垃圾填埋的缺點范文
時間:2024-04-09 17:57:41
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篇1
【關鍵詞】創設情境; 模擬實驗; 創意設計; 拓展探究
【中圖分類號】G642【文獻標識碼】B【文章編號】2095-3089(2012)04-0245-02
【教學目標】
科學概念:目前主要處理垃圾的方法有填埋和焚燒,簡單的填埋和焚燒同樣會造成環境污染,設計合理的垃圾填埋場可以有效減少對環境的污染。
過程和方法:通過填埋垃圾的模擬實驗觀察分析簡單填埋垃圾的危害,從而考慮設計合理的垃圾填埋場。
情感、態度、價值觀:引導學生對垃圾問題的進一步關注和思考,提高他們的環保意識。
【教學重、難點】引導學生對垃圾問題的進一步關注和思考,提高他們的環保意識。
【器材準備】1.課件。2.分組實驗材料:塑料瓶、洗凈的細石子、浸過墨水的餐巾紙、噴水壺、設計記錄表、抹布、鑷子。
【教學過程】
一、導入
通過上節課的學習我們知道,每個家庭在生活中都會不可避免地產生大量的垃圾,平時我們會挑出其中還能用的,把其余的垃圾放到垃圾箱里(課件),這些垃圾箱里的垃圾又會有專人用垃圾清運車清理(課件),運送到垃圾處理場,垃圾處理場是怎樣集中處理這些垃圾的呢?這節課我們來研究垃圾的處理問題。板書課題:垃圾的處理。
二、簡單垃圾填埋的研究
2.1 教師講解:垃圾被運到垃圾處理場后,通常會用兩種方法進行處理(板書)。填埋是現階段我國垃圾處理的主要方式,我們鄒平縣的垃圾處理場也是用填埋的方式來處理垃圾的。有些地方對垃圾處理問題不夠重視,將垃圾集中起來后,只是挖坑進行簡單填埋,你認為這樣簡單填埋垃圾合適嗎?為什么?
2.2 大家都認為簡單填埋垃圾不合適,可能會給周圍環境帶來危害。讓我們用實驗的方法來研究一下,簡單填埋垃圾是否安全有效(課件出示實驗方法),這個實驗裝置模擬的是垃圾填埋場,分析填埋模擬實驗:
2.2.1 實驗的各個部分分別代表了什么?
2.2.2 為了保證實驗順利進行,在操作時要注意什么?
2.3 學生進行模擬實驗,老師指導。
2.4 交流實驗中的發現。
三、探索減少污染的垃圾填埋場
3.1 正如大家剛才所說,簡單填埋垃圾會污染土壤、地下水、還會污染空氣、引發疾病,危害非常大。怎樣才能防止填埋垃圾對環境的污染呢? 你想到了什么方法?
3.2 學生思考,提出解決問題的主要方法:把垃圾和環境隔離起來。教師演示實驗驗證。
3.3 讓我們以小組為單位,發揮集體的智慧設計一個科學合理的垃圾填埋場,來減少垃圾對周圍環境的污染。(課件出示建議)老師重點指導:怎樣處理源源不斷送來的垃圾?垃圾產生的氣體、污水怎樣處理?垃圾場填滿了垃圾以后怎么辦?
3.4 分小組嘗試設計,記錄設計的重點。
3.5 匯報交流,大家評價。
3.6 師:同學們設計的垃圾處理方案都能有效防止垃圾對環境污染,下面我們來看看專業人員設計的現代新型垃圾填埋場。
觀察真正的垃圾填埋場的構造圖,講解它是怎么防止垃圾污染環境的。
介紹鄒平縣的垃圾處理場。
3.7 這樣的垃圾填埋場就永遠安全了嗎?能在上面種植莊稼、建造房屋嗎? (課件)
四、垃圾焚燒的分析
4.1 焚燒是另一種處理垃圾的方法,就是把垃圾放在焚燒爐里燒掉,焚燒比填埋成本高,但是有自身的優點。
4.2 分析其優點和缺點。
4.3 這節課我們學習的主要是城市生活垃圾的處理方式,科學填埋和焚燒垃圾雖然都能有效減少垃圾對環境的污染,但卻都存在缺點,怎樣做才是解決垃圾處理問題更有效的辦法呢? 下節課我們繼續探究。
【板書設計】
垃圾的處理
垃圾——垃圾處理場——填埋或焚燒
【教學反思】
幾次試教本課后,對于以下幾點比較滿意:
一、垃圾填埋模擬實驗是本課的一個重要活動,對實驗材料我進行了改進,用塑料瓶代替廣口瓶、酸奶盒上的蓋子用來放浸過墨水的紙巾,給學生起到了合理使用垃圾的榜樣作用,從細節處滲透環保教育。實驗前讓學生明確實驗模擬的是什么?各部分代表的是什么?把模擬實驗裝置圖及實驗要求做成了課件,通過談話讓學生明確這些后,又提示學生在實驗中認真觀察、及時記錄,這些措施都保證了分組實驗的順利開展。
二、在設計科學合理的垃圾填埋場時,引導學生思考垃圾填埋后會產生的一系列問題,如怎樣解決源源不斷運來的垃圾、垃圾滲出的污水怎樣處理排放、發酵所產生的氣體怎樣處理運用,垃圾場填滿后又怎么辦,逐步將學生的思維引導到最科學的處理垃圾、最大化的利用垃圾。因為引導到位,學生設計的作品非常精彩,許多設計已經能與專業設計人員的思路一致,在與新型垃圾填埋場的示意圖進行對比后,孩子們體會到了設計的快樂與成就感。
篇2
關鍵詞:城市垃圾;綜合利用;研究
Abstract: the traditional method of city garbage treatment can not meet the city sanitation management requirements, city comprehensive utilization of garbage treatment have the important meaning to improve city garbage treatment level. This paper introduces the disadvantages of traditional disposal, analysis of the current city waste comprehensive utilization method, to improve the city sanitation management level to provide the certain reference.
Key words: city garbage; comprehensive utilization; research
中圖分類號:[TU984.11+5]
一、我國城市生活垃圾處理現狀分析
主要技術介紹:國內垃圾處理方法多種多樣,主要有:填埋、堆肥、焚燒三種方法。
1.堆肥
生活垃圾堆肥在我國具有悠久歷史,但堆肥處理率并不高,目前全國共有各類生活垃圾堆肥廠約70多座。在我國常用的生活垃圾堆肥技術大致可分為簡易堆肥、好氧堆肥和厭氧堆肥三類。
2.填埋
填埋技術作為生活垃圾的傳統和最終處理方法,目前仍然是我國大多數城市解決生活垃圾出路的最主要方法。根據環保措施(主要有場底防滲、分層壓實、每天覆蓋、填埋氣導排、滲瀝液處理、蟲害防治等)是否齊全、環保標準能否滿足來判斷,填埋場大致可分為簡易填埋場、受控填埋場和衛生填埋場三個等級。
3.焚燒
我國生活垃圾焚燒計數的研究和應用起步于八十年代中后期,全國現有各類生活垃圾焚燒廠50多座,綜合目前我國生活垃圾焚燒技術應用的現狀,大致可分為簡易焚燒爐、國產化焚燒設施和綜合型焚燒設施三類。
二、傳統垃圾處理方法的缺點
1.堆肥處理的缺點。堆肥處理不能解決不能腐爛的無機物和有機物,垃圾中的金屬、玻璃、石塊、塑料等廢棄物不能被微生物降解,這些垃圾必須分撿出來另外處理,所以減量、減容及無害化程度不高。堆肥周期過長,衛生條件不好,占地面積大。堆肥處理后產生的肥料肥效不足、成本較高銷售困難,經濟效益不良。
2.填埋處理的缺點。填埋處理浪費了可利用物,填埋場地的選擇比較困難,填埋、運輸、管理等費用也不斷增加。填埋場占地面積很大,同時存在嚴重的多次污染,比如垃圾滲出液會污染地下水、土壤,垃圾堆放產生的臭氣嚴重破壞場地周邊的空氣質量,再有垃圾發酵產生的甲烷氣體既有火災、爆炸隱患,排放到大氣中又會加劇溫室效應。
3.焚燒處理的缺點。焚燒處理對垃圾低位熱值有一定條件,不是所有垃圾都能焚燒。垃圾中可利用資源如被銷毀,造成了資源的浪費,即便回收熱能也只是一次性再生,不能實現資源的多次循環利用。焚燒產生的煙氣帶走的熱能又是很大的損失,產生的煙氣必須凈化處理,凈化技術難度高、運行成本大,焚燒產生的殘渣還要處理,焚燒設備一次性投入高,運行成本大。
三、 我國垃圾處理處置的發展前景及方向
1.用城市垃圾充填廢棄采礦場
利用城市垃圾充填廢棄采礦場是指利用城市固體生活垃圾充填礦山廢棄采空場。這種城市垃圾處理方法是把經過集中、篩選、分類回收后剩下的固體垃圾,先分成有機物和無機物兩類,然后分別予以粉碎脫水、消毒粘結和壓塊等預處理后,運到做好了防滲處理并布有垃圾滲瀝液和垃圾填埋氣體收集管網的廢棄采礦場,分區分類予以堆砌填埋處理。
當前,我國90%以上的城市垃圾是采用填埋的方法進行處理的,如果按堆存5000t垃圾占地1畝測算,全國城市垃圾的堆存處理,每年就需要占用土地數千萬畝,由此可見城市垃圾填埋處理需要占用的土地量之大。另一方面,全國現有的15萬多座礦山,每年都要通過開鑿數萬公里井巷,剝離數億立方米地表山體,從地下采出50億t以上的精礦石,形成了大量的新采空場。如果不對這些采空區作及時的處理,會導致大規模的地表塌陷和山體滑落等地質災害的產生。而對采空場的處理,最有效的方法是膠質充填,但成本高,絕大多數礦山,如:煤、磷、鐵等礦山因其產品價格低,承受不起,不能實施。如果能以城市固體垃圾作為充填料回填廢棄采礦場,既可解決城市垃圾填埋處理的占地問題,又通過回填杜絕廢棄采礦場可能引發的地表塌陷和山體滑落等地質災害問題,是一舉兩得的好事。
從全國礦山的展布情況看,大部分都靠近大、中城市,而且還有專用鐵路、高質量公路或水路溝通,交通十分方便,且有一定的操作性,完全可以當作一項環境綜合治理的系統工程予以統籌規劃和實施。
2.城市垃圾的綜合利用方法
(1)廢紙綜合利用。回收利用廢舊紙張是節約木材緩解紙張緊張的有效途徑。隨著經濟和教育的發展,使用紙張數量劇增。我國造紙工業每年消耗燒堿約120萬噸以上,其回收率不足30%,如把回收率提升到75%就能節約燒堿55萬噸、節約外匯約一億美元。加強廢舊紙的回收利用不但可節能、更有環保作用。利用1頓廢紙可生產0.8頓好紙,可節約4m3木材。榨糖后的廢渣即蔗渣也可作為造紙的原料,但因為各種原因目前仍被當成垃圾扔掉或燒掉,不但造成資源的浪費也致使環境污染。若每年以產生300萬頓蔗渣垃圾推算,可造紙130萬頓、纖維板55萬噸、產值約有16億元。
(2)垃圾發電綜合利用。在各種垃圾發電技術中,以循環流化床鍋爐發電效果最好。如國外將城市生活垃圾分檢、加藥、粉碎、成型、制成顆粒垃圾燃料,運用循環流化床鍋爐發電每噸垃圾約產生電力750kWh。垃圾發電在國外早已運行多年,在我國也取得良好的效果。如我國每年回收利用1億噸垃圾,可發電780億kWh。
(3)廢舊塑料綜合利用。廢舊塑料中絕大部分是能夠回收和綜合利用的。各大城市城市垃圾中每天的塑料垃圾就多達1500t~2000t,按照經過篩選后可回收50%~80%推算,每月可回收約800噸。隨著科學技術的發展,利用廢舊塑料及制品可裂解生產油漆、汽油等燃料油和油。根據資料1kg塑料可生產1.2kg燃料油,根據上述數字理論計算各大城市每月的塑料垃圾可產960噸燃料油。此外還可生產包裝用品、合成木材及建筑裝飾材料。還可以把廢舊塑料裂解再精加工后生產柴油、液化氣、垃圾袋、塑料薄膜等。
(4)廢金屬綜合利用。廢舊金屬在城市垃圾中數量較少,但如按1%廢舊金屬含量推算,那么1億噸垃圾中就會有廢金屬100萬噸以上。以礦石和再生廢金屬鋼鐵為原料煉鋼1噸廢鋼可煉好鋼900kg,還能節約2~3噸礦石,節省石灰石300kg。那么按照煉1000噸鋼的節能和環保效益分別為:前者需水67.4m3,耗電694萬kWh,大氣污染物125噸,水污染68.5m3,探采礦廢棄物2982噸,而后者僅需水40.3m3、耗電19萬kWh、大氣污染物16噸、水污染15.4m3、探采礦廢棄物61噸,后者比前者各項都有顯著降低。(5)廢舊玻璃綜合利用。根據資料一噸廢玻璃回爐處理可生產平板玻璃或酒瓶,比用新原料生產可節約純堿250kg、石英砂820kg、長石粉80kg、煤1200kg、電500kWh,并可使成本下降30%。各大城市每年廢棄各種酒瓶達七萬個,約合35噸玻璃,而其回收利用率僅為10%。所以應加大回收綜合利用力度,為國家節約更多資源。
三、結束語
通過源頭控制城市生活垃圾的生成,減少包裝垃圾的產生,從源頭上減少生活垃圾的量。建立完善的資源回收體系,對那些在消費過程中產生的已經進入城市生活垃圾的可再生利用資源進行回收和再生利用;對于經過資源回收后剩余的生活垃圾,應對其進行徹底的無害化處理,避免造成污染。運用循環經濟的模式來治理我國的城市生活垃圾。
參考文獻:
1、魏國忠.我國城市垃圾處理近況及應對措施[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2010,(09).
篇3
王錦濤 良渚一小 六(2)班
地球是人類美好的家園,在宇宙里是一個非常美的藍星,可是在地球里卻有很多臭水溝、黑色濃煙……這都是怎么一回事呢?其實大部分都是垃圾填埋法和垃圾焚燒法造成的,讓我細細道出它們倆辦法的特點吧!
垃圾填埋法:簡單地說也就是把垃圾放進人類事先挖好的大坑里,在用泥土稍微蓋上去。可這種辦法根本沒用,除了可以不在生活中看見垃圾。可是在垃圾上面的土壤是寸草不生,不能在房子,也就是說這里是一個彈丸之地。經過人類多年來的改進,將襯墊隔離了土壤與地下水,將臭氣從排氣管排到高空,下雨造成的污水不會外泄,可這里還是不能造房子,所以這個辦法怎么說都是不好的。
篇4
[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]。活性炭吸附法處理可適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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[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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篇5
關鍵詞:生活垃圾;關中地區;存在問題;對策
中圖分類號:R124.3 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
伴隨著城市和城鎮化的快速發展,城市和城鎮生活垃圾的管理和控制已成為環境保護領域的突出問題之一。如按照人均日產生1.0kg垃圾計算,每天將產生2萬余噸生活垃圾,加上市政清掃垃圾,實際城市生活垃圾量將更加巨大。如果不能合理有效的處理這些垃圾,不僅會對當地的生態環境造成污染,制約當地經濟和城市現代化的發展,更是對資源的巨大浪費。
1、關中地區生活垃圾特征及處理現狀
1.1關中地區生活垃圾特征
生活垃圾是指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物以及法律、行政法規規定視為城市生活垃圾的固體廢物。其通常的來源包括廚余物、廢紙、廢塑料、廢織物、廢金屬、廢玻璃片、磚瓦渣土、糞便、廢家具電器及庭院廢物等。城市生活垃圾產生量大,成分復雜,有機物含量高,隨意堆放或處理不當,都將對周邊土壤、水體、大氣環境以及景觀造成嚴重污染。
在關中地區,由于地區工業、城市城鎮發展的不平衡,以及城市現代化程度、居民收入、消費水平和生活習慣等因素的影響,關中地區城市生活垃圾的產生量差別較大。表一為。關中地區生活垃圾的產生量總的趨勢是垃圾逐年增加,并呈現出一定的規律性變化。另外,關中地區各個城市的垃圾產生量也不均勻。
表一2009和2010年關中地區代表性城市的垃圾產量
1.2關中地區生活垃圾處理現況
20世紀60年代以來, 關中地區各個城市的政府針對各自垃圾的特點,都投入了大量的人力、物力、財力進行垃圾處理和處置技術的工作,并取得了一定的成功經驗。圖見2003-2009年陜西省生活垃圾處理情況統計表表1。
圖1 2003-2009年陜西省生活垃圾處理情況統計表
如從技術角度來分析,解決垃圾問題的目標是將垃圾減容、減量、資源化、能源化及無害化處理。目前在我國乃至世界范圍內廣泛使用的城市生活垃圾處理方式主要有填埋、焚燒,堆肥資源化綜合處理法。在關中地關中地區,圾城鎮生活垃圾處理方式也包括了上述四種方式。
(1)衛生填埋
衛生填埋法采用底層防滲, 垃圾分層填埋, 壓實后頂層覆蓋土層, 使垃圾在厭氧條件下發酵, 以達到無害化處理。它的特點是成本低廉、適用范圍廣, 無二次污染, 其在世界各國的采用比例也較大, 是我國目前處理城市垃圾的一種主要方法。衛生填埋法的缺點是: ( 1)選址要求較高, 占用大量空間; ( 2) 滲濾液產生量較大, 處理成本較高。目前,關中地區生活垃圾的處理方式主要是以衛生填埋為主,其中西安市衛生填埋量占垃圾量的98%以上,咸陽、寶雞、渭南、銅川等市區內生活垃圾的衛生填埋量也達到了,但是大部分縣城的生活垃圾還主要采用簡單填埋的方式。其運行指標見表5所示。
(2)堆肥法
堆肥處理是指在有控制的條件下, 利用微生物對垃圾中的有機物進行分解轉化的過程。該法在我國處理效果也不容樂觀, 大多數堆肥產品肥效低、銷路差, 難以達到國家規定的標準, 造成部分堆肥產品還要通過填埋進行最終處理。由于技術方面比較落后, 現有的堆肥處理場, 較多采用靜態好氧堆肥處理工藝, 機械化程度較低。在關中地區再用采用衛生填埋法的主要城市包括咸陽、寶雞、渭南、銅川等市區內生,其運行指標見表5所示。
(3)焚燒發電
垃圾焚燒是固體廢物的高溫熱處理工藝。在800-1000%的焚燒爐膛內, 廢物中有機活性組分被充分氧化, 留下的無機組分成為灰渣被排出,使廢物減容并穩定。焚燒與燃燒兩者是不完全相同的。焚燒的目的側重于固體廢物的減量化, 灰渣的安全穩定化。燃燒的目的是使燃料燃燒獲得熱能, 但是焚燒必須以良好的燃燒為基礎, 否則,會產生大量的黑煙, 同時, 未燃物進入殘灰, 達不到減量、安全、穩定化的目的。城市生活垃圾焚燒發電是指使用特殊的垃圾焚燒設備, 以垃圾為燃燒介質, 在對垃圾進行焚燒處理的同時, 利用其產生的能量發電的一種新型發電方式。由于這種處理方式具有環境與經濟雙重效益, 已被發達國家廣泛采用。在關中地區再用采用衛生填埋法的主要城市包括咸陽、寶雞、渭南、銅川等市區內生,其運行指標見表5所示。
(4)資源化綜合處理
生活垃圾資源化處理就是通過物理、化學、生物等方法從垃圾中或其他處理過程中回收有用物質和能源, 加速物質循環, 創造經濟價值為主要目的的處理過程, 是將廢物變無用為有用, 變有害為有利, 變一用為多用。如垃圾有機物制成生物有機肥、生物氣化等。在關中地區再用采用衛生填埋法的主要城市包括咸陽、寶雞、渭南、銅川等市區內生,其運行指標見表5所示。
1.3存在的問題
近年來, 盡管關中地區各個城市為生活垃圾治理投入了大量人力、物力和財力, 取得了很大成績。但從整體上看, 仍滯后于城市的建設和發展。其存在的主要問題包括:
(1) 城市生活垃圾中含有多種污染成份,會對周圍環境造成一定的污染.如果處理不當,垃圾中的這些成份就會通過水、大氣、土壤、食物鏈等途徑污染環境,危害人體健康。
(2) 許多大城市都建有垃圾衛生填埋場,接納所有的城市垃圾,既造成可回收資源的浪費,又造成填埋體積大,占用土地嚴重.
(3) 關中地區現行的城市生活垃圾管理體制,是從 20 世紀 80 年代逐漸形成的.垃圾收運產業由政府包辦,政府既是管制政策的制定者和監督者,又是具體業務的實際經營者.這種體制缺少群眾的參與性,同時也制約了垃圾產業的市場化和產業化發展.
(4) 關中地區生活垃圾污染控制工作起步較晚,技術力量和經濟實力有限.近年來,雖然垃圾的處理水平有了一定的提高,但總體來說還處于落后階段.
2、關中地區生活垃圾處理的對策及建議
城市垃圾處理工程是多學科交叉、多技術交流、多行業介入、多層次協同、多方面發展的科技產業,生活垃圾處理的信息管理系統.它不僅能通過動態模擬更加合理地利用有限資源、緩解能源緊張;而且,對解決關中地區城市面臨的垃圾泛濫、加快城市發展和實現城市可持續性發展等問題都具有重大意義.
(1) 城市生活垃圾中有大量可回收利用的物質,對其進行循環利用,既可以彌補資源不足,又可節約大量的投資、降低成本;同時還能減少環境污染,具有顯著的社會效益.
(2) 實行“排污者付費、治理者收費”的收費制度.這樣既能促進垃圾處理產業化發展,又能減輕政府的財政壓力.
(3) 通過加大宣傳力度和正確引導,提高居民對垃圾分類收集和收費制度的意識,是垃圾處理得以順利進行的重要前提.
(4) 政府及衛生行政部門在垃圾處理問題上應加強管理,合理分配企業和居民在垃圾分類收集方面的責任和義務,逐步推動城市垃圾資源化的順利進行.
(5) 最小限度地產生和排放城市生活垃圾,從源頭直接減少或減輕其對環境和人類的危害,合理利用資源和能源.
垃圾成分是影響技術的關鍵因素,表二為我國城市活垃圾組成表。
表二我國城市活垃圾組成(%)
圖2 我國大中城市垃圾成份(干重)構成
可以看出,我國生活垃圾的成分較為復雜,無論是填埋、焚燒或是堆肥,在目前的實際處理中都存在不少問題,用單一的處理技術無法實現垃圾減量化、資源化及無害化的總目標。城市生活垃圾綜合處理是將填埋、焚燒和堆肥等技術的優點有機結合、綜合為一體的技術。該技術可以使垃圾得到合理處理和利用,資源得到充分回收利用,處理效率高,同時又避免了單一處理的缺點。在垃圾綜合處理中,先將其中60%~70%的有機物用于生產堆肥,然后把垃圾中剩余的可燃有機物進行焚燒處理,最后將無機垃圾以及堆肥和焚燒處理后的殘余廢物進行填埋處理。這樣不僅可以避免高水分含量給焚燒帶來的成本增加,也可避免滲瀝液造成嚴重的二次污染,同時還可促進城市生態循環,實現垃圾的資源化、無害化,降低總投資和運行費用,獲得良好的經濟效益。目前,綜合處理技術在國內外均有研究,我國天津等地也已建有小型垃圾綜合處理廠。可以預見,綜合處理是未來我國城市生活垃圾處理的優先發展方向。
參考文獻
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篇6
關鍵詞:城市垃圾處理;環境問題;處理策略;垃圾處理場
一、目前我國城市垃圾工程建設中還存在的問題
隨著經濟的發展,環境問題日趨嚴重,現代化城市管理中城市垃圾已經成為威脅城市環境的最大難題之一。傳統的處理城市生活垃圾的方式主要是垃圾填埋,但是這種方式還存在很大的隱患,主要問題有以下幾個方面:1、填埋需要占用大量土地。隨著城市的發展,大批的農田被開發用作建設住宅、廠區建設、街道開發等,農用土地越來越少變得更加珍貴。然而采用填埋的方式處理垃圾又會占用更多的土地,總所周知塑料垃圾想要被徹底分解至少需要100年的時間,在這期間填埋場區域甚至是周圍是不可以種植莊稼的。而且在至少幾十年的時間段內不能夠有人居住,這對土地資源的浪費可以說是十分巨大的。但是如果能將這些垃圾廢物利用,或者說用來制造能源等等,這樣帶來的經濟價值將會無可估量。2、衛生填埋的垃圾仍可對環境和人們的日常生活造成威脅。實際上采用衛生填埋的方式處理垃圾存在很大的風險,衛生填埋需要很高的技術水平,如若對垃圾的處理未達到要求很可能會出現以下幾個問題。第一,垃圾在被微生物分解的過程中會產生大量易燃氣體,在地下高壓力的作用下很可能會產生爆炸;第二,垃圾在填埋的過程中人們會在其中添加一些有助于降解垃圾的物質,這些物質一旦流到地下就會對地下水造成污染,嚴重時甚至還會威脅到人們的健康問題;第三,一些可回收垃圾也被填埋了,這樣就造成了資源的極大浪費;第四,垃圾填埋廠產生的廢氣不僅會使周圍的空氣惡臭難聞,甚至還可能威脅到周圍人的生命和健康。3.城市垃圾成份復雜,并受經濟發展水平、能源結構、自然條件及傳統習慣等因素的影響,所以國外對城市垃圾的處理一般是隨國情而不同,往往一個國家中各地區也采用不同的處理方式,很難有統一的模式。但最終都是以無害化、資源化、減量化為處理目標。世界大多數國家一般以衛生填埋為主],焚燒技術由于產生二惡英等致癌性物質而受到限制。目前國外發達國家的城市垃圾從收集、運輸和處理管理與技術已很成熟,并積累了許多經驗。在收集方面大多數國家采取了分類收集;在運輸方面基本采用密閉壓縮運輸。
二、做好垃圾處理場工程建設策略
(一)填埋場地的選擇一定要合理。出于對環境的保護考慮我國對垃圾填埋的地區有著明確的規定,具體有哪幾個地方嚴禁作為垃圾填埋場在我國的法律中都有詳細的說明,具體有幾下幾個地區是絕對不能作為垃圾填埋場的。首先是飲用水資源聚集地不能用作垃圾填埋處理場地,這個不用解釋大家也知道萬一污染了飲用水資源不僅是環境問題,更有可能會威脅到人們的生命財產安全。其次洪水泛濫的地區不能作為垃圾填埋場,因為在洪水高發期很有可能洪水泛濫沖毀填埋場這樣對環境的污染將會是無可估量的。再次有地下礦藏的地區不能作為垃圾填埋場,如果將來要對地下礦藏進行隋峰曲阜市環境衛生管理局山東曲阜273100開采就不得不將垃圾填埋場再次遷移,這樣豈不是畫蛇添足。然后是自然保護區內不允許作為垃圾填埋場,自然保護區必須保持它最原始的生態樣貌所以絕不能破壞它的生態環境。最后就是公園、文物保護區、風景旅游地區不能作為垃圾處理廠。2.對填埋場的環境地理條件要求。對填埋場地的選擇一般都是平原地區,山谷或者說是坡地,而這些地區無一例外的是地滲比較小的地區。因為在衛生填埋垃圾的處理方法中垃圾滲濾液無疑是最為嚴重的會對環境在造成危害的問題。所以在選擇垃圾處理場地時一定要首先考慮地理條件問題,然后才是環境保護問題,最后就是交通運輸方便與否距離城市有多遠,是否適合建設垃圾處理廠等等問題。如果在垃圾的處理過程中不慎有滲濾液滲出也要能及時想出挽救策略。
(二)如何處理滲濾液。1.物理化學方法。可以利用的物理方法主要有過濾法、吸附法、沉淀法、主要的化學方法有氧化還原法。使用這些方法不但能控制滲濾液的外滲,甚至還可以將滲濾液進行凈化使其從新成為自然水資源。其中現代科技生產的催化劑不但作用效果好而且成本低廉,極大提高了對滲濾液無害化處理的效果。2.滲濾液處理工藝的選擇。我國現采用的滲濾液處理工藝種類繁多,有傳統的以厭氧―好氧為主體框架,并采用物化手段高效氣浮和氨吹脫作為生化處理輔助手段的;也有采用MBR膜生物反應器、UF超濾、純氧曝氣等工藝的。每種工藝都有它各自的優缺點,目前還沒有形成一套成熟的適合我國國情的處理工藝可進行推廣,各個填埋場對其滲濾液的處理工藝都在各自的條件和環境下不斷探索、改進。
(三)填埋場土壤改良和生態恢復。1.垃圾場土壤改良。填埋場復墾工程是利用人工添加新土的肥力,恢復作物的生產能力,是實現填埋場地農業再利用的關鍵環節。復墾工程技術的主要內容是土壤改良、植被品種篩選、土壤的侵蝕控制和垃圾壩(或副壩)邊坡的穩定。土壤改良主要通過綠肥或有機肥料,增加土壤有機質含量,改善理化性狀。2.垃圾場植被恢復。在處理站、沼氣處理設施等污染物濃度高的地段周圍,應選擇有較強抗性、較好凈化空氣能力的樹木。在道路兩旁則選用樹形高大美觀、生長迅速、易管理并有一定吸污能力的樹種。在行政生活福利區可選擇樹形美觀、有觀賞價值的喬木或灌木,同時可栽培一些抗性弱和敏感性強的監測植物。為防止水土沖刷,可營造隔離林帶及邊坡防護林、溝道防護林,達到蓄水保土、降低地表徑流、減少泥沙流入填埋場,最大限度地減少或避免垃圾填埋時對周圍環境的不良影響,改善填埋場的環境質量,改良填埋后的土地性狀,有計劃地增加城市綠化。
三、結束語
隨著城市化建設進程的不斷加快,城市垃圾的產量也會隨著增加,只有妥善處理好城市生活垃圾才能真正改善城市環境實現經濟的可持續發展,所以對城市生活垃圾的處理直接關系到未來城市環境的好壞。
作者:隋峰 單位:曲阜市環境衛生管理局
參考文獻:
篇7
餐廚垃圾是指日常家庭、學校、單位、公共食堂以及飯店餐飲行業的食物廢料、餐飲剩余物、食品加工廢料及不可再食用的動植物油脂和各類油水混合物,是城市生活垃圾的一部分。隨著我國經濟的快速增長、城市化進程的加快和人民生活水平的普遍提高,城市生活垃圾的產生量也在快速增加。有許多大城市每天產生生活垃圾量在4000t以上,其中餐廚垃圾約占50%。
餐廚垃圾較之其他垃圾, 具有水分、有機物、油脂及鹽分含量高,易腐爛、營養元素豐富等特點。由于含水率高,餐廚垃圾不能滿足垃圾焚燒的發熱量要求(不低于5000kJ/kg),也不宜直接填埋,而焚燒和填埋又會造成有機物的大量浪費。同時由于餐廚垃圾所派生的“垃圾豬”、“潲水油”等除小部分混入生活垃圾填埋外,大量餐廚垃圾進入二級市場,對人體健康構成極大的潛在威脅,因此,餐廚垃圾的處理處置越來越引起全社會的關注。
發達國家對餐廚垃圾處置技術的研究多開展于20世紀90年代左右,而國內近幾年對餐廚垃圾處理問題也逐漸重視, 但對其研究及分類處理技術的應用正在探索試用之中。
一、 國內餐廚垃圾產生情況及處理現狀
餐廚垃圾的處理是全世界各個國家都普遍關注和亟待解決的問題。不同的國家和地區因不同的生活方式和國情特點,對餐廚垃圾的處理一般都具有一定的差異性,我國跟其他國家不同之處在于:據統計顯示,2009年全國城鎮餐飲業銷售額約為1.8萬億元, 如果按照一次餐飲活動的剩菜比例為1/4到1/3之間推算,我國餐飲業每年有上千億元的銷售額變成了“垃圾”。
隨著近年來我國經濟的快速發展, 餐飲業零售額以每年21%的速度增長,餐廚垃圾也將如滾雪球般越滾越大。以北京、上海為例,北京城市垃圾中有機廢物占65%,其中餐廚垃圾占39%,上海市日均餐廚垃圾產生量約為1000~1200t。
近年來, 國內一些大中型城市紛紛探索餐廚垃圾資源化利用新模式并初步形成了北京模式、上海模式、寧波模式、西寧模式等餐廚垃圾資源化利用模式。還有杭州、蘇州、重慶、廈門等許多城市也都推出了相應的管理辦法, 并已開始著手制定“地溝油”等餐廚垃圾技術標準,而國家層面的《餐廚垃圾管理條例》也將適時啟動。2009年11月26日,《餐廚廢油資源回收和深加工技術標準》編制工作在北京工商大學化工與環境工程學院啟動,這是中國第二個專門針對餐廚垃圾的國家標準。此前,第一個餐廚垃圾國家標準—《餐廚垃圾資源利用技術要求》已經上報國務院,它的實施將結束“地溝油”回收利用無章可循的局面,并與計劃制定中的《國家餐廚垃圾管理條例》一起,構建起一套對餐廚垃圾無害化、再利用和資源化的政策體系。
二、目前餐廚垃圾的主要處理方式
1、粉碎直排處理
粉碎直排處理是在餐廚垃圾發生點對其直接進行破碎、粉碎處理,然后采用水力沖刷,將其排入城市市政下水管網,與城市污水合并進入城市污水處理廠進行集中處理。破碎法對于處理少量分散產生的餐廚垃圾如家庭廚余垃圾,具有價格便宜、技術簡便等優點,能降低城市垃圾的含水率,減少收集量,利于提高城市垃圾的發熱量。
2、填埋處理
我國很多地區的廚余垃圾都是與普通垃圾一起送入填埋場進行填埋處理的。填埋是大多數國家生活垃圾無害化處理的主要處理方式。由于廚余垃圾中含有大量的可降解組分,穩定時間短,有利于垃圾填埋場地的恢復使用,且操作簡便,因此應用得比較普遍。隨著對廚余垃圾可利用性的認識越來越廣泛,餐廚垃圾的填埋率正在呈現下降的趨勢, 甚至有國家將禁止餐廚垃圾進入填埋場處理。
3、肥料化處理
餐廚垃圾的肥料化處理方法主要包括好氧堆肥和厭氧消化兩種。好氧堆肥過程是在有氧條件下,利用好氧微生物分泌的胞外酶將有機物固體分解為可溶性有機物質,再滲入到細胞中,通過微生物的新陳代謝,實現整個堆肥過程。
同時,由好氧堆肥引申出一些類似的方法,如蚯蚓堆肥是近年來發展起來的一項新技術,利用蚯蚓吞食大量廚余垃圾,并將其與土壤混合,通過砂囊的機械研磨作用和腸道內的生物化學作用,將有機物轉化為自身或其他生物可以利用的營養物質。
餐廚垃圾的厭氧消化處理是指在特定的厭氧條件下,微生物將有機垃圾進行分解,其中的碳、氫、氧轉化為甲烷和二氧化碳,而氮、磷、鉀等元素則存留于殘留物中,并轉化為易被動植物吸收利用的形式。餐廚垃圾的肥料化處理的缺點是肥料質量不高,同時較高質量的堆肥方式成本比較高,推廣困難。
4、餐廚垃圾處理機
餐廚垃圾處理機主要分三種類型: 一種就是將餐廚垃圾破碎后,直接排入下水道,并沒有深層次的處理;一種以減量化為主,也稱消化型,采用加熱器使水分蒸發,減小垃圾體積;另一類以資源化為主,也可稱作生化式,是先利用細菌將有機物分解之后,再將剩下的殘渣作為肥料使用。餐廚垃圾處理機的優勢在于沒有二次污染,占地小,運行成本低,操作方便,既可用于居民廚房,也可用于餐廚垃圾產生量比較大的單位部門。
5、飼料化處理
目前的飼料市場潛力巨大。由于餐廚垃圾作為原料,價格低廉,供應量巨大,產品營養豐富、利潤區間幅度較大,具有較強的市場競爭力。飼料化有兩種方式:
(1)生物處理制飼料。
原理是將培養出的菌種加入餐廚垃圾密封貯藏, 菌種進行繁殖并殺除病原菌制成飼料。
(2)高溫消毒制飼料。
原理是采用高溫消毒原理,殺除病毒、經粉碎后加工成飼料,可供禽畜食用。比較成熟的餐廚垃圾加工飼料方法是將制粒技術、擠壓膨化和干燥技術等手段綜合利用。擠壓后飼料中的細菌濃度要遠遠低于其他樣品中的細菌濃度。由于擠壓時不斷升高的溫度,一個單螺桿干燥擠壓工藝可以大大減少潛在的病原菌濃度。目前已經有些廠家研制了配套技術設備并投入運行使用。
用餐廚垃圾作飼料所面臨的主要問題是飼料安全,面對消毒要求的提高,必將在設備、技術等方面作相應調整,從而增加了處理成本,因此在該技術的選擇方面要十分謹慎。
6、能源化處理
餐廚垃圾的能源化處理是在近幾年迅速興起的,主要包括焚燒法、熱分解法、發酵制氫等。焚燒法處理廚余垃圾效率較高,最終產生約5%的利于處置的殘余物,焚燒是在特制的焚燒爐中進行的,產生的熱能可轉換為蒸汽或者電能,從而實現能源的回收利用,但餐廚垃圾的含水率高,熱值較低,燃燒時需要添加輔助燃料,從而造成投資大的問題,同時尾氣處理也是一個難題。
熱分解法是將垃圾在高溫下進行熱解,使垃圾中所含的能量轉換成燃氣、油和碳的形式,然后再進行利用,熱解法具有廣闊的應用前景,但技術尚未達到實用階段,目前應用較少;氫作為一種高質量的清潔能源,是普遍認為的最有潛力的替代能源,很多學者對此做了研究。廚余垃圾的能源化處理必將受到越來越多的關注。
三、餐廚垃圾處理存在的問題
1、餐廚垃圾的危害
餐廚垃圾的危害主要表現在以下三個方面:首先是污染水體與大氣。在餐廚垃圾中,廢棄食用油脂的污染最為嚴重,它在水體中經過復雜的生物化學反應,產生一系列組成復雜的醛、酸等惡臭性物質, 這些物質是污染地下水和大氣的罪魁之一。
其次是廢棄食用油脂被不法分子加工成劣質食用油即“地溝油”、“泔水油”,人們若長期食用這些問題油脂,不但會導致慢性中毒,而且還容易患上肝癌、胃癌、腸癌等疾病。
第三是非法加工餐廚垃圾,將直接或間接地影響百姓身體健康和生命安全。
2 、餐廚垃圾處理存在的問題
(1)直接排放處理雖然簡單易行,但還存在不足的方面:第一是用水量較大,增大城市污水的產生量和處理量;第二是泔腳廢物在污水管網中,易沉積、發臭、增加病菌、蚊蠅的滋生和疾病的傳播;第三是廢物中有機組分不能得到資源利用, 同時增加了城市污水處理廠的處理負荷;第四是不利于大規模的泔腳廢物處理處置。
(2)由于餐廚垃圾過高的含水率導致滲濾液的增多,符合填埋條件的土地面積減少,造成處理成本升高。而且厭氧分解的餐廚垃圾是填埋場中沼氣和滲濾液的主要來源,會造成二次污染。這種處理方式將損失餐廚垃圾中幾乎所有的營養價值,最終餐廚垃圾中的絕大部分碳將轉化為沼氣。在一個精心設計的填埋場里, 約有66%的沼氣可以作為燃料重新利用,但剩余的34%將進入大氣層。而沼氣對全球變暖的影響約為二氧化碳的25倍,填埋對環境特別是地下水資源也構成嚴重威脅。
(3)堆肥的缺點是需用場地大、處理周期長,有些病菌不易殺死。并且堆肥場地產生的污水和廢氣將會導致新的污染,增加環境負荷。如對所產生的污水和廢氣進行再治理,將增加額外的處理費用。而且餐廚垃圾中的高油脂含量和高含鹽量非常不利于微生物的生長,也制約了高溫好氧堆肥處理工藝的效果。
(4)焚燒處理可將垃圾減少約90%,但一次性投入大,運行成本高,可回收資源浪費,大氣污染較為嚴重。焚燒法處理生活垃圾還存在“兩高一低”(含水量高、有機物含量高、熱值低)的問題,這主要是由餐廚垃圾引起的。有毒有害物質主要是塑料焚燒引起的。
四、餐廚垃圾處理的對策和建議
餐廚垃圾具有明顯的資源特性和污染物特性,通過建立完善的回收運輸、集中處理等方面的管理制度和激勵機制,對其進行資源化利用,生產沼氣、工業油脂、生物柴油、肥料等產品,可從源頭上治理用“地溝油”加工食用油的非法行為,避免將餐廚廢棄物直接作為飼料進入食物鏈,也可有效解決餐廚廢棄物直接排入下水道,或通過城市生活垃圾收運處理系統進行填埋或焚燒造成資源浪費和環境污染問題。推動餐廚廢棄物資源化利用,變廢為寶,化害為利,不僅是發展循環經濟的重要內容,也是解決餐廚廢棄物引發的食品安全問題的根本性措施。
1、必須建立一套完整的餐廚垃圾收運和處理處置系統
包括配套的政策法規、獎罰制度、經濟高效的處理處置技術等。具體采取政府牽頭、環衛系統管理企業運作,社區參與的運行模式,建立起完整的餐廚垃圾管理與處理處置體系。
2、建立餐廚垃圾處理廠,對餐廚垃圾統一收運和處理
可采用“先試點,后推廣”的步驟,充分運用市場機制,不斷發展壯大餐廚垃圾收運、處理的市場主體,完善餐廚垃圾收運、處理體系,最終形成餐廚垃圾收運、處理系統。
3、餐廚垃圾處理處置可采用生物轉化技術
利用餐廚垃圾生產有機肥和生物肥料;采用源頭減量化的微生物處理技術,把餐廚垃圾分解成二氧化碳、水和極少量的有機殘余物;采用生化技術,利用廢油脂生產工業原料油脂及深加工產品;采用高溫殺菌干燥深加工,制成飼料和有機肥料等,采取不同的先進有效的處理處置技術, 實現餐廚垃圾的資源化回收利用。
篇8
【關鍵詞】 填埋場 滲濾液 處理方法
1 滲濾液的產生
垃圾處理廠填埋是我國目前垃圾處理的基本方法之一。但是垃圾填埋場中滲濾液的處理一直是填埋場設計、運行和管理中非常棘手的問題。滲濾液是填埋場中液體重力流動的產物,主要來源于雨水和垃圾內的水分。滲濾液的成分個體差異很大,主要取決于填埋場的運行時間、地表深度、生物環境及垃圾成分。另外,當地降雨情況、填埋場的地質情況及覆土層的性質等因素影響滲濾液產生多少。滲濾液產生有三個部分:一是外部水分滲入垃圾中,主要是降水、地表水和地下水;二是垃圾自身的水分;三是垃圾中有機微生物分解產生的水。由于影響滲濾液成分的因素包括物理因素,化學因素以及生物因素,所以滲濾液個體差異較大,沒有共同性,本身有復雜性和污染性。如不加以處理而直接排放進環境,會造成嚴重的環境污染。以保護環境為目的,對滲濾液的處理是必不可少的。
2 滲濾液的特性
滲濾液具有不同于其他污水的特點,比較難處理,主要有以下特點:
(1)滲濾液組成成分比較復雜,含有多種有毒有害的物質。其中有機污染物多達77種(其中促癌物、輔致癌物5種),還含有難以生物降解的酚類化合物和苯胺類化合物等各種危險有機物。(2)垃圾滲濾液中化學需氧量、五日生化需氧量濃度可達到每升數千到幾萬毫克,和一般污水相比,濃度大的驚人。(3)垃圾滲濾液中含有十多種金屬離子,其中鐵的濃度可高達2050mg/L,鉛的濃度可高達12.3mg/L,鋅的濃度可高達130mg/L,鈣的濃度可高達4200mg/L。(4)氨氮含量很高,且隨填埋場的運行時間增加而升高,最高濃度可以達到每升數千到數萬毫克,嚴重抑制和降低了生物處理中微生物的活性。(5)營養元素的比例失調。由于氨氮含量高,C/N的比值經常出現失調的情況:且磷元素缺乏,一般BOD5/TP大于300,比值與微生物所需要的碳磷比(100:1)相差很遠。這些性質給垃圾滲濾液的處理帶來了一定難度。
3 滲濾液的影響與危害
滲濾液的組成成份十分復雜,而且如果滲透土壤,就會給周圍的地下水帶來嚴重污染,從而影響人類健康。據監測,通常在距離垃圾填埋場最近的地下水中有害物質的含量和種類最多,而且一千米外仍然含有有機污染物。另外,滲濾液還有滲透持續時間長、污染物濃度高、個體差異大等特征,給治理工作帶來很大困難。地下水源和周圍土壤一旦被污染,想通過人為凈化補救,基本上很難實現,費用也極其昂貴,從而會給環境和人民健康帶來不可估計的損失。
4 滲濾液的處理方法
垃圾滲濾液的處理是城市垃圾填埋場正常運行的必不可少的環節之一。很多不同的處理方法都在研究討論中,但是現在垃圾滲濾液處理的方法主要是生物處理、物化處理和土地處理。
4.1 生物處理
垃圾滲濾液的生物處理可分為厭氧和好氧處理2種,主要是利用微生物的分解作用、硝化和反硝化作用來去除滲濾液中的有機物和氨氮。
(1)厭氧生物處理技術:厭氧生物處理的運用已有近百年的歷史。但直到近20年來,隨著微生物學、生物化學等學科的發展和工程實踐經驗的積累,不斷開發出新的厭氧處理工藝,克服了傳統工藝的水力停留時間長、有機負荷低等缺點,使它在處理高濃度的有機廢水方面取得了良好的效果,而且對水質、水量的變化具有很強的適應能力。它構造簡單,設有氣、水、液三相分離器。且不需要攪拌和水力回流、污泥回流等機械設備,耗能和建造費用少,維護管理容易。
(2)好氧生物處理技術:好氧生物技術在垃圾滲濾液處理中運用廣泛,其主要有:活性污泥法、生物膜法、生物氧化塘、好氧膜生物反應器等處理方法。生物膜法和活性污泥法是在本世紀發展起來并得到廣泛運用的污水處理工藝。垃圾滲濾液作為高濃度的有機廢水,生物膜法和活性污泥法在其處理當中運用比較廣泛。活性污泥法因其費用低、效率高而在垃圾滲濾液的處理中得到廣泛的應用。這些方法對降低垃圾滲濾液中的BOD5、CODcr和氨氮有一定的效果,還可以去除另一些污染物如鐵、錳等金屬離子。生物膜法具有耐水量沖擊的優點,可用于復雜的水質,而且生物膜上能夠生長世代較多的微生物,如硝化菌之類。我國也進行了低氧一好氧兩段活性污泥處理垃圾滲濾液的研究,杭州天子嶺填埋場采用該法處理滲濾液,但效果不穩定。
4.2 土地處理
土地處理是人類最早采用的污水處理方法。滲濾液的土地處理包括慢速滲濾系統(SR)、快速滲濾系統(RI)、表面漫流(OF)、濕地系統(WL)、地下滲濾土地處理系統(UG)以及人工快速滲濾處理系統(ARI)等多種土地處理系統。土地處理主要通過土壤顆粒的過濾,離子交換吸附和沉淀等作用去除滲濾液中懸浮顆粒和溶解成分。通過十壤中的微生物作用,使滲濾液中的有機物和氮發生轉化,通過蒸發作用減少滲濾液量。目前用于滲濾液處理的土地法主要是回灌和人工濕地。
但是土地處理系統多用于城市污水處理,在垃圾滲濾液的處理中也有人作過研究,認為施澆垃圾滲濾液后土壤的養分含量提高,通氣空隙增多,土壤的肥力明顯提高,但是對于重金屬和有毒有害物、質濃度高的垃圾滲濾液不大適合。英國也有運用回灌法處理滲濾液的例子,但是被認為是一種非徹底的滲濾液處理方法。
4.3 物化處理
物化法和生物處理相比,物化法不受水質水量的影響,出水水質比較穩定,尤其對BOD5/CODcr比值較低,難以生物處理的垃圾滲濾液,有較好的處理效果。物化處理一般作為垃圾滲濾液處理中的預處理和深度處理,前期的物化預處理可以去除大部分垃圾滲濾液中的有毒金屬離子和懸浮物。物化處理還能去除一些很難生物降解的有機物(腐植酸、富烯酸和鹵代烴類化合物)。所以物化處理方法又常放在垃圾滲濾液的深度處理中。
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關鍵詞:城市垃圾 存在問題 處理方法
城市垃圾是指城市人口在日常生活中產生或為城市日常生活提供服務的活動產生的固體廢物,以及法律、行政法規規定,視為城市生活垃圾的固體廢物(包括建筑垃圾和渣土,不包括工業固體廢物和危險廢物)。吳忠市的城市垃圾主要來源于人民的日常生活所產生,此外還有一部分來自于企事業單位、學校、醫院及個體經營者和公共場所,如街道、公園、車站、綠化帶的清掃物及垃圾箱中的廢棄物另有建筑過程中產生的建筑垃圾(主要有泥土、石塊、廢磚頭、混凝土)。
一、吳忠市城市垃圾處理中存在的問題
垃圾填埋處理技術是一種特殊形式的綜合利用技術。因為垃圾填埋后的無害化過程實質上就是生化處理過程,由于垃圾填埋場主要存在占地面積大,選址困難,因此填埋場滲濾液的生產及其避免對環境造成危害,則是填埋場設計、設計和運行中必須加以重點的問題。在此,針對吳忠市城市生活廢氣物無害化綜合垃圾處理場運行中有可能出現的以下問題加以重視。
1.滲濾液滲入地下問題
由于高濃度的滲濾液較難處理,加之滲濾液收集量不大,而我市的垃圾處理場與污水場有甚遠,不能借用污水處理場進行處理,所以防止滲濾液滲入地下。由于填埋場添埋垃圾年限較長,加上填埋后垃圾在場內隨著時間的推移逐步分解,所產生的滲濾液全部將流出場內,而且吳忠市垃圾填埋場因為投資受限而無法按要求建造滲濾液最終處理系統,所以滲濾液的處理上要自始至終進行監測,防止污染地下環境。
2.廢氣排不暢
填埋場內封閉后,氣體的導出采取燃燒處理,隨時監測,不能出現垃圾場內由于溫度過高,場內產生的氣體不能即時導出,有可能發生爆炸的事故。由于垃圾處理與市區較遠,所生產的氣體不能利用,即時導出是直接安全的方法。
3.修建排水問題
垃圾填埋場位于牛首山下,下雨時形成山上洪水沖下來,對填埋場造成毀壞,如果洪水不能及時排出,雨水滲入垃圾填埋場中對防滲成造成負擔。所以必須在填埋場外修建排水溝,將洪水及時排出場外。
4.解決處理中的技術問題
由于吳忠市垃圾和技術選擇受到垃圾成份、經濟發展水平、自然條件及傳統習慣因素的影響,垃圾填埋是吳中市垃圾處理未來8-10年的固定模式。目前吳忠市垃圾處理年限為8年,8年后,隨著經濟的發展,科學技術的提高,對其他填埋場提出更高的要求,這樣才能造福吳忠人民,解決垃圾填埋技術中垃圾焚燒和生化處理帶來得好處。
國外發達國家的城市生活垃圾從收集、運輸到處理技術,經過幾十年的發展和完善已非常成功,并積累了許多經驗。在收集方面,國外發達國家已經全面采用垃圾分類收集方式,有效地實現廢物的最大程度回收和再生利用。為衛生填埋、垃圾堆肥、焚燒發電、資源綜合利用等垃圾處理方式應用奠定了基礎,為實現垃圾“資源化、減量化、無害化”的處理目標,提供了有力保障,并且推動經濟效益和社會效益。在處理方面,廣泛采用的城市垃圾處理方式主要有衛生填埋、焚燒、堆肥和綜合利用四種處理方式;在投資方面,國外發達國家對垃圾處理的投資力度很大,資金來源多樣化,使得垃圾處理技術和垃圾處理設備的研究工作蓬勃發展。吳忠市城市垃圾處理的目標是實現城市生活垃圾“減量化、無害化、資源化”的統一,也就是說保證城市生活垃圾中的各類有用物質得到直接回收利用及轉換利用。
二、吳忠市城市垃圾處理三種方法的運用
解決垃圾問題的目標是將垃圾減量化、資源化和無害化處理.目前主要有三種方法:衛生填埋、焚燒及高溫堆肥,以下對這三種技術在吳忠市城市垃圾處理過程中的運用作一比較。
1.垃圾衛生填埋
垃圾衛生填埋是一種保護環境質量,防治垃圾二次污染的最終處理技術,處理垃圾的比重最大,被認為是必備的首選技術。其主要表現在:衛生填埋場的選址及工程設計日益嚴格和規范;基礎防滲技術、襯層鋪設、填埋作業、滲濾液疏導和循環利用及填埋氣體回收后再利用技術日趨成熟,滲濾液和填埋氣體的二次污染防治技術及資源開發的迅速發展以及填埋操作所使用的多種機械都帶來了較大的發展,由于無論采用何種垃圾處理方法,最終都會產生一些殘渣需要處理,所以垃圾衛生填埋場是垃圾處理方案中必不可少的,垃圾衛生填埋最大的優點是投資費用較低,對垃圾的產量變化適應能力加強,可選用非耕地作場址。缺點是大量占用土地,資源回收率低。目前,吳忠市選擇垃圾衛生填埋就是基于上述考慮,并且吳忠城市大多垃圾混裝,無機物含量高,收集方法落后,以及垃圾處理所需的大量資金難以落實。因此目前采用單一的垃圾填埋技術。相信隨著城市的發展擴大,對填埋場的技術標準越來越高,垃圾填埋技術將逐步與其他垃圾處理技術方式綜合利用,取長補短,使垃圾填埋技術上一個新的臺階。
2.垃圾焚燒
焚燒是一種城市垃圾的高溫焚燒處理工藝。垃圾焚燒則有使垃圾高度減量化、無害化和可供熱、發電等優點,但垃圾焚燒需要一次性投資,處理成本較高,同時焚燒處理工藝復雜。針對吳忠是經濟不發達地區,而且垃圾的可燃物比較少,熱值低,不適于目前的吳忠城市垃圾處理,在以后城市經濟迅速增強,人民的生活水平大幅度提高,垃圾焚燒技術的應用和建設運營會得到普遍公認。
3.垃圾高溫堆肥
垃圾高溫堆肥是指在一定溫度下,對垃圾進行發酵、生物分解,使垃圾達到無害化的方法。這種方法,比較簡單,投資比焚燒法低,較衛生填埋高,并且可以做到垃圾資源化利用。但垃圾堆肥的進場成分需要控制,否則堆肥產品質量將非常難以把控。堆肥產品銷售也需要有較好的市場機制配合。采取這種方法,最主要的是對進場垃圾成分進行控制。國內外的垃圾堆肥實踐充分證明,混合垃圾堆肥處理技術復雜,成本高,產品質量差,缺乏生命力,沒有分類收集、堆肥處理是沒有出路的。由于吳忠經濟落后,垃圾混裝,無機物與有機物的成分難以控制,甚至無機物增多,并且目前的吳忠市場對堆肥產品的質量不能確定,產品銷售是一大難題。最終產生的不可用物仍需要處理。針對這種情況,也不能采用這種方法。
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關鍵詞:垃圾滲濾液、來源、特點、方法
中圖分類號:TU824文獻標識碼: A
一、垃圾滲濾液的來源
垃圾滲濾液是垃圾在堆放和填埋過程中由于發酵、雨水沖刷和地表水、地下水浸泡而滲濾出來的污水。來源主要有四個方面: 垃圾自身含水、垃圾生化反應產生的水、地下潛水的反滲和大氣降水,其中大氣降水具有集中性、短時性和反復性,占滲濾液總量的大部分。
二、垃圾滲濾液的水質特點
1.污染物種類繁多,成分復雜
研究顯示,滲濾液中含有70多種有機物和各種重金屬元素。滲濾液中含量較多的有烴類及其衍生物、酸酯類、醇酚類、酮醛類和酰胺類等物質。
2.水質水量變化大
滲濾液的水質水量會隨著外界水文地質、降雨量、堆積高度及方式、填埋規模、填埋工藝、填埋時間、垃圾本身成分的變化而變化,隨機性很大。
3.COD和BOD5濃度高
在新的垃圾填埋場里,揮發性酸的存在可能會提高COD和BOD5濃度,COD最高可達80g/L,BOD5最高可達35g/L。填埋時間小于5年時,所產生的滲濾液pH值較低, COD和BOD5濃度較高,且BOD5/COD的值較高,一般為0.5~0.7,表現出良好的可生化性,同時各類重金屬離子的濃度也較高。當填埋時間在5年以上時,所產生的滲濾液接近中性, COD和BOD5濃度較低, BOD5/COD的值降到0.1~0.2,NH3-N濃度較高,重金屬離子濃度則開始下降。
4.金屬含量高
垃圾滲濾液中含有十多種金屬離子,其中鐵和鋅在酸性發酵階段較高,鐵的濃度可達2000mg/L左右;鋅的濃度可達130mg/L左右,鉛的濃度可達12.3mg/L,鈣的濃度甚至達到4300mg/L。
5.營養比例失調,氨氮含量高
由于垃圾滲濾液的影響因素很多,其可生化性和C/N值存在差異。在不同場齡填埋場產生的垃圾滲濾液中,C/N值的失調和BOD5/CODcr值的較大變化常給生化處理帶來一定難度。隨著填埋場年限的增加,垃圾滲濾液中的氨氮濃度相應增加,最后濃度可高達10g/L。
三、垃圾滲濾液的主要處理方法
1. 物理化學法
物化處理的目的主要是去除滲濾液中的有毒有害重金屬離子及氨氮,為滲濾液的達標排放和生物處理系統有效運行創造良好的條件。
2.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%。
活性炭吸附法處理可適應水量和有機負荷的變化,設備緊湊,管理方便。但活性炭的價格較為昂貴,而且再生較為困難。
3. 化學沉淀法
化學沉淀中的一種主要方法是混凝。常用的混凝劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵等,對使用時間不長的填埋場產生的滲濾液COD和總碳的去除率一般為10%~25%,而對時間較長的填埋場產生的滲濾液COD和總碳的去除率可達50%~65%。
4.化學氧化法
化學氧化法主要去除滲濾液中的色度和硫化物,對COD的去除率通常為20%~50%。氯、臭氧、過氧化氫、Fenton、高錳酸鉀和次氯酸鈣等是常用的氧化劑。在德國目前約有100座填埋場滲濾液處理廠,其中15座以化學氧化為深度處理工藝。但在國外化學氧化法處理垃圾滲濾液也基本處于試驗階段,其缺點是耗電量大,成本費用高。
5.光催化氧化法
譚小萍等人對影響光催化處理垃圾滲濾液的因素進行了研究, 試驗表明,光催化氧化法對垃圾滲濾液的深度處理效果較好, COD去除率為50%左右,色度去除率為80%左右,有一定的可行性。BekboeletM也報道了采用TiO2處理垃圾滲濾液,在pH=5時,降解效果最好。光催化氧化技術工藝簡單,無二次污染,對腐殖酸去除效果很好,但該方法在反應器設計、催化劑用量與壽命、光照時間方面需深入研究。
6.膜滲析和分離系統
膜處理一般組合使用或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。許多垃圾填埋場用反滲透法可將滲濾液的容積減少75%~80%,然后再將濃縮液回灌至填埋場。微孔膜、超濾膜和反滲透膜在滲濾液深度處理中應用研究較多,其對COD和SS的去除率可達95%。但膜分離方法一次性投資費用大,尤其對于濃度較高的滲濾液而言,處理費用很高,且該工藝產生的極高濃度濃縮液的回灌會造成電導率上升等現象,導致處理效果的下降和膜壽命的降低。廣州市大田山垃圾填埋場采用反滲透處理滲濾液出水,結果表明,當進水COD為250~620mg/L時,調整進水壓力為3.5MPa,則出水COD濃度幾乎為零,平均透水量為30~42L/ (m2?h)。
7.吹脫法
氨吹脫作為滲濾液的預處理,能夠有效地降低NH3-N濃度并調整C/N的值。吹脫分為曝氣吹脫與吹脫塔吹脫。吳方同等人的試驗結果表明對于氨氮濃度高達1500~2500mg/L的滲濾液,在溫度為25℃,pH值為10.15~11.10,氣液比為2900~3600時,氨吹脫效率達95%以上。氨吹脫工藝運行費用較高,且空氣污染現象嚴重。
8.物化法展望
滲濾液成分的復雜化和多樣化使單純的物理化學方法難以達到處理效果, 必須與生物法聯合處理出水才能比較理想。近年來發展起來的氧化技術,無論是輻照氧化,還是光催化氧化,都是借助氫氧自由基的強氧化性來達到氧化分解化合物的目的,以提高滲濾液的可生化性。目前,滲濾液的處理尚沒有很成熟的工藝可供借鑒,這些強氧化技術有著良好的前景,但是基本上處于研究階段,工程實例并不多,若要真正進行實際應用,除了要有較高的處理效率和速率,還需有盡可能低的投資費用和運行費用。
參考文獻:
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