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关键词 生活垃圾;现状;问题;建议;乡镇;安徽蚌埠
中图分类号 X799.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)01-0243-01
Existing Problems and Suggestions of Household Garbage Disposal of Villages and Towns in Bengbu City
DENG Ze-hua
(Bengbu Environmental Monitor Station in Anhui Province,Bengbu Anhui 233040)
Abstract Main components and characteristics of household garbage of villages and towns were introduced and the environmental problems brought by domestic rubbish of villages and towns were analyzed.Corresponding contamination control suggestions were put forward so as to provide the theoretical reference for the household garbage disposal of villages and towns in Bengbu City.
Key words household garbage;status;problems;suggestions;villages and twons;Bengbu Anhui
随着生活水平的不断提高,生活垃圾的数量也在逐年增加,由于体制问题缺少有效的制约手段,很多偏远乡镇垃圾处置仅仅采取简单的选洼地堆放方式,生活垃圾不断污染土壤、河流水体、污染大气的现象依然存在,影响了生态环境和人民群众的生活,如何对乡镇生活垃圾进行资源化、无害化处置,是目前各级政府部门不容忽视的一大环境问题。蚌埠地处我国南北分界线,并且位于皖北、淮河中游、京沪和淮南铁路交汇点,是安徽省重要的综合性工业基地,总面积5 952 km2,总人口367.81万人。蚌埠市辖龙子湖区、蚌山区、禹会区、淮上区等4个区和怀远、五河、固镇等3个县,共设36个镇,19个乡(其中民族乡1个)。近几年,蚌埠市乡镇经济发展全面提速,居民生活水平大幅提高,人口居住密集,由此产生的生活垃圾数量不断增加。
1 乡镇生活垃圾主要成分及特点
蚌埠市乡镇生活垃圾主要有可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾等4类。可回收垃圾是指能够进行回收循环使用和资源利用的废物,如纸制品、塑料制品、各种类别的废金属物品、有色和无色废玻璃制品及旧纺织衣物和纺织制品等。厨余垃圾组分相对简单,有机物质含量多,有毒有害物质含量少。
乡镇生活垃圾特点:一是总量少,变动性强。乡镇人口规模较城市小,以每人每天1 kg的平均产生量计算,绝大多数乡镇生活垃圾日产总量不足50 t,同时其产量和组分易受燃料种类、节令变化和集市贸易等因素影响而发生较强的波动。二是产生源分散。乡镇的生活垃圾产生源点多量少,布局分散,不利收集。三是可资源化物质比例低。乡镇居民的生活水平较城市低,垃圾可资源化的成分较少。
2 乡镇生活垃圾带来的环境问题
2.1 垃圾处理层次低,处理方式落后
乡镇本身经济条件差,垃圾处理环保设施几乎为零,基本上是露天垃圾堆放场。大多数乡镇没有能力建设一定规模和符合国家相关要求的垃圾卫生填埋场,随着社会主义新农村建设的发展,个别申请专项污染处理资金的乡镇前也是规划中或者是简易的垃圾填埋场[1-4]。
2.2 垃圾淋溶液流入水体,污染水质
蚌埠市地处平原,淮河蚌埠段支流遍布三县乡镇,资金问题制约了垃圾卫生填埋场的全面建设。乡镇生活垃圾大部分在堆放场露天堆放,或倾倒在河边、湖畔。由于垃圾中有机物的分解和雨水淋溶,将某些微生物和有害化学物质带入水体、渗入地下,污染了部分地表水和地下水水质[5]。
2.3 垃圾污染严重
乡镇一般采取简易堆填或焚烧处置的方法进行垃圾处理,导致垃圾腐烂发酵,臭味不断,且病菌增加。县级的垃圾填埋场缺乏合理的设计和运行管理方法,无法对环境进行有效保护,使得周边的生态环境得到严重污染。部分乡镇为解决垃圾占场问题,就地设置焚烧炉,但不能充分燃烧“白色垃圾”等,造成严重的大气污染,带来了传播疾病的危险隐患[6-9]。
3 乡镇生活垃圾处理采取的措施
蚌埠市农村清洁工程自2010年实施,55个乡镇中,至今已完成39个乡镇农村清洁工程,投入资金4 680万元,其中2012年实施的10个乡镇的农村清洁工作已经全部完成,由市、县住建部门集中采购的垃圾压缩机、板车、小型垃圾运输车、垃圾桶已分发到乡镇并投入使用。初步建成了“村收集、镇转运、县处理”的生活垃圾综合整治处理模式,形成了村有保洁员、镇(乡)有环卫队的保洁队伍,建立了生活垃圾治理一系列基本制度,实施农村清洁工程的乡镇镇区实现了生活垃圾处理的全覆盖,有效改善了人居环境。
4 乡镇生活垃圾处理建议
在蚌埠市“村收集、镇转运、县处理”的生活垃圾处理模式基础上,部分距市、县区较近或规模较小的乡镇可以依托市级或县级生活垃圾填埋场进行垃圾处理,建议经济条件较好的或距离县区较远的乡镇率先建设乡镇垃圾填埋场。
4.1 从源头抓效率防污染
乡镇负责各村收集的生活垃圾的转运工作,在运输过程中,建议借鉴国内其他乡镇的先进经验,采用“预压块装箱式”转运方式,即将收集的垃圾通过垃圾压缩机压成整块运送到县级垃圾处理厂处理,避免造成沿途环境污染。
4.2 严格乡镇生活垃圾填埋场选址
在有条件的乡镇,可以建立小型垃圾填埋场地,减少生活垃圾转运中产生污染的同时,也减轻了县级垃圾填埋场的运行压力。但一定要按照《生活垃圾填埋场污染控制标准》要求,选择符合区域性环境规划、环境卫生设施建设规划的区域,特别是生活饮用水水源保护区的区域内。
4.3 乡镇生活垃圾填埋场的建设要严格执行环境影响评价
应因地制宜考虑生活垃圾填埋场产生的渗滤液、大气污染物(含恶臭物质)等因素,根据其所在地区的环境功能区类别,综合评价其对周围环境、居住人群的身体健康、日常生活和生产活动的影响,确定生活垃圾填埋场与常住居民居住场所、地表水域等敏感对象合理的防护距离。生活垃圾填埋场场址的位置及与周围人群的距离应依据环境影响评价结论确定,并经地方环境保护行政主管部门批准。
4.4 严格按照规定建设工程
乡镇生活垃圾填埋场一定要按照规定建设防渗、渗沥液处理、雨污分流及地下水导排、填埋气导出及处理等工程,切实保证对地表水、地下水及环境空气不会造成二次污染。
5 参考文献
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关键词:城市垃圾填埋场;环境风险事故;环境风险评价
Risk Analysis on Municipal Solid Waste Landfill
HUI Yuan1,2,JIANG Yonghai2,XI Beidou2
(1. Shenyang University of Aeronautics and Astronautics, Liaoning Shenyang 110136; 2.Laboratory of Urban Environmental Systems Engineering, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012)
Abstract: In the landfill process of municipal solid waste may have environmental risks, including fire, explosion, leachate pollution, slope instability and odor pollution. This article gives an analysis based on the discussion of all the environmental risk accidents, and also summarized the causes of risk, hazard and effect factors. Finally the development direction of the preventive steps for landfill environmental risk is pointed out.
Key words:municipal solid waste;landfill;risk analysis
1. 引言
城市生活垃圾是指在城市日常生活或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固态、半固态废弃物。随着自然资源的开发利用和社会文明、经济的发展,城市生活垃圾的产生量急剧增加。据报导,全世界每天新增城市垃圾469.49万t,人均日产垃圾0.81kg,垃圾产生量的年平均增长速度高达8.24%。我国城市生活垃圾的产生量更是大于10%的速度持续增长,历年垃圾堆存量已达66亿吨,占用耕地超过5亿平方米。因此,垃圾处理或处置就成了亟待妥善解决的问题。纵观世界,城市垃圾处理方法很多,如堆肥法、焚烧法、填埋法、蚯蚓床法、热解法等。其中,卫生填埋法由于成本低廉,处置彻底,能达到垃圾无害化和资源化,成为当前国际上应用最为普遍,技术最成熟最终处理方式,也是目前乃至今后相当长时间内,我国绝大多数地区处理城市生活垃圾不可替代的主要手段。我国生活垃圾中约有70%采用卫生填埋的方式进行处置。
据建设部统计,截至2006年底,我国共建有生活垃圾填埋场372座,处理能力达7103万吨。虽然我国的垃圾填埋场建立了较完善的废物接收、贮存和预处理系统、防渗和渗滤液收集系统以及覆盖和填埋气导排系统,并采取了一系列环境保护工程措施,但仍可能会发生多种风险事故,如贮存、预处理车间发生渗漏,渗滤液渗漏污染地下水,填埋场边坡失稳、崩塌以及填埋气火灾爆炸等。风险事故一旦发生,必然会对周围环境造成严重污染,危害人群健康。因此,研究生活垃圾填埋场处置过程,分析填埋场中可能发生的各种风险事故,对填埋场风险事故的防范和人群健康的保护具有重要意义。
2. 生活垃圾填埋场风险分析
2.1 火灾爆炸
火灾爆炸是填埋场中常见的风险事故之一,导致其发生的罪魁祸首是填埋场本身所产生的填埋气体。我国城市生活垃圾年产生量约为1.5亿t,如果其中70%采用填埋处置方式,将会产生约460亿m3的垃圾填埋气体。大量的填埋气体若是不进行收集利用或者利用不当,发生泄露,引发火灾爆炸事故必将造成巨大的危害。
2.1.1 填埋场气体的组成
填埋场气体是城市生活垃圾填埋处理过程中,有机废物经厌氧降解产生的混合气体,其主要成分包括CH4、CO2、H2、N2和O2,还有一些微量气体,如H2S、NH3、庚烷、辛烷、氯乙烯等。其中CH4和CO2二者约占填埋气体的99.5%-99.9%,H2S和NH3等有毒的恶臭成分约占0.2%-0.4%。
2.1.2 填埋气火灾爆炸条件
填埋气爆炸一般需要具备三个条件:(1)适当的甲烷浓度:一般在5%-15%之间,当甲烷浓度为9.5%左右时爆炸最为强烈;(2)达到甲烷引火温度:甲烷的引燃温度一般为650-750℃。明火、电气火花、吸烟甚至撞击磨擦产生的火花等都可达到之一温度。(3)氧气浓度:填埋气爆炸界限与氧气浓度密切相关,氧气浓度增加,爆炸极限范围扩大,反之亦然,当氧气浓度降低到12%以下,甲烷混合气体失去爆炸性。
2.2.3 填埋气爆炸类型
2.2.3.1 物理爆炸
物理爆炸是由于填埋场中产生的甲烷在垃圾层中大量积聚,形成了强大的能量,当积聚的压力大于覆盖层压力时,在瞬间将垃圾以迅猛速度突出,发生减压的膨胀。发生物理爆炸事故,除垃圾产生甲烷是必要条件外,填埋的深度、覆盖层的厚度和层数,以及覆盖层的透气性都是影响爆炸的因素。当垃圾上覆盖土层或填埋深度增加,透气性受到影响,甲烷垂直扩散运动受到阻碍就会横向迁移,从而在垃圾中容易发生积累而增加爆炸的危险性。
2.2.3.2 化学爆炸
当大量释放与扩散的可燃性填埋气没有立即遇到火源时,这些可燃气体大量积聚,在相当大的空间范围内形成云状气团(层),并不断扩散;当遇到火源时,可能被点燃,发生化学爆炸。由于外界环境、火源特性不同,产生的爆炸也不同。填埋场气体的化学爆炸主要为闪火和蒸气云爆炸。化学爆炸必须同时满足前面提到的甲烷浓度、引火温度和氧气浓度三个条件。
2.2 渗滤液污染
填埋降解过程中会产生大量垃圾渗滤液。渗滤液其收集、防渗及处理过程中可能产生的渗漏是填埋场存在的最大潜在风险因素。垃圾填埋场渗漏污染的环境危害非常巨大,垃圾填埋场渗滤液渗入地下后,会使周围地层介质的物性发生变化,土壤被污染后,将会盐碱化、毒化,土壤中的寄生虫、致病菌等病原体能使人致病;还可能污染地下水,并最终进入人类的食物链,对整个生态环境系统造成严重破坏。
2.2.1 垃圾渗滤液的来源
垃圾渗滤液,是垃圾发酵分解后产生的液体和溶解于其中的溶解性、悬浮性物质已经外来水分混合而成的一种含有高浓度悬浮物和有机或无机成分的液体。垃圾渗滤液主要来源于三个方面,一是填埋区周边降水、地下水及地表排水的渗入;二是垃圾填埋后由于微生物的厌氧分解作用而产生的液体;三是废弃物的本身持水,当垃圾受压、发生降解时其中固体含量减少,有机物转化为无机物,使垃圾持水能力下降,导致部分初始含水释放。
2.2.3 垃圾渗滤液环境污染
2.2.3.1 渗滤液污染地表水
垃圾渗滤液属高浓度难降解有机废水,成分复杂,毒性强,直接接触对于植被及人畜均存在较大的危害风险,是潜在的地表水污染风险源。垃圾渗滤液一旦通过渗透或其他方式进入下游用水区,会影响地表水水体,给周围人畜饮水、农田或果树生在带来严重危害。此外,还容易形成下游地表径流,对周边更大范围内的地表水体造成危害。
2.2.3.2 渗滤液污染地下水
垃圾渗滤液污染地下水的主要途径是通过包气带下渗进入地下水含水层,由于其浓度高,流动缓慢,渗漏持续时间长,即使是在填埋场封场后仍是地下水的最主要污染源。渗滤液对地下水的污染影响程度因填埋场水文地质条件不同而存在差异,一般情况下,防渗能力强的地区,渗滤液对地下水的影响较小。此外,不同污染物的影响程度也有所不同,一部分污染物能够被表层的土壤有效地阻留而积累下来,而另一部分污染物则渗透到深层土壤,进入到含水层的饱和区对地下水造成污染,如各种有机物及部分重金属等。
2.2.3.2 渗滤液污染土壤
渗滤液发生渗漏污染都是首先进入填埋场周围土壤层,也会对土壤环境造成严重污染。垃圾堆体经降雨淋溶产生的大量渗滤液中含有的有害成分可能会改变土质和土壤结构,使土壤碱度增高,重金属富集,土质和土壤结构遭到破坏,影响土壤中的微生物活动,妨碍周围植物的根系生长,或在周围机体内积蓄,危害食物链。
2.3 边坡失稳
垃圾填埋体作为特殊土体,与一般土体一样也存在边坡稳定问题。尤其是在持续降雨之后,填埋场的边坡失稳的频繁发生。垃圾填埋堆坍塌,填埋渗滤液渗漏,严重污染周围环境,给国民经济造成不可挽回的损失。
2.3.1 填埋场边坡稳定性影响因素
影响填埋场边坡稳定性的主要因素包括:①持续一定时间的降雨入渗,这是最重要影响因素;②废弃物岩土工程特性;③边坡位置多层衬垫系统的工程特性及中间盖层土与最终盖层土的岩土工程特性;④填埋体边坡的几何特征;⑤渗滤液产生与迁移情况;⑥垃圾气体的产生与迁移情况。
2.3.2 垃圾填埋场边坡破坏形式
填埋场潜在的边坡破坏模式可分为6种:①边坡及坡底破坏;②衬垫系统从锚沟中脱出向下滑动;③沿固体废弃物内部破坏;④穿过垃圾和地基发生破坏;⑤沿衬垫系统的破坏; ⑥封顶和覆盖层的破坏。
2.3.3 降雨渗流作用对土坡稳定性的影响
降雨渗流作用对填埋场边坡稳定性具有重要影响,大部分填埋场边坡失稳通常是出现在降雨后,尤其是持续一定时间的雨。发生降雨时,垃圾堆体含水率增加,达到饱和后产生大量渗滤液。渗滤液和雨水不断流出,冲刷带走垃圾中大量无粘性的细小颗粒,引起垃圾堆体内颗粒或群粒移动,致使边坡土体的强度下降,容重增大,坡面的安全系数减小,破坏了边坡稳定性,引起滑坡失稳,垃圾堆体滑塌。并非所有的降雨都能诱发滑坡,垃圾堆体的滑坡需要有一定的降雨量、降雨强度、降雨时间。
2.4 恶臭气体污染
填埋过程中发生的一系列物理、化学、微生物反应,产生的大量有恶臭、强刺激、易燃、易爆的填埋气体,其中H2S、NH3、CH3SH等属于典型的恶臭气体。恶臭污染是由于恶臭气体的存在而产生的一种感觉公害,它直接作用于嗅觉,使人产生厌恶,甚至中毒,危害人类健康。
2.4.1 填埋场主要恶臭气体
城市生活垃圾卫生填埋场内恶臭气体主要为各种硫化合物,包括H2S、NH3、CH3SH等。其中H2S为最重要的一种易挥发、无色的恶臭性气体,相对密度较大,越接近地面浓度越高。长期吸入会导致人体质变弱、抵抗力下降,易发生肠炎和心脏衰弱,神经紊乱、多发性神经炎等。如果H2S浓度过高,会使人中枢神经麻痹,导致窒息死亡。NH3是一种无色,而有强烈刺激性气味的气体,在水中的溶解度很高。NH3对上呼吸道有强烈刺激和腐蚀作用。
2.4.2 填埋场恶臭气体的来源
填埋场恶臭气体主要来源于垃圾填埋区和渗滤液处理区。填埋场由于填埋场填埋工艺的原因,从垃圾收集、压实、转运、垃圾填埋过程、最终封场、稳定等过程中,垃圾始终处于降解过程中,H2S、NH3等恶臭气体不断从填埋过程和填埋区放出。垃圾渗漏液处理过程中,伴随着大量有机、无机化合物的浓缩,各种恶臭气体会从中溢出。
3. 结论
目前,我国城市生活垃圾产生量巨大,危害严重,主要采用填埋法处置。由于生活垃圾填埋过程中会产生大量填埋气和渗滤液,因此,卫生填埋场会对周围环境及人群健康产生极大风险。填埋场风险一般主要包括填埋气的恶臭污染、火灾爆炸、渗滤液渗漏污染及垃圾堆体边坡失稳、坍塌等。虽然大多数的垃圾填埋场位于市郊,并且为空旷场地,但是随着城市化进程的加快,不能轻视填埋场可能造成的事故灾害,应该针对填埋场本身的特征,制定安全管理措施并进行安全运行控制,这样可以避免造成财产的损失和人员的伤亡。
参考文献:
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[2] 李秀金.固体废物工程[M].北京:中国环境科学出版社.2003.
【关键词】 生活垃圾 处置方法 五化原则
1 前言
近年来,随着人民生活水平的提高及人口数量的不断增多,城市居民的生活水平也日益提高,导致垃圾的产量也急剧增加,垃圾问题已经成为阻碍城市发展的严重问题。城市生活垃圾是指城市人口在日常生活中产生或为城市日常生活提供服务产生的固体废物,以及法律、行政法规规定,视为城市生活垃圾的固体废物(包括建筑垃圾及渣土,不包括工业固体废物和危险废物)。城市生活垃圾对空气、地下水等方面的污染日趋严重,不仅破坏了城市生态环境,而且危害了民群众的身体健康,已经成为社会的一大“公害”。
2 小城市生活垃圾合理处置探讨
(1)生活垃圾处理处置现状。目前,我国生活垃圾治理水平还比较低,虽然近十多年来我国陆续兴建了一批垃圾正理设施,生活垃圾处理率由0.9%提高至43.7%,城市生活垃圾的处理处置问题得到了一定程度的解决,但我国城市垃圾无害化处理还处在摸索阶段,刚刚起步。无害化处理设施都集中在大城市,小城市生活垃圾处理处置矛盾还非常突出。由于缺少无害少垃圾处理设施,小城市生活垃圾只能是以自然堆积、填坑、简易填埋、投入江河湖海、露天焚烧等处理方式简易处理。
(2)生活垃圾组成。生活垃圾的组成十分复杂,随着人民生活水平的提高,城市生活垃圾的组成也越来越复杂,并且大城市与小城市的生活垃圾组成有所不同,这是受城市燃料结构和城市消费水平等因素的影响。
(3)小城市生活垃圾合理处置方法选择。城市生活垃圾的处理处置有露天堆放、填埋、堆肥、焚烧、蚯蚓分解、热解等常见方法。但是,城市生活垃圾的处理处置最终要达到减量化、无害化、资源化、规模化、安全化目标,所以,城市生活垃圾的处理处置方式主要还是以填埋、焚烧和堆肥为主。
填埋。填埋是消纳城市生活垃圾的最有效也是其他各种生活垃圾处理处置的最终方式,如焚烧残渣、堆肥剩料的处理等。城市生活垃圾填埋方法的处理的优点是运行管理简单,建设投资少,运行费用低;可接受各种类型(除有毒、有害垃圾)的固体垃圾。垃圾填埋处理场底部,侧壁要设置防渗层,要设置污水汇集后提出设施及污水处理厂,沼气要引出进行处理,可以送入城市煤气管道中,或就地引出加以利用,如发电供热。但填埋的最大缺点是不能减容化。填埋占用土地,土地是宝贵的不可再生的资源,我国人均占有土地不到世界平均水平的三分之一,城市特别是大城市周围土地更显珍贵,更是无法大量征地用于填埋。
填埋的另一缺点是垃圾在填埋过程中仍会暴露在空气中,无法完全达到隔绝,造成苍蝇和蚊虫滋生,疾病传染仍不能杜绝,所以不得不大量喷洒药物灭虫,造成对环境的二次污染和成本上升。
焚烧。焚烧有二种,一种是单纯焚烧处理垃圾厂,另一种是焚烧发电厂。发达国家多采用此法。日本有1899座焚烧垃圾厂或焚烧垃圾发电厂,处理的垃圾占总量的90%,是世界上曾一度视为占上风的处理垃圾方法。焚烧垃圾优点是减量化和资源化效果十分明显。垃圾中的可燃成分在焚烧炉内与空气中的氧进行剧烈的化学反应,放出热量,得到的固定残渣量少,并且性质稳定,垃圾焚烧处理可使生活垃圾体积减少95%,重量减轻75%,仅将灰渣与其他的不可燃物作填埋处理,可以减少垃圾填埋量、节省土地资源。焚烧法的缺点一是消耗巨资,处理垃圾量却很少。二是严重浪费垃圾内含资源。一方面因为焚烧时必须混加助燃燃料,浪费能源;另一方面,把垃圾内的高值资源统统烧掉,也是个极大的浪费,况且焚烧后的残渣需二次处理,也存在后患。
堆肥。堆肥化是利用自然界广泛存在的细菌、放线菌、真菌等微生物,有控制地促进固体废物中可生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。堆肥的优点是在堆肥过程中的高温发酵可以基本上使垃圾中的治病菌、寄生虫卵被杀死,消除了有害病菌的传播,这样,城市生活垃圾堆肥处理把垃圾变成有机肥料,同时实现了资源回收,达到了资源化的要求,还促进了自然界物质良性循环。但是堆肥对垃圾的成分要求比较高,由于垃圾的成分复杂,必须对垃圾成分进行控制,否则堆肥的质量难以保证,而且堆肥后用于农田施肥,还会破坏土壤的生态环境,不仅不能变废为宝,还会继续污染环境。
3 小城市生活垃圾合理处置五化原则
(1)减量化原则。首先是要实现固体废物排放的源头控制方法,旨在源头减少投入生产和消费过程的物质流量,坚持生产和资源节约并重,实现资源和污染物排放源的消减。在生产领域,减量化原则常表现为生产过中的节能、节材、节约资源及节约土地,所生产产品体积小型化和轻量化,并要求产品包装追求简单朴实而不是豪华。消费领域,倡导适度消费和绿色消费,反对使用一次性用品,要把排放量降低到最小程度。
(2)无害化原则。无害化是指生活垃圾经过处理从而不损害人体健康、不污染环境,最后合理地还原于自然环境。在固体废物再无害化过程中,需要采用物理的、化学的、生物的方法进行处理。
(3)资源化原则。资源化是指回收利用垃圾中的有用资源进行综合利用,变废为宝。要进一步完善垃圾资源回收利用体系,积极开展生活垃圾“零废弃”管理试点,做好垃圾就地处理和资源化利用工作,不断完善垃圾分类减量相关政策措施,努力形成全社会共同参与的良好局面。
(4)规模化原则。加快垃圾处理设施建设,把远期规划与近期建设相结合,积极建设、改造、升级各类设施,解决垃圾处理结构不合理、消纳能力不足等问题。
(5)安全化原则。在生活垃圾处理和处置过程中,进一步明确 工作分工和责任,坚持“预防为主”的方针,加强各方协调与配合,推动生活垃圾处理和循环利用各项工作高效落实,应防止二次污染。
关键词:生活垃圾;分类;资源化利用
Abstract: " Garbage is rubbish, garbage is the resource ", garbage classification is the premise and foundation of integrated treatment of garbage, garbage in garbage disposal status of the industrial chain play a decisive role. The conventional sanitary landfill, composting, incineration waste disposal methods, recycling is fourth methods of harmless treatment. If the incineration, compost treatment and recycling combined, can prolong the service life of landfill, can save a lot of land. This paper mainly discusses the classification of city life garbage and recycling.
Keywords: garbage;classification;resource utilization
中图分类号:TU976+.41文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
垃圾是伴随着人类生产和生活而产生的,近年来,随着城市化进程的加快、生产的迅速发展和城市人口的增长,城市垃圾的产量逐年增多,据有关方面的统计,我国城市垃圾年产量已超过1亿多吨,并且每年以8-10%的比例增长。我国历年垃圾的堆存量已达60多亿吨,占用土地面积超过5亿平方米,我们生活的城市已处在垃圾的包围之中。如何综合处理城市垃圾,实现垃圾减量化、无害化和资源化,已经引起了人们的普遍关注。怎样变废为宝,改善生态环境,促进经济的可持续发展,越来越引起政府的重视。
我国城市生活垃圾处理现状
生活垃圾处理专指垃圾中由居民排弃的各种废弃物(不包括市政设施与修建垃圾)的处理,包括为了运输、回收利用所进行的加工过程。处理的目的是使垃圾的形态和组成更适于处置要求。例如为了便于运输和减少费用,常进行压缩处理;为了回收有用物质,常需加以破碎处理和分选处理。如果采用焚烧或土地填埋作最终处置方法,也需对垃圾先作适当的破碎、分选等处理,使处置更为有效。
生活垃圾的处理应遵循减量化、资源化、无害化的原则,目前主要有填埋、堆肥及焚烧三种处理方法。
1、填埋处理法。填埋法是指利用天然地形或人工构造,形成一定空间,将垃圾填充、压实、覆盖达到储存的目的。垃圾填埋处理具有投资小、运行费用低、操作设备简单、可以处理多种类型的垃圾等特点。目前垃圾填埋处理的比例超过85%。但由于目前的生活垃圾仍然未实行分类分拣,填埋处理的对象多为混合垃圾,因此填埋法存在以下问题:混合垃圾中的大部分可回收物、可焚烧物或可堆肥物等被一并填埋,不能再生利用,资源利用率低;混合垃圾渗出液会污染地下水及土壤,处理成本高;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,既污染环境、浪费资源又造成安全隐患,目前能够对填埋气体进行资源化利用的填埋场不足3%;混合垃圾大量占用填埋场的空间资源,导致填埋场占地面积大,消耗大量土地资源;填埋场处理能力有限,服务期满后仍需投资建设新的填埋场。
2、堆肥处理法。堆肥法是利用自然界广泛分布的细菌、真菌和放射菌等微生物的新陈代谢作用,在适宜的水分、通气条件下,进行微生物的自身繁殖,从而将可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化。目前堆肥处理主要采用静态通风好氧发酵技术。堆肥技术适合于易腐烂、有机物质含量较高的垃圾处理,具有工艺简单,使用机械设备少,投资少,运行费用低,操作简单等特点。利用生活垃圾堆肥在我国已有较长时期,但存在如下问题:不能处理不可腐烂的有机物和无机物,垃圾中石块、金属、玻璃、塑料等不可降解部分必须分拣出来,另行处理,分选工艺复杂,费用高,因此减容、减量及无害化程度低;堆肥周期长,卫生条件差;堆肥处理后产生的肥料肥效低、成本高,与化肥比,销售困难、经济效益差;许多有毒、有害物质会进入堆肥,农田长期大量使用堆肥,可能会造成潜在污染。
3、焚烧处理法。焚烧法是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应,废物中的有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏,是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。焚烧法具有厂址选择灵活,占地面积小,处理量大,处理速度快。减容减量性好(减重一般达70%,减容一般达90%。)无害化彻底,可回收能源等特点,因此是世界各发达国家普遍采用的一种垃圾处理技术。近年来焚烧法在我国得到迅速发展,但应用并不普遍,主要存在如下问题:建设焚烧厂投资大,建成后运行成本高;混合生活垃圾成分复杂,燃烧的效率低,焚烧尾气污染严重;混合垃圾中餐厨类垃圾含盐量较高,烟气中的氯化氢会腐蚀焚烧炉,增加烟气处理的难度和污染控制成本。
二、我国城市生活垃圾污染现状
我国传统的垃圾填埋倾倒方式是一种“污染物转移”方式。而现有的垃圾处理场的数量和规模远远不能适应城市垃圾增长的要求, 大部分垃圾仍呈露天集中堆放状态, 对环境的即时和潜在危害很大, 污染事故频出, 问题日趋严重。垃圾简单转移堆放侵占了大量土地, 对农田破坏严重。堆放在城市郊区的垃圾侵占了大量农田。未经处理或未经严格处理的生活垃圾直接用于农田, 或仅经农民简易处理后用于农田, 后果严重。由于这种垃圾肥颗粒大, 而且含有大量玻璃、金属、碎砖瓦、甚至含有有毒等杂质, 破坏了土壤的团粒结构和理化性质, 致使土壤保水、保肥能力降低。另外严重污染空气。在大量垃圾露天堆放的场区, 臭气冲天, 老鼠成灾, 蚊蝇孽生, 有大量的氨、硫化物等污染物向大气释放。仅有机挥发性气体就多达100 多种, 其中含有许多致癌致畸物。任意堆放或简易填埋的垃圾, 其内所含水量和淋入堆放垃圾中的雨水产生的渗滤液流入周围地表水体和渗入土壤, 会造成地表水或地下水的严重污染,严重污染水体。致使污染环境的事件屡有发生。
三、我国生活垃圾资源化的意义
〔关键词〕:城市生活垃圾,处理技术,工艺路线
中图分类号: R124 文献标识码: A 文章编号:
由于城市生活垃圾成份复杂,并受经济发展水平、能源结构、自然条件及传统习惯因素的影响,很难有统一的处理模式。国内外对城市生活垃圾的处理方式一般是随国情而异,往往一个国家中各地区也采用不同的处理方式,但最终都是以无害化、资源化、减量化为处理目标。如何科学合理确定一个城市垃圾处理模式和技术,已经成为各地政府探索研究的重要对象。
一、当前城市生活垃圾主要处理方式
目前,国内外处理城市生活垃圾的主要方式有三种,即垃圾填埋、垃圾焚烧和垃圾堆肥。从现实来看,采取这三种方式处理生活垃圾能很大程度减少原生垃圾对城市环境的影响,但由于区域特点、垃圾成分特质等情况,在生活垃圾的处理效果上还存在区域性差异,需要因地制宜,认真研究论证确定。
1、卫生填埋
填埋处理作为垃圾最终处置手段一直占有重要地位,目前仍然是大多数国家主要的处理方式。美国、英国等国家垃圾填埋处理量所占比例约80%。垃圾填埋处理具有操作设备简单、适应性和灵活性强等特点,但理想的垃圾填埋场地越来越少,特别是经济发达国家填埋处理所占比例进入80年代后有下降趋势。据美国环保署(EPA)调查,美国填埋场数量由1993年的3300多座下降到2000年的2300座,2010年为1200座。导致填埋场数量下降的原因为:旧填埋场逐渐达到饱和状态;新填埋场选址困难;环境保护标准不断提高,不符合环保要求的垃圾填埋场被迫关闭。
由于填埋的卫生技术标准不断提高,填埋场的投资费用和运行成本也不断提高,因而新垃圾填埋场有向大型化发展趋势,由于采用了先进防渗技术、填埋气体输导利用及渗沥液处理等技术,垃圾卫生填埋场污染控制得到加强。总之,未来几十年内,垃圾卫生填埋仍然是城市垃圾处理的主要手段之一。
2、焚烧发电
焚烧是目前世界各国广泛采用的城市垃圾处理技术,配备热能回收与利用装置的大型垃圾焚烧处理系统,由于顺应了回收能源的要求,正逐渐上升为垃圾处理的主流。国外工业发达国家,特别是日本和西欧,普遍致力于推进垃圾焚烧技术的应用。国外焚烧技术的广泛应用,除得益于经济发达、投资力强、垃圾热值高外,主要在于焚烧工艺和设备的成熟、先进。世界上许多著名公司投入力量开发焚烧技术与设备,且主要设备与附属装置定型配套。目前,国外工业发达国家主要致力于改进原有的各种焚烧装置及开发新型焚烧炉,使之朝着高效、节能、低造价、低污染的方向发展,自动化程度越来越高。
3、垃圾堆肥
垃圾的再生利用近几年受到特别重视。垃圾堆肥也列为有机物的再生利用。生活垃圾堆肥作为生活垃圾处理的一项重要手段,以其无害化程度较高、减量化效果较为明显、可以最大限度地实现生活垃圾处理资源化的特点。垃圾的再生利用是垃圾减量化和资源化的最佳途径。近几年,欧洲许多国家进行了垃圾厌氧消化系统的研究和探索,并已得到了广泛的应用,这种方式处理有机垃圾,不仅可以生产大量可供利用的沼气,而且可以生产优质的有机肥料。从资源利用的角度来看,有机垃圾更适用厌氧消化的方式来处理,国外已有较成熟的技术。
二、城市生活垃圾处理方法优缺点比较
填埋处理是我国目前必不可少的处理方式,不论采取何种处理方式,均须以卫生填埋方式作为依托,也是垃圾的最终处理手段,占有较大比例,但是随着环保标准的日益严格,对垃圾填埋场的建设标准和控制越来越高。由于填埋处理垃圾消纳的量大,单位投资相对较低,比较适应我国目前大部分城市的经济承受能力,是我国城市现在乃至以后多年垃圾处理最主要的方式。但其占地面积大,占用大量的土地资源,垃圾填埋产生的甲烷会产生温室效应,影响大气环境;垃圾产生的渗滤液因处置不当会造成周边地下水的污染;因垃圾中有机质成份较高,极易腐烂,对周围环境造成严重污染,影响人们群众的身体健康,不能实现“无害化、资源化、减量化”。因此,许发达地区仅采用卫生填埋作为城市生活垃圾综合处理设置的一部分,并垃圾焚烧处理实现减量化以减少需进行的填埋量,以延长填埋场的使用年限。
生活垃圾焚烧处理技术能够实现理想的减量化的目的,但投资和运行费用高,且受燃气普及率与集中供热普及率、季节差异、是否进行分区收集和分类收集、垃圾热值高低的影响,同时更受经济发展水平的制约,所以,生活垃圾焚烧处理技术目前多应用于经济发达地区。另外,垃圾焚烧产生的烟尘污染难以除去,环保标准要求高,一定程度上制约了焚烧技术的推广应用。垃圾焚烧处理与填埋处理相比,具有占地小、场地选择易、处理时间短、减量化显著(减重可达80%,减容可达90%)、无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点,发达国家已越来越广泛应用。
我国垃圾早期处理,堆肥处理占主流,但是,现在状况不容乐观。近年来,随着城市经济发展,居民生活水平的提高和居民燃料结构的改变,城市生活垃圾中的煤灰含量逐步降低,而包装物如塑料、废纸等含量逐步增多,这些混合收集的生活垃圾难以用作堆肥,特别是无预处理的静态堆肥。现在堆肥面临的主要问题是:一方面大量的堆肥筛上物需要进行焚烧和填埋处理,另一方面堆肥的质量不高,肥效较低,特别是销路不畅,这些都严重制约着堆肥处理技术的发展。
总体而言,城市生活垃圾处理无论采取何种处理方式,其宗旨都是以垃圾处理无害化、减量化、资源化为其主要目标。
结束语:
随着经济的持续不断发展和广大市民环保意识的逐年增强,对城市生活垃圾处理提出了越来越高的要求。在下步城市生活垃圾处理中,应该结合城市发展实际,合理选择垃圾处理方法,优化配置综合处理技术和设施,提高生活垃圾处理无害化水平,推进城市生活垃圾处理向无害化、减量化、资源化发展”的规划目标。
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关键词:城市固体废物;环境污染;城市垃圾处理;可持续发展;综合利用
Abstract: With the development of economy and society, city population density increasing, China's large and medium-sized city encounters “garbage siege “predicament. The traditional landfill of municipal solid waste disposal method is no longer “economy ", we need a more economic, environmental protection and the way to deal with, in order to achieve the life rubbish "decrease quantify, resource is changed, harmless disposal ". Domestic waste management also should walk the road of “sustainable development ". To implement the garbage classification and recovery and utilization of resources, is to solve the garbage problem of fundamental way.
Key words: city solid waste; environmental pollution; city garbage disposal; sustainable development; comprehensive utilization
中图分类号:R124.3 文献标识码:A 文章编号:
随着经济的发展,科学技术和人类社会文明的进步,城市化进程的加快和人们生活水平的提高,大量的城市生活垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源,对城市生活垃圾的处理不当,可能会造成严重的大气污染,水污染和土壤污染,并将占用大量的土地。由于其严重影响环境卫生质量和威胁人民群众身体健康,因而城市生活垃圾问题己成为当今世界最严重的公害之一。
1 城市生活垃圾的处理现状
我国城市生活垃圾处理起步于80年代后期,在1990年前,全国城市垃圾处理率小足2%,90年代以后,城市牛活垃圾的处理水平不断提高,99年全国城市年清运生活垃圾1.14亿吨,共有垃圾处理厂696座,垃圾处理能力达到27.68万吨/日,城市垃圾量的增长与城市人口基本同步,而当前垃圾的处理方法主要为:填埋、堆肥、焚烧。
填埋或露天堆弃方式,此技术的特点是操作简单,可以处理所有种类的垃圾,但占用了大量土地,同时垃圾中有害成分对大气、土壤及水源造成了严重污染,而且有些垃圾成分污染持续时间长达几十年至几百年,不仅破坏了生态环境,而且也严重危害人体健康。
堆肥处理对垃圾要进行分拣、分类,要求垃圾的有机含量要高,堆肥处理不能减量化,仍需占用大量土地。
焚烧处理对垃圾低位热值有一定要求,不是任何垃圾都可以焚烧,垃圾的有效价值利用率低,建设投资很高,运转费用昂贵,产生的烟气,净化技术难度大。目前国内垃圾焚烧技术市场比较混乱,各种焚烧炉都不够成熟。
2 我国垃圾处理处置的发展前景及方向
2.1综合处理技术处理生活垃圾
所谓综合处理技术就是卫生填埋、堆肥、焚烧等多种垃圾处理系统的有机结合。因地制宜,充分发挥各种垃圾处理系统的优势,取长补短,从而实现生活垃圾的真正的无害化,减量化与资源化处理。进行综合处理,着先必须要对垃圾进行分选,垃圾分选不但可以回收部分有用物质,同时也是后续处理的基础工作。垃圾在源头即进行分类收集是最为理想的,这对于回收物质再利用十分有利。但由于当前社会条件的制约,真正做到源头分类收集还有一定难度,在这种情况下,可以建设垃圾分选中转站对垃圾进行分选,回收玻璃、纸板、金属等利用价值较高的物品,对有机残余物进行堆肥处理,通过焚烧回收其它易燃物质的能量,对于焚烧与堆肥的残余物则进行填埋处理。
生活垃圾的综合处理与单一分别处理相比较有很大优势:①更宜于实现“三化”目标,综合处理通过填埋、堆肥和焚烧可以系统全面处理各种类型的垃圾,通过分选和堆肥实现资源化;通过焚烧可以很好的实现减最化;以及通过供热和发电实现减容化;通过供热和发电实现减量化;通过卫生填埋可以实现对垃圾的最终处理。处理设施的集中建设还有利于对各处理设施所产生的废水、废气的集中处理,以此减轻因单一处理对周围土壤、水体、大气的污染。②有利于提高经济效益和环境效益。综合处理方式可以解决分别选址的困难并减少征地面积;同时由于处理设施的集中,便于对二次污染物的集中控制,减少一次性投资费用和运行费用。
2.2用城市垃圾充填废弃采矿场
利用城市垃圾充填废弃采矿场是指利用城市固体生活垃圾充填矿山废弃采空场。这种城市垃圾处理方法是把经过集中、筛选、分类回收后剩下的固体垃圾,先分成有机物和无机物两类,然后分别予以粉碎脱水、消毒粘结和压块等预处理后,运到做好了防渗处理并布有垃圾渗沥液和垃圾填埋气体收集管网的废弃采矿场,分区分类予以堆砌填埋处理。
当前,我国90%以上的城市垃圾是采用填埋的方法进行处理的,如果按堆存5000t垃圾占地1亩测算,全国城市垃圾的堆存处理,每年就需要占用土地数千万亩,由此可见城市垃圾填埋处理需要占用的土地量之大。另一方面,全国现有的15万多座矿山,每年都要通过开凿数万公里井巷,剥离数亿立方米地表山体,从地下采出50亿t以上的精矿石,形成了大量的新采空场。如果不对这些采空区作及时的处理,会导致大规模的地表塌陷和山体滑落等地质灾害的产生。而对采空场的处理,最有效的方法是胶质充填,但成本高,绝大多数矿山,如:煤、磷、铁等矿山因其产品价格低,承受不起,不能实施。如果能以城市固体垃圾作为充填料回填废弃采矿场,既可解决城市垃圾填埋处理的占地问题,又通过回填杜绝废弃采矿场可能引发的地表塌陷和山体滑落等地质灾害问题,是一举两得的好事。
从全国矿山的展布情况看,大部分都靠近大、中城市,而且还有专用铁路、高质量公路或水路沟通,交通十分方便,且有一定的操作性,完全可以当作一项环境综合治理的系统工程予以统筹规划和实施。
2.3利用垃圾焚烧技术发电
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。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。近十几年来,国内研究垃圾焚烧技术和开发垃圾发电设备的单位已有很多。有的引进国外先进技术,有的自行开发,都处于起始阶段。
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3344~6270 J/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300~400 KW。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汽,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。
关键词:生活垃圾;关中地区;存在问题;对策
中图分类号:R124.3 文献标识码:A 文章编号:
引言
伴随着城市和城镇化的快速发展,城市和城镇生活垃圾的管理和控制已成为环境保护领域的突出问题之一。如按照人均日产生1.0kg垃圾计算,每天将产生2万余吨生活垃圾,加上市政清扫垃圾,实际城市生活垃圾量将更加巨大。如果不能合理有效的处理这些垃圾,不仅会对当地的生态环境造成污染,制约当地经济和城市现代化的发展,更是对资源的巨大浪费。
1、关中地区生活垃圾特征及处理现状
1.1关中地区生活垃圾特征
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。其通常的来源包括厨余物、废纸、废塑料、废织物、废金属、废玻璃片、砖瓦渣土、粪便、废家具电器及庭院废物等。城市生活垃圾产生量大,成分复杂,有机物含量高,随意堆放或处理不当,都将对周边土壤、水体、大气环境以及景观造成严重污染。
在关中地区,由于地区工业、城市城镇发展的不平衡,以及城市现代化程度、居民收入、消费水平和生活习惯等因素的影响,关中地区城市生活垃圾的产生量差别较大。表一为。关中地区生活垃圾的产生量总的趋势是垃圾逐年增加,并呈现出一定的规律性变化。另外,关中地区各个城市的垃圾产生量也不均匀。
表一2009和2010年关中地区代表性城市的垃圾产量
1.2关中地区生活垃圾处理现况
20世纪60年代以来, 关中地区各个城市的政府针对各自垃圾的特点,都投入了大量的人力、物力、财力进行垃圾处理和处置技术的工作,并取得了一定的成功经验。图见2003-2009年陕西省生活垃圾处理情况统计表表1。
图1 2003-2009年陕西省生活垃圾处理情况统计表
如从技术角度来分析,解决垃圾问题的目标是将垃圾减容、减量、资源化、能源化及无害化处理。目前在我国乃至世界范围内广泛使用的城市生活垃圾处理方式主要有填埋、焚烧,堆肥资源化综合处理法。在关中地关中地区,圾城镇生活垃圾处理方式也包括了上述四种方式。
(1)卫生填埋
卫生填埋法采用底层防渗, 垃圾分层填埋, 压实后顶层覆盖土层, 使垃圾在厌氧条件下发酵, 以达到无害化处理。它的特点是成本低廉、适用范围广, 无二次污染, 其在世界各国的采用比例也较大, 是我国目前处理城市垃圾的一种主要方法。卫生填埋法的缺点是: ( 1)选址要求较高, 占用大量空间; ( 2) 渗滤液产生量较大, 处理成本较高。目前,关中地区生活垃圾的处理方式主要是以卫生填埋为主,其中西安市卫生填埋量占垃圾量的98%以上,咸阳、宝鸡、渭南、铜川等市区内生活垃圾的卫生填埋量也达到了,但是大部分县城的生活垃圾还主要采用简单填埋的方式。其运行指标见表5所示。
(2)堆肥法
堆肥处理是指在有控制的条件下, 利用微生物对垃圾中的有机物进行分解转化的过程。该法在我国处理效果也不容乐观, 大多数堆肥产品肥效低、销路差, 难以达到国家规定的标准, 造成部分堆肥产品还要通过填埋进行最终处理。由于技术方面比较落后, 现有的堆肥处理场, 较多采用静态好氧堆肥处理工艺, 机械化程度较低。在关中地区再用采用卫生填埋法的主要城市包括咸阳、宝鸡、渭南、铜川等市区内生,其运行指标见表5所示。
(3)焚烧发电
垃圾焚烧是固体废物的高温热处理工艺。在800-1000%的焚烧炉膛内, 废物中有机活性组分被充分氧化, 留下的无机组分成为灰渣被排出,使废物减容并稳定。焚烧与燃烧两者是不完全相同的。焚烧的目的侧重于固体废物的减量化, 灰渣的安全稳定化。燃烧的目的是使燃料燃烧获得热能, 但是焚烧必须以良好的燃烧为基础, 否则,会产生大量的黑烟, 同时, 未燃物进入残灰, 达不到减量、安全、稳定化的目的。城市生活垃圾焚烧发电是指使用特殊的垃圾焚烧设备, 以垃圾为燃烧介质, 在对垃圾进行焚烧处理的同时, 利用其产生的能量发电的一种新型发电方式。由于这种处理方式具有环境与经济双重效益, 已被发达国家广泛采用。在关中地区再用采用卫生填埋法的主要城市包括咸阳、宝鸡、渭南、铜川等市区内生,其运行指标见表5所示。
(4)资源化综合处理
生活垃圾资源化处理就是通过物理、化学、生物等方法从垃圾中或其他处理过程中回收有用物质和能源, 加速物质循环, 创造经济价值为主要目的的处理过程, 是将废物变无用为有用, 变有害为有利, 变一用为多用。如垃圾有机物制成生物有机肥、生物气化等。在关中地区再用采用卫生填埋法的主要城市包括咸阳、宝鸡、渭南、铜川等市区内生,其运行指标见表5所示。
1.3存在的问题
近年来, 尽管关中地区各个城市为生活垃圾治理投入了大量人力、物力和财力, 取得了很大成绩。但从整体上看, 仍滞后于城市的建设和发展。其存在的主要问题包括:
(1) 城市生活垃圾中含有多种污染成份,会对周围环境造成一定的污染.如果处理不当,垃圾中的这些成份就会通过水、大气、土壤、食物链等途径污染环境,危害人体健康。
(2) 许多大城市都建有垃圾卫生填埋场,接纳所有的城市垃圾,既造成可回收资源的浪费,又造成填埋体积大,占用土地严重.
(3) 关中地区现行的城市生活垃圾管理体制,是从 20 世纪 80 年代逐渐形成的.垃圾收运产业由政府包办,政府既是管制政策的制定者和监督者,又是具体业务的实际经营者.这种体制缺少群众的参与性,同时也制约了垃圾产业的市场化和产业化发展.
(4) 关中地区生活垃圾污染控制工作起步较晚,技术力量和经济实力有限.近年来,虽然垃圾的处理水平有了一定的提高,但总体来说还处于落后阶段.
2、关中地区生活垃圾处理的对策及建议
城市垃圾处理工程是多学科交叉、多技术交流、多行业介入、多层次协同、多方面发展的科技产业,生活垃圾处理的信息管理系统.它不仅能通过动态模拟更加合理地利用有限资源、缓解能源紧张;而且,对解决关中地区城市面临的垃圾泛滥、加快城市发展和实现城市可持续性发展等问题都具有重大意义.
(1) 城市生活垃圾中有大量可回收利用的物质,对其进行循环利用,既可以弥补资源不足,又可节约大量的投资、降低成本;同时还能减少环境污染,具有显著的社会效益.
(2) 实行“排污者付费、治理者收费”的收费制度.这样既能促进垃圾处理产业化发展,又能减轻政府的财政压力.
(3) 通过加大宣传力度和正确引导,提高居民对垃圾分类收集和收费制度的意识,是垃圾处理得以顺利进行的重要前提.
(4) 政府及卫生行政部门在垃圾处理问题上应加强管理,合理分配企业和居民在垃圾分类收集方面的责任和义务,逐步推动城市垃圾资源化的顺利进行.
(5) 最小限度地产生和排放城市生活垃圾,从源头直接减少或减轻其对环境和人类的危害,合理利用资源和能源.
垃圾成分是影响技术的关键因素,表二为我国城市活垃圾组成表。
表二我国城市活垃圾组成(%)
图2 我国大中城市垃圾成份(干重)构成
可以看出,我国生活垃圾的成分较为复杂,无论是填埋、焚烧或是堆肥,在目前的实际处理中都存在不少问题,用单一的处理技术无法实现垃圾减量化、资源化及无害化的总目标。城市生活垃圾综合处理是将填埋、焚烧和堆肥等技术的优点有机结合、综合为一体的技术。该技术可以使垃圾得到合理处理和利用,资源得到充分回收利用,处理效率高,同时又避免了单一处理的缺点。在垃圾综合处理中,先将其中60%~70%的有机物用于生产堆肥,然后把垃圾中剩余的可燃有机物进行焚烧处理,最后将无机垃圾以及堆肥和焚烧处理后的残余废物进行填埋处理。这样不仅可以避免高水分含量给焚烧带来的成本增加,也可避免渗沥液造成严重的二次污染,同时还可促进城市生态循环,实现垃圾的资源化、无害化,降低总投资和运行费用,获得良好的经济效益。目前,综合处理技术在国内外均有研究,我国天津等地也已建有小型垃圾综合处理厂。可以预见,综合处理是未来我国城市生活垃圾处理的优先发展方向。
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我国城市化进程的加快,城市人口的增加,人民生活水平的提高和消费升级,都给原本趋紧的城市资源、环境供给带来巨大压力。
城市环境基础设施建设难以支撑城市的可持续发展,特别是生活污水集中处理、生活垃圾无害化处理和危险废物处置等建设能力尤显不足。在许多传统的城市环境问题还没有得到基本解决的同时,许多新的城市环境问题又接踵而来。城市环境污染边缘化问题日益显现。城市周边地区更多地承担着来自中心城区生产、生活所产生的污水、垃圾、工业废气等污染,影响了城市区域和城乡的协调发展。城市自然生态系统的退化,进一步降低了城市自然生态系统的环境承载力,加剧了资源环境供给和城市社会经济发展的矛盾。
为此,本刊记者就上述问题展开了系列调查,并约请专家学者、有关领导和市民参与到讨论中来。本期我们关注的话题――城市垃圾污染。
全国200多个大中城市被生活垃圾包围
城市垃圾是指城市区域内人们日常生活和活动中产生的固体废弃物及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废弃物,是当前技术条件下不能用于生产和生活的废弃物。
随着人民生活水平的不断提高,城镇化进程的加快,城市人口的急剧增加,城市生活垃圾的产量也逐年增加。虽然中国城市居民人均年垃圾产生量低于大多数发达国家,但其总量却相当高,全国660多座城市人均产固体生活垃圾440公斤,每年总量高达1.6亿多吨,占世界总量的1/4以上,且以8%~10%的速度增长,少数城市则达15%~20%。为了减少运输成本,各城市垃圾大多露天存放或简易填埋在城郊附近,历年累积堆存量超过70亿吨,占地约75万亩。现在,全国已有200多个大中城市被生活垃圾包围并逐渐向农村蔓延,1/4的城市找不到合适的地方堆放。专家预计,我国城市垃圾2010年将达到2.64亿吨,2030年达到4.09亿吨,2050年达到5.28亿吨。
仅以北京市为例,目前日产垃圾就达14700吨,全年生产500万吨。据中新社北京二OO六年十二月八日的一则报道称,2006年北京市政府拨付近千万元人民币对位于朝阳区高安屯的“垃圾大坝”进行了专款治理,并取得阶段性成功。建于一九九五年的垃圾场,十年的时间已变为巨型的垃圾大坝,长达二点五公里,宽高均达十多米高。这个曾用空间探测卫星可以观测到距天安门二十多公里处的“垃圾大坝”目前已得到清理。
与这种“兵临城下”情况类似的还有垃圾填埋场加速饱和的问题。海淀区六里屯垃圾填埋场是1999年10月1日正式启用的,当时设计使用寿命是18年,但现在每日的垃圾量远超设计处理能力。据民革海淀区工委调查,2006年海淀区高峰期日产垃圾达到2200吨。该垃圾场处理海淀区垃圾总量的62.8%。按此发展,预计六里屯垃圾填埋场在2010年左右就会关闭,海淀区可能面临生活垃圾没有设施和场地进行处理的局面。
摆在我们眼前的现实情况不容乐观:堆放在城郊和农村的垃圾,大量占用并破坏了人类赖以生存的土地资源。我国耕地面积有20亿亩,如今垃圾堆存侵占的总面积已达5亿平方米,约折合75万亩耕地,相当于每万亩耕地就有3.75亩用来堆放垃圾。垃圾在自然界的衰减时间因质地而异,如烟头、羊毛织物为1~5年,橘子皮为2年,油漆木板为13年,尼龙织物为30~40年,皮革为50年,易拉罐为80~100年,塑料为100~200年,玻璃为1000年。未经严格处理的生活垃圾以其颗粒大,杂质多,可破坏土壤的团粒结构和理化性质,降低土壤保水、保肥能力。倘若每600平方米累计使用10吨以上不合理的垃圾肥,土壤保水、保肥能力要下降10%以上。有些地方因长期使用未经严格处理的垃圾肥,土壤中汞的浓度较之本地其它地方超过3倍。不少垃圾中的化学成分含量较高,如随意填埋,数十年乃至上百年都不会降解,加上有毒成份和重金属含在其中,对土地资源和地下水的破坏具有不可逆转性,唯一办法是生活在那里的人们迁移。很多过去少见的疾病,竟然与我们今天生活环境有着千丝万缕的联系。今天的城郊和农村,明天可能就是城市,今天将垃圾转移到城郊和农村,明天无疑要付出巨大代价加倍偿还。据世界银行发表的中国环境报告测算,每年环境污染给中国大陆地区造成的经济损失达540亿美元,几乎抵消了经济增长量。
小城镇垃圾污染浮出水面且基本无任何控制和处理
中国社会科学院环境与发展研究中心王世汶研究员在一份研究报道中指出,当前中国城市垃圾的污染问题除在极个别城市有所缓解外,绝大部分城市都面临相当严峻的压力和挑战。同时,小城镇的垃圾污染问题日渐浮出水面,由于基本上没有任何控制和处理过程,随意堆放将对当地土壤和地下水构成严重的污染,其对人身健康的危害形势有重于大中城市的趋向。
垃圾“锁”城
地处辽宁省北部的铁岭,这个“农民”眼中的“较大城市”,就曾经历到一次危机――因为城市垃圾堆放场被农民封锁,导致全市大街小巷垃圾如山,市民郁闷了整整17天,城市的管理者也在危机中整整煎熬了17天。
铁岭市目前每天产生的生活垃圾大约有300多吨,多年来一直采取堆埋处理。早在1992年,环卫处便与距市区10公里的铁岭县镇西堡镇李家屯村签订了合同,占用这里的80亩土地,作为全市的垃圾堆放场,合同期为15年,并支付了土地补偿金。开始几年,这里的农民倒也没说什么,但近些年,当地农民却对这处垃圾场的意见与日俱增。
李家屯村的村民诉苦说:“城里人讲卫生,要干净,但农民也是人,也得讲卫生,讲环境保护呀。这几年的夏天,由于这个垃圾场,村里老百姓太遭罪了,做好饭炒完菜马上得盖严实了,不然苍蝇就落一层,纱窗、杀虫药都不好使。村民们抱怨说,一到夏天垃圾场的腐臭气味几里地外都呛人。除了臭气熏天,无遮盖的垃圾、特别是不爱降解的废旧塑料刮得庄稼地里都是。耕地都垃圾化了,农民们还怎么生活?”
村民的举动一时间使铁岭市环卫处措手不及。无奈之下,铁岭市的垃圾只好往调兵山市(县级)的一个地方送,但往返90公里,运输成本实在太高。
满城的垃圾送不出去,市民也是怨气冲天。他们早已习惯了楼院清洁、道路顺畅的生活,一旦看到早晨送出去的垃圾,傍晚还滞留在垃圾箱里,甚至第二天、第三天、第十六天还是如此这般,聚成小山的垃圾,使空气污浊了,让蚊蝇变多了,甚至走路都无处下脚。
被垃圾危机困扰了17天的铁岭,总算新选定了一处临时垃圾排放场,使得全市的垃圾有了新的安身之地。
垃圾处理难题多
铁岭市这次遭遇的垃圾危机,在全国都带有普遍性,只不过是程度各有不同。仅在那一个时期,媒体就先后披露了多起生活垃圾“危机事件”:
据央视报道,山西运城市每天产生的600吨生活垃圾,不经任何防渗漏防污染处理,就直接堆排到一个大坑内。这个大坑是建高速公路取土后留下来的,距市区仅4公里,附近的居民有十几万。运城市环卫处的同志说,垃圾排放场太难找,也承认目前的堆埋不符合国家相关标准。按标准,光是防渗漏层的工程成本就要50元/平方米,运城的垃圾场有80亩,仅此一项就得一千多万元。而按照目前收的卫生费计算,收10年费用才刚够做这个防渗漏防污染工程。
安徽合肥市为了处理每天产生的800吨生活垃圾,则投资1亿多元建起了现代化的垃圾处理场,选择了国外先进的焚烧、堆肥同传统的卫生填埋相结合的工艺。但是由于论证决策失误,垃圾热值过低烧不起来,堆肥成本与售价相抵每吨要净亏340元。本想建成此处垃圾处理场后,25年不再操心,结果却事与愿违,马上就得四处找地方堆放垃圾。
要“爱邻如己”
广西地处珠江中上游。近年来,这个自治区的城镇化、工业化步伐加快,越来越多的农村人口进入城市,日渐增多的城市垃圾形成了对土地、河流、大气的污染威胁。广西是岩溶地区,四季多雨,地下水与地表水是相通的,如果填埋的垃圾不进行无害化处理,将对珠江流域造成污染。
广西已把珠江中上游支流郁江、邕江、左江、右江沿岸的城市、城镇,列为当前垃圾无害化处理设施建设的重点。据悉,广西大部分市、县都已建立了垃圾堆放场,南宁、桂林、柳州、玉林、贵港、钦州、防城港、百色等城市等主要城市的垃圾无害化处理厂已经相继投入运行。根据自治区政府制定的目标,2005年末,“四江”流域新增垃圾日处理能力2890吨,全区城镇生活垃圾无害化处理率达到70%,南宁市更要达到100%。
水利部珠江流域水资源保护局监督管理处高级工程师刘晨说:“广西流入广东的西江,是澳门、珠海、佛山、中山、肇庆等沿江城市的唯一饮用水源。广西对垃圾实行无害化处理,对上述城市的水源保护将起积极作用。”
农村垃圾问题
城乡经济快速发展正在改变广大农民的传统生活习惯。过去,农村垃圾以炉灰为主,和人畜粪便一起施于农田。现在许多农民也和城里人一样,上超市、逛商场、大包小包地购物,商品包装废弃物多了,由此产生的“白色污染”日趋严重。随着工业化进程的加快,农村的生活垃圾由过去容易自然腐烂的菜叶瓜皮发展到塑料袋、碎玻璃、破石棉瓦与腐败植物的混合体,其中许多东西不可降解。农村垃圾成分变化,使土地失去“自我消化”能力,又无人收集和科学处理,造成了对土壤和自然环境破坏。自2000年以来,全国农村城镇化(特别是珠三角、长三角地区等)进程明显加快,越来越多的农村人口集聚到新建的中心村和小城镇,这使昔日分散在广大乡村的垃圾等随人口集聚而日益集中化。而这些地方的垃圾处理等公共设施要么根本没有,要么严重不足,因此垃圾处理难题由隐性呈显性,造成当地环境恶化。
我国垃圾处理尚属初步阶段,每天有数以万吨的垃圾不能有效处理
近年来,我国城市垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成也相应地发生了变化。传统的城市垃圾以有机垃圾为主,近年随着高分子合成材料、塑料、干电池及各种包装材料的大量使用,垃圾组成日趋复杂。目前,我国城市垃圾中有机垃圾占60%~70%,塑料占8%~9%,玻璃占3%~5%,纸张占2%~3%。因此,垃圾中的可燃物和可回收物明显增多,可利用价值增大。随着人口的增长,经济迅速发展和消费类型的变化,导致一些城市垃圾产量和成分发生了显著变化,突出表现在:(1)有机物增加;(2)垃圾容重迅速下降,可燃物增多,垃圾的热值呈上升趋势;(3)垃圾中可回收利用物(纸、塑料、玻璃、金属)迅速增多;(4)可利用价值增大;(5)由于城市煤气化率的提高,燃煤减少,导致垃圾中煤渣和灰土成分明显减少,但有毒有害物逐渐增多。
目前世界各国的垃圾处理方法主要有堆放、填埋、焚烧、堆肥4种:
l 露天堆放是不对垃圾作任何处理,仅从城里集中运到城郊随意堆放,这样日复一日,在一些城市形成一个个大小不等的垃圾堆,蚊蝇成灾,成为病菌、病毒繁殖地。这种方法上污染空气,下污染水源,还浪费土地。因此,许多国家严禁这种堆放。
l 卫生填埋是世界上常用的处理垃圾量最大的4种方法之一。美国用这种处理的垃圾占总量68%,欧洲一般在50%~85%,卫生填埋避免了露天堆放产生的问题,但卫生填埋场的渗出液容易污染周围土地和水体,缺点是建填埋场占地面积大、使用时间短(一般十年左右)、造价高、垃圾中可回收利用的资源浪费了。
l 焚烧即通过高温热化学处理,将垃圾燃烧成灰渣后填埋。焚烧使垃圾体积缩小50%~95%,但烧掉了可回收的资源,释放出有毒气体,如二恶英、电池中的汞蒸汽等,并产生有毒有害炉渣和灰尘。
l 堆肥是利用自然界广泛存在的微生物发酵转化产生热量和腐殖质,成为农作物的营养,从而达到处理垃圾、净化城市环境的目的。这种方法需要人们将有机垃圾与其它垃圾分开才行,它具有很好的发展前景。
目前,我国的垃圾处理还处于一个初步发展阶段,很多城市始终无法从根本上解决垃圾处理问题,每天都有数以万吨的垃圾不能有效处理。目前约90%的城市垃圾最终以填埋方式处理,其中约有一半的垃圾未经处理直接填埋、露天堆放、自然填沟或填坑,河流沿岸甚至成了天然垃圾堆放场,不能做到及时覆盖,不具备完善的垃圾渗滤液收集、排导和处理设施,也无完善的填埋气体排导和处理设施。城市垃圾处理只有部分实行堆肥处理,而堆肥处理大都为静态露天堆肥,臭气和污水没有得到严格的处理,焚烧处理的烟气排放控制还没有严格落实。
为了应对城市垃圾给城市人民生活与经济发展带来的威胁与挑战,地方政府采取了多种措施,以北京市及其周边的县区为例,在“十一五”期间,北京将对垃圾处理的工艺系统进行科学配比,焚烧、堆肥、填埋比例将达4∶3∶3。据市政管委资料显示,北京市年产生生活垃圾536.93万吨,采用单一的填埋处理每年会消耗500亩左右的土地。截至去年底,北京对垃圾的处理中,3.1%进行了焚烧处理;8.4%堆肥,制作成垃圾肥料;88.5%则实现了卫生填埋。
在“十一五”期间,北京分别在朝阳、海淀、丰台、昌平、通州、顺义、房山、密云等区县,规划建设9座垃圾综合处理厂。到时,将拥有13座生活垃圾处理设施,北京市垃圾无害化处理率达到80%以上。
2006年7月北京市规委评审通过了《北京市生活垃圾对环境影响及规划方向区选址报告》,确定了24处生活垃圾填埋规划方向区。报告将全市划分为禁止填埋区、限制填埋区和可填埋区。报告在可填埋区和限制填埋区内,优选确定出24处规划方向区,其中山区9处、平原区15处,并按其适宜性大小作了排序。
为了防患于未然,北京市政管委已经完成了北京所有13个大型垃圾卫生填埋场的应急预案制定,垃圾山遭遇滑坡、火灾、暴雨均有应对措施,而垃圾填埋后的沼气收集、渗沥液处理和消减对周边居民生活影响也全部在预案之内。
据市政管委有关负责同志介绍,本市居民人均的日产生活垃圾量虽仅为0.82公斤,但全市的日产垃圾却达到1.47万吨,年产垃圾500万吨左右,而其中的近90%是无害化卫生填埋,13个填埋场时刻都在“狂吞猛咽”,而如高安屯、阿苏卫、安定、北神树这样每天都“吞进”2000吨以上垃圾的填埋场一旦遭遇突发事件将直接影响到北京的卫生环境。
“一个大型垃圾填埋场停止运转,将有至少两个城区的垃圾无处‘安身’,而市民都将生活在垃圾山边,这样的场景想起来都可怕,所以《垃圾填埋场应急预案》有着特殊的意义!”市政管委有关负责人表示。
据市政管委环卫设施处卫潘明副处长介绍,一个填埋场如遇紧急情况,其他填埋场将伸出援手,垃圾处理将实现全城联合调度,“消化”掉其垃圾量,而不使垃圾滞留城区污染环境。目前,市政管委已经建立了垃圾联合调度的指挥系统,该系统能随时启动。同时,预案中也制定出了垃圾填埋场遇紧急情况后完善的处理措施。
不久前开工建设的北京市最大的垃圾综合处理厂――位于通州区台湖镇的董村分类垃圾综合处理厂,总投资1.8419亿元,占地面积约23459平方米,该项目采用国际先进的有机垃圾厌氧消化技术,可将有机垃圾进行资源化、能源化处理,转化为肥料和生物燃气。光是每吨餐厨垃圾就可生产燃气100立方米左右。同时,通过机械、生物综合处理使最终废弃物填埋量减少,垃圾减量达到60%。该处理厂建成后,可日处理生活垃圾650吨,其中200吨为餐厨垃圾。
走近六里屯――大城市里的大型现代化垃圾填埋场
1月17日上午,天空瓦蓝,阳光明媚,在即将抵达北京市海淀区西北旺镇六里屯时,记者被眼前的情形足实地“震撼”了,树上、田里以及水塘边,无处不在的乌鸦让本刊记者联想到了某些恐怖片里的景象。
与此同时,一股让人窒息作呕、味道复杂的浓烈臭味穿过汽车的各个密封部位,缓缓地执著地钻进每个人的鼻腔,我们明白――六里屯垃圾填埋场就在附近。
“我来这里工作了一年多了,对于这种味道已经麻木了,吃饭的时候只能躲在屋里”,与垃圾场一墙之隔的沥青厂一位李姓的小保安一脸的无奈,“工作就被安排在这里,只好这么忍着了”。
事实上,相比附近的居民,小保安还算比较“幸运”。事实上,从2000年以来,随着海淀区六里屯垃圾填埋场的启用,就有众多的社区居民和周边企业向政府有关部门多次反映这些情况,并引起了政府的关注。环保局、办等部门也向投诉者进行了解答;2005年底,有多位人大代表、政协委员前往垃圾场进行考察并提出了相关提案;2006年,包括CCTV2在内的多家媒体也就此做了多方面的报道,但由于种种原因,垃圾场臭味扰民问题一直未得到有效治理,甚至愈来愈严重。
“我就负责垃圾场前面这条马路的卫生,你们现在来得不是时候,夏天从车上流下的汤汤水水那才叫个味儿”,身着环卫黄马甲,脸上戴着略显旧色的大口罩,肩上扛着一把大扫帚,尽管捂得严严实实,记者还是能感到西六里屯村民韩大姐的朴实爽朗,她指着身后的一块宽阔农田说:“你们不会是丈量厂房的吧,这个电厂我看起不了多大的作用”。
韩大姐所指的电厂是根据海淀区总体规划,将在六里屯垃圾填埋场的南侧,新建一座投资超过8亿元的垃圾焚烧发电厂。此规划让所有关注海淀北部新区发展的社区居民忧心忡忡,他们担心不能从根本上解决六里屯垃圾场臭味扰民的问题,还会导致周边地区环境的进一步恶化。
告别韩大姐后,记者继续向东前行,终于在另一处土坡上看到垃圾场全景:这个场地像一个露天矿,运输垃圾的汽车从坡到下道坑底,倾倒完毕后挖掘机、铲车再将垃圾平整处理,远处的缓坡上覆盖着一层黑色的物质,显然是防止渗漏所作的措施。在整个坑底的正东方,是垃圾场已经完工的一期工程,平整的黄土层上远近有致地树立着透气口。
一个看上去井井有条的现代化垃圾处理厂,如何成为一个“臭气远扬”的空气污染源,这一切似乎不太可能,但弥散的气味和散落在树梢的乌鸦却又在无声地证明着。
“我到厂里工作30多年了,闻到这种味道是近两三年的事情”,为了能够找到受害最严重的居民,记者决定前往位于垃圾场下风头西南方向的砖瓦厂宿舍区。在一处平房宿舍区,王师傅正在跟邻居们晒太阳,“特别是下雾天,味道更重,工作都没法干了,晚上经常臭气熏醒,有时想吐,脑瓜皮子疼,如果处理效果好,我们也不反对垃圾焚烧厂上马”。
记者打车途中,开车的年轻师傅显然见多识广,“将来垃圾场西边的村子要改造,主要是为了利用垃圾发酵后产生的沼气,环境肯定会好起来,这得需要时间”。
海淀区六里屯垃圾填埋场位于海淀区永丰乡,南距海淀镇12公里,西距京密引水渠3公里,占地面积46.53公顷,是在原西六建材工贸公司取土坑基础上建成。填埋区占地面积为357900平方米。工程设计日处理量为1500吨生活垃圾,总填埋高度50米,其中地下26米,地上24米,填埋容量1245万立方米,设计使用寿命18年。填埋区分一期和二期工程。一期工程141500平方米,1998年10月开始建设,1999年9月25日竣工,是北京市人民政府为解决海淀区的生活垃圾消纳问题,投资并委托海淀区政府建设的环保工程。二期工程2002年6月竣工。2004年11月,一期工程地下部分已经填平,启用二期工程。也是北京市大型现代化垃圾填埋场之一,每年卫生填埋65万吨生活垃圾。
记者通过调研相关记录并从海淀区六里屯垃圾填埋场卫生填埋现场观察,海淀区六里屯垃圾填埋场属卫生填埋,应当说比较严格遵守了国家现行管理标准。垃圾转运车运来垃圾,经过地磅过称,进入指定作业区倾卸垃圾。倾卸后的垃圾经推土机推平为1米厚的平台,由压实机压实为每立方米0.8吨,再进行二次循环。当垃圾单层厚度达2米时,使用黄土和经过破碎后的渣土当日覆盖。覆盖厚度为0.2米。覆盖过程中同步进行喷水降尘、消毒处理。为了防止白色污染,在填埋区下风口方向,安装了简易防飞散网。
为解决生活垃圾挤压渗出的污水问题,记者了解到,二期工程填埋区垃圾防渗层采用先进的防渗膜,好像把一个“塑料盆”放进坑里,确保不污染地下水资源。工程曾在坑底膜上铺满了卵石,并按照工艺的要求,将卵石摆成一定规则的几何图案,形成渗沥液导排层,以便垃圾渗沥液的排出。在填埋场周围,布置了8个地下水检测井。
为有序导出沼气,在填埋体中设置沼气收集导管,其间距30米,行距60米,呈品字形排列。沼气经收集导管导出后,排入大气。
尽管六里屯垃圾填埋场是北京市现代化垃圾填埋场之一,但是垃圾卫生填埋方式还是带来一些新问题。在海淀区政协八届一次会议上,九三学社海淀区委的一份名为“对六里屯垃圾填埋场环境治理的建议”调查报告指出,调查组在六里屯垃圾填埋场周边,闻到了强烈的刺激性气味、看到了污水横流,也看到大量的麻雀、乌鸦等鸟类在垃圾填埋场内觅食。调查组同时了解到,周边居民对六里屯环境,有不满情绪并对垃圾处理有恐慌心理。九三学社海淀区委调查组认为,周边群众强烈反映的六里屯垃圾填埋场扰民问题,一方面是由于现有设施或技术问题造成,另外也有一部分误解。
针对附近小区居民反映的情况,究其原因,是垃圾填埋场消纳的未经处理的生活垃圾,有机成分多,在填埋一段时间后,会产生大量的气体――沼气,其主要成分是甲烷。每吨生活垃圾可产生200立方沼气,需要用收集导管导出排放。沼气又是一种温室气体,其温室效应为二氧化碳的40倍。沼气还含有硫醇类、硫化氢、氨等气体,异味严重,对空排放会对周边环境造成影响。填埋区表积污水和作业面水分蒸发也给周边环境带来异味影响。污水处理区在停留和处理过程中也会产生异味。由此产生对周边环境的异味污染和扰民问题。
目前政府正在积极想办法解决六里屯垃圾填埋场饱和问题。在海淀区政协委员咨询问政会上,海淀区市政管理委员会副主任赵利华透露,目前六里屯新封闭式垃圾焚烧厂的地质勘探、环保测评和发改委立项均已完成,正在批复之中。新建的封闭式六里屯垃圾焚烧厂的规划中,将建设2台日销600吨垃圾的焚烧设备,远期目标则是达到日销1800吨以上的垃圾。
关于六里屯垃圾填埋场污染扰民的问题,北京市海淀区环境保护局非常重视。去年七月,区长周良洛就主持召开六里屯垃圾填埋场专项整治专题会。刘长利副区长牵头组织各单位召开了整治工作会,各单位迅速开展了相关工作。环卫中心出动约1300车次,清运填埋场东北侧垃圾堆约30000吨,有效地改善了周边环境,避免了垃圾随意堆放造成环境污染的问题;水务局和环卫中心积极协作,开展污水处理设施扩建工程的规划工作;对垃圾喷洒药剂,减少新鲜垃圾填埋产生的臭味;在填埋场下风向安装喷雾幕墙,阻隔臭味的扩散;在填埋场开展植被种植实验,利用植物吸附提高空气净化能力。
针对异味扰民的短期内的解决办法是,在六里屯垃圾填埋厂迎风口处建设100多米长的水泥墙,阻挡气味飘散,同时加除臭剂并及时附土。填埋场垃圾在经过5年的发酵后,沼气的密度刚好达到了50%,区里已启动沼气综合利用工程。将来,配套建设的小型发电厂投入运行后,沼气可以直接用来燃烧发电,就可以基本免除异味污染扰民问题。
垃圾,其实是“放错了位置的资源库”
城市垃圾出路何在,已成为全国大中小城市发展和农村城镇化建设中的热点。按照传统做法,我们今天所采取的以清运、中转、堆放、填埋等消纳垃圾的处置方法,的确不是一种符合可持续发展战略的方法。如何改变这种垃圾处置现状呢?那就是必须坚持城市垃圾的减量化、资源化和无害化的原则,使被人称之为“放错了位置的资源库”的城市垃圾,真正达到变废为宝、物尽其用的目的,不再危害人类生存环境。
当前处理垃圾的国际潮流是“综合性废物管理”,就是动员全体民众参与减少浪费(Reduce)、物尽其用(Reuse)、回收利用(Recycle)。当全社会的消费者都这样做时,生活垃圾的总量和城市处理垃圾的负担就会大大减少,垃圾填埋场的使用寿命就会延长。由此节约了土地,降低了垃圾污染的威胁。为了可持续发展,形成良性循环,城市垃圾最根本的出路是实行垃圾从源头分类,提高回收利用效率,尽快实现垃圾的减量化、资源化、无害化。
中小城市生活垃圾的无害化综合处理,要政府搭台、居民出费、企业唱戏。在选择垃圾处理方案时,要根据本地区的实际情况,日产垃圾总量、资金承受能力、城市环境状况、地下水位等等,确定垃圾处理方案。例如,某一县级市仅十几万人口,日产垃圾量只有100多吨,要上焚烧发电项目,为筹措资金跑了几年,耗资数万元,浪费了2~3年时间,结果一无所获。事实上这种规模的垃圾量上发电项目是不合算的。因为,垃圾中可使用的能量相当十几吨标煤,而投资至少要 1亿元以上。日产垃圾在1000吨以下的中小城市可以采用综合处理垃圾方法。我国是个农业大国,长期过量地使用化肥,已经造成土地板结,需要用有机肥来改良土壤。而将垃圾中有机物质白白烧掉,既浪费资源又污染环境,是不可取的方法。
中小城市垃圾处理采用堆肥的完善与延伸――无害化综合处理,将垃圾中各类物资分类回收循环利用,垃圾中可降解的有机质进行发酵制有机复合肥,可实现农业的增产增收,提高农产品的质量。因此,我们在制定垃圾处理方案时,社会效益也是一项应当考虑的重要内容,无害化综合处理是适合国情的中小城市生活垃圾处理的优选方案。
(一)源头控制――减量化
首先,必须对垃圾实行源头控制。从生产者、消费者开始,改变生产工艺,减少消耗有用物资,简化包装,从每个生产、经营单位产生垃圾的每家每户做起,使垃圾产量不断减少。要规范产品的包装行为,制定限制过度包装的法规,限制某些一次性包装品和生活用品的使用,对销量大的一次性生活物品应课以环境税。还应进一步推行城市环卫有偿服务,逐步按垃圾数量征收垃圾处置费,运用经济杠杆,激励市民和单位自动减少垃圾产生量。
(二)综合利用――资源化
使一切有用的资源先从垃圾中分出来,那所剩下的、真正属于需要清运的“废物垃圾”就很少了。有人做过试验,从自家开始垃圾分类收集做起,最后只剩下原有垃圾的20%是真正的废弃物,大部分都可以回收利用。在实施垃圾减量化的基础上,还会有垃圾产生,对这些垃圾应实行资源的综合利用,使废物资源化。要不断扩大垃圾分类收集的范围,在有条件的街道、商店、学校和单位,可以先提倡收集废旧塑料,消除白色污染;进而对碎纸、碎玻璃、废电池、废金属等有用废物,进行分类收集,不断提高垃圾分类的收集率。综合利用,大有作为。政府有关部门需要下决心,积极扶持、振兴、发展门类齐全的废品回收业,开展垃圾资源再生利用工作。从法规上、政策上、资金上、技术上给予特殊的倾斜、支持和鼓励,尽快提高垃圾回收和综合利用比例,真正做到变废为宝,物尽其用。
(三)科学处理――无害化
经过减量化和资源化后,所剩有机或无机固体废物,再进行终端的无害化处理,同时仍然可以将部分废物变成有用的资源。当前国内外采取无害化处理的措施有:卫生填埋,采用分层压实填埋,在衬层内防渗漏,并设有渗滤液回收处理装置及导管排沼气,用于发电或供热等防污染及综合利用措施;垃圾堆肥,将垃圾中的有机物经堆存发酵后形成稳定的无臭味有机肥料,投资较大,但有回收效益;焚烧发电,对具有可燃性的垃圾采用在焚烧炉内燃烧产生热能发电,需处理好排气及排渣等污染防治措施,废渣可烧砖或填埋。
关键词:城市垃圾 礼县 填埋法
中图分类号:X799 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(b)-0-03
城市生活垃圾是人们生活中产生的综合废弃物。在收集运输和处理处置过程中,其本身含有的和产生的有害成分会对大气、土壤和水体造成污染。不仅严重影响城市环境质量,而且威胁人们的身体健康。同时,随着城市人口的增加、城市规模的扩大和居民生活水平的提高,城市垃圾的不适当堆放,已经产生了世界范围内的人类健康和环境问题,对其进行有效控制和处理处置,成为各国广泛关注的问题之一[1-4]。文章以甘肃陇南礼县的垃圾处理为例,系统地开展小城市生活垃圾处理技术研究,具有十分重要的学术和现实意义。
礼县位于甘肃省东南部,隶属陇南市,总人口49.54万人,其中城区人口4.2万人,垃圾处理的好坏直接影响城市环境、居民的身心健康和生活质量。近年来,随着礼县县城人口的增长、人民生活水平的提高、消费结构的变化,生活垃圾的产生量逐年增长。
1 生活垃圾生产量
礼县城区2012年人口约为4.2万人,依据《礼县县城总体规划》及相关基础资料,规划至2021年人口为6.0万人。生活垃圾日产生量现状约为41.5 t/d,城区生活垃圾的年产量的增长速度为3%,10年间城区生活垃圾的平均产生量为50.1 t/d,处理垃圾总量18.3×104 t。
2 垃圾填埋处置措施
2.1 垃圾收集
对城市主、次干道过往行人产生垃圾采用道路两边设置果皮箱的方法进行收集;对城市商业区、居民聚居区生活垃圾采用塑料袋袋装,定时、定点集中收集;简易垃圾箱和城市边缘地带或零散居民点进行定点不定时的集中收集(图1)。
2.2 垃圾卫生填埋场处理
2.2.1 填埋场规模
根据日处理生活垃圾量和生活垃圾压实累计量确定填埋场规模,累计时间以10年为标准,规模小,既可以节约资金,又可以随着技术的进步进行较短周期的更新,礼县县城垃圾场的规模为45248 m2(约合68亩)。
2.2.2 处置方法选取
对城市生活垃圾的处理方法很多,有露天堆放法、堆肥法、生物降解法、焚烧法和填埋法等。其中露天堆放法尤为污染环境、影响人类健康,此方法已为大家所放弃[5-6]。现在使用较多的是后4 种方法[7-8],其中,堆肥法处置后所产生的肥料由于肥效差,不为农民欢迎;生物降解法成本高且只能处理有机可降解垃圾;焚烧法成本高且只能处理可燃成分,灰烬及不可燃部分还须填埋处置,焚烧过程中易造成二次污染,大多数城市不常使用此法。目前,普遍采用的是填埋法,其优点是:(1)处置彻底,不论废物是有机的还是无机的,是可燃的还是不可燃的,均可不加分选地放在一起填埋;(2)处置成本低廉,其成本是焚烧法的1/15~1/8,堆肥法的1/5~1/3。
2.2.3 工艺流程
根据以上垃圾填埋方法的对比、城市生活垃圾卫生填埋技术标准、规范的要求等,礼县城区生活垃圾填埋方法选用填埋法。其固体废弃物的处置工艺为倾卸、推平、压实、覆土和再压实等操作过程[9-10](图2)。
2.2.4 填埋作业方式
垃圾填埋分单元操作,考虑到每日处理的垃圾量和推土机的有效作业距离,以一日作业量为一个作业单元。每日平均生活垃圾填埋量为50.1 t/d,压实容积为58.9 m3,作业单元长10 m,平均每日进展宽度2.36 m。作业法采用平面分层法,完成一个单元(一日垃圾)的填埋,即垃圾压实高度达2.5 m( L×W×H=10 m×2.36 m×2.5 m=59.0 m3),覆盖土0.2 m。雨天可在垃圾层上铺设碎石土,便于作业(图2)。
2.2.5 压实、覆盖、消毒
垃圾填埋场的压实可以有效的增加填埋场的容纳能力,延长填埋场的使用年限,减少填埋场的沉降量,增加堆积物边坡的稳定性,是填埋场作业中很重要的工序。填埋场垃圾的推覆采用TY160推土机进行推铺,并进行碾压作业。填埋作业面为10~15 °斜坡面,填埋时,推土机往下推,每次摊铺垃圾厚度0.4~0.45 m(垃圾容重按0.6 t/m3计),并来回碾压5~8次,每次压实的范围必须有1/3覆盖上次的压痕,压实后的垃圾厚度为0.3 m。每日填埋完毕,摊铺0.2 m厚的覆盖土,为防止填埋场的鼠类和鸟类的繁衍和蝇、蛆孳生,必须要做到当日垃圾进行喷洒药水或石灰进行消毒。
2.2.6 垃圾填筑边坡
垃圾堆埋高度应低于25 m,堆埋边坡按分层错台的形式,每层垃圾(加上日覆盖土层厚度0.2 m)堆埋厚度2.7 m;边坡1∶3,每级留2 m宽的平台,每三级留5 m宽的平台(图3)。
2.2.7 填埋过程的封场及轻质垃圾的防飞散措施
因垃圾中含有细粒及轻质物体,在遇有风天气会随风飘扬,因此必须考虑大风对垃圾填埋时及已填埋垃圾堆的影响。在垃圾填埋至顶部时为防止大风吹走已填埋的垃圾,必须要边填埋边进行封场作业。封场覆盖层主要采取以下措施:在0.2 m厚的日覆盖土上铺一层0.3 m厚的碎石排气层,上面再铺一层0.35 m厚的防渗粘土层,其次再铺一层0.3 m厚的粗砂排水层,最上层是0.7 m厚的营养土植被层(包括20 cm厚的营养植被层和50cm厚的覆盖支持土层),最后在营养土层上铺设一层土工格栅,土工格栅的抗老化年限可达70年,在土工格网中间种植浅根植物,既可以绿化环境又能够保持水土,防止大风吹走覆盖土层。
为防止垃圾填埋作业过程中轻质垃圾的飞扬,在填埋工艺上应做到当日垃圾当日覆盖,在工程措施上考虑在作业面周围设置一道临时移动式防护围栏,随着作业面的不同而不断移动临时防护围栏的位置,从而保证作业面上的垃圾不到处飞扬,并且由垃圾处理场派专人对防护围栏上的轻质垃圾进行及时清理、及时掩埋。
3 填埋区场地整平
3.1 库底整平
为了防止渗沥液对场区周围地表水和地下水的污染,垃圾填埋场库区必须采取严格的防渗措施。为保证库底防渗层的质量,便于场区垃圾渗沥液的收集顺畅,整个填埋库区的场地需进行平整。
场地平整时尽量利用天然地形,对沟谷底部进行回填或削平处理,使其中线形成自沟谷上游至下游大于5%的坡度,在垂直于沟谷中线的方向形成自沟谷两边至沟谷中线3%的坡度。沟谷底部整平后应进行压实处理,压实系数不小于0.93。
3.2 库底侧壁整平
沟谷边坡整平时,在满足最大坡度不大于1∶1的情况下,尽量利用天然地形,当自然边坡坡度大于1∶1时,应将其整平为坡度1∶1边坡,当自然边坡坡度小于等于1∶1时,只对边坡表层的腐植土进行开挖清除处理,清除厚度不小于0.3 m。
4 渗沥液的收集与处理
4.1 渗沥液产生量计算
4.2 渗沥液的收集
垃圾渗沥液的收集系统应能有效的导排垃圾渗沥液,避免垃圾堆体内积水,以利于垃圾填埋物的压实与填埋后的稳定。垃圾渗沥液的收集系统包括渗沥液导流层、渗沥液收集管和导气竖井等。
4.2.1 渗沥液导流层
本场地不具备自然防渗的要求,设计采用人工防渗。填埋场库底防渗采用“HDPE膜+压实土壤的复合防渗结构层”,库区土质侧壁采用“HDPE膜单层防渗结构层”,库区基岩侧壁采用“HDPE膜+GCL的复合防渗结构层”。在防渗层结构中的300 mm厚卵石层为渗沥液导流层,卵石粒径为15~35 mm。
4.2.2 渗沥液收集管
渗沥液收集管按整平后的场地沿北―南方向布置在场区中部,其坡度与沟谷底部平整坡度一致。
渗沥液收集管布设于渗沥液导流层的盲沟之中,渗沥液收集管为D355HDPE管,与竖向导气井一起构成渗沥液收集的管网系统,渗沥液汇总后排入污水调节池中。
4.2.3 竖向导气井
为了便于渗沥液的收集与导排,平面上布置了竖向导气井,竖井为直径1.0 m,间隙5 cm的钢筋网,内衬土工布,用碎石填充。石笼中间布置D250HDPE垂直排液导气花管,其作用是对气体产生向上和对渗沥液产生向下的导排作用。
主钢筋骨架与每层垃圾填埋高度(包括日覆盖土)2.7 m相同,随填埋高度向上逐层接高。
垃圾填埋过程中,产生的渗沥液经竖向导气井下渗到库底导流层,通过渗沥液收集管进入污水调节池,而垃圾产生的填埋气向上排至管口点燃排放,若填埋气的产量及质量均达到可利用价值时回收利用。
4.2.4 渗沥液的处理
根据礼县县城污水处理现状及县城经济状况,单独建立污水处理,投资较大,处理成本较高,而礼县的蒸发量远远大于降雨量,并且经过理论计算,在不利条件下垃圾产生的渗沥液也较少,仅为371.61 m3/d,因此本工程对渗沥液处理采用回喷法,即将污水调节池中的渗沥液用潜污泵喷洒于填埋垃圾堆体上进行蒸发处理。用此种方法既处理了垃圾渗沥液、加速了垃圾堆体的稳定化过程,又减少了工程投资。
5 结语
(1)礼县城区生活垃圾处理采用卫生填埋的工艺是符合我国垃圾处理无害化、减容化、资源化的技术政策。
(2)本垃圾处理场充分利用沟谷荒地,交通方便,远离居民区,是较为理想的垃圾处理场场址。
(3)对本垃圾填埋场进行防渗是必须的,采用人工材料进行防渗经济合理,效果最好。
(4)采用回喷净化系统进行垃圾渗沥液处理的方案,工艺简单,技术可靠,运行方便,经济合理。
(5)垃圾填埋气在本次设计中只进行导排的处置方式。在通过产气检测,数据积累后,填埋气的产量及质量均达到可利用价值时,可考虑采用建立填埋气利用系统达到资源回收的目的。
(6)垃圾处理场的建设不仅有效地利用了国土,而且对改善礼县的投资环境起到了积极的作用。
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