姜 科
(長沙環境保護職業技術學院,湖南 長沙 410004)
城市生活垃圾是指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,如菜葉、廢紙、廢玻璃制品、廢陶瓷、廢家具、廢塑料、廚房垃圾和建筑垃圾等。
生活垃圾具有廢物種類多,數量大,成分復雜的特點。垃圾中包括廢舊電池、廢打火機、廢涂料、廢日光燈管等毒性大的廢棄物,對生態環境危害較大。例如,一節1號電池爛在地里,能使1m2的土壤永久失去利用價值;一顆廢紐扣電池會對600 t水造成污染,相當于人一生的飲水量。
根據生態環境部發布的《全國大、中城市固體廢物污染環境防治年報》,2016年至2018年,全國大、中城市的生活垃圾產生量依次約為18069.5萬t、18850.5萬t、20194.4萬t。照此計算,我國城市生活垃圾產生量的年均增長率在7%左右。垃圾產生量的快速增長已經成為制約我國推進綠色發展和生態文明建設的重要因素。
針對我國城市生活垃圾中無機物含量高、熱值低、含水量大以及我國國土面積的大、經濟發展不均衡的特點,國內垃圾處理的政策是以衛生填埋為主,以高溫堆肥為輔,同時適當發展垃圾焚燒[1]。然而,在垃圾填埋過程中不可避免會產生大量成分復雜、難處理的垃圾滲濾液,造成垃圾的二次污染。
垃圾滲濾液簡稱滲濾液,又稱滲瀝液或浸出液,它是指在垃圾填埋和堆放過程中,由于自然降水、地表徑流和地下水滲入填埋場,以及垃圾的化學和生物降解作用,產生的具有高濃度懸浮物和高濃度有機、無機成分的垃圾滲濾液。垃圾滲濾液的特點如下。
2.1.1 污染物成分復雜
不僅含有氨氮、硝態氮、重金屬(如鎘、鋅、鉛、鎳、汞、銅、鉻)等無機污染物,還含有高濃度難降解的有機物,甚至含有熒蒽、十八烷、萘等強致癌物,毒性危害很大。
2.1.2 污染持續時間長
一個不合格的垃圾填埋場,就是一個大的污染源,其污染時間可能持續長達數十年甚至上百年。例如廣州市某填埋場于1992年封場,但直到2003年,其排出的滲濾液仍然對周邊環境造成了污染。
滲濾液會對地下水、地表水和填埋場周圍環境造成嚴重的污染,會導致地表水缺氧、水質惡化、富營養化,威脅飲用水和工業用水水源,使地下水污染而喪失利用價值。滲濾液不經處理排入江河湖泊,會使水生生物和農作物受到污染,并通過食物鏈和生態環境對人體健康產生危害。
因此,無論是從群眾身體健康的角度,還是從綠色發展、生態文明的角度,都迫切需要對垃圾滲濾液進行預防和治理。
從源頭上控制垃圾滲濾液的產生,是解決垃圾滲濾液污染問題的根本。
3.1.1 實施垃圾分類,避免有害物與普通垃圾混合
加快建立分類投放、分類收集、分類運輸、分類處理的垃圾處理系統,形成以法治為基礎、政府推動、全民參與、城鄉統籌、因地制宜的垃圾分類制度[2]。
通過宣傳教育,動員全社會參與,引導群眾自覺、科學地開展生活垃圾分類。加強生活垃圾分類配套體系建設,建立與分類品種相配套的收運體系和再生資源利用相協調的回收體系。
以長沙為例,目前已經在多個街道(鎮)下屬社區開展了生活垃圾分類試點工作,在試點小區安裝了智能垃圾分類機,分別可投放廚余垃圾和可回收物,還可以累計積分兌換生活用品。但是,垃圾分類是一個生態圈,是一個環環相扣的流程。要想推動垃圾分類的社區參與率達到100%,實現分類減量,有效提升分類效果,還需要進一步在宣傳引導、設施投放、示范帶動、完善體系方面發力。
3.1.2 提高填埋場防滲系統安全性
填埋場防滲是保護地表水、地下水和土壤不受污染的關鍵。目前普遍采用高密度聚乙烯膜(HDPE)進行防滲[3]。要進一步開發新型低成本、高性能的防滲材料。此外,要優化填埋場地下水導排系統,盡量將未被污染的地下水導出,減少地下水侵入垃圾堆體;要優化填埋場底層滲濾液收集和排出系統,隔斷滲濾液與地下水的聯系,減少滲濾液的產生量。
3.1.3 完善并加快推廣垃圾焚燒技術
垃圾焚燒工藝具有具有節約土地資源、減容效果好、無害化徹底和資源化程度高等優點。采用垃圾焚燒替代垃圾填埋,可以避免滲濾液的產生。但是我國現有的垃圾焚燒技術還不夠成熟,加上民眾對垃圾焚燒的認知度比較缺乏,還需要通過技術完善以及宣傳引導,逐步加大垃圾焚燒技術的推廣力度,有效提升生活垃圾處理水平,實現生活垃圾處理的減量化、無害化和資源化。
例如,長沙黑麋峰固體廢棄物處理場承擔著長沙市“六區一縣”生活垃圾的綜合協調處置任務,以往主要采用衛生填埋的方式處理。從2018年起,逐漸采用垃圾焚燒替代衛生填埋對生活垃圾進行處理。目前黑麋峰固體廢棄物處理場日均處理生活垃圾能力7000 t,其中80%的生活垃圾通過焚燒發電進行了清潔處理,年發電量超4億kW·h,并基本解決了垃圾氣味擾民的問題。未來長沙市將繼續推進垃圾焚燒項目和垃圾分類減量,實現目標全焚燒、零填埋。
3.2.1 管理手段
應當嚴格按照國家《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)對滲濾液的排放進行管控,從垃圾填埋場的選址、設計與施工、填埋廢物的入場、運行、封場、后期維護的全過程進行控制和監測,明確管理權限、職責,明確責任主體和責任人;同時運用地下水監測系統,確定滲濾液對地下水的污染情況,建立地下水污染應急響應機制,以便及時采取措施。
3.2.2 技術手段
由于垃圾滲濾液成分復雜,需要根據其具體特點制定適宜的治理技術方案。目前主要采用生物法(好氧法和厭氧法)預處理[4],去除滲濾液中的大部分可生化降解的有機物,再與物理化學工藝(如膜分離)結合,將滲濾液處理達到排放標準。現有技術主要存在運行費用較高的問題,還需要進一步開發出運行成本低、處理穩定性強的滲濾液處理技術。例如,采用芬頓氧化、臭氧氧化、電催化氧化等高級氧化技術[5],可以有效降解垃圾滲濾液中難生化的污染物,起到較好的預處理或深度處理作用。