摘要:在日益加快的城镇建设进程中,小城镇的生活垃圾产生量明显增加,垃圾成分复杂多变,小城镇垃圾处置问题也日趋明显。论文阐述了小城镇生活垃圾的危害,以及小城镇生活垃圾的特点,分析了生活垃圾处理技术存在的问题,最后从垃圾的预处理,常规处理以及垃圾渗滤液处理几个方面提出了针对性建议。
关键词:小城镇 生活垃圾处理 对策
目前,我国小城镇的生活垃圾多是简易处理,无害化程度较低,对水体、土壤、大气的污染较为严重,影响到人民生活和可持续发展。因此,为了保护小城镇居民的身心健康,提高小城镇卫生质量,实现小城镇的可持续发展,必须及时、科学、妥善地对小城镇生活垃圾进行收运与处理,为我国小城镇生活垃圾资源化利用无害化处置提供依据和参考。
1小城镇生活垃圾及处理技术概况
1.1小城镇生活垃圾的危害
小城镇生活垃圾如果处置和管理不当,在一定的条件下会发生物理的、化学的或生物的转化,其所含或产生的有害成分将通过多种途径进入环境和人体,对生态系统和环境造成多方面的危害。首先,对土壤的污染。小城镇生活垃圾长期露天堆放,其有害成分在地表径流和雨水的淋溶、渗透作用下通过土壤孔隙向四周和纵深的土壤迁移。其次,对大气的污染。生活垃圾中含有大量有机物,在适宜的温度和湿度下被微生物分解,会释放出大量的CH4、CO2和微量的H2S、NH3等,污染周围大气环境,最后,对水体的污染。如果将有害废物直接排入江、河、湖、海等地,或是露天堆放的废物被地表径流携带进入水体,水体都可溶解出有害成分,毒害生物,造成水体严重缺氧,富营养化,导致鱼类死亡等。
1.2小城镇生活垃圾的分类和特点
1)我国小城镇生活垃圾的分类
结合城市垃圾处理处置方式或资源回收利用可能性来做简易分类,小城镇生活垃圾亦可这样分类。可分为可回收物质、易堆腐物、可燃物及其他无机废物等四大类;亦可将小城镇生活垃圾简易分为有机物、无机物、可回收物品三大类,即如图1
图1生活垃圾分类
2)小城镇生活垃圾的特点
首先,数量剧增。随着生产力的发展,居民生活水平的提高,商品消费量迅速增加,小城镇垃圾的产生与排出量也随之增长。其次,成分多变。随着包装技术与材料的改革,纸、塑料、金属、玻璃等废物则大大增加。另外,各小城镇垃圾消纳处置方式仍以简易堆放和土地填理为主。
1.3小城镇生活垃圾处理技术现状
1)生活垃圾处理技术还未成熟。城市生活垃圾的处理技术随着经济发展水平的提高,工程研究和实验条件不断完善,卫生填埋、焚烧发电等综合性处理垃圾的技术和工程水平也趋于成熟。回收处理技术从经济效益讲,还未达到成熟。从垃圾是错位的资源的角度看,未来垃圾处理的技术是向强化垃圾识别和分类能力的方向发展,最终处置技术向低成本和简易化方向前进。
图2垃圾处置技术组合及趋势图
2)前期预处理的重视程度不够。只有极少数的垃圾填埋场采用了对垃圾进行压块预处理后再进行填埋的处理工艺,垃圾在填埋前进行压块处理可增加垃圾的填埋密度,有效提高填埋场的空间利用率,延长填埋场的使用寿命。
3)垃圾渗滤液处理存在的问题。全国小城镇绝大部分填埋场的渗滤液处理均未达到国家二级排放标准,而许多城市要求渗滤液处理达到国家一级排放标准。目前,我国垃圾渗滤液处理存在的最大问题是如何降低处理成本和提高处理效率。
2小城镇生活垃圾的贮存及预处理
1)分类贮存是指根据对小城镇垃圾回收利用或处理工艺的要求,将垃圾分为不同种类进行贮存,即就地分类贮存。垃圾通过分类收集后便于对各类垃圾进行分类处置,如对有机垃圾进行堆肥发酵处理,把有机垃圾制成农田用肥和绿化用肥,对没有回收利用价值的无机垃圾进行填埋处置。
2)小城镇生活垃圾的运输。多采用小型农用车“多功能”敞开式运输车,翻斗车及大吨位的自卸车。虽在运输过程中采用蓬布进行掩盖,但是形式过程中沿路抛洒现象较为严重。简易自卸式收集车、活动斗式收集车、侧装式密封收集车、后装式压缩收集车等多数车辆(包括后压缩式)在夏季垃圾渗滤液沿路抛洒现象更为普遍,造成二次污染。
3)生活垃圾卫生填埋处理前的预处理。在生活堆肥处理厂中,预处理工序在一次发酵工艺前、一次发酵后及二次发酵后都有可能被设置。一次发酵工艺前使用了破碎、筛分、磁选等处理技术,一次发酵后,再进行筛分和分选,进一步去除堆肥中的杂物,以获得较纯的精堆肥。
3小城镇垃圾渗滤液处理工艺的选择
针对渗滤液污染物浓度高、水质多变的特点,渗滤液处理方案、方法及工艺的研究在国内外受到普遍的重视,并取得了一定的进展。目前,国内垃圾填埋场应用的渗滤液处理技术主要有物化处理技术、生物处理技术、土地处理技术和膜处理技术等。
3.1物化处理技术
垃圾渗滤液的物化处理包括混凝沉淀、活性炭吸附、化学氧化与还原、湿式氧化、催化氧化、离子交换、吹脱、蒸发及气浮等多种工艺技术,主要是通过一系列的物理、化学反应去除渗滤液中的不可溶组分和AOX(可吸附有机卤素),同时将渗滤液中难生物降解的有机物转化为易生物降解的有机物并将其去除。
3.2生物处理技术
生物处理可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两种技术,在工程实际应用中大多采用厌氧与好氧的结合方式。好氧生物处理包括生物塘法、活性污泥法、生物膜法、生物转盘法和滴滤池法等。好氧生物处理能有效地降低BOD、CODcr和氨氮,还可以去除其他一些污染物质,如铁、锰等金属。
3.3土地处理技术
土地处理是利用土壤自净能力对污水进行处理的一种方法。渗滤液流经土壤时,主要通过土壤的吸附、离子交换、沉淀及鳌合等作用,悬浮固体被除去,土壤中的微生物对溶解性的有机物进行吸收利用,并转化有机氮,另外植物利用渗滤液中的各种营养物质生长并通过蒸腾作用减少渗滤液量。
目前应用于渗滤液处理的主要有人工湿地和回灌法两种。其中,人工湿地是利用人为手段建立起来的,具有湿地性质的污水处理系统。它是浮水或潜水植物及处于水饱和状态的基质层和微生物组成的复合体。微生物通过生化作用将水中可溶性的有机物、固体和胶体不溶性有机质(即COD、BOD5、N、P、重金属等污染物)转变成植物所需的营养物质,并使微生物生长繁殖,从而降解污染物。渗滤液回灌是将未经处理的渗滤液直接喷洒到填埋场表面,利用垃圾层、覆盖土层的净化作用和终场后表面植物的吸收、蒸发作用来处理垃圾渗滤液。其实质是把填埋场作为一个生物反应器,利用填埋场自身形成的稳定系统,使渗滤液在流经覆盖层和垃圾层时发生一系列的生物、化学、物理作用而被截流、降解,同时由于植物的蒸发作用而使渗滤液量变小。
3.4膜处理技术
近几年来,我国一些城市开始在污水处理领域应用膜处理技术。膜处理技术包括反渗透、纳滤、超滤和微滤等。反渗透由于工艺简单、占地面积小和处理效果好的原因,应用较广。目前国内一些大型垃圾填埋场己经开始应用此项技术,如广州市兴丰填埋场、重庆市长生桥填埋场等,北京市的安定填埋场与北神树填埋场也计划采用此项技术。
4小城镇生活垃圾处理技术选择
4.1卫生填埋法
从环境还是从社会与经济角度进行考察,卫生填埋场的建立都是必须和必要的。卫生填埋法是小城镇生活垃圾的最终处理方式之一。在垃圾的卫生填埋处理过程中,需对填埋单元进行防渗处理、疏导沼气、用无毒无害的覆盖材料按规定的技术要求覆盖垃圾表面,并且对收集到的渗滤水和沼气进行工程处理。防渗处理、渗滤液的收集与处理以及填埋气的收集与利用是现代卫生填埋场中最重要的技术单元。
1)防渗处理。防渗处理是填埋场重要的工程技术之一,其主要作用是将填埋场与外界环境隔离,防止渗滤液污染地下水、地表水,同时阻止场外地表水、地下水进入垃圾填埋体,以减少渗滤液产生量,也有利于填埋气体的收集与利用。
2)渗滤液收集。渗滤液收集系统一般由渗滤液导流层、收集支管、收集干管、提升泵井和调节池等组成。收集管网布置在衬层之上的集水层中,集水层由砂、碎石组成。现阶段垃圾渗滤液的处理方法主要有厌氧生物处理工艺(如上流式厌氧污泥床、厌氧生物滤池)、好氧生物处理工艺(如稳定塘、生物转盘、活性污泥法)、絮凝沉淀工艺、膜分离工艺(如超滤、反渗透)、活性碳吸附工艺、化学氧化工艺、渗滤液回灌和土地处理系统。
3)填埋气的收集和利用。填埋气体是填埋垃圾中可生物降解有机物在微生物作用下的产物,其主要成分是甲烷和二氧化碳,还含有氮气、氧气、硫化氢、氨气、氢气、一氧化碳和很少量的微量气体。
4.2堆肥化技术
堆肥化是利用自然界广泛存在的细菌、放线菌、真菌等微生物,有控制地促进固体废物种可生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。根据微生物生长的环境可将堆肥化分为好氧堆肥化和厌氧堆肥化两种。好氧堆肥法是在有氧存在的条件下,以好氧微生物为主降解、稳定有机物的无害化处理方法。由于具有发酵周期短、无害化程度高、卫生条件好和易于机械化操作等特点,好氧堆肥法在国内外得到广泛的应用。厌氧堆肥法是在没有氧存在的条件下,以厌氧微生物为主降解、稳定有机物的一种无害化处理方法。由于厌氧微生物对有机物的分解速度缓慢,处理效率低,容易产生恶臭,其工艺条件也较难控制,厌氧堆肥法的应用逐渐减少。目前,好氧堆肥工艺是国内外广泛采用的堆肥工艺系统,主要由前处理、主发酵(亦可称一次发酵、一级发酵或初级发酵)、后发酵(亦可称二次发酵、二级发酵或次级发酵)、后处理、脱臭及贮存等工序组成。
图3堆肥化处理工艺流程
4.3焚烧技术
生活垃圾焚烧技术是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行燃烧反应,废物中的有害有毒物质在高温下氧化,热解而被破坏,是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。由于我国垃圾热值偏低,水分含量高,垃圾的质量随季节、地区而变化。焚烧炉技术和烟气净化技术是垃圾焚烧厂最重要的技术。因此,要求燃烧设备具有较强的适应性,以使成分和热值经常变化的垃圾获得稳定的燃烧。实际运行表明,流化床燃烧技术对垃圾的适应能力很强。因此,对于热值相对较低的垃圾来说,要实现其高效稳定的燃烧,流化床焚烧技术无疑是最佳的选择之一。循环流化床焚烧炉具处理废弃物种类适应性强、焚烧效率高、烟气排放性能好等优点。主要缺点是循环流化床自耗电量较高,飞灰量大,存在炉内耐火材料磨损问题。目前耐火材料己经过关,磨损问题己经得到比较好的解决。
5结语
总之,通过分析我国小城镇生活垃圾处理现状、存在问题以及小城镇自身特点对垃圾处理的影响,阐述了小城镇生活垃圾处理处置的技术需求,并提出了适合我国小城镇特点的生活垃圾处理技术的对策建议。
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