废品填埋场:暖房气体减少排放新沙场彩世界彩
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他们的结论是:中国垃圾填埋场实施低碳情景可减排54%的甲烷,同时可使近1000万人免受填埋场恶臭影响,温室气体减排与环境健康协同效益显著。

图1 好氧生物反应器填埋场概念图

垃圾填埋后对环境造成的污染是多方面的。监测结果表明:目前全国尚无一家城市生活垃圾填埋场所排放的污染物全部指标均达到国家标准。这些污染物如不加处理排放,极易对周边环境造成影响,其中最主要的是对水、大气和土壤的污染。

“能够减排污染物的技术措施或者技术路径,通常也能减排温室气体,因为机理是一样的。比如,垃圾填埋场厌氧降解产生甲烷、二氧化碳,过程中同时产生恶臭气体、高浓度的有机废水等。”刘建国表示,无论处理系统的优化,还是单项技术的提升,都同时具有污染物减排和碳减排的双重效果。

好氧—厌氧生物反应器填埋技术是对上层新填埋垃圾进行强制通风供氧,下层垃圾仍按厌氧方式运行,概念图见图3。主要目的在于降低新填埋垃圾中易降解物酸化后对厌氧垃圾层的危害,同时向场内的湿度和其他环境条件进行控制,以实现填埋垃圾的无害化和资源化。垃圾达到稳定化时间和运行维护费用间于好氧和厌氧生物反应器填埋技术之间。

4、土壤污染的防治

“但自然经济社会条件各方面的地方差距很大。”他说,“有好的设施但没有足够的资金运行好,有的还没有专业的技术,比如西部地区。这种不平衡的问题特别突出。”

2.2.4 半好氧生物反应器填埋技术[7]

搞好填埋区植被覆盖。理想的植被覆盖是卫生填埋法成功推广的重要因素,也是已关闭的垃圾填埋场重新开发利用的关键。在填埋过程中,应边填埋边绿化,尽量减轻污染。对建成封场后的填埋场,要大力搞好植被覆盖,为填埋区的重新开发利用创造良好条件。

他同时指出,农村又是另外一回事了,跟城市是“两重天”。“由于长期在管理体制上没有理顺,农村的小填埋场好多都是不太规范的。”

1.1 传统填埋场渗滤液水质、水量波动较大,处理难度大

要在场区周围设立观测井,配置有害气体检测仪,定期对地下水质和大气环境进行监测,消除污染隐患。

生态环境部环境规划院副研究员蔡博峰等研究发现,京津冀、长三角、珠三角这些发达地区,由于城市化的进程较为成熟,生活垃圾排放量相对较大且集中,是填埋场甲烷排放较集中的区域,且很大一部分来源于Ⅰ类填埋场(填埋量≥1200吨/天),其他地区的甲烷则多来自于Ⅱ类(填埋量为500-1200吨/天)和Ⅲ类填埋场(填埋量为200-500吨/天),其中西南、华中、西北地区尤为显著。

1.4 传统填埋场产气期滞后且历时较长,产气量小,资源化率低

预处理。渗滤液为高浓度废水,必须经过必要的现场预处理后,才能汇入城市污水处理场合并处理。现场预处理通常可采用生化处理和物化处理。生化处理可采用好氧处理、厌氧处理及两者结合。物化法主要有:活性炭吸附、沉淀、氧化还原、离子交换和湿式氧化法等。垃圾渗滤液的处理一直是个辣手的问题,各地可根据实际情况,选用适合的方法处理。石家庄峡石沟垃圾卫生填埋场2001年二期工程已经竣工,垃圾场污水处理站管道已与城市污水系统接通,现准备采用活性污泥转盘曝气处理工艺,将渗滤液经现场预处理后,通过管道汇入城市污水系统进行处理。

垃圾填埋场:温室气体减排新战场

城市生活垃圾卫生填埋处置方式由于具有技术可靠,工艺简单,管理方便;投资相对较省,运行费用低;适用范围广,对生活垃圾成分无严格要求,能完全消纳进场垃圾等一系列优点,在许多地区和国家都得到了广泛的运用。如1993年美国填埋处理量占垃圾总处理量的69.24%[1],英国1999年垃圾填埋处理占垃圾总处理量的67%,1991在德国年垃圾填埋处理量占垃圾总处理量的60%,在西班牙占75%,而我国在2001年统计结果显示垃圾填埋处理量占垃圾总处理量的80%。尽管垃圾卫生填埋处理技术拥有以上一系列的优点和得到了广泛的运用,然而现行传统的“干穴式”(Dry Tomb)卫生填埋技术要求填埋过程中实行单元填埋、每日覆土、中场覆土,封场时再用自然土和粘土甚至土工膜组成最终覆盖层,严格按照上述要求施工的填埋场封场后就成了一个垃圾的“干墓穴”,由于湿度减少,微生物的活性减弱甚至停止,场内垃圾的生物降解是一个无任何控制的自然降解过程,封场后很长一段时间(数十年)内垃圾保持不变或者变化很小。此时的垃圾填埋场是一个潜在的污染源,一旦填埋场的覆盖层和防渗层部分功能失效,其污染特性必将暴露无疑。这种垃圾填埋形式实际上人为制造了一个定时炸弹,其实质只是将当代人产生的垃圾这一污染源转移给了下一代或后几代,这不符合可持续发展战略要求。现行的垃圾卫生填埋技术存在占地面积大的缺点之外,还存在如下几个无法避免的缺陷,由此严重的制约了垃圾卫生填埋技术的进一步推广和运用。

实行垃圾分类回收。城市垃圾中含有大量污染物,也含有大量可回收再利用的资源,实行垃圾分类回收,不仅可以解决垃圾污染问题,还可以创造可观的经济效益。对废纸、玻璃、废塑料等废品要实行分类回收,搞好再利用。据测算:每回收1吨废纸,可以重新造纸800公斤,相当于10棵大树的造纸量。对废旧电池及对环境影响较大的废旧电器,要回收送到指定地点进行处理,保证不对环境产生危害。对经过分类回收的垃圾,再进入填埋场进行填埋处理。

这也正是欧洲国家采取很多措施来做的事。“如果从源头减少易降解物质进入填埋场的量的话,就可以从源头控制温室气体的产生。”刘建国说,“垃圾分类对于温室气体减排有很重要的意义。”

传统填埋场渗滤液不仅污染种类繁多,成分复杂,同时污染物浓度极高。部分填埋场渗滤液COD可能高达近十万mg/L,氨氮浓度也可能高达近万mg/L,要使组分复杂,污染物浓度高的渗滤液排放前达到有关排放标准的要求,必须对其进行深度处理。深度处理费用之高,令很多填埋场的运行管理者望而止步。2001年7月国家环保总局下发了《关于开展生活垃圾处理设施环境影响调查和监测的通知》(环办[2001]72号),对全国垃圾处理设施的污染排放情况及其对周围环境的影响展开调查,调查结果显示,我国垃圾卫生填埋场渗滤液排放、地下水水质及无组织排放等无一家达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16887-1997)之规定,且二次污染程度较高[2]。

2、大气污染。卫生填埋场中的生活垃圾含有大量有机物,这些有机物被微生物厌氧消化、降解,会产生大量的垃圾填埋气。填埋气主要成为为CH4、CO2以及其它一些微量成分,如N2、H2S、H2和挥发性有机物等,其中CH4的含量达到40%~60%。CH4和CO2是主要的温室气体,CH4对O3的破坏是CO2的40倍,产生的温室效应比CO2高20倍以上,CH4和CO2产生的温室效应会使全球气候变暖。甲烷易燃易爆,当其与空气混合比达到5%~15%时,极易引发爆炸和火灾事故。填埋气的恶臭气味会引起人的不适,其中含有多种致癌、致畸的有机挥发物。这些气体如不采取适当措施加以回收处理,而直接向场外排放,会对周围环境和人员造成伤害。

为此,他认为,最有效的还是源头控制。“根本上解决这个问题,还是要通过垃圾分类、预处理等,改变进入填埋场的垃圾的性质。”

1.3 传统填埋场封场后维护监管期长、风险大、费用高、不利于场地及时复用

搞好垃圾源头控制。垃圾减量化、无害化是解决城市生活垃圾问题的关键。要大力推行清洁生产,控制过份包装,严格限制一次性商品的生产。倡导绿色消费,呼吁老百姓重新拿起菜篮子、米袋子、饭盒子,少用或不用塑料包装物。要推广使用可降解餐盒及包装材料,鼓励包装材料的合理重复利用,通过“少用一点、回收一点、降解一点、替代一点”的办法,消除“白色污染”。

生态环境部环境规划院气候与环境政策研究中心联合清华大学等,在垃圾填埋场甲烷排放和环境健康影响领域开展了近6年研究工作,相关成果日前发表在《科学进展》上。

生活垃圾生物反应器填埋技术具体内容是什么,下面本网为大家解答。

填埋气的利用。沼气为一种经济上可行的能源,其应用主要有以下三种形式;直接供给工业以及暖房或温室,用于供暖或工业生产,这种方式沼气的热效率最高;沼气经脱水后用于燃气发动机驱动发电机发电;经加工处理升级,使沼气达到天然气质量,用途更为广泛。

事实上,为了把恶臭控制住,垃圾填埋场普遍都采取了很多技术措施,投入了很多资金。

现行垃圾填埋场渗滤液产量直接受进入场内的大气降水量的影响,一般填埋场运营期间渗滤液产量大,封场后渗滤液量相应减少;雨季渗滤液产量大,旱季渗滤液量则较少。受垃圾组分,大气降雨量的影响,填埋场渗滤液水质水量季节性波动显著;受填埋垃圾分解阶段的影响,填埋初期渗滤液有机污染物浓度特别高,垃圾填埋后期污染物浓度则逐渐降低。由于一般填埋场据城市污水处理厂距离较远,即使较近大量高污染物特征的渗滤液也会对城市污水处理系统的正常运行带来冲击,故一般填埋场都建设有独立渗滤液处理系统。但包括物理、化学、生物处理法等工艺在内的渗滤液处理系统都无法适应不断变化的渗滤液水质和水量的要求,经常要求随季节以及填埋阶段的不同改建渗滤液处理系统或对系统的有关运行参数进行调整。

一、垃圾填埋常见的二次污染

提起垃圾填埋场,你第一反应或许是挥之不去的恶臭。殊不知,除了臭味,垃圾填埋场还是温室气体甲烷的重要来源。

2.2 生活垃圾生物反应器填埋技术的不同形式及其特点

3、土壤污染。城市生活垃圾中含有大量的玻璃、电池、塑料制品,它们直接进入土壤,会对土壤环境和农作物生长构成严重威胁,其中废电池污染最为严重。资料表明,1节一号电池可以使1平方米的土地失去使用价值,废旧电池中含有的镉、锰、汞等重金属,进入土壤和地下水源,最终对人体健康造成严重危害。目前我国每年电池消费量为140亿只,几乎全部进入土壤之中。大量不可降解的塑料袋和塑料餐盒被埋入地下,百年之后也难以降解,使垃圾填埋场占用后的土地几乎全部成为废地。因此,许多城市在填埋场选址时遇到很大阻力,郊区农民拒收垃圾,以及反对在当地建填埋场的事件屡见不鲜。而在我国许多大城市及人口稠密的东南沿海城市,填埋场的建设也存在着无地可用的问题。

为此,科研人员正试图开展垃圾处理领域污染物跟温室气体协同减排的研究。

1.5 传统填埋场垃圾处理费用高

1、填埋场场底防渗。为防止垃圾渗滤液污染地下水,必须在填埋场底采取有效的防渗措施。以前垃圾填埋场底部都铺放一层防渗材料,主要有黏土、沥青、塑料膜等合成橡胶等。近几年国外开始采用人工合成防渗层,有的采用双防渗层,效果明显好于前者。垂直防渗可采用帷幕灌浆、不透水布等。各填埋场可根据具体工程和水文地质情况,采取相应的防渗措施。

城乡与东西部现状“两重天”

传统填埋场进入甲烷化阶段所需时间长,还因渗滤液连续排放而损失大量可转化为甲烷气体的有机物,从而降低填埋场甲烷气体总产量;由于产气期较长而降低了产甲烷速率,使填埋场在甲烷总量减少的同时还延长了回收甲烷气体所需时间,因而降低了回收甲烷气体作为能源的经济效益。目前,除杭州、广州和深圳已在利用填埋场气体发电外,其余100多个填埋场都将填埋气体在燃烧后排放或直接排放,造成资源的严重浪费和对环境的负面影响。

卫生填埋作为目前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,在世界上许多国家得到广泛应用,如美、英等国生活垃圾处理都以卫生填埋法为主。我国80%以上的垃圾仍采用露天堆放和直接填埋的简易填埋法。但卫生填埋也存在着诸多污染问题,填埋过程中产生的大量二次污染物,如不妥善处理,会对周围的水体、大气和土壤造成严重污染。采取有效措施防治垃圾填埋二次污染,见山填埋场对周边环境的影响,促进人口、资源、环境和社会的可持续发展,是我们当前面临的一个重要课题。本文根据建设部《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》,参考国内外先进的垃圾卫生填埋技术,对垃圾填埋场中常见的污染问题进行了分析研究,提出了解决方法。

“一方面,我们产生垃圾的量大;另一方面,容易降解产生甲烷的垃圾比例又高。”因此,在刘建国看来,借鉴欧洲国家的成功经验,我们在废物领域可以“做文章”的地方很多。

3 我国城市生活垃圾处理现状分析

二、垃圾填埋二次污染的防治方法

统计显示,2017年我国城市的垃圾无害化处理率已经达到了97.1%,也就是说,接近100%都进入符合国家相应规范标准的设施中去处理。

尽管传统填埋场不时有雨水进入,但受季节影响进入水量分布不均、受填埋场所布设的覆盖层影响使进入场内水分分布地点不均,因而填埋垃圾得不到均匀的、快速的降解,垃圾体的污染特征长期存在。美国EPA要求填埋场封场后监管30年,但有专家认为现行部分垃圾填埋场封场100年后还有大量垃圾未得到有效降解,仍对周围环境构成潜在威胁。长时间填埋场监管期不仅增加渗滤液处理、监测以及其他系统的维护费用,还增大了渗滤液收集系统、防渗层等系统失效的可能,从而增加了潜在的二次污染风险。

填埋气的净化。溶剂吸收法是目前较为成熟的沼气净化方法,如采用双塔式溶剂吸收法提纯垃圾沼气(工艺如图),设备简单、成本低、操作简便,净化效果好。

垃圾填埋场是中国重要的甲烷人为排放源。我国生活垃圾总体呈现含水率高、易降解有机物含量大等特征,在厌氧填埋过程中,将产生大量甲烷。

1.2 传统填埋场渗滤液污染强度高,二次污染严重

上述工艺的CO2脱除率大于90%,甲烷回收率90%~95%,净化气中甲烷含量高于90%,据介绍,北京柯林曼环境工程技术有限公司已进行了该类净化技术的开发。其净化技术为吸收法,操作费用低,投资少,净化度高;所有设备均为国产,操作简单,无二次污染,工艺符合中国国情。

这给了我们一些启发。

厌氧生物反应器填埋技术是通过向填埋垃圾体回灌渗滤液和注入其他的液体以保持填埋场内最佳的湿度条件,可生物降解垃圾在缺氧的条件下进行厌氧降解,同时快速产生富含CH4的填埋气体,概念图见图2。它具有加速填埋垃圾降解和稳定,减轻渗滤液有机污染强度,增大甲烷气体产量、产生速率,进而提高甲烷气体回收利用效益等优势,资源化率高,垃圾达到稳定化时间在4~10年左右,CH4气体产量增加约200%~250%,运行维护费用较低。缺点是渗滤液氨氮浓度长期偏高,不利于渗滤液的生物处理。

5、加强监测消除隐患

“但如果进入填埋场的垃圾的特性不改变,还是含水率很高、可降解的有机物含量很高,控制起来难度就很大。”刘建国坦言。

2.1 技术优势[3~6]

垃圾填埋场常见污染问题及防治方法具体内容是什么,下面本网为大家解答。

研究表明,填埋场规模和甲烷排放模式受经济水平影响最为显著。在一些欠发达地区,例如西北和西南地区,垃圾主要以填埋方式进行处理,再加上随着经济和消费结构的改变,直接导致固体废弃物产量急剧升高,填埋场的甲烷排放量也有所上升。

生活垃圾生物反应器填埋技术根据填埋工艺不同可分为好氧、厌氧、好氧-厌氧及半好氧四种生物反应器填埋技术。与传统的卫生填埋技术相比较,四种生物反应器填埋技术都有各自的特点。

3、填埋气的回收利用。垃圾填埋气(也称沼气)是一种可回收利用的能源,其热值与城市煤气的热值相近。但由于填埋气回收设备复杂,投入大而效益低,我国目前运行的垃圾填埋场中,大多没有气体回收系统,大量有毒有害气体被放入空中,不仅造成污染,也是一种资源浪费。一般来讲,沼气回收利用可通过“收集—净化—利用”的方式进行。

减排目标带动了垃圾处理技术的革新。近年来,垃圾填埋场温室气体减排技术正在成为国内外竞相研究开发的热点,如收集垃圾填埋气用于锅炉供热或并网发电、经火炬燃烧后排放等。

好氧生物反应器填埋技术是将渗滤液、其他液体及空气等根据场内垃圾生物降解需要,通过一种可控的方式加入至填埋场,概念图见图1。这样不仅大大地加快填埋垃圾生物降解和稳定速率,减少危害最大的温室气体——甲烷的排放,同时降低渗滤液污染强度和处理费用。国外研究表明,好氧生物反应器填埋场的生活垃圾达到稳定的时间在2~4年左右,温室气体减少50%~90%。由于需要强制通风供氧、渗滤液回灌及其他控制形式,故单位时间内运行费用很高。由于运行维护时间大大缩短,故总的运行维护费用同传统的卫生填埋技术相比,相差不大。

1、水污染。垃圾填埋对水产生的污染主要来自于垃圾渗滤液。这是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水淋刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。渗滤液成分复杂,其中含有难以生物降解的奈、菲等芳香族化合物、氯代芳香族化合物、磷酸脂、邻苯二甲酸脂、酚类类和苯胺类化合物等。渗滤液对地面水的影响会长期存在,即使填埋场封闭后一段时期内仍有影响。渗滤液对地下水也会造成严重污染,主要表现在使地下水水质混浊,有臭味,COD、三氮含量高,油、酚污染严重,大肠菌群超标等。地下和地表水体的污染,必将会对周边地区的环境、经济发展和人民群众生活造成十分严重的影响。

“通过垃圾处理方式的优化,减排潜力巨大。”清华大学环境学院教授刘建国接受《中国科学报》采访时说,“英国、德国能够‘模范’地完成《京都议定书》的减排目标,很大程度上得益于他们在废物领域所做的工作。”

图4 半好氧生物反应器填埋场概念图

2、渗滤液的收集处理。渗滤液由于成分复杂、污染大,在排放前必须进行处理。但目前国内外尚无完善的能够适应各种垃圾渗滤液的处理工艺。一般来说,渗滤液可采取“清污分流—渗滤液回灌—预处理—汇入城市污水处理厂合并处理”的方法进行处理。

甲烷在近200年内呈加速上升态势,水稻田、反刍动物、垃圾填埋等成为甲烷主要的人类活动释放源。

半好氧型生物反应器填埋场利用填埋场内外气体压力差,通过自然进风方式维持渗滤液收集管、排气管及中间覆土周围一定区域垃圾层的好氧状态,使部分垃圾实现好氧降解,同时向场内回灌渗滤液和其他液体,概念图见图4。其兼具好氧生物反应器填埋场的部分优点,同时建设成本和运行费用同传统的卫生填埋技术相比差别不大,二次污染程度低。

渗滤液回灌。渗滤液回灌就是将在填埋场底部收集的渗滤液从其覆盖层表面或覆盖层下部重新灌入填埋场,利用填埋场垃圾层这个“生物滤床”净化渗滤液。回灌缩短垃圾降解所需时间,增加垃圾压实密度,进而增加垃圾填埋量,同时增加渗滤液在填埋场中的停留时间,使得渗滤液污染物充分降解而浓度大为降低。回灌法主要适用于气候干旱、渗滤液产生量较少的情况。

垃圾分类及预处理减排效果最佳

鉴于传统垃圾填埋技术以上一系列不足之处和生物技术在环境保护中的广泛运用,二十世纪后期欧美及日本等国家开始另一种改进的填埋场方式即生物反应器填埋技术的研究。生物反应器填埋技术根据填埋垃圾被微生物降解的机理和过程,利用填埋场这一天然的微生物活动场所,通过一系列手段优化填埋场内部环境使其成为一个可控生物反应器,为微生物大量繁殖提供一个最优的生存空间。生物反应器填埋技术不仅对填埋场产生的渗滤液能实现很大程度的场内就地净化,还为填埋场的提前稳定创造了良好条件,同时还增加了填埋气体回收利用的经济效益,明显提高垃圾的生物降解速度和效率,从而提高垃圾的资源化、无害化水平。生活垃圾生物反应器填埋技术较现行垃圾卫生填埋技术的主要优势:通过渗滤液回灌,让渗滤液进一步参与生物反应,降低其污染物浓度,从而降低渗滤液的处理难度和处理费用;加速生活垃圾的微生物降解过程,从而增加填埋场的有效容积;通过控制填埋场内部的温度和湿度等条件,提高填埋气体的产气率和产气量,从而提高生活垃圾的资源化率;加速填埋垃圾的稳定过程,从而降低填埋场的运行维护费用,并进一步降低对周围环境的二次污染风险等。由此可见生物反应器填埋技术具有传统卫生填埋技术不可比拟的优点。现如今生物反应器填埋技术在世界各国得到了广泛的运用,如美国EPA已着手修改现有的垃圾管理法规以推广这一新型的垃圾填埋技术。同样在1979年,生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术被由日本健康福利部颁布的废物最终处置导则采用,该工艺还在马来西亚、印尼、菲律宾及巴西等国被广泛运用,同时该技术的培训课程也在亚太地区逐步开展。

清污分流。为防止垃圾渗滤液对地表水、地下水的污染,同时也减少渗滤液量,填埋场应设置清污分流设施;在垃圾场外设置截洪沟和疏导渠,截留和疏导填埋区上游地表径流和部分潜水。由于截洪沟深度有限,部分来自填埋场上游的地下潜水将进入填埋场,可能会增大渗滤液量,对此可以在填埋场内适当位置设置雨水引流沟和引流管,利用引流设施减少进入填埋场的雨水和潜水量。对于地下水,要设置地下水导排系统,在场底基础上铺设导流层,导流层底部铺设排水盲沟,盲沟中放置多孔导流管,将渗滤液收集后进行处理。

减排压力带动技术革新

2.2.3 好氧-厌氧生物反应器填埋技术

采用MDEA作为CO2的吸收剂,可分离垃圾沼气中的CH4,供作汽车燃料,或作高热质燃气并入天然气管网用于工业锅炉、民用燃气或发电。净化前后沼气组成成分如下表。

而垃圾填埋场就是最大的人类活动甲烷释放源,垃圾填埋场内的有机物在厌氧微生物的作用下,分解产生含有大量二氧化碳和甲烷的垃圾填埋气。

由于传统填埋场的以上不足之处,自然就直接导致较高的单位垃圾填埋处理处置费用,不利于这一垃圾处置方式在更大范围的推广和运用。

填埋气的收集。由于大部分沼气在填埋场填埋过程中就已形成,所以沼气采集应在填埋过程中就开始实施。在荷兰,对正在使用的垃圾场,主要采用立式或水平式收集技术。立式采气系统是在垃圾场的填埋过程逐步建造成的,其方法是在填埋场内均匀分布竖立大口径钢管,在每个钢管外砌筑竖井,当填埋厚度达到2~5米时,将钢管向上抽一部分,并继续砌筑,直到填埋场达到设计高度,然后将钢管移走。通过将各竖井用排气管水平连接,即可实现垃圾填埋与沼气回收同步进行。对于分层堆放的填埋场,可采用水平采气系统,但要注意采气管道的铺设不要影响垃圾的填埋。对已建成封场的填埋场,可采用表面收集或竖井收集技术。

“我国在垃圾处理领域整体上已接近世界先进水平。”刘建国在实地调研中发现,国内大中型填埋场的建设水平、运营管理,特别东部、中部等经济较发达地区,总的来说还是不错的。

2.2.1 好氧生物反应器填埋技术

刘建国表示,甲烷减排技术既包括对填埋气的直接捕集氧化去除,也包括通过源头的有机物分流处理和替代填埋方法等来降低有机垃圾的直接填埋量。

2 生活垃圾生物反应器填埋技术

图2 厌氧生物反应器填埋场概念图

图3 好氧-厌氧生物反应器填埋场概念图

2000年统计结果显示我国垃圾产量已经达到了1.4亿t,然而能达到真正意义上的、符合环境卫生要求处理的垃圾只有3%左右[8],大部分垃圾仍是通过简单的“堆填”来消纳。垃圾的“堆填”实际上是垃圾在某处的“存放”,它通常既不设防衬层,也无渗滤液收集处理和填埋气利用设施,因而,并没有改变垃圾对环境的污染状况。由于我国环保资金投入和垃圾焚烧技术等方面的限制,尤其在我国中西部地区,垃圾低位热值低,含水率高等特点,要大力推广垃圾焚烧处理还有很长一条路要走。同时我国未实现垃圾分类收集、运输和处理,垃圾堆肥处理中仍有许多问题还未解决,导致堆肥产品肥效低,产品中含有大量的玻璃粹渣,农民用户对此反应强烈,市场前景黯淡。有关媒体对四川省第一批利用国债建设的近十个垃圾综合处理厂(堆肥+焚烧或者堆肥+填埋)进行了调查,结果显示仅有个别垃圾处理厂能正常运行,究其原因之一是堆肥产品质量达不到预期的效果,市场受挫,垃圾厂变成了堆放垃圾的垃圾场,造成财力、物力和人力资源的巨大浪费。而我国地幅辽远,自然条件千变万化,有许多地方具备了建设填埋场的天然地理条件。2000年建设部、国家环保总局、科技部联合制定了《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》,其总则指出填埋处理是垃圾处理必不可少地最终处置手段,也是现阶段乃至今后相当长一段时间内的一种主要垃圾处理处置模式。

随着生物技术的不断进步和完善以及人们能源与环境意识的加强,世界垃圾填埋技术已从传统的以贮留垃圾为主向多功能方向发展,即一个垃圾填埋场应同时具有贮留垃圾、隔断污染、生物降解和资源恢复等多个功能。我国也应紧跟世界垃圾填埋技术的发展新趋势,大力研发生活垃圾生物反应器填埋技术。鉴于我国现有生活垃圾处理处置技术现有水平和基本国情,考虑到经济性和可操作性,我国当前应在回灌型生物反应器填埋技术方面加大研发和运用力度。笔者认为当前研究的重点应放在:日覆盖层和中间覆盖层材料的选择,确保适当的透气性和水利渗透系数;不同回灌形式(表面喷洒、水平管/沟回灌、竖井回灌以及混合回灌等)各自的适用条件和每种回灌形式的定量计算;渗滤液回灌量、时间、频率的确定;由于渗滤液回灌可能导致场内产酸细菌的大量繁殖,产生大量的有机酸,造成环境酸的大量积累,从而抑止产甲烷细菌的生长繁殖,因此还需解决如何有效调节场内pH值的问题;由于垃圾填埋技术涉及到水力学、微生物学、环境工程学等多个学科,研发过程中应运用系统工程学的原理和方法,确定最佳计方案和运行方式,使生物反应器填埋技术在满足环境保护的前提下,实现单位垃圾建设成本和运行成本最低。

2.2.2 厌氧生物反应器填埋技术

1 城市生活垃圾卫生填埋处理现状及困境

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