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【關鍵詞】衛生填埋;滲濾液處理;沼氣處理
1.背景及設計參數
齊齊哈爾市位于黑龍江省西北部的嫩江平原。地勢北高南低,土地總面積為42289平方公里.人口561.1萬,其中市區人口143.9萬[1]。
設計參數:以主市區人口20萬人為例,平均每人每天產生垃圾2.0kg。處理規模為400t/d,總服務年限20年,垃圾經過小型垃圾壓縮中轉站壓縮后運至填埋場,填埋場垃圾滲濾液處理后的出水水質要求達到《國家污水綜合排放標準》。
2.生活垃圾的處理原則
生活垃圾應按減量化無害化資源化有機結合的原則處理, 同時, 還應考慮地區經濟的發展水平, 對于中小城鎮還應考慮盡量減少基建投資費用以及運行費用。減量化的基本任務是通過適宜的手段減少和減小固體廢物的數量和容積,垃圾處理需占用大量的土地, 盡管各種處理方法的用地指標不同, 但都有不同程度的減容效果。無害化的基本任務是將固體廢物通過工程處理,達到不損害人體健康,不污染周圍的自然環境。無害化是垃圾處理的基本要求。無論何種處理方法, 均應有消毒滅菌等防止對環境造成二次污染的設施。資源化的基本任務是采取工藝措施從固體廢物中回收有用的物質和能源,垃圾中分選出的廢舊物資的回收利用,垃圾處理中的余熱、沼氣的回收利用, 堆肥產生的肥料, 堆肥中止后復墾造地等, 都是垃圾資源化的內容。
3.工程概況
垃圾填埋場依所在場址自然地形條件的不同, 大致可分為山谷型填埋場、平原型填埋場和坡地型填埋場三種類型。山谷型填埋場一般填埋區庫容量大, 單位用地處理垃圾量最多, 考慮齊齊哈爾的自然地形因素,選則平原型填埋場。主要設計和建設內容由進場區、填埋區、滲濾液處理區、沼氣導排區四大部分組成。主體工程包括填埋庫場地平整和構建、截洪溝、防滲系統、滲濾液集排系統和調節池、滲濾液處理系統、沼氣收集及處理系統、以及配套的道路系統等
4.填埋工藝
生活垃圾的填埋有厭氧性填埋和好氧性填埋兩大類,普通厭氧性填埋和厭氧衛生填埋由于未設置或只設置簡單的排滲導氣系統,不符合我國現行城市生活垃圾衛生填埋的有關標準,目前已不采用[2]。改良型厭氧衛生填埋通過設置完善的排滲導氣系統可有效防止垃圾產生的滲濾液和有害氣體污染周圍環境,其衛生標準高,填埋作業簡便,但這種填埋類型也存在產生的滲濾液濃度,滲濾液處理效果難以達到高標準要求的缺點。好氧性填埋主要是利用機械向填埋垃圾中鼓風,從而使垃圾快速腐熟,達到早期穩定有機物的效果,由于通氣管路多,作業繁雜,投資費用高,目前也較少用。半好氧性填埋主要是利用滲濾液收集管和填埋氣體導氣石籠向垃圾中排入自然風,使填埋場部分區域處于有氧狀態,從而加速有機物分解,降低滲濾液濃度,其填埋作業方式與改良型厭氧衛生填埋類似,但所產生的滲濾液水質的穩定性和可生化性卻有較大的改善,可在一定程度上降低滲濾液的處理難度。考慮到本設計中的填埋場對處理后的滲濾液的出水水質要求較高,故采用了準好氧性填埋形式。在設計中為實現準好氧性填埋,還采取了如下措施。在滿足滲濾液導排要求的情況下適當加大滲濾液導排管管徑使其處于非滿流狀態;適當抬高場底標高,將加入調節池得到排管管底標高控制在調節池最高水位以上,在垃圾體中設置導氣盲溝;適當加大導氣石籠直徑,提早設置沼氣收集設施。通過采取上述措施,空氣可由滲濾液導氣管、導氣石籠,導氣盲溝進入庫區填埋堆層,并隨著垃圾體的不斷堆高和沼氣逐漸被收集,使垃圾堆體內部形成一定的負壓,空氣不斷進入填埋體內,達到準好氧填埋的目的。
5.填埋場滲濾液控制及防滲處理
5.1 滲濾液
垃圾滲濾液是垃圾場運行過程中產生的主要污染物,滲濾液中含有大量的各種有機、無機污染物、重金屬、細菌等有毒有害物質,并且COD、BOD 濃度較高,如果任其排放,對周圍環境的污染及破壞程度是難以估量的,因此,必須嚴格控制垃圾滲濾液產量,它是衛生垃圾填埋場設計成功與否的關鍵所在。影響滲濾液的主要因素:滲濾液主要來源于垃圾填埋場范圍內的降水滲透、地下水侵入、垃圾本身所含水分及其堆放過程中產生的腐熟液。影響滲濾液產量的因素十分復雜,主要有降水、地下水侵入、垃圾成分、垃圾填埋過程中地表水的徑流情況及水分蒸發等。垃圾填埋場一般不會建造在承壓地下水有可能侵入的地方,因此,“地下水的侵入”是指地表的潛水,這部分潛水的量與降水密切相關,在北方地區除夏季的瓜果等垃圾富含水分外,其余季節富含水分垃圾較少,所以降水是滲濾液的主要來源。滲濾液調節池的功能, 是蓄水和調節滲濾液處理站進水水質、水量。調節池的容積主要取決于降雨量,其優點是:(1) 最大限度地減少雨季時垃圾滲濾水向下游污染的可能性;(2) 利于滲濾水的自凈功能, 減少污水處理的進水負荷;(3) 利于滲濾水的反灌噴淋措施的實現。所設計的垃圾處理場日處理量為400 t , 考慮各方面因數, 調節池容積為1800 m3 。
5.2 垃圾滲濾的防滲處理
考慮到垃圾滲濾液的特點和受城市污水廠處理總量的限制等多方面因素的影響,在衛生填埋場現場建設滲濾液處理設施. 目前,國內外采用的垃圾滲濾液處理技術主要包括:物化處理、生物處理等[3]。 滲濾液的生物處理① 好氧處理法. 好氧處理主要包括:活性污泥法、曝氣氧化塘、好氧穩定塘、生物轉盤和滴濾池. 好氧處理不僅可以有效去除BOD5 、COD 和氨氮,還可以去除一部分錳、鐵等金屬元素. 例如:廣州大田山垃圾填埋場采用的“活性污泥—氧化塘”相結合的處理工藝,處理效果良好; ② 厭氧處理法. 厭氧處理法包括:厭氧污泥床、厭氧式生物濾池、厭氧接觸池、混合反應池、分段厭氧硝化、厭氧穩定塘等方法. 大量實驗表明,厭氧生物處理特點是能耗低,剩余污泥產生量少,所需的營養物質也較少,對高濃度有機廢水處理效果良好,但單獨采用厭氧法進行處理的較少,一般再用好氧生物處理進一步確保其出水水質.③ 好氧、厭氧、物理化學結合處理法. 根據北京市政設計研究院的試驗表明,采用厭氧—好氧工藝處理垃圾滲濾液,處理工藝經濟合理、效果較好,對COD 和BOD5 的去除率分別達到86 %和97 %。
6.結語
隨著生活水平的提高和環境保護技術的發展, 生活垃圾的處理已成為經濟可持續發展要解決的基本問題。由于中小城鎮經濟實力較差, 生活垃圾成分中無機物含量高, 熱值低, 可燃成分少, 衛生填埋將是主要的處理方式。在衛生填埋中, 又以半好氧型衛生填埋法處理比較適合。但衛生填埋場的總體設計是一個非常復雜的問題,相關的影響因素很多。由于經濟能力的原因,我們不可能一開始就制定出 “完美”的衛生填埋場。但在我力所能及的范圍內,充分考慮了填埋場的各項影響因素和有針對性地加強填埋場的安全設計了這樣一個填埋場。希望 既能處理好生活垃圾, 又能投資省、見效快。
參考文獻
[1]沈耀良,楊銓大,王寶貞,王學華,張建平;垃圾填埋場污染物溶出負荷的估算及實例分析[J];蘇州城建環保學院學報;1999年02期
關鍵詞:南寧市園林規劃設計院
引言
隨著我國經濟的快速發展和城市化進程的加快,城市生活垃圾產生量不斷增加,垃圾占用土地、污染環境的狀況以及對人們身體健康的潛在影響日益突出。城市生活垃圾處理已成為經濟社會協調發展中的一個薄弱環節,遠不能適應全面建設小康社會目標的需要,與保障人民健康和環境安全的要求差距很大,亟需加大工作力度,采取綜合措施,提高垃圾無害化處理水平。
1、城市垃圾處理方法
城市垃圾的構成特性與地理條件、經濟發展水平、居民消費水平、消費結構以及城市居民燃氣化率等因素有關。我國城市的垃圾在產量迅速增加的同時, 垃圾的構成及特性也發生了很大的變化。城市生活垃圾中有機成分占總量的60%, 無機物約占40%。目前, 垃圾中的可燃物增多, 可利用價值增大。因此, 隨著今后我國大城市尤其是北方城市, 城市燃氣化率的不斷提高, 城市生活垃圾中的有機物含量及垃圾的熱值將進一步增加。居民生活水平和消費結構的改變, 不僅影響城市垃圾的產量, 而且也影響著城市垃圾的成分。
目前國內處理城市生活垃圾的方法主要有無害化處理填埋;垃圾焚燒發電;垃圾制作生物肥料等方法,其中無害化處理填埋的處理方法,因工藝簡單,施工速度快,后期運行費用低,對環境的再次污染小而被廣泛采用。在廣西壯族自治區,城市生活垃圾無害化處場填埋庫區多選擇在山坳間筑壩而成,在施工過程中,由于施工清表,修坡等活動的擾動,填埋場庫區邊坡常出現穩定問題。在運行工程中,隨著垃圾堆填量的逐漸增多,垃圾堆體自身的穩定性則成為了影響填埋場安全運行的主要因素。
2填埋場庫區邊坡穩定
2.1邊坡的破壞形態
常見的邊坡破壞形態有滑坡、崩塌、泥石流等。自然條件下的滑坡往往是緩慢、長期、間歇性的向下滑動,它是破壞形態中危害最大的一類,而因受人類活動擾動產生的滑坡具有急劇性;崩塌是在陡崖上的巖體在重力作用下,突然向下崩落并順山坡猛烈翻滾,隨著能量損失堆積在坡腳的現象;泥石流往往是在暴雨、流水條件下產生的,水攜帶邊坡上的堆積物沖下,發生時突然、兇猛,破壞力很大。 其中滑坡和泥石流在填埋場庫區雨季施工過程中時有出現。
2.2邊坡的穩定設計
針對邊坡破壞形態,設計時必須充分掌握工程地質及水文地質資料,不同的設計階段,要求的深度不同。
在選址階段應進行場地的地質災害評估,對場址所在區域進行地質構造分析,劃定巖石的地層單位,是否有斷裂帶通過并評價其影響,場址應避免選擇在受大范圍滑坡體、崩塌體或流域廣闊的泥石流影響的場地中。
可行性研究階段,通過對現場的進一步踏勘,初步評價場地的穩定性,必要時應進行局部鉆孔勘察,并進行室內土工試驗,應對已確定的邊坡失穩進行多種方案的比較,綜合考慮其技術性以及經濟性,最終確定一個較為合理的方案。初步設計及施工圖階段將對先前確定的方案進行深入設計。
2.3邊坡的治理
滑坡的形態有平面滑動和圓弧滑動,規范給出了一種直線形滑坡的推力計算公式,這是一種較為常見的滑坡形態,主要體現為上覆土層沿基巖面的滑動?;麦w剩余下滑力采用以下公式進行計算,滑波推力計算見下列:
式中:Fn,Fn-1第n塊、第n-1塊滑體的剩余下滑力;ψ傳遞系數;γt滑坡推力安全系數;Gnt,Gnn第n塊滑體自重沿滑動面、垂直滑動面的分力;φn第n塊滑體沿滑動面土的內摩擦角標準值;cn第n塊滑動面土的粘聚力標準值;ιn——第n塊滑體沿滑動面的長度。
圖1滑坡推力計算示意
滑坡常用的處理方法有:①排水:排除滑坡范圍內外的地表水和地下水。地表水應采取旁引和攔截的方式,地下水常用的方法為設置排水盲溝;②支擋:常用的支擋形式有重力式擋墻、錨桿擋墻、抗滑樁等;③減重和反壓:將滑面較陡處的滑動體挖除,并堆放于坡腳位置作為反壓是較為常用的方法之一。
泥石流的治理方法:①攔擋措施:沿泥石流溝谷筑壩,壩高一般在5m左右,并形成壩群,常用的壩型有砌石壩和土壩。石壩常用尺寸為頂寬1~2m,上游(1:0.2)~0.3,下游(1:0.5)~0.6,壩身設排水孔;②排導措施:在泥石流的堆積區設排洪道,盡可能以直線布置,其斷面形式常用的有矩形和梯形,尺寸根據水力學明渠計算公式確定。
根據南方的水文氣象條件,填埋場庫區的清表,修坡,鋪膜的工序應盡量安排在旱季施工,在庫區施工工序上還應優先安排截洪溝的施工以有效攔截地表水,減少其對庫區裸露地表的沖刷,從而降低滑坡和泥石流發生的風險,對于土質較松散的邊坡,可采用放緩邊坡坡度,同時對邊坡進行掛鋼絲網后噴砂漿的方法,固化邊坡表面,從而避免了因鋪設土工布和防滲膜引起的滑坡,此方法在鹿寨縣和鳳山縣生活垃圾無害化處場填埋庫區的施工過程當中都取得了較好的效果。
3、垃圾堆體的穩定
垃圾堆體的穩定是填埋場穩定分析的核心部分,是關乎垃圾填埋場安全性與經濟性的關鍵問題,垃圾堆體的坡率以及填埋高度直接影響填埋場的庫容量和填埋年限,同時堆體失穩造成的損失往往相當巨大。2002年6月14日重慶沙坪壩區涼風婭填埋場發生的堆體塌方,造成了10人死亡,一幢3層宿舍樓被垃圾淹沒;2005年2月21日,印尼西爪哇省省會萬隆市附近芝馬墟垃圾填埋場發生崩塌事故,造成40人死亡,另有109人失蹤。
垃圾堆體的穩定分析可以通過巖土工程的分析方法進行,但由于垃圾成分具有離散性,使得研究工作面對更多的困難,同時也造成了影響其穩定因素的多樣性。
3.1影響垃圾體穩定的原因
①天然邊坡本身不夠穩定;②人工開挖邊坡坡度較大,或是坡腳開挖降低了天然邊坡的穩定;③地基承載力不足,尤其是地基土為軟黏土或其他可壓縮土時;④固體廢物抗剪強度低壓縮變形大;⑤作為中間覆蓋層的壓實黏土抗剪強度低;⑥地表水、滲瀝液、氣體導排系統有可能發生故障,造成填埋體孔隙壓力過大;⑦填埋體與天然土體在接觸部位有可能產生不利于邊坡穩定的相互作用;⑧裂隙黏土的自然軟化、蠕動,漸進破壞與其他可能影響邊坡土體或填埋體長期行為的作用。
3.2填埋場邊坡穩定破壞類型
①邊坡及防滲層底部土體發生整體滑動;②襯墊從 錨溝中脫出及沿坡面滑動;③沿固體廢棄物內部破壞;④沿廢棄物內部及地基破壞;⑤沿防滲層接觸面破壞,接觸面包括垃圾與土工織物之間、土工織物與土工膜之間、土工織物與地基土之間;⑥封頂和覆蓋層的破壞;⑦過大的沉降。
現今我國的環境衛生事業雖處于起步階段,但發展勢頭迅猛,一些巖土專家、學者經過多年的研究,在堆體穩定方面已經取得了進展。在現行的《生活垃圾衛生填埋技術規范》CJJ17-2004及《生活垃圾衛生填埋場封場技術規范》CJJ112-2007中規定,垃圾堆體的邊坡坡度不得大于1:5,在封場后在堆體上應設置排水溝等,以上措施有效的預防了垃圾堆體的失穩。
結束語
垃圾衛生填埋場庫區的邊坡安全及垃圾堆體的穩定是影響垃圾衛生填埋場建設費用和運行安全的重要因素,在設計,施工和使用過程當中都應該引起充分的重視。
參考文獻
[1] 寧尋安,朱又春,林建民,等. 城市生活垃圾收運過程對環境的影響及對策[ J ]. 環境保護, 1999 (1) : 22224.
關鍵詞:城市生活垃圾;垃圾滲濾液;污染控制技術;可生化性;生物處理;物化處理
中圖分類號:X705 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2009)12-0040-02
一、城市生活垃圾滲濾液的水質特征
(一)影響垃圾滲濾液水質的因素
滲濾液成分復雜,污染物濃度高且無變化規律。滲濾液的水質、水量隨著垃圾組分、當地氣候、水文地質、填埋時間和填埋方式等因素的影響而有顯著不同。由于影響因素多,造成不同填埋場、不同填埋時期的滲濾液水質和水量的變化幅度很大。
(二)垃圾滲濾液的主要水質特性
1 垃圾滲濾液中有機物種類多。垃圾滲濾液中有機物又可分為3類,即低分子量的脂肪酸類、中等分子量的富里酸類物質和腐殖質類高分子量碳水化合物。滲濾液中除含有常規的污染物質外,還含有包括某些致癌、促癌和輔促致癌物質。尤其是當生活垃圾與部分工業垃圾混合時,成分更為復雜。鄭曼英等對廣州大田山垃圾填埋場進行了取樣分析結果表明,從垃圾滲濾液中檢出的主要有機污染物77種。其中被列入我國環境優先污染物“黑名單”的有5種。
2 CODCr和BOD5濃度高。垃圾滲濾液的污染物濃度高,變化范圍大,這是其它污水無法比擬的,從而給垃圾滲濾液的處理和工藝選擇帶來了很大的難度。垃圾滲濾液中CODcr最高可達80000mg/L,BOD5最高可達35000mg/L。一般而言,CODCr,BOD5,BOD5/CODcr將隨填埋場的年齡增長而降低,堿度含量則逐漸升高。
3 金屬含量高。垃圾滲濾液含有銅、鋅、鐵、鉛等10多種金屬離子,由于國內城市垃圾不像國外那樣經過嚴格篩選,所以國內垃圾滲濾液中金屬離子濃度大大高于世界發達國家。滲濾液中鐵的濃度可高達2050mg/L,鉛的濃度可達12.3mg/L,鋅的濃度可達130mg/L,鈣的濃度甚至高達4300mg/L。浙江大學沈東升等的研究表明,當廢電器拆解垃圾與生活垃圾一起填埋時,其滲濾液中的cu、zn、Pb、Ni和Hg等重金屬離子的濃度可分別達到3、11.5、1.7、1.6mg/L和65μg/L。
4 微生物營養元素比例失調,氨氮含量高。在不同年齡的垃圾滲濾液中,碳、氮兩種元素的比例(C/N比)有較大的差異,常常出現比例失調的情況。隨著堆放年限的增加,垃圾滲濾液中氨氮濃度會逐漸升高。一般來說,對于生物處理,垃圾滲濾液中的磷元素總是缺乏的,例如在北美的幾個垃圾填埋場的BOD5/TP都大于300,此值與微生物生長所需要的碳磷比(100:1)相去甚遠。同時,BOD5/CODcr比值變化大,給生化處理帶來一定的難度。
5 水質變化復雜。垃圾滲濾液的成分和產量隨季節、時間等變化情況較復雜。其變化特性為:(1)產生量呈季節性變化,雨季明顯大于旱季;(2)污染物組成及其濃度呈季節性變化。平原地區填埋場干冷季節滲濾液中的污染物組成和濃度較低;(3)污染物組成及其濃度隨填埋年限的延長而變化。填埋層各部分物化和生物學特征及其活動方式都不同,“年輕”填埋場的滲濾液pH值較低,BOD5、CODCr、VFA、金屬離子濃度和BOD5/CODCr較高,“中年老”填埋場的滲濾液pH值中性偏堿,BOD5、CODCr、VFA濃度和BOD5/CODCr較低,金屬離子濃度下降,但氨氮濃度較高。
二、垃圾填埋滲濾液的現行污染控制技術及其研究進展
(一)垃圾滲濾液的生物處理
1 好氧生物處理。好氧法是常用的廢水生物處理方法之一。好氧生物處理中的活性污泥法、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等都有用于垃圾填埋滲濾液處理的報道。好氧處理法也可有效地降低BOD、COD和氨氮濃度,還可以去除一些如鐵、錳等金屬。好氧處理中又以延時曝氣法用得最多,還有曝氣塘和氧化溝及生物轉盤等。
2 厭氧生物處理。厭氧處理方法包括上流式厭氧污泥床(UASB),厭氧生物濾池(AF),厭氧接觸法,混合反應器及厭氧塘等。厭氧處理有許多優點,最主要的是能耗少,操作簡單。因此,投資及運行費用低廉,而且由于產生的污泥量小,故所需的營養物質也少。英國P.S Ball等對垃圾填埋滲濾液的低耗處理進行了研究,在室溫20℃~25℃時,厭氧處理表明,95%以上的可溶性BOD被去除,基本上去除了所有的鐵,90%以上的氮被轉化為游離態氨。但是,廣州市大田山垃圾場滲出液采用該工藝處理時,卻幾乎沒什么效果。有報道,加拿大Hahflax Highway 101填埋場浸出液平均COD為12850mg/L,BOD5/CODCr為0.7,pH為5.6。采用厭氧濾池,在pH值調至7.8,負荷為4kgCOD/m3.d時,COD去除率可達90%以上,并發現如果負荷增加,去除率急劇下降。
3 厭氧一好氧聯合處理。由于垃圾填埋滲濾液是有毒、有害的高濃度有機廢水,單獨采用好氧處理或厭氧處理往往難放要求。在現行的滲濾液處理工藝中,大多采用厭氧―好氧組合處理系統。實踐證明,采用厭氧一好氧處理工藝既經濟合理,處理效率也高,不僅可以較有效地去除COD和BOD,還可較好地去除氮和磷等。生物脫氮除磷常采用這一組合工藝。
4 氧化塘處理。氧化塘(又稱生物塘或穩定塘)多見于滲濾液的處理中。氧化塘處理具有投資小、運行費用低、操作方便等優點,因而被廣泛用于廢水處理,在垃圾填埋滲濾液的處理中更常見。與活性污泥法相比,氧化塘體積大,有機負荷一般不高,故多用于滲濾液的最后處理工序,以保證出水水質達標。氧化塘可以是好氧塘,也可以是厭氧塘或兼性塘。
(二)垃圾滲濾液的物化處理法
1 混凝沉淀?;炷恋砜梢源蠓热コ凉B濾液中的SS及色度等,常用的混凝劑包括A12(S04)3、Fe3O4和FeCl3等。對于垃圾滲濾液而言,鐵鹽的處理效果要比鋁鹽具有優越性。有研究表明,對于BOD5/COD值較高的“年輕”填埋場的滲濾液而言,混凝對COD和TOC的去除率較低,通常只有10%~25%;而對于BOD5/COD值較低的“老年”填埋場的或者經過生物處理的滲濾液而言,混凝對COD和TOC的去除率則可以達到50%~65%。
2 化學沉淀?;瘜W沉淀主要用于去除垃圾滲濾液的色度、重金屬離子和濁度等,常用的化學藥劑為ca(OH)2,對于垃圾滲濾液而言,其投加量通??刂圃?~15g/L之間,對COD可 以去除20%~40%,對重金屬離子可去除90%~99%,對色度、濁度及SS等可以去除20%~40%?;瘜W沉淀也可用于去除垃圾滲濾液中的氨氮,生成磷酸銨鎂復合肥,但此項研究仍處于小試階段。
3 吸附。吸附可以去除滲濾液中的COD和氨氮,常用的吸附劑有顆?;钚蕴亢头勰┗钚蕴?,此外還有粉煤灰、高嶺土、泥炭、焦炭、膨潤土、蛭石、伊利石和活性鋁等。當采用活性炭用于滲濾液的處理時,對COD和氨氮的去除率可以達到50%~70%。
4 吹脫。吹脫主要用于去除垃圾滲濾液中的高濃度的氨氮,以保證后續生物處理的正常運行。吹脫出的NH3需經過回收處理,以防對空氣造成污染。
5 膜分離。膜分離主要用于滲濾液的深度處理,包括微孔膜、超濾膜和反滲透膜等,其對滲濾液中COD和ss的去除率均可以達到95%左右。對于此類工藝來講,由于費用昂貴,限制了它在實際工程中的推廣使用。
(三)垃圾滲濾液的土地處理法
滲濾液的土地處理主要是通過土壤顆粒的過濾、離子交換、吸附和沉淀等作用去除滲濾液中的懸浮固體顆粒物和溶解成分。通過土壤的微生物作用使滲濾液中的有機物和氨發生轉化,通過蒸發作用減少滲濾液的發生量。滲濾液的土地處理包括:慢速滲濾系統、快速滲濾系統、表面漫流、濕地系統、地下滲濾以及人工土地滲濾等多種土地處理系統。土地處理投資省、運行費用低,但受氣候條件和地域限制一般只應用于干旱地區。
(四)垃圾滲濾液的其他新處理技術
1 回灌一常規處理一膜分離結合的處理技術。這種處理技術將常規處理技術、高新膜分離技術和回灌技術有機地結合起來,優勢互補,解決了處理出水水質達標的難題,加速了垃圾填埋的穩定化進程。
2 超聲降解水體中有機污染物技術。超聲降解水體中有機污染物技術主要是利用頻率在15 kHz以上的聲波在溶液中以一種球面波的形式傳遞,超聲波在輻照溶液過程中會引起許多化學變化,稱為超聲空化。超聲空化是液體中的一種極其復雜的現象,液體中的微小水泡在超聲波的作用下被激化,表現為泡核的振蕩、生長、收縮及崩潰等一系列動力學過程,能夠將廢水中有毒的有機物轉變為C02、H2O、無機離子或比原有機物毒性弱的有機分子;具有少污染或無污染、設備簡單、操作方便和高效等優點,同時伴有殺菌消毒功效,是一種很有應用潛力的水處理新技術。
3 充氧氣機的立用技術。用于水體治理的新型環保產品一美國愛爾充氧氣機,在滲濾液處理中亦可以得到有效的應用。它大大地提高了污水中的曝氣效果,使好氧微生物在充足的氧量下,分解其中的有機污染物,增強降解的效果從而提高出水水質。
三、結語
關鍵詞 中小城市;生活垃圾;綜合處理
中圖分類號X7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)67-0052-02
1 中小城市生活垃圾的特點
我國的中小城市比較多,由于中小城市經濟發展水平、居民生活習慣等方面與大城市之間存在一定的差異,其產生的生活垃圾也具有不同的特點,以下筆者就當前我國中小城市生活垃圾普遍存在的幾個特點進行分析。
1)中小城市與大城市相比,人口密度相對較低,城市生活垃圾產生源比較分散,這給垃圾的處理帶來諸多不便;
2)中小城市生活垃圾種類比較繁多,成分也比較復雜,其中不僅包含有機垃圾、無機垃圾、可回收廢品等成分,還有大量的非生活垃圾混入。加之我國的一些中小城市還包含有一定的村鎮,人口復雜,使得城市生活垃圾成分受城市生活和農村生活雙重影響,生活垃圾成分中的無機成分居多,可回收率比較低;
3)由于受經濟發展水平和技術水平的制約,我國的中小城市生活垃圾主要表現為未經分類堆放;
4)由于受經濟因素的制約,中小城市的生活垃圾在進入垃圾處理廠前就已經被撿走,真正可直接回收的物質很少;
5)由于地域差異和生活習慣的差異,我國的中小城市生活垃圾中表現為南方中小城市生活垃圾的有機物含量高于北方城市,生活垃圾的含水率也高于北方城市。
2 中小城市生活垃圾處理方法
傳統的中小城市生活垃圾的處理方法主要是采用填埋法、堆肥法、焚燒法,以下現就這三種處理方法的特點進行分析。
2.1垃圾填埋法
填埋法通常是指利用自然形成或人工挖掘而成的坑穴、河道等可能利用的場地把垃圾集中堆放起來,對運送到填埋地的生活垃圾采取攤鋪- 壓實- 再攤鋪- 再壓實, 依次循環操作,衛生填埋可處理各種垃圾,技術成熟,調節能力強,尤其適宜中小城市這樣人口密度相對較低的地區,但是需要對滲漓液和臭味進行嚴格控制。
2.2垃圾堆肥法
堆肥法主要是通過生物降解的方式,將城市生活垃圾減少或者轉化為無害物質并獲得肥料的過程。堆肥法主要是對城市生活垃圾中的有效成分進行回收再利用, 利用堆肥法產生的肥料不僅可以有效地改良土壤質量,還可以將其作為原料進一步加工合成高效的復合肥。因此,利用堆肥法對城市生活垃圾進行處理是目前許多城市普遍采用的一種處理方式。
2.3垃圾焚燒法
垃圾焚燒法主要是利用高溫的方式對城市生活垃圾進行焚燒,將其中所含的碳水化合物轉化為二氧化碳和水,同時借助高溫殺滅垃圾中的細菌、病毒, 使其不會造成二次污染,此外垃圾焚燒過程中產生的熱能可以用來發電或者作為城市供暖需求。焚燒法具有占地面積小、選址容易、處理較快、減量顯著、無害徹底及可回收余熱等特點,也是當前城市生活垃圾處理的重要方法。
填埋法、堆肥法、焚燒法在處理城市生活垃圾方面發揮了各自的獨特作用,在一定程度上解決了城市生活垃圾處理問題,但是由于我國中小城市分布比較廣闊以及居民生活方式的不同,加之中小城市生活垃圾與一般大城市相比具有更為復雜的特殊性,使得傳統的垃圾處理方法暴露出種種缺陷,具體表現在:一是填埋法占地面積大,選場投資以及運行費用增大。由于受經濟發展水平的制約,中小城市主要采取的是簡易的直接填埋的方法,這種方垃圾填埋所產生的滲瀝水、沼氣以及惡臭味會對水體、土壤、大氣造成二次污染。因此,在某些比較發達的國家和地區已經開始禁止原始垃圾直接在填埋場處理。二是堆肥技術具有一定的局限性,對于城市生活垃圾中所含的不可腐爛的有機物和無機物,堆肥技術無法進行處理,因此堆肥法的減容、減量及無害化程度還比較低;此外由于目前我國垃圾分類處理處于剛剛起步階段,堆肥中重金屬含量易超標,因此,僅僅依靠堆肥處理仍不能徹底解決垃圾問題。三是垃圾焚燒最大的缺點就是空氣污染,其中以二惡英最為嚴重,處理較難;同時焚燒飛灰含有大量重金屬;由于我國目前垃圾分類還不夠完善,焚燒效率并不是很好,焚燒爐需要經常維護,壽命較短
3 加強城市生活垃圾處理技術綜合化的探討
面對傳統城市生活垃圾處理方式存在的局限性和缺點,加大科學技術研究力度,推廣使用綜合的處理技術方式是最佳選擇。綜合性的處理技術就是首先利用分選技術對城市生活垃圾進行具體分類,然后再根據具體分類中成分的不同選擇合理的不同的處理方式,借助當今比較先進的生物技術和其他先進的技術手段,不斷深化原有的垃圾處理技術,譬如將垃圾填埋技術更加標準化和規范化,使得處理技術體現環?;睦砟?,真正實現城市生活垃圾處理的無害化目標;在利用堆肥法進行垃圾處理時要提高堆肥產品的附加值,利用機械化操作,不斷提高生活垃圾的處理效率;而作為垃圾焚燒技術要在最大限度地降低焚燒過程中對環境的負面影響的同時,產生更多的資源和能量,使焚燒垃圾處理技術向著國產化、環?;?、資源化發展。
4結論
中小城市生活垃圾的處置與管理是一個復雜的系統工作, 要達到城市生活垃圾處理的“減量化、資源化、無害化”的目標,需要各地因地制宜,合理的選擇垃圾處理方式,但最好的方案是綜合處理,不斷提高城市人們的生存環境。
參考文獻
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關鍵詞:生活垃圾;處理技術;管理措施
中圖分類號:R124.3 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2012)06-0-01
隨著我國城市化進程的加快,我國城市生活垃圾的產生速度不斷加快,產量也相應增加,如果在城市垃圾處理過程中沒有采取妥善的措施就會造成環境污染。目前城市生活垃圾處理中存在很多問題,如何妥善進行城市垃圾的處理已經成為城市發展中需要重點考慮的問題。
一、城市生活垃圾處理技術現狀
長期以來,我國對城市生活垃圾處理中采用的方法隨著時代的變化而有所不同,加上我國地域廣闊,南方地區和北方地區在垃圾處理中采用的各種措施也是不一樣的,下表1是我國在過去對城市生活垃圾進行處理方法的所占比例。
下面就目前世界各國城市生活垃圾處理中主要采用的技術——填埋法、堆肥法以及焚燒法進行介紹。
1.衛生填埋處理技術
衛生填埋法指的是采用地層防滲,對垃圾進行分層填埋,然后將垃圾壓實之后蓋上土,讓垃圾在厭氧條件下進行發酵,從而對垃圾進行無害化處理的技術,是過去很長一段時期我國大部分城市主要采用的垃圾處理技術。衛生填埋法處理技術較簡單,一次性處理的垃圾數量多,在垃圾處理中的費用相對較低,但是由于我國的城市垃圾多數是混合垃圾,在衛生填埋過程中會將一些可以回收利用的資源一起填埋。目前我國垃圾填埋處理中各種技術手段有了全新的發展,在廣州深圳等多個地方的垃圾填埋處理都采用了HDPE膜防滲技術,這樣可以保證在進行垃圾填埋過程中滲濾液不會對垃圾填埋場周圍的土壤和地下水造成污染。而且由于我國大多數地區的垃圾中有機物的含量較高,在填埋之后會產生很多的有機氣體,例如沼氣等,可以利用這部分氣體進行發電。但是由于受到各地具體情況的限制,很多垃圾填埋場的設備存在問題,對于環境會產生影響,例如,在2006年,北京市對全市490處的垃圾填埋場進行嚴格的檢查,發現有二百多個垃圾填埋場有高度的污染風險,對于其中10%的垃圾填埋場周圍的地下水質進行檢測發現,均有不同程度的污染。所以我國要進一步加強對垃圾填埋場的管理,對于沒有資質的垃圾填埋場要嚴格處理,防止沒有保護措施導致垃圾填埋中產生的廢氣和廢液污染環境。
2.堆肥處理技術
堆肥法是利用自然界中的微生物將城市生活垃圾中的有機物進行分解,從而使垃圾中的有機物轉化成可以在農田中使用的肥料的垃圾處理技術。這種技術可以有效利用資源,同時還不會對環境造成破壞,但是堆肥技術主要針對有機物含量較高的垃圾。雖然目前我國的堆肥技術工藝已經成熟,但是由于成本較高,專門從事堆肥處理的廠子很多都處在停運狀態。堆肥處理技術在目前的發展狀況不是很好,首先,主要是由于我國的城市生活垃圾還沒有進行普遍的分類收集,導致垃圾中的石塊、金屬等不能降解的物質處理不了。第二,在當代城市生活垃圾中往往存在有毒的物質,在進行有機分解中這些有毒物質不能分解,會隨著分解物進入到農業生產中,對農產品和人體產生影響。第三,堆肥處理是一個長期性和連續性的項目,但是農業生產是季節性的項目,在農業生產不需要肥料期間,堆肥產品就會迎來銷售淡季。而且堆肥產品的肥力相比一般的肥料較低,所以現階段我國很多堆肥廠都處于虧損狀態。所以堆肥處理技術在上世紀六十年代有過一段繁榮期,但是在目前階段,堆肥處理技術的使用越來越少了。
3.焚燒處理技術
焚燒法就是將垃圾進行高溫焚燒,從而減少垃圾的數量,節省垃圾占地面積,有效減少垃圾中各種病菌的一種垃圾處理技術,也是我國目前使用比較廣泛的垃圾處理技術。因為焚燒法可以最大限度的減少垃圾數量,而且處理時間較短、占地較小,還可以回收焚燒余熱。但是,垃圾在焚燒的過程中會產生很多的煙氣,這些煙氣會造成空氣的污染,在對煙氣處理中對煙氣處理技術的要求比較高,而且在煙氣處理過程中要需要投入一定的資本,這樣就加大了垃圾處理中的成本。但是隨著對煙氣處理技術的不斷改進,極大地降低了焚燒中煙氣處理的成本,且由于土地資源越來越匱乏,在垃圾處理中焚燒法是比較實用的方法。
從幾種城市生活垃圾處理方法來看,處于對成本以及環保等各方面的考慮,在目前世界很多發達國家中主要采用的還是焚燒技術,下表2是發達國家在城市生活垃圾處理中各種處理技術的應用比例。
從表中我們可以看出,由于垃圾焚燒占地較少,處理效率較高,成本較低,很多發達國家在進行垃圾處理中首選是焚燒技術。針對我國的具體情況,在城市生活垃圾的處理中使用焚燒技術還需要解決我國垃圾沒有分類回收問題。在我國城市生活垃圾處理收集過程中一直都是混合收集,這樣就造成很多城市的垃圾整體熱值較低,而對于焚燒技術來講,在焚燒中要求垃圾的最低熱值要達到一定標準,對于沒有達到的垃圾則需要增加助燃劑,這樣無形中增加了垃圾處理的成本。
二、城市生活垃圾管理對策
1.加強生活垃圾的分類收集
在對我國城市垃圾進行處理管理的時候需要進行分類回收,在我國目前垃圾回收中只是對特定的廢品進行收集,但是這種廢品回收主要是針對還有經濟價值的垃圾而言,回收的對象往往是廢舊報紙、飲料瓶以及金屬等物品,但是對于玻璃或者是廚余垃圾都沒有進行嚴格的分類收集。目前我國垃圾分類回收中還存在的問題就是市民對垃圾分類沒有高度的認識,所以具體的工作中要制定一定的垃圾回收制度,通過宣傳不斷提高市民對垃圾分類處理的意識。有條件的地區可以設置不同類別的垃圾箱,將垃圾分門別類地進行收集。這樣在處理的過程中才能根據不同性質的垃圾采用不同的處理辦法。
關鍵詞:城市生活垃圾處理;焚燒法;填埋法;堆肥法
中圖分類號:R124.3 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2013)06-00-01
一、前言
本文主要通過2大方面進行具體的分析和論述。1.分析了我國城市垃圾的處理現狀,主要是探討了垃圾處理方法和我國垃圾的產量和成分。2.對我國城市生活垃圾具體的管理方法進行了研究。通過對上述這2方面進行具體的介紹,進而使讀者能夠進一步了解有關于我國城市生活垃圾的處理。下面就進行具體的分析。
二、我國城市生活垃圾處理的現狀分析
1.垃圾處理方法
(1)焚燒法
焚燒法是在我國應用最為廣泛的垃圾處理方法,通過對垃圾進行燃燒進而減少城市生活垃圾的數量。但是采用焚燒法存在著一個問題就是,燃燒垃圾需要較高的熱值,也就是說需要非常多的燃料[1]。從目前我國采用焚燒法的效果并不是非常的好,造成了很大的經濟上的浪費。尤其是一些垃圾中可燃的成分非常少的時候,采用焚燒法會造成很大程度的經濟損失。因此,采用焚燒法雖然能夠大范圍的減少垃圾的數量,但是卻存在著非常大的經濟問題。
(2)填埋法
填埋法在我國城市生活垃圾處理中也應用的非常廣泛。填埋法主要是將生活垃圾在一個適當的場所中加上覆蓋的材料,進而使垃圾自行經過化學反應和物理反應。采用填埋法主要的優勢在于,投入的資金比較少,并且容易實行,處理垃圾的數量非常大[2]。但是,采用填埋法也有其自身的缺點,并且該缺點對環境有著非常嚴重的破壞。就是采用填埋法是土地中含有大量的有毒物質,然后通過風化和流水侵蝕等進而破壞了土地的肥力,不僅對種植業有著非常嚴重的影響,而且也危害著人類的身心健康。
(3)堆肥法
堆肥法與焚燒發以及填埋法相比,在處理城市生活垃圾方面是比較綠色和環保的。堆肥法主要是將垃圾中的有機物和無機物進行混合,在微生物的作用下,將生活垃圾降解成為一定的腐質物,并且這些腐質物可以當作農田的肥料,實現一種可循環利用的模式[3]。采用堆肥法處理城市生活垃圾的能夠實現資源效益,但是其缺點在于采用堆肥法處理城市生活垃圾的處理周期過于長,不適用于大范圍的使用,處理的速度大大小于產生城市生活垃圾的速度。
2.我國城市垃圾產量及其組成成分
我國城市垃圾的產量非常的驚人,并且增長速度非常大。根據相關資料表明,1998年我國的城市生活垃圾的數量為5001萬噸,而到了2008年我國城市生活垃圾的數量上升到11923萬噸,并且還在持續的增長中,形勢非常的嚴峻。我國城市生活垃圾的特點是可燃物質含量較低,可再利用的物質非常的少,不可燃物遠遠的高于可燃物。而伴隨著我國社會經濟的不斷發展,人們生活水平的不斷提高,食品結構在發生著變化,進而導致我國的能源結構也在變化,也進一步影響了我國城市生活垃圾的成分變化??偟膩碚f就是,我國城市生活垃圾中的可燃物質,可再利用的物質以及有機物質在大大的增加,進一步提高的垃圾中熱值的幅度。
二、城市生活垃圾管理分析
1.經濟管理
所謂的經濟管理最為主要的形式就是進行收費。在對城市生活垃圾收費主要是采用計量進行收費的。對城市垃圾進行收費是最直接的減少垃圾數量的方法。目前,在我國的一線城市,如:北京,上海等已經得到了廣泛的應用。但是,由于采用計量收費的方式難度較大,需要具備成熟的客觀條件[4]。因此,像我國的很多二線城市還沒有對城市生活垃圾進行計量收費時,應該根據自身城市的實際條件逐步的開展定額收費以及逐步的對單位普通垃圾的計量進行收費。另外,對于城市生活垃圾進行如何的計量收費也要根據實際的情況來定。像:以桶的體積計量或者采用重量稱重的方式實施起來困難較大,成本也較高。例如:像德國對于居民垃圾收費方式中計量收費只占26%。因此,一些如水、電、煤消費系數折算法的計量方法,具有強制性大、操作成本低等優勢,是現如今最為廣泛的計量方式。
2.法律管理
所謂的法律管理主要是我國應該針對于城市生活垃圾方面制定完善的法律法規,針對于居民生產垃圾以及企業生產垃圾等,都要進行明確的規定,并且應該對于產出垃圾較大的企業采用一些法律上的措施,嚴格控制企業生產垃圾的數量[5]。另外,針對于城市生活垃圾的處理方式,也應該做一些法律上的規定,進而約束城市生活垃圾處理單位能夠按照法律法規上的相關規定進行城市生活垃圾的處理。
3.輿論監督
我們還應該重視輿論監督的作用。通過媒體曝光等手段監督城市生活垃圾的處理情況,對與一些處理垃圾方式不科學的方面應該在媒體上進行深入的探討,以督促城市生活垃圾處理單位能夠進一步改善城市生活垃圾的處理方式。另外,我們還應該積極的鼓勵市民進行監督,對于城市處理垃圾中存在著的有害于環境的方法進行譴責和舉報有關部門,促進我國城市生活垃圾處理方式的進一步科學化,促進我國經濟的良性發展。
三、結束語
本文對城市生活垃圾處理的現狀與管理進行了具體的分析和探討,通過本文的研究,我們了解到,對于城市生活垃圾的處理行為,我們應該進行有效的管理,對于在處理城市生活垃圾中存在的問題應該積極的采取有效的管理措施進行解決,進而進一步維護我國的城市環境,促進城市的發展。
參考文獻:
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1 內黃縣基本概況
內黃縣位于河南省北部,東界濮陽清豐縣,南臨鶴壁浚縣,西臨湯陰縣,北臨河北省魏縣.地理座標為東經114°35′-114°,59′,北緯35°39′-36°09′,南北平均長55公里,東西平均寬21.1公里,總面積1161km2。目前內黃縣全縣人口70萬人,縣城人口12.7萬人 , 內黃縣城市生活垃圾年產生總量約為5萬噸,已全部進入垃圾處理場進行處理。
2 內黃縣城市生活垃圾污染危害
內黃縣城在垃圾處理場未建成以前,垃圾堆放在縣城西南司楊莊村旁的大坑內,未設滲瀝液導排和甲烷收集導排設施,也未作任何的防滲處理,污染得不到有效控制。城市生活垃圾的危害主要有:(1)垃圾堆放侵占了大量農田;(2)垃圾露天堆放,有機物分解產生惡臭并釋放大量氨、硫化物等有害氣體,其中含有機揮發氣體達100多種,這些釋放物中含有許多致癌、致畸物。塑料膜、紙屑和粉塵則隨風飛揚形成“白色污染”,嚴重污染了大氣和城市的生活環境;(3)垃圾不但含有病原微生物,功能在堆放腐敗過程中還會產生大量的酸性和堿性有機污染物,并會將垃圾中的重金屬溶解出來,形成有機物質,重金屬和病原微生物三為一體的污染源,雨水淋入產生的滲濾液必然會造成地表水和地下水的嚴重污染;(4)垃圾中有許多致病微生物,同時垃圾往往是蚊、蠅、蟑螂和老鼠的孳生地,這些必然危害著廣大群眾的身體健康;(5)垃圾中含有大量可燃物,在天然堆放過程中會產生甲烷等可燃氣,遇明火或自燃易引起火災,造成重大損失。
3 國內外垃圾處理方法
3.1 垃圾處理方法概述
城市生活垃圾成分復雜,與當地經濟發展水平、能源結構、氣候條件以及居民生活習慣有關,其處理方法沒有統一的模式。但不同的處理技術、處理方法最終都以垃圾的無害化、減量化及資源化為目標??偟膩碚f,國內外在城市生活垃圾處理方面普遍采用的處理方法主要有三種:衛生填埋法、堆肥處理法、焚燒法。這三種處理方法的適用條件和處理效果各有其特點。
(1)衛生填埋法:在垃圾填埋場的水平方向和垂直方向分別進行防滲漏處理,將垃圾污水收集后集中處理,并將填埋場產生的氣體進行收集處理。在填埋作業過程中,采用壓實消毒、覆土等措施,盡量減少對周邊環境的影響,避免產生二次污染。衛生填埋技術成熟,作業機械設備相對較簡單,一次性投資相對較小,處理成本相對較低,且處理量較大。
(2)堆肥法:堆肥是對垃圾進行資源化利用的有效方式,其處理方法是在人工控制的厭氧或好氧條件下,利用自然中的各種微生物,對垃圾中的各種動物、植物性有機物進行分解,形成穩定的腐殖質,同時殺滅垃圾中的各種致病微生物,達到資源化和無害化的目的。
采用堆肥法處理城市生活垃圾可通過前分選對垃圾中的有用成分進行分選回收,其堆肥產品可以作為土壤改良劑施用于農田,也可以進一步加工生產高效復合肥。但垃圾堆肥要求垃圾中有機物含量較高,一般不低于40%為宜。該方法投資相對較大,處理成本相對較高。
(3)焚燒法:垃圾焚燒是利用高溫使垃圾中碳水化合物轉化成CO2和H2O,同時在高溫條件下殺滅垃圾中的細菌與病毒,并對垃圾焚燒過程中產生的熱能進行合理的利用,對焚燒過程中產生的煙氣進行嚴格的處理。垃圾焚燒處理對垃圾的熱值要求較高,要求每千克垃圾低位熱值不宜低于800千卡。由于垃圾焚燒產生的煙氣中含有二惡英等多氯苯物質,會對大氣造成嚴重的二次污染,因此必須對煙氣進行嚴格的處理后才能排放。該方法焚燒設備昂貴,一次性投資大,運行費用也很高。
3.2 國內生活垃圾處理概況
近年來我國城市生活垃圾處理行業取得了快速的發展,在中央國債的支持下,地方政府加大了投入的力度。垃圾衛生填埋場技術規范經過2001年和2004年兩次修訂,2007年又增加了CJ113-2007《生活垃圾衛生填埋場防滲系統工程技術規范》,已經在填埋場防滲、滲濾液處理、填埋氣體控制等方面達到國際上較高標準。“十一五”期間,一大批垃圾處理項目按照新標準開工建設并相繼投入使用,極大地提高了我國城市生活垃圾處理能力。填埋是我國目前大多數城市解決生活垃圾出路的最主要方法, 85%的城市生活垃圾采用填埋處理。在填埋處理中,有近80%的屬于簡易和受控填埋場。這些填埋場大多有以下特點:不能做到及時覆蓋;不具備完善的垃圾滲濾液收集、排導和處理設施;沒有完善的填埋氣體排導和處理設施。特別是填埋場的滲濾液,許多填埋場還未能達到達標排放。采用堆肥方式處理的生活垃圾占無害化處理總量的4%。堆肥處理可分為簡易堆肥、好氧高溫堆肥和厭氧消化三類。我國有約10%的城市生活垃圾采用焚燒處理。隨著我國東南部沿海地區和部分大中城市的經濟發展和生活垃圾低位熱值的提高,不少城市已將建設生活垃圾焚燒廠提到了辦事日程,正在積極組織實施,目前處于快速發展階段。
4 內黃縣城市生活垃圾成分與處理技術、工藝
分析
內黃縣城市生活垃圾主要來自居民家庭、飲食服務行業、商業、公共場所、街道清掃和集貿市場等,其中不可回收垃圾中有機成分含量約占25.0%,無機成分含量約占65.0%。垃圾成分以不可回收無機物為主,占生活垃圾總成分的90.0%左右。
根據內黃縣城市生活垃圾的成分組成、自然條件與經濟條件分析,內黃縣城市生活垃圾采取焚燒工藝投資過高,財政難以承受。采用堆肥處理,目前的垃圾有機組分達不到堆肥要求。采用衛生填埋處理從投資和處理工藝上均比較符合內黃縣的實際情況,也符合我國縣級城市的實際情況。目前內黃縣的垃圾處理采用衛生填埋處理工藝,同時采用了人工防滲技術,對填埋庫區進行了防滲處理;對填埋氣體進行了集中燃燒處理。經監測滲濾液中BOD與COD比值大于0.45,對滲濾液采取的處理工藝為“一體化生化處理系統(包括混凝沉淀池+A/O+MBR膜反應器)+納濾+反滲透”污水處理裝置。在填埋過程中采取了及時覆土、灑水、消毒等措施 ,使填埋場對周圍環境的影響降到最小。該項垃圾處理工程目前已通過省市環保部門的驗收,取得了明顯的環境效益和社會效益。
5 未來城市生活垃圾處理對策的趨勢
隨著城市化進程的快速發展,內黃城市垃圾產生的數量將會增加,垃圾填埋場的服務年限逐漸縮短(該處理場服務年限為11年)。由于垃圾填埋處理需占用大量土地,因此垃圾需要減量,要限制過度包裝,減少一次性消費產生的生活垃圾,改變燃料結構,提高燃氣普及率和集中供熱率,減少煤灰垃圾產生量。再者積極開發垃圾分類收集,垃圾分類收集是實現垃圾資源化的最有效途徑。通過分類收集,不僅可直接回收大量的廢舊原料,實現垃圾減量化、資源化,而且可以減少垃圾運輸費用,大大簡化垃圾處理工藝,降低垃圾處理成本。有機物含量大于40%的垃圾在垃圾分類的基礎上進行高溫堆肥處理。隨著經濟的發展,垃圾填埋標準越來越高,填埋比例逐步下降,垃圾焚燒將會穩步發展,垃圾焚燒產生的熱能應盡量回收利用。
參考文獻
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引言
隨著我國城市化進程的加快,人們生活節奏越來越快,城市生活垃圾數量也在迅速增加。為解決城市生活垃圾這一全社會熱點關注的問題,近年來,國家和各級政府不斷采取相關措施,在全面推行城市生活垃圾處理產業化的同時,投入大量資金或出臺優惠政策,大力支持城市生活垃圾無害化處理工程的建設,并將其列入城市可持續發展戰略和作為各級政府部門為民辦實事的工作重點。以此來保證人們生活的需求,城市生活垃圾衛生填埋工程項目的選址不僅要滿足《城市生活垃圾衛生填埋技術規范》和《城市生活垃圾衛生填埋處理工程項目建設標準》等規定的技術要求,不管是對環境還是對人類生存、人與自然的和諧相處都有一定的作用,在建設城市垃圾管理公司時必須征詢場址周邊居民的意見并獲得認可。由于生活垃圾填埋場的建設將伴隨污水、惡臭、蚊蠅等一系列污染問題,加上人們對垃圾厭惡的普遍情緒,在垃圾場選址時周邊居民反映是很強烈的,阻力很大,所以選址工作非常困難。然而,生活垃圾填埋場是改善城市環境質量、實現可持續發展的必要性市政基礎設施,因此選址工作就成了多種利害因素的權衡。這一點不僅在項目的工程可行性研究報告中得到充分體現,而且也是作為項目環境影響評價中的一個極為重要環節,編制環境影響評價報告時必須充分翔實地調查、分析和論證,以客觀公正地得出選址可行性結論。所以,在城市垃圾管理公司選址方面必須要做好周圍居民的勸導工作,本著為人類生存發展的原則,來指導生產,以免出現不合適宜的地方,造成周圍居民不滿,影響社會發展的進程。
1 規范和標準規定的選址條文
城市生活垃圾衛生的處理關系著人們的幸福生活,是社會發展必須要重視的方面。城市生活垃圾衛生填埋工程項目在選址時必須要綜合考慮地理、地形、地貌、水文、氣候、地質等一系列條件,以及這些條件對周圍環境、工程建設投資、運行成本及運輸費用等影響。根據相關的文件和規范來指導具體的生產,填埋場選址應執行下列強制性條文,對環境有破壞的不應設場,不應設在下列地區:
1)地下水集中供水水源地及補給區;
2)洪泛區和泄洪道;
3)填埋庫區與污水處理區邊界距居民居住區或人畜供水點500m以內的地區;
4)填埋庫區與污水處理區邊界距河流和湖泊50m以內的地區:
5)填埋庫區與污水處理區邊界距民用機場3km以內的地區;
6)活動的坍塌地帶,尚未開采的地下蘊礦區、灰巖坑及溶巖地區;
7)珍貴動植物保護區和國家、地方自然保護區;
8)公園,風景、游覽區,文物古跡區,考古學、歷史學、生物學研究考察區;
9)軍事要地、基地,軍工基地和國家保密地區。
2 規范和標準外的一些因素
城市生活的垃圾處理是關系到民生的一件大事,所以其選擇的重要性不言而喻。除了上述規范和標準規定的強制性條文和一些重要因素的要求之外,還有許多規范和標準規定之外的特殊因素。由于城市生活垃圾填埋場的建設,每天幾十噸到幾百噸的大量城市生活垃圾集中在這個地方,將徹底改變原場址的原貌,地表一旦改變,將很難恢復到原貌,伴隨著的將是植被破壞、水土流失、污水、惡臭、蚊蠅等一系列問題,場址周邊住地的居民通常是無法接受全城垃圾集中到自己的家門口,因此這些居民的強烈反映已成為該類項目可行性分析當中必須重視的要點,另外還有一些是特定生活垃圾填埋工程的特殊影響因素,如居民生產生活有重大關系的事物,如果園等生活性事物,這些都需要引起足夠注意。
3 結論
在具體的城市生活垃圾處理過程中,必須要通過對關于城市生活垃圾衛生填埋工程項目的建設標準及規范的學習,結合環境影響評價工作中所完成工程實例,吸收了參考資料及評審專家的意見,在自身實際的基礎上,更好的開展各項工作,完成城市垃圾的處理生活,更好的造福人類發展。在進行城市生活垃圾管理公司的選址工作,要著重做好以下幾個方面:
1)要對項目進行充分、細致的調查,在收集充分的項目背景資料、場地及周邊環境資料和項目“工可”材料的基礎上,首先應對照強制性條文逐條分析擬選場址是否違反,并得出是否滿足強制性條文的結論,對于違反規定的地方,必須要做出改正。若不合適,則另外選擇地點進行重新選址;
2)根據城市規劃、主導風向、水源地狀況、道路交通等情況分析場址是否滿足城市總體的環境布局,結合這些因素來分析城市生活垃圾管理公司的處理情況和完成情況;
3)要根據工程的具體情況,結合工程分析,初步分析采用相應措施后工程建設產生的污染與環境影響是否能滿足環境功能的要求,本著造福人類的原則,進行有針對性的建設和管理,給社會帶來更好的環境。
參考文獻
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[關鍵詞]生活垃圾;組分;處理技術;生物降解;發展趨勢
隨著我國城市人口的增長、城市規模的擴大以及居民生活水平的不斷提高,城市生活垃圾近幾年的產量都以8%的速度快速遞增,人均日產垃圾約1公斤左右。根據垃圾處理的“減量化、資源化、無害化”目標原則,我國近幾年新建了一批生活垃圾處理場。本文針對城市生活垃圾無害化綜合處理技術進行了探討。
1.城市生活垃圾來源產生與組分
1.1城市生活垃圾的來源產生
根據來源不同,可將城市生活垃圾分為居民生活垃圾、城市環衛垃圾、機關學校等集團垃圾三大類。
居民生活垃圾來自于居民的日常生活的廢棄物,主要有易腐有機質、塑料紙類等:城市環衛垃圾來自城市馬路和街面,其組成與生活垃圾相似,但以泥沙枯枝落葉和商品包裝物較多,易腐有機質較少:集團垃圾主要指機關、學校等在生活和工作過程中產生的廢棄物。
1.2生活垃圾組分
影響城市生活垃圾組分的主要因素有三個:城市經濟發展水平;城市居民生活習慣;城市燃料結構。經濟發達、生活水平較高的城市,廚余、紙張、塑料、橡膠等有機物含量較高。以燃煤為主的城市,垃圾中煤渣、沙石占較多份額。
許多國家城市居民日常食品改為冷凍、干縮、預制的成品或半成品,垃圾組分中瓜皮、果核等有機物大為減少;而各類紙張或塑料包裝物、金屬、玻璃器皿、廢舊家用電器等品種大大增加。我國垃圾成分與工業發達國家的顯著差別是;無機物多,有機物少,可回收物少。
隨著城市化進程的發展,燃料結構的改變,即城市電、氣化率的提高,以及城市居民生活水平的不斷改善,城市生活垃圾組份中的煤灰含量會逐年降低,有機物及可燃物含量逐年增高。
同時隨著城市管理的規范,環衛設施的不斷完善,磚瓦、陶瓷等建筑垃圾混入生活垃圾的現象將基本杜絕,無機組分逐年降低,而易腐敗有機物以及塑料、紙張、玻璃、金屬等可回收物質比例逐年增加。我國城市生活垃圾組分變化特點:
①清潔能源的使用,使廚余垃圾中的煤渣、灰分明顯減少,有機物比例逐年增加;
②工業化水平的提高,生活用品和食品的包裝日益講究,紙張、塑料等顯著增加;
③垃圾的發熱值提高很快,已達到中等發達國家水平。
2.城市生活垃圾處理技術
垃圾的處理利用,在很大程度上取決于垃圾的成分(物理成份),其次是經濟水平和技術條件以及地理、水文、環境、城市規劃等方面的因素。當前世界上工業發達國家城市垃圾處理的方法(按處理工藝區分)主要有下面幾種:
2.1衛生填埋
衛生填埋技術就是將城市垃圾填入大坑或洼地中,垃圾和地面接觸部位敷設防滲材料,阻止垃圾滲濾液滲入地下污染地下水體;場地底部敷設排水管道,將滲濾液排出場外處理;垃圾體內部有導氣系統,將填埋氣導出燃燒或利用;場地周圍設截洪溝阻止洪水進入場內。
填埋場封場后可以恢復地貌和維護生態平衡。該技術總的原則是不使掩埋的垃圾對地下水、地表水、土地、空氣及周圍環境造成污染。但衛生填埋的缺點是設計不當或管理不善易造成二次污染,并且被填埋垃圾發酵后產生的甲烷氣體易引發爆炸。垃圾填埋處理技術是我國城市垃圾處理的主要方法。
在傳統的衛生填埋場中,垃圾的生物降解是一個無任何控制的自然降解過程。由于垃圾組成成分復雜,物理、化學和生物特性差異很大,以及垃圾填埋場結構設計的局限性,無法為微生物提供適宜的生長環境,垃圾的降解過程受到限制。
因此,現行的衛生填埋場垃圾降解過程緩慢、穩定化周期長、降解不完全、產氣率低、滲濾液成分復雜。為了解決這些問題,20世紀70年代,美國率先開展了“生物反應器”填埋技術的研究。
生物反應器填埋場通過有目的的控制手段強化微生物過程,從而加速垃圾中可降解有機組分的穩定化進程。這些控制手段包括滲濾液回灌、營養添加、pH值調節、溫度調節、供氧等。生物反應器填埋場與傳統填埋場的本質不同在于生物降解過程是有控制的。一個填埋單元就是一個“可控生物反應器”。
關鍵技術研究包括:填埋氣體回收利用工程試驗研究;經濟耐用的新型人工合成襯層的開發;滲濾液處理新技術。
2.2堆肥
堆肥技術是使垃圾中的有機質在微生物的作用下進行生物化學反應,最后形成類似腐殖質土壤的物質,可作肥料或土壤改良劑。堆肥法是一種比較古老的垃圾處置措施。由于各國工業化發展程度不同,所有采用的堆肥工藝也有差異。堆肥包括好氧發酵和厭氧發酵兩種方式。厭氧堆肥的特點:
(1)處理工藝簡單,成品中能較多地保存氮,
(2)堆肥周期過長,占地面積大,有臭味,衛生條件差,有些物質不易腐爛,一些病菌不宜被殺死。好氧堆肥的特點:
①好氧條件下,物料分解比較徹底,衛生條件好,大部分病菌可殺死。
②堆肥周期短,效率高,處理過程一般為中溫高溫中溫。好氧堆肥方法在發展中國家受到歡迎。盡管堆肥工藝技術在我國有了一定發展,但由于工藝簡單、技術要求低、適宜于高有機質含量垃圾的處理。
目前我國的垃圾堆肥技術與發達國家的工業化堆肥技術尚有一定差距。主要在于我國的垃圾堆肥生產機械化水平低,堆肥質量差,肥效低,從而限制了堆肥產品的銷路。
因此,如何提高堆肥機械化水平和堆肥產品質量,是擺在我們面前的重要任務。城市生活垃圾處理技術關鍵技術的研究包括:垃圾復合肥成套技術與設備;垃圾高度復合生物有機肥成套技術與設備。
目前在歐洲,大約只有2%的城市垃圾被用來堆肥。20世紀中期,國外建造的第一批機械化工業生產堆肥裝置,大多數是把垃圾堆成垛,然后定期進行翻動,完成發酵過程,不進行預處理,也不進行非堆肥物的局部篩選。只是在近十幾年來,堆肥的工藝和機械化程度有了新的創新。
2.3垃圾焚燒技術
2.3.1層狀燃燒技術
層燃技術發展較早,國外早期大都采用這種燃燒技術。層狀燃燒關鍵是爐排,焚燒生活垃圾爐排結構要求較為復雜,成本昂貴,為使生活垃圾燃盡,高效燃燒,往往要加輔助燃料,但同時對污染物生成的控制難度較大。
2.3.2流化床燃燒技術
流化床燃燒技術是已發展成熟的新型清潔燃燒技術,爐控制料蓄熱量大、爐內傳熱強度高,更適宜燃燒發熱值低、含水分高的燃料,燃燒垃圾基本上可以不用助燃。床內燃燒溫度在800-900℃,燃燒穩定,高溫停留時間達3~4s,能有效控制二惡英等有害物質排放。
為了保證入爐垃圾的充分流化,對入爐垃圾的尺寸要求較為嚴格,需要進行一系列篩選、粉碎等處理,使其尺寸、性狀均一化。一般破碎到≤150mm,然后送入流化床內燃燒,床層物料多為石英砂,一次風經由風帽通過布風板送入流化層,二次風由流化層上部送入。
啟動、燃燒過程與普通流化床鍋爐相似,采用燃油預熱料層,當料層溫度達到600℃左右時投入垃圾焚燒。流化床燃燒技術完全符合生活垃圾焚燒的要求。
2.3.3旋轉燃燒技術
旋轉焚燒爐燃燒設備主要是一個緩慢旋轉的回轉窯,內壁用耐火磚砌筑,也可采用管式水管壁護滾筒,回轉窯直徑為4~6m,長度約為10-20m,根據焚燒的垃圾量確定,傾斜放置。
單臺回轉窯垃圾處理量目前可達到300t/d(直徑約4m,長約14m)。回轉窯過去主要用于處理有毒有害的醫院垃圾和化工廢料。它是通過爐本體滾筒緩慢轉動,利用內壁耐高溫抄板將垃圾由筒體下部在筒體滾動時帶到筒體上部,然后靠垃圾自重落下。
由于垃圾在筒內翻滾,可與空氣充分接觸,進行較完全的燃燒。垃圾由滾筒一端送入,熱煙氣對其進行干燥,在達到著火溫度后燃燒,隨著筒體滾動,垃圾翻滾并下滑,一直到筒體出口排出灰渣。
垃圾含水量過大時,可在簡體尾部增加一級爐排,用來滿足燃盡,滾筒中排出的煙氣,通過一垂直的燃盡室(二次燃燒室)。燃盡室內送入二次風,使煙氣中的可燃成分充分燃燒。對熱值低于5000kJ/kg(1200kcal/kg)含水分高的垃圾,旋轉焚燒爐有一定的難度,一般焚燒生活垃圾采用較少。
2.4熱解
指在無氧(外熱式熱分解)或缺氧(內熱式熱分解,又稱汽化)的條件下,高溫分解垃圾成燃氣、燃油等物質的過程。美國礦務局將廚房垃圾在密閉高壓釜內加熱到380℃,經過20min蒸餾,每噸垃圾可得32kg低硫燃料油。
2.5蚯蚓分解
指利用蚯蚓體內的酶分解廢棄物的垃圾處理方法。蚯蚓具有非??斓姆敝衬芰褪煮@人的消化系統,能“吞食”垃圾、糞便和有機廢物,尤喜食廚房垃圾。
蚓糞是一種較理想的有機復合肥料,無臭、衛生、保水、保肥、通氣性好、有機質含量高,還有豐富的N、P、K等成分。目前,美國、加拿大、意大利、日本都有蚯蚓垃圾場。
2.6生物處理技術
城市生活垃圾中含有的有機質在一定溫度、濕度、含氧量等條件下可生化分解成沒有腐敗性的一種腐殖土狀物質,以該物質為基質經烘干粉碎加入適當的無機肥料添加劑和生物菌種,在造粒機中制成顆粒,經干燥制成顆粒狀有機復合肥和生物有機肥。
堆肥按需氧程度一般分為厭氧堆肥與好氧堆肥兩種。厭氧堆肥是依靠專性和兼性厭氧細菌的作用降解有機物的生化過程。此法有機物的分解速度緩慢、發酵周期長、占地面積大。而好氧堆肥是依靠專性和兼性好氧細菌的作用降解有機物的生化過程。此法有機物的分解速度快、堆肥所需天數短、臭氣發生量少,因此采用較多。
3.技術前景
城市生活垃圾的處理技術的選擇和發展,主要取決于其垃圾的成分、經濟基礎條件等。盡管不同時期所采取垃圾處理技術措施、路線有所不同。但其最終目標都是朝著垃圾處理的的減量化無害化、資源化方向發展。
城市生活垃圾的分類收集是實現無害化綜合處理的基礎和前提,也為采取更有效、更經濟的處理方法提供了可能。垃圾作為—種可再利用資源已得到越來越多人的認可,怎樣提高城市生活垃圾的再利用率、無害化和資源化必將成為未來城市生活垃圾處理技術發展的總趨勢。