李學金,周露洪,王 沖
(1.浙江省天正設(shè)計工程有限公司,杭州 310012;2.嘉興求是環(huán)境工程咨詢有限公司,浙江 嘉興 314100)
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基于SWOT分析的生活垃圾簡易堆場綜合處理策略
李學金1,周露洪2,王 沖1
(1.浙江省天正設(shè)計工程有限公司,杭州 310012;2.嘉興求是環(huán)境工程咨詢有限公司,浙江 嘉興 314100)
摘 要:通過現(xiàn)場勘探及試驗,分析了陳化生活垃圾的理化特性,根據(jù)試驗結(jié)果,采用swot分析法,提出了生活垃圾簡易堆場綜合處理策略。
關(guān)鍵詞:生活垃圾簡易堆場;陳化生活垃圾;綜合處理;SWOT分析
生活垃圾簡易堆場是指利用自然地理條件進行堆填,沒有按照衛(wèi)生填埋場的規(guī)范標準進行規(guī)劃、選址、設(shè)計、建設(shè)的生活垃圾填埋場。由于經(jīng)濟條件、技術(shù)水平的限制及環(huán)保意識淡薄,20世紀90年代以前,我國生活垃圾的處理方式主要是采用簡易堆場處置。90年代后,各地開始興建相對規(guī)范的生活垃圾衛(wèi)生填埋場,生活垃圾簡易堆場逐漸被取代。但據(jù)資料顯示,目前我國的生活垃圾產(chǎn)生量約3.6億噸/年(其中城鎮(zhèn)生活垃圾約2.2億噸/年,農(nóng)村生活垃圾約1.4億噸/年),仍有18%以上的城鎮(zhèn)生活垃圾和85%以上的農(nóng)村生活垃圾流向生活垃圾簡易堆場[1-3]。生活垃圾簡易堆場在國內(nèi)隨處可見,超過1/3的城市面臨“垃圾圍城”的困境,僅北京地區(qū)就有1200多座堆存量在200噸以上的生活垃圾簡易堆場[4],農(nóng)村的“垃圾圍村”現(xiàn)象更是普遍。
近年來,我國的環(huán)境問題進入高發(fā)期,由生活垃圾簡易堆場引發(fā)的環(huán)境污染問題時有發(fā)生,生活垃圾簡易堆場的現(xiàn)狀及管理,逐漸成為相關(guān)研究者關(guān)注的熱點[5~9]。生活垃圾簡易堆場都沒有設(shè)置防滲措施和覆蓋導氣系統(tǒng),存在大氣、水、土壤等污染隱患。雨水淋濾和地下水浸泡,會產(chǎn)生大量高濃度的滲濾液,污染土壤和地下水;產(chǎn)生的惡臭,對周邊環(huán)境及居民生活造成嚴重影響。伴隨著城市化進程的加快和城市規(guī)模的不斷擴大,很多早期生活垃圾簡易堆場區(qū)域現(xiàn)已變成了城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的人口密集區(qū)、風景名勝區(qū)、水源保護區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)域。
為了消除潛在環(huán)境風險,確保城市環(huán)境健康發(fā)展,生活垃圾簡易堆場的綜合整治,已成為當今城市發(fā)展中亟待解決的問題。2012年,生活垃圾簡易堆場的整治納入了《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》,國內(nèi)一些專家學者也開展了相關(guān)的研究。袁京、崔文靜等[10-11]對生活垃圾簡易堆場的陳化生活垃圾理化性質(zhì)進行了研究,諸毅等[12]開展了上海生活垃圾簡易堆場生態(tài)修復工作的相關(guān)研究。但總體上,對生活垃圾簡易堆場的處理在研究和實踐方面都進展緩慢,絕大部分地區(qū)尚未啟動生活垃圾簡易堆場的整治工作。因國內(nèi)生活垃圾簡易堆場具有數(shù)量眾多、分布零散的特點,同時由于各地的經(jīng)濟水平、生活方式不同以及氣候、水文、地質(zhì)條件的差異,造成各地生活垃圾簡易堆場的綜合處理情況不盡相同。
本文以某生活垃圾簡易堆場為研究案例,對生活垃圾簡易堆場陳化生活垃圾的理化特性進行了分析,并在此基礎(chǔ)上基于SWOT分析,為生活垃圾簡易堆場綜合處理提供了相應策略,以此為我國生活垃圾簡易堆場的處理研究提供參考和建議。
本文所選研究案例位于浙江省某地,系利用磚瓦廠取土坑傾倒生活垃圾改造形成的生活垃圾簡易堆場,占地面積約4萬平方米,四周淺、中間深,呈不規(guī)則“鍋底”狀,最大深度約10米,垃圾填埋時間為2006~2010年,目前已封場種植苗木。由于垃圾收集和填埋不規(guī)范,無防滲防漏、無惡臭處理等環(huán)保措施,現(xiàn)場環(huán)境惡臭熏天、蚊蠅孳生,對區(qū)域的生態(tài)環(huán)境、地下水等具有較大的潛在風險。
根據(jù)當?shù)氐某鞘锌傮w規(guī)劃,該區(qū)域已被規(guī)劃為風景名勝區(qū)的湖面水域,因此亟需對該生活垃圾簡易堆場陳化生活垃圾進行妥善處置。
為了解該生活垃圾簡易堆場的巖土特征、垃圾堆存量及垃圾成分,有關(guān)部門對該生活垃圾簡易堆場進行了現(xiàn)場勘測。根據(jù)衛(wèi)星圖像及有關(guān)地質(zhì)資料,研究人員選取了40個勘測點進行初步勘測調(diào)查,勘測深度為20米。
勘察調(diào)查結(jié)果顯示,該生活垃圾簡易堆場地層在勘測深度范圍內(nèi)可分成3個地質(zhì)層,自上而下分別為:1)陳化垃圾及填土層;2)淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層;3)粉質(zhì)粘土層,其中陳化垃圾及填土層又分3個亞層:①雜填土及素填土層;②陳化垃圾層;③塘填土層。各亞層的垃圾量估算情況見表1。
陳化生活垃圾特性分析主要包括物理特性(容重、組分)分析、工業(yè)特性(含水率、灰分、揮發(fā)分)分析和熱值測定,為后續(xù)處理策略提供參考。
3.1 樣品采集及分析方法
采用多點采集、人工分選,四分法取樣。將前述40個勘測點在上(1.0~2.0m)、中(2.0~5.0m)、下(5.0~8.0m)分別采集樣品,每層取1小桶(約10kg)的生活垃圾現(xiàn)場混合、縮分,取回分析。
根據(jù)《生活垃圾采樣和分析方法》(CJ/T313-2009)規(guī)定,分別采用烘干法、灼燒法、標準彈法測定垃圾的含水率、揮發(fā)分、灰分和熱值。標準彈法測定樣品的發(fā)熱量近似為干基高位發(fā)熱量,通過相應公式換算成收到基低位發(fā)熱量;采用有機元素分析儀進行元素分析(外協(xié))。
3.2 分析結(jié)果
3.2.1 容重及組分
由于被填埋壓實、腐化等原因,陳化生活垃圾的容重約為當?shù)匦迈r生活垃圾的1.9倍。陳化生活垃圾的平均容重見表2,平均組分見表3。
表1 各亞層垃圾量估算
表2 陳化生活垃圾平均容重
表3 陳化生活垃圾的平均組分 (收到基,%)
陳化生活垃圾的主要組分為竹木、橡膠塑料、纖維、玻璃、金屬、渣土、其他等,且摻雜有建筑垃圾、填土等。與當?shù)匦迈r生活垃圾比較,陳化生活垃圾樣品的平均含水率略低,廚余、紙類等易降解組分含量明顯較低,橡膠塑料等難降解組分含量明顯較高。
3.2.2 工業(yè)分析、熱值及元素分析(見表4)
表4 陳化生活垃圾的工業(yè)分析、熱值及元素分析
與當?shù)匦迈r生活垃圾相比,陳化生活垃圾的灰分較高,揮發(fā)分較低,主要是因為廚余、紙類、纖維等高揮發(fā)分物質(zhì)已經(jīng)部分或完全降解;陳化生活垃圾收到基低位熱值為6897kJ/kg,表明盡管填埋地下多年,但因橡膠塑料含量較高,故仍保持一定的熱值。
生活垃圾無害化處理方式主要為填埋(占77%)、焚燒(占20%)以及堆肥(占3%)等方式,目前,填埋方式占主導地位,但焚燒方式日趨受到青睞,所占比例在逐年提高。根據(jù)該生活垃圾簡易堆場的情況,本文分別就生態(tài)修復、異地衛(wèi)生填埋、就地焚燒、異地焚燒和堆肥等幾種常見方式,開展SWOT分析,結(jié)果見表5。
表5 陳化生活垃圾處理方式的SWOT分析
由于當?shù)氐囊?guī)劃及陳化生活垃圾的特性等原因,該生活垃圾簡易堆場陳化生活垃圾難以采用生態(tài)修復和堆肥處理,初步可行的處理方式有異地衛(wèi)生填埋、就地焚燒、異地焚燒3種方式。異地衛(wèi)生填埋內(nèi)部優(yōu)勢小于劣勢,外部機會遠小于威脅;就地焚燒內(nèi)部優(yōu)勢大于劣勢,外部機會遠與威脅相當;異地焚燒內(nèi)部優(yōu)勢略小于劣勢,外部機會與威脅相當。通過分析可知,該生活垃圾簡易堆場最佳的處理方式即:采用就地焚燒的方法處理本地的陳化生活垃圾。
根據(jù)SWOT分析,該生活垃圾簡易堆場陳化生活垃圾適合采用就地焚燒,即在該生活垃圾簡易堆場附近建設(shè)1座臨時性的生活垃圾焚燒廠,對陳化生活垃圾進行開挖、焚燒處理。為了節(jié)約投資,應優(yōu)化設(shè)計,盡可能采用可移動式或便于拆卸的設(shè)備等。
垃圾熱值是垃圾焚燒廠設(shè)計的重要依據(jù)。根據(jù)熱值分析,該生活垃圾簡易堆場陳化生活垃圾收到基低位熱值為6897kJ/kg,雖然熱值略低,但也能達到焚燒熱值下限要求。為了克服可能由于填埋條件不同,陳化生活垃圾組分和熱值的不均衡,設(shè)計時應考慮添加輔助燃料,以保證穩(wěn)定運行。
綜合考慮,該生活垃圾簡易堆場的綜合處理方案如下圖。
陳化生活垃圾綜合處理方案圖
在垃圾場的現(xiàn)場,通過目測,對開挖的垃圾進行簡單分類,未被污染的回填土就地利用;被污染的回填渣土和建筑垃圾外運至指定磚瓦廠粉碎后制磚;陳化生活垃圾采用密閉的垃圾裝載車運至臨時垃圾焚燒廠,經(jīng)過分選預處理后進入焚燒爐焚燒處理,煙氣凈化處理達標后高空排放。
(1)該生活垃圾簡易堆場分為3個地質(zhì)層,自上而下分別為:陳化垃圾及填土層、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層、粉質(zhì)粘土層。
(2)與新鮮生活垃圾相比,陳化生活垃圾的容重較大,廚余、紙類等易降解物質(zhì)基本降解完畢,粗纖維也有部分降解,平均含水率略低,橡膠塑料含量明顯較高、灰分較高、揮發(fā)分較低,仍保持有一定的熱值,含硫量較低。
(3)綜合分析,該生活垃圾簡易堆場陳化生活垃圾綜合處理方案為:未被污染的回填土就地利用;被污染的回填渣土和建筑垃圾外運至指定磚瓦廠粉碎后制磚;陳化生活垃圾就地焚燒處理。
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中圖分類號:X799.3
文獻標志碼:A
文章編號:1006-5377(2016)06-0059-04
Comprehensive Disposal Strategy of Simple Domestic Refuse Site Based on SWOT Analysis
LI Xue-Jin, ZHOU Lu-Hong, WANG Chong