唐 杰 陳迪輝 吳 迪
(河海大學(xué),江蘇 南京210000)
我國(guó)生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)發(fā)展較晚,目前我國(guó)的城市生活垃圾處理主要采用衛(wèi)生填埋、焚燒和高溫堆肥,與傳統(tǒng)的垃圾堆填相比,衛(wèi)生填埋選址科學(xué),需要建設(shè)符合環(huán)保要求的工程設(shè)施,需按技術(shù)規(guī)范填埋。
衛(wèi)生填埋即對(duì)垃圾滲濾液和填埋氣體進(jìn)行控制的垃圾填埋方式。需要在填埋場(chǎng)底采用人工襯層,四周采用防滲幕,形成獨(dú)立水系,防止污染地下水。但傳統(tǒng)填埋場(chǎng)在使用時(shí)和封場(chǎng)后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間會(huì)產(chǎn)生大量滲濾液和填埋氣,如不加以妥善處理,將對(duì)周圍大氣、水和土壤環(huán)境造成數(shù)年甚至數(shù)十年的持續(xù)污染, 難以完全實(shí)現(xiàn)垃圾處理無(wú)害化的要求;同時(shí)填埋最大的缺點(diǎn)就是占地大,且傳統(tǒng)填埋場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間又相當(dāng)長(zhǎng),填埋場(chǎng)的土地效益得不到充分利用。
焚燒可以減少固體廢棄物的體積,并達(dá)到殺滅細(xì)菌的目的。 但焚燒存在以下問(wèn)題:1)垃圾難以充分燃燒。 2)焚燒產(chǎn)生的氣體對(duì)環(huán)境有污染。 3)焚燒產(chǎn)生的酸性氣體會(huì)損壞焚燒設(shè)備。
高溫堆肥分類較多,我國(guó)采用的是靜態(tài)敞開(kāi)式堆肥,處理成本低,但對(duì)環(huán)境的污染較大。
由于垃圾的填埋處理技術(shù)可靠,處理成本和單位投資低,管理水平要求不高以及適用范圍廣泛等一系列特點(diǎn),目前仍為許多國(guó)家優(yōu)先采用。 目前,我國(guó)垃圾仍以填埋方式為主。 從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)講,由于填埋方式成本優(yōu)勢(shì)的縮小以及填埋場(chǎng)的選址難度的加大,填埋處理垃圾方式將逐漸被邊緣化。焚燒是最接近減量化、資源化和無(wú)害化原則的,大型城市普遍已將焚燒作為未來(lái)主流方向。堆肥技術(shù)在我國(guó)城市垃圾處理中的地位逐漸下降,但由于成本優(yōu)勢(shì)顯著以及對(duì)垃圾中有機(jī)物進(jìn)行堆肥處理要優(yōu)于焚燒, 處理前端分選+后端堆肥的綜合處理模式在二線城市仍極具吸引力,是目前最為綠色環(huán)保的處理工藝。近年來(lái),我國(guó)填埋處理能力和處理量穩(wěn)中有降,填埋場(chǎng)數(shù)量則明顯減少,填埋場(chǎng)平均處理能力則穩(wěn)步提高;焚燒方式呈迅速上升趨勢(shì),堆肥方式呈下降趨勢(shì)。
厭氧填埋是我國(guó)目前廣泛采用的城市生活垃圾處置方法,此方法是將垃圾填埋體獨(dú)立于周圍環(huán)境,經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的厭氧發(fā)酵使垃圾實(shí)現(xiàn)最終穩(wěn)定化、無(wú)害化。厭氧填埋法具有投資省、處理成本低、工藝簡(jiǎn)單、管理方便、對(duì)垃圾成分無(wú)嚴(yán)格要求等優(yōu)點(diǎn)。 但厭氧衛(wèi)生填埋也存在著占用土地多、穩(wěn)定化時(shí)間長(zhǎng)、滲濾液處理難等缺點(diǎn)。 并且,厭氧填埋技術(shù)也存在著缺陷:1)滲濾液難于處理;2)填埋場(chǎng)穩(wěn)定化時(shí)間長(zhǎng);3)填埋氣體利用差;4)填埋場(chǎng)選址困難。由于這些缺陷的存在,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家陸續(xù)研制了一些新型填埋技術(shù),如生物反應(yīng)器填埋技術(shù)、準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)、循環(huán)式準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)。 這些新型填埋技術(shù)彌補(bǔ)厭氧填埋的不足,為我國(guó)的垃圾填埋處置研究工作提供了新思路。
日本固體廢物處理專家提出了準(zhǔn)好氧填埋的概念,與傳統(tǒng)填埋技術(shù)相比,準(zhǔn)好氧填埋具有投資經(jīng)濟(jì),能夠加速填埋場(chǎng)垃圾穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),是可持續(xù)發(fā)展填埋技術(shù)的一個(gè)重要的發(fā)展方向。準(zhǔn)好氧填埋主要設(shè)計(jì)思想是不用動(dòng)力供氧,而是利用滲濾液收集管道的不滿流設(shè)計(jì),在垃圾堆體發(fā)酵產(chǎn)生的溫差推動(dòng)下,空氣自然通入,可以使得在填埋場(chǎng)內(nèi)部存在一定的好氧區(qū)域,特別是在滲濾液收集系統(tǒng)和氣體導(dǎo)排系統(tǒng)周圍存在好氧區(qū)域,抑制沼氣和硫化氧等氣體的產(chǎn)生,利用好氧微生物的增長(zhǎng),有益于垃圾有機(jī)物的生物降解.降低滲濾液的污染強(qiáng)度,是傳統(tǒng)填埋場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)加速了垃圾的降解,容易達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài);滲濾液中有機(jī)物濃度尤其是氨氮在短時(shí)間內(nèi)可達(dá)到較低水平,并趨于穩(wěn)定,減少了垃圾滲濾液處理費(fèi)用,具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
我國(guó)的準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究還處于起步階段。盡管我國(guó)對(duì)于準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)的研究取得了一定的進(jìn)展,但是大部分研究?jī)H局限于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析總結(jié),缺乏對(duì)準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)垃圾降解機(jī)理與降解規(guī)律的深入研究,并且多數(shù)準(zhǔn)好氧填埋試驗(yàn)研究結(jié)果具有一定的局限性。我國(guó)新建填埋場(chǎng)許多采用準(zhǔn)好氧填埋結(jié)構(gòu),大量老填埋場(chǎng)的改造可以朝準(zhǔn)好氧填埋的方向發(fā)展,準(zhǔn)好氧填埋具有廣闊的發(fā)展空間。 需要指出的是我國(guó)發(fā)展準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng),在借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也需要考慮自身特點(diǎn)。 我們要根據(jù)我國(guó)自己的實(shí)際情況,發(fā)展具有我國(guó)特色的準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)。 準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)具有巨大優(yōu)勢(shì),符合可持續(xù)發(fā)展的需要。
另外,垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣是一種資源化發(fā)展方向。 沼氣發(fā)電技術(shù)是利用工業(yè)、農(nóng)業(yè)或城鎮(zhèn)生活中的大量有機(jī)廢物,經(jīng)厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣,驅(qū)動(dòng)沼氣發(fā)電機(jī)組發(fā)電,并可充分將發(fā)電機(jī)組的余熱用于沼氣生產(chǎn),使綜合熱效率達(dá)80%左右,大大高于一般30%至40%的發(fā)電效率,經(jīng)濟(jì)效益顯著。站在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略高度上,沼氣發(fā)電技術(shù)在我國(guó)未來(lái)垃圾處理中將占重要地位,農(nóng)村沼氣的推廣,不僅處理了農(nóng)村大量的廢物,而且產(chǎn)生了綠色能源,是一種新的處理技術(shù)。
綜上,我國(guó)垃圾填埋技術(shù)還有很長(zhǎng)的一段路要走。 我國(guó)垃圾填埋場(chǎng)為保護(hù)我們的生存環(huán)境發(fā)揮了重大作用,但由于起步較晚,目前還存在不少問(wèn)題。 我們要加強(qiáng)與各國(guó)間的科技交流,盡我們最大的努力解決城市垃圾問(wèn)題,創(chuàng)造一個(gè)環(huán)境美好的生活空間。
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