北京市垃圾填埋場的運(yùn)行現(xiàn)狀及發(fā)展方向
目前，我國城市垃圾處理的最主要方式是填埋，占全部處理量的70%以上；其次是高溫堆肥，占20%以上；焚燒量甚微[1]。至2006年底，北京市共擁有 23座生活垃圾處理設(shè)施，包括6座生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，13座生活垃圾衛(wèi)生填埋場，2座生活垃圾堆肥廠，2座生活垃圾焚燒廠，總設(shè)計(jì)處理能力為 15710t/d。13座垃圾填埋場中，市屬垃圾衛(wèi)生填埋場3座。生活垃圾衛(wèi)生填埋場在北京市生活垃圾的末端處理中起著重要作用，它們的運(yùn)行狀況關(guān)系到今后生活垃圾處理的發(fā)展趨向。我們采用隨機(jī)抽取的方法，選擇了4個(gè)生活垃圾衛(wèi)生填埋場進(jìn)行調(diào)查，對其運(yùn)行情況進(jìn)行了比較與分析。
1調(diào)查內(nèi)容與方法
隨機(jī)選取4個(gè)大型生活垃圾填埋場分別以甲、乙、丙、丁指代，其基本情況見表1。
調(diào)查內(nèi)容包括填埋作業(yè)現(xiàn)狀、滲瀝液產(chǎn)生與填埋氣體收集情況以及場內(nèi)惡臭源的控制措施等，調(diào)查通過詢問有關(guān)人員、考查相關(guān)設(shè)備及查驗(yàn)文字記錄等方式進(jìn)行。
2調(diào)查結(jié)果與存在問題
2.1填埋場運(yùn)行現(xiàn)狀
通過對4個(gè)大型生活垃圾填埋場的調(diào)查資料分析，發(fā)現(xiàn)各填埋場均存在不同程度的垃圾超量填埋現(xiàn)象，見表2。其中丙填埋場的超量率達(dá)到220%，是原設(shè)計(jì)日填埋量的3倍多。
表1 4個(gè)生活垃圾填埋場的設(shè)計(jì)規(guī)模與使用年限 |
注：項(xiàng)目丙為一期工程的數(shù)據(jù)。
表2 4個(gè)生活垃圾填埋場實(shí)際日填埋量與設(shè)計(jì)日填埋量的比較 |
垃圾超量填埋加大了垃圾滲瀝液的產(chǎn)生量，也加大了惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生，特別是含硫的強(qiáng)烈惡臭物質(zhì)。事實(shí)上，丙填埋場也是周邊居民反映問題最多的處理設(shè)施，特別是填埋場產(chǎn)生的惡臭氣體對周邊的影響。
表3 4個(gè)生活垃圾填埋場填埋氣體處理與利用情況 |
2.2填埋氣體收集、處理方式
4 個(gè)生活垃圾填埋場填埋氣體處理與利用情況見表3。甲、乙填埋場對填埋氣體處理的較好，甲填埋場已經(jīng)發(fā)電輸送上網(wǎng)。另外2個(gè)填埋場也在安裝、調(diào)試填埋氣體發(fā)電設(shè)備。丙填埋場中，一半的填埋氣體收集井采用單體點(diǎn)燃（數(shù)十個(gè)小火炬）的方式分散處理填埋氣體，但在小火炬的下風(fēng)向有明顯的異味，而且垃圾堆體較高，這些異味會(huì)對周邊居民生活小區(qū)的空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響。并且這些小火炬在有風(fēng)的情況下易被刮滅，需要定時(shí)檢查、重新點(diǎn)燃，另外，填埋氣體的導(dǎo)出量過小，在已覆膜的中間覆蓋區(qū)出現(xiàn)覆膜被填埋氣體頂起的現(xiàn)象。建議用軟管連接作業(yè)面各填埋氣體收集井，將填埋氣體引入處理設(shè)施集中處理，既可以保證作業(yè)面的安全，又避免填埋氣體在高處排放。目前，丁填埋場僅依靠火炬燃燒方式處理350m3/h填埋氣體，未運(yùn)轉(zhuǎn)填埋氣體發(fā)電設(shè)備。與其余3個(gè)填埋場相比，填埋氣體抽取量明顯不足，在覆蓋膜的邊緣有明顯的異味溢出。應(yīng)增建填埋氣體發(fā)電裝置以提高填埋氣體的利用率與日處理量；同時(shí)應(yīng)增建填埋氣體集中燃燒火炬等。
2.3場內(nèi)惡臭源的控制措施
針對填埋場內(nèi)易成為惡臭發(fā)生源，對場內(nèi)道路、作業(yè)面、滲瀝液處理設(shè)施、填埋氣體收集設(shè)施進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果見表4。
表4 4個(gè)生活垃圾填埋場惡臭控制措施  |
除乙填埋場外，其余各場均存在問題。甲、丙、丁填埋場垃圾滲瀝液收集池均為密封狀態(tài)。甲填埋場滲瀝液收集池做得較好，它通過抽氣形成負(fù)壓，采用生物除臭、活性炭吸附對抽出氣體進(jìn)行處理后排放，但它的露天氧化溝易造成臭味逸散。丙填埋場采用氧化法和添加植物型除臭劑對滲瀝液收集池的排風(fēng)口進(jìn)行除臭處理后排放，同時(shí)加裝了場界固定與移動(dòng)除臭裝置，但滲瀝液收集池的排風(fēng)口除臭裝置除臭效果不好，有臭氣逸出。丁填埋場滲瀝液在氧化處理過程中也有一定的臭味排放。
在4個(gè)垃圾填埋場中，乙填埋場對惡臭的控制最好，甲與丁次之，丙的臭味較明顯，主要為填埋堆體的臭氣逸散。
2.4存在問題
1）超量填埋。最少的也超過原設(shè)計(jì)日填埋量的35%，丙填埋場更超過原設(shè)計(jì)值的220%。超量填埋將縮短填埋場的使用壽命，同時(shí)還將造成一系列的問題。生活垃圾中含有的大量易腐有機(jī)物一方面使填埋氣體的產(chǎn)生量增大，另一方面促使堆體不均勻沉降加劇[2]，進(jìn)而引發(fā)堆體內(nèi)部水汽導(dǎo)排系統(tǒng)變形與斷裂，影響填埋堆體的結(jié)構(gòu)與安全。由此形成惡性循環(huán)，增加了惡臭氣體的定向?qū)С雠c處理的難度。
2）填埋氣體的收集利用不夠。從表2可知，除乙填埋場的日填埋量較少為 1400t/d外，其它各場均在2000t/d以上。研究表明，每噸生活垃圾（濕基，總有機(jī)物約為60%）的產(chǎn)沼能力為8197m3/（t•a），其中 CH4含量為50%，產(chǎn)氣高峰期為5a左右，沼氣回收率為70%[3]。
采用IPCC提供的模型對填埋場年產(chǎn)氣量進(jìn)行估算[4]，結(jié)果見表5。
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式中：ECH4為垃圾填埋場的甲烷總排放量，t；mMSW為城市垃圾產(chǎn)生量，t；η為城市垃圾填埋率，%；DOC為垃圾中可降解有機(jī)碳的含量（IPCC推薦發(fā)展中國家為15%）；r為垃圾中可降解有機(jī)碳的分解百分率（IPCC推薦為77%）。
表5 4個(gè)生活垃圾填埋場填埋氣體產(chǎn)生量估算結(jié)果 |
可見，乙填埋場填埋氣體的利用率相對較高。
3）垃圾運(yùn)輸過程中各垃圾填埋場均存在垃圾滲瀝液遺灑現(xiàn)象，遺灑地點(diǎn)集中于入場道路與磅房之間，而且丙垃圾填埋場問題最為嚴(yán)重，這是由于填埋量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)值，加上該地區(qū)沒有垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，單車?yán)\(yùn)輸噸位小，造成入場車多擁堵。在進(jìn)場高峰期，車輛滯留時(shí)間約30min。車型復(fù)雜，許多車輛密封性差，無滲瀝液收集裝置，加劇了道路遺灑及兩側(cè)惡臭污染的程度；而且，帶滲瀝液收集裝置車輛的收集容器存儲(chǔ)量不夠，有溢流現(xiàn)象。
3生活垃圾填埋場未來發(fā)展方向
3.1填埋場的二次開發(fā)
隨著北京市城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，原有填埋場的土地再利用問題也逐漸提上議事日程，采用何種方式進(jìn)行填埋場的再利用是值得思考的問題，利用已經(jīng)礦化的垃圾是完全有可能的[5]。
3.2發(fā)展生物反應(yīng)器型垃圾填埋技術(shù)
研究證明，生物反應(yīng)器型垃圾填埋場比常規(guī)垃圾衛(wèi)生填埋場消納能力和使用壽命高12.6%。只需6~10a即可達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。填埋場穩(wěn)定時(shí)間短，可減少填埋氣體的逸散機(jī)會(huì)，減少填埋氣體對大氣的污染[6]。所需土地也比常規(guī)填埋場少。這對北京市這樣人口密集、土地緊張的大城市有重要意義，也可以加快垃圾填埋場二次開發(fā)的速度。
3.3現(xiàn)有垃圾填埋場的增容
對于一些老的垃圾填埋場，如杭州天子嶺垃圾填埋場，已經(jīng)有了增容的嘗試，并取得了初步成果[7]。而對于北京市多為平原型的垃圾填埋場應(yīng)采用何種技術(shù)方式，還需要在物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)和強(qiáng)度指標(biāo)方面進(jìn)行深入研究。
綜上所述，生活垃圾填埋場在北京市環(huán)境系統(tǒng)垃圾末端處理中有著不可替代的作用，在將來。
相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)還會(huì)繼續(xù)存在。如何使這些設(shè)施延長使用壽命提高功效，同時(shí)降低對環(huán)境的影響是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的課題，也需要隨時(shí)應(yīng)用新的技術(shù)解決生產(chǎn)中遇到的多方面問題。
參考文獻(xiàn)
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[5]詹艷慧，王里奧，林建偉.生活垃圾堆放場及填埋場礦化垃圾綜合利用研究進(jìn)展[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2005，13（6）：52-56.
[6]李秀金.“生物反應(yīng)器型”垃圾填埋技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用前景[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2002，18（1）：111-115.
[7]朱向榮，王朝暉，方鵬飛.杭州天子嶺垃圾填埋場擴(kuò)容可行性研究
[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2002，24（3）：281-285.
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