垃圾填埋的缺点范文

时间:2024-04-09 17:57:41

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垃圾填埋的缺点

篇1

【关键词】创设情境; 模拟实验; 创意设计; 拓展探究

【中图分类号】G642【文献标识码】B【文章编号】2095-3089(2012)04-0245-02

【教学目标】

科学概念:目前主要处理垃圾的方法有填埋和焚烧,简单的填埋和焚烧同样会造成环境污染,设计合理的垃圾填埋场可以有效减少对环境的污染。

过程和方法:通过填埋垃圾的模拟实验观察分析简单填埋垃圾的危害,从而考虑设计合理的垃圾填埋场。

情感、态度、价值观:引导学生对垃圾问题的进一步关注和思考,提高他们的环保意识。

【教学重、难点】引导学生对垃圾问题的进一步关注和思考,提高他们的环保意识。

【器材准备】1.课件。2.分组实验材料:塑料瓶、洗净的细石子、浸过墨水的餐巾纸、喷水壶、设计记录表、抹布、镊子。

【教学过程】

一、导入

通过上节课的学习我们知道,每个家庭在生活中都会不可避免地产生大量的垃圾,平时我们会挑出其中还能用的,把其余的垃圾放到垃圾箱里(课件),这些垃圾箱里的垃圾又会有专人用垃圾清运车清理(课件),运送到垃圾处理场,垃圾处理场是怎样集中处理这些垃圾的呢?这节课我们来研究垃圾的处理问题。板书课题:垃圾的处理。

二、简单垃圾填埋的研究

2.1 教师讲解:垃圾被运到垃圾处理场后,通常会用两种方法进行处理(板书)。填埋是现阶段我国垃圾处理的主要方式,我们邹平县的垃圾处理场也是用填埋的方式来处理垃圾的。有些地方对垃圾处理问题不够重视,将垃圾集中起来后,只是挖坑进行简单填埋,你认为这样简单填埋垃圾合适吗?为什么?

2.2 大家都认为简单填埋垃圾不合适,可能会给周围环境带来危害。让我们用实验的方法来研究一下,简单填埋垃圾是否安全有效(课件出示实验方法),这个实验装置模拟的是垃圾填埋场,分析填埋模拟实验:

2.2.1 实验的各个部分分别代表了什么?

2.2.2 为了保证实验顺利进行,在操作时要注意什么?

2.3 学生进行模拟实验,老师指导。

2.4 交流实验中的发现。

三、探索减少污染的垃圾填埋场

3.1 正如大家刚才所说,简单填埋垃圾会污染土壤、地下水、还会污染空气、引发疾病,危害非常大。怎样才能防止填埋垃圾对环境的污染呢? 你想到了什么方法?

3.2 学生思考,提出解决问题的主要方法:把垃圾和环境隔离起来。教师演示实验验证。

3.3 让我们以小组为单位,发挥集体的智慧设计一个科学合理的垃圾填埋场,来减少垃圾对周围环境的污染。(课件出示建议)老师重点指导:怎样处理源源不断送来的垃圾?垃圾产生的气体、污水怎样处理?垃圾场填满了垃圾以后怎么办?

3.4 分小组尝试设计,记录设计的重点。

3.5 汇报交流,大家评价。

3.6 师:同学们设计的垃圾处理方案都能有效防止垃圾对环境污染,下面我们来看看专业人员设计的现代新型垃圾填埋场。

观察真正的垃圾填埋场的构造图,讲解它是怎么防止垃圾污染环境的。

介绍邹平县的垃圾处理场。

3.7 这样的垃圾填埋场就永远安全了吗?能在上面种植庄稼、建造房屋吗? (课件)

四、垃圾焚烧的分析

4.1 焚烧是另一种处理垃圾的方法,就是把垃圾放在焚烧炉里烧掉,焚烧比填埋成本高,但是有自身的优点。

4.2 分析其优点和缺点

4.3 这节课我们学习的主要是城市生活垃圾的处理方式,科学填埋和焚烧垃圾虽然都能有效减少垃圾对环境的污染,但却都存在缺点,怎样做才是解决垃圾处理问题更有效的办法呢? 下节课我们继续探究。

【板书设计】

垃圾的处理

垃圾——垃圾处理场——填埋或焚烧

【教学反思】

几次试教本课后,对于以下几点比较满意:

一、垃圾填埋模拟实验是本课的一个重要活动,对实验材料我进行了改进,用塑料瓶代替广口瓶、酸奶盒上的盖子用来放浸过墨水的纸巾,给学生起到了合理使用垃圾的榜样作用,从细节处渗透环保教育。实验前让学生明确实验模拟的是什么?各部分代表的是什么?把模拟实验装置图及实验要求做成了课件,通过谈话让学生明确这些后,又提示学生在实验中认真观察、及时记录,这些措施都保证了分组实验的顺利开展。

二、在设计科学合理的垃圾填埋场时,引导学生思考垃圾填埋后会产生的一系列问题,如怎样解决源源不断运来的垃圾、垃圾渗出的污水怎样处理排放、发酵所产生的气体怎样处理运用,垃圾场填满后又怎么办,逐步将学生的思维引导到最科学的处理垃圾、最大化的利用垃圾。因为引导到位,学生设计的作品非常精彩,许多设计已经能与专业设计人员的思路一致,在与新型垃圾填埋场的示意图进行对比后,孩子们体会到了设计的快乐与成就感。

篇2

关键词:城市垃圾;综合利用;研究

Abstract: the traditional method of city garbage treatment can not meet the city sanitation management requirements, city comprehensive utilization of garbage treatment have the important meaning to improve city garbage treatment level. This paper introduces the disadvantages of traditional disposal, analysis of the current city waste comprehensive utilization method, to improve the city sanitation management level to provide the certain reference.

Key words: city garbage; comprehensive utilization; research

中图分类号:[TU984.11+5]

一、我国城市生活垃圾处理现状分析

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。

1.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。

2.填埋

填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法。根据环保措施(主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋气导排、渗沥液处理、虫害防治等)是否齐全、环保标准能否满足来判断,填埋场大致可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。

3.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。

二、传统垃圾处理方法的缺点

1.堆肥处理的缺点。堆肥处理不能解决不能腐烂的无机物和有机物,垃圾中的金属、玻璃、石块、塑料等废弃物不能被微生物降解,这些垃圾必须分捡出来另外处理,所以减量、减容及无害化程度不高。堆肥周期过长,卫生条件不好,占地面积大。堆肥处理后产生的肥料肥效不足、成本较高销售困难,经济效益不良。

2.填埋处理的缺点。填埋处理浪费了可利用物,填埋场地的选择比较困难,填埋、运输、管理等费用也不断增加。填埋场占地面积很大,同时存在严重的多次污染,比如垃圾渗出液会污染地下水、土壤,垃圾堆放产生的臭气严重破坏场地周边的空气质量,再有垃圾发酵产生的甲烷气体既有火灾、爆炸隐患,排放到大气中又会加剧温室效应。

3.焚烧处理的缺点。焚烧处理对垃圾低位热值有一定条件,不是所有垃圾都能焚烧。垃圾中可利用资源如被销毁,造成了资源的浪费,即便回收热能也只是一次性再生,不能实现资源的多次循环利用。焚烧产生的烟气带走的热能又是很大的损失,产生的烟气必须净化处理,净化技术难度高、运行成本大,焚烧产生的残渣还要处理,焚烧设备一次性投入高,运行成本大。

三、 我国垃圾处理处置的发展前景及方向

1.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.城市垃圾的综合利用方法

(1)废纸综合利用。回收利用废旧纸张是节约木材缓解纸张紧张的有效途径。随着经济和教育的发展,使用纸张数量剧增。我国造纸工业每年消耗烧碱约120万吨以上,其回收率不足30%,如把回收率提升到75%就能节约烧碱55万吨、节约外汇约一亿美元。加强废旧纸的回收利用不但可节能、更有环保作用。利用1顿废纸可生产0.8顿好纸,可节约4m3木材。榨糖后的废渣即蔗渣也可作为造纸的原料,但因为各种原因目前仍被当成垃圾扔掉或烧掉,不但造成资源的浪费也致使环境污染。若每年以产生300万顿蔗渣垃圾推算,可造纸130万顿、纤维板55万吨、产值约有16亿元。

(2)垃圾发电综合利用。在各种垃圾发电技术中,以循环流化床锅炉发电效果最好。如国外将城市生活垃圾分检、加药、粉碎、成型、制成颗粒垃圾燃料,运用循环流化床锅炉发电每吨垃圾约产生电力750kWh。垃圾发电在国外早已运行多年,在我国也取得良好的效果。如我国每年回收利用1亿吨垃圾,可发电780亿kWh。

(3)废旧塑料综合利用。废旧塑料中绝大部分是能够回收和综合利用的。各大城市城市垃圾中每天的塑料垃圾就多达1500t~2000t,按照经过筛选后可回收50%~80%推算,每月可回收约800吨。随着科学技术的发展,利用废旧塑料及制品可裂解生产油漆、汽油等燃料油和油。根据资料1kg塑料可生产1.2kg燃料油,根据上述数字理论计算各大城市每月的塑料垃圾可产960吨燃料油。此外还可生产包装用品、合成木材及建筑装饰材料。还可以把废旧塑料裂解再精加工后生产柴油、液化气、垃圾袋、塑料薄膜等。

(4)废金属综合利用。废旧金属在城市垃圾中数量较少,但如按1%废旧金属含量推算,那么1亿吨垃圾中就会有废金属100万吨以上。以矿石和再生废金属钢铁为原料炼钢1吨废钢可炼好钢900kg,还能节约2~3吨矿石,节省石灰石300kg。那么按照炼1000吨钢的节能和环保效益分别为:前者需水67.4m3,耗电694万kWh,大气污染物125吨,水污染68.5m3,探采矿废弃物2982吨,而后者仅需水40.3m3、耗电19万kWh、大气污染物16吨、水污染15.4m3、探采矿废弃物61吨,后者比前者各项都有显著降低。(5)废旧玻璃综合利用。根据资料一吨废玻璃回炉处理可生产平板玻璃或酒瓶,比用新原料生产可节约纯碱250kg、石英砂820kg、长石粉80kg、煤1200kg、电500kWh,并可使成本下降30%。各大城市每年废弃各种酒瓶达七万个,约合35吨玻璃,而其回收利用率仅为10%。所以应加大回收综合利用力度,为国家节约更多资源。

三、结束语

通过源头控制城市生活垃圾的生成,减少包装垃圾的产生,从源头上减少生活垃圾的量。建立完善的资源回收体系,对那些在消费过程中产生的已经进入城市生活垃圾的可再生利用资源进行回收和再生利用;对于经过资源回收后剩余的生活垃圾,应对其进行彻底的无害化处理,避免造成污染。运用循环经济的模式来治理我国的城市生活垃圾。

参考文献:

1、魏国忠.我国城市垃圾处理近况及应对措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,(09).

篇3

王锦涛 良渚一小 六(2)班

地球是人类美好的家园,在宇宙里是一个非常美的蓝星,可是在地球里却有很多臭水沟、黑色浓烟……这都是怎么一回事呢?其实大部分都是垃圾填埋法和垃圾焚烧法造成的,让我细细道出它们俩办法的特点吧!

垃圾填埋法:简单地说也就是把垃圾放进人类事先挖好的大坑里,在用泥土稍微盖上去。可这种办法根本没用,除了可以不在生活中看见垃圾。可是在垃圾上面的土壤是寸草不生,不能在房子,也就是说这里是一个弹丸之地。经过人类多年来的改进,将衬垫隔离了土壤与地下水,将臭气从排气管排到高空,下雨造成的污水不会外泄,可这里还是不能造房子,所以这个办法怎么说都是不好的。

篇4

[关键词]城市生活垃圾卫生填埋填埋气体渗滤液

1城市生活垃圾现状

随着现代工业的兴起和城市迅猛发展,人口大量涌入城市,使城市的生活垃圾产生量大大增加。这些垃圾占用大量的土地,且种类繁多,成分复杂、危害性强。如果处理不当,势必污染城市的大气、水、土壤等,进而降低和破坏城市自然生态系统的调节净化能力[1]。

目前国外城市垃圾采用的处置方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥等3种,表1为这3种处置方式的比较。

表1生活垃圾处置方式对比

工艺 优点 缺点 适用范围

卫生填埋 处理量大、方法简单、费用低 占地大、管理要求高、对外部环境要求高、使用期限有限 无机物>60%、含水量0.5 t/d

焚烧 处理量大、占地小、无害化彻底 费用高、控制不当产生二次污染物如SO2、NOx、飞灰等 垃圾低位热值>3300 kJ/kg时,不需添加辅助燃料

堆肥 处理量大、费用低、工艺相对简单 肥分含量低,长期使用影响土壤结构 垃圾中可生物降解有机物≥10%、从肥效出发应>40%

我国城市生活垃圾处置也主要采用填埋、焚烧和堆肥等方法,其中,以填埋为主,占70%以上;其次是高温堆肥,占20%以上;焚烧量甚微[2]。

焚烧与堆肥技术在我国发展较慢,原因主要为:(1)我国城市生活垃圾未实行分类收集,垃圾成分复杂不利于燃烧与堆肥;(2)焚烧厂的投资太大,运行成本太高;(3)控制不当将产生二次污染问题;(4)垃圾堆肥产品销路不畅;(5)工艺技术和设备与国外亦有较大的差距。

针对我国现阶段国情,我国绝大部分垃圾仍采用填埋进行处理为主,并且在今后相当长时间内,垃圾填埋处理还将占主导地位。

2卫生填埋技术

在我国,由于垃圾填埋场启用时间早,许多填埋场在最初的选址、设计、施工和使用中,未按现行的城市生活垃圾卫生填埋技术规范执行,填埋场底部和周边都没有采取防渗措施,垃圾产生的渗漏液和填埋气体,极易给周边环境和企业、社区带来污染和安全隐患。

2.1 填埋气体。填埋气体是城市生活垃圾中的有机成分经过厌氧降解产生的混合气体,其主要组成为CH4、CO2、H2、N2和O2,还有少量的H2S、NH3、辛烷、氯乙烯等,其中CH4、CO2(沼气主成分)占填埋气体的99.5%~99.9%,NH3、H2S等有毒的恶臭气体,占填埋气体的0.2%~0.4%。这些气体一旦遇到房屋或棚罩阻拦,将不断积累,最终可能导致火灾和爆炸事故。垃圾内的易燃易爆物质在一定条件下,也会自行燃烧爆炸。

2.2 渗漏液。垃圾渗滤液主要来源于垃圾本身、垃圾发酵过程以及受水体浸泡而产生的废水。其主要特征为:渗滤液中污染物的浓度非常高,成分复杂,水质恶劣,一般COD浓度达几千或者上万;一些年代久的垃圾填埋场,COD浓度可高达几万,并且含有高浓度的氨氮,渗滤液可生化性很差,含有大量的重金属、多种病源微生物等有毒有害物质,而且渗滤液的组成成分会随着填埋时间的延长越来越恶劣。

3填埋气与渗漏液的处理技术

3.1 填埋气的收集技术

3.1.1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。

3.1.2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。

3.1.3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。

3.2 填埋气的应用

3.2.1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。

3.2.2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。

3.3 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:

3.3.1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。

3.3.2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。

3.3.3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。

3.4 渗滤液的主要处理工艺

3.4.1活性炭吸附法

在渗滤液的处理中,该方法主要用于去除水中难降解的有机物(酚、苯、胺类化合物等)、金属离子(汞、铅、铬)和色度,一般情况下,对COD和NH3-N的去除率为50%~70%[3]。活性炭吸附法处理可适应水量和有机负荷的变化,且设备紧凑,管理方便。方士等[4]用回流式两级序列间歇式活性污泥法(SBR)―活性炭吸附混凝工艺处理高氨氮、低碳氮比的垃圾渗滤液,粉末活性炭和铝盐投加量分别为1‰(W/V)和0.4‰(W/V),吸附时间为100 min,总的水力停留时间为82 h,CODCr和氨氮的去除率可以稳定在90%以上,出水中氮的主要形态为NO2--N,出水CODCr

3.4.2化学氧化

化学氧化法可以分解渗滤液中难降解的有机物,从而提高废水的生物降解性能。其中高级氧化技术因能够产生极强氧化性的・HO自由基而越来越广泛地被用于处理渗滤液。Fenton法由于费用低、操作简便而受到人们的重视。张晖等[5]介绍了Fenton 法处理垃圾渗滤液的中试试验,结果表明,当双氧水与亚铁盐的总投加比一定(H2O2/Fe2+=3.0)时,COD的去除率随双氧水投加量的增加而增加。当双氧水的总投加量为0.1 mol/L时,COD的去除率可达67.5%。Fenton 法在处理高浓度的有机污水方面有很大的潜力,但它的缺点是对pH值敏感,且处理后的废水需进行铁离子分离回收。其他的氧化剂主要有臭氧、氯和氯系氧化剂,但后者由于残留产物的高毒性,不适合采用。

值得一提的是,近年来出现的光催化氧化技术,它具有工艺简单、能耗低、易操作、无二次污染等特点,尤其对一些特殊污染物的处理具有显著的效果。因此,该方法在垃圾渗滤液的深度处理方面有很好的应用前景。谭小萍等[6]对影响垃圾渗滤液的光催化处理的因素进行了研究。结果表明:光强越大,最佳TiO2投量就越小;最佳反应时间一般宜在1.5~2.5 h;波长为253.7 nm的紫外线杀菌灯价格低廉、使用广泛、处理效果好,COD去除率可达40%~50%,脱色率可达70%~80%。

3.4.3组合工艺处理技术

如前所述,垃圾渗滤液由于水质复杂使得单一工艺不能很好地达到理想的处理效果。所以宜采用组合工艺对渗滤液进行处理。

目前国内外已经发展出许多组合工艺,且取得了较好的处理效果。Laitinen等[7]研究了SBR和淹没式膜生物反应器(MBR)组合工艺处理垃圾渗滤液,在SBR中,SS、BOD5、NH3-N和PO43--P的去除率分别达到89%、94%、99.5%和82%。MBR进一步提高了出水水质,并减少了水质的波动,其中SS和PO43--P的去除率分别超过了99%和88%,BOD5和NH3-N的去除率均超过97%,TN去除率可以达到50%~60%。王延涛[8]研究山西省平顺县填埋场渗滤液处理工艺(如图1所示),该工艺采用高效专用微生物处理单元缺氧+厌氧(UBF)―曝气生物流化床(BFB)组合工艺,运行结果表明:当进水SS为600 mg/L,NH4+-N浓度为700 mg/L,BOD、COD的浓度分别为4500 mg/L、10000 mg/L,经过处理后,出水SS、NH4+-N、BOD和COD的浓度分别降到75 mg/L、10~30 mg/L、30~50 mg/L、600~900 mg/L;总去除率:SS=95%,BOD=99%、COD=94%。

3.4.4膜渗析与分离系统

膜处理一般与其他处理方法联用,超滤或微滤常常作为反渗透的预处理。袁维芳等[9]对广州市大田垃圾填埋场渗滤液预处理出水进行了反渗透实验研究,结果表明,进水压力为3.5 MPa,pH值为5~6的条件下,当进水COD浓度为250~620 mg/L时,出水浓度几乎为0,去除效率达100%,平均透水量为30~42 L/(m2・h)。但膜分离方法一次性投资费用大,而且对浓度较高的渗滤液,处理费用很高。

4结语

在我国,卫生填埋技术是生活垃圾处理的主要手段,而填埋产生的渗滤液是一种高浓度、成分复杂、水质水量易变化的污水,人们对渗滤液的处理一直处于探索和发展之中。针对垃圾渗滤液的处理,可选用的方法虽然较多,但不同程度地都存在一些缺陷,如何选择最佳处理,工艺或将现有的处理工艺有机结合,降低运行成本,提高出水质量是目前需要研究解决的问题。

参考文献:

[1] 段丽杰,马继力,孟凡萍.城市生活垃圾对城市生态系统的破坏及防治对策分析[J]. 内蒙古环境科学,2009,21(5): 26-36.

[2] 高惠璇.应用多元统计分析[M]. 北京:北京大学出版社,2005.

[3] 周爱姣,陶涛. 垃圾填埋场渗滤液物化处理的现状及发展趋势[J]. 重庆环境科学,2001,23(6):67-70.

[4] 方士,卢航,蓝雪春. 两级SBR-PAC 吸附混凝法处理垃圾渗滤液的研究[J].浙江大学学报,2002,28(4):435-439.

[5] 张晖,Huang C P. Fenton法处理垃圾渗滤液[J].中国给水排水,2001,17(3):1-3.

[6] 谭小萍,王国生,汤克敏.光催化法深度处理垃圾渗滤液的影响因素[J].中国给水排水,1999,(5):52-54.

[7]Niina Laitinen,Antero Luonsi,Jari Vilen. Landfill leachate treatment with sequencing batch reactor and membrane bioreactor[J]. Desalination,2006,191(1-3):86-91.

篇5

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。

参考文献

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[2] 中国环境保护产业协会城市生活垃圾处理委员会. 我国城市生活垃圾处理行业2008 年发展综述[J]. 中国环保产业, 2009, 6: 17-23.

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篇6

关键词:城市垃圾处理;环境问题;处理策略;垃圾处理场

一、目前我国城市垃圾工程建设中还存在的问题

随着经济的发展,环境问题日趋严重,现代化城市管理中城市垃圾已经成为威胁城市环境的最大难题之一。传统的处理城市生活垃圾的方式主要是垃圾填埋,但是这种方式还存在很大的隐患,主要问题有以下几个方面:1、填埋需要占用大量土地。随着城市的发展,大批的农田被开发用作建设住宅、厂区建设、街道开发等,农用土地越来越少变得更加珍贵。然而采用填埋的方式处理垃圾又会占用更多的土地,总所周知塑料垃圾想要被彻底分解至少需要100年的时间,在这期间填埋场区域甚至是周围是不可以种植庄稼的。而且在至少几十年的时间段内不能够有人居住,这对土地资源的浪费可以说是十分巨大的。但是如果能将这些垃圾废物利用,或者说用来制造能源等等,这样带来的经济价值将会无可估量。2、卫生填埋的垃圾仍可对环境和人们的日常生活造成威胁。实际上采用卫生填埋的方式处理垃圾存在很大的风险,卫生填埋需要很高的技术水平,如若对垃圾的处理未达到要求很可能会出现以下几个问题。第一,垃圾在被微生物分解的过程中会产生大量易燃气体,在地下高压力的作用下很可能会产生爆炸;第二,垃圾在填埋的过程中人们会在其中添加一些有助于降解垃圾的物质,这些物质一旦流到地下就会对地下水造成污染,严重时甚至还会威胁到人们的健康问题;第三,一些可回收垃圾也被填埋了,这样就造成了资源的极大浪费;第四,垃圾填埋厂产生的废气不仅会使周围的空气恶臭难闻,甚至还可能威胁到周围人的生命和健康。3.城市垃圾成份复杂,并受经济发展水平、能源结构、自然条件及传统习惯等因素的影响,所以国外对城市垃圾的处理一般是随国情而不同,往往一个国家中各地区也采用不同的处理方式,很难有统一的模式。但最终都是以无害化、资源化、减量化为处理目标。世界大多数国家一般以卫生填埋为主],焚烧技术由于产生二恶英等致癌性物质而受到限制。目前国外发达国家的城市垃圾从收集、运输和处理管理与技术已很成熟,并积累了许多经验。在收集方面大多数国家采取了分类收集;在运输方面基本采用密闭压缩运输。

二、做好垃圾处理场工程建设策略

(一)填埋场地的选择一定要合理。出于对环境的保护考虑我国对垃圾填埋的地区有着明确的规定,具体有哪几个地方严禁作为垃圾填埋场在我国的法律中都有详细的说明,具体有几下几个地区是绝对不能作为垃圾填埋场的。首先是饮用水资源聚集地不能用作垃圾填埋处理场地,这个不用解释大家也知道万一污染了饮用水资源不仅是环境问题,更有可能会威胁到人们的生命财产安全。其次洪水泛滥的地区不能作为垃圾填埋场,因为在洪水高发期很有可能洪水泛滥冲毁填埋场这样对环境的污染将会是无可估量的。再次有地下矿藏的地区不能作为垃圾填埋场,如果将来要对地下矿藏进行隋峰曲阜市环境卫生管理局山东曲阜273100开采就不得不将垃圾填埋场再次迁移,这样岂不是画蛇添足。然后是自然保护区内不允许作为垃圾填埋场,自然保护区必须保持它最原始的生态样貌所以绝不能破坏它的生态环境。最后就是公园、文物保护区、风景旅游地区不能作为垃圾处理厂。2.对填埋场的环境地理条件要求。对填埋场地的选择一般都是平原地区,山谷或者说是坡地,而这些地区无一例外的是地渗比较小的地区。因为在卫生填埋垃圾的处理方法中垃圾渗滤液无疑是最为严重的会对环境在造成危害的问题。所以在选择垃圾处理场地时一定要首先考虑地理条件问题,然后才是环境保护问题,最后就是交通运输方便与否距离城市有多远,是否适合建设垃圾处理厂等等问题。如果在垃圾的处理过程中不慎有渗滤液渗出也要能及时想出挽救策略。

(二)如何处理渗滤液。1.物理化学方法。可以利用的物理方法主要有过滤法、吸附法、沉淀法、主要的化学方法有氧化还原法。使用这些方法不但能控制渗滤液的外渗,甚至还可以将渗滤液进行净化使其从新成为自然水资源。其中现代科技生产的催化剂不但作用效果好而且成本低廉,极大提高了对渗滤液无害化处理的效果。2.渗滤液处理工艺的选择。我国现采用的渗滤液处理工艺种类繁多,有传统的以厌氧―好氧为主体框架,并采用物化手段高效气浮和氨吹脱作为生化处理辅助手段的;也有采用MBR膜生物反应器、UF超滤、纯氧曝气等工艺的。每种工艺都有它各自的优缺点,目前还没有形成一套成熟的适合我国国情的处理工艺可进行推广,各个填埋场对其渗滤液的处理工艺都在各自的条件和环境下不断探索、改进。

(三)填埋场土壤改良和生态恢复。1.垃圾场土壤改良。填埋场复垦工程是利用人工添加新土的肥力,恢复作物的生产能力,是实现填埋场地农业再利用的关键环节。复垦工程技术的主要内容是土壤改良、植被品种筛选、土壤的侵蚀控制和垃圾坝(或副坝)边坡的稳定。土壤改良主要通过绿肥或有机肥料,增加土壤有机质含量,改善理化性状。2.垃圾场植被恢复。在处理站、沼气处理设施等污染物浓度高的地段周围,应选择有较强抗性、较好净化空气能力的树木。在道路两旁则选用树形高大美观、生长迅速、易管理并有一定吸污能力的树种。在行政生活福利区可选择树形美观、有观赏价值的乔木或灌木,同时可栽培一些抗性弱和敏感性强的监测植物。为防止水土冲刷,可营造隔离林带及边坡防护林、沟道防护林,达到蓄水保土、降低地表径流、减少泥沙流入填埋场,最大限度地减少或避免垃圾填埋时对周围环境的不良影响,改善填埋场的环境质量,改良填埋后的土地性状,有计划地增加城市绿化。

三、结束语

随着城市化建设进程的不断加快,城市垃圾的产量也会随着增加,只有妥善处理好城市生活垃圾才能真正改善城市环境实现经济的可持续发展,所以对城市生活垃圾的处理直接关系到未来城市环境的好坏。

作者:隋峰 单位:曲阜市环境卫生管理局

参考文献:

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餐厨垃圾是指日常家庭、学校、单位、公共食堂以及饭店餐饮行业的食物废料、餐饮剩余物、食品加工废料及不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物,是城市生活垃圾的一部分。随着我国经济的快速增长、城市化进程的加快和人民生活水平的普遍提高,城市生活垃圾的产生量也在快速增加。有许多大城市每天产生生活垃圾量在4000t以上,其中餐厨垃圾约占50%。

餐厨垃圾较之其他垃圾, 具有水分、有机物、油脂及盐分含量高,易腐烂、营养元素丰富等特点。由于含水率高,餐厨垃圾不能满足垃圾焚烧的发热量要求(不低于5000kJ/kg),也不宜直接填埋,而焚烧和填埋又会造成有机物的大量浪费。同时由于餐厨垃圾所派生的“垃圾猪”、“潲水油”等除小部分混入生活垃圾填埋外,大量餐厨垃圾进入二级市场,对人体健康构成极大的潜在威胁,因此,餐厨垃圾的处理处置越来越引起全社会的关注。

发达国家对餐厨垃圾处置技术的研究多开展于20世纪90年代左右,而国内近几年对餐厨垃圾处理问题也逐渐重视, 但对其研究及分类处理技术的应用正在探索试用之中。

一、 国内餐厨垃圾产生情况及处理现状

餐厨垃圾的处理是全世界各个国家都普遍关注和亟待解决的问题。不同的国家和地区因不同的生活方式和国情特点,对餐厨垃圾的处理一般都具有一定的差异性,我国跟其他国家不同之处在于:据统计显示,2009年全国城镇餐饮业销售额约为1.8万亿元, 如果按照一次餐饮活动的剩菜比例为1/4到1/3之间推算,我国餐饮业每年有上千亿元的销售额变成了“垃圾”。

随着近年来我国经济的快速发展, 餐饮业零售额以每年21%的速度增长,餐厨垃圾也将如滚雪球般越滚越大。以北京、上海为例,北京城市垃圾中有机废物占65%,其中餐厨垃圾占39%,上海市日均餐厨垃圾产生量约为1000~1200t。

近年来, 国内一些大中型城市纷纷探索餐厨垃圾资源化利用新模式并初步形成了北京模式、上海模式、宁波模式、西宁模式等餐厨垃圾资源化利用模式。还有杭州、苏州、重庆、厦门等许多城市也都推出了相应的管理办法, 并已开始着手制定“地沟油”等餐厨垃圾技术标准,而国家层面的《餐厨垃圾管理条例》也将适时启动。2009年11月26日,《餐厨废油资源回收和深加工技术标准》编制工作在北京工商大学化工与环境工程学院启动,这是中国第二个专门针对餐厨垃圾的国家标准。此前,第一个餐厨垃圾国家标准—《餐厨垃圾资源利用技术要求》已经上报国务院,它的实施将结束“地沟油”回收利用无章可循的局面,并与计划制定中的《国家餐厨垃圾管理条例》一起,构建起一套对餐厨垃圾无害化、再利用和资源化的政策体系。

二、目前餐厨垃圾的主要处理方式

1、粉碎直排处理

粉碎直排处理是在餐厨垃圾发生点对其直接进行破碎、粉碎处理,然后采用水力冲刷,将其排入城市市政下水管网,与城市污水合并进入城市污水处理厂进行集中处理。破碎法对于处理少量分散产生的餐厨垃圾如家庭厨余垃圾,具有价格便宜、技术简便等优点,能降低城市垃圾的含水率,减少收集量,利于提高城市垃圾的发热量。

2、填埋处理

我国很多地区的厨余垃圾都是与普通垃圾一起送入填埋场进行填埋处理的。填埋是大多数国家生活垃圾无害化处理的主要处理方式。由于厨余垃圾中含有大量的可降解组分,稳定时间短,有利于垃圾填埋场地的恢复使用,且操作简便,因此应用得比较普遍。随着对厨余垃圾可利用性的认识越来越广泛,餐厨垃圾的填埋率正在呈现下降的趋势, 甚至有国家将禁止餐厨垃圾进入填埋场处理。

3、肥料化处理

餐厨垃圾的肥料化处理方法主要包括好氧堆肥和厌氧消化两种。好氧堆肥过程是在有氧条件下,利用好氧微生物分泌的胞外酶将有机物固体分解为可溶性有机物质,再渗入到细胞中,通过微生物的新陈代谢,实现整个堆肥过程。

同时,由好氧堆肥引申出一些类似的方法,如蚯蚓堆肥是近年来发展起来的一项新技术,利用蚯蚓吞食大量厨余垃圾,并将其与土壤混合,通过砂囊的机械研磨作用和肠道内的生物化学作用,将有机物转化为自身或其他生物可以利用的营养物质。

餐厨垃圾的厌氧消化处理是指在特定的厌氧条件下,微生物将有机垃圾进行分解,其中的碳、氢、氧转化为甲烷和二氧化碳,而氮、磷、钾等元素则存留于残留物中,并转化为易被动植物吸收利用的形式。餐厨垃圾的肥料化处理的缺点是肥料质量不高,同时较高质量的堆肥方式成本比较高,推广困难。

4、餐厨垃圾处理机

餐厨垃圾处理机主要分三种类型: 一种就是将餐厨垃圾破碎后,直接排入下水道,并没有深层次的处理;一种以减量化为主,也称消化型,采用加热器使水分蒸发,减小垃圾体积;另一类以资源化为主,也可称作生化式,是先利用细菌将有机物分解之后,再将剩下的残渣作为肥料使用。餐厨垃圾处理机的优势在于没有二次污染,占地小,运行成本低,操作方便,既可用于居民厨房,也可用于餐厨垃圾产生量比较大的单位部门。

5、饲料化处理

目前的饲料市场潜力巨大。由于餐厨垃圾作为原料,价格低廉,供应量巨大,产品营养丰富、利润区间幅度较大,具有较强的市场竞争力。饲料化有两种方式:

(1)生物处理制饲料。

原理是将培养出的菌种加入餐厨垃圾密封贮藏, 菌种进行繁殖并杀除病原菌制成饲料。

(2)高温消毒制饲料。

原理是采用高温消毒原理,杀除病毒、经粉碎后加工成饲料,可供禽畜食用。比较成熟的餐厨垃圾加工饲料方法是将制粒技术、挤压膨化和干燥技术等手段综合利用。挤压后饲料中的细菌浓度要远远低于其他样品中的细菌浓度。由于挤压时不断升高的温度,一个单螺杆干燥挤压工艺可以大大减少潜在的病原菌浓度。目前已经有些厂家研制了配套技术设备并投入运行使用。

用餐厨垃圾作饲料所面临的主要问题是饲料安全,面对消毒要求的提高,必将在设备、技术等方面作相应调整,从而增加了处理成本,因此在该技术的选择方面要十分谨慎。

6、能源化处理

餐厨垃圾的能源化处理是在近几年迅速兴起的,主要包括焚烧法、热分解法、发酵制氢等。焚烧法处理厨余垃圾效率较高,最终产生约5%的利于处置的残余物,焚烧是在特制的焚烧炉中进行的,产生的热能可转换为蒸汽或者电能,从而实现能源的回收利用,但餐厨垃圾的含水率高,热值较低,燃烧时需要添加辅助燃料,从而造成投资大的问题,同时尾气处理也是一个难题。

热分解法是将垃圾在高温下进行热解,使垃圾中所含的能量转换成燃气、油和碳的形式,然后再进行利用,热解法具有广阔的应用前景,但技术尚未达到实用阶段,目前应用较少;氢作为一种高质量的清洁能源,是普遍认为的最有潜力的替代能源,很多学者对此做了研究。厨余垃圾的能源化处理必将受到越来越多的关注。

三、餐厨垃圾处理存在的问题

1、餐厨垃圾的危害

餐厨垃圾的危害主要表现在以下三个方面:首先是污染水体与大气。在餐厨垃圾中,废弃食用油脂的污染最为严重,它在水体中经过复杂的生物化学反应,产生一系列组成复杂的醛、酸等恶臭性物质, 这些物质是污染地下水和大气的罪魁之一。

其次是废弃食用油脂被不法分子加工成劣质食用油即“地沟油”、“泔水油”,人们若长期食用这些问题油脂,不但会导致慢性中毒,而且还容易患上肝癌、胃癌、肠癌等疾病。

第三是非法加工餐厨垃圾,将直接或间接地影响百姓身体健康和生命安全。

2 、餐厨垃圾处理存在的问题

(1)直接排放处理虽然简单易行,但还存在不足的方面:第一是用水量较大,增大城市污水的产生量和处理量;第二是泔脚废物在污水管网中,易沉积、发臭、增加病菌、蚊蝇的滋生和疾病的传播;第三是废物中有机组分不能得到资源利用, 同时增加了城市污水处理厂的处理负荷;第四是不利于大规模的泔脚废物处理处置。

(2)由于餐厨垃圾过高的含水率导致渗滤液的增多,符合填埋条件的土地面积减少,造成处理成本升高。而且厌氧分解的餐厨垃圾是填埋场中沼气和渗滤液的主要来源,会造成二次污染。这种处理方式将损失餐厨垃圾中几乎所有的营养价值,最终餐厨垃圾中的绝大部分碳将转化为沼气。在一个精心设计的填埋场里, 约有66%的沼气可以作为燃料重新利用,但剩余的34%将进入大气层。而沼气对全球变暖的影响约为二氧化碳的25倍,填埋对环境特别是地下水资源也构成严重威胁。

(3)堆肥的缺点是需用场地大、处理周期长,有些病菌不易杀死。并且堆肥场地产生的污水和废气将会导致新的污染,增加环境负荷。如对所产生的污水和废气进行再治理,将增加额外的处理费用。而且餐厨垃圾中的高油脂含量和高含盐量非常不利于微生物的生长,也制约了高温好氧堆肥处理工艺的效果。

(4)焚烧处理可将垃圾减少约90%,但一次性投入大,运行成本高,可回收资源浪费,大气污染较为严重。焚烧法处理生活垃圾还存在“两高一低”(含水量高、有机物含量高、热值低)的问题,这主要是由餐厨垃圾引起的。有毒有害物质主要是塑料焚烧引起的。

四、餐厨垃圾处理的对策和建议

餐厨垃圾具有明显的资源特性和污染物特性,通过建立完善的回收运输、集中处理等方面的管理制度和激励机制,对其进行资源化利用,生产沼气、工业油脂、生物柴油、肥料等产品,可从源头上治理用“地沟油”加工食用油的非法行为,避免将餐厨废弃物直接作为饲料进入食物链,也可有效解决餐厨废弃物直接排入下水道,或通过城市生活垃圾收运处理系统进行填埋或焚烧造成资源浪费和环境污染问题。推动餐厨废弃物资源化利用,变废为宝,化害为利,不仅是发展循环经济的重要内容,也是解决餐厨废弃物引发的食品安全问题的根本性措施。

1、必须建立一套完整的餐厨垃圾收运和处理处置系统

包括配套的政策法规、奖罚制度、经济高效的处理处置技术等。具体采取政府牵头、环卫系统管理企业运作,社区参与的运行模式,建立起完整的餐厨垃圾管理与处理处置体系。

2、建立餐厨垃圾处理厂,对餐厨垃圾统一收运和处理

可采用“先试点,后推广”的步骤,充分运用市场机制,不断发展壮大餐厨垃圾收运、处理的市场主体,完善餐厨垃圾收运、处理体系,最终形成餐厨垃圾收运、处理系统。

3、餐厨垃圾处理处置可采用生物转化技术

利用餐厨垃圾生产有机肥和生物肥料;采用源头减量化的微生物处理技术,把餐厨垃圾分解成二氧化碳、水和极少量的有机残余物;采用生化技术,利用废油脂生产工业原料油脂及深加工产品;采用高温杀菌干燥深加工,制成饲料和有机肥料等,采取不同的先进有效的处理处置技术, 实现餐厨垃圾的资源化回收利用。

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【关键词】 填埋场 渗滤液 处理方法

1 渗滤液的产生

垃圾处理厂填埋是我国目前垃圾处理的基本方法之一。但是垃圾填埋场中渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是填埋场中液体重力流动的产物,主要来源于雨水和垃圾内的水分。渗滤液的成分个体差异很大,主要取决于填埋场的运行时间、地表深度、生物环境及垃圾成分。另外,当地降雨情况、填埋场的地质情况及覆土层的性质等因素影响渗滤液产生多少。渗滤液产生有三个部分:一是外部水分渗入垃圾中,主要是降水、地表水和地下水;二是垃圾自身的水分;三是垃圾中有机微生物分解产生的水。由于影响渗滤液成分的因素包括物理因素,化学因素以及生物因素,所以渗滤液个体差异较大,没有共同性,本身有复杂性和污染性。如不加以处理而直接排放进环境,会造成严重的环境污染。以保护环境为目的,对渗滤液的处理是必不可少的。

2 渗滤液的特性

渗滤液具有不同于其他污水的特点,比较难处理,主要有以下特点:

(1)渗滤液组成成分比较复杂,含有多种有毒有害的物质。其中有机污染物多达77种(其中促癌物、辅致癌物5种),还含有难以生物降解的酚类化合物和苯胺类化合物等各种危险有机物。(2)垃圾渗滤液中化学需氧量、五日生化需氧量浓度可达到每升数千到几万毫克,和一般污水相比,浓度大的惊人。(3)垃圾渗滤液中含有十多种金属离子,其中铁的浓度可高达2050mg/L,铅的浓度可高达12.3mg/L,锌的浓度可高达130mg/L,钙的浓度可高达4200mg/L。(4)氨氮含量很高,且随填埋场的运行时间增加而升高,最高浓度可以达到每升数千到数万毫克,严重抑制和降低了生物处理中微生物的活性。(5)营养元素的比例失调。由于氨氮含量高,C/N的比值经常出现失调的情况:且磷元素缺乏,一般BOD5/TP大于300,比值与微生物所需要的碳磷比(100:1)相差很远。这些性质给垃圾渗滤液的处理带来了一定难度。

3 渗滤液的影响与危害

渗滤液的组成成份十分复杂,而且如果渗透土壤,就会给周围的地下水带来严重污染,从而影响人类健康。据监测,通常在距离垃圾填埋场最近的地下水中有害物质的含量和种类最多,而且一千米外仍然含有有机污染物。另外,渗滤液还有渗透持续时间长、污染物浓度高、个体差异大等特征,给治理工作带来很大困难。地下水源和周围土壤一旦被污染,想通过人为净化补救,基本上很难实现,费用也极其昂贵,从而会给环境和人民健康带来不可估计的损失。

4 渗滤液的处理方法

垃圾渗滤液的处理是城市垃圾填埋场正常运行的必不可少的环节之一。很多不同的处理方法都在研究讨论中,但是现在垃圾渗滤液处理的方法主要是生物处理、物化处理和土地处理。

4.1 生物处理

垃圾渗滤液的生物处理可分为厌氧和好氧处理2种,主要是利用微生物的分解作用、硝化和反硝化作用来去除渗滤液中的有机物和氨氮。

(1)厌氧生物处理技术:厌氧生物处理的运用已有近百年的历史。但直到近20年来,随着微生物学、生物化学等学科的发展和工程实践经验的积累,不断开发出新的厌氧处理工艺,克服了传统工艺的水力停留时间长、有机负荷低等缺点,使它在处理高浓度的有机废水方面取得了良好的效果,而且对水质、水量的变化具有很强的适应能力。它构造简单,设有气、水、液三相分离器。且不需要搅拌和水力回流、污泥回流等机械设备,耗能和建造费用少,维护管理容易。

(2)好氧生物处理技术:好氧生物技术在垃圾渗滤液处理中运用广泛,其主要有:活性污泥法、生物膜法、生物氧化塘、好氧膜生物反应器等处理方法。生物膜法和活性污泥法是在本世纪发展起来并得到广泛运用的污水处理工艺。垃圾渗滤液作为高浓度的有机废水,生物膜法和活性污泥法在其处理当中运用比较广泛。活性污泥法因其费用低、效率高而在垃圾渗滤液的处理中得到广泛的应用。这些方法对降低垃圾渗滤液中的BOD5、CODcr和氨氮有一定的效果,还可以去除另一些污染物如铁、锰等金属离子。生物膜法具有耐水量冲击的优点,可用于复杂的水质,而且生物膜上能够生长世代较多的微生物,如硝化菌之类。我国也进行了低氧一好氧两段活性污泥处理垃圾渗滤液的研究,杭州天子岭填埋场采用该法处理渗滤液,但效果不稳定。

4.2 土地处理

土地处理是人类最早采用的污水处理方法。渗滤液的土地处理包括慢速渗滤系统(SR)、快速渗滤系统(RI)、表面漫流(OF)、湿地系统(WL)、地下渗滤土地处理系统(UG)以及人工快速渗滤处理系统(ARI)等多种土地处理系统。土地处理主要通过土壤颗粒的过滤,离子交换吸附和沉淀等作用去除渗滤液中悬浮颗粒和溶解成分。通过十壤中的微生物作用,使渗滤液中的有机物和氮发生转化,通过蒸发作用减少渗滤液量。目前用于渗滤液处理的土地法主要是回灌和人工湿地。

但是土地处理系统多用于城市污水处理,在垃圾渗滤液的处理中也有人作过研究,认为施浇垃圾渗滤液后土壤的养分含量提高,通气空隙增多,土壤的肥力明显提高,但是对于重金属和有毒有害物、质浓度高的垃圾渗滤液不大适合。英国也有运用回灌法处理渗滤液的例子,但是被认为是一种非彻底的渗滤液处理方法。

4.3 物化处理

物化法和生物处理相比,物化法不受水质水量的影响,出水水质比较稳定,尤其对BOD5/CODcr比值较低,难以生物处理的垃圾渗滤液,有较好的处理效果。物化处理一般作为垃圾渗滤液处理中的预处理和深度处理,前期的物化预处理可以去除大部分垃圾渗滤液中的有毒金属离子和悬浮物。物化处理还能去除一些很难生物降解的有机物(腐植酸、富烯酸和卤代烃类化合物)。所以物化处理方法又常放在垃圾渗滤液的深度处理中。

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    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。

篇10

关键词:垃圾渗滤液、来源、特点、方法

中图分类号:TU824文献标识码: A

一、垃圾渗滤液的来源

垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水冲刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。来源主要有四个方面: 垃圾自身含水、垃圾生化反应产生的水、地下潜水的反渗和大气降水,其中大气降水具有集中性、短时性和反复性,占渗滤液总量的大部分。

二、垃圾渗滤液的水质特点

1.污染物种类繁多,成分复杂

研究显示,渗滤液中含有70多种有机物和各种重金属元素。渗滤液中含量较多的有烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等物质。

2.水质水量变化大

渗滤液的水质水量会随着外界水文地质、降雨量、堆积高度及方式、填埋规模、填埋工艺、填埋时间、垃圾本身成分的变化而变化,随机性很大。

3.COD和BOD5浓度高

在新的垃圾填埋场里,挥发性酸的存在可能会提高COD和BOD5浓度,COD最高可达80g/L,BOD5最高可达35g/L。填埋时间小于5年时,所产生的渗滤液pH值较低, COD和BOD5浓度较高,且BOD5/COD的值较高,一般为0.5~0.7,表现出良好的可生化性,同时各类重金属离子的浓度也较高。当填埋时间在5年以上时,所产生的渗滤液接近中性, COD和BOD5浓度较低, BOD5/COD的值降到0.1~0.2,NH3-N浓度较高,重金属离子浓度则开始下降。

4.金属含量高

垃圾渗滤液中含有十多种金属离子,其中铁和锌在酸性发酵阶段较高,铁的浓度可达2000mg/L左右;锌的浓度可达130mg/L左右,铅的浓度可达12.3mg/L,钙的浓度甚至达到4300mg/L。

5.营养比例失调,氨氮含量高

由于垃圾渗滤液的影响因素很多,其可生化性和C/N值存在差异。在不同场龄填埋场产生的垃圾渗滤液中,C/N值的失调和BOD5/CODcr值的较大变化常给生化处理带来一定难度。随着填埋场年限的增加,垃圾渗滤液中的氨氮浓度相应增加,最后浓度可高达10g/L。

三、垃圾渗滤液的主要处理方法

1. 物理化学法

物化处理的目的主要是去除渗滤液中的有毒有害重金属离子及氨氮,为渗滤液的达标排放和生物处理系统有效运行创造良好的条件。

2.活性炭吸附法

在渗滤液的处理中,该方法主要用于去除水中难降解的有机物(酚、苯、胺类化合物等)、金属离子(汞、铅、铬)和色度,一般情况下,对COD和NH3-N的去除率为50%~70%。

活性炭吸附法处理可适应水量和有机负荷的变化,设备紧凑,管理方便。但活性炭的价格较为昂贵,而且再生较为困难。

3. 化学沉淀法

化学沉淀中的一种主要方法是混凝。常用的混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁等,对使用时间不长的填埋场产生的渗滤液COD和总碳的去除率一般为10%~25%,而对时间较长的填埋场产生的渗滤液COD和总碳的去除率可达50%~65%。

4.化学氧化法

化学氧化法主要去除渗滤液中的色度和硫化物,对COD的去除率通常为20%~50%。氯、臭氧、过氧化氢、Fenton、高锰酸钾和次氯酸钙等是常用的氧化剂。在德国目前约有100座填埋场渗滤液处理厂,其中15座以化学氧化为深度处理工艺。但在国外化学氧化法处理垃圾渗滤液也基本处于试验阶段,其缺点是耗电量大,成本费用高。

5.光催化氧化法

谭小萍等人对影响光催化处理垃圾渗滤液的因素进行了研究, 试验表明,光催化氧化法对垃圾渗滤液的深度处理效果较好, COD去除率为50%左右,色度去除率为80%左右,有一定的可行性。BekboeletM也报道了采用TiO2处理垃圾渗滤液,在pH=5时,降解效果最好。光催化氧化技术工艺简单,无二次污染,对腐殖酸去除效果很好,但该方法在反应器设计、催化剂用量与寿命、光照时间方面需深入研究。

6.膜渗析和分离系统

膜处理一般组合使用或与其他处理方法联用,超滤或微滤常常作为反渗透的预处理。许多垃圾填埋场用反渗透法可将渗滤液的容积减少75%~80%,然后再将浓缩液回灌至填埋场。微孔膜、超滤膜和反渗透膜在渗滤液深度处理中应用研究较多,其对COD和SS的去除率可达95%。但膜分离方法一次性投资费用大,尤其对于浓度较高的渗滤液而言,处理费用很高,且该工艺产生的极高浓度浓缩液的回灌会造成电导率上升等现象,导致处理效果的下降和膜寿命的降低。广州市大田山垃圾填埋场采用反渗透处理渗滤液出水,结果表明,当进水COD为250~620mg/L时,调整进水压力为3.5MPa,则出水COD浓度几乎为零,平均透水量为30~42L/ (m2・h)。

7.吹脱法

氨吹脱作为渗滤液的预处理,能够有效地降低NH3-N浓度并调整C/N的值。吹脱分为曝气吹脱与吹脱塔吹脱。吴方同等人的试验结果表明对于氨氮浓度高达1500~2500mg/L的渗滤液,在温度为25℃,pH值为10.15~11.10,气液比为2900~3600时,氨吹脱效率达95%以上。氨吹脱工艺运行费用较高,且空气污染现象严重。

8.物化法展望

渗滤液成分的复杂化和多样化使单纯的物理化学方法难以达到处理效果, 必须与生物法联合处理出水才能比较理想。近年来发展起来的氧化技术,无论是辐照氧化,还是光催化氧化,都是借助氢氧自由基的强氧化性来达到氧化分解化合物的目的,以提高渗滤液的可生化性。目前,渗滤液的处理尚没有很成熟的工艺可供借鉴,这些强氧化技术有着良好的前景,但是基本上处于研究阶段,工程实例并不多,若要真正进行实际应用,除了要有较高的处理效率和速率,还需有尽可能低的投资费用和运行费用。

参考文献: