收利用等垃圾处理技术及设备都有相应的适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、综合治理和利用的原则下,可以合理选择其中之一或适当组合。在具备卫生填埋场地资源和自然条件适宜的城市,以卫生填埋作为垃圾处理的基本方案;在具备经济条件、垃圾热值条件和缺乏卫生填埋场地资源的城市,可发展焚烧处理技术;积极发展适宜的生物处理技术,鼓励采用综合处理方式。禁止垃圾随意倾倒和无控制堆放。
1.7垃圾处理设施的建设应严格按照基本建设程序和环境影响评价的要求执行,加强垃圾处理设施的验收和垃圾处理设施运行过程中污染排放的监督。
1.8鼓励垃圾处理设施建设投资多元化、运营市场化、设备标准化和监控自动化。鼓励社会各界积极参与垃圾减量、分类收集和回收利用。
1.9垃圾处理技术的发展必须依靠科学技术进步,要积极研究新技术、应用新工艺、选用新设备和新材料,加强技术集成,逐步提高垃圾处理技术装备水平。
二、垃圾减量
2.1限制过度包装,建立消费品包装物回收体系,减少一次性消费品产生的垃圾。
2.2通过改变城市燃料结构,提高燃气普及率和集中供热率,减少煤灰垃圾产生量。
2.3鼓励净菜上市,减少厨房残余垃圾产生量。
三、垃圾综合利用
3.1积极发展综合利用技术,鼓励开展对废纸、废金属、废玻璃、废塑料等的回收利用,逐步建立和完善废旧物资回收网络。
3.2鼓励垃圾焚烧余热利用和填埋气体回收利用,以及有机垃圾的高温堆肥和厌氧消化制沼气利用等。
3.3在垃圾回收与综合利用过程中,要避免和控制二次污染。
四、垃圾收集和运输
4.1积极开展垃圾分类收集。垃圾分类收集应与分类处理相结合,并根据处理方式进行分类。
4.2垃圾收集和运输应密闭化,防止暴露、散落和滴漏。鼓励采用压缩式收集和运输方式。尽快淘汰敞开式收集和运输方式。
4.3结合资源回收和利用,加强对大件垃圾的收集、运输和处理。
4.4禁止危险废物进入生活垃圾。逐步建立独立系统,收集、运输和处理废电池、日光灯管、杀虫剂容器等。
五、卫生填埋处理
5.1卫生填埋是垃圾处理必不可少的最终处理手段,也是现阶段我国垃圾处理的主要方式。
5.2卫生填埋场的规划、设计、建设、运行和管理应严格按照《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》、《生活垃圾填埋污染控制标准》和《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》等要求执行。
5.3科学合理地选择卫生填埋场场址,以利于减少卫生填埋对环境的影响。
5.4场址的自然条件符合标准要求的,可采用天然防渗方式;不具备天然防渗条件的,应采用人工防渗技术措施。
5.5场内应实行雨水与污水分流,减少运行过程中的渗沥水(渗滤液)产生量。
5.6设置渗沥水收集系统,鼓励将经过适当处理的垃圾渗沥水排入城市污水处理系统。不具备上述条件的,应单独建设处理设施,达到排放标准后方可排入水体。渗沥水也可以进行回流处理,以减少处理量,降低处理负荷,加快卫生填埋场稳定化。
5.7应设置填埋气体导排系统,采取工程措施,防止填埋气体侧向迁移引发的安全事故。尽可能对填埋气体进行回收和利用;对难以回收和无利用价值的,可将其导出处理后排放。
5.8填埋时应实行单元分层作业,做好压实和每日覆盖。
5.9填埋终止后,要进行封场处理和生态环境恢复,继续引导和处理渗沥水、填埋气体。在卫生填埋场稳定以前,应对地下水、地表水、大气进行定期监测。
5.10卫生填埋场稳定后,经监测、论证和有关部门审定后,可以对土地进行适宜的开发利用,但不宜用作建筑用地。
六、焚烧处理
6.1焚烧适用于进炉垃圾平均低位热值高于5000kJ/kg、卫生填埋场地缺乏和经济发达的地区。
6.2垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其它炉型的焚烧炉。禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉。
6.3垃圾应在焚烧炉内充分燃烧,烟气在后燃室应在不低于850℃的条件下停留不少于2秒。
6.4垃圾焚烧产生的热能应尽量回收利用,以减少热污染。
6.5垃圾焚烧应严格按照《生活垃圾焚烧污染控制标准》等有关标准要求,对烟气、污水、炉渣、飞灰、臭气和噪声等进行控制和处理,防止对环境的污染。
6.6应采用先进和可靠的技术及设备,严格控制垃圾焚烧的烟气排放。烟气处理宜采用半干法加布袋除尘工艺。
6.7应对垃圾贮坑内的渗沥水和生产过程的废水进行预处理和单独处理,达到排放标准后排放。
6.8垃圾焚烧产生的炉渣经鉴别不属于危险废物的,可回收利用或直接填埋。属于危险废物的炉渣和飞灰必须作为危险废物处置。
七、堆肥处理
7.1垃圾堆肥适用于可生物降解的有机物含量大于40%的垃圾。鼓励在垃圾分类收集的基础上进行高温堆肥处理。
7.2高温堆肥过程要保证堆体内物料温度在55℃以上保持5~7天。
7.3垃圾堆肥厂的运行和维护应遵循《城市生活垃圾堆肥处理厂运行、维护及其安全技术规程》的规定。
7.4垃圾堆肥过程中产生的渗沥水可用于堆肥物料水分调节。向外排放的,经处理应达到《污水综合排放标准》和《城市生活垃圾堆肥处理厂技术评价指标》要求。
7.5应采取措施对堆肥过程中产生的臭气进行处理,达到《恶臭污染物排放标准》要求。
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。
关键词:生活垃圾 垃圾填埋场 发展
一、我国垃圾填埋场总述
在对城市发展所造成的各种垃圾的处理中,一般是采用填埋、焚烧或者堆肥的方式,而在以上几种处理方式中,将垃圾运到城市进行填埋是一种较为可取的方法,因此,垃圾填埋场便应运而生了。我国经济在近三十年来得到了突飞猛进的增长,后来垃圾填埋场的出现减轻了垃圾对我国经济增长的制约。这不得不得益于我国政府在对处理生活垃圾上的重视,特别是从1998年以来,我国城市生活垃圾产生量平均以8.98%的速度持续增长,产生垃圾堆存量已达66亿吨,来源于668座城市,随着生活水平的提高,垃圾的成分也在变化,其垃圾热量不断上升、容重继续下降、有机物比例增大、可回收利用物增加等特征。
垃圾填埋场的主要原理是将一个城市的垃圾运到城市近郊的空地上将垃圾用土地掩埋,从而使这些垃圾能够和空气以及地下水隔离起来,这样在不污染空气和地下水的基础上利用土壤的分解能力将掩埋的垃圾分解成有机肥料。
二、国外垃圾填埋场经验
(一)国外垃圾填埋场的现状
国外的发达国家将垃圾进行填埋的方法大概是从1980年后开始的,而此类想法的产生时间从70年代就有了。特别是在美国,现在对生活垃圾已经不仅仅是局限于对垃圾的填埋和处理掉,而是考虑到如何能够把现有的垃圾综合利用起来,以此将垃圾填埋场转型为垃圾能源再生处置场。而且这在美国已经初具规模,并且通过确定垃圾场的再生标准,成立了北美废弃物协会,在进行垃圾处理的同时,将可以回收利用的垃圾整理出来,采用先进的消毒技术,重新回到市场上,卖给相关的需求者。而德国对于垃圾填埋场则更加严格,为了安全考虑,德国在对垃圾进行处理中,更加考虑垃圾填埋的兼容效果,例如,对垃圾进行有效处理的同时,也关注垃圾填埋场操作员工的安全性;对周围居民的影响,不定期对垃圾填埋的影响作用进行总结评价;以及对垃圾处理过程中充分考虑到减容性,从垃圾中挑选出可以回收利用资源后,将垃圾进行压缩,再进行回填。
(二)国外垃圾填埋场的再生概念
从对垃圾填埋场进行分析中我们可以得出,国外的垃圾填埋场在处理生活垃圾时,不仅仅只是对垃圾的简单处理,而且特别注重对垃圾的再生。垃圾填埋场的再生,也就是指把过去掩埋在填埋场的垃圾重新挖掘出来,选择出能够产生价值再利用的物品,再将剩下的垃圾进行填埋再利用的流程。
垃圾填埋场的处理再生利用前期要经过一个较长时间的可行性论证,确保垃圾填埋场的建立要有一个很好的经济效益。
(三)我国垃圾填埋场的发展历程
我国垃圾填埋场开始之初主要是为了处理城市所产生的一些生活垃圾。起初是在城市近郊处购买专门的土地进行垃圾的堆放,任其分解。后来随着环境问题的日益严重,以及可持续发展观念的普及,人们渐渐开始利用技术手段进行垃圾的处理,再加上人们环保观念的日益增长,环保部门开始注重对生活垃圾的合理处理,通过各方面的实践,已经渐渐采用填埋的方式处理生活垃圾。1998年,我国产生的1.2亿吨的生活垃圾来源于668座城市,对垃圾的处理中约投资了8.6亿元,到了2009年,对垃圾填埋场的投资已经增加到了100亿。目前,在我国的大多数城市都有了自己的垃圾填埋场,并且已经采用了先进的填埋技术进行垃圾的集中处理。
(四)我国垃圾填埋场发展的问题
目前我国垃圾填埋场在发展过程中的主要问题有:
1、选址不合理,后续发展难度加大
由于垃圾填埋场涉及到环境污染问题,一般设在城市的郊区,但是这也预示着相当一部分的矛盾。由于填埋场项目需要进行详细而严密的规划和论证,并且要综合考虑到该城市的整体布局问题。但是我国的垃圾填埋场基本是在上世纪90年代就已经设立了,而当时欠缺论证,城市化规模也不大,所以一般设置在城市以外15公里左右内的地方。但是,随着我国城市化进程的不断加强,城市主体逐渐向扩张,这就使得城市用地和垃圾填埋场出现矛盾,而如果将垃圾填埋场迁移,又增加了垃圾的运输成本。
2、设计不合理,无法满足实际需要
在垃圾填埋场的前期设计中,只是简单的选择一块空地,设计一个导气管,但是却没有考虑设计出一个能够主动收集和利用填埋所产生的气体的沼气收集的导管,不仅在垃圾处理中并没有兼顾环境保护的作用,垃圾堆放产生的臭气严重影响周边环境的空气质量,大多数垃圾填埋场产生的填埋气体直接排入大气,即污染环境、浪费资源,又造成安全隐患,对填埋场气体资源化利用严重欠缺、不仅如此,因垃圾仍然未实行分类管理,填埋垃圾大部分为混合垃圾,混合垃圾渗滤液处理成本高。
3、运营管理欠缺周全
①对城市垃圾的处理是一项很严格的事物,不能忽视其各个环节的作用。例如,进场垃圾不按要求进行检验称重登记管理、场内垃圾不分区分单元填埋随意倾倒、进场道路和环境出现二次污染、安全管理存在隐患、环境监测工作未开展等突出问题,使得填埋场运营无管理、无制度。
②在人员配置、专业业务能力方面存在一定的差距,直接影响了垃圾无害化水平的提高,也就无法达到良好的运营效果。
③只注重垃圾的处理,不重视后续的利用。我国垃圾处理仅仅实现处理掉现有的垃圾,但是没有注重后期对有效资源的合理利用,更加没有在垃圾堆的周围进行绿化建设,从而使得垃圾填埋场的周围环境恶劣,无法达到环保标准。
三、国外垃圾填埋场对我国垃圾填埋场发展的借鉴
(一)国外垃圾填埋处理方法的优势
国外对垃圾填埋场的处理中我们可以得出,其有几大优势
(1)增加了现有垃圾处理场地的面积
(2)循环利用有效资源,兼顾经济效益和生态效益
(3)减少管理成本
(4)对垃圾气体的处理能够使得有效气体得到利用,减少污染,增加收益
(5)减少地下水的污染。
(二)我国垃圾填埋场的发展方向
1、注重垃圾的渗透滤液
在垃圾处理过程中,垃圾的“继生污染”已经成为垃圾的主要外渗污染源。假如一个垃圾填埋场从1970年开始到1987年间都不停地接受各种废弃物,并且底部没有没有一个较好的沼气回收设备,则其产生的COD、硝态氮以及氨态氮都能够污染地下水。因此要通过工程措施将浸出液进行有效的监测,在卫生垃圾填埋场内运用粘土的强化防渗透方式在垃圾填埋的底部进行防渗处理。同时,还需要加强开发出经济并且有效的渗滤液的防渗漏体系,重视对收集系统和监测技术的运用。
2、重视对垃圾再生利用
通过国外较为广泛运用的垃圾再生利用的成功例子,我们可以得出:重视对垃圾填埋场的再生利用,能够有效利用现有的垃圾产生较好的经济效益和生态效益。同时,我国城市化的进程中,土地占用矛盾日益增加,而生活垃圾日益增多,能够借鉴国外的先进再生技术,对垃圾进行填埋的同时能够回收有效的资源,有利于实现经济效益和生态效益。
3、重视利用沼气资源
在我国现有的垃圾填埋场中,导气管的设计都只是以排放气体出来为主要目的,而没有重视对沼气的收集再利用。而在国外的一些设计较好的先进的垃圾填埋场,都设计有较好的沼气收集系统。所以我国的垃圾填埋场要重视对沼气的收集处理,将其储存,这样既能够减少污染,又能合理利用有效资源。
图2 垃圾填埋场的气体随时间变化规律
由此可知,需要充分利用垃圾填埋场的沼气,避免其对环境造成破坏。
总结
目前我国垃圾填埋场发展过程还存在不少问题,对垃圾填埋场的选址、立项、可行性研究、环境影响评价、工程设计、施工、竣工验收、运行以及设备选型等阶段工作都应该值得重视,合理规划垃圾填埋场、规范建设、标准化运营,使得我国的垃圾填埋场能够成为一个能源回收利用的中心,实现经济效益和生态效益的统一。
参考文献:
[1]石 磊.垃圾填埋沼气的收集、净化与利用综述[J].中国沼气,2004(22):14-17.
【关键词】垃圾填埋地 生态恢复 生态效益
【中图分类号】D922.6 【文献标识码】A
工业化和城市化迅速发展,使工业生产的规模不断扩大、产值持续增长,伴随着物质生活水平的提高和生活需求的扩大,废弃物产量与日俱增,对城市固体废弃物的处置形成了垃圾堆放地。对废弃的垃圾堆放地进行卫生填埋法处理是我国乃至国际上最为通行的做法,然而,对土地的占用和覆盖处理会使原生生态系统遭受破坏。生活垃圾是垃圾填埋场的主要成分,在降解的过程中,会引起垃圾沥出液和主要成分为甲烷的填埋气体的产生及土壤特性的变化,填埋地之上植物的生存与成活都会受到影响。对垃圾的填埋处理还会导致垃圾填埋地地面塌陷、填埋气体污染、渗滤液污染地下水、地质地貌景观遭到破坏等一系列相关问题。垃圾填埋地附近居民正常的生产生活也会受到严重影响,当地经济社会的可持续发展面临制约。
垃圾填埋地生态恢复及其法律制度的概念
垃圾填埋地生态恢复的概念。垃圾填埋地的生态恢复是通过采取整治措施,因地制宜地使因垃圾填埋而受到破坏的生态系统逐渐恢复到符合代际间需求的可持续状态的过程。可见,垃圾填埋地的生态恢复目标不仅仅是恢复土地的价值,更为重要的是恢复生态环境,这与我国传统的土地复垦的目标不同。2011年3月国务院颁布的《土地复垦条例》规定:“土地复垦,是指对生产建设活动和自然灾害损毁的土地,采取整治措施,使其达到可供利用状态的活动。”显然,这一概念对生态恢复的界定还是以土地利用为主要目的。随着人们认识的不断深化,垃圾填埋地生态恢复的目标上升到更为综合的生态问题的解决,而不再是单纯强调以土地利用为主要目的。我国垃圾填埋地恢复的内涵也开始趋向于对垃圾填埋地整体环境的生态恢复,而不再是强调将毁损土地恢复到可供利用状态。
垃圾填埋地生态恢复法律制度的概念。垃圾填埋地生态恢复法律制度是指由调整特定垃圾填埋地生态恢复社会关系的一系列法律规范所组成的相对完整的规则系统,是指某类或某项垃圾填埋地生态恢复工作或活动的各种法律规范的总称,是某类或某项垃圾填埋地生态恢复工作或活动的法定化和制度化,是某类或某项垃圾填埋地生态恢复工作或活动的法律规则、程序和保障措施的总和。垃圾填埋地生态恢复法律制度是为恢复垃圾填埋地生态系统而设立的,要求行为人对其所造成的生态破坏,必须采取恢复措施的法律制度。
垃圾填埋地生态恢复法律制度与一般的法律责任制度的区别在于后者是为了填补受害人损失,而采取的以金钱给付为主要方式的赔偿。但是,由于垃圾填埋地生态系统不仅具有经济价值,而且还具有生态价值和社会价值,很多情况下,其生态价值往往大于其经济价值。因此,对垃圾填埋地生态系统的损害不是以简单的金钱赔偿就可以弥补其损失的。设立垃圾填埋地生态恢复法律制度的目的就是使垃圾填埋地生态系统所具有的生态功能得到恢复,生态价值得以实现,人与自然之间的关系得到协调,经济社会的可持续发展得以促进。
我国关于垃圾填埋地生态恢复的法律规定
我国现有的关于垃圾填埋地恢复治理的规定比较分散,分布在包括《宪法》、《环境保护法》、《土地管理法》、《土地复垦条例》、《水土保持法》、《地质灾害防治条例》、《土地复垦条例实施办法》等在内各个层次的法律文件和规范性文件中。例如《宪法》第二十六条规定“国家保护和改善生活环境和生态环境,防止污染和其他公害”,为我国垃圾填埋地生态恢复立法奠定了宪法基础。根据《土地复垦条例》、《土地复垦条例实施办法》的规定,垃圾填埋地属于《土地复垦条例》第十条第三款规定的“堆放采矿剥离物、废石、矿渣、粉煤灰等固体废弃物压占的土地”,使垃圾填埋地生态恢复有法可依。
垃圾填埋地生态恢复法律制度存在的主要问题
尽管我国垃圾填埋地生态恢复治理工作取得一定成效,并初步形成了关于垃圾填埋地生态恢复的主要法律制度,但是这些法律制度还存在如下一些问题:
垃圾填埋地生态恢复基金制度有待建立。垃圾填埋地生态恢复是一个需要资金持续投入的系统工程,因此,垃圾填埋地生态恢复基金制度作为强大的经济后盾制度能够有效促进垃圾填埋地生态恢复的顺利进行,是垃圾填埋地生态恢复法律制度的核心。
垃圾填埋地生态恢复需要政府的大力支持,是一项以政府为主导的社会公益性活动。《土地复垦条例》中政府筹措土地复垦资金的渠道具有保证金性质,有利于“不欠新账”。《土地复垦条例》在第三条中规定了生产建设活动损毁的土地,按照“谁损毁,谁复垦”的原则,由生产建设单位或者个人负责复垦。遵循“谁投资,谁受益”的原则,鼓励社会投资进行复垦,但是由于垃圾填埋地生态恢复投资大、周期长、见效慢的特点,社会团体、企业及个人等鲜有兴趣。所以,垃圾填埋地生态恢复新帐的偿还义务人通常为县级以上人民政府。
那么对于已经欠下的“旧账”呢?《土地复垦条例》在第三条中又规定了由于历史原因无法确定土地复垦义务人的生产建设活动损毁的土地,由县级以上人民政府负责组织复垦。可见,垃圾填埋地生态恢复旧账的偿还义务人也是县级以上人民政府。这样看来,垃圾填埋地无论其是否已经被损毁及损毁原因如何,垃圾填埋地生态恢复义务人通常都为县级以上人民政府。对我国而言,很多基础设施、医疗文化卫生等公共福利设施需要政府投资,完全依靠政府是不现实的,地方政府也常常由于资金实力问题难以保障垃圾填埋地生态恢复持续进行。通过借鉴美国等发达国家的经验,“不欠新账”的同时也能够“偿还旧账”的最为有效的方式就是建立垃圾填埋地生态恢复基金制度,拓宽资金筹措渠道。
立法上对垃圾填埋地生态恢复不够重视。《土地复垦条例》的诸多条文主要关注的是矿区废弃地的生态恢复,垃圾填埋地只是作为生产建设活动毁损土地的一部分进行生态恢复,并没有考虑生产建设活动毁损土地的普遍性和垃圾填埋地生态恢复的特殊性之间的协调问题,立法上的偏颇导致了实践中的薄弱。前些年我国行政部门官员普遍存在的注重经济发展、忽视环境保护的现象已经大为改观,如今的地方官都知道只抓经济行不通,可是转向环境保护却耗时耗财见效慢。通过对经济与环境的综合考虑,普遍采取的方式就是追求能够短期见效的环境效益,以应对任职期间的考核。特别是在衡量垃圾填埋地生态恢复的效果指标不健全时,追求显而易见的短期利益的吸引力要远远大于需要逐步渗透与改善的垃圾填埋地生态长期利益。
公众参与力度不够。我国垃圾填埋地生态恢复的公众参与大多是相关行业的专家学者参与其中,往往局限在会议讨论和社会调查的参与形式。然而,周边居民作为垃圾填埋地生态恢复的直接利益相关者却参与较少,即使参与进来,也往往局限在前期准备阶段。如果不调动垃圾填埋地生态恢复中最大的利益相关者的积极性,在实际操作中仅强调自上而下的执行方式,忽略政策对象行为影响因素和行为模式特点,垃圾填埋地生态恢复过程能否顺利进行有待考究。为了有效保障社会公众的切实权益,公众理应全面全程参与垃圾填埋地生态恢复,而如今难以实现的主要原因在于我国公众参与组织及平台的缺乏。
垃圾填埋地生态效益评估制度不健全。我国的垃圾填埋地生态系统的恢复是一个生态系统的重构或再生过程,以重新恢复到健康并有益于人类生存与生活的状态为目标,以遵循自然规律为基础,以技术上适当、经济上可行、可被社会公众接受为原则。但是,对于垃圾填埋地生态环境究竟要恢复到什么程度,仁者见仁智者见智,很难得到统一。一直以来,我国对于任何类型的废弃地进行恢复后的做法就是为了获得经济利益,优先将复垦土地用于农业生产。因此,农业用地或林业用地等土地利用形式就成为垃圾填埋地生态恢复的首要目标,这些做法有利于提高进行垃圾填埋地生态恢复的积极性,从而有利于垃圾填埋地生态恢复工作的全面展开。但是,这同时也带来了一些新的问题,例如大面积挖掘周边土地用以覆盖垃圾填埋地,使得更大面积的土地遭到破坏,更大空间的生态系统退化。
垃圾填埋地生态恢复后的维护制度欠缺。一项垃圾填埋地生态恢复工程的完成,同时也意味着对垃圾填埋地周边环境的保护又回到了起点,恢复后的垃圾填埋地生态系统没有原生态系统稳定,极易再次遭到破坏,这种保护与对原垃圾填埋地生态环境的保护显然是不一样的。社会各界花费了大量的人力、物力和财力来恢复垃圾填埋地的生态平衡,改善垃圾填埋地周边环境,保护并合理利用生态恢复后的垃圾填埋地十分必要。此外,垃圾填埋地生态恢复的过程需要监督和管理,生态恢复后垃圾填埋地的再利用也需要监管措施。
完善垃圾填埋地生态恢复法律制度的建议
建立垃圾填埋地生态恢复基金制度。垃圾填埋地生态恢复基金制度是一项专门针对垃圾填埋地恢复治理而设计的制度,美国的《超级基金法》适用于闲置不用或被抛弃危险废物处理场的治理,该法规定,超级基金在责任主体不能确定或无力支付、不愿承担治理费用时先行垫付,然后,可以为了追索已支付的治理费用,向其能找到的责任主体提讼。“土地复垦基金”的来源有:向企业征收的费用;复垦土地使用费刨除养护开支后的余额;个人、团体、公司、协会和基金会的捐款;例如违规开采矿山的罚金、申请采伐许可证的费用、基金利息等的其他款项。
垃圾填埋地生态恢复是一项社会公益事业,不仅要靠政府的投入,还要借助社会的力量,即实行国家、地方、集体和公民一起上,多渠道、多方位筹集资金。针对我国目前的保证金收取的现状,笔者认为应当借鉴美国的超级基金,建立垃圾填埋地生态恢复基金制度。同时还要考虑我国国情,以政府财政资金的投入为引导,拓宽融资渠道。对于资金实力不够雄厚的垃圾填埋地生态恢复义务人来说,建立垃圾填埋地生态恢复基金制度使经济压力得到减轻的同时垃圾填埋地生态恢复治理的积极性也得到了提高。
从立法上加强对垃圾填埋地生态恢复的重视。不同的垃圾填埋地生态系统恢复的时间也不同,一般来说,退化程度轻的垃圾填埋地生态系统恢复的时间要短些。但需要强调的是,垃圾填埋地生态系统的恢复需要严格遵循生态规律,在那些垃圾填埋地生态系统退化较为严重的地区,明显改变生态效益通常需要几代人坚持不懈的努力。如何追求垃圾填埋地长期的生态利益不仅要求要有充分科学的认识,而且要有更为详尽的长、中、短期互相结合的垃圾填埋地生态恢复总体目标。因此,要在垃圾填埋地生态恢复过程中处理好实践中的部门利益、地方的局部利益与全国的整体利益、短期利益与长期利益之间的关系,必须要有一个从整体上关怀垃圾填埋地生态恢复的基本思路。
提高公众参与垃圾填埋地生态恢复的水平。只有以垃圾填埋生态恢复地区周边居民为着眼点构建生态恢复机制,才能实现机制设计的初衷,实现垃圾填埋地生态效益与社会效益的双赢。此外,垃圾填埋地生态恢复中最大的利益相关者也可以监督垃圾填埋地生态恢复资金的使用情况。在垃圾填埋地生态恢复过程中,可以制定关于垃圾填埋地生态恢复公众参与的手册,运用问卷与实地调查、咨询和座谈会等多种形式,明确利益相关者、生产建设单位、政府和有关部门的权利和义务,提出公众参与垃圾填埋地生态恢复的范围、程序、时间和期限等,使垃圾填埋地生态恢复各环节信息的公开、查询、参与、反馈一体化机制得以建立。为促进垃圾填埋地生态恢复的和谐进行,可加强垃圾填埋地生态恢复利益相关方之间的交流讨论,从而保障利益相关者的合法权益和公众的知情权,化解并防止矛盾和冲突。
完善垃圾填埋地生态效益评估制度。垃圾填埋地生态效益评估制度的标准因为受生态系统的复杂性、动态性等特点的干扰而变得复杂。因此,在垃圾填埋地生态恢复标准的制定过程中,要严格遵循生态规律,考虑垃圾填埋地自身的理化性质、自然条件以及社会需求,不能一味要求恢复到垃圾填埋地被破坏前的状态。我国在垃圾填埋地生态恢复的过程中,可以通过比照国际恢复生态学会建议适用的九个反映生态系统属性的指标来进行评价分析,例如生物多样性、生态系统功能以及非生物的生态服务功能等。鉴于生态科学的专业性强,在对垃圾填埋地生态恢复进行验收时,可以邀请生态学专家进行现场勘察,制定出科学合理、现实可行的标准,从而健全垃圾填埋地生态效益评估制度。
建立垃圾填埋地生态恢复维护制度。垃圾填埋地的生态恢复并不能取得立竿见影的效果,而是一项耗时颇长的系统性工程。垃圾填埋地的生态恢复过程通常会涵盖经济性、社会性重大事项,例如产业结构的调整与转移等。所以,为了人们自身的生活质量不会降低,产业结构调整得到发展,垃圾填埋地生态恢复成果的维护与巩固,需要在经济性、社会性配套措施支持配合的前提下,运用先进生态技术。恢复后的垃圾填埋地生态系统的保护与对原垃圾填埋地生态环境的保护要区别对待,应该在相关法律法规的制定修改过程中考虑如何与生态恢复工程进行衔接的问题,例如,要制定更详实的禁止以及更严厉的惩罚措施。
结语
对废弃的垃圾堆放地进行卫生填埋法处理是最常见的做法,然而,这种方法也会使原生生态系统遭受破坏。生活垃圾是垃圾填埋场的主要成分,在降解的过程中,会引起垃圾沥出液和主要成分为甲烷的填埋气体的产生及土壤特性的变化,填埋地之上植物的生存与成活都会受到影响。对垃圾的填埋处理还会导致垃圾填埋地地面塌陷、填埋气体污染、渗滤液污染地下水、地质地貌景观遭到破坏等一系列相关问题。
我国在垃圾填埋地生态恢复方面面临的形势非常严峻,垃圾填埋地生态恢复之路任重而道远。通过构筑垃圾填埋地保护与恢复治理的系统性、整体性思路,提出完善建立垃圾填埋地生态恢复全过程控制的治理、维护等法律制度,督促垃圾填埋地保护与治理恢复的义务人积极履行义务,逐步改善垃圾填埋地现状,从而使我国的垃圾填埋地利用与经济社会、资源环境的发展相协调。
关键词:垃圾填埋场,污染源,防治措施
卫生填埋作为目前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,在世界上许多国家得到广泛应用。在我国,越来越多的城镇生活垃圾也开始采用卫生填埋法处理,但卫生填埋也存在着诸多污染问题,填埋过程中产生的大量二次污染物,如不妥善处理,会对周围的水体、大气和土壤造成严重污染,因此必须采取有效措施防治垃圾填埋二次污染,减少填埋场对周边环境的影响,促进人口、资源、环境和社会的可持续发展,这是当前面临的一个重要课题。
1、垃圾填埋场周边的污染源
1.1水污染源 垃圾填埋场的水污染主要来自于垃圾渗滤液,其次还有少量的生活污水和洗车废水以及流经填埋场的地表径流可能受到垃圾填埋场的污染。垃圾渗滤液来源于五个方面:一是垃圾本身带来的水分;二是垃圾中有机物经分解后所产生的水分;三是以各种途径进入垃圾填埋场的大气降水和地下水;四是地表径流;五是灌溉水。其中进入场区的大气降水和地下水以及垃圾自身含水是决定渗滤水产生量的主要因素。垃圾渗滤液属高浓度的有机废水,主要污染物是BOD、COD、NH3-N和重金属。
1.2大气污染源 垃圾填埋场大气污染源主要是填埋气(LFG)以及垃圾填埋场的粉尘和垃圾飞扬物。LFG主要是由于微生物分解垃圾中的有机成分产生的,主要成分包括CH4、CO2以及少量的H2S、NH3、N2和H2等,对环境产生影响的主要污染物有CH4、CO2等温室气体和H2S、NH3等恶臭气体。CH4和CO2约占填埋气体的85% -99%;H2S和NH3等有毒的恶臭物质,约占填埋气体的02% -14%;填埋场释放气体中的微量气体量很少,但成分复杂,有100多种,可以归为挥发性有机组分(VOCs)。
1.3噪声源 垃圾填埋场的噪声来源于垃圾运输车辆进出填埋场的交通噪声;垃圾填埋作业时填埋机械(压实机、推土机、垃圾运输车等)工作时发生的噪声;场区渗滤液废水处理站的鼓风机和水泵等的噪声。根据类比调查可知,这些机械产生的噪声值约为80-90dB(A)。
1.4其他污染源 影响场内环境质量的污染源除以上
几种外,垃圾填埋场还存在以下的环境影响:a、固废主要来源为填埋区的废纸、粉尘、塑料等能被风吹起的轻物质以及污水处理站的污泥。b、垃圾填埋场的存在对周围景观的不利影响以及填埋中的塑料袋、纸张和尘土等在未及时压实覆土情况下可能飘出场外,造成环境污染和景观的破坏。c、填埋作业及垃圾堆体对周围地质环境的影响,如造成滑坡、崩塌、泥石流等。d、填埋场孳生的害虫、昆虫、啮齿动物以及在填埋场觅食的鸟类和其他动物可能传播疾病,这类污染直接影响填埋场职工和附近居民的生活。
2、污染源对周边环境的影响
垃圾填埋后对环境造成的污染是多方面的。论文参考网。监测结果表明:目前全国尚无一例城市生活垃圾填埋场所排放的污染物全部指标均达到国家标准的。这些污染物如不加处理排放,极易对周边环境造成影响,其中最主要的是对水、大气和土壤的污染。
2.1水污染 垃圾填埋对水产生的污染主要来自于垃圾渗滤液。这是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水淋刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。渗滤液会对周边地区的环境、经济发展和人民群众生活造成十分严重的影响。
2.2大气污染 卫生填埋场中的生活垃圾含有大量有机物,这些有机物被微生物厌氧消化、降解,会产生大量的垃圾填埋气。填埋气主要成为为CH4、CO2以及其它一些微量成分,如N2、H2S、H2和挥发性有机物等。CH4和CO2产生的温室效应会使全球气候变暖。此外,CH4是易燃易爆气体;H2S和NH3气体虽然排放量不大,但其为强刺激性气体,大量气体逸出的地方会有恶臭味,且H2S对人体有毒。
2.3土壤污染 城市生活垃圾中含有大量的玻璃、电池、塑料制品,它们直接进入土壤,会对土壤环境和农作物生长构成严重威胁,其中废电池污染最为严重,进入土壤和地下水源,最终对人体健康造成严重危害。
3污染防治措施
3.1渗滤液污染控制措施 (1)填埋场场底防渗。为防止垃圾渗滤液污染地下水,必须在填埋场底采取有效的防渗措施。之前垃圾填埋场底部都铺放一层防渗材料,主要有黏土、沥青、塑料膜等合成橡胶等。各填埋场可根据具体工程和水文地质情况,采取相应的防渗措施。(2)渗滤液的收集处理。渗滤液由于成分复杂、污染大,在排放前必须进行处理。但目前国内外尚无完善的能够适应各种垃圾渗滤液的处理工艺。一般来说,渗滤液可采取“清污分流-渗滤液回灌-预处理-汇入城市污水处理厂合并处理”的方法进行处理。
3.2填埋气的回收利用 垃圾填埋气是一种可回收利用的能源,其热值与城市煤气的热值相近,但由于填埋气回收设备复杂且投入大而效益低,我国目前运行的垃圾填埋场中,大多没有气体回收系统,大量有毒有害气体被放入空中,不仅造成污染,也是一种资源浪费。一般来讲,沼气回收利用可通过“收集-净化-利用”的方式进行。论文参考网。
(1)填埋气的收集。由于大部分沼气在填埋场填埋过程中就已形成,所以沼气采集应在填埋过程中就开始实施。在荷兰,对正在使用的垃圾场,主要采用立式或水平式收集技术。立式采气系统是在垃圾场的填埋过程中逐步建造成的,其方法是在填埋场内均匀分布竖立大口径钢管,在每个钢管外砌筑竖井,当填埋厚度达到2-5m时,将钢管向上抽一部分,并继续砌筑,直到填埋场达到设计高度,然后将钢管移走。通过将各竖井用排气管水平连接,即可实现垃圾填埋与沼气回收同步进行。对于分层堆放的填埋场,可采用水平采气系统,但要注意采气管道的铺设不要影响垃圾的填埋。对已建成封场的填埋场,可采用表面收集或竖井收集技术。
(2)填埋气的净化。溶剂吸收法是目前较为成熟的沼气净化方法,如采用双塔式溶剂吸收法提纯垃圾沼气,设备简单、成本低、操作简便,净化效果好。
(3)填埋气的利用。沼气为一种经济可用的能源,其应用主要有以下三种形式;直接供给工业以及暖房或温室,用于供暖或工业生产,这种方式沼气的热效率最高;沼气经脱水后用于燃气发动机驱动发电机发电;经加工处理升级使沼气达到天然气质量用途更为广泛
3.3土壤污染的防治 (1)搞好垃圾源头控制。垃圾减量化、无害化是解决城市生活垃圾问题的关键。要大力推行清洁生产,控制过分包装,严格限制一次性商品的生产。倡导绿色消费,呼吁老百姓重新拿起菜篮子、米袋子、饭盒子,少用或不用塑料包装物。
(2)实行垃圾分类回收。城市垃圾中含有大量污染物,也含有大量可回收再利用的资源,实行垃圾分类回收,不仅可以解决垃圾污染问题,还可以创造可观的经济效益。
(3)搞好填埋区植被覆盖。在填埋过程中,应边填埋边绿化,尽量减轻污染。论文参考网。对建成封场后的)填埋场,要大力搞好植被覆盖,为填埋区的重新开发利用创造良好条件。
3.4加强监测,消除隐患 要在场区周围设立观测井,配置有害气体检测仪,定期对地下水质和大气环境进行监测消除污染隐患。
4结语
生活垃圾处理场是一个运行周期长、环境影响因素多的建设项目,所以卫生填埋场环评应重视公众参与。填埋场的场址选择应符合国家规定:填埋场场址设置应符合当地城市建设总体规划要求;填埋场排放的污染物不应超过国家相关现行标准的规定;填埋场宜选在地下水贫乏地区;生活垃圾填埋场应设在当地夏季主导风下风向,距人畜居栖点500m以外;交通方便、运距合理。防渗工程是垃圾卫生填埋场工程的核心部分,评价中应从防渗方式、工艺、材料等的选择与操作方面对渗滤液防渗对策进行合理性、可行性和可靠性论证。