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垃圾填埋方法范文1
關鍵詞:城市垃圾,滲濾液,廢水處理
近十幾年來國外學者就垃圾滲濾液的處理進行了大量的探索和研究,取得了一些成功經驗,有的已用于工程實踐。我國在垃圾滲濾液的處理研究方面起步較晚、起點較低,有不少失敗的教訓,但也獲得了一些寶貴的經驗。由于滲濾液水質水量的復雜多變住,目前尚無十分完善的處理工藝,大多根據不同填埋場的具體情況及其它經濟技術要求采取有針對性的處理工藝。縱觀國內外垃圾滲濾液處理的現狀,目前滲濾液的處理方案主要有場外綜合處理和場內單獨處理兩大類。主要處理工藝有生物處理法、物化法、土地法以及上述方法的綜合[1]。
l 生物法處理滲濾液
生物法是滲濾液處理中最常用的一種方法,由于其運行費用相對較低、處理效率高,不會出現化學污泥等造成二次污染,因而被世界各國廣泛采用。具體的工藝形式有傳統活性污泥法、穩定塘、生物轉盤、厭氧固定膜生物反應器等。
1.1 活性污泥法
美國和德國幾個垃圾填埋場采用活性污泥法處理滲濾液,其實際運行結果表明,通過提高污泥濃度來降低污泥的有機負荷,可以獲得令人滿意的處理效果。如美國賓州的Fall Township污水處理廠,其垃圾滲濾液進水的ρ(CODcr)為6000~21000 mg/L,ρ(BOD5)為 3000~13000 mg/L,ρ(氨氮)為 200~2000 mg/L,曝氣池的 p(污泥)為 6000~12000 mg/L,是一般污泥的質量濃度的3~6倍。在體積有機負荷為 1.87 kg[BOD5]/(m3·d),F/M 為 0.15-0.31 kg[BOD5]/kg[MLSS·d)時,BOD5的去除率為97%;在體積有機負荷為0.3kg[BOD5]/(m3·d),F/M為0.03-0·05 ks[BOD5]/(kg[MLSS]·d)時,BOD5的去除率為92%。該廠的數據說明,只要適當提高活性污泥的質量濃度,使F/M為0.03-0.31<kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d)之間采用活性污泥法能夠有效地處理垃圾滲濾液[2]。
1.2 穩定塘
國外早在80年代就有成功運用穩定塘技術處理滲濾液的生產性處理廠(Howard Robison,1992),英國在 1983年建成的 Bryn Postey填埋場滲濾液處理廠,運用曝氣氧化塘技術處理滲濾液。該氧化塘有效庫容 1000 m3,由高密度聚乙烯材料(HDPE膜)作防滲襯底,采用兩臺高效表面曝氣機進行曝氣,滲濾液最小水力停留時間 10d,滲濾液處理量D-150 m3/d。此系統自 1983年開始運行,滲濾液ρ(CODcr)ρ(BOD5)最大分別達 24000 mg/L和10 000 mg/L,F/M為 0.05~0.3 kg[BOD5]/kg[MLSS]·d)時,CODcr去除率達 97%[3]。
上海市廢棄物老港處置場,在三期工程改擴建時建成了以穩定塘和蘆葦濕地地表漫流處理系統相結合的滲濾液處理系統,設計規模為2000m3/d,實際運行流量1500 m3/d,其在冬季兩個月的典型數據見表1上海老港填埋場滲濾液水處理的運行效果:
表1 老港填埋場滲濾液水處理的運行效果 mg·L-1 檢測日期 氧化塘出口 蘆葦濕地出口 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 生物轉盤
生物轉盤是所謂固定生長系統生物膜法中的一種,運用于常規的污水處理中可有效地解決活性污泥法的污泥膨脹問題,并且由于膜上生物量大,生物相豐富,既有表層的好氧微生物,又有內層的厭氧微生物,因而具有抗水量、水質沖擊負荷的優點,同時生物膜上還能生長世代時間較長的硝化菌等。
Pitea滲濾液處理廠即采用生物轉盤處理垃圾滲濾液,設計規模500 m3/d,設計轉盤表面積3 000 m2,平均設計負荷 4.8 g[NH3-N/(m2·d)。該廠利用填埋場氣體加熱使進人生物轉盤的滲濾液溫度保持在20℃左右,取得了良好的處理效果。
上面介紹的Pitea填埋場生物轉盤是好氧生物反應器,英國Britannia填埋場則是運用厭氧固定膜生物反應器處理垃圾滲濾液,也取得了良好的處理效果[4]。
1.4 厭氧氧化處理
厭氧生物處理B前采用厭氧生物濾池,厭氧接觸法,上流式厭氧污泥床反應器及分段厭氧消化等,實踐證明厭氧處理時高質量濃度ρ(BOD5)>2000mg/L)有機廢水的處理是有效的,但單獨采用厭氧生物處理滲濾液的情況很少見。北京市政設計院1988年進行了這方面的研究,得出的結論是建議采用厭氧一好氧法處理工藝[5]。
1.5 各種生物法比較
生物法中,好氧工藝的活性污泥法和生物轉盤的處理效果最好,停留時間較短(6~24 h)、運行經驗豐富,但工程投資大。運行管理費用高;相對來說穩定塘工藝比較簡單,投資省,管理方便,但停留時間長(10~30 d)、占地面積大且凈化能力隨季節變化較大。厭氧處理工藝近年來發展很快,特別適合于高濃度的有機廢水,它的缺點是停留時間長,污染物的去除率相對較低,對溫度的變化比較敏感,但通過研究表明厭氧系統產生的氣體可以滿足系統的能量需要,若將這部分能量加以合理利用,將能夠保證厭氧工藝有穩定的處理效果,還能降低處理費用。因而對于高濃度有機物的垃圾滲濾液,采用厭氧和好氧I藝的組合處理,無論是對于提高處理效率,還是就降低運行費用都是有意義的。
2 物化法
物化法過去只用在處理填埋時間較長的單元中排出的滲濾液,而今隨著滲濾液控制排放標準的日益嚴格,物化法也用來處理新鮮的滲濾液,且是滲濾液后處理工藝中最常用的方法之一。物化法包括絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分離和化學氧化法等。由于物化法處理成本較高,不適于大量的滲濾液的處理。
2.1 絮凝沉淀
實驗證明;生物處理后的滲濾液進行絮凝沉淀時(利用鐵鹽或鋁鹽作絮凝劑),即使在ρ(BOD5)很低(<25 mg/L)的情況下,CODcr的去除率仍可以達到50%,反應過程中最佳的pH值對于鐵鹽和鋁鹽分別為4.5~4.8和5.0~5.5,最小的加藥量在250-500 g/m3之間[6]。
絮凝沉淀工藝的不足之處是會產生大量的化學污泥;出水的pH值較低,含鹽量高;氨氮的去除率較低等。所以絮凝沉淀工藝即使有可觀的處理效率,在選用時還是要慎重考慮。
2.2 反滲透
反滲透經常用于滲濾液的后處理中,因其能夠去除中等分子量的溶解性有機物,國內早期利用醋酸纖維膜進行的試驗表明,CODcr的去除率可以超過80%,雖然在運行過程中有膜污染的問題,但反滲透工藝作為后處理工藝設在生物預處理后或物化法之后,負責去除低分子量的有機物、膠體和懸浮物,可以提高處理效率和膜的使用壽命[5]。根據Ehrig在1989年的研究,一級反滲透工藝可使CODcr、BOD5和有機鹵代物(AOX)的去除率達到80qc,但是氨氮和氯離子的去除率要達到較高水平則至少需要二級反滲透工藝。
總之,反滲透工藝因其高效性、模塊化和易于自動控制等優點,應用得越來越多,但其用于滲濾液處理還存在以下問題:小分子量的物質的截留效率還不盡人意(例如氨、小分子的有機鹵代物(AOX)等)。高濃度的有機物或無機可沉降物容易造成膜污染或在膜表面結垢等問題。由于操作壓力很高(3~50 ba)造成能耗很高。反滲透濃液的處理是最大的困難,將其回灌到填埋場中已經不可取了,因為濃液的污染物濃度很高,是非常危險的廢物。目前多采用蒸發和干燥的方法,但費用很高。
在英國垃圾滲濾液處理廠使用Rochem’s專利圓盤管反滲透系統對初級滲濾液處理,這種處理技術是由南亨伯塞德郡穩特頓填埋場所設計和生產的 Rochem’s離析膜系統。Rochem’s離析膜系統能夠去除重金屬、SS、氨氮、有害難降解的有機物,處理后的水質滿足嚴格的排放標準。
2.3 活性炭吸附
活性炭吸附工藝適用于處理填埋時間長的或經過生物預處理后的滲濾液,它能去除中等分子量的有機物質。20世紀70年代在歐洲的實驗室研究表明,CODcr的去除率為50%-60%,若用石灰石作預處理,去除率可高達80%,而活性炭處理了140床后去除效率將明顯下降[7]。在生產性試驗中,由于滲濾液水質水量多變等原因,出現了去除效率下降和活性炭被大量污染的現象?;钚蕴康耐都恿颗c去除的CODcr量的線性關系當活性炭的投加量為800~1200 g/m3時,每克活性炭吸附3.0-3.2mgCODcr?;钚蕴课焦に嚨闹饕獑栴}是高額的費用。盡管如此,首先進行生物預處理,再將該工藝與絮凝沉淀工藝相結合時、能保證出水較低水平的CODCr和AOX。
2.4 化學氧化
化學氧化工藝可以徹底消除污染物,而不會產生絮凝沉淀工藝中形成的污染物被濃縮的化學污泥。該工藝常用于廢水的消毒處理,而很少用于有機物的氧化,主要是由于投加藥劑量很高而帶來的經濟問題。對于滲濾液中一些難控制的有機污染物,化學氧化工藝可以考慮使用。
常用的化學氧化劑有氯氣、次氯酸鈣、高錳酸鉀和臭氧等。用次氯酸鈣作氧化劑時CODcr的去除率不超過50%;用臭氧作氧化劑時,沒有剩余污泥的問題,CODcr的去除率也不超過50%且對于含有大量的有機酸的酸性滲濾液使用臭氧作氧化劑不是很有效的,因為有機酸是耐臭氧的,相應就需要很高的投加劑量和較長的接觸時間。過氧化氫作氧化劑時因為可以去除硫化氫而主要用來除臭氣,加藥量一般每一份溶解性的硫要投加1.5~3.0份的過氧化氫。目前用化學氧化法處理滲濾液的研究還處在實驗室階段,其上要的問題是處理費用太高,但對于垃圾填埋場封場后所)一生的小水量、低含量的難降解滲濾液處理還是有一定意義的。
3 土地法
用土地法處理滲濾液的主要形式是滲濾液回灌和土壤植物處理系統。
在英國進行的滲濾液回灌生產性試驗中發現,滲濾液回灌不僅因為蒸發的作用而可以減少滲濾液的水量,而且還能大幅度降低滲濾液中有機物的含量。
土壤植物處理系統(S-P系統)不僅利用土壤或陳垃圾的物化及生化作用,而且還利用了植物根系對微生物的強化和植物修復技術。1985-1986年在瑞典建立了大規?,F場S-P系統進行試驗,該系統占用了總面積為22公頃的填埋場中的4公頃,其中1.2公頃種植了柳樹,另外2.8公頃種植了各種草本植物。試驗區域為填埋場邊緣的3個坡地,種植了 30 000棵柳樹。在試驗的最初3年中,灌入試驗區域的滲濾液共計3 290 mm,測得年平均的蒸發量為340mm,為降水量的引%,而在試驗前相應區域的年平均蒸發量為 140 mm,為年降水量的 19%,蒸發量增加了二到三倍。該系統不光有減量的功能,還能夠降低滲濾液的濃度,例如氮的濃度平均下降了 60%,從6.93 mmol/L下降到了 2.96 mmol/L,可以肯定隨著柳樹的生長和根系的發展,處理效果還可能進一步地提高。
4 結論與思考
垃圾滲濾液由于成分極其復雜,如果用一種方法很難把它處理達標。所以,一般需要不同類型工藝方法組合處理,才能做到達標排放的要求。不同類型方法的組合一般是用生物法或土地法作為預處理,然后用物化法作為后處理。要達到日益嚴格的滲濾液處理排放標準,這種工藝的組合將是一種趨勢,關鍵是各種工藝的搭配和協調的問題。
垃圾滲濾液處理中存在的問題有:
①滲濾液水量變化較大,尤其是季節性變化量很大,在雨季里水量比較大。針對這個問題,一般填埋場采用管道把多余的滲濾液排到一個預留的池子里,等晴天滲濾液少的時候再進行處理。
②滲濾液水質特性變化大。不同填埋場,由于諸多因素不同,其水質存在很大差異,所以適用于某填埋場滲濾液的處理方法不一定也適用于另一填埋場滲濾液的處
理。
③滲濾液中氨氮濃度高,尤其是在填埋后期其濃度更高。高濃度的氨氮對微生物的活性有抑制作用,而現有的氨氮吹脫又造成空氣的二次污染和吹脫塔結垢問題;有人提出超聲波吹脫法,這種方法比傳統吹脫法氨氮的去除率提高了門%-164%,CODcr去除率為24.90%-34.76%,比傳統的吹脫法提高了21%。超聲波的最佳工藝參數:PH為 11,時間為41min,氣水比 1000:1[8]。滲濾液處理費用高且難以達到排放標準。填埋場在封閉前,一般滲濾液濃度高且較難處理,即使采用厭氧一好氧生物處理工藝也難以達到排放標準;而高標準的滲濾液處理廠投資大,運行管理費用高,許多填埋場因為資金不足受限。
參考文獻
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垃圾填埋方法范文2
摘要:基于電學法無二次污染、操作易掌握和費用低等特點,提出了4種用于垃圾填埋場人工襯層滲漏檢測的電學方法:電阻法、電流法、
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文獻標識碼:A
文章編號:1001―6929(2004)04―0063―04
垃圾填埋方法范文3
關鍵詞:垃圾填埋場;水環境;污染控制
引言
隨著我國城市的快速發展,城市規模日益擴大、人民生活水平也在不斷提升,城市垃圾產量也隨之不斷增長,城市垃圾處理已經成為了重要的城市發展問題。城市垃圾衛生填埋已經成為了我國城市垃圾集中處理的主要方式,垃圾地下填埋成本較低、工藝簡單,在國內得到了廣泛應用,但在垃圾填埋的過程中,其滲濾液卻可能會對水環境造成一定的污染,因此必須要針對垃圾填埋場水環境污染控制問題進行深入研究[1]。
1我國城市垃圾填埋場建設情況與滲濾液處理水平分析
我國城市垃圾填埋場衛生填埋工作發展較晚,從上世紀80年代才真正展開對衛生填埋場的建設,而對垃圾滲濾液的處理建設則要更晚。我國在垃圾衛生填埋場建設方面投入了大量的財力與物力,獲得了較多成果,例如上海、北京等地區已經初步實現了對生活垃圾的無害化處理,反滲透出水也已經達到一級排放標準,但整體而言我國城市來及填埋場建設與滲濾液處理的發展仍然存在較多不足,許多垃圾填埋場在建設之初沒有嚴格按照設計圖進行建設,存在垃圾滲透液直接排放、防滲設施不達標等多個問題,給周圍水環境帶來了極大的負面影響。
2垃圾填埋場滲濾液對水環境存在的影響
城市垃圾填埋場在建設過程中必須采取有效措施對垃圾滲濾液進行處理,從而防止其向場外擴散,進而對周圍水環境帶來不可挽回的污染影響。根據中國環境科學研究院對此的研究,垃圾滲濾液中的污染物質主要包括以下幾個方面:一是垃圾自身含有的有害物質;二是垃圾在地下發酵過程中產生的水分以及有害物質;三是地下水浸泡垃圾而產生的廢水;四是回灌水。這些滲濾液是潛入地下的污染源,因此將給周圍水環境以及人體健康都帶來極大的損害,且這種危害是很難被及時發覺的,一旦污染問題開始凸顯時,實際造成的損害將已經到了難以彌補的地步,因此必須要在垃圾填埋場的建設時就充分重視對水環境污染的控制,從而較好的防范這類污染問題[2]。
3城市垃圾填埋場水環境污染控制研究
3.1填埋場防滲層設置
城市來及填埋場在建設時必須重視對防滲層的設置,從而有效防止垃圾滲透液對周圍水環境造成不可挽回的污染問題。垃圾填埋場的防滲層需要分為以下幾個部分:基礎、地下水導流層、膜下防滲保護層、土工膜、膜上保護層、滲濾液導流層以及土工織物層。其中土工膜自身的反滲透性較強,但是其缺點在于抗刺穿性能較差,因此在填埋場的垃圾填埋過程中極易出現破損而造成垃圾滲濾液的泄露,而膜下黏土保護層則具有較強的抗刺穿性能,因此即使土工膜出現破損也能夠較好的維持防滲透層的防護功能。值得注意的時,在鋪設土工膜層時,必須要對垃圾填埋場進行土壤滲透試驗,確保其滲透系數符合施工要求。
3.2排水系統設置
垃圾填埋場的排水系統主要包括以下三個部分:地下水、滲濾液以及雨水。在進行排水系統設置時,要將地下水疏排系統設置在防滲膜之下,并通過設置樹枝狀穿孔的PVC管道來進行地下水的排除工作;而滲濾液導滲系統則要設置在防滲膜之上,與地下水疏排系統實施分流處理;雨水排除系統則需要結合當地的地理風貌等因素進行設置,根據當地的自然地形來設置分區,從而最大可能的降低進入到垃圾填埋區的降雨量,從而進一步降低了滲濾液水量。
3.3提高滲濾液處理水平
垃圾滲濾液的處理水平在一定程度上能夠決定垃圾填埋場的衛生等級,垃圾滲濾液對周圍水環境將造成極大的影響,因此必須要充分重視對垃圾填埋場滲濾液的處理工作。一般的垃圾滲濾液處理方法主要包括物理化學處理方式已經以及生物處理方式。物理化學處理又包含混凝沉淀、過濾、活性炭吸附以及離子交換等,而物理化學處理方法能夠較為顯著的去除滲濾液中的污染物質,且其處理效果相對較為穩定,但也存在處理成本較高的問題,因此必須有效結合生物法進行滲濾液的處理。在進行滲濾液的處理過程中,應該重視水質、水量對處理方法的影響,并盡可能的采用生化與物化方法相結合的形式,從而有效提升垃圾填埋場的滲濾液處理水平[3]。同時人工濕地處理技術在處理老化滲濾液方面也存在較多優勢,因此也可以結合當地的自然地形、成本等因素選擇最佳的滲濾液處理方法。
結語
本文首先簡要分析了目前我國城市來及填埋場的建設情況以及對滲濾液的處理情況,同時也分析了垃圾填埋場滲濾液對水環境存在的影響,針對這些污染問題,本文對加強城市垃圾填埋場水污染控制問題展開了分析,認為要從填埋場防滲層設置、排水系統設置以及提高滲濾液處理水平這三個方面進行城市垃圾填埋場水污染控制。希望本文對垃圾填埋水污染問題的研究能夠對降低垃圾填埋對水環境的污染影響提供一定的幫助。
參考文獻
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垃圾填埋方法范文4
【關鍵字】城市垃圾處理;填埋;堆肥;焚燒
1 城市垃級處理方法現狀
目前國外發達國家的城市垃圾在處理方面廣泛采用的城市生活垃圾處理方式主要有衛生填埋、焚燒、堆肥三種處理方式
1.1 垃圾焚燒處理
焚燒是指垃圾中的可燃物在焚燒爐中與氧進行燃燒過程,實質是碳、氫、硫等元素與氧的化學反應,垃圾焚燒后,釋放出熱能,同時產生煙氣和固體殘渣。熱能要回收,煙氣要凈化,殘渣要消化,這是焚燒處理必不可少的工藝過程。焚燒處理技術的特點是處理量大,減容性好,無害化徹底,焚燒過程產生的熱量用來發電可以實現垃圾的能源化,因此是世界各發達國家普遍采用的一種垃圾處理技術"對垃圾進行焚燒處理減容!減量及無害化程度都很高,焚燒過程產生的熱量用來發電可以實現垃圾的能源化,是一種較好的垃圾處理方法。但對焚燒條件控制不當會存在煙氣污染問題,且設備投資巨大"國外目前通過改進焚燒系統工藝及強化民氣處理等手段己經較好地解決了尾氣污染問題,但投資也相應增加"如果引進國外技術進行垃圾焚燒發電,每處理100噸/日垃圾的建設成本通常在4干萬元以上,我國的地方財政難以承受。焚燒是銷毀垃圾利用熱能的一種垃圾處理技術"但是,只有對那些不能回收有價物,只能回收熱能的垃圾,垃圾焚燒處理才是科學合理的。
1.2衛生填埋處理
所謂衛生填埋,就是能對滲濾液和填埋氣體進行控制的填埋方式。早期的垃圾填埋處理由于未控制其對環境的污染,造成了嚴重的后果"直到本世紀30年代,在美國的加利福尼亞才首次提出/衛生填埋0的概念。由于垃圾產量大增加,而且含有有毒有害物質,因此造成環境污染的可能性也大增加,所以人們對垃圾填埋場的環境影響越來越重視,垃圾填埋場的操作運行管理越來越嚴格。衛生填埋首先要防止從廢物中擠壓出的液體濾瀝及雨水徑流對地下水的污染"一般規范要求回填地最低處的標高要高出地下水位3.3m以上,并且回填地的下部應有不透水的巖石或粘土層。否則需另設粘上、瀝青、塑料薄膜等不透水層。其次,填埋場應設置排氣口,使厭氧微生物分解過程中釋放出的甲烷等氣體能及時逸出,避免發生爆炸。回填后的場地,一般在20年內不宜在其上修建房屋,避免由于回填場不均勻下沉造成的結構破壞,但可作綠地!農田!牧場等使用"填埋處理用地,盡量選用天然的或人工挖出的洼地,開發資源后的廢粘土坑、廢采石場、廢礦坑等"將垃圾填埋于坑中,有利于恢復地貌,維持生態平衡,但如果在大面積的洼地、港灣、山谷等回填,則需考慮是否會破壞生態平衡。
1.3堆肥處理
堆肥處理是利用微生物分解垃圾有機成分的生物化學過程。在生物化學反應過程中,有機物、氧氣和細菌相互作用,析出二氧化碳、水和熱,同時生成腐殖質。堆肥的關鍵,在于提供一種使微生物活躍生長的環境,以加速其致菌分解過程,使之達到穩定。堆肥主要受廢物中的養分、溫度、濕度、PH等因素的控制。根據堆肥原理,可分為厭氧分解與好氧分解兩種"厭氧分解需在嚴格缺氧條件下進行,厭氧微生物分解生長較慢,故不多用。好氧分解過程同時產生高溫,可以殺滅病蟲卵!細菌等,我國主要采用好氧分解法"現代堆肥技術是從30年代開始發展的,己經形成了各種完善的工藝系統和成套設備。由于堆肥產品的市場等原因,垃圾堆肥處理特別是城市生活垃圾的堆肥處理在發達國家曾一度處于停滯甚至萎縮狀態。進入九卜年代以后,由于以下幾方面因素,堆肥處理又呈上升的發展趨勢"歐美發達國家垃圾填埋場的標準和焚燒處理的排放標準都不同程度的進行修訂并進一步提高,焚燒處理和填埋處理成本也隨之增加:垃圾分類收集的普遍推行,為垃圾的再生利用也包括堆肥處理的發展提供了良好基礎條件;垃圾再生利用得到廣泛地重視。近幾年來,歐美發達國家把垃圾堆肥也看作為可降解有機物的再生利用。垃圾的再生利用是垃圾減量和垃圾資源化的最佳途徑。堆肥技術的工藝也比較簡單,適合于易腐有機質含量較高的垃圾處理,對垃圾中的部分組分進行資源利用,且處理相同質量的垃圾投資比單純的焚燒處理大大降低。堆肥技術在歐美國家起步較早,目前已經達到工業化應用的水平。但引進國外技術投資巨大,不適合我國國情。發達國家由于生活垃圾中的易腐有機物含量大大低于我國的一般水平,因此靠堆肥只能處理15%左右的垃圾組分,這在一定程度上阻礙了堆肥技術的推廣。但就我國垃圾的具體情況來看,生活垃圾中的易腐有機物含量較高,采川堆肥技術可以達到比較好的處理效果。但堆肥技術也存在明顯的缺點不能處理不可腐爛的有機物和無機物,因此減容、減量及無害化程度低。因此僅僅依靠堆肥處理仍然不能徹底解決垃圾問題。
2 現有城市垃圾處理方法的局限性
2.1 填埋處理的局限性
填埋處理埋掉了可利用物,填埋場地的選擇越來越困難,運輸、填埋、治理等費用也不斷提高。填埋場占地面積大,同時存在嚴重的二次污染,例如垃圾滲出液會污染地下水及土壤,垃圾堆放產生的臭氣嚴重影響場地周邊的空氣質量,另外,垃圾發酵產生的甲烷氣體既是火災及爆炸隱患,排放到大氣中又會產生溫室效應。而且填埋場處理能力有限,服務期滿后仍需投資建設新的填埋場,進一步占用土地資源。以北京為例,假如采用現在的技術,將北京市12000t/d的垃圾進行衛生填埋處理,單是建設投資就高達2億元人民幣,而且填埋場的壽命也只有12a?;谝陨显颍瑖鈴?0年代以來,衛生填埋設施有逐漸減少的趨勢,成為其他處理工藝的輔助方法,用來處理不能再利用的物質。
2.2堆肥處理的局限性
堆肥處理不能處理不可腐爛的有機物和無機物,垃圾中的石塊、金屬、玻璃、塑料等廢棄物不能被微生物分解,這些廢棄物必須分撿出來,另行處理,因此減容、減量及無害化程度低;堆肥周期長,占地面積大,衛生條件差;堆肥處理后產生的肥料肥效低、成本高,與化肥比銷售困難,經濟效益差。引進國外技術投資巨大,不適合我國國情。發達國家由于生活垃圾中的易腐有機物含量大大低于我國的一般水平,因此靠堆肥只能處理15%左右的垃圾組分,這在一定程度上阻礙了堆肥技術的推廣。堆肥技術必須是將新鮮的垃圾首先進行分類后再將易腐有機組分進行發酵,才能有效地防止重金屬的滲入,從而保證有機肥產品達到國家標準,真正實現無害化和資源化。
垃圾填埋方法范文5
[關鍵詞]城市生活垃圾衛生填埋填埋氣體滲濾液
1城市生活垃圾現狀
隨著現代工業的興起和城市迅猛發展,人口大量涌入城市,使城市的生活垃圾產生量大大增加。這些垃圾占用大量的土地,且種類繁多,成分復雜、危害性強。如果處理不當,勢必污染城市的大氣、水、土壤等,進而降低和破壞城市自然生態系統的調節凈化能力[1]。
目前國外城市垃圾采用的處置方式主要有衛生填埋、焚燒、堆肥等3種,表1為這3種處置方式的比較。
表1生活垃圾處置方式對比
工藝 優點 缺點 適用范圍
衛生填埋 處理量大、方法簡單、費用低 占地大、管理要求高、對外部環境要求高、使用期限有限 無機物>60%、含水量0.5 t/d
焚燒 處理量大、占地小、無害化徹底 費用高、控制不當產生二次污染物如SO2、NOx、飛灰等 垃圾低位熱值>3300 kJ/kg時,不需添加輔助燃料
堆肥 處理量大、費用低、工藝相對簡單 肥分含量低,長期使用影響土壤結構 垃圾中可生物降解有機物≥10%、從肥效出發應>40%
我國城市生活垃圾處置也主要采用填埋、焚燒和堆肥等方法,其中,以填埋為主,占70%以上;其次是高溫堆肥,占20%以上;焚燒量甚微[2]。
焚燒與堆肥技術在我國發展較慢,原因主要為:(1)我國城市生活垃圾未實行分類收集,垃圾成分復雜不利于燃燒與堆肥;(2)焚燒廠的投資太大,運行成本太高;(3)控制不當將產生二次污染問題;(4)垃圾堆肥產品銷路不暢;(5)工藝技術和設備與國外亦有較大的差距。
針對我國現階段國情,我國絕大部分垃圾仍采用填埋進行處理為主,并且在今后相當長時間內,垃圾填埋處理還將占主導地位。
2衛生填埋技術
在我國,由于垃圾填埋場啟用時間早,許多填埋場在最初的選址、設計、施工和使用中,未按現行的城市生活垃圾衛生填埋技術規范執行,填埋場底部和周邊都沒有采取防滲措施,垃圾產生的滲漏液和填埋氣體,極易給周邊環境和企業、社區帶來污染和安全隱患。
2.1 填埋氣體。填埋氣體是城市生活垃圾中的有機成分經過厭氧降解產生的混合氣體,其主要組成為CH4、CO2、H2、N2和O2,還有少量的H2S、NH3、辛烷、氯乙烯等,其中CH4、CO2(沼氣主成分)占填埋氣體的99.5%~99.9%,NH3、H2S等有毒的惡臭氣體,占填埋氣體的0.2%~0.4%。這些氣體一旦遇到房屋或棚罩阻攔,將不斷積累,最終可能導致火災和爆炸事故。垃圾內的易燃易爆物質在一定條件下,也會自行燃燒爆炸。
2.2 滲漏液。垃圾滲濾液主要來源于垃圾本身、垃圾發酵過程以及受水體浸泡而產生的廢水。其主要特征為:滲濾液中污染物的濃度非常高,成分復雜,水質惡劣,一般COD濃度達幾千或者上萬;一些年代久的垃圾填埋場,COD濃度可高達幾萬,并且含有高濃度的氨氮,滲濾液可生化性很差,含有大量的重金屬、多種病源微生物等有毒有害物質,而且滲濾液的組成成分會隨著填埋時間的延長越來越惡劣。
3填埋氣與滲漏液的處理技術
3.1 填埋氣的收集技術
3.1.1豎井收集系統。早期的填埋氣主要用豎井收集系統,具體做法是在填埋場填埋作業后不久,通過挖掘機械或人工打井的方式建造豎井系統。
3.1.2表面收集系統。填埋場在表面覆蓋完成以后,便可進行表面收集系統的安裝。整個系統是由排氣管編織而成的收集網,填埋氣通過排氣細管輸送到系統的幾個中央采氣點進行收集。
3.1.3水平收集系統。水平式收集系統是在垃圾填埋到一定高度后,在填理場內鋪設水平收集主管,然后,將水平氣管收集到的氣體匯集到主收集管。
3.2 填埋氣的應用
3.2.1直接燃燒。對填埋氣進行加工處理后,可以直接供給工業及溫室用戶,其中以供暖或工業生產為用途的熱效率最高。填埋氣的經濟效益取決于填埋場到用戶的距離及發生源的連續性。
3.2.2發電。主要由填埋氣收集燃燒系統和發電系統組成,填埋氣經收集后,經加壓輸送至內燃發機組,燃燒轉化成電能傳輸出去。
3.3 滲濾液的處理現狀
滲濾液水質復雜,這給滲濾液的處理處置帶來了很大的困難,目前國內外還沒有非常完善的處理工藝,對滲濾液的主要處理途徑是:
3.3.1與城市污水合并處理。將垃圾滲濾液就近引入城市污水處理廠,與城市污水合并進行處理。
3.3.2滲濾液回灌技術處理。用適當的方法,將在填埋場底部收集到的濾滲液從其覆蓋表面或覆蓋層下部重新灌入填埋場。
3.3.3滲濾液處理廠處理。目前,用于垃圾滲濾液處理的方法主要有生物法和物理化學法。
3.4 滲濾液的主要處理工藝
3.4.1活性炭吸附法
在滲濾液的處理中,該方法主要用于去除水中難降解的有機物(酚、苯、胺類化合物等)、金屬離子(汞、鉛、鉻)和色度,一般情況下,對COD和NH3-N的去除率為50%~70%[3]?;钚蕴课椒ㄌ幚砜蛇m應水量和有機負荷的變化,且設備緊湊,管理方便。方士等[4]用回流式兩級序列間歇式活性污泥法(SBR)―活性炭吸附混凝工藝處理高氨氮、低碳氮比的垃圾滲濾液,粉末活性炭和鋁鹽投加量分別為1‰(W/V)和0.4‰(W/V),吸附時間為100 min,總的水力停留時間為82 h,CODCr和氨氮的去除率可以穩定在90%以上,出水中氮的主要形態為NO2--N,出水CODCr
3.4.2化學氧化
化學氧化法可以分解滲濾液中難降解的有機物,從而提高廢水的生物降解性能。其中高級氧化技術因能夠產生極強氧化性的?HO自由基而越來越廣泛地被用于處理滲濾液。Fenton法由于費用低、操作簡便而受到人們的重視。張暉等[5]介紹了Fenton 法處理垃圾滲濾液的中試試驗,結果表明,當雙氧水與亞鐵鹽的總投加比一定(H2O2/Fe2+=3.0)時,COD的去除率隨雙氧水投加量的增加而增加。當雙氧水的總投加量為0.1 mol/L時,COD的去除率可達67.5%。Fenton 法在處理高濃度的有機污水方面有很大的潛力,但它的缺點是對pH值敏感,且處理后的廢水需進行鐵離子分離回收。其他的氧化劑主要有臭氧、氯和氯系氧化劑,但后者由于殘留產物的高毒性,不適合采用。
值得一提的是,近年來出現的光催化氧化技術,它具有工藝簡單、能耗低、易操作、無二次污染等特點,尤其對一些特殊污染物的處理具有顯著的效果。因此,該方法在垃圾滲濾液的深度處理方面有很好的應用前景。譚小萍等[6]對影響垃圾滲濾液的光催化處理的因素進行了研究。結果表明:光強越大,最佳TiO2投量就越小;最佳反應時間一般宜在1.5~2.5 h;波長為253.7 nm的紫外線殺菌燈價格低廉、使用廣泛、處理效果好,COD去除率可達40%~50%,脫色率可達70%~80%。
3.4.3組合工藝處理技術
如前所述,垃圾滲濾液由于水質復雜使得單一工藝不能很好地達到理想的處理效果。所以宜采用組合工藝對滲濾液進行處理。
目前國內外已經發展出許多組合工藝,且取得了較好的處理效果。Laitinen等[7]研究了SBR和淹沒式膜生物反應器(MBR)組合工藝處理垃圾滲濾液,在SBR中,SS、BOD5、NH3-N和PO43--P的去除率分別達到89%、94%、99.5%和82%。MBR進一步提高了出水水質,并減少了水質的波動,其中SS和PO43--P的去除率分別超過了99%和88%,BOD5和NH3-N的去除率均超過97%,TN去除率可以達到50%~60%。王延濤[8]研究山西省平順縣填埋場滲濾液處理工藝(如圖1所示),該工藝采用高效專用微生物處理單元缺氧+厭氧(UBF)―曝氣生物流化床(BFB)組合工藝,運行結果表明:當進水SS為600 mg/L,NH4+-N濃度為700 mg/L,BOD、COD的濃度分別為4500 mg/L、10000 mg/L,經過處理后,出水SS、NH4+-N、BOD和COD的濃度分別降到75 mg/L、10~30 mg/L、30~50 mg/L、600~900 mg/L;總去除率:SS=95%,BOD=99%、COD=94%。
3.4.4膜滲析與分離系統
膜處理一般與其他處理方法聯用,超濾或微濾常常作為反滲透的預處理。袁維芳等[9]對廣州市大田垃圾填埋場滲濾液預處理出水進行了反滲透實驗研究,結果表明,進水壓力為3.5 MPa,pH值為5~6的條件下,當進水COD濃度為250~620 mg/L時,出水濃度幾乎為0,去除效率達100%,平均透水量為30~42 L/(m2?h)。但膜分離方法一次性投資費用大,而且對濃度較高的滲濾液,處理費用很高。
4結語
在我國,衛生填埋技術是生活垃圾處理的主要手段,而填埋產生的滲濾液是一種高濃度、成分復雜、水質水量易變化的污水,人們對滲濾液的處理一直處于探索和發展之中。針對垃圾滲濾液的處理,可選用的方法雖然較多,但不同程度地都存在一些缺陷,如何選擇最佳處理,工藝或將現有的處理工藝有機結合,降低運行成本,提高出水質量是目前需要研究解決的問題。
參考文獻:
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[4] 方士,盧航,藍雪春. 兩級SBR-PAC 吸附混凝法處理垃圾滲濾液的研究[J].浙江大學學報,2002,28(4):435-439.
[5] 張暉,Huang C P. Fenton法處理垃圾滲濾液[J].中國給水排水,2001,17(3):1-3.
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[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處置方法。雖然可用焚化、堆肥或分選回收等方法處理城市垃圾,但其難以處理的部分剩余物仍需作填埋處理。
2、垃圾處理方式一般可以分為衛生填埋、焚燒、堆肥等幾種方式。
3、垃圾填埋場是采用衛生填埋方式下的垃圾集中堆放場地,垃圾衛生填埋場因為成本低、衛生程度好在國內被廣泛應用。國內最大的垃圾填埋場是廣州興豐垃圾填埋場,日處理生活垃圾約7000噸左右。
(來源:文章屋網 )