垃圾填埋场可行性研究报告(5)

2019-04-22 16:42

开县临江垃圾填埋场工程

概占90%以上。填埋主要分为简易填埋和卫生填埋两种。前者没有完善的环境保护措施,填埋场污染大气和水源,目前多已限制使用;现行的填埋场多以卫生填埋为主。下文所叙及的填埋类型均指卫生填埋。

卫生填埋即是指对适当的场地按照现代工程手段和环境卫生标准进行施工,通过对垃圾的填埋、覆盖、压实,场地防渗,渗滤液的导排、处理和填埋气的收集利用,最终对填埋场进行封场覆盖,从而将垃圾产生的危害降到最低的工程技术。

目前在世界范围内,处于运行状态的垃圾填埋场为数众多,建设规模不等。可以直接接纳城市垃圾,也可以处理垃圾焚烧、堆肥和资源回收过程中产生的二次废弃物,也可以处置粪渣污泥和城市污水厂产生的污泥。因此,在城市生活垃圾处理系统中,填埋是不可缺少的最终处置系统。大型垃圾卫生填埋场还可利用其填埋气能源,根据美国的经验,利用100万吨以上的垃圾填埋场制取气体燃料是可以获利的,当垃圾填埋量达200万吨以上时,垃圾填埋场将成为可资利用的能源供应基地。此外,垃圾卫生填埋场封场稳定后还可重新用作停车场、游乐场和高尔夫球场等。

根据填埋场中垃圾降解的机理可把填埋场分为好氧、厌氧和准好氧三种类型。

(1)好氧填埋

好氧填埋是在垃圾体内铺设通风管网,用鼓风机向垃圾体内鼓入空气。垃圾体内富含充足的氧气,使好氧分解加速,垃圾性质较快稳定,垃圾体迅速降解,反应过程中产生较高温度(60℃左右),使垃圾中大肠杆菌等得以杀灭。由于通风加大了垃圾体的蒸发量,可部分甚至完全消除垃圾渗滤液。因此填埋场底部只须作简单的防渗处理,不需布设渗滤液的收集管网系统。目前正受到世界各国的日益重视。

好氧填埋适于干旱少雨地区的中小型城市;适用于填埋有机物含量高,含水率低的生活垃圾。该类型的填埋场,通风阻力不宜太大,故填埋高度一般都比较低。另外,好氧填埋场结构较复杂,施工要求较高,单位造价高,有一定的局限性,故在我国还没有得到普遍的应用。

(2)厌氧填埋

厌氧填埋无需向垃圾填埋体内供氧,垃圾体内部基本上处于厌氧

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状态。垃圾消耗掉填埋时携带入的氧气后,就一直进行厌氧反应,同时产生甲烷和二氧化碳等气体,有机物降解速度慢,一般需几十年,填埋垃圾才能达到稳定化状态。厌氧填埋产生的渗滤液较多,填埋场底部需作严格的防渗处理,同时还需布置渗滤液收集导排管网。

厌氧填埋由于不需强制通风供氧,结构简化,降低了能耗,使投资成本和运营费用大为减少,管理维护简单易行;同时,不受气候条件、垃圾成分和填埋高度的限制,适应性广。

厌氧填埋是目前世界上应用最广泛的类型。我国杭州天子岭、广州大田山、北京阿苏卫、上海老港、深圳下坪及重庆长生桥等填埋场均属于该类型。

(3)准好氧型填埋

准好氧型填埋是在厌氧卫生填埋的基础上,不需通风设备,只需增大导气管和排水管管径,扩大排水和导气空间,使排气管与渗滤液收集管路相通,排水、进气管道形成循环通路,在填埋地表层、集水管附近、立渠或排气设施附近成为好氧环境,从而扩大填埋层的好氧区域,促进有机物分解。填埋层中间部分由于匮乏氧气则成为厌氧状态,在厌氧区域,部分有机物被分解,还原成硫化氢,垃圾中含有的镉、汞、铅等重金属离子与硫化氢反应,生成不溶于水的硫化物,存留在填埋层中。准好氧填埋为垃圾的降解提供了有利条件,因此垃圾分解较快,填埋场稳定化时间较短,便于填埋场地的修复和再利用。

垃圾卫生填埋的优点为:初期投资低,适用性强,可接纳各种废弃物,处理能力大;建设投资除征地费较难确定外,一般而言,生产性投资较少,运行费用低,不受垃圾成份变化和气候变化的影响。如有适当的土地可资利用,垃圾填埋处理是一种最为经济的城市垃圾处理方式。因此,在经济相对落后的内地中小城市,近期内仍将以卫生填埋作为城市垃圾处理的主要技术方法。在土地资源贫乏,经济相对发达的沿海城市,也必须配置卫生填埋场作为其它处理方式产生的二次废弃物的最终处置场。而采用其它方式处理生活垃圾的设施,必须与作为最终处置设施的填埋场配套建设,统一规划。

城市垃圾卫生填埋处理方式应用中的最大的问题是场址选择困难。不是所有城市近郊都能找到合适的填埋场地,即使对那些历来采用填埋法的国家来讲,再寻找合适的填埋场地也变的越来越困难,而

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远离城市的填埋场将增加更多的运输工程费用。

填埋法目前在全世界所占的比例虽然很大,但随着城市垃圾处理向热力处理方向发展、资源和能源回收意识的加强以及填埋场址选择的局限性,填埋法作为一种城市垃圾处理的基本方法所占的比例将会不断减小。尽管如此,填埋法作为其它处理方法的最终处置方式,仍是不可替代的。

6.1.2 焚烧技术及其发展趋势

垃圾焚烧是目前固体废弃物处理的有效途径之一。焚烧是一种高温热处理技术,即以一定量的过剩空气与固体废弃物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应。垃圾中的有毒有害物质在800~1200℃的高温下氧化、热解而被破坏,是一种可同时实现垃圾无害化,减量化,资源化的处理技术。焚烧的目的是尽可能焚毁垃圾,使被焚烧的垃圾变成无害物质或最大限度的减容,并尽可能减少新的污染物质的产生,避免造成二次污染。垃圾焚烧可使重量减少75~90%,对于大、中型垃圾焚烧厂,能同时实现使垃圾减量,彻底焚毁垃圾中的毒性物质,以及回收利用焚烧产生的热能这三个目的。

焚烧法不仅可以处理固体废物,还可以处理液体废物和气体废物;不但可以处理城市垃圾和一般工业垃圾,而且可以用于处理危险废物。因此,在焚烧处理城市生活垃圾时,可以将垃圾焚烧处理前暂时贮存过程中产生的渗滤液和臭气引入焚烧炉内进行焚烧处理,同时可以减少垃圾所产生的二次污染。几乎所有的有机性废物都可以用焚烧法处理。对于城市生活垃圾这种无机-有机混合性固体废弃物,采用焚烧法处理是一种有效的处理方法,这样处理还可以回收能源和其中的有用物质。而某些城市垃圾只适合用焚烧法处理,如医院产生的医疗垃圾,塑料厂的中间副产物和焦状废渣等等。目前在工业发达国家焚烧法已被作为城市垃圾处理的主要方法之一,并得到广泛的利用。我国自20世纪80年代末期从日本引进垃圾焚烧技术后,也正在加快开发研究的速度,以推进城市垃圾的无害化处理。

固体废弃物的焚烧过程与以加热为目的的燃料燃烧过程稍有不同。一般来讲,为了保持良好的燃烧状态,达到完全燃烧,要求被燃物与空气以适当的比例混合,并迅速地点火燃烧。上述条件,对于气体、液体和粉状固体燃料比较容易满足,但是对于物理性质和化学性

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质多样而复杂的固体废弃物就不那样容易了。何况同一批固体废弃物,其组成、热值、性状和燃烧状态等都会随着时间和燃烧区域的不同而发生较大的变化,同时在燃烧后所产生的废气组成和废渣性质也会随之改变。因此,焚烧固体废弃物的设备必须适应性强,操作弹性大,并有一定程度自动调节操作参数的能力才能适应焚烧的需要。

垃圾焚烧二次污染防治技术主要包括废气、废水、焚烧残渣处理技术以及噪音、臭气防治技术。其中,焚烧废气处理技术难点多,工艺复杂,处理成本最大。目前,废气处理系统的投资占垃圾焚烧处理设施建设总投资的一半或三分之二以上。为了达到规模效益,一般规定日处理量不小于300吨。以法国为例,以能源回收为目标的垃圾焚烧在经历了近二十年的缓慢增长之后,于90年代初开始了较快的增长势头。究其原因,主要是垃圾焚烧工艺的改进和废气净化技术水平的提高,同时由于对有毒有害物质进行了严格的分类收集,进一步减少了垃圾焚烧厂造成的二次污染,使得垃圾焚烧成为一种为广大民众所能接受的垃圾处理方式。这也说明垃圾分类收集提供了一种可持续发展的以资源化为主导的城市垃圾收运方式,是实现垃圾减量化和资源化的有效途径。

焚烧法的优点在于能迅速而大幅度地减少可燃性固体废弃物的容积,彻底消除有害细菌和病毒,破坏毒性有机物,并可回收热能。焚烧发电的缺点是容易造成大气污染,投资及运行管理费用高。为了减少对大气的二次污染,要求焚烧过程必须设有控制污染的测试仪表,这又进一步提高了处理费用。另外焚烧对进炉垃圾的低位热值有一定的要求,根据我国《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》的要求,进入焚烧炉的垃圾低位热值不能低于5000kJ/kg。

当前世界能源短缺,而固体废弃物则有增无减。焚烧法由于其显著的减量化和无害化效果而逐步在固体废弃物的处理中得到越来越广泛的重视。

6.1.3 堆肥技术及其发展趋势

垃圾堆肥具有悠久的历史。早在1920年,在意大利和法国就有人采用将落叶、垃圾、动物及人的粪便等先在密封系统进行厌氧发酵,再送入空气进行好氧发酵。现今所指的堆肥技术,是国际上从60年代后期迅速发展起来的,依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等

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微生物,通过人工控制堆肥环境条件,从而促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学技术,进而达到“无害化”、“减量化”、“资源化”的效果。

在堆肥化过程中,有机废物中的可溶性有机物质可透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物直接吸收;而不溶的胶体性有机物质,先被吸附在微生物体外面,依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质,在通过钠盐的调节功能渗入细胞。微生物通过自身的生命代谢活动,进行分解代谢和合成代谢,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,并放出微生物生长、繁殖所需要的能量,把另一部分有机物转化合成新的细胞物质,使微生物生长繁殖,产生更多的生物体。现代生活垃圾堆肥工艺分为厌氧堆肥和好氧堆肥。

厌氧堆肥同好氧堆肥一样,同属于高温堆肥。它是在无氧条件下,借厌氧微生物的生命活动来降解有机物。该法工艺简单,运转费用低,成品堆肥中氮素保留较多,厌氧活动产生的甲烷如果处理得当还有利用的可能。但是厌氧堆肥对有机物分解缓慢,从而堆肥周期长(一般需4~6个月),且具有对周围环境影响大,占地面积大等不足,因而其应用受到了一定的限制。

好氧堆肥是在有氧条件下,依靠好氧性微生物(主要是好氧细菌)的活动使有机物降解,并利用微生物代谢活动所产生的高温(55℃~75℃),杀灭病菌和寄生虫卵,使其无害化的处理工艺。该工艺具有对有机物分解速度快、降解彻底、堆制周期短等特点,一般一次发酵在4~12天,二次发酵在10~30天便可完成。同时,好氧堆肥工艺环境条件好,不会产生臭气,因而目前采用的堆肥工艺一般均为好氧堆肥。

堆肥产品经过精制后,其中含有作物生长所需要的氮、磷、钾等大量元素,又含有硫、钙、镁、锌、硼、钼、铜和铁等中、微量元素。因此与化肥相比,精制后的堆肥具有养分种类全面、含量适宜、长效等特点。作物施用堆肥将给土壤微生物提供大量养分和丰富的酶促基质,促进了土壤微生物的生长和繁殖,提高了酶的活性。堆肥作为有效的土壤改良剂和调节剂,在园林绿化、土壤改造和农业种植等方面具有广泛的用途。根据国内外垃圾堆肥使用研究表明,垃圾堆肥应用于非食物链作物的种植是安全和有效的,可改良土质,促进林木生长,对生物链造成的不利影响较小。堆肥还可以作为脱臭的过滤材料,这

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