唐 杰 陳迪輝 吳 迪
(河海大學(xué),江蘇 南京210000)
我國生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)發(fā)展較晚,目前我國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)生填埋即對垃圾滲濾液和填埋氣體進行控制的垃圾填埋方式。需要在填埋場底采用人工襯層,四周采用防滲幕,形成獨立水系,防止污染地下水。但傳統(tǒng)填埋場在使用時和封場后相當長時間會產(chǎn)生大量滲濾液和填埋氣,如不加以妥善處理,將對周圍大氣、水和土壤環(huán)境造成數(shù)年甚至數(shù)十年的持續(xù)污染, 難以完全實現(xiàn)垃圾處理無害化的要求;同時填埋最大的缺點就是占地大,且傳統(tǒng)填埋場達到穩(wěn)定的時間又相當長,填埋場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,并達到殺滅細菌的目的。 但焚燒存在以下問題:1)垃圾難以充分燃燒。 2)焚燒產(chǎn)生的氣體對環(huán)境有污染。 3)焚燒產(chǎn)生的酸性氣體會損壞焚燒設(shè)備。
高溫堆肥分類較多,我國采用的是靜態(tài)敞開式堆肥,處理成本低,但對環(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,目前仍為許多國家優(yōu)先采用。 目前,我國垃圾仍以填埋方式為主。 從發(fā)展趨勢來講,由于填埋方式成本優(yōu)勢的縮小以及填埋場的選址難度的加大,填埋處理垃圾方式將逐漸被邊緣化。焚燒是最接近減量化、資源化和無害化原則的,大型城市普遍已將焚燒作為未來主流方向。堆肥技術(shù)在我國城市垃圾處理中的地位逐漸下降,但由于成本優(yōu)勢顯著以及對垃圾中有機物進行堆肥處理要優(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,我國填埋處理能力和處理量穩(wěn)中有降,填埋場數(shù)量則明顯減少,填埋場平均處理能力則穩(wěn)步提高;焚燒方式呈迅速上升趨勢,堆肥方式呈下降趨勢。
厭氧填埋是我國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立于周圍環(huán)境,經(jīng)過漫長的厭氧發(fā)酵使垃圾實現(xiàn)最終穩(wěn)定化、無害化。厭氧填埋法具有投資省、處理成本低、工藝簡單、管理方便、對垃圾成分無嚴格要求等優(yōu)點。 但厭氧衛(wèi)生填埋也存在著占用土地多、穩(wěn)定化時間長、滲濾液處理難等缺點。 并且,厭氧填埋技術(shù)也存在著缺陷:1)滲濾液難于處理;2)填埋場穩(wěn)定化時間長;3)填埋氣體利用差;4)填埋場選址困難。由于這些缺陷的存在,歐美等發(fā)達國家陸續(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)、準好氧填埋技術(shù)、循環(huán)式準好氧填埋技術(shù)。 這些新型填埋技術(shù)彌補厭氧填埋的不足,為我國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好氧填埋的概念,與傳統(tǒng)填埋技術(shù)相比,準好氧填埋具有投資經(jīng)濟,能夠加速填埋場垃圾穩(wěn)定等優(yōu)點,是可持續(xù)發(fā)展填埋技術(shù)的一個重要的發(fā)展方向。準好氧填埋主要設(shè)計思想是不用動力供氧,而是利用滲濾液收集管道的不滿流設(shè)計,在垃圾堆體發(fā)酵產(chǎn)生的溫差推動下,空氣自然通入,可以使得在填埋場內(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,有益于垃圾有機物的生物降解.降低滲濾液的污染強度,是傳統(tǒng)填埋場可持續(xù)發(fā)展的一個必然趨勢。準好氧填埋技術(shù)加速了垃圾的降解,容易達到穩(wěn)定狀態(tài);滲濾液中有機物濃度尤其是氨氮在短時間內(nèi)可達到較低水平,并趨于穩(wěn)定,減少了垃圾滲濾液處理費用,具有獨特的優(yōu)勢。
我國的準好氧填埋技術(shù)實驗研究還處于起步階段。盡管我國對于準好氧填埋場的研究取得了一定的進展,但是大部分研究僅局限于對實驗現(xiàn)象的分析總結(jié),缺乏對準好氧填埋場垃圾降解機理與降解規(guī)律的深入研究,并且多數(shù)準好氧填埋試驗研究結(jié)果具有一定的局限性。我國新建填埋場許多采用準好氧填埋結(jié)構(gòu),大量老填埋場的改造可以朝準好氧填埋的方向發(fā)展,準好氧填埋具有廣闊的發(fā)展空間。 需要指出的是我國發(fā)展準好氧填埋場,在借鑒國外經(jīng)驗的同時也需要考慮自身特點。 我們要根據(jù)我國自己的實際情況,發(fā)展具有我國特色的準好氧填埋技術(shù)。 準好氧填埋場具有巨大優(yōu)勢,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)生活中的大量有機廢物,經(jīng)厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣,驅(qū)動沼氣發(fā)電機組發(fā)電,并可充分將發(fā)電機組的余熱用于沼氣生產(chǎn),使綜合熱效率達80%左右,大大高于一般30%至40%的發(fā)電效率,經(jīng)濟效益顯著。站在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略高度上,沼氣發(fā)電技術(shù)在我國未來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,我國垃圾填埋技術(shù)還有很長的一段路要走。 我國垃圾填埋場為保護我們的生存環(huán)境發(fā)揮了重大作用,但由于起步較晚,目前還存在不少問題。 我們要加強與各國間的科技交流,盡我們最大的努力解決城市垃圾問題,創(chuàng)造一個環(huán)境美好的生活空間。
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