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关键词:浓缩液;回灌;填埋体;水位;稳定
中图分类号:TU411 文献标志码:A 文章编号:1674-4764(2012)02-0126-06
Effect of Concentrated Leachate Recirculation on Leachate Level and Slope Stability of Municipal Solid Waste Landfill
ZHAN Liang-tong1, LAN Ji-wu1, DENG Lin-heng1, LV Guo-qing2, CHEN Yun-min1
(1. MOE Key of Laboratory of Soft Soils and Geoenvironmental Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, P. R. China;
2. North China Municipal Engineering Design & Research Institute, Tianjin 300074, P. R. China)
Abstract:260 tons concentrated leachate per day is produced at the leachate treatment plant at Changan landfill, which is considered to be recirculated into the landfill of municipal solid wastes. The effect of leachate recirculation on the slope stability of the landfill should be evaluated. The results from engineering geology and hydrogeology survey were firstly presented. Three-dimensional unsaturated-saturated seepage analyses were carried out by using GMS software to predict the change of leachate level as a result of the leachate recirculation. Based on the leachate levels and pore-water pressures obtained from the seepage analyses, slope stability analyses were carried out to evaluate the safety of the landfill. Some control measures were proposed to eliminate the adverse effect of leachate recirculation on the landfill safety. The analyses indicate that the factor of safety (FS) for the landfill with the current leachate level is slightly greater than the safety requirement (FS=1.3), and the current leachate level happens to be the critical level. Direct leachate recirculation will result in a significant rise in leachate level, which will cause a significant decrease in the landfill safety. The landfill is likely to fail after a direct leachate recirculation. If the leachate recirculation is executed after the current leachate level is lowered down by 3 m and the resultant leachate level will be lower than the current leachate level, the landfill can remain safe. Vertical pumping wells are proposed to implement the drawdown work, and if 45 wells are used and pumping is conducfed for 3 mouths, the leachate level will decrease by 3 m, which meets the safety requirement.
Key words:concentrated liquid; leachate recirculation; landfill; leachate level; stability
中国2008年修订的《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)[1]提高了生活垃圾填埋场污水排放标准,填埋场渗滤液处理后须满足二级污水排放要求,《生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范(试行)》[2]推荐采用纳滤和反渗透作为渗滤液的深度处理工艺。这2种工艺产生的浓缩液具有污染物浓度高、难处理的特点,现有处理方法包括蒸馏、固化、焚烧、回灌等。其中浓缩液回灌处理是在渗滤液回灌的基础上发展起来的,能有效降低浓缩液中污染物浓度,同时加速填埋体生物降解的稳定化过程[3-4],是一种较为先进的处理方法。欧美发达国家从20世纪90年代开始了浓缩液回灌工艺研究及工程应用,例如,德国从1986年开始尝试浓缩液回灌填埋场,目前约有15座填埋场采用浓缩液回灌工艺。1997年哥伦比亚Dona Juana填埋场实施渗滤液回灌时填埋体发生了失稳事故[5-6],实施回灌工程时垃圾填埋体的稳定性开始得到重视[6-8],中国许多垃圾填埋场渗滤液水位较高,填埋体存在安全隐患[9]。因此在实施浓缩液回灌之前,必须评估回灌对垃圾填埋体稳定的影响。
成都长安垃圾填埋场渗滤液反渗透处理工艺日产260 t浓缩液,拟在填埋场回灌处理。由于垃圾填埋体内现状渗滤液水位较高,浓缩液回灌可能会导致水位进一步上升,威胁垃圾填埋体稳定安全,故开展该填埋场回灌工程的安全性及可行性评估工作。首先进行该填埋场工程地质与水文地质勘查,然后利用GMS软件进行垃圾填埋体非饱和-饱和三维渗流分析,模拟和预测了浓缩液回灌前后填埋体内渗滤液水位变化;基于渗流分析结果,利用Slope/W软件分析了浓缩液回灌对垃圾填埋体稳定性的影响,并提出回灌工程安全稳定控制措施。
1 场地工程地质与水文地质条件
如图1所示,成都长安填埋场为山谷型填埋场,场底地形为U形山谷,谷底峡口设置高约30 m的浆砌石垃圾坝,坝顶高程为598 m,坝底设置有垂直防渗帷幕,深度18 m。该填埋场典型填埋剖面及场底地质剖面如图2所示,垃圾填埋体自下游垃圾坝起始直到上游680 m高程,形成了一个约80 m高的垃圾填埋体边坡,其中630~650 m和650~680 m两个高程间陡坡坡度分别为1∶0.9、1∶1.6。现场勘察时680 m高程平台仍在填埋作业。现场钻探表明填埋体物质组成主要为城市生活垃圾,地表下约0~4 m内垃圾较为干燥,降解程度低;4 m以下垃圾降解程度较高。场底主要分布第四系坡积土,谷坡处厚度为0.3~2.5 m,谷底处厚度为1.5~5.2 m。坡积土下覆土层为侏罗系蓬莱镇组泥质类岩石,渗透系数介于1.0×10-8~1.0×10-7 m/s,形成相对隔水层。
图1 现状地形示意图
根据现场水位监测结果,该填埋场内渗滤液水位较高,现状渗滤液水位线如图2所示,上游680 m高程平台局部水位埋深只有1~3 m,陡坡处水位埋深大,在650 m高程处及610 m高程下游坡体发现有渗滤液溢出。
图2 典型地质剖面图
2 现场渗滤液回灌试验
为了研究回灌可行性,笔者在680 m高程平台上开展回灌试验。由于当时渗滤液处理厂还未建成,没有浓缩液,因此利用该场高浓度的渗滤液进行回灌试验。试验采用回灌塘方式,回灌塘平面尺寸为6.0 m×6.0 m,深度约为1.8 m。试验过程中回灌塘内渗滤液水位高度维持在1.0~1.8 m,当渗滤液入渗导致塘内水位下降至1.0 m即补充渗滤液至1.8 m高度。每日补充到回灌塘内的渗滤液总量即为日回灌量,同时在回灌塘周边布设水位监测井监测周边水位上升情况。其中2个回灌塘的日回灌量时程曲线见图3,可见初期日回灌量大,4 d后日回灌量趋于稳定值,介于28~30 m3/d。日回灌量稳定值反映了浅部垃圾的渗透性,由Green-Ampt公式估算垃圾体饱和渗透系数Ks约为7.5×10-6 m/s。
图3 日回灌量变化曲线
3 回灌前后填埋体中水位模拟与预测
填埋体中渗滤液水位模拟与预测采用GMS(Groundwater Modeling System)软件中Femwater模块,Femwater是三维饱和非饱和多孔介质中渗流分析有限元软件,它拥有强大的前后处理功能,能方便的利用地形及地层信息生成三维数值模型。渗流分析中暂不考虑垃圾体及渗滤液自身压缩性与渗滤液中化学溶质对渗流的影响,并假定垃圾填埋体为各向同性介质。Femwater模块中非饱和饱和渗流控制方程:
kw2hx2+2hy2+2hz2+kwxhx+kwyhy+
kwzhz+q=Fht(1)
式中:h为总水头,是位置水头和压力水头之和;kw为非饱和渗透系数;q为汇源项,如降雨补给量、回灌量等;F为储水系数,可从介质的土水特征曲线获得。
垃圾水力参数见图4,暂不考虑浓缩液对水力参数的影响,土水特征曲线参照中国类似组分垃圾的测试结果[9],并采用van Genuchten公式拟合得特征参数值:θs=0.59,θr =0.25,α=4.62,n =1.456;由土水特征曲线与现场回灌试验得到的垃圾饱和渗透系数计算垃圾非饱和渗透性曲线[10],如图4(b)所示。三维渗流分析模型见图5,填埋体顶面为现状填埋面,面积约20.6万m2,填埋体底面为泥质类岩石,填埋体最大厚度约60 m,全场共划分3 594个三棱柱单元。
3.1 现状渗滤液水位模拟
根据水文地质勘查结果确定模型的边界条件:上游680 m平台处水位埋深约为1~3 m,因此模型西侧边界ABC段和南侧CDE段均设为定水头边界。其中AB段总水头值为地表高程减去1 m,即水位位于地表下1 m;BCDE段总水头边界值为675 m。由于渗滤液在610 m左右高程处溢出,故东侧边界按溢出点划分为2段,GH为溢出段,设为定水头边界,总水头值等于节点高程;HE段设为不透水边界。模型北侧和模型底面为不透水边界。指定模型顶面允许最大积水深度为零,此边界条件含义为:迭代过程中当顶面处的节点的孔压为零时,软件自动将此节点的边界条件重置为定水头边界,总水头值等于节点高程。考虑到现状渗滤液水位是填埋体长期渗流的结果,采用稳态渗流分析模拟现状水位。
图6 流速矢量图
填埋体稳定渗流分析得到的流速矢量图(图6),1-6号剖面为下文垃圾填埋体稳定分析剖面。可见渗流场主要分布在2-5号剖面之间,这与填埋场底部为中间低两侧高的山谷地形有关,此区域垃圾体厚度大导致渗滤液汇集。图中W1、W2、W3三点实测水位埋深分别为2.3、3.2 m和4 m,模拟水位埋深为3.6、4.7、3.6 m,模拟结果与实测结果比较一致。
剖面1、3、6现状水位线分布见图7,可见剖面1渗滤液在630 m高程溢出,3号剖面在650 m和630 m高程2处溢出,6号剖面溢出点高程为650 m,与实际情况相符。对比3号剖面与图2中水位分布,可见在680 m平台上模型西侧水平距离为0~100 m内的填埋体模拟水位与实测水位差别较大,但下文稳定分析表明该填埋场危险滑动于620~650 m高程,此处局部水位差异对稳定分析影响可以忽略。
在3号剖面上取A、B两点绘制孔隙水压力随深度分布图,这两点分别位于680 m和650 m高程,距垃圾体上游为160 m和320 m,如图8所示,可见两点水位埋深分别为17.2、7.4 m,由于分析中假定填埋体各向同性,水位线上下的孔隙水压力均随深度呈线性减少,呈静水压力分布模式。
3.2 浓缩液直接回灌后水位上升预测
从稳定安全考虑,渗滤液回灌区域设置在680 m高程平台西南侧2/3区域,距填埋体陡坡顶有35~65 m的距离,如图5中BCDF所围成区域,面积约40 800 m2。设计回灌总量为260 t/d,回灌模拟分析时假设渗滤液均布在回灌区域,即在BCDF区域内施加定流量边界条件,单位面积入渗量为6.37×10-3 m/d,模型其它边界条件同前。考虑到渗滤液回灌的长期性,采用稳态渗流分析预测直接回灌后水位上升情况。
在现状水位条件下直接实施回灌后渗滤液水位线分布见图7,可见,填埋体内水位均有明显上升,1-6号剖面水位最大上升高度分别为:2.2、2.2、3.2、3.8、4.54、3.66 m,1-4号剖面水位上升最大处位于为650 m平台附近。各剖面水位上升规律为:680 m平台水位上升约1.3~2.0 m,其余高程点水位上升程度随高程减小而增大,渗滤液溢出点位置明显抬升。浓缩液直接回灌后A、B两点孔压随深度变化曲线见图8,A、B两点水位上升高度为2.0 m和3.2 m。回灌前后孔压对比表明B点孔压上升较A点明显。回灌工程对650 m平台水位影响更明显。
3.3 先降水再回灌后水位上升预测
上述渗流分析结果表明在现状水位条件下直接实施回灌后渗滤液水位上升明显,下文稳定分析表明该回灌方法不能满足填埋体稳定安全控制要求。 通过研究,笔者建议了采取以下措施来解决回灌工程安全问题:预先将全场渗滤液水位降低3 m,然后再实施回灌,并且回灌期间持续实施降水。笔者对此工况进行渗流分析预测全场降水3 m后再回灌可能导致的水位上升情况,渗流分析模型与边界条件类似于3.2节,只是改变ACE和GH段的定水头边界值来模拟全场水位降低3 m,即将ACG和GH段总水头值降低3 m。同样采用稳态渗流分析。
预先降水3 m再回灌后水位上升情况见图7,可见此工况的水位低于现状水位,渗滤液溢出点位置有所下降。6号剖面的680 m平台局部水位高于现状水位,但上升程度明显低于渗滤液直接回灌的工况。
3.4 渗滤液水位迫降措施
为了实现回灌前将渗滤液水位迫降3 m的要求,根据相关工程经验,建议采用竖井抽排渗滤液降水。根据场底地形条件及上述的渗流场模拟结果,建议在680、650、630 m高程平台各布置15口竖井,680 m高程竖井间距为40 m,从平台边缘起呈正方形排列,井深为10 m;650 m和630 m高程的竖井布置在2-6号剖面之间,沿等高线呈单排布置,间距取10~15 m,井深为8 m,竖井设计抽水量取24 m3/d[11]。根据填埋体渗流分析结果,采用上述设计时预计在3个月内可将全场水位降低3 m。水位下降3 m后可实施浓缩液回灌,回灌过程中630 m和650 m高程的30口竖井应持续工作以控制填埋体边坡中水位。竖井结构设计及施工必须采取防淤堵措施,保证其长期有效性。
4 回灌对垃圾填埋体稳定性影响分析
采用Geoslope软件进行垃圾填埋体稳定性分析,图9显示了具有代表性的3号剖面的分析模型。根据现场勘察结果,模型中填埋体分为4 m厚的浅层垃圾,4 m以下为深层垃圾;土层包括3 m厚坡积土和泥质类岩石。各土层的材料特性参数如表1所示,城市生活垃圾抗剪强度特性复杂,与垃圾组分、应变水平及龄期有关[9],强度参数变化大。目前美国推荐的垃圾强度取值为:深度0~4 m内,c=24 kPa,φ=0°;4 m以下,c=0 kPa,φ=33°;英国推荐取值为:c=5 kPa,φ=25°。从该填埋场钻探取样的三轴剪切试验结果表明:该场填埋垃圾的c值介于18~61 kPa,φ值介于21.9°~29.5°。参考类似工程经验,分析垃圾强度的参数取值如表1所示,表中其它材料强度参数取值来自地质勘察报告。
填埋体稳定分析剖面包括图6中1-6号剖面,其中3号剖面如图9所示。模型中渗滤液水位线采用上述两种工况条件下水位模拟结果,即现状水位和浓缩液直接回灌后水位。利用Slope/W软件搜索危险滑动面,采用Morgenstern Price法计算安全系数[12]。填埋体稳定安全评价标准采用填埋场工程常用的稳定安全控制标准:即整体稳定安全系数Fs≥1.3,局部稳定安全系数Fs≥1.1。
在现状水位下3号剖面的潜在滑动面及对应的稳定安全系数见图9,可见,在现状渗滤液水位条件下,填埋体整体稳定安全系数Fs=1.308,滑动面穿过垃圾体底部,属于深层滑动;局部稳定安全系数Fs=0.867,滑动面位于650 m高程的陡坡处,属于浅层滑动,可通过削坡处理解决该局部稳定问题。其它剖面的稳定分析结果见表2,表明现状水位条件下垃圾填埋体恰能满足稳定安全控制要求,现状水位线即为安全控制水位。
如前所述,渗滤液直接回灌后水位明显上升,对应水位条件下填埋体稳定分析见表2,可见整体稳定安全系数明显降低,尤其是2、3号剖面从1.358、1.308分别降到1.028、1.059,明显低于整体稳定安全控制要求的Fs≥1.3;局部稳定安全系数也降低,3-5号剖面低于局部稳定安全控制要求Fs≥1.1,因此浓缩液直接回灌填埋体的安全储备不足,在现状高水位条件下不宜实施直接回灌。如前所述,如果预先将全场渗滤液水位降低3 m后再实施回灌,回灌后水位低于现状水位,垃圾填埋体能够满足稳定安全控制要求,因此上述的先降水再回灌的措施具有安全性,可以实施。
5 结 论
根据成都长安填埋场的现场勘查、填埋体渗流分析和边坡稳定性评价结果,得到以下结论及建议:
1)该填埋场现状渗滤液水位高,多数区域埋深只有1~3 m。若直接实施浓缩液回灌,回灌后全场渗滤液水位明显上升,各剖面处上升幅度达2~5 m。若预先将全场水位降低3 m后再实施浓缩液回灌,回灌后水位低于现状水位。
2)现状水位条件下垃圾填埋体能满足稳定安全控制要求,现状水位线可作为安全控制水位。浓缩液直接回灌后,填埋体整体与局部稳定安全系数均明显降低,不能满足安全控制要求。若采取本文建议的先降水再回灌的措施,回灌后垃圾填埋体仍能满足稳定安全控制要求,该回灌工程措施具有安全性。
3)建议采用竖井抽排渗滤液降水,在680、650、630 m高程平台各布置15口竖井,预计3个月内可将全场渗滤液水位降低3 m。水位下降3 m后可在680 m高程平台实施浓缩液回灌,同时建议630 m和650 m平台的30口竖井持续实施降水。
4)文中现场试验及理论分析结果是基于现场高浓度渗滤液的流体特性获得的,必须采用渗滤液反渗透处理工艺产生的浓缩液进一步开展研究工作。
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随着城市生活垃圾填埋场服务期满,很多城市填埋场和堆场面临封场问题,部分填埋场也陆续实施了封场修复。但是,由于填埋场在封场后20~30a才能稳定,潜在环境问题可能历经长期才显现,必须采用妥善的环境管理手段监控填埋场的环境污染变化,实时掌握封场场地生态环境恢复和土地稳定化情况,减少卫生填埋场封场后事故的发生,并且为封场后场地安全利用提供科学依据和数据支持[1-2]。上海市老港生活垃圾填埋场1~3期作为我国典型的大型平原型填埋场,自1989年以来承担了上海市70%以上生活垃圾填埋,共填埋处置生活垃圾3500万t。随着库容逐步使用完毕,自2005年起填埋场逐渐减少垃圾处置量,并在2010年着手开展了填埋场封场工作。根据相关规划,老港生活垃圾填埋场1~3期封场后场地作为远期备用发展用地,待填埋场稳定后进行二次利用。
1国外填埋场封场后环境管理概况
国外很重视生活垃圾封场修复及再次开发利用,封场的场地经过长期的生态修复达到相应的标准后可以开发作为娱乐场所,如高尔夫球场、各种自然生态基地、公园、植物园、苗圃等,还可以用于农业生产或建设生活福利设施,因此建立了1套较为详细的填埋场封场后的环境管理制度和计划。
1.1美国美国环境保护署在1998年对垃圾填埋场封场后的运营和维护工作提出了要求,重点对封场覆盖系统、渗沥液收集系统、地下水监测系统和气体监测系统等4个方面进行了阐述,目的在于阻止或者监测垃圾填埋场有毒有害物质的排放。根据美国联邦法规第40卷258.61(b)(1)和(2)的规定,基于填埋场封场后持续30a的维护和监测基础上,美国环境保护署批准各州可按照自身的具体情况延长或缩短这一时间周期。州际技术和法规委员会于2006年出版《Evaluating,Op-timizing,orEndingPost-ClosureCareatMSWLand-fillsBasedonSite-SpecificDataEvaluations》,对美国各州垃圾填埋场的封场和封场后的管理程序进行了详细解释,明确了渗沥液、垃圾填埋气体、地下水及终覆盖膜等4个方面的系统分级评估办法,只有达到相应的级别方可进行开发利用。
1.2加拿大加拿大对于垃圾填埋封场利用的国家层次法律法规主要是环境保护内容中固体废物的第3章Cri-teriaforAllWasteManagementUnits,Facilities,andDisposalSites,第5节ClosureandPost-ClosureMaintenance,对一般垃圾填埋场和其他垃圾填埋场的关闭及封场后管理提出了较为详细的指导,强调垃圾填埋场封场后维护的目的是为了确保填埋场封场后没有释放出可能对公众健康和周边环境造成影响的污染物,封场后必须保证建立完整的填埋场封顶覆盖层和环境控制系统,封场后维护与监测时间应不少于30a。维护与监测的工作有:①填埋场安全;②填埋气体监测和控制系统维护;③非液态状废物暴露后经重新填埋;④堆体的不均衡沉降量。在该法规中,还强调了业主方与运营方应定期向环境机构说明在垃圾填埋场封场后建设中不会造成对公众安全以及环境造成危害,如果在封场后出现重大环境污染问题需递交环境机构和区域水质管理委员会审核[3]。
1.3欧盟1999年4月EU填埋指南(CouncilDirective1999/31EC)实施生效,作为今后欧洲各国填埋处理方式的总体纲要,该指南规定了1个总体框架,各国自行制定适合本国国情的法令。该指南第10条规定,须保证至少30a的填埋场封场后管理费用,这相当于间接规定了封场后的管理期限。
1.4经验借鉴1)重视填埋场相关法律法规。经过数十年的实践和发展,国际上生活垃圾环境管理工作已经覆盖从产品生产到末端最终处置的全过程环节,封场后的环境管理体系已经成为生活垃圾管理法规体系不可忽视的一部分。2)重视填埋场封场规划。通常在填埋场的设计和施工阶段就根据国家和地方的有关法规明确封场的步骤和封场后的管理事宜。尤其是美国填埋场有关的法规更为严格,要求在填埋场的建设和运行之前确定封场规划,在场址审批时一并提交给政府环境部门审核。3)重视封场后的环境监测。研究表明,垃圾的降解周期一般为25~30a,因此要求封场后运营单位必须开展至少30a的长期环境监测,确保填埋场在封场后不对周边造成环境污染,在达到相应的安全标准后才能开发利用。
2我国生活垃圾填埋场封场后环境管理现状
2.1垃圾填埋场封场概况“十一五”以来,我国陆续出台了CJJ17—2004生活垃圾卫生填埋技术规范、GB16889—2008生活垃圾填埋场污染控制标准、CJJ112—2007生活垃圾卫生填埋封场技术规程、建标140—2010生活垃圾填埋场封场工程项目建设标准等。在这些标准规范的指导下,开展了深训市玉龙坑垃圾填埋场、南京市轿子山生活垃圾填埋场、杭州市天子岭生活垃圾填埋场等大型填埋场的封场工程实践,国内很多城市也陆续完成了填埋场封场工程,上海市老港生活垃圾填埋场1~3期、广州市兴丰垃圾填埋场等填埋场封场工程也正在进行中。2010年全国共有生活垃圾填埋场628座,处理能力38.8万t/d,另外还有简易填埋场上千座。部分卫生填埋场和大部分简易填埋场面临着库容逐渐饱和甚至超负荷填埋的情况,需要进行封场修复。按填埋场寿命20a,半数填埋场已运行10a计,预计未来10a,我国约有200余座卫生填埋场进行封场修复,约500座小型简易填埋场、堆放场进行关停修复[4]。
2.2垃圾填埋场封场后环境管理现状我国当前对生活垃圾填埋场封场主要关注封场工程技术措施,对于封场后的运行管理还较为薄弱。尽管在CJJ112—2007、GB16889—2008等标准和《生活垃圾处理技术指南》等政策文件中,要求封场后的卫生填埋场稳定以前,应进行地下水、地表水、大气、沉降等定期监测,部分大型填埋场如杭州市天子岭一期填埋场按照以上要求进行了环境监测,并设置了专门的人员对封场后的填埋场进行管理和维护。但是还有大多数的填埋场封场后由于资金、人员的缺乏,处于无人监管状态。
2.3存在问题我国部分填埋场已实施了封场修复,但封场后的环境问题在短期内没有完全显现,潜在的环境风险往往在10余a甚至数十年的长期过程才能逐渐显露。由于意识、资金的缺乏,很多封场后的填埋场没有设置专门的部门进行长期的环境监测工作,当前既缺乏长期的监测数据,又缺乏系统的模拟研究和风险评估方案,对于填埋场的稳定化评价和二次开发利用存在显著的阻碍[4]。3上海市老港生活垃圾填埋场1~3期环境质量现状及封场后环境管理对策
3.1概况上海市老港生活垃圾填埋场位于南汇区老港镇的东海之滨,距上海市市中心约60km,由东海滩涂经围垦筑堤而成,是典型的平原滩涂型垃圾填埋场。老港生活垃圾填埋场1~3期工程占地336万m2,划分为57个填埋单元。自1989年投入使用以来,处置能力从1500t/d提高到3000t/d,解决了上海市70%以上生活垃圾处理出路问题,保证了市区生活垃圾的日产日清。目前工程库区已全部填满,正着手进行封场和生态修复。其自运行以来持续开展常规环境监测工作,形成了较为详尽的运行期间环境监测基础数据库。
3.2污染物排放现状3.2.1甲烷2007年以来,场内14个监测点的填埋气体基本达到GB16889—2008要求,所有点位甲烷浓度均低于5%,其中超过0.01%的次数呈下降趋势,见表1。从不同库区甲烷排放分布看,随着填埋年限的增加,甲烷浓度呈降低趋势。
3.2.2渗沥液垃圾渗沥液经调节池、厌氧池、兼氧池、好氧池处理,最后排入东海。经过处理至排放口污水中污染物浓度仍较高,除2008年BOD5达标外,2007—2009年CODCr、BOD5、NH3-N、悬浮物均超过GB16889—2008排放限值,其中NH3-N的超标率总体趋势向上,2008年和2009年均为100%;与2008年相比,2009年各项指标都有所下降,但2009年CODCr、BOD5和悬浮物的超标率分别为91.67%、25.0%和66.67%。
3.3环境质量现状
3.3.1臭气2007年专项调查对填埋场中部臭气浓度进行监测,4个监测点的臭气浓度(30、34、40和27)中有2个超过GB14554—1993恶臭污染物排放标准二级标准值30。常规调查中2009年夏季连续3d对填埋场的填埋区和南北边界分别选取了3个监测点(1#、2#、3#)进行恶臭气体监测。从监测结果看,填埋场边界和中部区域的监测结果差异不大,均达到GB14554—1993中的二级排放标准要求,见表2。3.3.2地下水老港生活垃圾填埋场周围设有20个地下水监测点。地下水水质在2007—2009年均劣于国家地下水环境质量二级标准。CODMn、氯化物和NH3-N超标严重,枯水期、平水期水环境质量较差。与背景点水质相比较,污染监测点地下水体中氯化物监测结果与背景点吻合,NH3-N监测结果明显高于背景监测点,说明该地区由于靠近东海,地下水体中氯化物浓度环境背景值较高,填埋场地下水存在NH3-N污染。
3.3.3植被填埋场有部分场地经过简单的植被种植,植被已得到一定恢复,主要植被类型为意杨林、杂草、园林树木混植林,为区域生态系统恢复提供了较好的生境。但由于覆土层厚度、土壤盐碱度高等因素的制约,作为主要生态恢复树种的意大利杨(Populuseuramevicana)高度多维持在7~8m,胸径多维持在18cm。3.4封场后环境管理对策研究填埋场封场后填埋气体控制系统、渗沥液控制系统继续处于运行状态,填埋场终场覆盖系统也需保持完整性以防止污染物逃逸出填埋场,必须定期对这些设施进行系统的维护和保养,还要进行环境监测。因此,需设置专门的环境管理机构,制定周密和详细的工作计划开展一系列活动。
3.4.1建立环境管理机构老港生活垃圾填埋场1~3期封场后应成立专门的环境管理机构,形成1套以环境管理办公室为中心的环境管理体系。主要职能是研究决策填埋场封场后环保工作的重大事宜,并负责填埋场环境保护的规划和管理以及环境保护治理设施管理、维修、操作,负责环境监测业务。
3.4.2制定环境管理制度建立、执行并监督管理计划,对大气、废水等主要污染物制定详尽的监测、控制制度,以保证及时了解并控制污染物排放情况和对周围环境的影响情况;建立健全垃圾处理场的各项规章制度,根据国家环境标准,对填埋场重点污染源及污染物开展日常监测工作,编制表格和报表,定期上报有关主管部门,建立监测档案;参与治理工作,为污染治理服务。
3.4.3重视例行检查和设施维护封场后如果不注意后期管理,可能会对周围环境造成严重污染,因此要开展例行检查和设施维护[5]。具体要求见表3。
3.4.4实施长期环境监测为了掌握封场后场地环境污染控制和生态环境恢复状况,运营单位要建立环境监测计划及详细的监测检查环境程序,并制定处理突发事故应急响应计划。1)监测介质。填埋场在运行过程中产生的污染物主要有渗沥液、填埋气体、恶臭气体等,生活垃圾填埋场封场后,垃圾在长期的稳定化过程中还将不断产生填埋气体和渗沥液等垃圾分解的副产物,场地也会发生不均匀沉降,必须对渗沥液、填埋气体、地面沉降特性进行定期监测和处理[5-6]。此外,也应该定期对植被、动物类型和数量等方面进行监测。具体见表4。2)监测项目。①GB16889—2008中明确进行监测的项目。目前关于生活垃圾填埋场监测技术要求的标准主要是GB/T18772—2008和GB16889—2008,但前者没有对封场后的环境监测作出明确的要求,后者仅提出了对渗沥液和甲烷进行监测。②在现状评价阶段识别的关注污染物接近相应质量标准的各项指标。根据2007—2009年的常规环境监测结果和2007年专项环境监测结果,老港生活垃圾填埋场1~3期区域还存在臭气、地下水环境污染问题,部分指标超过相应环境质量标准,对这些项目要进行长期监测。③为掌握填埋场稳定化和生态恢复程度的各项增加指标。除以上2个方面外,为掌握填埋场修复效果,要对其他的项目进行长期的监测和分析,以全面掌握填埋场稳定化和生态恢复程度。
关键词:城市垃圾;渗滤液;处理技术
中图分类号:G202文献标识码: A
在我国,垃圾填埋法是目前广泛使用的处理生活垃圾、工业垃圾的方法 。而且随着城市填埋技术二次污染相关问题的深入研究,作为防治二次污染问题的渗滤液处理技术也引起了越来越多的人和相关部门的重视。今后,符合我国基本国情的、经济的、具有针对性的并切实可行的垃圾填埋工艺和渗滤液处理技术的研究,将是我国研究的重点课题。
1垃圾渗滤液的特点
垃圾填埋场中重力流动的产物液体即是垃圾填埋场渗滤液,渗滤液主要包括外来水(如地下水渗入、地表水、大气降水)和垃圾分解产生的源水。能够影响垃圾场渗滤液性质的主要原因包括:填埋场条件、填埋地点的水文地质条件、填埋地点的气候条件、垃圾的主要成分、垃圾填埋的条件等。在以上多种因素的影响下,形成的垃圾填埋场渗滤液的以下特点:
1.1渗滤液水质复杂
影响垃圾填埋场渗滤液水质的主要因素是垃圾的组成成分。渗滤液是高浓度的有机废水,且不同地方垃圾的组成不同,渗滤液的水质也可能相差很大。据我国相关部门测定,国内几大城市垃圾填埋场渗滤液水质的调查显示,渗滤液中含有94种有机化合物,其中5种可诱导致癌,1种可致癌,20余种进入美国和我国EPA环境优先控制的污染物黑名单。其次,填埋的时间也会影响垃圾渗滤液的水质。一般情况下,垃圾填埋时间越长,渗滤液水质的可生化性就越差。同时随着垃圾填埋时间的增长,渗滤液中金属离子的含量降低,氨氮含量、PH值增加。除以上原因影响渗滤液水质外,填埋场的降水量、土质等也是其影响原因。由此可见渗滤液水质的变化规律是极其复杂的。
1.2渗滤液金属含量高
在垃圾的降解过程中产生的二氧化碳溶入垃圾渗滤液中,极易造成渗滤液水质呈微酸性,即加剧了垃圾中金属、金属氧化物和不溶于水的碳酸盐发生溶解,最终造成渗滤液中金属含量升高。垃圾填埋场渗滤液中主要金属离子包括:钙离子、铝离子、锌离子和铁离子等。
1.3渗滤液中氨氮含量高
垃圾填埋场渗滤液中垃圾的组成成分和垃圾的填埋方式的不同,造成渗滤液中氨氮质量浓度从数千毫克每升到几千毫克每升的变化。并且,随着垃圾的填埋时间的增长,垃圾中的有机氮不断转换为无机氮,使得氨氮的含量不断的升高。
2垃圾填埋场渗滤液的处理建议
2.1运用合并处理法
合并处理法是指垃圾渗滤液和一定规模的城市污水厂的污水合并处理,合并处理法是一种最为简便的处理方法。合并处理法的优点是:其一,节省大量单独建立垃圾渗滤液处理系统的费用,降低渗滤液处理成本。其二,能够利用污水处理厂污水对垃圾渗滤液达到稀释、缓冲的作用,实现城市污水和垃圾渗滤液同时处理的目的。合并处理法也有其缺点,包括:第一,因城市污水厂与垃圾填埋场间距离的问题,造成渗滤液的输送成为巨大的经济问题。第二,渗滤液水质复杂、组成多变容易对城市污水处理厂造成冲击负荷,甚至影响到城市污水厂的正常运行。综合合并处理法的优缺点,想在利用合并处理方法时得到效益最大化,那么必须考察其工艺的可行性。
2.2场内循环喷洒处理法
场内循环喷洒处理法是一种比较简单有效的处理方法。场内循环喷洒处理法优点包括:第一,通过回喷将垃圾的含水率由20%-25%提高到60%-70%,明显增加垃圾的湿度,提高垃圾中微生物的活性,使甲烷产生增加,以达到加速有机物的分解和污染物溶出的目的。第二,循环喷洒处理可降低渗滤液的浓度。第三,喷洒过程的挥发作用可减少垃圾渗滤液的产生,对水质及组成起到稳定作用,便于废水处理系统的正常运行及节省费用。第四,加速垃圾中有机物的分解,使垃圾场的稳定化进程由原需的15-20a缩短到2-3a。循环喷洒法存在的问题:(1)不能够完全消除渗滤液。(2)循环喷洒后的渗滤液仍需处理才可排放。
2.3渗滤液的预处理法
渗滤液中的SS污染物、色度、氨氮和金属离子通过设定在垃圾填埋场的预处理设备进行首处理,则可以得到有效的减少。又或者首先通过厌氧处理,使其生化性得到改善,降低处理负荷。渗滤液的预处理可为垃圾渗滤液的再次处理创造良好的运行条件。
渗滤液有着不同的处理方法,就方法的选则来说,应符合我国基本经济国情且达到保护环境的目的。另外,为了更好的研究垃圾渗滤液的处理技术应全面考察垃圾填埋场周边的有关因素及相应的处理技术的支持,使得垃圾渗滤液得到有效可行的处理。
参考文献
[1]常有锋,唐杰.人工湿地在城市垃圾渗滤液处理中的应用.《西安文理学院学报(自然科学版)》.2013年3期
【关键词】生活垃圾;污染;改进
引言
随着经济持续增长,城市化进程的加快和人民生活水平的提高,城镇生活垃圾的产出量正逐年大幅度增长,简单的垃圾处理方法已经不能够适应可持续发展的要求,然而,在我国城市生活垃圾产生量不断增长的同时,生活垃圾分类、回收和处理能力与水平发展相对滞后,城市生活垃圾问题愈加突出,需采取措施加以解决。本文论述了我国城市生活垃圾产生与处理现状,分析了我国城市生活垃圾收集处理和管理过程中存在的问题,提出了城市生活垃圾管理对策建议。
1 城市生活垃圾产生量以及处理
城市生活垃圾,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。目前,我国城市垃圾以每年8%~9%的速度在增长,城市人均年生活垃圾产生量约为450~500kg。有各类生活垃圾场453座,处理能力为27.2×104t・d-1,集中处理量约9400×104t,集中处理率约为62%;按处理量统计,填埋、堆肥和焚烧处理比例分别占81.7%、2.7%和15.6%。
2 城市生活垃圾污染现状
(1)垃圾露天堆放大量氨、硫化物等有害气体释放,不仅严重污染了大气质量,也影响了城市的生活环境与美观。
(2)严重污染水体。垃圾不但含有病原微生物,在堆放腐败过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物,并会将垃圾中的垃圾资源化潜力随着生活水平和经济的发展也不断增长。
(3)生物性污染。垃圾中有许多致病微生物,同时垃圾往往是蚊、蝇、蟑螂和老鼠的孳生地,这些必然危害着广大市民的身体健康。
(4)侵占大量土地。垃圾的堆放侵占着大量的土地,据初步调查,2003年全国668座城市中已有2/3被垃圾带所包围全国垃圾存占地累计80万亩。
3 城市生活垃圾处理方式
3.1填埋
垃圾填埋是应用最早、最广泛的一项垃圾处理技术。早期的垃圾填埋处理仅仅是单纯的填埋,没有考虑到填埋气、渗滤液的处理等问题,造成了比较严重的环境污染。直到本世纪30年代,首先在美国提出了“卫生填埋”的概念。卫生填埋法具有技术比较成熟、操作管理简单、处理量大、投资和运行费用较低、适用于所有类型垃圾等优点,是当今世界上最主要的垃圾处理方式。但填埋处理也存在一些缺点:(1)占用大量土地资源,以致新建填埋场选址困难;(2)产生的垃圾渗滤液如未妥善处理,会对土壤及地下水等周边环境造成污染;(3)填埋垃圾发酵产生的甲烷等气体,既是火灾及爆炸隐患,又加剧了温室效应。
3.2焚烧
垃圾焚烧处理已有100多年的历史,而现代化的焚烧处理的发展则开始于20世纪60年代以后。焚烧法处理,可使垃圾减容85%以上,减重75%以上,突出了减量化、无害化特征;若配备热能回收装置,亦可达到资源化。与填埋处理相比,焚烧处理具有占地少、厂址选择易、处理周期短、减量化显著、无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点,因此在世界各国得到越来越广泛应用。
3.3堆肥
垃圾堆肥是处理与利用垃圾的一种方法,是利用垃圾或土壤中存在的细菌、酵母菌、真菌和放线菌等微生物,使垃圾中的有机物发生生物化学反应而降解(消化),形成一种类似腐蚀质土壤的物质,用作肥料并用来改良土壤。
4 城市生活垃圾管理存在问题及改进方式
4.1垃圾混合收集的混乱
长期以来,我国生活垃圾一直是混合收集。混合收集的弊端在于:(1)混合垃圾中含有一部分尚
有利用价值、可直接回收利用的物质如废纸、塑料
等,如果直接处理,不仅造成资源的极大浪费,而且增大了垃圾处理量,使处理成本大大增加;(2)混合垃圾中还含有一些危险废物如日光灯管、废旧电池等,不仅增加了无害化处理的难度,而且一旦处理不当,极易造成严重污染。垃圾被称为“放错地方的资源”,可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等,通过综合处理、回收利用,可以减少污染,节省资源。虽然设置了分类垃圾箱,但缺乏对公众的宣传教育和约束,居民对垃圾分类的意识不强、积极性不高,乱扔乱投的现象依然普遍,分类垃圾箱形同虚设;相关部门缺乏有效管理,流动拾荒者任意捡拾垃圾,势必造成分类垃圾箱内垃圾的混杂;虽然进行了分类收集,但无法保证分类运输和处理,使分类收集失去了意义。应该对群众加强垃圾分类收集的宣传力度,甚至强制性的管理。分类垃圾箱的设置也应该加强对群众的宣传,相关部门应该加大管理,垃圾的分类应该从家庭做起,从源头做起。
4.2生活垃圾管理的法律的不健全
我国目前关于生活垃圾的相关法律体系还不健全,存在一定缺陷。已颁布的《固体废弃物污染环境防治法》、《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》等法规对防治城市生活垃圾污染做出了较为全面的规定,是加强我国城市生活垃圾污染防治工作的基础,但这些基本法规多为原则性规定,缺乏相应的实施细则和配套法规,可操作性不强,给依法防治城市生活垃圾污染带来了困难。大的条款比较的空洞,说的范围也比较大,制定法规应该更加的详细一点,具体到操作的步骤上来,这样更可行。
4.3管理体制不完善
垃圾处理行业作为社会公益事业,其收运处理过程的监督、管理、执行基本上是由政府一家包揽,环卫部门既是监督机构,又是管理部门和执行单位,也就是“自己监督管理自己”。这样就会存在很多的问题,自我监督不如互相监督,自我监督不能形成更好的竞争,这样垃圾处理行业就不会更快的发展,故在管理体制上应该多部门的监督。
4.4公众对垃圾处理以及环保意识的薄弱
城市生活垃圾收集处理与环境保护不仅仅只是政府和相关部门的工作,也离不开每一个公民的支持和努力。日本的家庭妇女就把生活垃圾回收做得相当好,他们能够自觉对垃圾进行分类。我国也应该加强对公民环保意识的教育,可以进行适当的鼓励或者惩罚。
参考文献
[1] 胡红燕.浅析我国城市生活垃圾处理现状及对策[J].中小企业管理与科技,2009(1):189-190.
[2] 肖前斌,王海宁.城市垃圾填埋的问题及对策[J].科技情报开发与经济,2007,27:122-124.
关键词:生活垃圾;收集;运输;措施
1齐齐哈尔市中心城区生活垃圾现状
1.1生活垃圾处理现状
齐齐哈尔市中心城区平均日产生活垃圾800吨,全部集中到生活垃圾无害化处理场进行无害化处理。齐齐哈尔市中心城区已建成的生活垃圾卫生填埋场工程是1998年利用国债投资建设的工程项目,主要由红星、黎明和向阳三座填埋场组成,占地面积36万平方米,处理能力为日处理生活垃圾1013吨。该工程总投资8387万元(其中国债资金4200万元),主要包括:已经建成使用年限为11年、具有防渗和渗滤液收集功能的卫生填埋区13.65万平方米;建设进场道路两条,1870延长米;建设附属设施总建筑面积为3393;采购推土机、挖掘机、装载机、自卸车、压缩车等机械设备60台(套)。该工程建设和运行质量良好,2007年被国家住建部和中环协评定为Ⅰ级填埋场。自2000年5月工程竣工并投入使用以来,共处理生活垃圾近330万吨,中心城区生活垃圾无害化处理率连续11年达到100%。
1.2生活垃圾收集与运输
齐齐哈尔市中心城区产生的城市生活垃圾主要通过混合收集的方式,收集到垃圾箱、垃圾桶中,再由垃圾运输车运送到垃圾处理场。垃圾运输车主要包括额定载重量为3吨的后装压缩式垃圾车、额定载重量为5吨的CA141自卸车和额定载重量为5吨的CA141自背车。目前中心城区平均每天清运生活垃圾800吨。
2新建项目概况
新建项目场址位于崔门种畜场南侧,占地面积49.9128万平方米,总投资28165万元,工程建设规模为日处理生活垃圾1200吨,主要建设内容包括:垃圾转运站、垃圾填埋区、污水处理站、污水调节池、 道路系统、排水系统、生活管理区、沼气综合利用工程预留区等。新建项目采用卫生填埋方式,具体工艺过程是:垃圾堆放、铺平、碾压、覆土、再碾压的填埋过程。垃圾运进场后,按预先计划卸下,用推土机摊铺均匀,每块垃圾层厚度为0.5~0.6m,再用履带式推土机和垃圾压实机械反复压实,压实密度要求不小于0.85t/m3,然后再卸垃圾再碾压,在垃圾填埋层厚度达2.5m后,立即覆土0.2 m厚并压实,为尽量减少垃圾对环境的污染,夏季当天垃圾必须当天覆土压实,冬季可根据实际情况定期覆土,覆土材料一部分就地取材,不足部分采用建筑垃圾、炉灰渣等。填埋过程产生的渗滤液在污水处理站进行无害化处理后达标排放。沼气近期排放,远期考虑综合利用,用沼气发电。项目建成后中心城区产生的生活垃圾将继续全部得到无害化处理,继续实现生活垃圾无害化处理率100%的目标。目前,该项目《环评》、《可研》、《土地预审》、《初步设计》等已获省有关部门批准,征地工作即将完成。
3存在的问题
3.1 中心城区卫生填埋场工程已经连续运转11年,而设计使用年限为11年,按照设计要求,应该进行封场。而新建项目建设内容较多,投资巨大,筹资困难,建设周期较长。
3.2随着城市的发展,中心城区面积不断扩大,城区周围已经很难再找到合适的位置建设垃圾处理设施,这样今后建设的生活垃圾无害化处理设施只能距城市越来越远,现有的垃圾收运系统已经无法满足今后发展的需要。
3.3大部分自卸车和自背车在运输过程中主要采用帆布或五彩布封闭车厢上的垃圾,封闭效果较差,垃圾在运输过程中容易洒漏到街路上,造成二次污染。
3.4生活垃圾一般是每天上午清运,而单位和居民倾倒垃圾时间不统一,造成每天大部分时间垃圾箱、垃圾桶总是装满垃圾,甚至溢出。由于大多数垃圾箱都是敞口的,尘土和塑料袋等经常被大风刮起,影响周围的环境。
3.5随着城市能源结构和生活消费水平的提高,生活垃圾中塑料、废纸等轻质成分所占比例增加,生活垃圾容重较低,不到400千克/立方米。据统计,自卸车和自背车平均每车次实际载重量是2.9吨,与额定载重量相比,每车次少装载2.1吨,亏载严重,运输成本明显提高。
3.6现有垃圾运输车都是额定载重量为5吨、3吨的车辆,只适合现阶段的近距离运输。新建项目崔门生活垃圾填埋场距市中心21公里,运距是目前的3倍,现有车辆和收集设施的运输和转运能力较小,运输效率低,根本无法实现垃圾日产日清。
4对策
4.1尽快完成崔门生活垃圾卫生填埋场项目征地工作,积极筹措建设资金,拓宽融资渠道,积极利用地方债券和争取国债资金来保证项目建设资金的落实,争取在2011年年底建成1号卫生填埋区、污水处理站、部分附属设施,完成主要设备采购,使项目具备投产条件,保证原有卫生填埋场封场后,中心城区产生的生活垃圾能够继续得到无害化处理。
4.2新建的崔门生活垃圾卫生填埋场到中心城区运输距离将超过20公里,按照《城市垃圾转运站技术规范》(GJJ47-1991)要求,垃圾运输距离超过20公里时,应设置大、中型转运站。因此应该在建设生活垃圾处理场的同时,同步建设一座大型中转站,并配备大吨位封闭式垃圾运输车。
4.3逐步淘汰敞开式自卸车运输方式。尽快将现有的普通式密闭垃圾收集站改造成压缩式密闭垃圾收集站,提高集装箱垃圾车运输效率,降低运输成本。
4.4加大对自卸车和自背车的管理力度,确保自卸车和自背车清运过程中垃圾不、不洒漏。
4.5加强对垃圾箱、垃圾收集站等垃圾收集设施的管理,逐步增加封闭式垃圾箱、密闭式收集站,统一倾倒生活垃圾时间,保证生活垃圾及时清运,减少垃圾箱、收集站等收集设施对周围环境的污染。
5
参考文献
关键词:南京;十三五;生活垃圾;问题;对策
中图分类号 X33 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)23-0096-03
Countermeasures of Pollution Prevention of Domestic Waste in Nanjing During the “13th Five-Year”
Gao Xiaojie1,2 et al.
(1Nanjing Research Institute of Environmental Protection,Nanjing 210013,China;2.Jiangsu Rainfine Environmental Science and Technology Co,Ltd,Nanjing 210013, China)
Abstract:Studies were conducted to investigate the generation and disposal of domestic waste in Nanjing during the 12th Five-Year,the main problems and challenge during the 13th Five-Year were summarized,and some feasible suggestions were put forward.
Key words:Nanjing City;The 13th Five-Year; Domestic waste;Problems;Countermeasures
建设生态文明,打造宜居环境日益已成为了全社会的共识。城市生活垃圾无害化资源化处理是城市管理和环境保护的重要内容,是社会文明程度的重要标志,关系到广大市民的切身利益。近年来,随着我国城镇化的发展以及人口的增加,生活垃圾的产生量越来越多,许多城市“垃圾围城”,不得不把解决垃圾危机的途径延伸到乡村,尤其是城市垃圾的二次污染,导致城乡结合带区域生态环境恶化[1]。因此,生活垃圾处理对改善城市环境、建设宜居城市具有显著的促进作用。
“十二五”以来,南京市生活垃圾处置体系以垃圾卫生填埋为主,集中填埋于天井洼、水阁、轿子山三大垃圾填埋场,此外还有少量堆肥处置。随着垃圾量的不断增加,三大垃圾填埋场即将面临封场,而新的处置设施尚未建成规模化处置能力,处置手段单一、处置能力跟不上垃圾增长等问题逐步显现出来。因此,有必要研究加强南京市生活垃圾的环境监督管理,提高生活垃圾减量化和资源化水平的对策,优化全市生活垃圾处置设施的结构与布局,切实防止生活垃圾污染环境,保障人民群众身体健康,为政府制定“十三五”生活垃圾“资源化、无害化、减量化”的相关政策提供技术支持。
1 “十二五”生活垃圾污染防治现状及主要问题
1.1 生活垃圾产生、处理处置现状 根据南京市环境质量报告,2011―2013年,南京市生活垃圾产生量均为200多万t,相对稳定;而2014年生活垃圾量产生量为294.9万t,同比上升高达39.4%;2015年生活垃圾产生量为348.50万t,在2014年的基础上又上升了18.2%。南京市垃圾无害化处理方式主要樘盥瘛J二五期间,南京市生活垃圾无害化处理率逐年升高,从2011年的86.6%,上升到2015年的100%。十二五期间生活垃圾产生量见图1,十二五期间生活垃圾处理处置状况见图2。
1.2 生活垃圾处理处置存在的问题 十二五期间,南京市生活垃圾的处理处置主要是围绕城区布置实施。生活垃圾的清运工作主要由各区环卫所负责,收运模式在不同地区略有差异。基本是采用分散一次转运收运方式,辅助以“直运”方式,具体主要模式见表1。
目前,南京市生活垃圾处置体系以垃圾卫生填埋为主,集中填埋于天井洼、水阁、轿子山三大垃圾填埋场,此外还有少量堆肥处置。随着垃圾量的不断增加,三大垃圾填埋场即将面临封场。虽然江南和江北生活垃圾焚烧发电项目已于2014年建成投运,日处理生活垃圾约5 000t(约180万t/a),但相较2015年348.50万t的生活垃圾产生量来说,还存在较大缺口。就收运体系来说,生活垃圾分类收集工作尚未有实质性进展。总的来说南京市生活垃圾处理处置存在的主要问题在于以下几个方面:(1)垃圾处理设施建设滞后,城乡环卫设施差距明显。缺乏特种垃圾处置设施,装潢垃圾、餐余垃圾等专项处置体系待建。(2)垃圾以填埋为主,缺乏先进处置技术。填埋场满负荷运行,处置缺口问题突出。未来生活垃圾排放量将继续增加,需增加新的垃圾填埋场。(3)垃圾收集系统存在垃圾分类率低、难以资源化利用,垃圾收集车不够清洁、机械化程度低,环卫工人工作环境太差、待遇低等一系列问题;分类收集试点系统不完善,分类收集的垃圾未能做到分类运输和分类最终处置。(4)垃圾减量化、资源化政策法规尚不完善;尚未形成全社会的良好垃圾投放习惯,宣传教育有待于提高。(5)垃圾转运系统主要存在转运站建设缺乏统一布点规划、转运技术有待于提高、运行管理水平不高等问题。
2 “十三五”期间南京市生活垃圾污染防治形势
2.1 生活垃圾产生情况预测 生活垃圾产生量主要由两个因素决定,即区域总人口及人均垃圾产生量,因此对垃圾产生量的预测依据人口预测和生活垃圾人均日产生量预测来计算,计算公式:
W=m×P×10
式中:W为规划年的垃圾产生量,t/d;m每人每日垃圾产生量,kg/(人・d);P规划年区域人口预测量(万人)。
根据南京市人口增长的趋势和城市化发展的趋势,到2020年南京市总人口将达到860万人,城镇人口达到740万人,城市化水平达到86%。垃圾产生量指标按城镇居民每人每天产1.0kg生活垃圾计算,农村按每人每天产0.8kg生活垃圾计算。则未来南京市生活垃圾产生量见表2。根据表2预测结果,2020年南京市生活垃圾量将达到305.1万t,规划南京市生活垃圾无害化处理率达到100%。根据以上预测和分析,2020年南京市生活垃圾无害化处理量为8 360t/d。
2.2 生活垃圾处置能力面临的挑战 南京市十三五期间生活垃圾处理处置面临的挑战是日益增长的生活垃圾产生量对处置场地要求不断提升。根据上述预测,南京市2020年生活垃圾预测产生量为305.1万t,与目前基本持平。但是近期水阁、轿子山、天井洼三大垃圾填埋场将封场,虽然江南和江北生活垃圾焚烧发电项目已于2014年建成投运,日处理生活垃圾约5 000t(约180万t/a),但是就南京市远期7 000~9 000t/d的预计生活垃圾产生量来说,仅靠两大生活垃圾焚烧项目处置是不够的。因此,应继续推进配套的生态填埋场以及餐厨垃圾处置厂建设,远期扩建江南和江北焚烧项目、在郊区视发展建设环境园,提高处置能力,至2020年南京市需建成焚烧、卫生填埋、综合利用为主的日处置能力8 500t。
3 十三五期间生活垃圾污染防治主要对策措施
根据《南京城市总体规划修编(2007―2030)》、《南京市“十二五”环境保护规划》、《南京市生活垃圾收运处置体系及设施布局规划(2013年)》等规定和要求,未来南京市生活垃圾管理的具体指标详见表3。
表3 南京市生活垃圾污染防治目标指标(%)
[类别\&指标名称\&2020\&生活垃圾\&生活垃圾分类收集覆盖率\&≥80\&城市生活垃圾无害化处理率\&100\&农村生活垃圾收运体系覆盖率\&≥80\&]
综合分析十二五南京市生活垃圾污染防治现状及存在的问题,为实现十三五生活垃圾管理及污染防治目标,建议采取以下对策措施。
3.1 处理处置及能力建设方面
3.1.1 转变垃圾管理理念,从源头上减少生活垃圾产生量 近年来,国际上主要发达国家和地区在城市生活垃圾管理理念方面实现了一个革新,即由传统的“重末端处理,轻源头管理”转变为“优先源头管理,减少末端处置”[2]。目前南京生活垃圾处理侧重于垃圾末端处理,属于垃圾“产生多少、清运多少、处理多少”的传统的垃圾管理思想,管理对象是垃圾。实质上,导致垃圾产生量剧增的根本原因是大量生产、大量消费和大量废弃的经济、生活模式。因此,必须变革这种不可持续的传统的经济发展与生活消费模式,发展循环经济、提倡绿色消费,才能从根本上控制或减少垃圾产生,缓解末端处理设施的压力。垃圾管理对象从对垃圾的管理延伸到对人类经济、消费行为的管理。在传统管理模式下,填埋、焚烧等传统低效的处置方法居于金字塔的底端,意味着末端处理占主要地位;而在新的全过程控制管理模式下,减量、回收、堆肥等新型高效的方法居于金字塔的底端,垃圾的源头控制占主要地位。
3.1.2 大力建设焚烧为主、填埋为辅、综合利用的处置体系 由于垃圾焚烧行业经过前期十几年的摸索,在技术上已日渐成熟,因此,“十三五”期间,清洁高效焚烧技术是生活垃圾焚烧发展的大势所趋[3]。相比北京、上海等其他大城市,南京生活垃圾焚烧处理落后。应大力增加垃圾焚烧厂及其配套的建设,在江北和江南两大生活垃圾焚烧厂建成投运后,继续推进生活垃圾焚烧电厂配套的生态垃圾填埋场、二期工程建O以及发展卫生填埋技术,实现从全量填埋向以焚烧为主、卫生填埋为辅多种处置方式结合的综合处理。
3.1.3 采用“集中或相对集中”的收运方式 未来,南京市生活垃圾收运规划采取分类收集、密闭运输和垃圾中转站3个环节的收运体系。密闭运输主要是用机动车或电动车代替传统的人力车;建设大中型转运站取代部分原有环境效益低的小型转运站,压缩垃圾后再通过大中型运输车直接运往垃圾处理场。在距垃圾处置场30km以上的城区逐步建设大型中转运输系统,都市区建设大中型垃圾中转站。
3.2 经济与环境政策方面
3.2.1 实施可持续全过程垃圾管理的法规体系 目前南京城镇生活垃圾由市城管局主管,由于职责的限制,只能分析和解决垃圾处理和处置问题,很难推动全社会参与全过程控制垃圾这一管理活动。城市生活垃圾问题是一个综合性的社会问题,应由政府出面来解决这一问题。为实现可持续的全过程垃圾管理,不仅需要法律手段也需要经济手段,政府可以制定促进全过程垃圾管理的相关法律、产业政策、经济政策,促进垃圾减量化、资源化和无害化的实施。
3.2.2 实施垃圾动态总量控制,积极探索引入排污权交易机制 远期可以引入排污权交易机制,通过市场来控制生活垃圾的产生。南京可以制定市级垃圾总量控制目标,并综合分析各区县垃圾减量的可行性,发放各区县的垃圾排放总量指标,然后各区县按小区、企业、事业单位、街道排放组织分配相应的排污权。引入排污权交易机制。允许不同垃圾排放单位之间实行排污权的交易,促使各区县、各单元主动实施垃圾减量计划,最终达到全市垃圾减量的目标。
3.2.3 建立垃圾分类收集和处理的激励机制 垃圾分类是垃圾全过程管理中实现减量化、再循环、再利用的关键,也可以减少垃圾运输、处理处置工作量,减少垃圾的二次污染,因此垃圾源头分类收集是实施垃圾全过程控制的关键环节。除了立法、宣传等传统手段,应采取一些创新的机制来推动“四分法”――可回收物、有害垃圾、餐余垃圾、其他垃圾的分类收集。
参考文献
[1]曹铮.城市垃圾处理现状[J].资源节约与环保,2013(1):14-16.
[关键字]:水泥窑 协同处置 城市垃圾
引言:
水泥窑协同处理城市垃圾是垃圾处理方面的新秀,我们对这一新生事物做了广泛调研和深入研究(国内;国外)。传统的垃圾处理方式弊端众多:卫生填埋占地面积大二次污染严重;垃圾焚烧和发电投资大运行成本高而且不适宜处置水分大、渣土多、热值低的生活垃圾。水泥窑遍布各地,协同处置生活垃圾有投资低、垃圾热值水分要求低,适用范围广、垃圾处置效率高、基本无二次污染和资源的综合利用等方面的显著优势。本文主要阐述了南方岩溶地区大型干法水泥窖协同处理生活垃圾的具体应用情况。
1.国城市垃圾的现状及来源
1.1城市垃圾现状
我国城市生活垃圾增长迅速,每年以 6%――8%的速度增长,2003年以后,总量基本上稳定在每年1.5 亿吨左右。目前,全国城市生活垃圾累积堆存量已达70 亿吨,占地约80 多万亩,近年来又以平均每年4.8%的速度持续增长。全国600 多座城市,除县城外,已有三分之二的大中城市陷入垃圾的包围之中,且有四分之一的城市已没有合适场所堆放垃圾。根据统计资料,全世界每年产生 4.9 亿吨生活垃圾,而仅中国每年就产生1.5亿吨城市生活垃圾,对于人口密度大的中国城市而言,垃圾围城已成城市痼疾。
1.2城市垃圾的来源
一般来说,将城市生活垃圾分为为轻质可燃物、厨余物、无机物三类,其中,轻质可燃物是指纸张、树叶、塑料、织物、竹木等质量较轻、热值较高的有机物;厨余物是指果、皮、剩菜、骨头等厨房垃圾,含水量大;无机物包括金属、玻璃、灰渣等,一般不可燃烧。由于我国的生活习惯和能源结构,城市生活垃圾中厨余物和渣土含量较大,二者合计占比达到90%左右;而美国、德国、法国的占比基本在40%以下;厨余物的占比大,决定了生活垃圾的水分含量大;渣土占比大,决定了生活垃圾中惰性物质占比大,燃烧困难。我国生活垃圾中厨余垃圾含量高,决定了我国生活垃圾水分含量高于发达国家。
1.3传统垃圾处理方法
传统垃圾处理方法主要有填埋、堆肥、焚烧等方法。我国土地资源紧张,目前尚未建立完善的生活垃圾分类体系和机制,填埋法不利于节约土地,难以控制地下水、地表水的污染。堆肥法对垃圾成分要求高,工作面积大,处置周期过长,恶臭污染严重,堆肥产品的肥效低、存在有害成分等。焚烧法尾气净化系统投资、运行成本高,难以彻底处理二恶英等有害物质。
例如我国南方岩溶地区的垃圾也是这样的。近年来,南方岩溶地区城市经济、社会发展迅速,具备了一定的城市基础,但是城市生活垃圾处理事业却远落后于城市发展的进程,垃圾处理的现状不容乐观。城市的生活垃圾量逐年增加,垃圾的收集以人工收集后采用简单的填埋处理为主,未能实现资源化利用,并未消除填埋产生二次污染。其主要原因在于对垃圾处理事业投入不足,垃圾处理设备设施落后,环卫的管理体制不能适应市场的发展。但后来,该地区垃圾处理问题得到了有效改善。该地区的主要制约情况是:
(1)提高垃圾处理资源化率。从源头分拣开始,遵循了“循环利用-堆肥-焚烧发电-卫生填埋”处理的科学原则,从资源化与无害化方面着手,使生活垃圾实现资源最大化以及最终处理最小化。同时,也发展生活垃圾资源化相关产业。
(2)拓宽融资渠道,提高污染收费。政府方面大力清理了各种行政性壁垒,来创造良好的市场环境,拓宽融资渠道;并且执行和提高污染收费制度,提高生活垃圾资源化处理的资金供给,增强政府或市场投资和运营成本的补偿能力,还吸引多元化资本参与生活垃圾填埋处理设施的建设和运营,从而解决了垃圾处理管理经费、设施设备不足等各种问题。
(3)针对南方岩溶地区,按照产业化发展、市场化运作、企业化经营、法制化管理的要求,在制约措施上也成立环卫体制改革领导小组,加大落实力度,使该地区环卫事业基本形成了政府扶持与市场机制、社会参与相结合的运行新格局。
纵然如此,垃圾的处理现状仍然堪忧。要使得垃圾的处理科学、合理,需要进一步探求新型的方法。
2.新型干法水泥窑协同生活垃圾处理方法的应用现状
水泥窑特别是现代化的新型干法水泥生产线协同处置工业废料、生活垃圾和多数危险废弃物时,水泥混凝土生命周期环境评价维持不变,对其周围自然生态环境的安全性没有不良影响,同时还能替代(节省)一部分天然化石燃料(煤),相应地减少了二氧化碳排放,协同全社会妥善销纳一定数量的废弃物。它是目前认为非常有效的一种垃圾处理方法。
2.1国外现状
以前国外城市生活垃圾处理办法概况,以填埋为主,焚烧为辅,堆肥较少;但是在加权平均的概念上,国外生活垃圾回收利用的比例占到19%,焚烧的比例占到22%。欧盟在处理城市生活垃圾方面,有过几次转变:刚开始是以填埋和焚烧为主,焚烧后的灰渣也被填埋;90 年代后期相继发生了几起垃圾填埋场渗透液泄漏事故,于是他们一方面修订并大幅提高了填埋场的防渗漏标准和技术规范;这样经历了6--8年,欧盟发现他们所采取补救措施成本太高,收效不大,且不能根治二次污染之隐患;经过慎重而痛苦的反思和论证,2007 年至今,德、英、等国终于相继作出了新决策,不再新建可燃废物与城市生活垃圾填埋场和焚烧炉厂;今后所有新产生的可燃废物和垃圾都要采取其他的更经安全更济的方法,尽可能地全部即时处置, 一步到位,消纳干净,不留后患,尽量少用或不用填埋场和焚烧炉。同时对水泥工业消纳可燃废物与城市生活垃圾的前景也颇为看好。在日本,以前他们先用焚烧炉烧垃圾、再建工艺技术复杂的生态水泥厂来处置焚烧炉灰的技术路线是很不经济、不可取的。很明显,日本为这条曲折的道路已付出了惨痛的代价,不值得我们效仿。
2.2国内现状
我国城市生活垃圾既有与国外不同的地方;又包含了经济发展阶段的特点;又有区域性的特征。因此处理城市垃圾,必须考虑种种特点,因地制宜,因时制宜。我国垃圾组分中大部分是水分和灰渣、以及部分轻质可燃物,在这些污染物中,目前人们议论得最多的是二恶英类物质,尤其以四氯二苯并二恶英( TCDD) 为甚,毒性相当于氰化钾的1000倍。二英有多种合成方式,不论哪种合成方式,都必须具备一些条件:低温、潮湿、缺氧、停留时间短、不完全燃烧等。我国采用的是干法水泥窖处理。由于水泥窑的固有特点,回转窑体较长,具备从 200 度到2000 度的多种环境,能够处理燃点不同的垃圾;气体最高温度达到1700 度,且在窑内停留6-10秒,可以较为彻底的消灭二英(要有效消解二英,必须在850 度以上的高温下停留2秒以上);水泥窑中气体湍流度(雷诺氏指数)达到100000级别,燃烧充分,可预防新的二恶英的生成。
经过充分调研及分析比较,我们认为将国外先进的生活垃圾气化技术与新型水泥干法窑相结合是处理城市生活垃圾的最佳途。
3.新型干法水泥窑协同处置生活垃圾的方式
新型干法水泥窑协同处置城市生活垃圾,是用水泥窑烧成系统代替垃圾焚烧处理工艺的焚烧和尾气净化系统。该处置方式典型工艺主要包括供料、垃圾气化、灰渣处理、除氯等四部分,核心环节是垃圾气化和灰渣处理。
3.1 垃圾气化
垃圾进入气化炉内与流化砂混和、沸腾,部分垃圾燃烧产生热量保持流化砂的温度500-550℃,另一部分垃圾气化,生成可燃气体送到水泥窑分解炉内进一步燃烧,彻底分解有害物质。气化炉气化垃圾产生的烟气通过管道送入水泥窑分解炉内进一步焚烧分解有害物质。烟气中二恶英等有害物质在分解炉高温、足够的停留时间及碱性物料环境中分解、固化,达到彻底无害化的目的。
3.2 灰渣处理系统
气化炉内垃圾的不燃物灰渣从炉底排出,采用水冷设备将温度从500℃降到300℃以下,分离出铁、铝金属后,最终剩下的块状灰渣用作水泥生产的原料。
3.3 除氯系统
在水泥窑窑尾烟室处设置除氯系统,抽取部分含氯粉尘气体.通过冷却系统急冷后用收尘设备回收粉尘,减小对水泥窑运行及产品质量的影响。此环节无大气污染物排放,无固体废物产生,且充分利用了垃圾的热值,实现了垃圾的减量化、无害化、资源化。
4.新型干法水泥窑垃圾处理系统的优势
4.1 对垃圾适应性好,处理彻底
系统内设置一系列破碎、均化、计量、喂入设备,城市生活垃圾通过密闭垃圾运输车送入,不需分选,对生活垃圾的适应性很强。
此种处理方式是能够将垃圾彻底消灭的方法:首先将垃圾充分焚烧,利用其热值;灰渣本身又变成原料的一部分。由于该水泥窑系统的负压和全封闭特点,废气、以及处理中产生的气体不容易溢出,反而在负压的作用下不断被吸入回转窑,在高温下彻底消解。垃圾废液可以在窑尾用高压打入窑内,高温处理掉。
4.2 资源化程度高,节能减排效果好
垃圾焚烧产生的热量可替代部分水泥窑燃料,减少燃料燃烧产生的二氧化碳排放;炉渣可替代部分水泥原料,游离态铁、铝等金属可分别回收,资源化程度高。采用气化炉技术,气化时空气消耗量小,产生废气量少,对水泥生产影响小,能源利用率高。
4.3 处理流程简洁,处理垃圾方式灵活
利用水泥窑烧成系统代替垃圾焚烧处理工艺的尾气净化系统,简化了处理流程,降低了相应投资。水泥厂可以在生活垃圾处理的各个环节参与进去,可以直接与市政环卫部门协调,将所有生活垃圾交予水泥厂处理;也可以在设立垃圾分拣站的基础之上,只参与处理分拣出来的轻质可燃物;也可以在垃圾处理的后端,在给予一定补贴的情况下,参与处理垃圾焚烧厂的灰渣。
4.4降低垃圾处理投资、运行和监督成本
城市垃圾从收集、分拣、运输、焚烧、灰渣和燃烧废气处置等各环节,投资、运行和监督均耗资巨大。灵活利用水泥窑协同处置生活垃圾,可有效节约各环节的投资、运行和监督的成本。
取得的环保突破――高效处理二恶英水泥窑系统的分解炉内温度高(近900℃),垃圾气化气体燃烧时间充足(7秒以上),气化炉中产生的二恶英在分解炉中能够完伞分解;气体与高温、高细度、高浓度、高吸附性、高均匀性分布的水泥碱性物料充分接触,有利于吸收氯离子,控制氯源,再加上离开气化炉后的气体有个急冷的环节(250℃),可以避免二恶英类物质的二次生成。
5.处理方法的不足
5.1遇到的困难
在我国,在这方面的投资不足,所以实施的力度不够大,很长一段时间内可能还是沿用前人的方法和经验,这需要一段时间来推广。
5.2问题
在处理技术上,我们还需要有更为完善的地方,还需要往低污染,高效率,高环保的方向做研究。
6.结束语
水泥窑协同处理城市垃圾是符合循环经济和可持续发展的内在要求的新型垃圾处理方法。该处理方法虽然目前还有许多困难和问题,但其应用潜力十分巨大,必将成为垃圾处理行业发展中一个新的亮点,给国家和社会带来良好的环境效益、社会效益和经济效益。
参考文献:
[1]蒲舸. 城市生活垃圾处理的可持续性发展[J].重庆建筑大学学报,2003.6
[2]杨青.城市生活垃圾综合处理的方法。山西科技 2002.3
[3]庄伟强.固体废弃物处理与处置[M].北京.化学工业出版社.2001
关键词:城市生活垃圾;处理
中图分类号:X2
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2009)08-0300-01
1 我国城市生活垃圾处理现状分析
1.1 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。
(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。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。
(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。
(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。
(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"(3・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。
(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。
(6)综合处理。
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。
1.2 应用情况
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。
1.3 存在的问题分析
(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;④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。
(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。②工程投资大。③运行成本高。④飞灰没得到安全处置。
(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索,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;⑦一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。
2 城市生活垃圾处理技术发展方向展望
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。
(2)生活垃圾填埋技术和焚烧技术标准化、规范化、环保化、国产化发展。
主要表现在以下几点:①填堙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。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。
(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)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对一次性物语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;⑦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。
关键词:城市生活垃圾处理;焚烧法;填埋法;堆肥法
中图分类号:R124.3 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2013)06-00-01
一、前言
本文主要通过2大方面进行具体的分析和论述。1.分析了我国城市垃圾的处理现状,主要是探讨了垃圾处理方法和我国垃圾的产量和成分。2.对我国城市生活垃圾具体的管理方法进行了研究。通过对上述这2方面进行具体的介绍,进而使读者能够进一步了解有关于我国城市生活垃圾的处理。下面就进行具体的分析。
二、我国城市生活垃圾处理的现状分析
1.垃圾处理方法
(1)焚烧法
焚烧法是在我国应用最为广泛的垃圾处理方法,通过对垃圾进行燃烧进而减少城市生活垃圾的数量。但是采用焚烧法存在着一个问题就是,燃烧垃圾需要较高的热值,也就是说需要非常多的燃料[1]。从目前我国采用焚烧法的效果并不是非常的好,造成了很大的经济上的浪费。尤其是一些垃圾中可燃的成分非常少的时候,采用焚烧法会造成很大程度的经济损失。因此,采用焚烧法虽然能够大范围的减少垃圾的数量,但是却存在着非常大的经济问题。
(2)填埋法
填埋法在我国城市生活垃圾处理中也应用的非常广泛。填埋法主要是将生活垃圾在一个适当的场所中加上覆盖的材料,进而使垃圾自行经过化学反应和物理反应。采用填埋法主要的优势在于,投入的资金比较少,并且容易实行,处理垃圾的数量非常大[2]。但是,采用填埋法也有其自身的缺点,并且该缺点对环境有着非常严重的破坏。就是采用填埋法是土地中含有大量的有毒物质,然后通过风化和流水侵蚀等进而破坏了土地的肥力,不仅对种植业有着非常严重的影响,而且也危害着人类的身心健康。
(3)堆肥法
堆肥法与焚烧发以及填埋法相比,在处理城市生活垃圾方面是比较绿色和环保的。堆肥法主要是将垃圾中的有机物和无机物进行混合,在微生物的作用下,将生活垃圾降解成为一定的腐质物,并且这些腐质物可以当作农田的肥料,实现一种可循环利用的模式[3]。采用堆肥法处理城市生活垃圾的能够实现资源效益,但是其缺点在于采用堆肥法处理城市生活垃圾的处理周期过于长,不适用于大范围的使用,处理的速度大大小于产生城市生活垃圾的速度。
2.我国城市垃圾产量及其组成成分
我国城市垃圾的产量非常的惊人,并且增长速度非常大。根据相关资料表明,1998年我国的城市生活垃圾的数量为5001万吨,而到了2008年我国城市生活垃圾的数量上升到11923万吨,并且还在持续的增长中,形势非常的严峻。我国城市生活垃圾的特点是可燃物质含量较低,可再利用的物质非常的少,不可燃物远远的高于可燃物。而伴随着我国社会经济的不断发展,人们生活水平的不断提高,食品结构在发生着变化,进而导致我国的能源结构也在变化,也进一步影响了我国城市生活垃圾的成分变化。总的来说就是,我国城市生活垃圾中的可燃物质,可再利用的物质以及有机物质在大大的增加,进一步提高的垃圾中热值的幅度。
二、城市生活垃圾管理分析
1.经济管理
所谓的经济管理最为主要的形式就是进行收费。在对城市生活垃圾收费主要是采用计量进行收费的。对城市垃圾进行收费是最直接的减少垃圾数量的方法。目前,在我国的一线城市,如:北京,上海等已经得到了广泛的应用。但是,由于采用计量收费的方式难度较大,需要具备成熟的客观条件[4]。因此,像我国的很多二线城市还没有对城市生活垃圾进行计量收费时,应该根据自身城市的实际条件逐步的开展定额收费以及逐步的对单位普通垃圾的计量进行收费。另外,对于城市生活垃圾进行如何的计量收费也要根据实际的情况来定。像:以桶的体积计量或者采用重量称重的方式实施起来困难较大,成本也较高。例如:像德国对于居民垃圾收费方式中计量收费只占26%。因此,一些如水、电、煤消费系数折算法的计量方法,具有强制性大、操作成本低等优势,是现如今最为广泛的计量方式。
2.法律管理
所谓的法律管理主要是我国应该针对于城市生活垃圾方面制定完善的法律法规,针对于居民生产垃圾以及企业生产垃圾等,都要进行明确的规定,并且应该对于产出垃圾较大的企业采用一些法律上的措施,严格控制企业生产垃圾的数量[5]。另外,针对于城市生活垃圾的处理方式,也应该做一些法律上的规定,进而约束城市生活垃圾处理单位能够按照法律法规上的相关规定进行城市生活垃圾的处理。
3.舆论监督
我们还应该重视舆论监督的作用。通过媒体曝光等手段监督城市生活垃圾的处理情况,对与一些处理垃圾方式不科学的方面应该在媒体上进行深入的探讨,以督促城市生活垃圾处理单位能够进一步改善城市生活垃圾的处理方式。另外,我们还应该积极的鼓励市民进行监督,对于城市处理垃圾中存在着的有害于环境的方法进行谴责和举报有关部门,促进我国城市生活垃圾处理方式的进一步科学化,促进我国经济的良性发展。
三、结束语
本文对城市生活垃圾处理的现状与管理进行了具体的分析和探讨,通过本文的研究,我们了解到,对于城市生活垃圾的处理行为,我们应该进行有效的管理,对于在处理城市生活垃圾中存在的问题应该积极的采取有效的管理措施进行解决,进而进一步维护我国的城市环境,促进城市的发展。
参考文献:
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[3]徐国华,隋玉柱,魏玉西.城市垃圾问题及处理对策[J].环境科学与管理,2006(03).