垃圾填埋的要求范文
时间:2024-04-09 17:57:46
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篇1
中图分类号:X70 文献标识码:A
随着城市经济的不断发展和人们生活水平的提高,每天源源不断产生的大量生活垃圾,已日益成为一个污染环境、困扰人类的社会问题。目前,垃圾填埋是最常见的垃圾处理方法,具有投资少、处理费用低、处理量大、操作简便等特点,已经在世界上许多国家得到广泛应用。据统计,我国80%以上的生活垃圾仍采用露天堆放和直接填埋的简易填埋法。但填埋也存在着诸多问题,不仅污染环境、产生对环境有较大污染的有害气体,对周边居民的身体健康造成直接威胁,还可能存在较大的安全隐患。因此,对存在问题的垃圾填埋场进行治理及生态恢复,是社会发展过程中必须解决的紧迫问题,值得我们深入研讨。
1 生活垃圾填埋场常见问题分析
当前,我国80%以上生活垃圾填埋场基本采用堆放方式。其中,大多数生活垃圾填埋场处于运行时间过长、管理不善、未做封场覆盖、垃圾渗滤液已对周边环境造成污染的局面。常见的问题有:
(1)由于长时间的堆放,十分容易滋生蚊虫,散发臭气,污染环境,并且有机物在厌氧条件下分解,往往会产生对环境有污染的有害气体,如CH4、H2S、CO2等,特别是CH4气体浓度含量达到一定程度时容易发生爆炸、火灾;
(2)生活垃圾在分解过程中产生的渗滤液,对周围环境和地下水造成严重的威胁;
(3)随着垃圾堆体的升高,填埋场也会出现大的安全隐患。
2治理目标
在治理的过程中,必须减少生活垃圾在分解过程中会产生的渗滤液,同时使地表水迅速排走而不渗到垃圾堆体中,还要控制垃圾分解产出气体的扩散,做好生活垃圾与人群、植物等外界环境的隔离建设工作。
3 垃圾处理场简介
某垃圾处理场处理场占地约10hm2,垃圾堆体呈不规则多边形,近似圆形,垃圾堆体平均厚度20多米,最大厚度达35米以上。到目前为止该场已累计接纳生活垃圾200多万吨。该场自1986年建成投入使用后,除作为垃圾堆放场使用外,还接纳少量粪便和几万吨市政污泥。该场场底没有按标准进行防渗处理,属于简易垃圾填埋场。
4治理方案的制定
我国对生活垃圾填埋场的治理广泛采用就地封场治理、异地卫生填埋、筛分后异地处理3种方式。
4.1就地封场治理
这是目前处理垃圾填埋场普遍应用的办法。通过对垃圾堆体进行必要的整形,修筑平台、便道、边坡排水渠与雨水边沟,对渗滤液进行定向收集导排,然后对垃圾堆体进行最终覆盖及植被恢复,并建设填埋气体集中收集处理系统,最终达到消除垃圾堆体的安全隐患及产生的臭味,有效减少渗滤液产生量,有效控制处理填埋气体及渗滤液对周边环境的污染,改善景观达到生态恢复的目的。
该方案具有施工工期短、见效快、费用低,操作比较容易,建成后可避免对周围环境造成污染,土地资源可得到开发利用等优点。缺点是渗滤液污染虽然可以得到有效控制,但短期内还会有少量渗滤液渗入地下,污染地下水。
4.2异地卫生填埋
该方法是将堆存的垃圾清运至标准的卫生填埋场进行卫生填埋,以达到彻底消除垃圾填埋场污染的目的。前提条件是,该地区必须具有按国家标准规范建设的垃圾卫生填埋场,并同时具有足够的接纳处理能力。
异地卫生填埋方案可彻底解决垃圾填埋场的污染问题,原场址可得到再次开发利用。缺点是清运及处理成本高,运输过程中可能造成二次污染,仍需再占用新的土地资源。
4.3筛分后异地处理
将现存垃圾进行筛选,筛上物转运至生活垃圾焚烧发电厂,筛下物堆肥或就地填埋。如需处理已堆存的200万吨陈腐垃圾,尚需增加筛分处理设施及相关设备,将需要较长的处理周期和较高的运行费用。该方案垃圾资源化、减量化效果明显,但由于垃圾堆体中含有大量的建筑垃圾,灰土含量较高,筛选困难,可利用成分少,大量筛下物仍需要填埋处理。
4.4治理方案的确定
由于异地卫生填埋和筛分后异地处理都需要具有一定接纳处理能力的卫生填埋场为依托,且目前标准的垃圾卫生填埋场除接纳每天产生的新鲜垃圾外,无富余能力接纳陈垃圾,大大制约了这2种方案的实施。因此,结合实际情况,并经可研报告的充分论证,该垃圾处理场综合整治工程最终采用了就地封场治理方案。
根据该场的实际情况制订适宜的设计方案并采取必要的工程技术处理手段。
(1)对垃圾堆体进行整形、压实和覆盖,消除安全隐患;
(2)封场覆盖系统的确定;
(3)控制垃圾渗渗液对地下水的污染;
(4)集中收集处理填埋气体,消除臭味;
(5)恢复植被,改善景观;
(6)建立封场后的监控体系。
5垃圾堆体整形
垃圾堆体整形应在勘察分析并制订针对场内发生火灾、爆炸、垃圾堆体崩塌等填埋场安全隐患的前提下进行,其目的是消除填埋作业中不规范运行所带来的安全隐患,尽量减少不均匀沉降,为封场覆盖系统提供稳定的工作面积和支撑面。堆体整形时,要求垃圾分层压实密度应大于800kg/m3,垃圾堆体顶面坡度不应小于5%。同时,CJJ112—2007生活垃圾卫生填埋场封场技术规程规定,设置台阶式收坡时,台阶宽度不宜小于2m,高差不宜大于5m。
台阶和高差的要求,规范从堆体稳定性等方面已做了充分的考虑,但从实际工程案例看,笔者认为,台阶和高差的设定,要充分考虑施工作业机具的运行、封场后期养管、堆体排水沟设置、堆体占地面积、堆体现有库容量与整形后堆体容积之间相互关系等因素,建议台阶宽度2-4m、高差5-10m为宜,台阶间边坡不宜大于1∶3,垃圾堆体顶面坡度不应小于5%。
目前,该垃圾处理场道路和排水系统不完善,填埋厚度差异较大,坡度较陡,垃圾摊铺面积较大,如按现状封场覆盖则浪费土地资源,存在不安全因素,且极不经济。
因此,制订堆体整形方案时,制订了在保证堆体稳定、施工便利、便于堆体排水沟设置等因素的前提下,反复测算堆体现有库容量与整形后堆体容积之间的关系,用较小的占地面积消纳现存的全部垃圾,以便环场道路和雨水边沟等设施的设置,并取得了较好的效果。
6覆盖层结构的确定
CJJ112-2007生活垃圾卫生填埋场封场技术规程要求填埋场封场必须建立完善的封场覆盖系统,其结构由垃圾堆体表面至顶表面顺序应为:排气层、防渗层、排水层、植被层,并对各结构层的材料和技术参数提出了具体要求。
通过对丹麦、比利时、意大利、德国、荷兰、美国、加拿大等欧美国家填埋场终场覆盖系统的分析总结,表1给出了以上各国对覆盖结构层的设置、结构层材料、取值范围和技术要求。
从表1可以看出,欧美国家填埋场封场覆盖系统基本上包括基础层、阻隔层(也称防渗层)、排水层、营养层、植被层5部分。与我国封场技术规程相比,除缺少排气层外,个别指标的技术要求要远远高于我国的封场技术规程要求。
通过充分的比选和论证,本工程防渗层决定选用1.0mm厚的HDPE膜,封场覆盖系统结构层确定为基础层+防渗层(HDPE)+排水层+覆盖支持土层+植被层(包括植被土和植被)的结构形式。
7垃圾渗滤液污染防控措施
垃圾渗滤液污染防控措施应在充分分析影响垃圾渗滤液产生量的因素前提下制订。影响渗滤液产生量的因素比较复杂,主要有降水、地下水侵入、垃圾成分、地表径流和水分蒸发等。
针对本垃圾处理场不存在地下水的侵入,也无地表水流入的特点,制订了严格控制降水渗入垃圾堆体(即产生量控制),及时将垃圾堆体内已有渗滤液导出,逐步将垃圾渗滤液水头降到最低,从而达到控制和消除垃圾渗沥液污染目标的防控技术路线。
根据确定的防控技术路线,制订的垃圾渗滤液产生量控制措施如下:
(1)对垃圾堆体进行整形,以利垃圾堆体封场后雨水径流;
(2)封场时,在堆体上设立畅通的雨水导排系统,及时将降水排出;
(3)铺设防渗层,降低封场覆盖层的渗透系数;
(4)在垃圾堆体四周修筑环场道路和雨水边沟,将垃圾堆体和周围环境隔离,防止雨水和洪水浸泡垃圾堆体。
由于垃圾堆体底部的渗滤液水头最高,堆体底部的垃圾含水率最高,应在垃圾堆体周边底部设置渗滤液导排盲沟。
渗滤液导排盲沟最后汇集到渗滤液储池,用吸污车将渗滤液送至附近标准垃圾填埋场的渗滤液处理站。
8填埋气体收集处理系统
填埋气体导排系统按有无抽取设备分为主动导排系统和被动导排系统。被动导排系统一般用于小型垃圾填埋场或对填埋气体扩散要求不高的填埋场。该系统受大气压力等条件影响较大,稳定性较差。该系统虽然能将填埋气体导出,但不能长期维持足够的压力进入处理系统。
主动导排系统与被动导排系统相比能更有效地控制和收集填埋气体,多用于对周围环境要求较高及建设填埋气体回收利用设施的填埋场。可以有效提高收集率并加速填埋堆体的稳定化速度。所以垃圾填埋场封场治理宜优先选用主动导排收集系统对填埋气体进行集中收集处理。
通常情况下,垃圾填埋场的填埋气体导排井的设置比较简单或根本没有,治理时应重新设置竖型导气井。对于规模较小或使用时间较长的填埋场的填埋气体,一般采用火炬点燃消除污染。火炬分为敞开式火炬和封闭式火炬。封闭式火炬投资高,敞开式火炬投资低,运行维护费用低,管理与维护简单。所以本工程填埋气处理采用了开放式火炬系统。
9植被恢复
植被层是封场覆盖的重要组成部分,是封场覆盖的最后一个环节,也是最重要的环节之一。植被层应由植被土和植被组成,以保护填埋场覆盖层免受风霜雨雪的侵害。同时,植被层为填埋场最终的生态恢复层,它能美化周边环境,防止雨水冲蚀土壤,利于雨水径流的收集及导排。
结合填埋场特定的环境条件,参考相关工程实例,本工程建议植被恢复选定栽植草坪。这不仅因为草坪具有保护、改善、美化环境的功能,更主要的是草坪覆盖成效快,对填埋场主体影响最小。
填埋场植被层草地为斜坡植草,所需草种应具备抵抗不良环境;根系发达,生长迅速,在短期内覆盖地面,抵御杂草;具有多年生习性,可靠匍匐枝、地下茎、根蘖、分根等繁殖,固土能力强;还具有抗旱性强、生命力旺盛、耐盐碱能力强、抗病虫能力强、管理粗放等特点。
由于植被生长的地域性要求,制订植被恢复方案时,建议设计部门与当地园林绿化相关单位咨询后再作出选择。
10封场覆盖后的监控养护措施
垃圾堆体稳定化是一个漫长的过程,一般需要几十年,所以需要密切监控垃圾堆体的生化反应状况,及时发现问题并采取必要的措施。
结语
尽管垃圾填埋在抑制垃圾污染上发挥着不可替代的作用,但是也不能忽视垃圾填埋场存在的安全隐患和垃圾堆体对周围环境的污染问题。因此,必须针对垃圾填埋场实际情况,因地制宜的制定治理措施,以有效减轻其对环境的负面影响。同时还有在管理上加强监管,提高管理水平,积极开展适合垃圾填埋场的污染治理与植被恢复工程。
参考文献
篇2
随着城市生活垃圾填埋场服务期满,很多城市填埋场和堆场面临封场问题,部分填埋场也陆续实施了封场修复。但是,由于填埋场在封场后20~30a才能稳定,潜在环境问题可能历经长期才显现,必须采用妥善的环境管理手段监控填埋场的环境污染变化,实时掌握封场场地生态环境恢复和土地稳定化情况,减少卫生填埋场封场后事故的发生,并且为封场后场地安全利用提供科学依据和数据支持[1-2]。上海市老港生活垃圾填埋场1~3期作为我国典型的大型平原型填埋场,自1989年以来承担了上海市70%以上生活垃圾填埋,共填埋处置生活垃圾3500万t。随着库容逐步使用完毕,自2005年起填埋场逐渐减少垃圾处置量,并在2010年着手开展了填埋场封场工作。根据相关规划,老港生活垃圾填埋场1~3期封场后场地作为远期备用发展用地,待填埋场稳定后进行二次利用。
1国外填埋场封场后环境管理概况
国外很重视生活垃圾封场修复及再次开发利用,封场的场地经过长期的生态修复达到相应的标准后可以开发作为娱乐场所,如高尔夫球场、各种自然生态基地、公园、植物园、苗圃等,还可以用于农业生产或建设生活福利设施,因此建立了1套较为详细的填埋场封场后的环境管理制度和计划。
1.1美国美国环境保护署在1998年对垃圾填埋场封场后的运营和维护工作提出了要求,重点对封场覆盖系统、渗沥液收集系统、地下水监测系统和气体监测系统等4个方面进行了阐述,目的在于阻止或者监测垃圾填埋场有毒有害物质的排放。根据美国联邦法规第40卷258.61(b)(1)和(2)的规定,基于填埋场封场后持续30a的维护和监测基础上,美国环境保护署批准各州可按照自身的具体情况延长或缩短这一时间周期。州际技术和法规委员会于2006年出版《Evaluating,Op-timizing,orEndingPost-ClosureCareatMSWLand-fillsBasedonSite-SpecificDataEvaluations》,对美国各州垃圾填埋场的封场和封场后的管理程序进行了详细解释,明确了渗沥液、垃圾填埋气体、地下水及终覆盖膜等4个方面的系统分级评估办法,只有达到相应的级别方可进行开发利用。
1.2加拿大加拿大对于垃圾填埋封场利用的国家层次法律法规主要是环境保护内容中固体废物的第3章Cri-teriaforAllWasteManagementUnits,Facilities,andDisposalSites,第5节ClosureandPost-ClosureMaintenance,对一般垃圾填埋场和其他垃圾填埋场的关闭及封场后管理提出了较为详细的指导,强调垃圾填埋场封场后维护的目的是为了确保填埋场封场后没有释放出可能对公众健康和周边环境造成影响的污染物,封场后必须保证建立完整的填埋场封顶覆盖层和环境控制系统,封场后维护与监测时间应不少于30a。维护与监测的工作有:①填埋场安全;②填埋气体监测和控制系统维护;③非液态状废物暴露后经重新填埋;④堆体的不均衡沉降量。在该法规中,还强调了业主方与运营方应定期向环境机构说明在垃圾填埋场封场后建设中不会造成对公众安全以及环境造成危害,如果在封场后出现重大环境污染问题需递交环境机构和区域水质管理委员会审核[3]。
1.3欧盟1999年4月EU填埋指南(CouncilDirective1999/31EC)实施生效,作为今后欧洲各国填埋处理方式的总体纲要,该指南规定了1个总体框架,各国自行制定适合本国国情的法令。该指南第10条规定,须保证至少30a的填埋场封场后管理费用,这相当于间接规定了封场后的管理期限。
1.4经验借鉴1)重视填埋场相关法律法规。经过数十年的实践和发展,国际上生活垃圾环境管理工作已经覆盖从产品生产到末端最终处置的全过程环节,封场后的环境管理体系已经成为生活垃圾管理法规体系不可忽视的一部分。2)重视填埋场封场规划。通常在填埋场的设计和施工阶段就根据国家和地方的有关法规明确封场的步骤和封场后的管理事宜。尤其是美国填埋场有关的法规更为严格,要求在填埋场的建设和运行之前确定封场规划,在场址审批时一并提交给政府环境部门审核。3)重视封场后的环境监测。研究表明,垃圾的降解周期一般为25~30a,因此要求封场后运营单位必须开展至少30a的长期环境监测,确保填埋场在封场后不对周边造成环境污染,在达到相应的安全标准后才能开发利用。
2我国生活垃圾填埋场封场后环境管理现状
2.1垃圾填埋场封场概况“十一五”以来,我国陆续出台了CJJ17—2004生活垃圾卫生填埋技术规范、GB16889—2008生活垃圾填埋场污染控制标准、CJJ112—2007生活垃圾卫生填埋封场技术规程、建标140—2010生活垃圾填埋场封场工程项目建设标准等。在这些标准规范的指导下,开展了深训市玉龙坑垃圾填埋场、南京市轿子山生活垃圾填埋场、杭州市天子岭生活垃圾填埋场等大型填埋场的封场工程实践,国内很多城市也陆续完成了填埋场封场工程,上海市老港生活垃圾填埋场1~3期、广州市兴丰垃圾填埋场等填埋场封场工程也正在进行中。2010年全国共有生活垃圾填埋场628座,处理能力38.8万t/d,另外还有简易填埋场上千座。部分卫生填埋场和大部分简易填埋场面临着库容逐渐饱和甚至超负荷填埋的情况,需要进行封场修复。按填埋场寿命20a,半数填埋场已运行10a计,预计未来10a,我国约有200余座卫生填埋场进行封场修复,约500座小型简易填埋场、堆放场进行关停修复[4]。
2.2垃圾填埋场封场后环境管理现状我国当前对生活垃圾填埋场封场主要关注封场工程技术措施,对于封场后的运行管理还较为薄弱。尽管在CJJ112—2007、GB16889—2008等标准和《生活垃圾处理技术指南》等政策文件中,要求封场后的卫生填埋场稳定以前,应进行地下水、地表水、大气、沉降等定期监测,部分大型填埋场如杭州市天子岭一期填埋场按照以上要求进行了环境监测,并设置了专门的人员对封场后的填埋场进行管理和维护。但是还有大多数的填埋场封场后由于资金、人员的缺乏,处于无人监管状态。
2.3存在问题我国部分填埋场已实施了封场修复,但封场后的环境问题在短期内没有完全显现,潜在的环境风险往往在10余a甚至数十年的长期过程才能逐渐显露。由于意识、资金的缺乏,很多封场后的填埋场没有设置专门的部门进行长期的环境监测工作,当前既缺乏长期的监测数据,又缺乏系统的模拟研究和风险评估方案,对于填埋场的稳定化评价和二次开发利用存在显著的阻碍[4]。3上海市老港生活垃圾填埋场1~3期环境质量现状及封场后环境管理对策
3.1概况上海市老港生活垃圾填埋场位于南汇区老港镇的东海之滨,距上海市市中心约60km,由东海滩涂经围垦筑堤而成,是典型的平原滩涂型垃圾填埋场。老港生活垃圾填埋场1~3期工程占地336万m2,划分为57个填埋单元。自1989年投入使用以来,处置能力从1500t/d提高到3000t/d,解决了上海市70%以上生活垃圾处理出路问题,保证了市区生活垃圾的日产日清。目前工程库区已全部填满,正着手进行封场和生态修复。其自运行以来持续开展常规环境监测工作,形成了较为详尽的运行期间环境监测基础数据库。
3.2污染物排放现状3.2.1甲烷2007年以来,场内14个监测点的填埋气体基本达到GB16889—2008要求,所有点位甲烷浓度均低于5%,其中超过0.01%的次数呈下降趋势,见表1。从不同库区甲烷排放分布看,随着填埋年限的增加,甲烷浓度呈降低趋势。
3.2.2渗沥液垃圾渗沥液经调节池、厌氧池、兼氧池、好氧池处理,最后排入东海。经过处理至排放口污水中污染物浓度仍较高,除2008年BOD5达标外,2007—2009年CODCr、BOD5、NH3-N、悬浮物均超过GB16889—2008排放限值,其中NH3-N的超标率总体趋势向上,2008年和2009年均为100%;与2008年相比,2009年各项指标都有所下降,但2009年CODCr、BOD5和悬浮物的超标率分别为91.67%、25.0%和66.67%。
3.3环境质量现状
3.3.1臭气2007年专项调查对填埋场中部臭气浓度进行监测,4个监测点的臭气浓度(30、34、40和27)中有2个超过GB14554—1993恶臭污染物排放标准二级标准值30。常规调查中2009年夏季连续3d对填埋场的填埋区和南北边界分别选取了3个监测点(1#、2#、3#)进行恶臭气体监测。从监测结果看,填埋场边界和中部区域的监测结果差异不大,均达到GB14554—1993中的二级排放标准要求,见表2。3.3.2地下水老港生活垃圾填埋场周围设有20个地下水监测点。地下水水质在2007—2009年均劣于国家地下水环境质量二级标准。CODMn、氯化物和NH3-N超标严重,枯水期、平水期水环境质量较差。与背景点水质相比较,污染监测点地下水体中氯化物监测结果与背景点吻合,NH3-N监测结果明显高于背景监测点,说明该地区由于靠近东海,地下水体中氯化物浓度环境背景值较高,填埋场地下水存在NH3-N污染。
3.3.3植被填埋场有部分场地经过简单的植被种植,植被已得到一定恢复,主要植被类型为意杨林、杂草、园林树木混植林,为区域生态系统恢复提供了较好的生境。但由于覆土层厚度、土壤盐碱度高等因素的制约,作为主要生态恢复树种的意大利杨(Populuseuramevicana)高度多维持在7~8m,胸径多维持在18cm。3.4封场后环境管理对策研究填埋场封场后填埋气体控制系统、渗沥液控制系统继续处于运行状态,填埋场终场覆盖系统也需保持完整性以防止污染物逃逸出填埋场,必须定期对这些设施进行系统的维护和保养,还要进行环境监测。因此,需设置专门的环境管理机构,制定周密和详细的工作计划开展一系列活动。
3.4.1建立环境管理机构老港生活垃圾填埋场1~3期封场后应成立专门的环境管理机构,形成1套以环境管理办公室为中心的环境管理体系。主要职能是研究决策填埋场封场后环保工作的重大事宜,并负责填埋场环境保护的规划和管理以及环境保护治理设施管理、维修、操作,负责环境监测业务。
3.4.2制定环境管理制度建立、执行并监督管理计划,对大气、废水等主要污染物制定详尽的监测、控制制度,以保证及时了解并控制污染物排放情况和对周围环境的影响情况;建立健全垃圾处理场的各项规章制度,根据国家环境标准,对填埋场重点污染源及污染物开展日常监测工作,编制表格和报表,定期上报有关主管部门,建立监测档案;参与治理工作,为污染治理服务。
3.4.3重视例行检查和设施维护封场后如果不注意后期管理,可能会对周围环境造成严重污染,因此要开展例行检查和设施维护[5]。具体要求见表3。
3.4.4实施长期环境监测为了掌握封场后场地环境污染控制和生态环境恢复状况,运营单位要建立环境监测计划及详细的监测检查环境程序,并制定处理突发事故应急响应计划。1)监测介质。填埋场在运行过程中产生的污染物主要有渗沥液、填埋气体、恶臭气体等,生活垃圾填埋场封场后,垃圾在长期的稳定化过程中还将不断产生填埋气体和渗沥液等垃圾分解的副产物,场地也会发生不均匀沉降,必须对渗沥液、填埋气体、地面沉降特性进行定期监测和处理[5-6]。此外,也应该定期对植被、动物类型和数量等方面进行监测。具体见表4。2)监测项目。①GB16889—2008中明确进行监测的项目。目前关于生活垃圾填埋场监测技术要求的标准主要是GB/T18772—2008和GB16889—2008,但前者没有对封场后的环境监测作出明确的要求,后者仅提出了对渗沥液和甲烷进行监测。②在现状评价阶段识别的关注污染物接近相应质量标准的各项指标。根据2007—2009年的常规环境监测结果和2007年专项环境监测结果,老港生活垃圾填埋场1~3期区域还存在臭气、地下水环境污染问题,部分指标超过相应环境质量标准,对这些项目要进行长期监测。③为掌握填埋场稳定化和生态恢复程度的各项增加指标。除以上2个方面外,为掌握填埋场修复效果,要对其他的项目进行长期的监测和分析,以全面掌握填埋场稳定化和生态恢复程度。
篇3
【关键词】雨污分流;节能
1、雨污分流法原理
根据环保部及国家质量监督检验局共同的《生活垃圾填埋场污染物控制标准》GB 16889-2008中9.1.3节规定,2011年7月1日起,现有全部生活垃圾填埋场应自行处理生活垃圾渗滤液。因此,目前国内新建生活垃圾填埋场一般都设置了垃圾渗滤液处理站,对场区内产生的垃圾渗滤液进行单独处理,达标后再排入市政管网或采取其他措施输送至城市污水处理场进行最终处理。
生活垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液除少量来自于垃圾自身含水外,绝大部分来自于大气降水进入填埋库区后产生的渗透液,如果能够有效的控制大气降水进入填埋库区,就能够大大减少垃圾渗滤液的产生量。据此,目前国内一般采用在场区四周设置截洪沟的方式来起到控制大气降水进入填埋库区的作用。这样做虽然可以有效防止场区四周的大量降水进入,但却不能控制降落到填埋库区范围内的降水。而一般填埋场填的埋库区面积均十分巨大,因此垃圾渗滤液的产生量通常与填埋库区的面积成正比。
场底雨污分流法(以下简称“分流法”)能够在不减小垃圾填埋库区面积的情况下,对垃圾填埋库区进行合理的分期规划,并在远期填埋库区的场底设置独立的雨水导排设施,或利用场底地下水导排设施,将垃圾填埋场运行初期(3~5年内)填埋库区场底未进行填埋区域的雨水与填埋区域垃圾渗滤液分流导排并分别加以处理的方法。
2、雨污分流法主要技术要点及实施步骤
2.1技术要点
“分流法”的主要技术要点有两点:
1)根据填埋场区地形及设计填埋总库容的参数,对填埋库区进行合理的分区,在分区的基础上对填埋过程进行合理的填埋分期规划。
2)在远期填埋库区内设置场底雨水导排设施,将雨水导排至下游垃圾坝以外。
以上两点,分期是前提,导排是关键。必须对填埋库区进行合理的分区分期,为雨污分流创造先决条件,而采取可靠的措施将雨水导出场外则是“分流法”的关键步骤。
2.2实施步骤
可根据填埋场的具体情况,按照如下三个步骤实施:
1)分区:根据填埋场地形条件结合填埋库容要求将整个填埋场分成1个以上的填埋区,面积很小地势较平坦时可只设置一个填埋区,面积较大地势起伏较大特别是整个填埋场内有若干山脊将场区分成几个天然区域时,可分成两个以上的填埋分库区。
2)分期:对分好的填埋区进行填埋分期规划,一般可按照自排水流向下游垃圾坝至上游围堤的填埋顺序,将每个填埋库区分成二到三个填埋填埋分期或更多。在一期填埋的过程中,二期和三期的场地不进行场底防渗层施工,由于在这种分期条件下,二期与三期位于排水坡向的上游,因此如果在一期与二期分界线前设置集水坑就有条件将二期与三期场地内的降水进行导排,从而达到雨污分流的目的。
3)场底雨水导排:在上述填埋分期1期与2期的分界线前设置高度在1.5m左右的临时垃圾坝一道,阻挡远期库区内的地表雨水径流进入近期填埋库区内。在临时垃圾坝前设置集水坑,集水坑采用梯形断面,一般采用上口为5x5m,下底为3.5x3.5m。在集水坑末端设置两根d500并排II级钢筋混凝土管,将雨水导排至垃圾坝外。如果远期填埋场地面积较大可适当提高集水坑容积与导排管管径。
3、雨污分流法工程实例
本方法在大连市长海县大长山岛垃圾填埋场与内蒙古兴安盟科右前旗垃圾填埋场均有实际应用。实际应有效果良好,节能效应显著。
综上所述,“场底雨污分流法”是一种值得推广的可有效降低垃圾填埋场初期渗滤液处理能耗的“节能”解决方案。
篇4
Abstract: Based on the geographical location and operating characteristics of home garbage disposal plants,the paper analyzes the reason why it's prone to lightning strikes and the importance of installing lightning protection devices. The author puts forward his own opinions on how to establish a set of safe,effective and economical lightning protection devices.
关键词:垃圾填埋场;雷电防护;隐患;措施
Key words: garbage disposal plants;lightning prevention;hidden trouble;measures
中图分类号:TM7 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)24-0222-01
0引言
人们在生活过程中,会产生大量的生活垃圾,如果这些垃圾得不到妥善的处理而随意乱堆乱放的话,将会对我们生存的环境造成巨大的破坏。目前世界大多国家都采用填埋的方式来处理生活垃圾,我国目前也是采用这种方法,但是由于垃圾填埋场的地理位置,运行特点等原因使其在雷电防护方面存在着严重的安全隐患,许多垃圾填埋场由于没有安装防雷装置曾经发生过多次雷击事故,造成了人员伤亡和财产损失;因此,在生活垃圾填埋场建立一套安全有效、经济合理防雷装置具有十分重要意义。
1隐患分析
由于生活垃圾填埋场是一年四季全天运行的生产单位,在生活垃圾填埋时,都需要有一定数量的工人和机械设备来对垃圾进行堆填处理,而在雷雨天气进行处理作业时,工人和机械设备就非常容易遭受雷击,其主要原因分析如下。
1.1 从地理位置来看
从生活垃圾填埋的地理位置来看,其地理位置具有以下两个特点:其一,为了不让生活垃圾对人们的生活造成影响,生活垃圾填埋场一般都建立在离市区较远的野外;其二,垃圾填埋场一般都建立在峡谷地带,填埋时沿着峡谷逐渐往上堆放直至填满整个峡谷,这样的地理环境本身就是雷电高发的地方,将填埋场建立在这样的地方,防雷隐患尤为严重。
1.2 从运行特点来看
从生活垃圾填埋场的生产运行特点来看,由于生活垃圾中含有大量的有机物和水分,这样的垃圾在填埋场中腐烂变质后,将会造成垃圾填埋区域的电阻率较低,而电阻率越低的地方发生雷击的可能性就越高;另外,由于垃圾在腐烂的过程中会产生大量的沼气等易燃气体,一旦发生雷击,就可能造成重大爆炸和火灾事故。
从以上两个方面的分析我们可以看出,生活垃圾填埋场的防雷隐患非常严重;因此,为了保证作业工人和机械设备的安全,确保垃圾填埋工作的正常运行,在垃圾填埋场中建立一套安全有效、经济合理的雷电防护措施就显得非常必要。
2防雷方案
一个完整的防雷方案通常包括直击雷、感应雷防护以及接地与等电位联接系统三部分。由于垃圾填埋场占地面积巨大,传统的直击雷防护手段难以做到整个场区的直击雷防护全覆盖,只能针对办公楼、宿舍楼、地磅房等重点区域做防雷保护。为了保证整个填埋区域内的雷电安全,先进的雷电预警系统是目前最佳的选择方案。下面分别就填埋区域防雷和管理区域防雷两个方面论述生活垃圾填埋场整体防雷解决方案。
2.1 垃圾填埋区域的防雷
由于垃圾填埋场的占地面积很大,长和宽一般都在几百米到几千米不等,而且垃圾是不断的往上填埋,如果采用普通建筑物的防雷方法来保护整个垃圾填埋场具有很大的不可操作性。如果采用普通建筑物的防雷方法来对整个垃圾填埋场进行保护,按三类防雷建筑考虑,我们必须在高于整个垃圾填埋场最高填埋高度的上空建设一套不大于20×20m的避雷网,这样的做法投资会很大,施工难度也很高。所以,我们认为这样的防雷方法不是很理想。
我们认为垃圾填埋场的防雷可以参考一些大型露天场所的防雷方法,例如高尔夫球场、一些大型的体育场馆等,这些建筑物在防雷方面与垃圾填埋场具有很大相似性,它们同样不可能,也没有一个场所采用了架设避的雷网格的方式来进行防雷,那么这些场所又是如何进行防雷的呢?据了解,国内的很多高尔夫球场和大型运动场馆都采用了比较先进雷电预警系统来防御雷电。例如我们大家都熟悉的北京奥运场馆之一的鸟巢,也是由于场馆范围较大,在运动场上的人员无法得到防雷装置的有效保护,他们就是采用了雷电预警系统来防御雷电。雷电预警系统通过大气电场仪实时地监测近地面大气层静电场的变化,并将检测值输入到控制系统中加以处理,从而准确侦测雷暴的产生和发展全过程,并在雷击危险来临前发出警告信号,使在危险区域作业的人员在雷暴发生前有足够的时间撤离到安全的区域,从而达到保护人员和设备安全的目的。
因此,我们认为要在垃圾填埋区完全按照规范要求安装一套完整的防雷装置是不现实的,应该采用先进雷电预警系统来对雷电活动进监测和预警,通过制定并严格执行相关的雷电防御管理制度,确保在雷电发生前,在填埋区域作业的人员有足够的时间撤离到安全区域。这是目前比较安全可靠、经济合理的防雷方案。
2.2 管理区域的防雷
管理区域一般是普通办公楼、宿舍楼、地磅房等建筑物的防雷装置,这些建筑物应该按《建筑物防雷设计规范》(GB50057-942000年版)的要求安装避雷带(针)、引下线、接地体等防直击雷装置;然后按《电子计算机机房设计规范》(GB 50174-93)的要求,电源系统最好安装三级避雷器,做到层层设防,信号线上安装相应信号避雷器,再做好等电位联结和布线等工作就可以了,这些规范性的条文此处不再详细说明。特别值得注意的是,雷电预警系统本身就是一个监控系统,也属于信息系统的范畴,在做好信息系统的防雷时,也应该注意做好这一部分的防雷。
3结束语
综上所述,我们认为,在管理区域的建筑物和信息系统应该按规范要求做好防直击雷、电源系统防雷、信息系统防雷、等电位联结以及接地系统,而垃圾填满区域采用雷电预警系统,这样所共同构建的生活垃圾填埋场防雷体系是目前国内最为先进的整体解决方案,将对整改填埋场内的建筑物及其人员和设备提供完善的保护。
参考文献:
篇5
关键词:城市生活垃圾;回收;成本收益;质疑
中图分类号:F294 文献标识码:A 文章编号:1006-723X(2012)06-0077-03
伴随着工业化和城市化的快速发展,城市生活垃圾问题作为影响城市可持续发展的重要制约因素日趋突出,治理城市生活垃圾已成为各国政府一个重要的政策问题。在美国,20世纪80年代以前几乎所有的生活垃圾都直接倾倒而没有任何家庭对其进行回收利用;而时至今日,接近全国48%的人口,约8875个社区已经实施“路边回收计划”,垃圾回收的比例从1990年的10%上升到2000年的30%(Kaufman, Goldstein, Millrath, and Themelis, 2004)。我国20世纪90年代之前,几乎没有任何的垃圾回收行为,在垃圾管理方式上主要以收集、清运和简单堆放或倾倒为主的被动、粗放式垃圾管理模式;进入21世纪以后,我国城市生活垃圾收运网络日趋完善,大多数城市都实施了垃圾分类回收工作,生活垃圾中废纸、废塑料、废金属等材料回收利用率不断提高,生活垃圾资源化利用不断提升,预计到2015年,城市生活垃圾资源化利用比例达到30%,直辖市、省会城市和计划单列市达到50%[1]。城市生活垃圾回收利用的增加主要有两方面的原因:一是随着垃圾填埋要求的进一步提高,各国政府都对垃圾填埋场的建设、运行和关停等提出了更严格的要求。如:美国1976年的资源保护和恢复法案(RCRA),中国1997年的《生活垃圾填埋场污染控制标准》,2008年对其进行了修订。这些法案或标准对生活垃圾填埋场从场址的选择、建设、运行与封场后的全过程中的污染控制提出了更加严格的要求。这就使得一部分不符合要求的垃圾填埋场被迫关闭。美国在1988年至1997年间,运行的垃圾填埋场的数量从超过8000个减少到不足3000个(Kinnaman and Fullerton, 2000),使得垃圾填埋场压力不断增大;二是环保主义之风盛行,通过回收减少垃圾排放成为主要的环保运动之一。
当前,无论是美国、西欧等发达国家,还是中国这样的发展中国家,都把垃圾回收作为城市生活垃圾管理的一个重要手段。在美国,有22个州要求所有的社区实施“路边回收计划”,还有22个州虽然没有要求实施“路边回收计划”,但要求所有的社区必须达到回收目标[2](P219-32)。而我国在《城市生活垃圾管理办法》及《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》等政府文件中均明确提出“提高生活垃圾中废纸、废塑料、废金属等材料回收利用率,提升生活垃圾资源化利用”。对于个人来说,垃圾回收已经成为很多人的一种生活方式。人们不会随意把报纸、铝罐、塑料瓶等扔进垃圾桶,而是在抛扔垃圾的时候将其分类回收,而他们根本没考虑能否将这些东西有效处理。政府和个人偏爱垃圾回收的情结是否理性?近年来,国内外垃圾回收的实践提供了大量的数据,使我们得以较深入的分析垃圾回收的效应、成本和收益。
一、回收减轻了垃圾填埋场的负担吗?
众所周知,垃圾填埋处理具有一定的外部负效应。首先是对填埋场附近居民的影响。运用享乐定价法对昆明周边的垃圾填埋场附近居民的问卷调查发现,人们对居住地远离垃圾填埋场愿意付出更高的价格(李正升,2010)。Defra(2004)研究发现,垃圾填埋场带来的不适成本约为每吨垃圾3.05~4.39美元。其次,垃圾填埋场可能会造成地下水污染。再次,垃圾填埋处理会产生二氧化碳和甲烷两种温室气体。Davies and Doble (2004)研究发现,上述两种温室气体排放的边际外部成本为每顿垃圾3.27美元(产生的甲烷未被利用)或2.22美元(产生的甲烷被充分利用)。最后,垃圾填埋处理的负外部性还包括垃圾运输过程产生的道路拥堵、空气污染和交通事故发生的可能性增加。Davies and Doble (2004)研究发现,这些成本约为每吨垃圾0.51美元。将上述负外部成本加总,处理每顿垃圾的外部成本约为5.38~8.76美元。
传统观点认为,通过回收减少垃圾流向填埋场将弱化上述负外部性。或者通过向垃圾填埋场附近的政府和居民支付费用而进行内化。但对美国宾夕法尼亚的研究发现,垃圾填埋场向当地政府和居民支付的费用约为每吨垃圾4.05美元,缺口为1.33~4.71美元,政府将不得不通过强制性垃圾回收来降低这部分外部性,而回收的预算投入却高达每吨40~50美元(SWANA,1995)。这种成本收益倒置的现象刚好验证了中国古代的成语“杀鸡取卵”,可以说通过垃圾回收来降低垃圾填埋场的负担将会得不偿失。唯有对垃圾填埋进行不断的技术创新,才是减少其外部效应的根本措施。
二、回收能有效保护自然资源和环境吗?
篇6
关键词:垃圾填埋;危害;特点;控制
渗滤液的危害主要分为两个方面。其一是由填埋场逐渐向地下渗漏,日积月累后,污染物会随着地下水逐步向四周扩散从而造成地下水污染。其二渗滤液在未经过处理之前就被用来灌溉农田或者直接被排入江河,这样会直接污染地表生物和水生生物,同时也会污染地下水。此外随着食物链的传递,渗滤液中的亚硝酸盐、重金属离子等最终会进入人类体内,对人们的健康造成巨大影响。镉会造成“骨痛病”,而汞会损害人的心脏、肠胃和神经系统。此外,渗滤液中还含有多种有机污染物,可能会致癌,不少存在于美国和我国EPA优先控制污染物黑名单中。
1 垃圾场渗漏液特点
垃圾填埋场的渗滤液不同于一般工业废水,有其特殊性,具有特征如下。
1.1 垃圾成分:各个垃圾填埋场主要含有的垃圾种类不同,这就造成了渗滤液的组分不同。若垃圾主要是由废弃的纸张、厨余和植物等组成时,有机物含量较高,则渗滤液中就会含有大量COD、BOD和氨气。若垃圾主要由旧金属构成,则渗滤液中的重金属含量就会相应较高。
1.2 垃圾分解:垃圾在逐步分解阶段可能会消耗部分氧气,导致填埋场内氧气含量的变化,一般由以下五个步骤组成:
①调整。在垃圾处理最初,由于填埋场内有充足的氧气,垃圾会逐渐消耗这部分氧气,持续过程大约只有几个小时。消耗氧气的原因主要是由于垃圾中的糖类和氧气发生氧化还原反应生成水和二氧化碳。由于氧气的存在,垃圾中的氮和硫也会被氧化为硝酸根和硫酸根离子。这个步骤中的氧化过程能够减少垃圾中的可溶糖类,从而也使得后续步骤中的酸积累相应减少。此步骤中产生的渗滤液一般较少,产生的污染物主要是垃圾中的颗粒,渗滤液中含有一定浓度的硝酸根和硫酸根离子。
②过渡。在上一步骤之后,填埋场内的氧气基本被消耗完,水分含量达到饱和,填埋场由富氧状态转变为缺氧状态,硝酸根和硫酸根离子代替氧气成为了电子受体,在还原菌的影响下两者浓度均有减少。此过程历时较短,产生的渗滤液也不多,没有甲烷生成。由于填埋场逐渐形成水解酸化环境,渗滤液的pH值下降,并能检测出少量VFA。
③发酵。随着填埋场的氧气逐步减少,厌氧微生物如产酸菌和水解菌快速繁殖,使填埋场的环境完全酸化。水解是指含氮有机物和碳氢化合物在脂肪分解菌、蛋白质分解菌、纤维素分解菌等微生物的作用下转化为糖类、细胞原生质和醇类的过程。酸性发酵最终生成的是氢气或醋酸,一般是通过产氢菌和醋酸分解菌在水解过程中产生可溶物质提供电子来实现的。在这个步骤中,垃圾中固体有机物迅速水解,产物经过酸发酵产生氢气和醋酸囤积在渗滤液中,渗滤液中有机物含量增加,pH值进一步下降。但在后期会受到VFA影响,水解和酸化速率均被抑制。
④生成甲烷。上述步骤产生氢气和醋酸后,甲烷菌会利用其作为电子供体来进一步在厌氧环境下发酵生成甲烷。此步骤进行过程中,也伴随着持续进行的水解反应和酸发酵反应。当越来越多的含氮有机物发生水解和酸转化后,渗滤液中氨氮浓度增大,同时硝酸根和硫酸根离子持续被还原为氮气和硫离子。由于脂肪酸的消耗,渗滤液的pH值在此过程中会逐步上升到7以上,在碱性溶液中重金属离子会生成沉淀而脱离渗滤液。可见,当在厌氧环境下产甲烷过程开始后,渗滤液中的易降解物质如挥发性脂肪酸逐渐成为沉淀分离,残留物质主要为难降解物质,渗滤液呈碱性,重金属离子浓度相较之前大大下降。
⑤成熟。当垃圾慢慢降解后,渗滤液的组成渐渐趋于稳定,VFA和COD浓度均已经达到很低的水平,满足排放标准。同时,也不再有甲烷产生,此时收集的气体中以二氧化碳、氮气和氧气为主。
1.3 外部水的影响:填埋场之外的水进入填埋场会对渗滤液造成很大影响,主要体现在对渗滤液的稀释和对不同阶段降解的影响。若碰到多雨季节,大量外部水进入填埋场,使渗滤液的体积大大增加,从而起到了稀释的效果,使得污染物在渗滤液中的浓度相对较低。渗入的外部水越多,就越容易达到填埋场的持水能力,从而产生渗滤液,之后的水解、酸化、甲烷生成等步骤也会相应提前发生。同时,渗入的外部水越多,场内微生物分解垃圾的能力就越强,造成最初渗滤液中污染物浓度较高,但在污染物陆续降解后,其浓度就会很快下降。
2 渗漏液控制系统构建分析
按目前技术水平,渗漏液控制系统一般可依次分设为四层:
2.1 防止渗入层
该层的主要用途是防止运行过程中填埋场内的渗滤液渗漏到地下水体或者土壤,此外也能防止外部水进入填埋场。根据各国的国情,目前主要有两套防止渗入系统。其一是采用厚度为0.6米的压实黏土与土工膜组合而成的符合防渗系统;其二是仅有人工黏土和天然黏土两种黏土构成的防渗系统。为了保证水平方向渗滤液也不会渗漏,一些填埋场还会利用挡水坝、地连续墙、帷幕灌浆等来进行进一步防御。
2.2 加强防护层
加强防护层能够有效减小垃圾的渗透系数,从而起到阻挡外部雨水进入渗滤液的作用。此外,加强防护层还能防止质量较轻的已被填埋物随风飘扬污染周边环境。同时,该层还可以防止鸟类等进入填埋场觅食,从而可能引起的蚊虫滋生、病菌传染等。目前,对于加强防护层并没有一个统一的标准,各国均根据实际情况来进行选择和建设。美国一般要求在填埋垃圾层上还需要覆盖高度为15厘米左右的砂土或黏土;我国对于覆盖层的高度要求一般为20至30厘米。
2.3 最终覆盖层
该层位于填埋场垃圾体的最外层,主要是用来防止降雨进入填埋场,避免渗滤液被稀释。对于该层,各国现阶段也有不同的设计与要求。发达国家通常要求封闭填埋场时要铺设压实的低透水性土层、气体排放层、排水层、土工膜以及保护层。我国则一般在封闭填埋场时先在其垃圾体上方铺设厚度为30厘米左右的自然土,随后再覆盖15至20厘米左右厚的黏土,并要保证适当的坡度。
2.4 调节池
渗滤液最主要是由降水形成的,质量和体积会随着实际降水情况而时刻改变。但是就实际而言,每个处理站每天能处理的渗滤液量基本为定值,因此碰到多雨季节,相关部门应当及时将多余水分储藏到调节池内,从而填补少雨季节正常运行处理站水量的空缺。调节池应当保证一定体积,防止渗滤液外渗,同时还应该设计为厌氧环境,方便渗滤液在其中水解、酸化。
3 小结
对于垃圾卫生填埋来说,如何处理好渗滤液是一个十分重要的问题。填埋场产生的渗滤液体积庞大,且填埋时间不同时污染物的含量也不同,因此为了提高填埋场质量,相关部门应当从各个方面入手,合理地处理好渗滤液。
参考文献
篇7
一、设计、建设阶段积极探索全密闭工艺
在早期设计工作中,北京环卫集团不仅注重其防臭控臭的效果,而且注重其在雨水导排收集方面的功能。在确定了相应的分流方式的基础上,设施对膜上、膜下的雨水收集系统的细节进行了严密的设计。参考往年降雨量的经验值、铺设的面积、膜上雨水的导排速度、总体地势等因素,设定了膜边缘导排沟的承载能力,包括深度、长度、宽度、坡度等细节要求,使雨污分流系统在设计中能够与全密闭系统相适宜。在施工建设中,各填埋场严格按照初步设计的规范进行了全密闭系统的施工。从材料的选用、挖沟的尺寸等质量方面,到施工进度方面均进行了规范的控制。
自2010年9月开始,各填埋场陆续开始实施全密闭作业,新工艺采用HDPE膜对7天内的垃圾进行全密闭处理。在2011年雨季的运行中,各填埋场对该系统在雨污分流方面的功能不断进行修整,使各填埋场的全密闭系统在雨污分流方面的功能趋于完善,成果显著。在“7·21”特大暴雨当天,除作业区少量雨水进入堆体外,其余区域的雨水经雨水导排系统均全部排出场外,真正实现了雨污分流,有效地减少了渗滤液的产生。
二、全密闭工艺的优势
传统的卫生填埋具有工艺简单、投资较省、运行费用较低等优点,在很长一段时间内是业内广泛采用的一种垃圾处理方式,但技术可靠性有待提高。因为传统填埋工艺主要以黄土覆盖为主,采用黄土作为覆盖材料,增加了作业区内雨污分流难度,雨水容易进入垃圾堆体,导致渗沥液产生量增加。大量使用稀缺的黄土,不仅浪费了填埋库容,也不利于渗沥液均匀下渗,易造成垃圾堆体渗沥液处在高水位,影响边坡稳定性。
随着人们物质文化生活水平的日益提高,传统填埋工艺对环境所带来的即时和潜在的危害已不能满足现代社会对环境保护的高标准要求,如渗沥液的大量产生和填埋气体的扩散会直接导致环境和地下水的污染。全密闭工艺相对于传统填埋工艺而言,优势明显。
首先,它具有重要的控水作用。一方面有效地阻隔了雨水渗入垃圾堆体,减少了渗沥液的产生,降低了水处理系统的运行压力。以北神树卫生填埋场为例,2012年7—8月雨季期间,总降雨量为502.3mm,雨污分流系统导排雨水约3600吨,每日渗沥液产生量基本稳定保持在200吨/日左右,与未降雨时期基本相同,没有出现未实施全密闭作业工艺情况下,降雨之后渗沥液产生量暴增的现象。另一方面全密闭作业增加了填埋堆体边坡的安全稳定系数。全密闭膜面按照1%的坡度铺设,四周膜的边缘设置雨水边沟,能够快速将雨水汇集到平台的雨水边沟,统一收集导排。边坡上铺设HDPE膜,有效缓解了暴雨对边坡的冲蚀,保护了边坡的稳定性及安全性,防止边坡滑坡和垮塌事故的发生。“7.21”的强降雨未对垃圾堆体造成任何损害,第二天生产正常有序进行。
另外,垃圾堆体及围坝全面膜覆盖可有效减少填埋气体的无序外溢,减少对周边环境的空气污染,有效降低设施扰民和民扰事件的发生。以北神树卫生填埋场为例,以往未实施全密闭之前,填埋气的有效收集处理率约占总体产生量的60%左右。实施全密闭以来填埋气的有效收集处理率可达到90%,减少了填埋气的排放量,降低了臭味对周边的影响,历次政府专业环境监测各项空气质量均满足要求,周边群众普遍反映空气质量有明显提高,民扰设施的压力大大降低。
其次,垃圾堆体及围坝全面膜覆盖使得填埋堆体变成了一个大型储气包,大大降低了可燃气体从填埋堆体中无序自然扩散,增加了可燃气体的储气及收集总量,并通过人为控制每日抽气量,有效消除了冬季填埋气产气量不足、可燃气体储存量少而造成的发电设备不稳定运行状况,提高了能源利用效率。
还有,垃圾堆体全密闭作业工艺的实施,严格控制了垃圾暴露面面积和存在时间,从而有效控制了蚊蝇的繁殖生长时间和空间,大大降低了蚊蝇总数。
垃圾堆体全密闭作业减少了干旱多风季节垃圾堆体表面扬尘及飘飞物的产生及扩散,进一步降低了对环境的不良影响。
篇8
关键词:简易垃圾;填埋场;封场治理
中图分类号: R124.3文献标识码: A
引言
目前,我国正处在城市化的进程之中,城市经济的迅速发展和城市人口的迅速增加,带来了一系列的城市问题,城市生活垃圾的处理与外置就是其中之一。城市生活垃圾问题日趋严重,主要表现在:垃圾产量逐年递增,城市生活垃圾年清运量从2000年的1.18亿吨增长到2011年的1.64亿吨,平均每年增长4%左右。城市生活垃圾产量的持续增长将耗用更多的垃圾处理设施用地、建设投资及运行费用。目前世界上生活垃圾的处理方法主要有填埋、堆肥和焚烧三种,相对于焚烧和堆肥,填埋处置方式有着投资少、处理费用低、处理量大、操作简便、能处理处置多种类型的废物,且能回收沼气、恢复利用土地。我国是发展中国家,经济实力较弱,垃圾中可燃成分少,填埋是现阶段我国城市生活垃圾处理的最主要方式,约占垃圾全部处理量的80%以上。在今后相当长的一段时间内,填埋仍将是我国城市垃圾的主要处理技术。
1、简易垃圾填埋场存在的主要问题
1.1、大多数为非正规填埋场,数量庞大、分布分散
我国垃圾填埋场主要分为非正规填埋场和正规填埋场。其中,非正规填埋场包括简易填埋场(利用地形随意填埋、无任何环保措施)和受控填埋场(环保措施不齐全或未达到环保标准),正规填埋场为环保措施齐全并达到环保标准建造的卫生填埋场。自20世纪90年代中后期,卫生填埋场在我国开始正式投入使用;而在此之前,我国填埋场基本上全部是不符合环保规范的非正规填埋场。我国非正规填埋场分布无序、数量庞大,具有规模性的非正规填埋场已超过3000座。
1.2、部分填埋场地处城区或近郊区,占用大量城市土地资源
随着城市化进程的加快,原本处于城市远郊区的填埋场逐渐成为城市近郊区或城区范围。若不对其进行有效治理,不仅浪费大量城市土地,而且形成景观污染,制约周边区域的开发建设。
1.3、垃圾填埋场封场不规范,对周围环境污染严重
填埋场的封场工程一般由垃圾堆体整治、终场覆盖与生态恢复系统、雨水导排与防渗系统、渗沥液处理系统、气体导排与处理系统等组成。这样可最大限度地减少对环境的二次污染,有利于填埋场的稳定和无害化。但是,绝大多数的非正规垃圾填埋场封场或停止使用后,往往由于资金短缺、环保意识淡薄等原因,无法进行规范封场。多数非正规垃圾填埋场仍然是垃圾暴露于大气中,或只经过简单的覆盖,其填埋气体和渗沥液对周边环境包括土壤、空气、地表水及地下水等造成深度污染。
1.4、传统垃圾填埋场稳定时间长,形成占地效应
由于地区的气候条件和垃圾组成等因素的影响,不加人工调控情况下传统填埋场稳定化过程长达几十年,在封场后一般要30—50a才能完全稳定,达到无害化,其存在形成长期占地效应。美国资源保护与恢复法案D卷规定,生活垃圾填埋场在封场后需进行为期30a的维护和监测。
2、治理方案的制定
2.1、就地封场治理
这是目前国内外处理简易垃圾填埋场普遍应用的办法。通过对垃圾堆体进行必要的整形,修筑平台、盘山道、边坡排水渠与雨水边沟,对渗沥液进行定向收集导排,然后对垃圾堆体进行最终覆盖及植被恢复,并建设填埋气体集中收集处理系统,最终达到消除垃圾堆体的安全隐患及产生的臭味,有效减少渗沥液产生量,有效控制处理填埋气体及渗沥液对周边环境的污染,改善景观达到生态恢复的目的。该方案具有施工工期短、见效快、费用低,操作比较容易,建成后可避免对周围环境造成污染,土地资源可得到开发利用等优点。缺点是渗沥液污染虽然可以得到有效控制,但短期内还会有少量渗沥液渗入地下。
2.2、卫生填埋处理技术介绍
卫生填埋一般可分为五种类型:
2.2.1、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。
2.2.2、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;
2.2.3、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;
2.2.4、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;
2.2.5、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。
2.3、垃圾堆体整形
垃圾堆体整形应在勘察分析并制订针对场内发生火灾、爆炸、垃圾堆体崩塌等填埋场安全隐患的前提下进行,其目的是消除填埋作业中不规范运行所带来的安全隐患,尽量减少不均匀沉降,为封场覆盖系统提供稳定的工作面积和支撑面。堆体整形时,要求垃圾分层压实密度应大于800kg/m3,垃圾堆体顶面坡度不应小于5%。同时,CJJ112—2007《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程》规定,设置台阶式收坡时,台阶宽度不宜小于2m,高差不宜大于5m。
台阶和高差的要求,规范从堆体稳定性等方面已做了充分的考虑,但从实际工程案例看,笔者认为,台阶和高差的设定,要充分考虑施工作业机具的运行、封场后期养管、堆体排水沟设置、堆体占地面积、堆体现有库容量与整形后堆体容积之间相互关系等因素,建议台阶宽度2~4m、高差5~10m为宜,台阶间边坡不宜大于1∶3,垃圾堆体顶面坡度不应小于5%。
2.4、原位好氧生物反应器
国外已经对垃圾填埋场的治理开发出比较成熟的好氧生物反应器技术。好氧生物反应器填埋技术,可以加快降解、减少有害有味微量气体的排放,减轻渗沥液的毒性,并能够显著缩短填埋场稳定化需要的。将垃圾完全降解的时间,使其从传统填埋场的50a减至1-2a,而且由于在原地进行治理,避免了征用土地和运输费用,将环境污染控制在很小的范围内。
3、结语
目前我国封场填埋场数量巨大,大多数是非正规填埋场,部分处于城区或近郊区,且绝大多数封场不规范,稳定时间长,对周围环境污染严重。从封场填埋场治理技术水平、国家政策和法规的支持力度及城市经济的发展水平等方面来看,封场填埋场的成功治理具有一定的可行性和必要性。
参考文献:
[1]陈峰,高洪振,于明泉,田忠平,房飞祥,张德祥.简易垃圾填埋场综合治理方案[J].环境工程,2011,01:89-91.
[2]刘四海.中小城镇简易垃圾填埋场封场设计[J].广东化工,2011,09:280-281+270.
篇9
关键词:垃圾 填埋新工艺
Abstract: with the development of the national economy, the increase of urban population and the improvement of people's living standard, city life garbage is abnormal increase rapidly. City urbanization process is speeding up in our country, the villages and towns economy more developed areas of rural living garbage has increasingly become an important part of the environmental pollution. It is estimated that the future of urban living garbage will increase at an annual rate of about 10%, so autumn science, reasonable, economy, and effectively given urban living garbage has become an urgent issue in modern environmental protection work. In this paper, the situation of garbage in city to talk about the new technology of landfill, hoping to contribute.
Key words: new technology of landfill
中图分类号: R124.3文献标识码:A
目前,生活垃圾的处理方法很多,主要有堆肥法、填埋法、焚烧法、蠕虫法和热解法等。对于普遍存在城市膨胀、垃圾有机成分低、含水率高、污染日益严重的中国来说,垃圾填埋目前仍是中国大多数城市处理生活垃圾的主要方法。
我国的垃圾填埋场可以分为三个等级:1、简易填埋场2、受控填埋场3、卫生填埋场
垃圾的填埋工艺总体上服从“三化”(即减量化、无害化、资源化)的要求。垃圾由陆运进入填埋场,经地衡称重计理,再按规定的速度、线路运至填埋作业单元,在管理人员指挥下进行卸料、摊铺、压实并覆盖,最终完成填埋作业。
建有防渗设施是现代卫生填埋场区别于传统垃圾填埋场的重要标志。
防渗系统的主要作用是将填埋场与外界隔离,防止渗滤液污染地下水、地表水进入垃圾填埋体,以减少渗滤液产生量,也有利于填埋气体的收集与利用。用于填埋场防渗衬层的材料有无机天然防渗材料、天然与有机复合防渗材料和人工合成有机材料三大类。防渗方式一般可分为自然防渗和人工防渗,人工防渗又分为垂直防渗和水平防渗。
渗滤液的处理技术
渗滤液就是垃圾在填埋处理之后,由于垃圾分解后所产生的内源水和外来水分(包括大气降水、地表水和地下水入侵)形成的液体。城市生活垃圾渗滤液有许多有害成分,如:水质浑浊,有恶臭,COD、三氮含量高,油、酚污染严重,大肠杆菌群超标,有些渗滤液如:汞、镉、铅、锰等有毒重金属也超标。这些重金属往往在缓慢的迁移过程中容易进入食物链,最终在人体内积累引起重毒。渗滤液处理方法根据是否可以就近接入城市生活污水处理厂分成两类,即合并处理与单独处理。合并处理就是将渗滤液引入附近的城市污水处理厂进行处理,这也可能包括在填埋场内进行必要的预处理。渗滤液单独处理方案按照工艺特征又可分为生物法、物化法和土地法等。生物法主要包括厌氧和好氧两类。物化法又包括混凝沉淀、活性炭吸附、膜分离和化学氧化法等。混凝沉淀主要是用Fe3+或AL3+混凝剂;粉末活性炭的处理效果优于粒状活性炭;膜分离法通常是运用反渗透和超滤技术;化学氧化法包括用臭氧、高锰酸钾、氯气和过氧化氢等氧化剂,在高温高压的条件下的湿式氧化和催化氧化(如臭氧的氧化率在高PH值和有紫外线辐射的条件下可以提高)。与生物法相比,物化法不受水质水量的影响,出水水质比较稳定,对渗滤液中较难生物降物的成分,有较好的处理效果。土地法包括慢速渗滤系统、快速渗滤系统、表面漫流系统、湿地系统、地下渗滤处理系统及人工快渗处理系统等多种土地处理系统,主要通过土壤颗粒的过滤、离子交换吸附、沉淀及生物降解等作用去除渗滤液中的悬浮固体和溶解成分。土地法由于投资费用省、运行费用低,从生命周期分析的角度来看是最有价值去大力研究开发的处理方法。
1、生物法是渗滤液处理中最常用的一种方法,由于它的运行处理费用相对较低,有机物被微生物降解主要生成二氧化碳、水、甲烷以及微生物的生物体等对环境影响较小的物质,不会出现化学污泥造成二次污染的问题,所以被世界各国广泛采用,生物法处理渗滤液的难点是氨氮的去除。
2、物化法。物理化学法一般是作为生物处理的预处理工艺,以减轻生物处理的负荷;或作为生物处理的后续保证工艺,以确保最后出水水质达到设计要求。物理化学法处理渗滤液的主要方法有混凝沉淀法—气浮法、氨吹脱、吸附、膜分离技术以及化学氧化法等。混凝沉淀法—气浮法是水处理的一个重要该当,主要用来去除水中小型的悬浮物和胶体。在渗滤液处理工艺中,它主要用于渗滤液中的悬浮物、不溶性COD、脱色以及重金属的去除,对氨氮也有一定去除效果。混凝沉淀法—气浮法作为渗滤液处理的关键技术,既可以作为前处理技术,减轻后处理设施的负荷,又可作为后处理技术,成为整个处理过程的保障技术。
三、对重金属的去除
渗滤液中含有多种金属离子,其中某些金属离子会抑制微生物的活性,影响后续生物处理设施的效率。对于重金属的去除一般采用加入石灰和絮凝剂的方法,使其形成难溶于水的氢氧化物沉淀,再与絮凝剂作用发生沉降分离。
填埋场气体收集和导排方式
导排系统的作用是减少填埋场气体向大气的排放量和地下的横向迁移,并回收利用甲烷气体。填埋场气体的导排方式一般有两种,即主动导排和被动导排。
主动导排是在填埋场内铺设一些垂直的导气井或水平的盲沟,用管道将这些导气井和盲沟连接至抽气设备对导气井和盲沟抽气,将填埋场内的填埋气体抽出来。
主动导排系统主要有以下特点:(1)抽气流量和负压可以随产气速率的变化进行调整,可最大限度地将填埋气体导排出来,因此气体导排效果好;(2)抽出的气体可直接利用,因此通常与气体利用系统连用,具有一定的经济效益;(3)由于利用机械抽气,因此运行成本较大。
主动气体导排系统主要由抽气井、集气管、冷凝水收集井和泵站、真空源、气体处理站以及按气体监测设备等组成。
五、结论
随着工业化和城市化的推进,人民的物质化水平日益提高,垃圾的产量和成份也迅速增加和变化。目前,我国垃圾填埋场进入高峰期,国家环境科学研究院专家赵章元说:“我国许多城市已形成了垃圾包围城市的严重局面。”垃圾产量和成分的迅速增长,给城市的发展和管理带来了新的挑战。垃圾卫生填埋是垃圾处理最常见也是最终的处理方式,占垃圾处理总量的70%。填埋场垃圾如果处理不当,不仅白白浪费可利用资源,还会造成严重的二次污染,失去卫生填埋的最初意义。所以,我们还需要研究出更多的垃圾填埋的新工艺,确保环境的可持续发展。
参考文献
[1] 杨辉. 生活垃圾渗滤液运移的温度—渗流耦合作用研究[D]. 西南交通大学 2008
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关键词:城市生活垃圾填埋场;选址;适宜性;区划
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.190
人类生产、生活中必然会产生垃圾,只要是人生活的地方就会有垃圾产生。随着社会的快速发展,尤其是随着城市化进程的推进,世界各国垃圾均以快于本国经济3倍的速度增长,从上世纪九十年代初期的资料中可以看出,每年全世界均会产生(80~100)108t的垃圾,我国每年大约会产生城市生活垃圾0.8108t[1],数量庞大的各种垃圾严重污染着人类的生活环境。到目前为止,城市垃圾的处理方法主要有堆肥、填埋及焚烧等几种方法,这些方法各有利弊,其中填埋法是目前被认为的最终处理技术,但是其中也存在很多技术上的问题。下面我们首先分析影响城市垃圾填埋场选址的因素,然后结合这些因素浅析城市生活垃圾填埋场选址的适宜性评价,最后基于城市生活垃圾填埋场选址区划与环境保护展开论述,从整体上针对城市生活垃圾填埋场址适宜性区划的相关问题进行分析和研究。
1 垃圾填埋场选址的影响因素
1.1 城市垃圾的危害
城市生活垃圾与人类关系非常密切,特别是在人口密集的城区内,每天都有大量生活垃圾产生。随着近年来社会经济的快速发展,各城市都不断扩大,城区人口越来越集中,生活垃圾量不断增多,尤其是近年来随着塑料、干电池及多种包装材料的大量应用,生活垃圾的成分变得越来越复杂,产生的危害也非常大,城市垃圾消纳问题开始突出出来。然而当前很多城市垃圾填埋场仅关注填埋场设计,忽视了对选址的研究,很少对垃圾填埋场选址论证相关问题进行分析,虽然设计中采用了一些防渗措施,但是一旦出现故障,渗液将会对周围环境造成严重危害,不仅危害当地的地下水和土壤[2],同时还会对人类的健康造成威胁。
1.2 选址影响因素分析
城市中生活垃圾填埋场场址的选择是一项综合性较强的工作,不仅与填埋场建设、建成后的经营与管理直接相关,同时与垃圾填埋场建设是否可以实现最终无害化处理总目标的实现直接相关。填埋场选址的总原则在于综合考虑当地的经济与环境效益,从填埋场建设一直到使用的整个过程,都要利用经济合理的方案、尽量投入较少的投资,同时确保建设使用中、使用后对外部环境的影响达到最小,不能造成周围地下水、地表水、土壤等环境发生恶化,满足环保的目标。城市生活垃圾填埋场厂址选择涉及到了很多因素,例如当地经济发展情况、地理地形条件、环境地质条件等[3],影响因素非常多,可见城市生活垃圾填埋场选址是一项非常复杂的工作。
2 城市生活垃圾填埋场选址的适宜性评价
通过对城市当地地形地貌、气象条件及水利规划等资料进行全面分析,针对各选址影响因素进行量化处理,最终得到各影响因素的相对权重值,然后按照层次分析综合评价数学模型对其展开计算和分析,按照计算结果展开适宜性区划,合理划分出垃圾可填埋、限制填埋及禁止填埋的区域。此外,分别在限制填埋与可填埋区确定具体的垃圾填埋场地。
按照城市规划、生活垃圾填埋场选址等有关影响因素,基于具体城市的生活垃圾填埋场,建立选址适宜性评价层次结构模型。根据层次结构中不同评价因素的重要性,通过两两比较达到最终的量化构造判断矩阵,经过仔细计算处理后可以得到各影响因素的权重。按照划分出的具体单元网格,从左到右依次进行计数及标记,并按照各单元影响因素的实际贡献权重,利用综合评价数学模型展开评价。
3 城市生活垃圾填埋场选址区划与环境保护
按照上文中得到的选址适宜性评价结果,可以将城区划分成可填埋、限制填埋及禁止填埋三个不同区域,然后利用MapGIS空间分析中的grd模型[4],可以绘制出适宜性选址区划图,结合实际情况从中优选出未来的生活垃圾场选址首选区,这些区域不仅封闭性较好,同时对周围环境的影响也比较小。
从环境保护方面来看,城市生活垃圾填埋场选址不仅要满足相关规范与标准的要求,同时还要获得场址周边群众的认可,由于生活垃圾填埋场建设将会伴随污水、蚊蝇、恶臭等一系列问题,加上人们普遍对垃圾有一种厌恶感,因此垃圾场选址过程中通常周边居民的反映非常强烈,存在较大阻力,因此选址工作中存在种种困难。然而,生活垃圾填埋场是改善当地环境质量、实现可持续发展目标的重要市政设施,所以选址工作是多种利害关系的权衡,这一点不H在工程可行性研究报告中有所体现,同时也是环境影响评价中非常重要的一个环节。
城市生活垃圾填埋场选址直接关系到项目建设的成败,涉及的层次比较复杂,是垃圾填埋场建设中一个至关重要的环节。填埋场选址必须结合相关规范与标准进行,综合考虑当地地形、位置、水文等条件对成本、投资及环境造成的影响,通过多方案对比之后最终确定填埋场址。
4 结语
综上,本次研究中针对城市生活垃圾填埋工程项目建设标准及相关规范进行了学习,根据近年来的环境影响评价工作,总结出城市生活垃圾填埋场选址适宜性区划的几点个人意见:充分收集项目背景资料、周边环境资料、场地资料,在此基础上针对强制性条文进行逐条分析,最终得到是否满足条文规定的结论;结合选址的影响因素,结合环境保护的相关标准,给出不同的选址方案;综合各项影响因素,利用多方案比选的方式最终确定填埋场址。
参考文献:
[1]王若成.基于GIS-AHP技术的烟台市生活垃圾填埋场选址决策系统的研究与实现[J].山东省农业管理干部学院学报,2011(06):163-165.
[2]韩丹,石峰,柴晓利,陈浩泉,赵由才.生活垃圾填埋场甲烷自然减排的新途径:厌氧与好氧的共氧化作用[J].环境科学学报,2011(04):791-797.
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