垃圾填埋方法十篇

发布时间:2024-04-26 11:39:24

垃圾填埋方法篇1

关键词:垃圾填埋场垃圾坝结构计算贵州

中图分类号:S611文献标识码:a文章编号:

1贵州垃圾卫生填埋场设计的主要特点

1.1贵州地形地貌特点

贵州高原起伏较大,山脉较多,海拔在1000—1500米之间。贵州高原位于多雨的季风区,雨量充足。由于多雨,高原上的河流水量大,许多河流长期切割地面,形成许多又深又陡的峡谷。贵州高原的地貌可以大致分为三级地形面:山原、盆地和峡谷。高原上最高的一级是山原,以贵州西部最明显。高原面因长期受河流切割而呈山原形态。在这个高原面下,分布着一些盆地(坝子),最大的是贵阳盆地,是高原上的主要农耕地带。根据贵州地形情况,垃圾填埋场的建设与平原地区有比较大的差别,一般是采取在山谷处填埋。

1.2贵州垃圾卫生填埋场选址特点

结合贵州地形地貌特点,填埋场一般选择在沟谷地形,沟的中部大,开口小,容积大使用年限长,以簸箕形为宜;地形坡度平缓,且向出口边微倾,以利于垃圾渗沥液排出;避开河谷阶地冲积物松散层和岩溶发育区,防止污染地下水,以免防渗处理费用过高。

垃圾卫生填埋场选址的主要原则:

(1)可利用的库容大、使用年限长,使用年限宜在10年以上;特殊情况下,不应低于8年。

(2)充分利用天然的洼地、沟壑、峡谷以及废坑等,可用的覆盖土量丰富,覆土取土距离较近。

(3)交通方便,垃圾运输距离较短。

(4)工程地质和水文地质条件良好。

(5)远离居住区和水源地,在当地夏季主导风向的下方,不会引起群众的不满,不会造成不良的社会影响。

1.3垃圾坝设计理论及应用情况

垃圾处理设施建设是污染减排工作的重要组成部分,加快城镇垃圾填埋场建设进度,切实推进污染减排工作,是实现我省节能减排任务的迫切需要,事关全省经济社会发展全局和广大人民群众的切身利益。笔者近几年参与设计的垃圾填埋场已达到二十余座(坝体最低8m,最高达到22m),已建成投入使用的有近二十座。

由于城市垃圾卫生填埋引入国内仅30几年的时间,在全国范围内大规模普遍实施垃圾卫生填埋的时间更是短暂。虽然近几年对于垃圾填埋场的设计规范和规程的制定工作在逐步展开完善,但是对于其中某些特定的构筑物如垃圾坝的设计还没有比较统一的标准规范可以执行。目前各地对于垃圾坝的设计均是参照现行的水工结构规范,民用建筑结构规范以及相关的行业规范中的一种或几种综合考虑来进行设计的。

对于垃圾坝的结构设计中关于垃圾坝结构设计年限确定、安全等级的确定、安全系数的取值、结构计算的一些关键系数的取值等,以及在施工过程中所遇到的一些问题的解决有一些设计经验、观点及体会,在此作一个总结。对于这些参数比较切合实际的取值,在贵州有一定工程实践经验,但未得到相关专业部门的认证,在今后还需要国内相关的研究部门在通过一系列的试验来给出不同垃圾土的物理力学参数,以供设计部门设计时参考取值。

贵州各地石料均较为丰富,浆砌石挡墙及相关砌石坝体的建设积累了丰富的经验,因此浆砌石坝的建设较适宜,目前已得到广泛使用。本文结合目前加筋土技术在加筋土挡墙、土工格栅软土路基上的应用等,对土工格栅修筑垃圾坝的建设作可能性分析;土工格栅土坝具有投资省、工期短、施工方便等优点。

2垃圾坝力学分析及参数

2.1垃圾坝力学分析

垃圾坝由于其特殊性,除了在几何体型上与一般的水利工程的水坝相似以外,也和重力式挡土墙受力状态有很大相似性;但其使用功能,受力特性等许多方面都与之不相同。因此在确定垃圾坝的结构计算时是将其划入水工建筑物还是划入一般工程中的挡土墙,这是我们在选择计算方法前必须解决的问题。

垃圾坝受力在垃圾堆体堆放前后作用力有所不一。垃圾坝修建完成至堆放垃圾前只受到结构自重力及附加重力、垃圾坝收缩及徐变作用力、基础作用变位力等;随着垃圾堆放至封场,逐渐增加垃圾堆体重力、垃圾堆体侧压力、渗滤液及水的浮力。垃圾堆放一定时间后,产生渗滤液,按照设计要求理想状态渗滤液及雨水将直接由各自的导排管排至渗滤液处理站和场区外截水沟。从安全角度考虑,设计时务必得考虑渗滤液产生量较大时、雨季永久性截洪沟不能有效排出时垃圾坝内侧水位上升的情况进行稳定性验算。结合该受力特点,垃圾坝受力状态与浸水地区重力式挡土墙受力状态比较一致,只是垃圾堆体与土相关参数不一致。

2.2垃圾坝设计参数的确定

(1)垃圾坝设计年限的确定

根据《生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》(建标124-2009),填埋场的合理使用年限,应在10年以上,特殊情况下可不低于8年。在填埋场关闭后相当长时间内,如果不注意后期管理,可能会对周围环境造成严重污染,填埋场关闭后的管理是一项长期的任务,一般在20年以上;填埋场产气周期为20-30年,该时间内,垃圾组分可以基本完成降解。垃圾坝的设计使用年限也同时应结合垃圾库区相应的配套设施的使用年限综合考虑,主要包含防渗系统材料(HDpe防渗膜、无纺土工布等)的使用年限、防渗导排系统的结构使用年限等等。综合以上因素考虑,并根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)结构使用年限表的要求和《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153-2008)房屋结构的设计使用年限的要求,两表的要求完全吻合。填埋场使用年限按15年考虑,垃圾产气降解周期按30年考虑,则垃圾坝设计年限按50年考虑较为合理。

表2.1设计使用年限分类

(2)结构安全等级的确定

根据《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153-2008),工程结构设计时,应根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、对社会或环境产生影响等)的严重性,采用不同的安全等级。

表2.2工程结构的安全等级

填埋场的核心工程包含防渗系统、垃圾坝以及渗滤液处理的达标。可见垃圾坝在填埋场建设中的重要性,一旦溃坝,整个垃圾坝将处于瘫痪状态,会造成极大的经济损失和环境破坏;鉴于该情况,将垃圾坝的结构安全等级定为二级。

(3)安全系数的确定

结合垃圾坝受力状态的分析,与浸水地区重力式挡土墙受力状态相似,根据《公路路基设计规范》(JtGD30-2004)荷载分类表和抗滑和抗抗倾覆的稳定系数表的规定,结合垃圾坝受力,所受荷载为荷载组合i,取滑动稳定系数Kc≥1.3,倾覆稳定系数取Ko≥1.3,作用于基底的合力偏心距e≤1/6B。

2.3其余设计参数的取值

影响生活垃圾成分主要因素有城市的经济发展水平、城市居民的生活习俗和城市所处的地理位置(自然气候)和季节等。主要成分含纸类、塑料、玻璃、金属和餐橱余物等,考虑垃圾降解无害化后的垃圾土体与其性质相似的一些土体的资料,作的一个基本假定,但目前没有切实依据的情况下,取值偏于保守。基本采用垃圾堆体容重γ=10—15kn/m3、内摩擦角ψ=15。~25。、内粘聚力c=0。垃圾坝为一墙背向填埋体方向倾斜的构筑物,承受主动土压力。主动土压力方向与垃圾坝内坡的法向成δ夹角,由于垃圾坝内坡坡度一般为0.2~0.4,而δ一般取值为ψ的1/2~2/3,因此主动土压力作用方向接近于铅直向下,对垃圾坝的整体抗滑稳定性有利。

垃圾坝内侧产生渗滤液后,坝前与坝后产生水位差,受到静水压力作用,墙身受到静水压力差引起的推力;墙身受到水的浮力作用,而使其抗倾覆和抗滑动稳定性减弱;坝内暴雨下渗,在垃圾内出现渗流时,垃圾及墙身会受到渗透动水压力。由于浸水对坝体及垃圾体产生不同的影响,随着坝内水位的升高,坝的稳定性出现不同的变化;最高水位不一定是最不利的状态;滑动稳定系数和倾覆稳定系数的最小值,可能同时出现于某一水位,也可能分别出现。在计算中,采用“优选法”进行试算。但该数据一般是坝后水位较高时,计算结果会使得垃圾坝体量过大。考虑到垃圾坝设得有渗滤液导排管,坝后不应该出现较高的水位,除非是渗滤液导排系统堵塞的情况,一般如遇导排管长期不排水的情况,应尽快采取别的处理措施。结合该情况,一般计算时坝后水位差取0.25-0.30H(除埋置深度外的坝体高)左右为宜。

3浆砌石坝设计案例分析

3.1坝体尺寸的确定方法

(1)案例概况

现根据贵州某县城垃圾卫生填埋场垃圾坝为例进行阐述。该填埋场服务年限10年,期末服务人口8.3万人,项目占地150.5亩,填埋库容59.8万m3;根据库容量确定坝置及坝体高度;坝体长度45m,坝高9-20m,两侧坝肩9m,中间谷底坝高20m。

(2)坝体尺寸计算的方法

①结合填埋场址根据库容量确定垃圾坝体高度,长度,地基承载力;

②初拟坝体尺寸;

③进行垃圾堆体压力计算,计算破裂角、判定是否出现第二破裂面、验算破裂面位置;

④坝体截面计算;

⑤抗滑稳定性、抗倾覆稳定性、基底应力及偏心距计算、坝体截面强度验算、基础强度验算;

⑥如通过则完成计算,未通过,则视未满足参数情况调整坝顶宽度、面坡坡度、背坡坡度或基底坡度等进行反复计算。

图3.1坝体结构计算框图

3.2垃圾坝体计算

(1)计算公式

相对于填埋体而言,垃圾坝为一墙背向填埋体方向倾斜的垃圾坝,承受主动土压力。

主动土压力计算公式:

eα=1/2γH2Ka

式中:eα—主动土压力(Kn),γ—土的容重(Kn/m3),H—垃圾坝高(m),Ka—库伦主动土压力系数;

Ka为库仑主动土压力系数,是填埋体内摩擦角¢、填埋体与垃圾坝内坡间的内摩擦角δ、内坡倾角ε和填埋体顶面向垃圾坝方向的平均倾角β的函数,可以查表确定。在其它因素一定的情况下,¢越大,Ka越小。

(2)计算简图及取值

案例墙身尺寸:

墙身高:20.0(m)

墙顶宽:2.5(m)

面坡倾斜坡度:1:0.5

背坡倾斜坡度:1:0.3

墙底倾斜坡率:0.0:1,

图3.2断面尺寸图

物理参数取值:

圬工砌体容重γ1=23.0(kn/m3);圬工之间摩擦系数f1=0.4;地基土摩擦系数f2=0.7;砌体种类:片石砌体;砂浆标号m7.5;石料强度30(mpa);墙后填土内摩擦角¢=20.0(度);墙后填土粘聚力c=0.0(kpa);墙后填土容重γ=13.0(kn/m3);墙背与墙后填土摩擦角δ=12.0(度);地基土容重γ2=18.0(kn/m3);墙底摩擦系数f3=0.6;地基土类型:岩石地基;地基土内摩擦角f4=30.0(度);墙后填土浮容重γ3=9.0(kn/m3);地基浮力系数:0.7。

通过墙踵假拟若干破裂面,确定主动土压力最大的那个破裂面为最危险的破裂面,并求得最大主动土压力值。

图3.3砌石坝(案例)受力简图

垃圾坝的计算时应保证其在自重和外荷载作用下不发生坝体的滑动和倾覆,并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值。按坝体断面形式及尺寸进行坝的稳定及强度验算。采用容许应力法计算垃圾坝。

案例计算结果:

按实际墙背计算得到,第1破裂角:50.0(度)

ea=2000.157(kn)ex=1754.443(kn)ey=960.499(kn)作用点高度Zy=6.496(m)

因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在

墙身截面积=210.0(m2)重量=4830.0kn

(3)验算

①滑动稳定验算

垃圾坝沿基底的滑动稳定系数Kc应不小于1.3。计算公式为:

Kc=(w+ey)f/ex

式中:w——垃圾坝自重,,ex,ey——主动土压力的水平和垂直分力(Kn),f——基底摩擦系数。

设计中,为增加垃圾坝的抗滑稳定性,如基底摩擦系数小不满足抗滑要求时,常将基底做成向内倾斜,以增大滑动稳定系数。

案例计算结果:

基底摩擦系数=0.6

滑移力=1979.443(kn)抗滑力=3174.75(kn)

滑移验算满足:Kc=1.604>1.3

滑动稳定方程验算:

滑动稳定方程满足:方程值=1485.108(kn)>0.0

②倾覆稳定验算

垃圾坝绕墙趾的倾覆稳定系数Ko应不小于1.5。计算公式为:

Ko=(wZw+eyZx)/(exZy)

式中:Zx——ey对墙趾o点的力臂(m),Zy——ex对墙趾o点的力臂(m),Zw——w对墙趾o点的力臂(m)。

案例计算结果:

相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=9.996(m)

相对于墙趾点,ey的力臂Zx=16.551(m)

相对于墙趾点,ex的力臂Zy=6.496(m)

验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩=17031.598(kn-m)抗倾覆力矩=64178.344(kn-m)

倾覆验算满足:K0=3.768>1.5

倾覆稳定方程验算:

倾覆稳定方程满足:方程值=37490.582(kn-m)>0.0

③基底应力及偏心验算

基底的合力偏心距e。计算公式为:

e=B/2-Zn=B/2-(wZw+eyZx-exZy)/(w+ey)

在土质地基上,e≤B/6;在软弱岩石地基上,e≤B/5;在不易风化的岩石地基上,e≤B/4。

当e≤B/6时,墙趾和墙踵处的法向压应力为:

σ1,2=(w+ey)(1±6e/B)/B≤[σ]

式中,[σ]——地基土修正后的容许承载力(Kpa)

[σ]=[σo]+K1γ1(B-2)

式中,[σo]——地基土的容许承载力(Kpa),K1——地基土容许承载力随基础宽度的修正系数,γ1——地基土的天然容重(Kn/m3)。

当e>B/6时,基底出现拉应力,考虑到一般情况下地基与基础间不能承受拉力,故不计拉力而按应力重分布计算基底最大拉应力:

σ1=2(w+ey)/3Zn≤[σ]

若出现负偏心,则上式的Zn改为(B-Zn)。

案例计算结果:

作用于基础底的总竖向力=5291.25(kn)作用于墙趾下点的总弯矩=47146.742(kn-m)

基础底面宽度B=18.500(m)偏心距e=0.34(m)

基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=8.91(m)

基底压应力:趾部=317.522踵部=254.505(kpa)

最大应力与最小应力之比=317.522/254.505=1.248

作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.340

墙趾处地基承载力验算满足:压应力=317.522

墙踵处地基承载力验算满足:压应力=254.505

地基平均承载力验算满足:压应力=286.014

④墙身截面强度验算

通常选取一、两个截面进行验算。验算截面可选在基础底面、1/2坝高处。坝身截面强度验算包括法向应力和水平剪应力的验算。

案例计算结果:

作用于验算截面的总竖向力=5874.000(kn)作用于墙趾下点的总弯矩=53535.410(kn-m)

相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=9.114(m)

截面宽度B=18.500(m)偏心距e1=0.136(m)

截面上偏心距验算满足:e1=0.136

截面上压应力:面坡=331.522背坡=303.505(kpa)

压应力验算满足:计算值=331.522

切向应力检算:

剪应力验算满足:计算值=-32.171

3.3垃圾坝基础处理及泄水孔设置

(1)浆砌石坝基础处理

根据垃圾填埋场选址,垃圾坝一般位于山谷处,地质情况大多以冲击沉积层腐质土,基础承载力低,下伏持力层较厚,如进行大规模开挖将坝基础置于岩层上,会导致坝体总高度增加,投资过高。鉴于该情况,一般采取将坝基埋置于地面以下1.8-2.5m,保证一定的埋置深度,如持力层在地面以下4m以内,采取直接开挖至持力层砌筑坝体;若持力层在地面以下大于4m,建议根据基础地质情况对其进行处理。结合贵州地质特点、建筑材料供应情况和垃圾填埋场建筑工艺等,基础处理一般采用换填法。

换填时对基础进行超挖,采用碎石与片石混合料(四周比垃圾坝基础宽1米以上,视换填深度确定)回填,碎石粒径不得大于5cm,碎石含量不小于30%,要有较好的级配;用极振力不小于40t的振动压路机分层碾压,每层虚铺50cm,碾压8遍以上,至无明显轮迹。

(2)浆砌石坝泄水孔的设置

垃圾坝砌筑完成后,库区以内铺设有HDpe防渗膜、无纺土工布等,正常情况下地下水通过地下水导排层和导排管排出坝外、渗滤液通过渗滤液导排层和导排管排出坝外,设置泄水孔是没有必要的。

但根据国内目前建成垃圾填埋场的情况可见,有部分填埋场因导排层堵塞,导致渗滤液翻坝情况时有发生。为保证坝体安全性考虑,施工时按一定间距预留泄水孔,在导排层堵塞和HDpe防渗膜破坏的情况下,能及时从防渗膜破坏点排出坝内液体,防止坝后水位过高导致的匮坝。由于坝体较厚,施工中难以满足泄水孔通透,为防止该情况的发生,建议施工中在泄水孔位置安放Dn50的双壁波纹管。

4土工格栅土坝方案可能性分析

4.1加筋土的原理

加筋土的强度和稳定性比无筋土有较大提高,对其提高的原因有两种观点可以解释:一是摩擦加筋原理;二是准粘聚力原理。摩擦加筋原理认为:在加筋土结构中,由填土自重和外力产生的土压力作用于筋带,企图将拉筋从土中拉出,而拉筋又被土压住,于是填土与拉筋之间的摩擦力阻止筋带被拔出。准粘聚力理论认为:加筋土结构可以看作是各向异性的复合材料,通常采用的拉筋,其弹性模量远大于填土,在这种情况下,拉筋与填同作用,填土的抵抗剪切变形能力、填土与拉筋间的抗拔力及加筋土的协调变形能力明显提高。

4.2土工格珊技术的应用

土工格珊是采用高分子合成材料经高热拉伸,使分子结构有序排列而成,具有强度高、韧性好、重量轻、防潮耐腐、吸温性小、耐酸碱盐侵蚀、使用寿命长(100年)等特性的一种新型土工合成材料。它产生于20世纪70年代后期的欧洲,从土中加金属条演变而来,被国外土木工程界誉为继水泥之后的第四大建筑材料。而我国则起步较晚。土工格珊广泛应用于公路、铁路、码头、机场、矿山、水利工程等领域。采用加筋土形式修筑挡土墙、桥台、堤岸基础、路基、机场跑道等,加筋土技术的发展是与材料技术的发展密切相关的.加筋土筋材按力学性质分为两大类,即柔性材料和非柔性材料。通常加筋土所用的筋材以柔性材料为主,主要有两类:一是天然有机材料,如前所述的木材、竹子、芦苇、稻草等天然材料;二是土工合成材料,土工合成材料的最早将聚乙烯、聚氯乙烯土工膜作为渠道和水池的防渗薄膜,随着纤维工业的发展,50年代末以化纤制成的织造型土工织物问世。

4.3土工格珊土坝设计预想案例

现根据某填埋场12m高坝的设计预想案例进行阐述,垃圾坝高12m,用圆弧稳定分析方法、Bishop法进行计算,并验算其滑动稳定性。计算结果坝顶宽度3.5m,内外坡均为1:0.75。

图4.1土坝(案例)断面尺寸图

土工格珊水平方向每50cm满铺一层,强度较大的方向应垂直于坡面铺设,两端反包0.5m厚袋装土,回折后与上层土工格栅用U型钉固定;坝体填料采用碎石类土,要求综合内摩擦角≥30°,片碎石含量≤20%,压实度达93%以上。

图4.2土坝(案例)土工格栅安装大样图

土工格栅pw10型纵向破断拉力≥50Kn/m,横向破断拉力≥25Kn/m,屈服伸长率≤3%,结点剥离力≥300n,幅宽5m;土工格栅pw15型纵向破断拉力≥80Kn/m,横向破断拉力≥25Kn/m,屈服伸长率≤3%,结点剥离力≥300n,幅宽5m。土工格栅受力纵向采用尼龙绳穿绕搭接2道,宽度200mm,且同一层格栅不得多于2个接头,横向相邻土工格栅重叠100mm宽。

图4.3土坝(案例)土工格栅搭接示意图

为防止渗滤液对筋带产生腐蚀,垃圾坝内侧采取双层防渗,渗滤液导排管采用钢筋混凝土包裹,中间设HDpe防渗膜、无纺土工布,以防止渗漏和不均匀沉降导致管道破坏。

5结语:垃圾坝的建设应结合坝位地质情况,根据填埋场库容量合理选择坝体修建位置;遵循投资省、施工方便、结构安全、占地少的原则进行设计。设计前应进行详细的调查、勘测,确定构造物的形式与尺寸,运用合适的理论计算垃圾堆体压力,并进行稳定性和截面强度方面的验算,采取合理、可行的措施,以保证坝体的安全性。

参考文献:

[1]《城市生活垃圾卫生填埋场设计指南》李颖郭爱军中国环境科学出版社

[2]段韬,关于垃圾坝结构设计的一些探讨,《福建建设科技》2006.07

[3]刘建国,聂永丰.白庆中,卫生填埋场结构稳定性问题分析,《重庆环境科学》2001.03

[4]魏丽、骆福英、王沛,加筋土技术的发展及工程应用问题《天津城市建设学院学报》2006.6月

[5]《生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》(建标124-2009)

[6]《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153-2008)

[7]《公路路基设计规范》(JtGD30-2004)

作者简介:

垃圾填埋方法篇2

【关键词】城市生活垃圾;卫生填埋;处理技术

一、卫生填埋处理技术概况

卫生填埋作为生活垃圾的最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的主要方法。特点是费用低、方法简单,在选定的处置场内,采用防渗、铺平、压实、覆盖处理垃圾并对填埋场沼气、渗滤液进行处理。经科学的选址、严格的场地保护处理,对渗滤液和填埋气体进行控制。卫生填埋场具有处理和终止处置生活垃圾的双重功能,采用焚烧处理的残渣和堆肥处理中的不可堆肥部分都需要卫生填埋处置。作为生活垃圾的最终处理方法,是大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法。填埋场的一个主要问题是渗滤液的污染控制。渗滤液是垃圾在填埋过程中由于垃圾中有机物分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水,通过淋溶作用形成的污水。水质则随垃圾组分、当地气候、水文地质、填埋时间和填埋方式等因素的影响而显著变化。所以做好卫生填埋处理技术的处理也是很重要的。

二、卫生填埋处理技术类型

卫生填埋一般可分为五种类型:

(一)普通厌氧填埋:工程设施简单,填埋作业简便,但不符合卫生标准;发达国家已没有这类填埋场,国内有早期建设的还有在使用。

(二)厌氧卫生填埋:无排渗导气系统,卫生标准较低;发达国家已不使用,国内原有垃圾填埋场大部分属该类型;

(三)改良型厌氧卫生填埋:卫生标准高,填埋作业简便,国外生活垃圾填埋场一般采用这种形式;国内新建填埋场如杭州天子岭、深圳下坪、南昌麦园、福州红庙岭和贵阳高雁等填埋场均按建设部技术标准《城市生活垃圾卫生填埋场技术标准》CJJ17-2001、《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》CJ/t3037-1995和《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-1997等进行设计、施工和运行管理;

(四)准好氧型卫生填埋:根据有关资料表明,本类型渗滤液有机物浓度略低于改良型卫生填埋,腐熟速度较快,但通气管路多,作业繁琐,比较少用;

(五)好氧型卫生填埋:卫生条件好,垃圾腐熟快,但通气管路多,且需设鼓风机鼓风,不仅作业复杂而且技术上尚处于未成熟阶段。我国包头有类似型式的填埋场建设尝试,该类填埋场适宜在少雨、干旱地区使用,可省去渗滤液处理系统。

三、填埋气与渗漏液的处理技术

(一)填埋气的收集技术

1、竖井收集系统。早期的填埋气主要用竖井收集系统,具体做法是在填埋场填埋作业后不久,通过挖掘机械或人工打井的方式建造竖井系统。

2、表面收集系统。填埋场在表面覆盖完成以后,便可进行表面收集系统的安装。整个系统是由排气管编织而成的收集网,填埋气通过排气细管输送到系统的几个中央采气点进行收集。

3、水平收集系统。水平式收集系统是在垃圾填埋到一定高度后,在填理场内铺设水平收集主管,然后,将水平气管收集到的气体汇集到主收集管。

(二)填埋气的应用

1、直接燃烧。对填埋气进行加工处理后,可以直接供给工业及温室用户,其中以供暖或工业生产为用途的热效率最高。填埋气的经济效益取决于填埋场到用户的距离及发生源的连续性。

2、发电。主要由填埋气收集燃烧系统和发电系统组成,填埋气经收集后,经加压输送至内燃发机组,燃烧转化成电能传输出去。

(三)渗滤液的处理现状

渗滤液水质复杂,这给渗滤液的处理处置带来了很大的困难,目前国内外还没有非常完善的处理工艺,对渗滤液的主要处理途径是:

1、与城市污水合并处理。将垃圾渗滤液就近引入城市污水处理厂,与城市污水合并进行处理。

2、渗滤液回灌技术处理。用适当的方法,将在填埋场底部收集到的滤渗液从其覆盖表面或覆盖层下部重新灌入填埋场。

3、渗滤液处理厂处理。目前,用于垃圾渗滤液处理的方法主要有生物法和物理化学法。

(四)渗滤液处理时需要注意的问题

1、垃圾渗滤液的成分复杂、水质水量变化大、污染物浓度高、处理难度大。主要的处理方法有生物处理法、物理化学处理法和土地处理法。单独采用一种方法处理垃圾渗滤液难以满足排放要求,因此必须采用多种方法的组合工艺。

2、以循环回灌法为预处理,再把渗滤液输送至城市污水处理厂进行合并处理是适合我国的渗滤液处理方法。但必须考虑到填埋场和污水处理厂的距离及污水厂对渗滤液的接纳能力。如单独处理,则建议采用物理化学处理法进行深度处理。

三、分析垃圾填埋存在的一些问题

(一)二次污染相对严重

例如垃圾渗出液在没有严格的防渗措施时会污染地下水及土壤,同时垃圾堆放产生的臭气严重影响场地周边的空气质量,另外,垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患,排放到大气中又会产生温室效应。近年来有的城市已经认识到这一问题,建立了一批具有较高水平的卫生填埋厂,较好地解决了二次污染问题,但建设投资大,运行费用(包括规范的填埋、渗出液处理及甲烷收集利用等)高。最关键的是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,进一步占用土地资源。

(二)环境污染相对严重

由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%,导致渗滤液产量大、浓度高,渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少,地下水污染地表水的污染事故不断出现。垃圾所散发的毒、臭气体向周围漫散,形成空中、周边、地下立体污染,而且易引起甲烷爆炸事故,由此对人、畜、生态环境酿成悲剧的事例,屡见不鲜。虽然,在许多发达国家和我国一些较发达城市建设了不少“卫生填埋场”,减少了一些污染,但由于技术和管理上的不完善而造成的环境污染问题依然很多,不能从根本上解决问题。

(三)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;大部分生活垃圾填埋场缺乏有效的基础和边坡防渗措施;填埋处理方式的技术要求比较高,如果达不到一定的技术要求,可能出现如下险情:一是垃圾在填埋过程中产生的气体在垃圾层中大量积聚,压力增大到一定程度,在瞬间突破覆盖层,冲击膨胀可能发生物理爆炸;二是垃圾填埋防渗措施不当,可能引起垃圾渗滤液渗漏,污染地下水源、土壤、植被,危及动物甚至人畜健康;三是填埋区周围群众反映强烈,生活垃圾在降解过程中产生大量甲烷、二氧化碳和挥发性有机物恶臭气味,形成“致癌、致畸、致突变”的潜在危害;四是垃圾没有经过分拣,其中有利用价值的物资作为废物填埋,加大了垃圾的产生量。

四、结束语

我国城市垃圾无机物多、有机物少的成分特点更适合采用卫生填埋处理技术[x]由于垃圾中无机物含量高,填埋后比较稳定,产生的臭味气体少,不会造成大气质量恶化;渗滤液相对较少。卫生填埋处理技术设备简单,运行成本低,就我国目前的经济发展状况是可行的。

参考文献:

[1]《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008

垃圾填埋方法篇3

【关键词】填埋法;塑料降解;废物利用

一、塑料垃圾排弃的现状及处理

我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一,花样繁多的塑料制品已渗入到当今人类社会的各个方面,它既为人类生活提供了方便,成为了人类生活的必需品,又为人类社会带来了越来越严重的环境污染问题。目前我国固体塑料废弃物的处理方式中,填埋处理占处置总量的90%以上。运用现代化科技、现代管理方法发展填埋作业技术,不断地进行高位填埋技术的探索和研究。

填埋技术作为塑料生活垃圾的传统和最终处理方法,也是垃圾处理的最终程序。无论采用何种方式、流程处理垃圾,最终都要采用填埋作为处理手段,如焚烧最终要产生灰渣,堆肥仅可以处理可生物分解的有机物,都有无法处理的废物产生,都要用填埋来解决其最终出路。所以,垃圾填埋是垃圾处理流程中必不可少的一个环节。因此,填埋也被称为最终处置或填埋处置。

目前,我国采用的填埋构造基本是厌氧填埋。这种填埋构造与准好氧填埋的主要设计差别是渗滤液收集排出系统的差异。前者要求密封,不允许空气进入,因而渗滤液集排水系统出水口有水封,而且也不考虑排水管道的空气流动空间;后者正好相反,出水口不能封住,要保证空气进入,而且管道上部要保证空气流动的空间。准好氧卫生填埋可以保证在填埋场内部存在一定的好氧区域,特别是在渗滤液集排水管和排气管周围存在好氧区域,以使渗滤液可以得到处理和加快填埋场内部垃圾的分解稳定速度。

二、塑料垃圾块体填埋法的好处

塑料垃圾块体填埋法是将垃圾压块体分区分类堆砌填埋处理处置方法的简称。这种方法是先将经过分选回收后剩下的城市生活垃圾废弃物分类粉碎、脱水、消毒与粘土搅拌,然后压缩成带有气、液溢出孔的垃圾块体,集中运往垃圾填埋场,并将不同属性的垃圾块体,分区分层予以堆砌填埋。它集回收、堆肥、焚烧、填埋为一体,是一种从实际出发、因地制宜的垃圾综合处理方法。如通过粉碎、脱水、压成块体后的厨余垃圾,既可用作堆肥,也可作为燃料焚烧发电,也可直接予以填埋。和现有方法比较,垃圾块体填埋法有如下“六化”的特点:(1)以社区为单元的垃圾源头分类投放、收集和预处理,使垃圾分类化;(2)有用物资的回收利用,使垃圾最大限度的资源化;(3)经过粉碎、脱水、压缩打包使垃圾最大限度地减量化;(4)经过消毒、分类堆砌有助于垃圾填埋场地的分类管理和安全监控,使垃圾处理基本无害化;(5)回收、堆肥、焚烧、填埋为一体,使垃圾处理综合化;(6)填埋场复垦与开发利用,使垃圾处理环保化。

三、塑料垃圾块体的制作与要求

按照垃圾块体分类堆砌填埋处置法的工艺流程,这种填埋方法要经过以下四步操作:

(1)垃圾的分类粉碎:先将经过集中分选,取出可再生利用之物后剩下的废弃之物,按其混杂的物质成分分成可燃物和不可燃物两类,然后分别将其置于专用的粉碎机中,粉碎成直径≤2cm的粉碎物,以利于垃圾的减容、脱水、消毒与粘结、压缩打包。

(2)垃圾粉粹物的脱水、消毒:采用挤压脱水的方法,将两种不同类型的垃圾粉碎物分别予以脱水处理,使其含水量

(3)消毒处理后的垃圾粉碎物胶结并压缩成块体:在通过消毒处理后的垃圾粉碎物中,加入相当总量5%-10%的粘土并搅拌均匀,然后将其置于压缩打包装置中,压缩成带有1~3个上下贯通的气、液排出孔的正方形或长方形块体,气、液排出孔的值800~1800kg/m3。这样做,一是为了减少垃圾的体积,便于贮运和堆砌掩埋,二是为了有利于渗沥液和块体中易燃易炸气体的排放与收集处理和利用。

(4)垃圾压缩块体的堆砌填埋:即将运至填埋场的垃圾压缩块体,按其不同的种类,分区分层分别堆砌在经过防渗处理并按网格状方式设置了气、液集中收集系统的填埋场的不同区段,直至达到预定的设计标高后,铺上50~120cm的粘土予以封场,以备日后复垦与开发利用。

【参考文献】

[1]吴玉岸,董锁成.当代城市生活垃圾处理技术现状与展望[J].城市环境与城市生态,2001,114(1)

[2]姚海林,吴文,刘峻明等.城镇生活垃圾的消纳处理方法及其利弊分析[J].岩石力学与工程学报,2003,22(10)

[3]吴文,冯其林,杨春和.城市垃圾处理与矿山复垦新技术[m].武汉:湖北科学技术出版社,2003

垃圾填埋方法篇4

中图分类号:X3文献标识码:a文章编号:1672-3791(2012)04(a)-0000-00

随着城市化进程加快,深圳市垃圾生成量急剧的增加,深圳市2008年的平均生活垃圾产生量约10199吨/天。随着垃圾产生量的日益增加,有效处理垃圾进行发电利用已经成为深圳市一直在探索的课题。深圳的实际情况需要继续扩大垃圾填埋场与垃圾焚烧厂的容量。垃圾发电目前主要利用的两种方式是垃圾焚烧发电和垃圾填埋气体发电。截止2009年深圳市已建成7座垃圾焚烧发电厂和2座垃圾填埋气体发电厂。本文主要从对环境影响和产生的经济效益这两方面对垃圾焚烧发电与垃圾填埋气体发电进行对比研究。

1两种发电方式对环境的影响

1.1垃圾焚烧发电

垃圾焚烧发电是指通过使用一些特殊的垃圾焚烧设备,以城市中的生活垃圾为主要燃烧介质,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。

生活垃圾焚烧烟气中的二恶英是近几年来世界各国所普遍关心的问题。垃圾焚烧分类不完全,垃圾焚烧发电在垃圾燃烧过程中会产生二恶英,现行的技术水平还不能将其完全处理干净。垃圾焚烧产生的二恶英等有害气体会随着烟气排放到大气中,会对空气造成严重的二次污染。在垃圾焚烧的同时,焚烧中产生的灰渣和飞灰重金属含量通常也非常高,这些飞灰重金属也是非常难处理。目前国际上和国内一些大型城市通过提高焚烧炉炉温分解二恶英,然后使用活性炭吸附二恶英;同时采用一些防尘措施减少飞灰重金属排放到空气中,然而这些设备升级和改造花费非常巨大,实施起来的花费也是相当可观。

垃圾焚烧发电有个优点就是可以迅速减少垃圾的容积。焚烧后容积比原来可缩小50-80%,分类收集的可燃性垃圾经焚烧处理后甚至可缩小90%。垃圾焚烧法确实是一种实践多年的垃圾处理方法。它比起填埋法占地面积小,效率高,曾一度被视为一种“减量快”的好方法。

1.2垃圾填埋气体发电

垃圾填埋气体发电是将填埋的生活垃圾中因为自然发酵降解而释放出的气体收集起来,用来发电。发酵释放出来的气体主要成分为甲烷,甲烷燃烧产生的热量很高,产物是二氧化碳和水,具备二次污染小的特点。通过对垃圾填埋场的综合治理对当地居民的健康以及生活状况有积极的效应。垃圾填埋发电它不仅不会对空气造成第二次污染,反而会净化恶臭的空气,使空气回复清新,对当地的湖泊和溪流的污染相当小。

在填埋场填埋的垃圾表面通过使用高黏度的土壤覆盖,这样垃圾产生的甲烷等气体就不会渗透到大气中。同时也可以在高黏土的上面再铺上一些营养土,可以通过园林造景的方式铺设出高低不同的土坡。种上花草和树木,甚至可以建成高尔夫练习场。这样,不仅可以美化环境,而且还能为居住在周围社区老百姓提供休闲和活动的场所。

然而,垃圾填埋场需要大量的土地,如果将已经形成的垃圾处理能力与日益剧增的垃圾生长量相比较,深圳市垃圾处理压力很大,由于深圳人多地少的现状不足以支持深圳全部开展垃圾填埋进行发电,随着垃圾生成量的不断增长,深圳市几个大型垃圾填埋场都将不堪重负,宝安老虎坑垃圾填埋场占地达17万平方米,容量608万立方米,按现有的使用方式,其使用时间已经所剩无几,下坪垃圾填埋场也仅可继续使用15年左右,而重新选址建设大容量垃圾填埋场已日趋困难。

2投资、发电成本及经济效益

2.1垃圾焚烧发电

垃圾焚烧发电能很好的实现垃圾减量化,减少土地的占有,但它要求垃圾处理量达到一定规模,而且投资额较大,建设一座大中型焚烧炉动辄要10亿元人民币。例如深圳老虎坑垃圾焚烧发电厂的一期投资总额超过5亿元,占地5.5万平方米。同时建成投产后的环保的处理垃圾成本大约需300元/吨。如果引进国外技术进行垃圾焚烧发电,每处理100吨/日垃圾的建成成本通常在4千万以上,这是投资者所难以接受的。

另一方面,垃圾焚烧发电的经济利益也值得进一步探讨。同常规燃烧发电相比,垃圾焚烧电厂的发电装机容量通常都相对较小,而且由于垃圾分解产生的酸碱物质,会腐蚀发电设备。目前通过垃圾焚烧发电的效率一般都低于15%,从而使得运行成本维持在较高水平,而且电价无法同火电竞争。如果不依靠政府的财政补贴,垃圾电厂将不能维持运行,当然更谈不上产生多少的经济效益了。

2.2垃圾填埋气体发电

垃圾填埋气体发电投资小(为焚烧设备的1/10),垃圾填埋气体发电的运行费用低(仅为焚烧费用的1/4)。如今,许多工业发达国家都将垃圾填埋气体发电列入政府议事日程,投入大量资金,运用现代化高科技手段,大规模开发城市垃圾发电新技术,并使其趋于商业化。

沼气发电的电价已在享受国家优惠政策,比当地燃煤电价高0.25元/kwh,约0.64元/kwh。不计燃料费用,沼气发电运行成本约0.10元/kwh,以2000千瓦沼气发电站为例,机组年运行成本约160万元,年收入可达864万元。项目总体投资约4000万,四年多就可收回投资。

另外,沼气发电可以申请CDm项目,得到可观的减排费。例如在2010年6月,国家发展改革委已经同意深圳老虎坑垃圾填埋气回收利用项目作为CDm项目的进行批复。同意该项目向e.on气候与可再生能源部转让该项目产生的温室气体减排量,转让总量不超过34万吨二氧化碳当量,每吨二氧化碳当量转让价格不低于8.5欧元。

总之,垃圾焚烧发电对环境会造成严重的二次污染,但是垃圾焚烧可以最大限度的减少垃圾的体积;而垃圾填埋气体发电会减少对环境的影响,但是垃圾填埋需要大量的土地资源。虽然垃圾填埋气体发电的投资费用和运行费用都只占垃圾焚烧发电的1/10,是政府未来重点扶持项目,但是受到土地资源的限制,在当前这段时间垃圾焚烧发电和垃圾填埋发电将会并存。

参考文献

[1]吴珂,刘勇,冯其林.CDm项目下的填埋气体资源化利用技术研究[J].科技信息.2006(06)

[2]刘景岳,徐文龙,黄文雄,刘畅.垃圾填埋气回收利用在我国的实践[J].中国环保产业.2007(10)

[3]房镇,李如燕,王金华.运用清洁发展机制促进垃圾填埋气的减排利用[J].再生资源与循环经济.2008(04)

[4]沈吉敏,张宪生,厉伟,解强.城市生活垃圾焚烧过程中的二恶英污染[J].江苏环境科技.2003(03)

垃圾填埋方法篇5

关键词:矿化垃圾垃圾填埋场绿化

随着我国城市化的高速增长,那么矿化垃圾的产量也越来越多,对于垃圾填埋场的要求也越来越高[1]。导致原有填埋场达不到设计使用年限要求,需要寻址建设新的填埋场,造成了严重的污染与社会问题。其中一个最主要的因素就是垃圾填埋场中矿化垃圾没有得到有效利用。本文为此具体探讨了垃圾填埋场中矿化垃圾的应用分析。

一、垃圾填埋场中矿化垃圾的形成

一般在10年,生活垃圾中易降解物质已完全或接近完全降解,此时的填埋垃圾可以认为基本上达到了无害化状态,即矿化垃圾。在上海市,这种矿化垃圾至少有4000万吨。北京、天津、广州等城市所堆存的矿化垃圾估计也有几千万吨。三峡库区、大运河两岸也存在已经搬迁或急需搬迁的几千万吨矿化垃圾。因此矿化垃圾的资源非常充足,可以认为是取之不竭用之不尽的[2]。

有调查显示,垃圾成分、压实密度、填埋年龄及填埋深度、填埋场地埋位置、水文、气象条件等均会影响垃圾的降解速度,从而也影响填埋场稳定化进程。研究发现,填埋场封场数年后,垃圾中易降解物质完全或接近完全降解,垃圾填埋场表面沉降量非常小,垃圾自然产生的渗滤液和气体量极少或不产生,垃圾中可生物降解含量(BDm)下降到3%以下,渗滤液CoD浓度下降到25-50mg/L以下,此时的垃圾填埋场可以认为达到稳定化状态,所形成的垃圾被称为矿化垃圾[3]。研究结果还表明,矿化垃圾有较大的比表面积、松散的结构、较好的水力传导和渗透性能、较好的阳离子交换能力等。另外,矿化垃圾中微生物数量庞大、种类繁多,由于其特殊的形成历程,这些微生物尤以多阶段降解性微生物为主,可降解诸如纤维素、半纤维素、多糖和木质素等难降解有机物,因此是一种性能非常优越的生物介质,完全适合作为一种优良的生物反应器填料或介质,而且有着其它介质(如土壤)所无法比拟的优越性能[4]。

二、垃圾填埋场中矿化垃圾的主要应用

1.回收利用废旧有用物质

所开挖出的稳定化垃圾中难降解的废旧塑料、玻璃等可再生利用物资通常占2%—5%,可出售给回收部门,用于工业生产的原料,取得一定的经济效益。石块等稳定结构的粗大物料通常占30%左右,可回用进行填路、造田等。

2.用作填埋场覆盖材料

垃圾卫生填埋场在正常运行中要求进行日覆盖,通常要求每一垃圾填埋层上覆盖10—20cm厚的土壤层,国内填埋场目前多数采用从场外购买农田土的方式获得覆盖土,不仅造成了土壤资源的浪费,而且价格很高,采购价通常达每立方米土数十元。若就地取材,开采利用填埋多年的稳定化垃圾作覆盖材料,不但可节约土壤资源还可节省相当可观的费用[5]。

3.用作种植绿化用的营养土

填埋场稳定化垃圾是一种含有丰富的有机质和多种植物营养元素的腐殖土,可作为营养土,培植花草树木,也可作为终场绿化的营养土。据介绍,1000克矿化垃圾可供10盆苗木“吃”上几个月,这些“特殊垃圾”具有新鲜泥土的气息,作为花木基质摆放在室内没有一点异味。有学者将这些“新肥料”作为栽培基质,用于培育各种盆花和苗木,并取得了不错的成效。记者在实验基地发现,用矿化垃圾作为生长基质的君子兰、万寿菊、滴水观音等花木长势盎然,整个花房内无异味、无蝇虫,空气清新宜人[6]。

4.加工成建筑材料

稳定化垃圾可用作铺路等一般性的建筑材料。填埋场稳定化垃圾筛分后的细料可代替自然土,加入凝固剂作为道路路基原料。稳定化垃圾中的煤灰、地灰、砖头、瓦石等经粉碎后与辅料混合,压制成路面砖。

三、垃圾填埋场中矿化垃圾的应用案例分析

我市原有的新前垃圾填埋场,位于丰泽区城东街道,现已封场近十年,填埋场的垃圾已近稳定,尝试对稳定后的矿化垃圾进行开挖筛分处理,筛分得到20mm以下腐殖土按比例测算约占垃圾总量的60%。这些腐殖土的资源化利用,为垃圾填埋场提供了宝贵的填埋场所,实现了垃圾资源的循环利用和填埋场土地的可持续填埋。矿化垃圾腐殖土,不仅含有大量的n、p、K等营养元素,还含有大量的有机质,对植物生长有利。尽管筛分所得到的矿化垃圾腐殖土中含有较高的重金属含量,但经过他们对林地重金属危害的安全性评价和施用方法研究证明,矿化垃圾腐殖土完全符合林用标准,可广泛应用于城市园林绿化、荒山造林以及废弃矿山的生态修复。这种矿化垃圾腐殖土还可进一步研究,将其作为基材用于喷播,研制植被毯、植生袋等绿化产品。据悉,目前矿化垃圾绿化造林施用标准正在制定中。一经完成将为全国非正规垃圾填埋场地污染治理及矿化垃圾的资源化利用提供技术支持与试验示范。

总之,垃圾填埋场中矿化垃圾中营养成分丰富,对矿化垃圾进行开采,这不仅可以充分利用矿化垃圾中的有机肥料和可回收物品,还可以对腾出的空间重新填入新垃圾,从而极大地延长填埋场使用年限。

参考文献

[1]于苏俊,杨一认.中国城市生活垃圾处置技术走向和需求的分析[J].西南交通大学学报,2002,37(6):606-609.

[2]聂永丰.我国生活垃圾处理技术现状及发展方向探讨[J].中国城市环境卫生,2006(2):12-16.

[3]刘大义,张扣.城镇生活垃圾优化处理技术研究[J].环境工程,2005,23(3):57-59.

[4]李志斌,徐超,卢耀如.现代生活垃圾卫生填埋场的研究现状及存在的问题[J].环境工程,2005,23(4):60-64.

垃圾填埋方法篇6

【关键词】城市垃圾存在问题处理方法

城市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的活动产生的固体废物,以及法律、行政法规规定,视为城市生活垃圾的固体废物(包括建筑垃圾和渣土,不包括工业固体废物和危险废物)。吴忠市的城市垃圾主要来源于人民的日常生活所产生,此外还有一部分来自于企事业单位、学校、医院及个体经营者和公共场所,如街道、公园、车站、绿化带的清扫物及垃圾箱中的废弃物另有建筑过程中产生的建筑垃圾(主要有泥土、石块、废砖头、混凝土)。

一、吴忠市城市垃圾处理中存在的问题

垃圾填埋处理技术是一种特殊形式的综合利用技术。因为垃圾填埋后的无害化过程实质上就是生化处理过程,由于垃圾填埋场主要存在占地面积大,选址困难,因此填埋场渗滤液的生产及其避免对环境造成危害,则是填埋场设计、设计和运行中必须加以重点的问题。在此,针对吴忠市城市生活废气物无害化综合垃圾处理场运行中有可能出现的以下问题加以重视。

1.渗滤液渗入地下问题

由于高浓度的渗滤液较难处理,加之渗滤液收集量不大,而我市的垃圾处理场与污水场有甚远,不能借用污水处理场进行处理,所以防止渗滤液渗入地下。由于填埋场添埋垃圾年限较长,加上填埋后垃圾在场内随着时间的推移逐步分解,所产生的渗滤液全部将流出场内,而且吴忠市垃圾填埋场因为投资受限而无法按要求建造渗滤液最终处理系统,所以渗滤液的处理上要自始至终进行监测,防止污染地下环境。

2.废气排不畅

填埋场内封闭后,气体的导出采取燃烧处理,随时监测,不能出现垃圾场内由于温度过高,场内产生的气体不能即时导出,有可能发生爆炸的事故。由于垃圾处理与市区较远,所生产的气体不能利用,即时导出是直接安全的方法。

3.修建排水问题

垃圾填埋场位于牛首山下,下雨时形成山上洪水冲下来,对填埋场造成毁坏,如果洪水不能及时排出,雨水渗入垃圾填埋场中对防渗成造成负担。所以必须在填埋场外修建排水沟,将洪水及时排出场外。

4.解决处理中的技术问题

由于吴忠市垃圾和技术选择受到垃圾成份、经济发展水平、自然条件及传统习惯因素的影响,垃圾填埋是吴中市垃圾处理未来8-10年的固定模式。目前吴忠市垃圾处理年限为8年,8年后,随着经济的发展,科学技术的提高,对其他填埋场提出更高的要求,这样才能造福吴忠人民,解决垃圾填埋技术中垃圾焚烧和生化处理带来得好处。

国外发达国家的城市生活垃圾从收集、运输到处理技术,经过几十年的发展和完善已非常成功,并积累了许多经验。在收集方面,国外发达国家已经全面采用垃圾分类收集方式,有效地实现废物的最大程度回收和再生利用。为卫生填埋、垃圾堆肥、焚烧发电、资源综合利用等垃圾处理方式应用奠定了基础,为实现垃圾“资源化、减量化、无害化”的处理目标,提供了有力保障,并且推动经济效益和社会效益。在处理方面,广泛采用的城市垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥和综合利用四种处理方式;在投资方面,国外发达国家对垃圾处理的投资力度很大,资金来源多样化,使得垃圾处理技术和垃圾处理设备的研究工作蓬勃发展。吴忠市城市垃圾处理的目标是实现城市生活垃圾“减量化、无害化、资源化”的统一,也就是说保证城市生活垃圾中的各类有用物质得到直接回收利用及转换利用。

二、吴忠市城市垃圾处理三种方法的运用

解决垃圾问题的目标是将垃圾减量化、资源化和无害化处理.目前主要有三种方法:卫生填埋、焚烧及高温堆肥,以下对这三种技术在吴忠市城市垃圾处理过程中的运用作一比较。

1.垃圾卫生填埋

垃圾卫生填埋是一种保护环境质量,防治垃圾二次污染的最终处理技术,处理垃圾的比重最大,被认为是必备的首选技术。其主要表现在:卫生填埋场的选址及工程设计日益严格和规范;基础防渗技术、衬层铺设、填埋作业、渗滤液疏导和循环利用及填埋气体回收后再利用技术日趋成熟,渗滤液和填埋气体的二次污染防治技术及资源开发的迅速发展以及填埋操作所使用的多种机械都带来了较大的发展,由于无论采用何种垃圾处理方法,最终都会产生一些残渣需要处理,所以垃圾卫生填埋场是垃圾处理方案中必不可少的,垃圾卫生填埋最大的优点是投资费用较低,对垃圾的产量变化适应能力加强,可选用非耕地作场址。缺点是大量占用土地,资源回收率低。目前,吴忠市选择垃圾卫生填埋就是基于上述考虑,并且吴忠城市大多垃圾混装,无机物含量高,收集方法落后,以及垃圾处理所需的大量资金难以落实。因此目前采用单一的垃圾填埋技术。相信随着城市的发展扩大,对填埋场的技术标准越来越高,垃圾填埋技术将逐步与其他垃圾处理技术方式综合利用,取长补短,使垃圾填埋技术上一个新的台阶。

2.垃圾焚烧

焚烧是一种城市垃圾的高温焚烧处理工艺。垃圾焚烧则有使垃圾高度减量化、无害化和可供热、发电等优点,但垃圾焚烧需要一次性投资,处理成本较高,同时焚烧处理工艺复杂。针对吴忠是经济不发达地区,而且垃圾的可燃物比较少,热值低,不适于目前的吴忠城市垃圾处理,在以后城市经济迅速增强,人民的生活水平大幅度提高,垃圾焚烧技术的应用和建设运营会得到普遍公认。

3.垃圾高温堆肥

垃圾高温堆肥是指在一定温度下,对垃圾进行发酵、生物分解,使垃圾达到无害化的方法。这种方法,比较简单,投资比焚烧法低,较卫生填埋高,并且可以做到垃圾资源化利用。但垃圾堆肥的进场成分需要控制,否则堆肥产品质量将非常难以把控。堆肥产品销售也需要有较好的市场机制配合。采取这种方法,最主要的是对进场垃圾成分进行控制。国内外的垃圾堆肥实践充分证明,混合垃圾堆肥处理技术复杂,成本高,产品质量差,缺乏生命力,没有分类收集、堆肥处理是没有出路的。由于吴忠经济落后,垃圾混装,无机物与有机物的成分难以控制,甚至无机物增多,并且目前的吴忠市场对堆肥产品的质量不能确定,产品销售是一大难题。最终产生的不可用物仍需要处理。针对这种情况,也不能采用这种方法。

垃圾填埋方法篇7

1.1垃圾填埋产生的渗滤液对环境产生的影响所谓的垃圾渗滤液就是垃圾填埋场中垃圾本身带有的水分或者是一些其他的水分,比如下的雨水或雪等,除去垃圾以及覆土层的饱和持水量,在经历了垃圾层以及覆土层之后而形成的浓度较高的一种废水。简单来说,垃圾填埋场中的污水渗透主要是由于降雨而造成的,其次是因为垃圾自身带来的一定的水分,再有一部分就是垃圾被降解时生成了一定的水分。正是这种垃圾渗透液,不仅严重威胁到了附近的水源,而且还严重影响到了周边的土壤以及生长的植被。除此之外,这种垃圾渗透液带来的破坏给生态环境的恢复增加了一定的难度。

1.2垃圾填埋容易产生的其他问题垃圾填埋场除了会导致上述两种问题之外,还容易产生一些其他的问题:第一,垃圾填埋场需要一定的土地资源;第二,容易造成地面沉降。因为将垃圾填埋之后,垃圾会不断降解,再加上对垃圾进行填埋时并没有将其压缩均匀,这样一来,在经过较长时间的稳定化后地面难免会出现不同程度的沉降,这不仅严重影响了周围的环境,而且还给生态恢复工作带来了一定的难度;第三,会存在火灾和爆炸的隐患。

2生态环境问题的恢复与治理途径

面对垃圾填埋场生态环境出现的各种问题,为了使其能够可持续发展,采取合理有效的措施恢复与治理垃圾填埋场周边的生态环境就变得十分有意义。

2.1设计处理工艺,降低渗滤液对环境的污染对于垃圾填埋场产生的渗滤液污染问题而言,我们可以采用防渗技术在一定程度上减少渗滤液的产生量,然而问题的关键所在就是其处理工艺的设计问题。为了减少渗滤液产出量,最合理有效的方法就是使渗滤液回灌。这一办法可以在一定程度上提升垃圾中微生物的活性,垃圾中的有机物可以得到进一步快速的降解,继而也就加快了垃圾填埋场稳定化的进程。除了这种办法之外,还可以选择在对城市污水进行处理的过程中将其垃圾渗滤液一并处理掉,但这种处理办法需要注意的问题就是垃圾渗滤液的水质水量要确保与污水处理厂的规模相适应,从而避免其他问题的出现。对垃圾渗滤液处理工艺进行精心的设计对降低环境污染会起到一定的作用。

2.2建立导排气系统,减少填埋气体量垃圾填埋场中填埋气的多少取决于填埋时间的长短,填埋的时间越长其含量就会越少。有实验结果表明,垃圾填埋场周边植物受其填埋气体的影响甚至都不能够继续生长。因此,为了尽可能地减少填埋气体的量,为了使其周边的植被能够正常生长,有必要在垃圾填埋场建立导排气系统。

2.3恢复已经关闭的垃圾填埋场周围的植被为了真正落实可持续发展,为了缓解垃圾填埋场周边的生态环境,我们有必要恢复并治理已经关闭的垃圾填埋场周边植被的生长。通过恢复与治理,一方面可以减轻垃圾填埋场造成的各种污染情况,另一方面对改善垃圾填埋场周边的环境状态还可以起到十分积极的作用。虽然有一些关闭的垃圾场可以为我们所用,无论是用于农业、林业还是用于办娱乐场所,在开发和利用之前都有必要对其周边进行恢复与治理。之所以说其十分必要是因为植被的生长和生态环境的恢复可以十分有效地控制垃圾填埋场给环境造成的污染情况,同时对进一步改善垃圾填埋场周边地区的景观也起到了一定的作用。除此之外,这样做可以使公众更加的认同和支持这种对垃圾的处理办法。在对垃圾填埋场周边地区的植被进行恢复工作时,可以从下面四个方面开展:

2.3.1针对垃圾填埋场做一个科学合理的规划。在对其做整体规划的过程中可根据垃圾填埋场的实际情况来最终确定其开发用途。要想取得理想中的效果一定不可以简单随意地对其进行规划。

2.3.2进一步改良垃圾填埋场的最终覆盖层。一般情况下,都会在已经关闭的垃圾填埋场的顶部盖上一层最终覆盖层。但是我们在对其周边植被进行重建的过程中可以在对最终覆盖层进行相关分析的基础上对其进行基质改良。

2.3.3正确选择树种。由于垃圾填埋场难免还会有很多影响植被生长的不利因素存在,这就有必要对树种进行筛选。一方面要考虑选择的树种能够适应垃圾填埋场的气体及污染,并且能够很好地存活下来;另一方面选择的树种应该具有比较强的抗旱性。

2.3.4在垃圾填埋场首先种植草本植物,在种植一定时间后再种植乔灌木。另外需要注意的就是,如果垃圾填埋场存在较多的气体,为了使其树种能够免受气体的侵蚀,最好在种植前在表层撒上一些木屑。

3结语

垃圾填埋方法篇8

【关键词】生活垃圾;填埋;焚烧;堆肥;现状;发展方向

一、生活垃圾处理发展概况

建设部《中国城市建设统计年报》显示,截止至2005年底,我国垃圾填埋、堆肥和焚烧的无害化处理能力所占比例分别为82.4%、4.7%和12.9%。

在1990-2005年期间,城市垃圾清运量年平均增长率为5.5%,城市垃圾量的增长稍快于城市人口的增长。80年代,人均垃圾产量为0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾产量为0.7~0.8kg/(人·d);21世纪初,垃圾产量预计为0.9~1.0kg/(人·d)。

从近10年来我国城市垃圾处理所发生的变化可以看出,城市垃圾取得的成绩和进步是明显的,特别是先进的垃圾处理技术开始逐步得到应用。例如,在近几年建设的许多填埋场中,为提高填埋场的防渗水平,采用高密度聚乙烯膜作为防渗材料;为提高填埋作业效率,一些大型的填埋场采用了填埋压实机;一些城市如杭州、广州、深圳等的填埋场开始对填埋气体进行回收利用。

垃圾焚烧处理从无到有,不断发展。深圳市于1985年从日本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为150吨/日的垃圾焚烧炉,成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。国内一些经济基础较好的城市如上海、广州、北京等都建设了较高标准的垃圾焚烧厂,这些焚烧厂多为通过利用国外资金、引进关键技术或设备、按照较高污染控制标准来建设的现代化大型垃圾焚烧厂。

堆肥处理是我国城市垃圾处理使用最早也是在早期阶段使用最多的方式。堆肥处理主要采用低成本堆肥系统,大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。“七五”和“八五”期间,我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发,并取得了积极成果。

当前,垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比仍明显不足,垃圾处理的水平还很低,从总体上讲,城市生活垃圾处理还处于由粗放到处理的发展阶段。主要表现为垃圾堆放现象普遍存在,垃圾处理场的二次污染相当普遍。

二、城市生活垃圾特性变化

城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。

我国地域辽阔,南北温差大,东西经济发展不平衡,燃料结构差别大,因此,我国的垃圾成分随地域而变,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差别也大。但总的趋势是垃圾中有机物成分在增加,大城市垃圾中有机物接近50%,中等城市垃圾中有机物为30%~40%;无机物在减少,大城市垃圾中无机物为30%~40%,中等城市垃圾中无机物为50%~60%;垃圾成分的不同决定了不同城市采用的处理方法也不同,城市生活垃圾中有机成分占总量的60%,无机物约占40%,其中废纸、塑料。玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。

垃圾中的可燃物增多,可利用价值增大,因此随着今后我国大城市,尤其是北方城市随着城市燃气化率的不断普及,城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。

居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产量,也影响着城市垃圾的成分。尤其是近十年来,随着改革开放的进一步深化,居民收人不断增加,人民的生活水平不断提高,包装产品的消费,以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加。

包装废物的快速增长,是城市生活垃圾增长的重要原因之一。实际上垃圾中的废纸、金属、玻璃、塑料等绝大部分是使用后废弃的包装物。随着包装业的快速发展,商品包装形式越来越繁多,包装物的种类和数量增加很快,过分包装和豪华包装的产品比比皆是,这在大城市尤为突出。一次性的商品被广泛应用,增加了垃圾的产量。目前我国包装品废弃物约占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其体积要构成家庭垃圾的30%以上。

三、城市垃圾处理现状分析

3.1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。

3.1.1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,2005年,全国共建有356座生活垃圾卫生填埋场,90%(含简易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋处理。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。

1、简易填埋场(临时堆场)

基本上没有考虑环保措施,或仅有部分环保措施,也谈不上执行什么环保标准。严格来讲,目前我国仍有很大部分填埋场属于这个等级。这类生活垃圾填埋场为衰退型填埋场,在使用过程中它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。

2、受控填埋场(准卫生填埋场)

有部分环保措施,但不齐全;或者是虽然有比较齐全的环保措施,但不能全部达标。目前的主要问题集中在场底防渗、渗沥水处理、每天覆盖等不符合卫生填埋场的技术规范。这类填埋场为半封闭型填埋场,也会对周围的环境造成一定的影响。

3、卫生填埋场(无害化处理场)

既有完善的环保措施,又能满足环保标准,为封闭型或生态型的填埋场。由于建设和运行费用目前在我国大部分城市尚难以接受,管理水平也有较大差距,所以真正意义上的卫生填埋场目前在我国仍较少。

3.1.2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。

1、简易焚烧炉

简易焚烧炉工程规模较小,主要利用原有的煤窑或砖窑等改造而成,工艺简单、价格低廉,往往缺乏基本的供风和烟气处理系统,工作条件差,生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。这类焚烧炉在我国还有一定的市场,主要在一些中小城镇应用,由于不能满足环保标准和燃烧条件,正逐步予以取缔。

2、国产化焚烧设施

工程规模中等,生产及配套设施相对比较简单,主要设备为流化床焚烧炉,建设及运行成本相对较低。目前在江苏、浙江等地已建成多座国产化生活垃圾焚烧厂,温州市东庄生活垃圾焚烧厂(炉排炉),绍兴市生活垃圾焚烧厂(流化床),无锡市生益多生活垃圾焚烧厂(炉排炉)是其代表。

3、综合型焚烧设施

综合型焚烧技术设备,是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。其关键技术和设备从国外引进,工程规模较大,生产及配套设施比较完整,建设及运行成本较高。深圳市市政环卫综合处理厂,上海市江桥生活垃圾焚烧厂,上海市浦东御桥生活垃圾焚烧厂是其代表。

3.1.3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。

1、简易堆肥

工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市应用较多。

2、好氧堆肥

工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易高温堆肥技术。

3、厌氧堆肥

工程规模普遍较大,机械化程度相当高,一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺,发酵周期可缩短至15~20天后,沼气收集后可用于发电等,生活垃圾资源化利用率较高,投资及运行费用高于好氧堆肥,占地面积少于好氧堆肥。厌氧堆肥技术在欧洲有较多的应用实例,国内上海等地则还能够在实施项目。

3.1.4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℃,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。

3.1.5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。城市生活垃圾分选回收技术环境可能存在分选效率低、经济效益不好的隐患,且分选后有较多残渣。

3.1.6综合处理

城市生活垃圾综合处理技术是在克服单一处理方法缺点的基础上,采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾,从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,同时达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的;此外,该种处理方式能彻底处理城市生活垃圾,基本无二次污染。而资源的回收利用,正符合国家可持续发展的战略。事实上,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。

3.2应用情况

我国城市生活垃圾无害化处理设施已由1990年的66座增加到2005年的471座,无害化处理量和处理率也分别由1990年的2122万t和2.3%,提高到2005年的256312万t和60.1%。

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。

3.3存在的问题分析

3.3.1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)由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%,导致渗滤液产量大、浓度高,渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少,地下水污染地表水的污染事故不断出现;(4)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;(5)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。

3.3.2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。引进的炉排炉一般适应处理国外成份相对简单、低位热值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;(2)工程投资大。据统计,目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大,折合吨工程投资约50~75万元,而引进技术,关键设备国内生产的吨工程投资约35~45万元,技术和设备全国产化的吨工程投资只要25~30万元;(3)运行成本高。据统计,我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180~300元/吨;(4)飞灰没得到安全处置。除个别高水平建设和管理的焚烧厂外,其余焚烧厂飞灰处置没得到足够重视,大多填埋处理或作为建筑材料利用,安全隐患大。

3.3.3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素,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;(2)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。

四、生活垃圾处理技术发展方向

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(2015年后)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。近10年来,机械生活处理技术在欧洲作为填埋处理或焚烧处理的预处理技术得到了快速发展,已经出现了机械生物处理——卫生填埋、机械生物处理——焚烧发电等一些综合处理的趋势。

2、生活垃圾填埋技术标准化、规范化、环保化、国产化发展

主要表现在以下几点:(1)填埋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。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作也取得进展,并在部分缺少覆盖土来源的生活垃圾填埋场试点应用;(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;(7)在大城市中,生活垃圾经过回收利用、堆肥、焚烧等方法处理后进入填埋场作最终处理。

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、生活垃圾焚烧技术国产化、环保化、资源化发展

主要表现在以下方面:(1)我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高,低热值生活垃圾焚烧技术的工艺进一步完善;(2)新一代国产成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功,并在部分中、小城市形成一定的市场。单台处理能力200t/d以下的生活垃圾焚烧设备将以国产化为主;(3)生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气的净化技术取得突破,同时人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高;(4)生活垃圾焚烧余热的综合利用技术得到提高,焚烧发电将继续得到政府在政策和税收方面的支持;(5)生活垃圾焚烧厂将向大型化方向发展。由于国产化率和管理水平的提高,其工程投资和运行成本将得到控制;(6)生活垃圾焚烧技术将稳步发展,生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升。未来几年内在部分城市将建成若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。但在我国全面推广的条件尚不具备。:

5、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)对一次性物品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;(2)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。与垃圾分类收集相适应,生活垃圾回收利用技术将得到重视,垃圾分拣中心和资源化利用工厂等配套设施,将在一部分城市率先建成,许多城市会将此提到议事日程。生活垃圾中回收利用的比例将逐步增加,并带动废品回收业和相关产业的发展。

五、结语

从系统管理的角度出发,抓好垃圾源头减量工作,尽量少产生垃圾,将已产生垃圾最大程度回收利用,再通过卫生填埋、堆肥、焚烧制能等工程技术措施减容及进一步资源化,是符合循环经济和可持续发展要求的做法。

综合分析垃圾处理技术的可靠性、经济性、实用性和所能达到的无害化、减量化、资源化效果等方面,卫生填埋、焚烧、堆肥都有各自的优缺点和适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、资源利用和综合治理的原则下,采用三种主要方法适当组合,能取得更大的环境效益。依据科学发展观和循环经济的理论,按照可持续发展的要求,我国现阶段垃圾处理工艺选择的总体思路是:巩固完善现有的卫生填埋技术,稳步发展焚烧处理技术,充分重视生物处理技术,探索和鼓励资源再利用和综合处理技术。

参考文献

[1]王均奇,施国庆.我国城市生活垃圾产业的发展现状与对策研究[J].生产力研究,2007,(1):99-100.

垃圾填埋方法篇9

【关键词】生活垃圾;填埋;焚烧;堆肥;现状;发展方向

1生活垃圾处理发展概况

建设部《中国城市建设统计年报》显示,截止至2005年底,我国垃圾填埋、堆肥和焚烧的无害化处理能力所占比例分别为82.4%、4.7%和12.9%。

在1990-2005年期间,城市垃圾清运量年平均增长率为5.5%,城市垃圾量的增长稍快于城市人口的增长。80年代,人均垃圾产量为0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾产量为0.7~0.8kg/(人·d);21世纪初,垃圾产量预计为0.9~1.0kg/(人·d)。

从近10年来我国城市垃圾处理所发生的变化可以看出,城市垃圾取得的成绩和进步是明显的,特别是先进的垃圾处理技术开始逐步得到应用。例如,在近几年建设的许多填埋场中,为提高填埋场的防渗水平,采用高密度聚乙烯膜作为防渗材料;为提高填埋作业效率,一些大型的填埋场采用了填埋压实机;一些城市如杭州、广州、深圳等的填埋场开始对填埋气体进行回收利用。

垃圾焚烧处理从无到有,不断发展。深圳市于1985年从日本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为150吨/日的垃圾焚烧炉,成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。国内一些经济基础较好的城市如上海、广州、北京等都建设了较高标准的垃圾焚烧厂,这些焚烧厂多为通过利用国外资金、引进关键技术或设备、按照较高污染控制标准来建设的现代化大型垃圾焚烧厂。

堆肥处理是我国城市垃圾处理使用最早也是在早期阶段使用最多的方式。堆肥处理主要采用低成本堆肥系统,大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。“七五”和“八五”期间,我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发,并取得了积极成果。

当前,垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比仍明显不足,垃圾处理的水平还很低,从总体上讲,城市生活垃圾处理还处于由粗放到处理的发展阶段。主要表现为垃圾堆放现象普遍存在,垃圾处理场的二次污染相当普遍。

2城市生活垃圾特性变化

城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。

我国地域辽阔,南北温差大,东西经济发展不平衡,燃料结构差别大,因此,我国的垃圾成分随地域而变,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差别也大。但总的趋势是垃圾中有机物成分在增加,大城市垃圾中有机物接近50%,中等城市垃圾中有机物为30%~40%;无机物在减少,大城市垃圾中无机物为30%~40%,中等城市垃圾中无机物为50%~60%;垃圾成分的不同决定了不同城市采用的处理方法也不同,城市生活垃圾中有机成分占总量的60%,无机物约占40%,其中废纸、塑料。玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。

垃圾中的可燃物增多,可利用价值增大,因此随着今后我国大城市,尤其是北方城市随着城市燃气化率的不断普及,城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。

居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产量,也影响着城市垃圾的成分。尤其是近十年来,随着改革开放的进一步深化,居民收人不断增加,人民的生活水平不断提高,包装产品的消费,以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加。

包装废物的快速增长,是城市生活垃圾增长的重要原因之一。实际上垃圾中的废纸、金属、玻璃、塑料等绝大部分是使用后废弃的包装物。随着包装业的快速发展,商品包装形式越来越繁多,包装物的种类和数量增加很快,过分包装和豪华包装的产品比比皆是,这在大城市尤为突出。一次性的商品被广泛应用,增加了垃圾的产量。目前我国包装品废弃物约占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其体积要构成家庭垃圾的30%以上。

3城市垃圾处理现状分析

3.1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。

3.1.1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,2005年,全国共建有356座生活垃圾卫生填埋场,90%(含简易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋处理。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。

1、简易填埋场(临时堆场)

基本上没有考虑环保措施,或仅有部分环保措施,也谈不上执行什么环保标准。严格来讲,目前我国仍有很大部分填埋场属于这个等级。这类生活垃圾填埋场为衰退型填埋场,在使用过程中它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。

2、受控填埋场(准卫生填埋场)

有部分环保措施,但不齐全;或者是虽然有比较齐全的环保措施,但不能全部达标。目前的主要问题集中在场底防渗、渗沥水处理、每天覆盖等不符合卫生填埋场的技术规范。这类填埋场为半封闭型填埋场,也会对周围的环境造成一定的影响。

3、卫生填埋场(无害化处理场)

既有完善的环保措施,又能满足环保标准,为封闭型或生态型的填埋场。由于建设和运行费用目前在我国大部分城市尚难以接受,管理水平也有较大差距,所以真正意义上的卫生填埋场目前在我国仍较少。

3.1.2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。

1、简易焚烧炉

简易焚烧炉工程规模较小,主要利用原有的煤窑或砖窑等改造而成,工艺简单、价格低廉,往往缺乏基本的供风和烟气处理系统,工作条件差,生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。这类焚烧炉在我国还有一定的市场,主要在一些中小城镇应用,由于不能满足环保标准和燃烧条件,正逐步予以取缔。

2、国产化焚烧设施

工程规模中等,生产及配套设施相对比较简单,主要设备为流化床焚烧炉,建设及运行成本相对较低。目前在江苏、浙江等地已建成多座国产化生活垃圾焚烧厂,温州市东庄生活垃圾焚烧厂(炉排炉),绍兴市生活垃圾焚烧厂(流化床),无锡市生益多生活垃圾焚烧厂(炉排炉)是其代表。

3、综合型焚烧设施

综合型焚烧技术设备,是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。其关键技术和设备从国外引进,工程规模较大,生产及配套设施比较完整,建设及运行成本较高。深圳市市政环卫综合处理厂,上海市江桥生活垃圾焚烧厂,上海市浦东御桥生活垃圾焚烧厂是其代表。

3.1.3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。

1、简易堆肥

工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市应用较多。

2、好氧堆肥

工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易高温堆肥技术。

3、厌氧堆肥

工程规模普遍较大,机械化程度相当高,一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺,发酵周期可缩短至15~20天后,沼气收集后可用于发电等,生活垃圾资源化利用率较高,投资及运行费用高于好氧堆肥,占地面积少于好氧堆肥。厌氧堆肥技术在欧洲有较多的应用实例,国内上海等地则还能够在实施项目。

3.1.4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℃,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。

3.1.5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。城市生活垃圾分选回收技术环境可能存在分选效率低、经济效益不好的隐患,且分选后有较多残渣。

3.1.6综合处理

城市生活垃圾综合处理技术是在克服单一处理方法缺点的基础上,采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾,从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,同时达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的;此外,该种处理方式能彻底处理城市生活垃圾,基本无二次污染。而资源的回收利用,正符合国家可持续发展的战略。事实上,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。

3.2应用情况

我国城市生活垃圾无害化处理设施已由1990年的66座增加到2005年的471座,无害化处理量和处理率也分别由1990年的2122万t和2.3%,提高到2005年的256312万t和60.1%。

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。

3.3存在的问题分析

3.3.1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)由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%,导致渗滤液产量大、浓度高,渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少,地下水污染地表水的污染事故不断出现;(4)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;(5)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。

3.3.2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。引进的炉排炉一般适应处理国外成份相对简单、低位热值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;(2)工程投资大。据统计,目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大,折合吨工程投资约50~75万元,而引进技术,关键设备国内生产的吨工程投资约35~45万元,技术和设备全国产化的吨工程投资只要25~30万元;(3)运行成本高。据统计,我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180~300元/吨;(4)飞灰没得到安全处置。除个别高水平建设和管理的焚烧厂外,其余焚烧厂飞灰处置没得到足够重视,大多填埋处理或作为建筑材料利用,安全隐患大。

3.3.3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素,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;(2)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。

4生活垃圾处理技术发展方向

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(2015年后)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。近10年来,机械生活处理技术在欧洲作为填埋处理或焚烧处理的预处理技术得到了快速发展,已经出现了机械生物处理——卫生填埋、机械生物处理——焚烧发电等一些综合处理的趋势。

2、生活垃圾填埋技术标准化、规范化、环保化、国产化发展

主要表现在以下几点:(1)填埋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。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作也取得进展,并在部分缺少覆盖土来源的生活垃圾填埋场试点应用;(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;(7)在大城市中,生活垃圾经过回收利用、堆肥、焚烧等方法处理后进入填埋场作最终处理。

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、生活垃圾焚烧技术国产化、环保化、资源化发展

主要表现在以下方面:(1)我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高,低热值生活垃圾焚烧技术的工艺进一步完善;(2)新一代国产成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功,并在部分中、小城市形成一定的市场。单台处理能力200t/d以下的生活垃圾焚烧设备将以国产化为主;(3)生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气的净化技术取得突破,同时人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高;(4)生活垃圾焚烧余热的综合利用技术得到提高,焚烧发电将继续得到政府在政策和税收方面的支持;(5)生活垃圾焚烧厂将向大型化方向发展。由于国产化率和管理水平的提高,其工程投资和运行成本将得到控制;(6)生活垃圾焚烧技术将稳步发展,生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升。未来几年内在部分城市将建成若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。但在我国全面推广的条件尚不具备。

5、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)对一次性物品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;(2)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。与垃圾分类收集相适应,生活垃圾回收利用技术将得到重视,垃圾分拣中心和资源化利用工厂等配套设施,将在一部分城市率先建成,许多城市会将此提到议事日程。生活垃圾中回收利用的比例将逐步增加,并带动废品回收业和相关产业的发展。

5结语

从系统管理的角度出发,抓好垃圾源头减量工作,尽量少产生垃圾,将已产生垃圾最大程度回收利用,再通过卫生填埋、堆肥、焚烧制能等工程技术措施减容及进一步资源化,是符合循环经济和可持续发展要求的做法。

综合分析垃圾处理技术的可靠性、经济性、实用性和所能达到的无害化、减量化、资源化效果等方面,卫生填埋、焚烧、堆肥都有各自的优缺点和适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、资源利用和综合治理的原则下,采用三种主要方法适当组合,能取得更大的环境效益。依据科学发展观和循环经济的理论,按照可持续发展的要求,我国现阶段垃圾处理工艺选择的总体思路是:巩固完善现有的卫生填埋技术,稳步发展焚烧处理技术,充分重视生物处理技术,探索和鼓励资源再利用和综合处理技术。

参考文献

[1]王均奇,施国庆.我国城市生活垃圾产业的发展现状与对策研究[J].生产力研究,2007,(1):99-100.

垃圾填埋方法篇10

1选址

填埋场址大多处于农村地区或城乡结合部,场址选择首先要满足《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)、《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)及《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》等强制性条文及相关要求。《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)确定了500米的卫生防护距离。随着污染防治技术、设备的进步和环保产业的发展壮大,很多污染问题已经能够迎刃而解,不再单纯依赖卫生防护距离。因此,2008年的《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)取消了卫生防护距离的直接具体规定,要求根据环评计算并经环保部门批准即可。本着“标准从新”原则,生活垃圾填埋场卫生防护距离设定应当按照《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的规定执行,即根据项目环境影响评价进行计算,报经有审批权的环保部门批准即可。从实践看,2008年11月河北省枣强县生活垃圾处理工程环境影响报告书,2008年10月福建省连城县生垃圾无害化处理场环境影响报告书,经计算均确定300米的卫生防护距离,这些项目正确执行了标准关于卫生防护距离的规定[1]。尽管上述国家规范和标准对垃圾场选址做出了相关规定,但是项目实际操作中垃圾卫生填埋场的选址越来越困难,甚至成为垃圾处理项目成败的关键。选址难主要有以下原因:

①辽宁省北部为山地丘陵,南部为辽河平原,对于位于丘陵地带的县城,垃圾卫生填埋场往往选在县城周边山谷,而在运距合理的范围内,这些山谷附近基本都有一些村落。垃圾卫生填埋场的建设往往受到附近居民的强烈反对。而在消除对村民影响的措施或补偿方面,政府与村民往往难以达成一致,公众是否支持越来越成为制约垃圾卫生填埋场选址的首要因素。

②另外重要的因素是用地种类及征地费用问题,对于平原型填埋场可能用到基本农田,在目前国家土地政策面上难以通过。山谷型填埋场多为林地、果树或边坡地,大多承包给个人,所以也面临与村民的征地补偿问题。一是补偿费用难以达成一致,二是征地费用需要地方财政解决,由于经济落后等原因对于地方财政是不小的负担。

③关于环境及水文地质条件方面,山谷型填埋场主要问题是有些场地地形复

杂、地势陡峭、垃圾运输成本较高,多数场地地层岩性中土层较薄,有的基岩裸

露,对于土方工程及防渗层的铺设有一定难度,但山谷型填埋场对地下水的影响相对较小。对于沿海平原型填埋场,最大的问题是地基承载力较差,地下水位高,垃圾卫生填埋场对地下水污染风险较大,垃圾卫生填埋场的适用性需要谨慎评估。

基于以上公众、环境、土地等因素,垃圾卫生填埋场的选址成为一项复杂的工作,而对于中小城镇,在垃圾卫生填埋场项目可研的选址阶段,可以说是比较草率的。往往是相关部门(如城建局或环卫处)备选几个场址,由主管领导拍板。在选址过程中并未对每个备选场址做详细调查,诸如周围居民情况,公众是否支持,用地性质及征地费用,水文地质条件等。一方面是由于地方政府领导对于垃圾卫生填埋场选址了解少或者不够重视,另外为了赶项目,争取资金,对可研阶段工作投入少,项目的环评工作也往往滞后于可研。由于基础资料的缺乏,设计人员在填埋场选址过程中所起的作用被弱化,常常受到建设单位的制约。由于选址阶段的草率,中小城镇垃圾卫生填埋场项目在后期实施中,因征地和公众反对而被迫更换场址的事例屡有发生。重新选址不仅影响了项目的实施进度,对本来就紧张的地方财政,也造成不必要的浪费。

为避免垃圾卫生填埋场建设过程中重复选址等现象,就应该在项目的可研编制过程中,加大选址过程的投入。这方面即使国内大城市与国外发达国家相比也有较大差距,如国外某一垃圾卫生填埋场建设只用了一年时间,但选址却用了八年时间。对于中国城市、特别是中小城镇,首先应提高政府领导对选址工作的重视,肯投入、肯花钱。在进行选址的过程中,项目的环评必须同时进行,应加大环评工作的独立性和约束力,改变目前县级垃圾卫生填埋场项目环评报告由当地环保部门审批的做法,改由市级环保部门审批。只有在可研和环评阶段紧密结合农村社会经济状况、农业生态环境特征及农民的风俗习惯和文化背景,以人为本,真正解决好公众参与、用地补偿等问题,尊重群众环境权益以获得群众认可和支持,才能保证垃圾卫生填埋场的建设顺利进行。

2填埋场设计

2.1防渗设计

辽宁省中小城镇垃圾卫生填埋场包括山谷型和平原型两种,其中以山谷型居多。无论是山谷型和平原型填埋场,目前防渗设计通常采用以HDpe膜为主要人工防渗材料的水平防渗方式,这种防渗措施从理论上和实践中都证明是行之有效的。虽然防渗层的具体结构形式在规范中规定的比较详细,但在具体设计中,有些设计单位忽略了不同场址地形地貌、工程地质条件的不同,简单地套用单一模式,使有些防渗设计脱离实际,或者不够安全,或者造成浪费。防渗设计在遵循规范的同时,必须结合实际,切实可行。辽宁东南部低山丘陵地带,一般第四系覆盖层较厚,以粘土和粉质粘土为主,虽然自然土层无法满足天然防渗的要求,但作为HDpe保护层一般可以满足,所以可以采用1.5mm或2.0mm的HDpe膜作为人工防渗层,以天然土层作为保护层。而北部和西部山区,第四覆盖层一般较薄,以碎石土为主,山坡上局部基岩,直接铺设HDpe膜容易遭到破坏。由于粘土缺乏,且边坡

较陡,采用粘土垫层也不太合适,通常设计中考虑以GCL代替粘土垫层,作为HDpe膜的保护层。对于沿海平原型填埋场,填埋场对地下水的污染风险更大,防渗的可靠性更加重要。而由于经济条件的制约,目前辽宁地区已经建成的几座位于地下水位较高地区的垃圾卫生填埋场,并未采用双层人工防渗衬层。对于这种情况,设计采用2.0mm的HDpe膜,膜下铺设GCL,以增加防渗的可靠性。

防渗层合理的锚固和安装对防渗层的安全和使用寿命有直接影响,特别是对于山谷型填埋场,地势高差大,边坡陡峭。在辽宁中小城镇山谷型垃圾卫生填埋场中,这种情况是比较普遍的,边坡坡度一般1:3~1:1,有的甚至更陡。这种情况防渗层的稳定首先决定于库区边坡的稳定。增加边坡稳定的方法可以通过填方减缓边坡的坡度,但这种方式不仅增加土方工程,也减少库容,所以实际设计中,在对自然边坡进行稳定性计算满足要求的前提下,基本利用现状边坡。对于不够稳定的边坡进行适当处理,如将滑面较陡处的滑动体挖除,增加支护;对于岩石、易崩塌的边坡采用锚杆加固,喷浆找平等方法。

HDpe膜的抗变形能力很强,拉伸试验表明,HDpe膜的屈服伸长率为16%,断裂伸长率为700%,因此控制防渗膜安全的是应力,而非变形。影响防渗膜应力水平的因素主要有边坡的土工特性,防渗膜自身特性、荷载及边坡坡形等,在边坡及垃圾填埋高度确定的情况下,一般通过控制坡长来增加防渗膜的稳定,边坡陡则坡长短,边坡缓则坡长长。防渗膜的锚固一般采用矩形锚固沟,锚固沟回填材料可用粘土或混凝土。对于坡度太陡的边坡锚固沟施工较困难,可对边坡适当处理,采用锚固钉的方式。签于库区防渗的重要性,填埋场关键设备材料(压实机、HDpe防渗膜等)在经济允许的前提下优先选用进口设备[2],其余设备采用国产优质产品。

2.2地下水导排

规范规定填埋场地下水最高水位应保持在防渗层下1米,在不能满足的情况下应设置地下水导排系统。如果地下水导排不畅,且地下水位较高时,容易因为浮力使防渗层遭到破坏。在山谷型填埋场中设计地下水导排系统时应切合实际,不能盲目照搬,因为山谷型场地的地下水主要是由降水形成的表层潜水和少量岩石裂隙水,一般只在山谷下游沟口附近可见稳定的水位,受降雨补给,一般水量较小,所以对于山谷型填埋场一般来说地下水的影响并不是很大。在辽宁西部已建县城垃圾卫生填埋场中,有的设计了地下水导排系统但却收集不到地下水,造成投资上的浪费。笔者认为对于山谷型填埋场,应以水文地质勘查报告为依据,简化地下水导排系统,一般在垃圾坝前一定区域铺设的地下水导排系统就可满足要求。

对于山谷型填埋场另一种情况应得到重视,就是山谷中存在泉眼,或者库区边界以外雨水汇水面积较大,当发生暴雨时,雨水下渗不能及时排走,造成边坡防渗层鼓起而破坏,这种情况在辽宁东南部已建的山谷型垃圾卫生填埋场中出现过。这种场址在边坡防渗层下铺设导水系统是很必要的。

对于平原型垃圾卫生填埋场解决好地下水问题尤为重要。辽宁沿海城镇地质条件以粉砂、粉土为主,地下水丰富、水位高,地基承载力低,建设垃圾卫生填埋场并不理想。但由于焚烧和堆肥存在更大困难,目前也只能选择建设垃圾卫生填埋场。平原型填埋场通常下挖一定深度,以保证所需库容,但下挖无疑会增加地下水导排的费用和施工难度。为避免导排地下水,可以采用平地起堆的方式,但会增加填埋场的占地,所以在设计地下水位较高的平原型填埋场时,应综合考虑各种因素。首先应保证地基承载力满足要求,同时减少地下水导排的难度和费用。有时采用下挖和沿库区围堤相结合的方法,在库容、地基承载力和地下水导排等因素中找到平衡。平原型垃圾卫生填埋场地下水导排系统必须设计可靠,才能保证运行期间防渗层的安全,避免因地下水导排不畅而使防渗层浮起。

2.3渗滤液导排

渗滤液导排系统的目的是将填埋区产生的渗滤液收集到处理构筑物,保证填埋场的正常安全运行。渗滤液导排系统铺设在防渗层上面,随着填埋场的运行,导排系统上面的垃圾越来越高,荷载越来越大,荷载分布不均,可能使渗滤液受管道产生变形或破坏。另外长期运行会产生一些沉积物,可能造成系统堵塞。所以渗滤液收集系统虽然看似简单,但对填埋场的长期安全运行至关重要。从辽宁省已建的山谷型垃圾卫生填埋场看,渗滤液收集系统能够正常运行不超过10年,渗滤液穿坝管道堵塞的情况较普遍,致使垃圾渗滤液不能及时排走,淤积在坝前,甚至漫过坝体造成严重污染。国外设计中采用设置冲洗井对管道进行冲洗,限于技术和管理等原因国内较少采用。通过以下措施可适当提高渗滤液收集系统使用寿命:增加收集干管特别是穿坝管数量;穿坝管与场内收集管预留一定的跌差;在适当位置设置沉淀井等。另外实践证明利用填埋气体导气井与渗滤液收集系统结合,在适当填埋高度增加水平收集盲沟,形成立体的导排系统,可取得较好的导排效果。

2.4渗滤液处理

垃圾渗滤液水量水质变化大,水质极其复杂,污染物种类多、浓度高,可生化性差,因此渗滤液的处理一直是一个世界性的难题,虽然各国开展研究的时间已较长,但迄今尚无比较切实有效的处理方法[3]。渗滤液处理是垃圾卫生填埋场中占投资和运行费用很大比例的部分。由于垃圾渗滤液的特点,我国早期建设的采用二级生化处理的垃圾卫生填埋场,真正运行稳定可以达到二级排放标准的很少。辽宁省早期建设的城镇垃圾卫生填埋场由于资金有限,设计中多采用回喷填埋场的方式,实际上基本无渗滤液处理系统。回喷无法根本消除渗滤液,且更多的受天气和人为的影响,卫生条件也很差,基本上都无法实现。事实上当雨季渗滤液调节池容积不够时都采用外运甚至偷排河道的方法,所以对于中小城镇垃圾卫生填埋场,渗滤液处理问题更应受到重视。新颁布的《生活垃圾卫生填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)提高了渗滤液污染排放标准,并要求2011年7月1日后所有已建和在建的生活垃圾卫生填埋场都要建设独立的渗滤液处理系统,将渗滤液处理达标后排放。新的标准虽然更加重视减少填埋场对环境的影响,但也较大增加了垃圾卫生填埋场的建设投资和处理成本,对于普遍财政拮据的辽宁中小城镇的地方政府,有时难以承受。目前国内渗滤液处理技术路线大体有两类,一是先采用生化处理(如mBR),后接纳滤和反渗透膜;另一种是直接采用多级反渗透(碟管式反渗透膜)。相同点是在执行新的排放标准下,都把膜处理技术应用到系统中,这也是增加工程费用和处理成本的主要原因。更多的专业人士可能更倾向前一种方案,对于高浓度的垃圾渗滤液一般建议前端采用厌氧一好氧联合工艺[4~5],因为先通过生化处理过程,使有机污染物有了较大降解,而后者只是单纯的物理分离,浓缩液难以处置。但前种方式工艺流程复杂,受温度影响大,对老场可生化性较差的渗滤液,处理效果不佳。所以在辽宁省新建垃圾卫生填埋场中,采用碟管式反渗透膜的相对多些。但不管哪种,对于辽宁中小城镇填埋场都存在投资和运行费用高,管理操作复杂等问题。寻找适合中小城镇垃圾卫生填埋场渗滤液处理解决方案仍是值得探讨的课题。笔者认为可从以下方面考虑:首先从政策方面,对于县城级别的垃圾卫生填埋场采取相对低的排放标准,这是从现实出发,避免确立了高标准,却无法执行。适当的标准可以较大的降低工程费用,当然排放标准应以保护环境为原则,但不可一刀切,应根据当地环境类别、经济条件、执行难度有所差别。另外由于县级垃圾卫生填埋场一般处理规模较小,渗滤液产量相对少,可以考虑移动式处理设备(如可移动反渗透处理设备),由专业公司负责,收取处理费。还有就是从减少渗滤液产生量出发,重视填埋场的雨污分流,降低渗滤液处理规模和费用。

3填埋场的施工

中小城镇垃圾卫生填埋场的工程施工水平相对大城市差距更明显,一方面是因为中小城镇近几年才陆续有垃圾卫生填埋场项目,很多施工单位没有填埋场施工经验。另一方面县级政府从地方保护出发,往往愿意使用当地的施工队伍,而有些地方队伍水平较差,甚至不具备相应资质。另外业主也缺乏经验,对于工程质量的重视程度也往往不够。根据垃圾卫生填埋场的工程特点,某些专业性较强的分项工程(如防渗工程和渗滤液处理工程),最好单独招标,由专业施工队伍施工。而实际上多是一个施工单位承包全部工程,由于施工水平低,施工不规范,对于某些隐蔽工程(如防渗层及收集管道),工程质量存在较大隐患。另外在材料的采购中,业主多采取低价中标的方式,以牺牲质量和安全为代价来节省工程投资。特别是在HDpe膜采购过程中,国内生产厂家繁多,产品质量参差不齐,不少价格低廉但质量较差的产品被应用在填埋场防渗中。造成这种情况原因一方面是辽宁地区城镇经济较落后,财政拮据,业主必须处处省钱。另一方也是地方环保部门监管力度不够。垃圾卫生填埋场不同于污水处理,其对环境的影响主要是地下的,因为是表面看不见的,环保部门的监管力度就小,对填埋场建设管理单位的压力就小。所以应该从提高建设单位的质量意识,和加强环保监管部门的监管力度两方面来保证填埋场建设中的施工质量。

4填埋场运行管理

国内建设项目普遍存在“重建轻管”的问题,在中小城镇垃圾卫生填埋场运行管理中更是存在这问题。和其他项目相比,垃圾卫生填埋场的运行中人的因素更多,运行管理更加重要。垃圾运输到填埋场后要经过卸车、摊铺、压实、覆盖、封场等多个环节,随着垃圾的填埋,垃圾堆体不断增高,场地条件也不断变化。但从国内已建垃圾卫生填埋场运行看,这些工作是相对薄弱的。突出的问题就没有真正按照垃圾卫生填埋技术要求去做,如不按单元作业,依然采用从上至下的倾倒式作业方式,垃圾不能及时压实、覆盖等。这一方面由于运行人员未经过专业的培训有关,更与管理部门不够重视,运行过程缺乏监管有关。事实证明,如不重视和解决垃圾卫生填埋场中的运行问题,垃圾卫生填埋场可能成为二次污染源,城镇生活垃圾就无法达到真正的无害化处理。

5结论

以上对辽宁省中小城镇垃圾卫生填埋场建设中诸如选址、设计、施工及运行中存在的问题及经验,进行了初步的阐述,说明由于辽宁地区中小城镇在经济、技术、和管理等方面的相对落后,垃圾卫生填埋场的建设水平相对较低,各个环节需要进一步规范。针对这些问题,不能一味照搬规范和发达城市的模式,而应因地制宜、切合实际的改进中小城镇垃圾卫生填埋场建设的相关标准,提高设计水平、施工质量和管理水平,有关部门应制定指导性文件,建设样板工程,促进中小城镇垃圾无害化处理的健康发展。

参考文献

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