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垃圾填埋方法范文1
关键词:城市垃圾,渗滤液,废水处理
近十几年来国外学者就垃圾渗滤液的处理进行了大量的探索和研究,取得了一些成功经验,有的已用于工程实践。我国在垃圾渗滤液的处理研究方面起步较晚、起点较低,有不少失败的教训,但也获得了一些宝贵的经验。由于渗滤液水质水量的复杂多变住,目前尚无十分完善的处理工艺,大多根据不同填埋场的具体情况及其它经济技术要求采取有针对性的处理工艺。纵观国内外垃圾渗滤液处理的现状,目前渗滤液的处理方案主要有场外综合处理和场内单独处理两大类。主要处理工艺有生物处理法、物化法、土地法以及上述方法的综合[1]。
l 生物法处理渗滤液
生物法是渗滤液处理中最常用的一种方法,由于其运行费用相对较低、处理效率高,不会出现化学污泥等造成二次污染,因而被世界各国广泛采用。具体的工艺形式有传统活性污泥法、稳定塘、生物转盘、厌氧固定膜生物反应器等。
1.1 活性污泥法
美国和德国几个垃圾填埋场采用活性污泥法处理渗滤液,其实际运行结果表明,通过提高污泥浓度来降低污泥的有机负荷,可以获得令人满意的处理效果。如美国宾州的Fall Township污水处理厂,其垃圾渗滤液进水的ρ(CODcr)为6000~21000 mg/L,ρ(BOD5)为 3000~13000 mg/L,ρ(氨氮)为 200~2000 mg/L,曝气池的 p(污泥)为 6000~12000 mg/L,是一般污泥的质量浓度的3~6倍。在体积有机负荷为 1.87 kg[BOD5]/(m3·d),F/M 为 0.15-0.31 kg[BOD5]/kg[MLSS·d)时,BOD5的去除率为97%;在体积有机负荷为0.3kg[BOD5]/(m3·d),F/M为0.03-0·05 ks[BOD5]/(kg[MLSS]·d)时,BOD5的去除率为92%。该厂的数据说明,只要适当提高活性污泥的质量浓度,使F/M为0.03-0.31<kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d)之间采用活性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液[2]。
1.2 稳定塘
国外早在80年代就有成功运用稳定塘技术处理渗滤液的生产性处理厂(Howard Robison,1992),英国在 1983年建成的 Bryn Postey填埋场渗滤液处理厂,运用曝气氧化塘技术处理渗滤液。该氧化塘有效库容 1000 m3,由高密度聚乙烯材料(HDPE膜)作防渗衬底,采用两台高效表面曝气机进行曝气,渗滤液最小水力停留时间 10d,渗滤液处理量D-150 m3/d。此系统自 1983年开始运行,渗滤液ρ(CODcr)ρ(BOD5)最大分别达 24000 mg/L和10 000 mg/L,F/M为 0.05~0.3 kg[BOD5]/kg[MLSS]·d)时,CODcr去除率达 97%[3]。
上海市废弃物老港处置场,在三期工程改扩建时建成了以稳定塘和芦苇湿地地表漫流处理系统相结合的渗滤液处理系统,设计规模为2000m3/d,实际运行流量1500 m3/d,其在冬季两个月的典型数据见表1上海老港填埋场渗滤液水处理的运行效果:
表1 老港填埋场渗滤液水处理的运行效果 mg·L-1 检测日期 氧化塘出口 芦苇湿地出口 ρ(CODcr) ρ(NH3-N) ρ(CODcr) ρ(NH3-N) 2000.10.24 1177 160 589 29 2000.11.02 1264 145 1095 35 2000.11.13 1297 133 745 48 2000.11.21 1912 189 1326 69 2000.12.05 640 91 905 150 平均 1413 144 932 66
1.3 生物转盘
生物转盘是所谓固定生长系统生物膜法中的一种,运用于常规的污水处理中可有效地解决活性污泥法的污泥膨胀问题,并且由于膜上生物量大,生物相丰富,既有表层的好氧微生物,又有内层的厌氧微生物,因而具有抗水量、水质冲击负荷的优点,同时生物膜上还能生长世代时间较长的硝化菌等。
Pitea渗滤液处理厂即采用生物转盘处理垃圾渗滤液,设计规模500 m3/d,设计转盘表面积3 000 m2,平均设计负荷 4.8 g[NH3-N/(m2·d)。该厂利用填埋场气体加热使进人生物转盘的渗滤液温度保持在20℃左右,取得了良好的处理效果。
上面介绍的Pitea填埋场生物转盘是好氧生物反应器,英国Britannia填埋场则是运用厌氧固定膜生物反应器处理垃圾渗滤液,也取得了良好的处理效果[4]。
1.4 厌氧氧化处理
厌氧生物处理B前采用厌氧生物滤池,厌氧接触法,上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧消化等,实践证明厌氧处理时高质量浓度ρ(BOD5)>2000mg/L)有机废水的处理是有效的,但单独采用厌氧生物处理渗滤液的情况很少见。北京市政设计院1988年进行了这方面的研究,得出的结论是建议采用厌氧一好氧法处理工艺[5]。
1.5 各种生物法比较
生物法中,好氧工艺的活性污泥法和生物转盘的处理效果最好,停留时间较短(6~24 h)、运行经验丰富,但工程投资大。运行管理费用高;相对来说稳定塘工艺比较简单,投资省,管理方便,但停留时间长(10~30 d)、占地面积大且净化能力随季节变化较大。厌氧处理工艺近年来发展很快,特别适合于高浓度的有机废水,它的缺点是停留时间长,污染物的去除率相对较低,对温度的变化比较敏感,但通过研究表明厌氧系统产生的气体可以满足系统的能量需要,若将这部分能量加以合理利用,将能够保证厌氧工艺有稳定的处理效果,还能降低处理费用。因而对于高浓度有机物的垃圾渗滤液,采用厌氧和好氧I艺的组合处理,无论是对于提高处理效率,还是就降低运行费用都是有意义的。
2 物化法
物化法过去只用在处理填埋时间较长的单元中排出的渗滤液,而今随着渗滤液控制排放标准的日益严格,物化法也用来处理新鲜的渗滤液,且是渗滤液后处理工艺中最常用的方法之一。物化法包括絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分离和化学氧化法等。由于物化法处理成本较高,不适于大量的渗滤液的处理。
2.1 絮凝沉淀
实验证明;生物处理后的渗滤液进行絮凝沉淀时(利用铁盐或铝盐作絮凝剂),即使在ρ(BOD5)很低(<25 mg/L)的情况下,CODcr的去除率仍可以达到50%,反应过程中最佳的pH值对于铁盐和铝盐分别为4.5~4.8和5.0~5.5,最小的加药量在250-500 g/m3之间[6]。
絮凝沉淀工艺的不足之处是会产生大量的化学污泥;出水的pH值较低,含盐量高;氨氮的去除率较低等。所以絮凝沉淀工艺即使有可观的处理效率,在选用时还是要慎重考虑。
2.2 反渗透
反渗透经常用于渗滤液的后处理中,因其能够去除中等分子量的溶解性有机物,国内早期利用醋酸纤维膜进行的试验表明,CODcr的去除率可以超过80%,虽然在运行过程中有膜污染的问题,但反渗透工艺作为后处理工艺设在生物预处理后或物化法之后,负责去除低分子量的有机物、胶体和悬浮物,可以提高处理效率和膜的使用寿命[5]。根据Ehrig在1989年的研究,一级反渗透工艺可使CODcr、BOD5和有机卤代物(AOX)的去除率达到80qc,但是氨氮和氯离子的去除率要达到较高水平则至少需要二级反渗透工艺。
总之,反渗透工艺因其高效性、模块化和易于自动控制等优点,应用得越来越多,但其用于渗滤液处理还存在以下问题:小分子量的物质的截留效率还不尽人意(例如氨、小分子的有机卤代物(AOX)等)。高浓度的有机物或无机可沉降物容易造成膜污染或在膜表面结垢等问题。由于操作压力很高(3~50 ba)造成能耗很高。反渗透浓液的处理是最大的困难,将其回灌到填埋场中已经不可取了,因为浓液的污染物浓度很高,是非常危险的废物。目前多采用蒸发和干燥的方法,但费用很高。
在英国垃圾渗滤液处理厂使用Rochem’s专利圆盘管反渗透系统对初级渗滤液处理,这种处理技术是由南亨伯塞德郡稳特顿填埋场所设计和生产的 Rochem’s离析膜系统。Rochem’s离析膜系统能够去除重金属、SS、氨氮、有害难降解的有机物,处理后的水质满足严格的排放标准。
2.3 活性炭吸附
活性炭吸附工艺适用于处理填埋时间长的或经过生物预处理后的渗滤液,它能去除中等分子量的有机物质。20世纪70年代在欧洲的实验室研究表明,CODcr的去除率为50%-60%,若用石灰石作预处理,去除率可高达80%,而活性炭处理了140床后去除效率将明显下降[7]。在生产性试验中,由于渗滤液水质水量多变等原因,出现了去除效率下降和活性炭被大量污染的现象。活性炭的投加量与去除的CODcr量的线性关系当活性炭的投加量为800~1200 g/m3时,每克活性炭吸附3.0-3.2mgCODcr。活性炭吸附工艺的主要问题是高额的费用。尽管如此,首先进行生物预处理,再将该工艺与絮凝沉淀工艺相结合时、能保证出水较低水平的CODCr和AOX。
2.4 化学氧化
化学氧化工艺可以彻底消除污染物,而不会产生絮凝沉淀工艺中形成的污染物被浓缩的化学污泥。该工艺常用于废水的消毒处理,而很少用于有机物的氧化,主要是由于投加药剂量很高而带来的经济问题。对于渗滤液中一些难控制的有机污染物,化学氧化工艺可以考虑使用。
常用的化学氧化剂有氯气、次氯酸钙、高锰酸钾和臭氧等。用次氯酸钙作氧化剂时CODcr的去除率不超过50%;用臭氧作氧化剂时,没有剩余污泥的问题,CODcr的去除率也不超过50%且对于含有大量的有机酸的酸性渗滤液使用臭氧作氧化剂不是很有效的,因为有机酸是耐臭氧的,相应就需要很高的投加剂量和较长的接触时间。过氧化氢作氧化剂时因为可以去除硫化氢而主要用来除臭气,加药量一般每一份溶解性的硫要投加1.5~3.0份的过氧化氢。目前用化学氧化法处理渗滤液的研究还处在实验室阶段,其上要的问题是处理费用太高,但对于垃圾填埋场封场后所)一生的小水量、低含量的难降解渗滤液处理还是有一定意义的。
3 土地法
用土地法处理渗滤液的主要形式是渗滤液回灌和土壤植物处理系统。
在英国进行的渗滤液回灌生产性试验中发现,渗滤液回灌不仅因为蒸发的作用而可以减少渗滤液的水量,而且还能大幅度降低渗滤液中有机物的含量。
土壤植物处理系统(S-P系统)不仅利用土壤或陈垃圾的物化及生化作用,而且还利用了植物根系对微生物的强化和植物修复技术。1985-1986年在瑞典建立了大规模现场S-P系统进行试验,该系统占用了总面积为22公顷的填埋场中的4公顷,其中1.2公顷种植了柳树,另外2.8公顷种植了各种草本植物。试验区域为填埋场边缘的3个坡地,种植了 30 000棵柳树。在试验的最初3年中,灌入试验区域的渗滤液共计3 290 mm,测得年平均的蒸发量为340mm,为降水量的引%,而在试验前相应区域的年平均蒸发量为 140 mm,为年降水量的 19%,蒸发量增加了二到三倍。该系统不光有减量的功能,还能够降低渗滤液的浓度,例如氮的浓度平均下降了 60%,从6.93 mmol/L下降到了 2.96 mmol/L,可以肯定随着柳树的生长和根系的发展,处理效果还可能进一步地提高。
4 结论与思考
垃圾渗滤液由于成分极其复杂,如果用一种方法很难把它处理达标。所以,一般需要不同类型工艺方法组合处理,才能做到达标排放的要求。不同类型方法的组合一般是用生物法或土地法作为预处理,然后用物化法作为后处理。要达到日益严格的渗滤液处理排放标准,这种工艺的组合将是一种趋势,关键是各种工艺的搭配和协调的问题。
垃圾渗滤液处理中存在的问题有:
①渗滤液水量变化较大,尤其是季节性变化量很大,在雨季里水量比较大。针对这个问题,一般填埋场采用管道把多余的渗滤液排到一个预留的池子里,等晴天渗滤液少的时候再进行处理。
②渗滤液水质特性变化大。不同填埋场,由于诸多因素不同,其水质存在很大差异,所以适用于某填埋场渗滤液的处理方法不一定也适用于另一填埋场渗滤液的处
理。
③渗滤液中氨氮浓度高,尤其是在填埋后期其浓度更高。高浓度的氨氮对微生物的活性有抑制作用,而现有的氨氮吹脱又造成空气的二次污染和吹脱塔结垢问题;有人提出超声波吹脱法,这种方法比传统吹脱法氨氮的去除率提高了门%-164%,CODcr去除率为24.90%-34.76%,比传统的吹脱法提高了21%。超声波的最佳工艺参数:PH为 11,时间为41min,气水比 1000:1[8]。渗滤液处理费用高且难以达到排放标准。填埋场在封闭前,一般渗滤液浓度高且较难处理,即使采用厌氧一好氧生物处理工艺也难以达到排放标准;而高标准的渗滤液处理厂投资大,运行管理费用高,许多填埋场因为资金不足受限。
参考文献
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垃圾填埋方法范文2
摘要:基于电学法无二次污染、操作易掌握和费用低等特点,提出了4种用于垃圾填埋场人工衬层渗漏检测的电学方法:电阻法、电流法、
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文献标识码:A
文章编号:1001―6929(2004)04―0063―04
垃圾填埋方法范文3
关键词:垃圾填埋场;水环境;污染控制
引言
随着我国城市的快速发展,城市规模日益扩大、人民生活水平也在不断提升,城市垃圾产量也随之不断增长,城市垃圾处理已经成为了重要的城市发展问题。城市垃圾卫生填埋已经成为了我国城市垃圾集中处理的主要方式,垃圾地下填埋成本较低、工艺简单,在国内得到了广泛应用,但在垃圾填埋的过程中,其渗滤液却可能会对水环境造成一定的污染,因此必须要针对垃圾填埋场水环境污染控制问题进行深入研究[1]。
1我国城市垃圾填埋场建设情况与渗滤液处理水平分析
我国城市垃圾填埋场卫生填埋工作发展较晚,从上世纪80年代才真正展开对卫生填埋场的建设,而对垃圾渗滤液的处理建设则要更晚。我国在垃圾卫生填埋场建设方面投入了大量的财力与物力,获得了较多成果,例如上海、北京等地区已经初步实现了对生活垃圾的无害化处理,反渗透出水也已经达到一级排放标准,但整体而言我国城市来及填埋场建设与渗滤液处理的发展仍然存在较多不足,许多垃圾填埋场在建设之初没有严格按照设计图进行建设,存在垃圾渗透液直接排放、防渗设施不达标等多个问题,给周围水环境带来了极大的负面影响。
2垃圾填埋场渗滤液对水环境存在的影响
城市垃圾填埋场在建设过程中必须采取有效措施对垃圾渗滤液进行处理,从而防止其向场外扩散,进而对周围水环境带来不可挽回的污染影响。根据中国环境科学研究院对此的研究,垃圾渗滤液中的污染物质主要包括以下几个方面:一是垃圾自身含有的有害物质;二是垃圾在地下发酵过程中产生的水分以及有害物质;三是地下水浸泡垃圾而产生的废水;四是回灌水。这些渗滤液是潜入地下的污染源,因此将给周围水环境以及人体健康都带来极大的损害,且这种危害是很难被及时发觉的,一旦污染问题开始凸显时,实际造成的损害将已经到了难以弥补的地步,因此必须要在垃圾填埋场的建设时就充分重视对水环境污染的控制,从而较好的防范这类污染问题[2]。
3城市垃圾填埋场水环境污染控制研究
3.1填埋场防渗层设置
城市来及填埋场在建设时必须重视对防渗层的设置,从而有效防止垃圾渗透液对周围水环境造成不可挽回的污染问题。垃圾填埋场的防渗层需要分为以下几个部分:基础、地下水导流层、膜下防渗保护层、土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层以及土工织物层。其中土工膜自身的反渗透性较强,但是其缺点在于抗刺穿性能较差,因此在填埋场的垃圾填埋过程中极易出现破损而造成垃圾渗滤液的泄露,而膜下黏土保护层则具有较强的抗刺穿性能,因此即使土工膜出现破损也能够较好的维持防渗透层的防护功能。值得注意的时,在铺设土工膜层时,必须要对垃圾填埋场进行土壤渗透试验,确保其渗透系数符合施工要求。
3.2排水系统设置
垃圾填埋场的排水系统主要包括以下三个部分:地下水、渗滤液以及雨水。在进行排水系统设置时,要将地下水疏排系统设置在防渗膜之下,并通过设置树枝状穿孔的PVC管道来进行地下水的排除工作;而渗滤液导渗系统则要设置在防渗膜之上,与地下水疏排系统实施分流处理;雨水排除系统则需要结合当地的地理风貌等因素进行设置,根据当地的自然地形来设置分区,从而最大可能的降低进入到垃圾填埋区的降雨量,从而进一步降低了渗滤液水量。
3.3提高渗滤液处理水平
垃圾渗滤液的处理水平在一定程度上能够决定垃圾填埋场的卫生等级,垃圾渗滤液对周围水环境将造成极大的影响,因此必须要充分重视对垃圾填埋场渗滤液的处理工作。一般的垃圾渗滤液处理方法主要包括物理化学处理方式已经以及生物处理方式。物理化学处理又包含混凝沉淀、过滤、活性炭吸附以及离子交换等,而物理化学处理方法能够较为显著的去除渗滤液中的污染物质,且其处理效果相对较为稳定,但也存在处理成本较高的问题,因此必须有效结合生物法进行渗滤液的处理。在进行渗滤液的处理过程中,应该重视水质、水量对处理方法的影响,并尽可能的采用生化与物化方法相结合的形式,从而有效提升垃圾填埋场的渗滤液处理水平[3]。同时人工湿地处理技术在处理老化渗滤液方面也存在较多优势,因此也可以结合当地的自然地形、成本等因素选择最佳的渗滤液处理方法。
结语
本文首先简要分析了目前我国城市来及填埋场的建设情况以及对渗滤液的处理情况,同时也分析了垃圾填埋场渗滤液对水环境存在的影响,针对这些污染问题,本文对加强城市垃圾填埋场水污染控制问题展开了分析,认为要从填埋场防渗层设置、排水系统设置以及提高渗滤液处理水平这三个方面进行城市垃圾填埋场水污染控制。希望本文对垃圾填埋水污染问题的研究能够对降低垃圾填埋对水环境的污染影响提供一定的帮助。
参考文献
[1]曾无己,张协奎.城市垃圾填埋场水环境污染控制初探[J].基建优化,20114,01:66-68.
[2]罗定贵,张鸿郭,刘千红,苏贵臣,陈迪云.城市生活垃圾填埋场水环境污染效应研究———以广州市李坑垃圾填埋场为例[J].北京大学学报(自然科学版),2013,05:868-874.
垃圾填埋方法范文4
【关键字】城市垃圾处理;填埋;堆肥;焚烧
1 城市垃级处理方法现状
目前国外发达国家的城市垃圾在处理方面广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥三种处理方式
1.1 垃圾焚烧处理
焚烧是指垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程,实质是碳、氢、硫等元素与氧的化学反应,垃圾焚烧后,释放出热能,同时产生烟气和固体残渣。热能要回收,烟气要净化,残渣要消化,这是焚烧处理必不可少的工艺过程。焚烧处理技术的特点是处理量大,减容性好,无害化彻底,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,因此是世界各发达国家普遍采用的一种垃圾处理技术"对垃圾进行焚烧处理减容!减量及无害化程度都很高,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化,是一种较好的垃圾处理方法。但对焚烧条件控制不当会存在烟气污染问题,且设备投资巨大"国外目前通过改进焚烧系统工艺及强化民气处理等手段己经较好地解决了尾气污染问题,但投资也相应增加"如果引进国外技术进行垃圾焚烧发电,每处理100吨/日垃圾的建设成本通常在4干万元以上,我国的地方财政难以承受。焚烧是销毁垃圾利用热能的一种垃圾处理技术"但是,只有对那些不能回收有价物,只能回收热能的垃圾,垃圾焚烧处理才是科学合理的。
1.2卫生填埋处理
所谓卫生填埋,就是能对渗滤液和填埋气体进行控制的填埋方式。早期的垃圾填埋处理由于未控制其对环境的污染,造成了严重的后果"直到本世纪30年代,在美国的加利福尼亚才首次提出/卫生填埋0的概念。由于垃圾产量大增加,而且含有有毒有害物质,因此造成环境污染的可能性也大增加,所以人们对垃圾填埋场的环境影响越来越重视,垃圾填埋场的操作运行管理越来越严格。卫生填埋首先要防止从废物中挤压出的液体滤沥及雨水径流对地下水的污染"一般规范要求回填地最低处的标高要高出地下水位3.3m以上,并且回填地的下部应有不透水的岩石或粘土层。否则需另设粘上、沥青、塑料薄膜等不透水层。其次,填埋场应设置排气口,使厌氧微生物分解过程中释放出的甲烷等气体能及时逸出,避免发生爆炸。回填后的场地,一般在20年内不宜在其上修建房屋,避免由于回填场不均匀下沉造成的结构破坏,但可作绿地!农田!牧场等使用"填埋处理用地,尽量选用天然的或人工挖出的洼地,开发资源后的废粘土坑、废采石场、废矿坑等"将垃圾填埋于坑中,有利于恢复地貌,维持生态平衡,但如果在大面积的洼地、港湾、山谷等回填,则需考虑是否会破坏生态平衡。
1.3堆肥处理
堆肥处理是利用微生物分解垃圾有机成分的生物化学过程。在生物化学反应过程中,有机物、氧气和细菌相互作用,析出二氧化碳、水和热,同时生成腐殖质。堆肥的关键,在于提供一种使微生物活跃生长的环境,以加速其致菌分解过程,使之达到稳定。堆肥主要受废物中的养分、温度、湿度、PH等因素的控制。根据堆肥原理,可分为厌氧分解与好氧分解两种"厌氧分解需在严格缺氧条件下进行,厌氧微生物分解生长较慢,故不多用。好氧分解过程同时产生高温,可以杀灭病虫卵!细菌等,我国主要采用好氧分解法"现代堆肥技术是从30年代开始发展的,己经形成了各种完善的工艺系统和成套设备。由于堆肥产品的市场等原因,垃圾堆肥处理特别是城市生活垃圾的堆肥处理在发达国家曾一度处于停滞甚至萎缩状态。进入九卜年代以后,由于以下几方面因素,堆肥处理又呈上升的发展趋势"欧美发达国家垃圾填埋场的标准和焚烧处理的排放标准都不同程度的进行修订并进一步提高,焚烧处理和填埋处理成本也随之增加:垃圾分类收集的普遍推行,为垃圾的再生利用也包括堆肥处理的发展提供了良好基础条件;垃圾再生利用得到广泛地重视。近几年来,欧美发达国家把垃圾堆肥也看作为可降解有机物的再生利用。垃圾的再生利用是垃圾减量和垃圾资源化的最佳途径。堆肥技术的工艺也比较简单,适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理,对垃圾中的部分组分进行资源利用,且处理相同质量的垃圾投资比单纯的焚烧处理大大降低。堆肥技术在欧美国家起步较早,目前已经达到工业化应用的水平。但引进国外技术投资巨大,不适合我国国情。发达国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平,因此靠堆肥只能处理15%左右的垃圾组分,这在一定程度上阻碍了堆肥技术的推广。但就我国垃圾的具体情况来看,生活垃圾中的易腐有机物含量较高,采川堆肥技术可以达到比较好的处理效果。但堆肥技术也存在明显的缺点不能处理不可腐烂的有机物和无机物,因此减容、减量及无害化程度低。因此仅仅依靠堆肥处理仍然不能彻底解决垃圾问题。
2 现有城市垃圾处理方法的局限性
2.1 填埋处理的局限性
填埋处理埋掉了可利用物,填埋场地的选择越来越困难,运输、填埋、治理等费用也不断提高。填埋场占地面积大,同时存在严重的二次污染,例如垃圾渗出液会污染地下水及土壤,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。而且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。以北京为例,假如采用现在的技术,将北京市12000t/d的垃圾进行卫生填埋处理,单是建设投资就高达2亿元人民币,而且填埋场的寿命也只有12a。基于以上原因,国外从80年代以来,卫生填埋设施有逐渐减少的趋势,成为其他处理工艺的辅助方法,用来处理不能再利用的物质。
2.2堆肥处理的局限性
堆肥处理不能处理不可腐烂的有机物和无机物,垃圾中的石块、金属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解,这些废弃物必须分捡出来,另行处理,因此减容、减量及无害化程度低;堆肥周期长,占地面积大,卫生条件差;堆肥处理后产生的肥料肥效低、成本高,与化肥比销售困难,经济效益差。引进国外技术投资巨大,不适合我国国情。发达国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平,因此靠堆肥只能处理15%左右的垃圾组分,这在一定程度上阻碍了堆肥技术的推广。堆肥技术必须是将新鲜的垃圾首先进行分类后再将易腐有机组分进行发酵,才能有效地防止重金属的渗入,从而保证有机肥产品达到国家标准,真正实现无害化和资源化。
垃圾填埋方法范文5
[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.
垃圾填埋方法范文6
1、主要是城市垃圾,城市垃圾填埋是城市垃圾最基本的处置方法。虽然可用焚化、堆肥或分选回收等方法处理城市垃圾,但其难以处理的部分剩余物仍需作填埋处理。
2、垃圾处理方式一般可以分为卫生填埋、焚烧、堆肥等几种方式。
3、垃圾填埋场是采用卫生填埋方式下的垃圾集中堆放场地,垃圾卫生填埋场因为成本低、卫生程度好在国内被广泛应用。国内最大的垃圾填埋场是广州兴丰垃圾填埋场,日处理生活垃圾约7000吨左右。
(来源:文章屋网 )