垃圾填埋場(chǎng)常見污染問題及防治方法

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簡(jiǎn)介： 衛(wèi)生填埋作為目前最常見的垃圾處理方法，具有投資少、處理費(fèi)用低、處理量大、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，在世界上許多國(guó)家得到廣泛應(yīng)用，如美、英等國(guó)生活垃圾處理都以衛(wèi)生填埋法為主。我國(guó)80%以上的垃圾仍采用露天堆放和直接填埋的簡(jiǎn)易填埋法。但衛(wèi)生填埋也存在著諸多污染問題，填埋過程中產(chǎn)生的大量二次污染物，如不妥善處理，會(huì)對(duì)周圍的水體、大氣和土壤造成嚴(yán)重污染。采取有效措施防治垃圾填埋二次污染，見山填埋場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的影響，促進(jìn)人口、資源、環(huán)境和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，是我們當(dāng)前面臨的一個(gè)重要課題。本文根據(jù)建設(shè)部《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，參考國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)，對(duì)垃圾填埋場(chǎng)中常見的污染問題進(jìn)行了分析研究，提出了解決方法。
關(guān)鍵字：垃圾填埋場(chǎng) 常見污染問題 防治方法

衛(wèi)生填埋作為目前最常見的垃圾處理方法，具有投資少、處理費(fèi)用低、處理量大、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，在世界上許多國(guó)家得到廣泛應(yīng)用，如美、英等國(guó)生活垃圾處理都以衛(wèi)生填埋法為主。我國(guó)80%以上的垃圾仍采用露天堆放和直接填埋的簡(jiǎn)易填埋法。但衛(wèi)生填埋也存在著諸多污染問題，填埋過程中產(chǎn)生的大量二次污染物，如不妥善處理，會(huì)對(duì)周圍的水體、大氣和土壤造成嚴(yán)重污染。采取有效措施防治垃圾填埋二次污染，見山填埋場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的影響，促進(jìn)人口、資源、環(huán)境和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，是我們當(dāng)前面臨的一個(gè)重要課題。本文根據(jù)建設(shè)部《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，參考國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)，對(duì)垃圾填埋場(chǎng)中常見的污染問題進(jìn)行了分析研究，提出了解決方法。

　　一、垃圾填埋常見的二次污染

　　垃圾填埋后對(duì)環(huán)境造成的污染是多方面的。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：目前全國(guó)尚無(wú)一家城市生活垃圾填埋場(chǎng)所排放的污染物全部指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這些污染物如不加處理排放，極易對(duì)周邊環(huán)境造成影響，其中最主要的是對(duì)水、大氣和土壤的污染。

　　1、水污染。垃圾填埋對(duì)水產(chǎn)生的污染主要來自于垃圾滲濾液。這是垃圾在堆放和填埋過程中由于發(fā)酵、雨水淋刷和地表水、地下水浸泡而滲濾出來的污水。滲濾液成分復(fù)雜，其中含有難以生物降解的奈、菲等芳香族化合物、氯代芳香族化合物、磷酸脂、鄰苯二甲酸脂、酚類類和苯胺類化合物等。滲濾液對(duì)地面水的影響會(huì)長(zhǎng)期存在，即使填埋場(chǎng)封閉后一段時(shí)期內(nèi)仍有影響。滲濾液對(duì)地下水也會(huì)造成嚴(yán)重污染，主要表現(xiàn)在使地下水水質(zhì)混濁，有臭味，COD、三氮含量高，油、酚污染嚴(yán)重，大腸菌群超標(biāo)等。地下和地表水體的污染，必將會(huì)對(duì)周邊地區(qū)的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾生活造成十分嚴(yán)重的影響。

　　2、大氣污染。衛(wèi)生填埋場(chǎng)中的生活垃圾含有大量有機(jī)物，這些有機(jī)物被微生物厭氧消化、降解，會(huì)產(chǎn)生大量的垃圾填埋氣。填埋氣主要成為為CH₄、CO₂以及其它一些微量成分，如N₂、H₂S、H₂和揮發(fā)性有機(jī)物等，其中CH4的含量達(dá)到40%～60%。CH₄和CO₂是主要的溫室氣體，CH₄對(duì)O₃的破壞是CO₂的40倍，產(chǎn)生的溫室效應(yīng)比CO₂高20倍以上，CH₄和CO₂產(chǎn)生的溫室效應(yīng)會(huì)使全球氣候變暖。甲烷易燃易爆，當(dāng)其與空氣混合比達(dá)到5%～15%時(shí)，極易引發(fā)爆炸和火災(zāi)事故。填埋氣的惡臭氣味會(huì)引起人的不適，其中含有多種致癌、致畸的有機(jī)揮發(fā)物。這些氣體如不采取適當(dāng)措施加以回收處理，而直接向場(chǎng)外排放，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境和人員造成傷害。

　　3、土壤污染。城市生活垃圾中含有大量的玻璃、電池、塑料制品，它們直接進(jìn)入土壤，會(huì)對(duì)土壤環(huán)境和農(nóng)作物生長(zhǎng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，其中廢電池污染最為嚴(yán)重。資料表明，1節(jié)一號(hào)電池可以使1平方米的土地失去使用價(jià)值，廢舊電池中含有的鎘、錳、汞等重金屬，進(jìn)入土壤和地下水源，最終對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。目前我國(guó)每年電池消費(fèi)量為140億只，幾乎全部進(jìn)入土壤之中。大量不可降解的塑料袋和塑料餐盒被埋入地下，百年之后也難以降解，使垃圾填埋場(chǎng)占用后的土地幾乎全部成為廢地。因此，許多城市在填埋場(chǎng)選址時(shí)遇到很大阻力，郊區(qū)農(nóng)民拒收垃圾，以及反對(duì)在當(dāng)?shù)亟ㄌ盥駡?chǎng)的事件屢見不鮮。而在我國(guó)許多大城市及人口稠密的東南沿海城市，填埋場(chǎng)的建設(shè)也存在著無(wú)地可用的問題。

　　二、垃圾填埋二次污染的防治方法

　　1、填埋場(chǎng)場(chǎng)底防滲。為防止垃圾滲濾液污染地下水，必須在填埋場(chǎng)底采取有效的防滲措施。以前垃圾填埋場(chǎng)底部都鋪放一層防滲材料，主要有黏土、瀝青、塑料膜等合成橡膠等。近幾年國(guó)外開始采用人工合成防滲層，有的采用雙防滲層，效果明顯好于前者。垂直防滲可采用帷幕灌漿、不透水布等。各填埋場(chǎng)可根據(jù)具體工程和水文地質(zhì)情況，采取相應(yīng)的防滲措施。

　　2、滲濾液的收集處理。滲濾液由于成分復(fù)雜、污染大，在排放前必須進(jìn)行處理。但目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)完善的能夠適應(yīng)各種垃圾滲濾液的處理工藝。一般來說，滲濾液可采取“清污分流—滲濾液回灌—預(yù)處理—匯入城市污水處理廠合并處理”的方法進(jìn)行處理。

　　（1）清污分流。為防止垃圾滲濾液對(duì)地表水、地下水的污染，同時(shí)也減少滲濾液量，填埋場(chǎng)應(yīng)設(shè)置清污分流設(shè)施；在垃圾場(chǎng)外設(shè)置截洪溝和疏導(dǎo)渠，截留和疏導(dǎo)填埋區(qū)上游地表徑流和部分潛水。由于截洪溝深度有限，部分來自填埋場(chǎng)上游的地下潛水將進(jìn)入填埋場(chǎng)，可能會(huì)增大滲濾液量，對(duì)此可以在填埋場(chǎng)內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)置雨水引流溝和引流管，利用引流設(shè)施減少進(jìn)入填埋場(chǎng)的雨水和潛水量。對(duì)于地下水，要設(shè)置地下水導(dǎo)排系統(tǒng)，在場(chǎng)底基礎(chǔ)上鋪設(shè)導(dǎo)流層，導(dǎo)流層底部鋪設(shè)排水盲溝，盲溝中放置多孔導(dǎo)流管，將滲濾液收集后進(jìn)行處理。

　?。?）滲濾液回灌。滲濾液回灌就是將在填埋場(chǎng)底部收集的滲濾液從其覆蓋層表面或覆蓋層下部重新灌入填埋場(chǎng)，利用填埋場(chǎng)垃圾層這個(gè)"生物濾床"凈化滲濾液?；毓嗫s短垃圾降解所需時(shí)間，增加垃圾壓實(shí)密度，進(jìn)而增加垃圾填埋量，同時(shí)增加滲濾液在填埋場(chǎng)中的停留時(shí)間，使得滲濾液污染物充分降解而濃度大為降低?；毓喾ㄖ饕m用于氣候干旱、滲濾液產(chǎn)生量較少的情況。

　?。?）預(yù)處理。滲濾液為高濃度廢水，必須經(jīng)過必要的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理后，才能匯入城市污水處理場(chǎng)合并處理?，F(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理通常可采用生化處理和物化處理。生化處理可采用好氧處理、厭氧處理及兩者結(jié)合。物化法主要有：活性炭吸附、沉淀、氧化還原、離子交換和濕式氧化法等。垃圾滲濾液的處理一直是個(gè)辣手的問題，各地可根據(jù)實(shí)際情況，選用適合的方法處理。石家莊峽石溝垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)2001年二期工程已經(jīng)竣工，垃圾場(chǎng)污水處理站管道已與城市污水系統(tǒng)接通，現(xiàn)準(zhǔn)備采用活性污泥轉(zhuǎn)盤曝氣處理工藝，將滲濾液經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理后，通過管道匯入城市污水系統(tǒng)進(jìn)行處理。

　　3、填埋氣的回收利用。垃圾填埋氣（也稱沼氣）是一種可回收利用的能源，其熱值與城市煤氣的熱值相近。但由于填埋氣回收設(shè)備復(fù)雜，投入大而效益低，我國(guó)目前運(yùn)行的垃圾填埋場(chǎng)中，大多沒有氣體回收系統(tǒng)，大量有毒有害氣體被放入空中，不僅造成污染，也是一種資源浪費(fèi)。一般來講，沼氣回收利用可通過“收集—凈化—利用”的方式進(jìn)行。

　?。?）填埋氣的收集。由于大部分沼氣在填埋場(chǎng)填埋過程中就已形成，所以沼氣采集應(yīng)在填埋過程中就開始實(shí)施。在荷蘭，對(duì)正在使用的垃圾場(chǎng)，主要采用立式或水平式收集技術(shù)。立式采氣系統(tǒng)是在垃圾場(chǎng)的填埋過程逐步建造成的，其方法是在填埋場(chǎng)內(nèi)均勻分布豎立大口徑鋼管，在每個(gè)鋼管外砌筑豎井，當(dāng)填埋厚度達(dá)到2～5米時(shí)，將鋼管向上抽一部分，并繼續(xù)砌筑，直到填埋場(chǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)高度，然后將鋼管移走。通過將各豎井用排氣管水平連接，即可實(shí)現(xiàn)垃圾填埋與沼氣回收同步進(jìn)行。對(duì)于分層堆放的填埋場(chǎng)，可采用水平采氣系統(tǒng)，但要注意采氣管道的鋪設(shè)不要影響垃圾的填埋。對(duì)已建成封場(chǎng)的填埋場(chǎng)，可采用表面收集或豎井收集技術(shù)。

　　（2）填埋氣的凈化。溶劑吸收法是目前較為成熟的沼氣凈化方法，如采用雙塔式溶劑吸收法提純垃圾沼氣（工藝如圖），設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、操作簡(jiǎn)便，凈化效果好。

雙塔式提純垃圾沼氣工藝簡(jiǎn)圖

　　采用MDEA作為CO₂的吸收劑，可分離垃圾沼氣中的CH₄，供作汽車燃料，或作高熱質(zhì)燃?xì)獠⑷胩烊粴夤芫W(wǎng)用于工業(yè)鍋爐、民用燃?xì)饣虬l(fā)電。凈化前后沼氣組成成分如下表。

凈化前后沼氣組成分表

組成（%）

CH₄

CO₂

O₂

N₂

凈化前

59.8

36.9

-

-

凈化后

94.3

3.5

0.5

1.7

　　 上述工藝的CO₂脫除率大于90%，甲烷回收率90%～95%，凈化氣中甲烷含量高于90%，據(jù)介紹，北京柯林曼環(huán)境工程技術(shù)有限公司已進(jìn)行了該類凈化技術(shù)的開發(fā)。其凈化技術(shù)為吸收法，操作費(fèi)用低，投資少，凈化度高；所有設(shè)備均為國(guó)產(chǎn)，操作簡(jiǎn)單，無(wú)二次污染，工藝符合中國(guó)國(guó)情。

　　 （3）填埋氣的利用。沼氣為一種經(jīng)濟(jì)上可行的能源，其應(yīng)用主要有以下三種形式；直接供給工業(yè)以及暖房或溫室，用于供暖或工業(yè)生產(chǎn)，這種方式沼氣的熱效率最高；沼氣經(jīng)脫水后用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；經(jīng)加工處理升級(jí)，使沼氣達(dá)到天然氣質(zhì)量，用途更為廣泛。

　　 4、土壤污染的防治

　　 （1）搞好垃圾源頭控制。垃圾減量化、無(wú)害化是解決城市生活垃圾問題的關(guān)鍵。要大力推行清潔生產(chǎn)，控制過份包裝，嚴(yán)格限制一次性商品的生產(chǎn)。倡導(dǎo)綠色消費(fèi)，呼吁老百姓重新拿起菜籃子、米袋子、飯盒子，少用或不用塑料包裝物。要推廣使用可降解餐盒及包裝材料，鼓勵(lì)包裝材料的合理重復(fù)利用，通過“少用一點(diǎn)、回收一點(diǎn)、降解一點(diǎn)、替代一點(diǎn)”的辦法，消除“白色污染”。

　　 （2）實(shí)行垃圾分類回收。城市垃圾中含有大量污染物，也含有大量可回收再利用的資源，實(shí)行垃圾分類回收，不僅可以解決垃圾污染問題，還可以創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)廢紙、玻璃、廢塑料等廢品要實(shí)行分類回收，搞好再利用。據(jù)測(cè)算：每回收1噸廢紙，可以重新造紙800公斤，相當(dāng)于10棵大樹的造紙量。對(duì)廢舊電池及對(duì)環(huán)境影響較大的廢舊電器，要回收送到指定地點(diǎn)進(jìn)行處理，保證不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。對(duì)經(jīng)過分類回收的垃圾，再進(jìn)入填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處理。

　　 （3）搞好填埋區(qū)植被覆蓋。理想的植被覆蓋是衛(wèi)生填埋法成功推廣的重要因素，也是已關(guān)閉的垃圾填埋場(chǎng)重新開發(fā)利用的關(guān)鍵。在填埋過程中，應(yīng)邊填埋邊綠化，盡量減輕污染。對(duì)建成封場(chǎng)后的填埋場(chǎng)，要大力搞好植被覆蓋，為填埋區(qū)的重新開發(fā)利用創(chuàng)造良好條件。

　　 5、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)消除隱患

　　 要在場(chǎng)區(qū)周圍設(shè)立觀測(cè)井，配置有害氣體檢測(cè)儀，定期對(duì)地下水質(zhì)和大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，消除污染隱患。