垃圾填埋的优缺点范例6篇

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垃圾填埋的优缺点

垃圾填埋的优缺点范文1

关键词:填埋场封场;最终覆盖系统;粘土防渗;HDPE膜复合防渗

中图分类号: R124.3 文献标识码: A 文章编号:

生活垃圾填埋场在营运到满容时必须进行封场。《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程(CJJ112-2007)》中规定:填埋场填埋作业至设计终场标高或不再受纳垃圾而停止使用时,必须实施封场工程。

封场的目的是为了防止的垃圾场孽生蚊绳,传播疾病,散发臭气,污染大气环境,并防止填埋气体过度积累,引发火灾危害;减少渗沥液产生量,避免污染水环境及土壤环境;恢复填埋场区域的生态环境,美化环境,同时为土地的再利用做好准备。

若封场工程不完善,垃圾堆体将是一个巨大的二次污染源,填埋气体,垃圾渗沥液将对周围的生态环境造成严重的影响。若发生火灾,其后果不勘设想。故封场工程必须采取有效的工程措施,收集利用填埋气体,妥善处理垃圾渗沥液。

1 封场覆盖系统一般规定

《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程(CJJ112-2007)》中规定了封场覆盖系统如下:

1.1 排气层

1)填埋场封场覆盖系统应设置排气层,施加于防渗层的气体压强不应大于0.75kPa。

2)排气层应采用粒径为25~50mm、导排性能好、抗腐蚀的粗粒多孔材料,渗透系数应大于1×10-2cm/s,厚度不应小于30cm。气体导排层宜用与导排性能等效的土工复合排水网。

1.2 防渗层

1)防渗层可由土工膜和压实黏性土或土工聚合黏土衬垫(GCL)组成复合防渗层,也可单独使用压实黏性土层。

2)复合防渗层的压实黏性土层厚度应为20~30cm,渗透系数应小于1×10-5cm/s。单独使用压实黏性土作为防渗层,厚度应大于30cm,渗透系数应小于1×10-7cm/s。

3)土工膜选择厚度不应小于1mm的高密度聚乙烯(HDPE)或线性低密度聚乙烯土工膜(LLDPE),渗透系数应小于1×10-7cm/s。土工膜上下表面应设置土工布。

4)土工聚合黏土衬垫(GCL)厚度应大于5mm,渗透系数应小于1×10-7cm/s。

1.3排水层

顶坡应采用粗粒或土工排水材料,边坡应采用土工复合排水网,粗粒材料厚度不应小于30cm,渗透系数应大于1×10-2m/s。材料应有足够的导水性能,保证施加于下层衬垫的水头小于排水层厚度。排水层应与填埋库区四周的排水沟相连。

1.4植被层

应由营养植被层和覆盖支持土层组成。营养植被层的土质材料应利于植被生长,厚度应大于15cm。 营养植被层应压实。覆盖支持土层由压实土层构成,渗透系数应大于1×10-4cm/s,厚度应大于450cm。

2某地填埋场工程实例

2.1 概述

某填埋场一期填埋区已经满容,运营方着手对一期填埋区进行封场处理。根据上述规定主防渗层可以选用压实粘土层,所以该填埋场封场时主防渗层就采用了500mm厚压实改性粘土层。

图1粘土防渗的封场覆盖系统示意图

如果单独使用粘土层作为主防渗层,粘土的要求非常高,粘土的防渗系数应该小于1×10-7cm/s。在该填埋场场区地质勘察报告显示,场区内34个土质取样点的土质防渗系数分别在6.54×10-3~6.25×10-7cm/s之间,都未能达到规范所要求的最高值。为此,如果单独使用压实粘土作为防渗层进行封场,将需要向外大量采购符合质量指标的粘土。

目前该填埋场联系到在当地一个粘土供应场可以长期、稳定地提供合符质量指标的粘土,但购买价格也较高。

在对该填埋场一期填埋区进行封场的施工过程中,发现仅使用粘土作为主防渗层的优缺点非常明显。

采用改性粘土层作为主防渗层,成本低(从该填埋场的实际情况来看,场内没有合适的粘土可提供,外购符合质量指标的粘土就会增加成本),施工难度小,有成熟的规范和使用经验,被石子穿透的可能性小,也不容易被植被层的根系刺穿。但其渗透系数偏大,需要的土方量多,施工量随粘土厚度增加而增加,施工速度慢,施工压实度难以一致完成。容易因为干燥、冻融收缩产生裂缝,影响防渗功能;另外抗拉性能也差。

2.2方案改进

鉴于选取改性粘土作为主防渗层出现上述的问题,营运方认为主防渗层宜选用HDPE土工膜。在国外现代化得卫生填埋场封场工程中,土工膜已经得到广泛的使用。土工膜的优点是防渗性能好,具有良好的流体(气体和液体)阻隔性能,渗透系数远远小于粘土,而且施工工程量小,抗拉性能优于改性粘土,对土体不均匀沉降敏感性小于粘土;为了克服土工膜容易被尖锐的石子刺穿,本身存在老化的问题,焊接处容易出现缺口,抗剪切性能差,膜下保护层和膜上保护层通常都配套地出现在土工膜的防渗设计中。

该填埋场可选用如下方案作为终场封顶覆盖系统。

图2HDPE膜复合防渗的封场覆盖系统示意图

表面复植面;

膜上保护层:300mm压实土;

排水层:三维复合排水网,具有三层特殊结构,有良好的“反滤—排水—透气—保护”综合性能;

主防渗层:防渗层采用1mm 单糙面HDPE土工膜;

膜下保护层:600g/m2土工布;

覆土层:300mm厚压实土;

2.3方案比较

1)两种防渗系统主要指标对比如下表:

表1 两种防渗系统主要指标

2)两种防渗系统的经济技术指标对比如下表:

表2两种防渗系统的经济技术指标(单位:元/m2)

2.3 综述

综合上述,采用“HDPE膜复合防渗”封场较优,价格上比较有优势,而且HDPE膜在防止地表水下渗产生渗滤液,防止填埋气外泄等方面所具有的优势,因此选用“HDPE膜复合防渗”封场比原封场方案具有更高的选用价值。在国内,有不少生活垃圾填埋场其终场封顶所采用的技术就是“HDPE膜+三维土工复合排水网”,并得到良好的环境和营运效果。

3结论

从上面的各项技术指标及经济指标来看,使用“改性粘土”封场方案比“HDPE膜复合防渗”封场方案略贵,这是由于该场内没有适合的粘土可用,粘土需从外购入,故价格较贵。如果场内有合适粘土,则总体价格可降下来。不过,总体来说,两种方案价格相差不大,使用“HDPE膜复合防渗”封场具有良好的防渗性能,对流体(气体和液体)的阻隔性较好,渗透系数也小于粘土,抗拉性能强;并且全国若干填埋场使用“HDPE膜复合防渗”进行封场,得到不错的封场效果,对环境保护,减少污染起到很大作用。

参考文献

[1] 谢文刚. 《生活垃圾卫生填埋技术规范》国标编制研究[D]. 华中科技大学 2009

[2] 杨先国. 城市社区环境卫生治理研究[D]. 南昌大学 2012

垃圾填埋的优缺点范文2

1 增城市棠夏生活垃圾填埋场的现状

增城市棠厦垃圾填埋场位于增城市荔城街棠厦村,距离市区约12.6km,该场主要填埋增城市下属的六个镇街的生活垃圾。填埋场于1996年12月投入使用,日进垃圾量约200吨/天,自开始使用到2008年5月止,堆填垃圾达80多万吨,已填的垃圾堆体占地面积达48982m2,占填埋库区面积为58.22%。

填埋场为毫不设防的简易垃圾填埋场,场区内臭味四溢、蚊蝇四处乱窜,垃圾渗沥液通过地表遍布填埋场的空地;场内没有作业道路,作业方式十分简易,采用的是高处向下倾倒、简易压实、简易杂土覆盖作业;填埋场存在严重的环境污染及安全隐患。

垃圾填埋场平面布置图 垃圾填埋场实拍照片

2 简易垃圾填埋场的整治方案

毫不设防的棠夏垃圾填埋场产生的环境问题主要来自以下三个方面:填埋气体的污染与安全隐患、垃圾渗沥液的污染、填埋场的景观问题。针对污染现状,对各种污染源实施了行之有效的整治措施。

2.1填埋气体的整治

填埋的垃圾经微生物分解会产生填埋气体,气体的主要成分为甲烷(30%~40%)和二氧化碳(40%~50%)

现状垃圾堆体高度约40~50m,未设置填埋气体导排系统,填埋气体在填埋场的聚集,当甲烷浓度达到5~15%时,遇到火种会发生爆炸,当浓度达到40%以上时,遇到火种会迅速燃烧。另外,甲烷和二氧化碳都是温室气体。为有效解决填埋气体的环境问题,拟在现状垃圾堆体区域按照间距40m梅花状分布气体导排系统,导排系统实施方案如下:

(1) 钻入DN400钢管进入垃圾堆体2/3处;

(2) 在DN400钢管中套入Dn150HDPE穿孔管,在两管之间填充16~20mm碎石;

(3) 将d400钢管拔出。

现状垃圾堆体的产气量较小,沼气利用价值不大,因此,填埋气体拟采用收集后集中燃烧排放处理方案。

2.2 防渗方案

根据工程的现状,对库区防渗进行了多方案的比选与论证,最终确定了经济、合理、可行的工程方案,下面进行详细的论述。

(1)防渗目的

防渗工程的目的,就是采用天然的或人工的防渗层,切断库区内渗沥液向库外泄漏的通道,彻底杜绝渗沥液的外渗,同时防止地下水向填埋库区的渗入,确保垃圾填埋场安全可靠的运作,减少渗沥液产生量,避免造成二次污染。因此,防渗工程的设计好坏,是关系到填埋场设计成败的关键。

(2)防渗工艺

填埋场的防渗方式可以分为自然防渗、人工防渗两种:

① 自然防渗:如果在填埋场底部和周边有足够数量的高粘性土壤的压实土壤层,且各个部位的土层保持均匀,厚度至少2m,其渗透系数≤10-7cm/s,渗透性不因与渗沥液接触而增加时,可考虑采用自然防渗。

② 人工防渗:当填埋场在地形、地貌和水文地质条件达不到自然防渗要求时,必须进行人工防渗。根据场址的工程地质和水文地质条件,人工防渗主要有以下两种形式:

a、水平防渗:水平防渗指采用人工衬层将填埋场基底与垃圾堆体完全隔离,以防止渗沥液外渗,最常见的有以下几种工艺:天然粘土防渗层、钠基膨润土软衬防渗层、高密度聚乙烯(HDPE)土工膜防渗层或者上述几种的复合防渗层。

b、垂直防渗:所谓垂直防渗,系指通过垂直库底方向、沿库底周边敷设于岩土中的防渗幕墙,使幕墙与库底以下的天然隔水层相连,使得库底以下形成一个相对独立封闭的水系,从而阻止渗沥液外渗。其适应条件是:要求填埋场库底在地下水承压水位2m之上,必须连续存在不透水层。垂直防渗幕墙可以通过帷幕灌浆工艺来实施。通过灌注压入浆液(水泥砂浆+膨润土或其它化学浆液),使浆液填充岩石裂隙,胶结成符合防渗标准要求的地下幕墙。

垂直防渗填埋场的地下水由于防渗帷幕的阻拦,不能按原来的渗流路线排泄,随着水位升高到场底以上和垃圾渗沥液混合,一并排入渗沥液调节池,由此造成清污合流,增加渗沥液处理站的负荷。一般采用场垂直防渗工艺的填埋场,其渗沥液水量是水平防渗的2~3倍。

(3)防渗方案

本填埋场总的面积为124600 m2,垃圾填埋库区面积为84127 m2,其中未堆填区的面积为35145 m2,已堆填区的面积为48982 m2。已填埋区堆填的垃圾的高度约40~50m,垃圾量约80多万吨,均为简易堆填,垃圾堆体高且不密实,现场情况非常复杂,针对复杂的现状,提出如下防渗方案:

方案一,库区完全采用高密度聚乙烯(HDPE)土工膜防渗(已填垃圾转运)

实施方案如下:①将未堆填区清淤平整,按卫生填埋要求在库底设置防渗层、地下水导排系统、HDPE防渗膜、渗沥液导排系统及导气系统;②搬运现有垃圾至未堆填区,并按照国家相关标准进行垃圾摊铺、压实、覆土压实覆土,据初步估算,未堆填区的库容约53万吨,不足以容纳现状80万吨的垃圾,需在填埋场附近找地经简单防渗处理后,作为临时的垃圾堆放点;③现状垃圾搬运完毕后,对腾空的填埋二区库底进行清淤平整,并按卫生填埋要求在库底设置防渗层、地下水导排系统、HDPE防渗膜、渗沥液导排系统及导气系统,然后将剩余的垃圾转运至该区。

方案二,整体垂直防渗

根据地质勘察院的岩土工程初步勘察报告:本填埋场库区不存在断层及断裂带,为独立的水文单元,因此采用防渗幕墙阻隔库内地下水与库外地下水的联系是有条件的。

垂直防渗具体方案如下:① 在渗沥液调节池下游(现状氧化塘以西)设置一道垂直防渗幕墙隔绝场区地下水与场外地下水的联系;② 在填埋场北侧设置一减压井排场区的地下水至地下水处理系统;③ 设置地下水处理系统:三次钻孔的地下水水质指标表明,地下水虽呈污染加重趋势,但近期地下水仅BOD5、CODcr轻度超标,因此近期仅设置滤池及沉淀池处理地下水,保证地下水达标后排放,远期根据地下水水质的变化,预留场地以备增设地下水处理系统;④ 为最大程度减小库区内地下水的污染,将储存渗沥液的调节池进行水平及边坡防渗。

(4)方案比较及推荐方案

两方案的优缺点比较如下:

方案一

优点:

① 能彻底地防止垃圾填埋场的渗沥液及气体对生态环境的污染,完全满足垃圾无害化处理要求;

② 渗沥液处理规模小,日常运行费用低;

③ 后期运行管理简便。

缺点:

① 工程耗时耗工,一次性投资大;

② 施工周期较长;

③ 转运过程会对周边大气环境造成污染;

④ 需在垃圾填埋场找面积6万m3的空地用于现状垃圾转运,难度较大。

方案二

优点:

① 工程施工便捷,一次性投资少;

② 施工周期短。

缺点:

① 根据目前地下水的污染现状,该方案近期内基本能够满足垃圾无害化处理要求,但是该区域地下水污染呈逐渐加重的趋势,随着地下水水质的变化,地下水处理系统需同步更新,此种处理方式不足以保证地下水达标,并给以后的运行管理带来诸多不便,同时,不能准确评估后期的运营费用;

② 若底部的不透水层的垂直防渗系统不能承受泄压井的水压,最终导致地下水与渗沥液的混流,将使得地下水完全污染,环境污染风险较大。

③ 地下水监测资料显示,库区的地下水水质已被污染,且污染呈逐渐加重趋势,此种情况表明,该库底的不透水层可能存在如下的其中一种情况:a、不透水层厚度不够,渗沥液已经下渗到不透水层以下的土层;b、不透水层不完整,渗沥液通过漏洞下渗到不透水层以下的土层。库底的不透水层存在上述的任何一种情况,都会导致垂直防渗方案存在较大的环境污染风险。

④ 根据江门地质勘察院的地质勘察报告:该区地下水枯、丰水期水位变幅为3.0m左右,可见地下水水量变化较大,地下水处理系统的规模很难确定。

⑤ 渗沥液处理规模为完全水平防渗的2倍,日常运行费用高。

根据上述,方案一虽然整治后,不存在环境风险,且运行管理方便,但在进行现状垃圾转运时,实施难度大,耗时耗工,投资大;方案二虽实施难度小,但整治后仍然存在环境风险,且运行管理复杂。综合本填埋场的现状特点及两方案的技术优点,本填埋场决定采用水平防渗与垂直防渗相结合的方案:在未堆填区与已堆填区之间设置一道分割坝,未堆填区采用HDPE膜水平防渗,已堆填区采用垂直防渗。

4 结论

垃圾填埋的优缺点范文3

我国城市生活垃圾处理以填埋、焚烧.和堆肥处理方式为主,据2007年末,城市生活垃圾无害化处理率约62%,其中50.6%为填埋、9.4%为焚烧、1.6%为堆肥[4]。三种垃圾处理方法的资源化利用方式比较如表1,通过对比分析,不难发现三种技术的资源化利用效果以及各自的优缺点和适用条件。

1填埋。填埋目前是我国现阶段城市生活垃圾处理的主要方式,并且在今后相当长时间内仍将占据主导地位。卫生填埋是在传统的堆放、填埋的基础上,采用底层防渗,垃圾分层填埋、压实,顶层覆盖土层等技术,使垃圾厌氧发酵,产生的沼气回收利用[6]。以鞍山市卫生填埋场运行实际效果来看,垃圾通过填埋,场地占用面积大,渗滤液处理费用大,易造成二次污染,处理后的废水难以达到排放标准。产生的沼气被利用,但经济效益较低,资源化效果不明显。

2焚烧。我国生活垃圾焚烧技术的研究和应用起步较晚,但其巨大的市场潜力已经成为我国城市垃圾处理技术的新热点。焚烧技术在欧洲、日本、新加坡等发达国家和地区被广泛应用。焚烧处理可以使垃圾实现减量化、无害化、资源化,而且其资源化效果明显。联邦德国全年能源供给量的4%-5%来源于垃圾焚烧,可节约该国2.5%的石油和煤,荷兰阿姆斯特丹市的垃圾焚烧发电为该市用电的6%。国家“十二五”规划也明确提出了大力推广生活垃圾焚烧处理的发展目标。因此,垃圾焚烧对于资源节约、缓解能源紧张具有重大现实意义。

3堆肥。堆肥方法是我国处理城市生活垃圾最早使用的方式。但由于混合收集的城市生活垃圾组分复杂、不易降解的物质含量多,造成堆肥产品的质量难以保证,严重污染土地、危害健康,堆肥产品面临尴尬的局面,我国城市垃圾堆肥处理技术处于相对萎缩的状态。由于垃圾堆肥法处理量小,适用性较低,垃圾资源化程度低等局限性也成为影响其推广的重要原因之一。堆肥作为传统的垃圾处理方式,以每亩土地施加堆肥肥料5吨改良土壤计算,改良前后的农作物经济收入平均每亩年净增280元[8]。小范围局部地区采用堆肥处理,仍具有不可比拟的优越性。

二、资源化处理存在的问题

1资源化观念弱。我国由于传统的大量生产、大量消费、大量排弃的发展模式的影响,政府及公众对垃圾所产生的环境污染未引起足够的重视,对垃圾资源化的认识不足,观念落后,仅局限于对产生的垃圾进行末端处理,尚未将垃圾视为资源,未形成自下而上、全民性、联动的垃圾资源化氛围。

2资源化难度大。城市生活垃圾采用混合收集,定点收集,收集后运至中转站,再转运至处理场。在垃圾收集处理过程中,未对垃圾实施有效的分类,只有少数居民和拾荒者在垃圾产生源头,会对部分有价值的垃圾进行筛选,形成了以个人利益驱动的畸形回收链条,其余垃圾都以混合收集、混合收运、混合处理方式处理,大部分有价值的“资源”没有被合理再利用。模糊的垃圾分类回收处理现状,增大了资源化难度。

3资源化水平低。对垃圾的资源化处理主要有填埋、堆肥、焚烧三种主要方式。由于各种方式都有其适应条件和局限性,严重的影响了垃圾资源化水平。与此同时,由于管理体制不健全,监管缺位,资金缺乏等原因,垃圾处理产业化进程缓慢,技术发展遭遇瓶颈,技术上的局限,降低了垃圾资源化水平,其处理效果也不理想,甚至妨碍了垃圾减量化、无害化的发展。

三、对策建议

1树立垃圾是资源的观念。政府应制定相应的法律、政策,将垃圾资源化放在垃圾处理工作的重点,引导和推进垃圾资源化发展,加快垃圾处理行业的产业化、市场化,提高环境保护意识,提高公众参与度;应树立垃圾是资源的观念,积极参与垃圾资源化进程之中,让“变废为宝”成为公众的自觉意识。只有全民的认可和参与,才能推动垃圾的资源化,从而提高垃圾的可再生利用率,实现资源的良性循环利用。

2建立垃圾分类回收体系。垃圾分类收集是实现垃圾资源化的有效途经,也是实现垃圾资源化的必要前提,每项垃圾处理技术只有在垃圾分类的前提下,才会实现资源化最大效果。实施有效的垃圾分类,构筑高效实用的垃圾分类回收体系是解决垃圾围城问题的具体举措,是城市化发展噬待解决的问题,也是实现垃圾减量化、资源的可再生利用的关键。

3发展垃圾综合处理技术。在采用卫生填埋、焚烧、堆肥等处理技术的同时,应坚持因地制宜、技术可行、适度规模、资源利用和综合治理的原则,采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾,从而避免和降低因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的,取得最大的环境效益和经济效益。

四、结论

垃圾填埋的优缺点范文4

P键词:餐厨垃圾;处理工艺;好氧堆肥

中图分类号 X705 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)09-0095-03

1 餐厨垃圾概述

作为城市有机生活垃圾的主要组成部分,餐厨垃圾是指居民家庭、餐饮行业以及企事业单位食堂在食品加工和用餐过程中产生的废料和残余,具有含水率高(高达60%~80%)、有机质占比高(占到干重的95%~98%)、含盐量高、有害物质成分较少等特点[1]。近年来,餐厨垃圾排放量逐年升高,由其引发的污染在城市环境污染问题中日趋显著,对城市卫生环境及居民的日常生活产生了一定的影响,如何合理安全地处置餐厨垃圾,已成为整个社会所关心的问题。

餐厨垃圾在处理上一般遵循无害化、减量化及资源化三大原则,目前在处理技术上,国内外主要采用焚烧法、卫生填埋法以及生物处理方法来对餐厨垃圾进行处理。焚烧法、卫生填埋法等传统餐厨垃圾处理方法通常处理不够彻底,容易引起二次污染,进一步增加环境负担。相比于其他垃圾,餐厨垃圾含有大量的淀粉、蛋白质等有机物,营养物质较为丰富,有害物质含量少,其中有机组分的生物降解率可高达80%,具有很大的回收利用价值。利用生物处理方法来对餐厨垃圾进行降解,不仅处理较为彻底,不会引发二次污染问题,而且在一定程度上对资源实现了回收利用,被公认为是目前比较具有发展前景的处理方法之一。

2 餐厨垃圾处理工艺与方法

2.1 焚烧法 焚烧法是将餐厨垃圾放在特殊设计的焚烧炉中,在1000℃以上高温条件下将垃圾有机成分彻底氧化分解,从而达到减量化目的的方法。焚烧法处理能力强,垃圾减量化程度可达50%~80%,焚烧产生的能量可以用于发电、供暖等,焚烧余下的残渣在高温下加入SiO2等辅料可用于生产水泥、瓷砖等建筑材料。我国通常将餐厨垃圾混入生活垃圾一同进行焚烧处理,资源化利用程度不高,餐厨垃圾含水率高达60%~80%,高含水量导致热值非常低,而焚烧发电对餐厨垃圾的热值具有较高要求,使用焚烧技术处理将大大增加餐厨垃圾的前处理成本。同时,不完全燃烧会产生二f英、氮氧化物、二氧化硫等有害气体及粉尘,破坏生态环境,危害人类健康。此外,焚烧场建设投资额较大,资金占用周期长,管理要求较高。垃圾焚烧技术简便快捷实现了无害化、减量化、资源化的要求,在很多发达国家被广泛采用已有百余年历史,是目前发达国家进行垃圾处理的主要手段。近年来,我国焚烧技术的可接受度并不是很高,废弃物焚烧项目争议引起民众的信任缺失,无论是从技术还是社会影响角度,焚烧技术用于餐厨垃圾处理项目的可行性很低。

2.2 卫生填埋法 卫生填埋法是目前发展中国家普遍采用的处理餐厨垃圾的主要方法之一,是指将垃圾埋入地下,通过各类微生物自身代谢将生物大分子充分降解为小分子的生化过程。卫生填埋技术简单,运行成本低,适合各种垃圾,国内大多数地区将餐厨垃圾直接倒入垃圾填埋场与其他家庭垃圾进行混合填埋。但垃圾填埋场会产生大量的渗滤液、有害气体,容易污染地下水,形成二次污染,危害人体健康,为了防止填埋过程中产生的渗滤液污染土壤和地下水,填埋场需要建设相应的收集和处理系统。此外,填埋场占用了大量土地资源,使用寿命有限,且资源回收利用率基本为零,大量可利用资源被浪费。

2.3 生物方法处理餐厨垃圾

2.3.1 好氧堆肥 好氧堆肥是在好氧情况下,利用自然界中广泛分布微生物的作用使餐厨垃圾中可生物降解有机质转化为有利于土壤性状改良并对作物生长有益且容易吸收利用的高肥力腐殖质的微生物学过程。餐厨废弃物有机质占比高,C/N比较低,N、P、K等元素含量较高,营养成分丰富,适合作为堆肥原料进行处理[2]。好氧堆肥过程大致可分为升温、高温及降温腐熟三大过程,堆肥初期淀粉、糖类等易分解有机物被利用,微生物大量生长繁殖,释放大量热量导致短期内堆体温度快速上升至55℃以上,进入高温阶段;随后易降解物质逐渐减少,加之氧化过程消耗了大量氧气,造成局部厌氧环境,复杂的有机物如纤维素等开始被降解,同时虫卵及病原菌在高温环境下失活,堆体开始逐渐形成腐殖质;持续一段时间后,较易分解的有机物大部分被分解,微生物活动逐渐减弱,温度也随之降低,腐殖质不断积累,堆肥进入腐熟阶段。好氧堆肥法主要工艺流程如图1所示。好氧堆肥工艺技术的优点是简单成熟,运行成本低,便于推广[3],资源利用程度高,堆肥产物可作为有机肥料用于家庭蔬果及花卉种植。缺点是堆肥过程中持续的高温阶段虽然可以杀死病原菌和虫卵,但整个堆肥过程无害化不够彻底,不能很好地解决有害物质及重金属的污染问题,堆肥过程周期较长且占地面积较大;此外,堆肥处理过程无封闭设置,卫生条件相对较差,容易产生恶臭从而引发二次污染。

2.3.2 厌氧消化 厌氧消化是指无氧或缺氧条件下,利用兼性微生物或厌氧微生物的自身代谢将餐厨垃圾中的复杂有机物降解为小分子无机物,以实现餐厨废弃物减量化及无害化的过程。厌氧消化通常不设通风系统,通过接种下水管道污泥、牲畜粪便或者利用餐厨垃圾自身孳生的微生物进行发酵过程,发酵过程一般分为水解发酵、产酸脱氢和产甲烷三大步骤[4],主要工艺流程如图2所示。通过控制消化条件及程度可衍生出各种产物,目前研究方向多集中于沼气、氢气等新型能源物质的生产。厌氧消化自动化程度较高,密封条件易于控制恶臭气体的散发,此外,处理产物能回收得到大量甲烷气体,固体成分经厌氧消化可得到土壤有机肥或肥力改良剂,产品多样化且经济价值较高;但厌氧消化工艺技术相对较为复杂,消化过程反应器内生物量启动时间较长,且微生物对环境较为敏感,餐厨垃圾的高油脂高盐分这一特点使得该工艺无法持续稳定地降解餐厨垃圾。

2.3.3 好氧消化 好氧消化法主要是利用自然界中降解能力较强的复合微生物菌种或微生物制剂对餐厨垃圾进行分解,其原理与好氧堆肥基本相似,主要借助生化处理设备对餐厨废弃物中的有机物进行降解,其中90%以上的有机质转化为水蒸气及无害气体如CO2等,从而达到源头减量目的,主要工艺流程如图3所示。好氧条件下,餐厨废弃物中的可溶性有机小分子物质通过微生物的细胞壁和细胞膜被吸收利用,不溶性的大分子有机物则先附着在微生物体外,首先被微生物所分泌的胞外酶分解为可溶性小分子物质,再渗入细胞被利用。微生物通过氧化、还原和生物合成等一系列自身生命活动,一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物质,并释放出大量能量用于自身生长繁殖,另一部分有机物转化为生物体所必须的营养成分,合成新的细胞物质,微生物不断生长繁殖,产生更多的生物体,继续进行一系列的生化作用。相比其他处理方法,使用生化理设备降解餐厨垃圾的优点是时间短,自动化程度更高,同时餐厨垃圾及时得到处置,在源头上得到了有效的控制,避免了餐厨垃圾清运时可能产生的二次污染问题,节约了大量的运输费用[5]。缺点是机器投入资金较大,且单台设备处理量十分有限。

2.3.4 固态发酵制备蛋白饲料 固态发酵制备蛋白饲料是指通过物理方法将餐厨废弃物破碎、筛分、脱水、烘干后,在一定条件下,利用微生物代谢活动对餐厨废弃物进行固态发酵,将大分子有机物转化为易吸收的小分子物质,与此同时,单细胞高蛋白微生物得以繁殖,提高成品饲料中氨基酸及蛋白质含量的过程,主要工艺流程如图4所示。该工艺简单,机械化程度高,生产出的成品蛋白饲料可替代传统的大豆、鱼粉等蛋白饲料,产品附加值高,对餐厨垃圾资源化利用高;但从食品安全性角度来讲,餐厨废弃物制备蛋白饲料技术上存在蛋白同源性问题,可能会引发安全隐患[6],对动物及人类的生命安全造成威胁。

2 结语

近年来,餐厨垃圾的有效处置问题得到了社会及民众的广泛关注,我国多数城市深刻认识到餐厨垃圾对城市环境和居民日常生活带来的危害,开始逐步探寻对餐厨垃圾进行资源化利用的方法。北京、上海、杭州等城市设置餐厨垃圾分类收集点,并出台《餐厨垃圾管理办法》等相关政策法规[7],但大多数城市监管方法仍未制定,有关餐厨垃圾资源回收处置的技术也缺少相应标准。

餐厨垃圾的处理可以简单概括为源头减量、分类收集、资源化利用三步走,政府为餐厨垃圾的处理提供政策保障,完善各项法律法规,积极推动餐厨垃圾的循环再利用,同时不断开发餐厨废弃物新处理工艺,因地制宜寻找适合自己的处理模式和方法。目前我国餐厨垃圾处置仍处于初始阶段,政府应在出台相应政策规范的同时积极扶持餐厨垃圾处理产业,还要加强后续监管,构建健全的餐厨垃圾处理模式,同时综合已有技术逐步尝试新的模式方法,开发新技术,最终达到餐厨垃圾减量化、资源化和无害化的目的。

参考文献

[1]丛利泽.餐厨垃圾的微生物处理与资源化初步研究[D].厦门:厦门大学,2007.

[2]袁玉玉,曹先艳,牛冬杰,等.餐厨垃圾的特性及处理技术[J].环境卫生工程,2006,14(6):46-49.

[3]王磊,胡超,石宪奎,等.中国餐厨垃圾处理技术现状与展望[J].广东化工,2013,40(16):76-77.

[4]Lee DY,Ebie Y,Xu KQ,et al. Continous H2 and CH4 production from high-solid food waste in the two-stage thermophilic fermentation process with the recirculation of digester sludge[J].Bioresource Technol,2010,101:42-47.

[5]路葵.城市生活垃圾的生物处理技术[J].上海化工,2000,19:4-8.

垃圾填埋的优缺点范文5

Abstract: In recent years, the output for wastes is increased year after year in Xi'an, pressure on garbage disposal is also increasing. The way we choose to deal with the garbage has become a problem for government departments. Starting from the status of Xi'an living waste disposal, this article made comparison on the advantages and disadvantages of the landfill, composting, incineration and the basic ideas of handling garbage by using incineration and technical process route which should be adopted in garbage incineration were proposed, hoping that these studies provide some help for the decision-making of the government departments in Xi'an.

关键词: 生活垃圾;填埋;堆肥;垃圾焚烧

Key words: garbage;landfill;composting;waste incineration

中图分类号:X7 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)08-0313-02

1 西安市生活垃圾处理的现状

1.1 生活垃圾填埋处理概况

西安市目前日产垃圾约6500吨,全部运往东郊江村沟生活垃圾填埋场进行卫生填埋处理。

江村沟生活垃圾填埋场是西安市目前唯一的一处生活垃圾消纳场所,其地理位置位于东郊狄寨原上,占地面积1031亩,累计总投资2.1亿元,设计库容4900万m3,日倾倒垃圾2000吨,设计使用年限为40年,1994建成并投入运行,到目前为止实际使用已有18年,占用库容约2400万m3,是住建部评定的国家Ⅰ级城市生活垃圾卫生填埋场,按现有垃圾量计算能再使用9到11年。场内建有填埋气发电厂,对沼气进行了回收利用;场内下游建有垃圾渗滤液处理厂,保证了场内气、液、固的全面综合处理。

江村沟生活垃圾填埋场自建成之日起一直由承担全市生活垃圾处理工作。随着城市规模的不断扩大,城市人口的持续增加,垃圾产量连年增加,统计显示,江村沟垃圾填埋场如今每日的垃圾消纳量已比建设初期增大200%以上,垃圾量和车流量的剧增使得道路和作业区的布置已经十分困难,日常运行和管理的难度越来越大。

西安市南依秦岭,北临渭河,西接咸阳,东郊也无可能再开辟第二处新的生活垃圾消纳场所,面对新一轮西安城市大发展,寻求国际化大都市生活垃圾处理的新办法、新工艺、新途径(如生活垃圾焚烧处理),已经成为城市生活垃圾处理的唯一出路。

1.2 西安市生活垃圾的性状分析

1.2.1 垃圾产量

西安市市容环卫部门统计资料表明,城区垃圾产量逐年增长。(表1)

统计资料表明,西安市垃圾产量由2007年的3273t/d增长到2011年的5926t/d,预计到2012年,西安市垃圾产量将达到6700t/d左右。

1.2.2 垃圾组分

近几年来的实测对比表明,西安市城市生活垃圾有机质含量呈增加趋势,灰土成分逐渐减少,具体情况见表2。

注:2012年采用的是前三个月的平均值.

2 当前城市生活垃圾处理方式和趋势

随着城市化进程的不断加快,生活垃圾处理和污染问题成为各个城市必须应对和难以解决的突出问题。实现垃圾减量化,资源化及无害化处理是改善生态环境,促进可持续发展的必然要求,国家建设部制定了卫生填埋、堆肥及焚烧处理的三种技术规范,随着科技的进步与经济、法律、社会环境的改变,焚烧处理垃圾将是未来垃圾处理的主要发展方向,垃圾末端处理的比例结构将从现在的“填埋为主”的单一填埋逐步转向“焚烧为主”的多种方式并存的处理方式。

2.1 垃圾填埋的缺陷

垃圾填埋存在着占用土地、二次污染、滑坡崩塌等诸多缺陷。虽然通过渗滤液的处理、填埋气回收等技术措施,可有效地抑制二次污染,减少或杜绝滑坡崩塌等事故的发生,但是无论科技如何先进、措施如何科学,都无法解决垃圾填埋所用土地再利用的持续性。

随着人口的不断增加以及经济规模的不断扩大,土地资源的不可替代性和稀缺性与填埋场大面积占用土地资源之间的矛盾日益尖锐。此外,垃圾场的污染,人们“谈场色变”,“邻避现象”使人们对垃圾场思想上拒绝、行动上抵制,近年来全国各地已发生多起。填埋场的设置极其困难,近十年来,全球发达城市因 “地”的问题未采用填埋方式建成一处消纳场。“选址”已经成为垃圾填埋建设难以跨越的门槛。

2.2 垃圾堆肥的局限性

根据垃圾堆肥的工艺和方法可知,堆肥处理的垃圾主要是有机可腐垃圾,包括日常生活中所生成的剩菜、剩饭、废果蔬、果皮、过期食物、动物内脏、蛋壳、骨头、茶叶渣、咖啡渣等厨余有机垃圾。厨余有机垃圾占垃圾总量的比例约为10%―35%,也就是另外的65%以上的垃圾很难被纳入垃圾堆肥范围。因此,堆肥处理并不能处理所有垃圾,这制约了这种处理方式的未来发展规模。

2.3 垃圾焚烧的发展

目前,针对垃圾焚烧的批评主要来自于环境污染。从近一两年检测机构针对烟气回收设施完善、设计合理的焚化炉所排放烟灰的检测结果看,二恶英的排放完全能够达到环保标准,技术上以不在问题。因此,存在垃圾焚烧产生的污染问题的原因更多的来自于监管不到位和缺失,只要加大监管的体系建设和执行力度,将能够有效地把垃圾焚烧的污染物排放水平降低到环保标准之下。

政策方面,国务院关于印发《节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号)中,要求“积极推进城乡垃圾无害化处理,实现垃圾减量化、资源化和无害化”,“鼓励垃圾焚烧发电和供热”,“促进垃圾资源化利用”。国家发改委的《中国应对气候变化国家方案》(2007年6月4日)中更是明确指出:要“大力研究开发和推广利用先进的垃圾焚烧技术”,“鼓励在经济发达、土地资源稀缺地区建设垃圾焚烧发电厂”。《可再生能源中长期发展规划(2007―2020年)》发改能源【2007】2174号,指出:“目前全国城市生活垃圾年产生量约1.2亿吨;至2005年底,垃圾焚烧发电装机容量约20万千瓦;在引进国外垃圾焚烧发电技术和设备的基础上,经过消化吸收,现已基本具备制造垃圾焚烧发电设备的能力;今后发展的重点是“在经济较发达、土地资源稀缺地区建设垃圾焚烧发电厂,重点地区为直辖市、省级城市、沿海城市、旅游风景名胜城市、主要江河和湖泊附近城市。到2010年,垃圾发电总装机容量达到50万千瓦,到2020年达到300万千瓦”。

目前,我国垃圾焚烧处理比例稳步提高。专家预测:2008-2015年将是我国城市生活垃圾焚烧处理发展的黄金时期。

2.4 生活垃圾焚烧处理技术工艺

目前的生活垃圾焚烧处理技术工艺主要以机械炉排焚烧炉技术和循环流化床焚烧炉技术为主。

采用机械炉排炉技术的垃圾焚烧厂多分布在东部沿海地区,尤其是省会级和副省级城市采用较多。采用循环流化床技术的垃圾焚烧厂主要分布在东部地区地级市和中西部地区。形成这种局面的原因一方面是由于采用炉排炉焚烧技术不需要添加煤作为助燃剂(循环流化床需要添加煤作为助燃剂,加煤量一般为垃圾处理量的20%,一些焚烧厂的实际加煤量甚至超过处理垃圾量的40%);另一方面是由于流化床焚烧炉垃圾补贴费用较低,加之西部地区煤炭资源较为丰富。

《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》(建成【2000】120号),“垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其它炉型的焚烧炉”。2006年9月7日国家发改委、财政部、税务总局联合《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》规定:“城市生活垃圾(含污泥)发电采用流化床锅炉掺烧原煤的,垃圾使用量应不低于入炉燃料的80%(重量比)”;同年的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(发改价格[2006]7号)规定 “发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目,视同常规能源发电项目,执行当地燃煤电厂的标杆电价,不享受补贴电价”。由于国内目前尚没有流化床焚烧技术能够真正做到仅添加20%热量的辅助燃料(折合质量比为4-5%),导致新建流化床焚烧项目有可能不能再享受到优惠电价,或者只能享受到略高于标杆电价的上网价格。加之煤价的不断上升使得流化床焚烧发电在经济上的优势骤减,已建成运行的项目运行也很困难。

近年来,由于机械炉排炉的设备的生产已经国产化,建设成本大大降低,加之国家政策对于采用机械炉排炉焚烧生活垃圾也给予扶持和鼓励,采用机械炉排炉技术焚烧处理生活垃圾越来越普遍,项目越来越多。

3 西安市发展垃圾焚烧的有利条件

3.1 目前城区生活垃圾平均热值已经达到5000kJ/kg,随着居民生活水平和消费水平的不断提高,城市集中供热及煤气和天然气使用的普及,垃圾中纸张和塑料类包装物增多、灰土减少、可燃成分增加,热值还在不断提高,适于焚烧。

3.2 西安市建有231座压缩式现代化垃圾转运站(如:三民村垃圾处理中转站),进站垃圾经压缩降低了含水率,为垃圾焚烧和资源综合利用提供了有利条件。

3.3 西安市生活垃圾收集清运几乎全由环卫部门专业队伍完成,能够保证焚烧垃圾正常供给。

因此,为适应西安市经济社会快速发展的需要,应尽快开建生活垃圾焚烧处理发电项目处理生活垃圾,生活垃圾焚烧处理发电项目设备宜采用炉排炉工艺。

参考文献:

[1]齐小力.DT-RO在中国处理垃圾渗滤液的试验[J].环境卫生工程,2003(03).

垃圾填埋的优缺点范文6

关键词:高中地理课堂教学;小组合作;四维度授课

中图分类号:G427文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2013)18-037-2

第一维度,要认真设计好辅助学生课堂教学的学案

1.“学案”模块的构成“学案”共设计为六个教学模块:“教学目标”、“学法指导”、“知识链接”、“自学质疑”、“问题探究”和“课堂达标”。

2.“学案”是学习的导引“学案”中的“教学目标”是根据国家课程标准和江苏省考试说明制定的,使学生从认识、理解、应用等不同的层次掌握相关知识;“学法指导”是教师根据本节课内容特点,指导学生如何更好的复习和预习,以便更好地进行本节的课堂教学,因此“学案”是学生学习和老师教学的导引。

附:(以下所附内容皆为本节课教学设计)

一、学习目标

……

二、学法指导

学生课前看书并完成“知识链接”和“自学质疑”部分。课堂上自主学习与合作探究完成“问题探究”部分。学生课前需查阅徐州市垃圾填埋和焚烧发电的资料。本节的重点是城市垃圾的危害、防治措施和综合利用方式;难点是针对具体的城市垃圾污染,提出具体的解决措施。

3.“学案”是课堂教学的基础“知识链接”可以针对具体的知识设置问题,可以是填空题、简答题、推断题等形式,让学生对本节课学习的相关知识进行复习巩固,以便温故而知新。

附:

三、知识链接

(1)环境污染按污染物的形态划分,可分为:污染、污染、污染、污染、辐射污染、光污染等。按污染物的来源划分,可分为:污染和污染。

(2)环境污染的危害:。

说明:此问题的设计,一是复习和巩固了相关的知识,二是为本节学习“城市垃圾的危害”做了铺垫。

对于“自学质疑”的处理,教师设计好问题让学生课前完成,问题的设置要依托教材,重在基础,编织网络,使学生学习后可以形成本节的知识体系,这样既可培养学生的自学能力,又能为课堂教学节省大量的时间。

附:

四、自学质疑

(一)城市垃圾的构成和危害

4.“学案”是学生能力培养的平台“学案”的“问题探究”部分,主要是针对学生的疑难问题设计的,有的是对教材进行的艺术加工,有的是选取新的背景材料并设置一系列小问题,通过教师的点拨和引导,让学生合作完成。

附:

五、问题探究

城市垃圾污染的防治……

自学教材P70~71,合作完成下列问题:

(1)垃圾填埋法有哪些优缺点?

(2)结合所给材料,谈谈徐州雁群生活垃圾填埋场采用了哪些措施达到国家Ⅰ级无害化标准的?

(3)该填埋场设计使用年限只有12年,如何从源头入手,全过程控制,解决我市垃圾问题?

(4)城市垃圾防治,除了填埋法之外还有哪些方法?

“学案”是学生学习的依托和平台,它的优劣是课堂教学成败的关键。

第二维度,利用多媒体认真设计好课堂教学的课件

1.利用多媒体教学利于问题的导入恰到好处的导入能引人入胜,本课借助多媒体进行了三次导入与过渡,第一次通过一段城市垃圾现状的视频展示了当前城市垃圾污染的类型和危害,以此导入课题发人深省,自然地过渡到教材的第一部分:“城市垃圾的构成和危害”;在学习第二部分“城市垃圾污染的防治”前,本人播放了徐州市雁群垃圾填埋场的简介视频,从而自然的过渡到了第二部分的教学;在学习第三部分“城市垃圾综合利用”前,本人通过标注徐州垃圾焚烧发电厂的徐州市地理简图和景观图引入到了第三部分的教学。

2.利用多媒体利于问题的解决课堂教学的课件是“学案”的另一种呈现方式,通过课件使知识动起来,使知识更加直观形象,增加学生的兴趣和求知欲,便于交流与合作,利于问题的解决。例如第一部分连线题,通过动画演示,更形象地展示污染类型与具体事例与其特征之间的关系。

3.利用多媒体可大大增强课堂的效果一般“学案”只能是黑白的、静态的信息,而多媒体能很容易地把绚丽的色彩、悦耳声音、鲜活的动画添加至“学案”上,刺激学生的感官,增加记忆的深度,激发学生的兴趣和爱好。

4.利用多媒体能增加课堂的容量多媒体可以大大增加课堂的容量,这一点早已形成共识。可以把“学案”不宜容纳的内容,放到多媒体课件上,添删自如。

第三维度,要设计好本堂课的课堂评价机制

1.评价形式和内容课堂评价的形式通常分为课前评价、课中评价、课后评价等形式。课前评价的内容主要是检查学生的预习情况,如对“学案”的完成情况,它包括学生作业的数量和质量情况等。课中评价,主要是根据设置的问题,引导学生积极参与,进行合作与交流,根据完成情况,教师进行当堂评价;课后评价主要是根据学生完成的作业情况、单元测试、期中测试和期末测试情况等进行反馈评价。

2.评价的原则对学生进行评价应遵循以下几个原则,一是公平性原则,若对学生评价不公,就会失去公信力,学生对教师就产生不信任感,从而会使学生失去学习的积极性而不愿意参与你的课堂教学,甚至会发展不听你的课。二是合作性原则,要通过小组合作来共同完成问题,使全组同学都要学会。三是竞争性原则,通过生生竞争,组与组之间竞争,激发学生的上进心,激发学生的学习欲望。

3.评价应注意的问题课堂评价要注意以下几个问题:一是反馈要迅速。教师课前对各个小组预习情况所作的评价,要在上课时及时公布评价结果;二是课堂讨论要充分,不能流于形式,要让学生把讨论的结果讲出来,或到讲台前借助实物投影仪展示。三是多种评价相结合,如个人评价和小组评价相结合,要更注重对小组整体的评价,这样更能培养小组集体荣誉感。四是要控制好课堂的节奏,不要让课堂乱了阵脚,但教学效率却很低。

第四维度,要认真设计好课堂和课后学生的练习