唐 杰 陳迪輝 吳 迪
(河海大學,江蘇 南京210000)
我國生活垃圾衛生填埋技術發展較晚,目前我國的城市生活垃圾處理主要采用衛生填埋、焚燒和高溫堆肥,與傳統的垃圾堆填相比,衛生填埋選址科學,需要建設符合環保要求的工程設施,需按技術規范填埋。
衛生填埋即對垃圾滲濾液和填埋氣體進行控制的垃圾填埋方式。需要在填埋場底采用人工襯層,四周采用防滲幕,形成獨立水系,防止污染地下水。但傳統填埋場在使用時和封場后相當長時間會產生大量滲濾液和填埋氣,如不加以妥善處理,將對周圍大氣、水和土壤環境造成數年甚至數十年的持續污染, 難以完全實現垃圾處理無害化的要求;同時填埋最大的缺點就是占地大,且傳統填埋場達到穩定的時間又相當長,填埋場的土地效益得不到充分利用。
焚燒可以減少固體廢棄物的體積,并達到殺滅細菌的目的。 但焚燒存在以下問題:1)垃圾難以充分燃燒。 2)焚燒產生的氣體對環境有污染。 3)焚燒產生的酸性氣體會損壞焚燒設備。
高溫堆肥分類較多,我國采用的是靜態敞開式堆肥,處理成本低,但對環境的污染較大。
由于垃圾的填埋處理技術可靠,處理成本和單位投資低,管理水平要求不高以及適用范圍廣泛等一系列特點,目前仍為許多國家優先采用。 目前,我國垃圾仍以填埋方式為主。 從發展趨勢來講,由于填埋方式成本優勢的縮小以及填埋場的選址難度的加大,填埋處理垃圾方式將逐漸被邊緣化。焚燒是最接近減量化、資源化和無害化原則的,大型城市普遍已將焚燒作為未來主流方向。堆肥技術在我國城市垃圾處理中的地位逐漸下降,但由于成本優勢顯著以及對垃圾中有機物進行堆肥處理要優于焚燒, 處理前端分選+后端堆肥的綜合處理模式在二線城市仍極具吸引力,是目前最為綠色環保的處理工藝。近年來,我國填埋處理能力和處理量穩中有降,填埋場數量則明顯減少,填埋場平均處理能力則穩步提高;焚燒方式呈迅速上升趨勢,堆肥方式呈下降趨勢。
厭氧填埋是我國目前廣泛采用的城市生活垃圾處置方法,此方法是將垃圾填埋體獨立于周圍環境,經過漫長的厭氧發酵使垃圾實現最終穩定化、無害化。厭氧填埋法具有投資省、處理成本低、工藝簡單、管理方便、對垃圾成分無嚴格要求等優點。 但厭氧衛生填埋也存在著占用土地多、穩定化時間長、滲濾液處理難等缺點。 并且,厭氧填埋技術也存在著缺陷:1)滲濾液難于處理;2)填埋場穩定化時間長;3)填埋氣體利用差;4)填埋場選址困難。由于這些缺陷的存在,歐美等發達國家陸續研制了一些新型填埋技術,如生物反應器填埋技術、準好氧填埋技術、循環式準好氧填埋技術。 這些新型填埋技術彌補厭氧填埋的不足,為我國的垃圾填埋處置研究工作提供了新思路。
日本固體廢物處理專家提出了準好氧填埋的概念,與傳統填埋技術相比,準好氧填埋具有投資經濟,能夠加速填埋場垃圾穩定等優點,是可持續發展填埋技術的一個重要的發展方向。準好氧填埋主要設計思想是不用動力供氧,而是利用滲濾液收集管道的不滿流設計,在垃圾堆體發酵產生的溫差推動下,空氣自然通入,可以使得在填埋場內部存在一定的好氧區域,特別是在滲濾液收集系統和氣體導排系統周圍存在好氧區域,抑制沼氣和硫化氧等氣體的產生,利用好氧微生物的增長,有益于垃圾有機物的生物降解.降低滲濾液的污染強度,是傳統填埋場可持續發展的一個必然趨勢。準好氧填埋技術加速了垃圾的降解,容易達到穩定狀態;滲濾液中有機物濃度尤其是氨氮在短時間內可達到較低水平,并趨于穩定,減少了垃圾滲濾液處理費用,具有獨特的優勢。
我國的準好氧填埋技術實驗研究還處于起步階段。盡管我國對于準好氧填埋場的研究取得了一定的進展,但是大部分研究僅局限于對實驗現象的分析總結,缺乏對準好氧填埋場垃圾降解機理與降解規律的深入研究,并且多數準好氧填埋試驗研究結果具有一定的局限性。我國新建填埋場許多采用準好氧填埋結構,大量老填埋場的改造可以朝準好氧填埋的方向發展,準好氧填埋具有廣闊的發展空間。 需要指出的是我國發展準好氧填埋場,在借鑒國外經驗的同時也需要考慮自身特點。 我們要根據我國自己的實際情況,發展具有我國特色的準好氧填埋技術。 準好氧填埋場具有巨大優勢,符合可持續發展的需要。
另外,垃圾厭氧發酵產沼氣是一種資源化發展方向。 沼氣發電技術是利用工業、農業或城鎮生活中的大量有機廢物,經厭氧發酵處理產生的沼氣,驅動沼氣發電機組發電,并可充分將發電機組的余熱用于沼氣生產,使綜合熱效率達80%左右,大大高于一般30%至40%的發電效率,經濟效益顯著。站在可持續發展戰略高度上,沼氣發電技術在我國未來垃圾處理中將占重要地位,農村沼氣的推廣,不僅處理了農村大量的廢物,而且產生了綠色能源,是一種新的處理技術。
綜上,我國垃圾填埋技術還有很長的一段路要走。 我國垃圾填埋場為保護我們的生存環境發揮了重大作用,但由于起步較晚,目前還存在不少問題。 我們要加強與各國間的科技交流,盡我們最大的努力解決城市垃圾問題,創造一個環境美好的生活空間。
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