填埋場陳腐垃圾理化特性與資源化利用研究

王興旭 任肖嬋

摘要：對于大中型城市，大型垃圾填埋場及其周邊土地占用面積大，損失巨大。原來的垃圾填埋場大多位于郊區(qū)，但隨著城區(qū)逐漸向郊區(qū)擴展，新的發(fā)展機會開始向城市郊區(qū)轉(zhuǎn)移，郊區(qū)土地的價值迅速增加。因此，如果垃圾填埋場能夠得到快速、安全的發(fā)展，將對城市的經(jīng)濟、環(huán)境和整體格局產(chǎn)生深遠的影響。基于此，文章分析了生活垃圾填埋場的物理組成、粒度分布和理化性質(zhì)，為常規(guī)填埋場的開挖和處理提供參考。

關(guān)鍵詞：填埋場;陳腐垃圾;物理組分;腐殖土;易燃垃圾;資源化利用

1材料與方法

1.1樣品布設(shè)及采集

在本研究中，垃圾飽和的最大齡期為14年，填埋場總深度約為50米，并對填埋場進行分區(qū)，每6平方米的土壤被土壤覆蓋。堆填區(qū)覆蓋一層高密度聚乙烯薄膜，以防止污染物滲漏及加速堆填區(qū)穩(wěn)定。在填埋過程中，填埋場的垂直梯度呈橢圓形，且填埋場的垂直梯度變化較大。5個采樣點均勻分布在填埋場周圍，沒有破壞填埋場覆蓋層。由于填埋場超負荷運行，產(chǎn)生的滲濾液量往往與滲濾液的處理能力不匹配，處理后的濃縮滲濾液以填埋場形式存在，滲濾液在填埋場中積累量較大。每個采樣點從上到下每5m取一個樣品，每個樣品根據(jù)季度測試方法大約取5公斤，剩余的樣品用于篩選和分選[1]。

1.2試驗方法

在1～5個采樣點連續(xù)收集0.5～15m的垃圾，分別按照不同的長度進行混合篩分。篩分后，對不同粒度的廢棄物稱重，按塑料、腐殖土、織物、紙、玻璃等手工分類計算濕基率[2]。

1.3測定指標(biāo)與測定方法

水分：物料在105℃下干燥至等重，按干燥前后重量計算;將垃圾樣品按1：10提取混合，測定pH值。有機質(zhì)進行灼燒測定;采用培養(yǎng)箱和相差顯微鏡測定了蛔蟲卵的死亡率。總氮采用半自動氮分析儀測定，全磷采用堿熔鉬銻法測定。光譜測定;全鉀采用堿熔法測定。

2結(jié)果與分析

2.1陳腐垃圾物理組成

2.1.1物理組成

了解垃圾的物理組成，可為制定垃圾填埋場處置方案和工藝選擇提供重要參考。表1為5個采樣點不同深度混合廢棄物的物理組成。混合垃圾中腐殖質(zhì)的貢獻最大，廢棄物中玻璃含量小于1%。一般來說，填埋垃圾主要是腐殖質(zhì)、塑料等易燃廢物。通過篩選技術(shù)，對腐殖土、塑料等易燃廢物進行大致分類，便于后續(xù)資源的利用[3]。

2.1.2不同粒徑段陳腐垃圾物理組成

了解廢棄物顆粒分級范圍內(nèi)各組分的分布特征，可為廢棄物檢測、預(yù)處理、分離工藝及設(shè)備的選擇提供參考。各組分在不同深度、不同粒徑下的分布基本一致，腐殖質(zhì)土壤主要集中在粒徑段上。在60mm粒徑段中，塑料等易燃廢物主要集中在粒徑小于60毫米的土壤。玻璃也有不同粒度分布，但小于5%。因此，采用60mm篩分工藝對垃圾進行預(yù)處理，實現(xiàn)塑料和腐殖質(zhì)的分類。

2.2養(yǎng)分和無害化指標(biāo)分析

參照《城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)》，篩選作用下腐殖質(zhì)土壤的安全指標(biāo)和養(yǎng)分含量見表2。4號和5號符合標(biāo)準(zhǔn)。腐殖土pH值為6.5～8.5，糞便大腸菌群沒有檢測出來。腐殖質(zhì)土壤中TK平均為1.70%，符合標(biāo)準(zhǔn)[4]。

秸稈堆肥、園林垃圾堆肥和畜禽糞便堆肥可以解決某些地區(qū)蟲卵死亡率高和總氮含量低的問題。添加少量尿素（一般為1kg尿素，氮含量為46.5%）也可提高腐殖質(zhì)土壤的養(yǎng)分含量。一公斤尿素可產(chǎn)生1550噸腐殖質(zhì)。土壤能滿足農(nóng)用氮的營養(yǎng)需求。腐殖質(zhì)的化學(xué)成分類似于粘土，可以作為替代原料用于水泥窯，但有機質(zhì)和水需要被熱解吸附和其他技術(shù)來減少對水泥窯的操作條件的影響[5]。

結(jié)語：在生活垃圾產(chǎn)量快速增長和垃圾處理廠處置能力相對不足的雙重壓力下，大部分常規(guī)生活垃圾填埋場超載，而垃圾滲濾液處理廠的處置能力往往不能滿足需求。因此，對于傳統(tǒng)的垃圾填埋場處理和廢物回收，首先要實施滲濾液排放，以減少廢物的含水量，供未來使用。

參考文獻：

[1]林文琪，郭子成.非正規(guī)填埋場陳腐垃圾分選與資源化利用[J].四川環(huán)境，2020，39（03）：115-119.

[2]夏向利，唐和清，楊子陸，王繼勇，林卓.高溫微生物菌劑加速垃圾填埋場好氧穩(wěn)定化進程的研究[J].環(huán)境工程學(xué)報，2016，10（04）：2003-2008.

[3]韓鳳，邵樂，史學(xué)峰，李昌武.陳腐垃圾填埋場腐殖土好氧堆肥-浸提技術(shù)工藝研究[J].湖南有色金屬，2020，36（01）：61-64.

[4]宮渤海，龐立習(xí).青島市生活垃圾填埋場資源可持續(xù)發(fā)展能力分析與建議[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2015，23（06）：65-66+70.

[5]劉添添，王曦溪，陳鵬，劉志輝，李振山.北京市北神樹填埋場垃圾堆體總氮、總磷和總有機碳含量沿深度變化研究[J].環(huán)境工程，2017，35（11）：124-128.