论文资料：卫填埋场填埋垃圾特性的研究.doc

-阿苏卫填埋场垃圾特性研究- 卫填埋场填埋垃圾特性的研究 目 录摘要1Abstract.1一、前言31. 研究意义.32. 生活垃圾的产生、产量和组成与危害.42.1 生活垃圾的产生与组成42.2 生活垃圾的产量状况42.3 生活垃圾的危害63. 垃圾填埋法应用现状.73.1 垃圾填埋特点73.2 垃圾填埋渗滤液的产生与防治83.3 垃圾填埋场气体产生、危害与处理.113.4 填埋技术的局限性.124. 北京地区的垃圾产生及处理处置情况. 124.1 垃圾产生量及其特点.124.2 城市垃圾的收运.134.3 垃圾回收利用.134.4 垃圾处理现状.14二、材料与方法.151. 取样及样品预处理152. 测定项目和方法152.1 物理性质.152.2 化学性质.15三、结果及讨论.161. 不同填埋年限垃圾含水量、挥发性固体和灰分变化162. 不同填埋年限垃圾物理组成的变化173. 各样品粒径分析184. 不同填埋年限垃圾样品的pH与电导率（EC）.215. 垃圾填埋场压实密度216. 沼气收集管内不同深度的温度变化227. 总有机碳含量的变化228. 氮、磷、钾的含量情况239. 重金属、微量元素含量情况2310. 生物降解度.24四、结论.25五、参考文献.26六、致谢.28阿苏卫填埋场填埋垃圾特性的研究摘要: 对阿苏卫填埋场不同填埋时间填埋垃圾特性的研究结果表明：垃圾经填埋后性质发生了很大变化。粒径明显变小，有机组分显著减少；含水率、可挥发性固体含量明显降低，并随填埋深度的不同而变化；填埋场压实后，压实密度基本相等，但由于垃圾被逐渐分解，底部压实密度略小，会出现塌陷现象；沼气收集管的温度先增加后降低，在210m左右温度最高，有利于垃圾发酵产生沼气，这一趋势也基本反应了垃圾填埋体的温度变化情况；垃圾填埋后6年基本达到稳定化，pH大于7.0，且随填埋时间的延长而增加；垃圾浸提液随填埋时间的延长而逐渐澄清，电导率随之减小；总有机碳(TOC)、生物降解度(BDM)随时间延长而减少，最后趋于稳定；垃圾中重金属含量均不超标，Fe和Ca等含量较高；垃圾填埋场稳定后垃圾的有机质含量较高，但其它营养元素含量不高，略低于堆肥质量标准，可以通过添加少量营养元素的方法提高其营养，即可达到垃圾肥农用标准，但使用前须进行石渣等的分拣工作，垃圾填埋场的陈垃圾可用作对土壤质量要求不高的市区绿化和公园、苗圃、林业及填埋场本身封场工程的表层土壤。关键词: 垃圾；填埋；特性Abstract：According to the study of characteristics of waste in Asuwei landfill site， it can be proved that the characteristics of waste changed much， the particle size was obviously diminished and the organic component reduced notably; water content and solid of volatility content reduced much too， which were also different from the depth; consistency of the waste in the landfill site changed slightly after being pressed but differed a little from depth. It is slightly lower in density at the bottom in result of the surface subsiding; temperature in the cannulations of firedamp reduced after increasing while arriving its most high range which is propitious to waste ferment and emerging firedamp about210 meters underground. Temperature change trend also reflect the wastes; waste became almost steady gradually about 6 years after being filled. Ph is larger than 7.0 and slightly increased， steep of the waste became more clearer and the conductance became lower whith the time added; total organic carbon (TOC) and biological degree of degradation measure (BDM) reduced with time added and became stable finally; the content of heavy metal in the waste does not exceed standard， some contents are relatively high， such as Fe， Ca.; the organic content is relatively high but other nutrient element content is lower than compost quality level. Its nutrient element contents can be improved to the fertile agricultural standard of the rubbish by adding a small amount of nutrition. But the work of sorting of stone and dreg， etc. must be carried on before using it; the stale waste of landfill field can be used in afforesting in downtown， park， nursery of park， forestry and landfill sites top layer soil of project where the soil is not need to be in high quality.Keyword: Waste ；Landfill ；Characteristic 一、前言生活垃圾是人们日常生产和生活过程中产生的废弃物1，其来源广泛，种类繁多，组成复杂。随着社会的进步和人民生活水平的提高，垃圾的产生量日益增加，增长速度不断增大，其组成也日趋复杂，严重危害着人类生存的环境，侵占土地，污染水体、大气、土壤，影响环境卫生，传播疾病，还易引起爆炸事故。其对环境的压力之大，对人们生活的影响之深，已经引起了世界各国政府和人民的高度重视。解决城市垃圾问题，已经成为世界性的大问题，也是实施可持续发展战略中的重要问题。世界各国积极制定有关法规制度，发展科学技术，采取各种措施，来解决垃圾问题。目前，国内外垃圾处理处置的方法主要有填埋，焚烧以及堆肥，各国各地区也因地制宜采用不同的方法处理垃圾，根据各技术的优点和弊端，积极改善原有技术，寻求发展新的处理处置技术。我国在解决垃圾问题过程中也在不断的摸索经验，借鉴国外的技术方法，积极发展新的科学技术，取得了一定的成绩。1. 研究意义 生活垃圾填埋技术作为生活垃圾的最终处理方法，目前是我国大多数城市解决生活垃圾出路的主要方法2。然而，由于我国垃圾分类工作不够完善，各种来源的垃圾直接进入填埋场。许多对环境及人体有害的垃圾得不到妥善处理，垃圾组分中的有机物，水分含量偏高产生了大量渗滤液对地下水造成污染，垃圾发酵产生的CH4和CO2对周围大气产生严重污染同时也为填埋场埋下了爆炸隐患等。德国自1993年6月起就禁止灼烧失量大于5%或TOC大于100mg/l的垃圾进入生活垃圾填埋场。为实施可持续发展计划，加强垃圾的资源化利用，我国垃圾处理的总体趋势是逐渐减少填埋比重，加强焚烧和堆肥技术在垃圾处理中的应用。但目前来说，填埋技术仍然是我国垃圾处理技术中的重要的不可缺少的方法。垃圾填埋过程中其有机质、全氮、磷、钾、重金属等含量水平和变化规律尚不明确，本试验主要通过分析阿苏卫垃圾填埋场不同填埋年限的垃圾的物理化学特性和生物稳定性，研究垃圾的物化组成随时间的变化规律及其残余危害性，对环境的残余压力和利用价值，并寻求对陈垃圾二次利用的途径。2. 生活垃圾的产生、产量和组成与危害2.1生活垃圾的产生与组成 生活垃圾主要由居民日常生活，商业、机关、市政维护管理部门等的日常运行而产生。随着社会的进步和人民生活水平的提高，生活垃圾的产量不断增加，增长速度不断增大，其组成也日趋复杂。总的来说，生活垃圾主要由：家庭垃圾:指城市居民日常生活中产生的固体废弃物。如厨房菜渣、炉灰、包装纸、塑料袋、废纸破布、玻璃器具以及木材、旧电器等。这些垃圾组成比较简单，毒性也比较小，但产生量最大。 商业垃圾:指商业活动中废弃的固体物质。这类垃圾一般集中在商业区，如饭店酒楼的残羹剩菜，商店里的废弃包装袋，小吃店的一次性快餐盒、筷子、方便袋等，菜市场的烂菜叶等。它们的数量比较大，其中的“白色污染”已引起人们的普遍重视。另外，有些商业垃圾具有明显的季节性，如西瓜从上市到罢市期间，西瓜皮布满城市的垃圾箱。 建筑垃圾:指建筑工地和居室装修等建筑活动产生的垃圾。其成分多为水泥、砖块、石灰、木材、废金属等等，危害一般不大，较易处理。 街道垃圾:指清扫街道的枯枝落叶、废纸、尘土等，数量小，却是影响市容的重要垃圾3。表1 我国部分城市垃圾成分表 % 4城市食物纸类塑料织物草木渣石玻璃金属其它北京56.0111.7612.62.758.562.793.841.690上海58.556.6811.842.2613.712.234.050.680大连73.393.375.661.6311.810.192.560.510.8杭州55.281.805.021.500.3933.171.421.120.3深圳57.004.6514.056.5511.073.501.250.351.6广州56.633.6513.054.551.205.003.250.5512.02.2生活垃圾的产量状况据调查，2000年的水平，工业发达国家每人每年要产生3t垃圾，发展中国家为1t，全球每年新增加的垃圾约为70100亿t。世界各国每年产生的城市垃圾不但数量大，而且增长速度很快。总起来看，世界上工业发达国家城市垃圾的年增长率为3.2%4.7%，增长的速度是相当可观的5。 从成份来看，工业发达国家同发展中国家相比，其城市垃圾中的可燃物，有机成份均高于发展中国家城市垃圾中的含量。国外城市垃圾一般特性为:水分40%60%，可燃成份30%40%，灰份10%30%，最低发热量为8001600Kcal/1kg。例如，东京、纽约、伦敦、巴黎、柏林和莫斯科等大城市的垃圾中，有机物的成份达到51%83%，无机成份49%17%。人们已注意到，近百年来，随着科学技术的发展、人民消费水平的提高，国外城市垃圾成份所发生的变化，烟尘和灰分含量已从原来的80%下降到20%；废纸的含量增加，平均占垃圾总量的30%45%；金属的含量增加了近1倍，玻璃含量增加了近2倍，塑料含量也正在迅速增加。由于世界各国城市垃圾的产量和特性的差异和经济技术、气候、地质等条件的不同，因此他们相应采取的城市垃圾管理政策和技术政策也有所差异5。 我国正处于城市化进程之中，随着我国城市化进程的加快和城市人口比重的提高，城市垃圾产生量逐年迅速增长，已经成为城市环境污染的主要因素之一。国家的一项统计结果表明，从1979年以来，我国的城市生活垃圾平均以每年8%10%的速度增长，我国城市居民每天产生垃圾1.2kg以上。目前，全国每年产生的生活垃圾已达1.3亿， 全世界每年产生4.9亿t， 我国占全世界垃圾总量的27%。以北京市为例，北京市每天产生的8000余吨生活垃圾堆积起来，相当于2座景山6。图1 我国垃圾人均产量注：2005年与2010年为预测值 2.3生活垃圾的危害 生活垃圾对人类环境的危害和影响主要表现在：(1) 侵占土地 城市生活垃圾的恶性累积， 已成为世界性的环境灾难。据调查，中国668个城市中至少有200个以上的城市处于垃圾的包围之中，城市周围历年堆存的生活垃圾量已达6109t，侵占土地面积多达5108 m2。据1985年航空遥感技术调查，广州市近郊地面堆放的各种固体废物占地1.66106 m2，其中仅垃圾占地就达6.90105m2。这种垃圾肆意侵占土地的现象，在许多地方相当普遍。(2) 污染水体 城市生活垃圾中不但含有病原微生物， 在堆放腐败过程中也会产生大量的酸性和碱性有机污染物， 并会将垃圾中的重金属溶解出来， 形成有机物、重金属和病原微生物三位一体的污染源。任意堆放的垃圾或简易填埋的垃圾，其所含水分和淋入垃圾中的雨水产生的渗滤液流入周围地表水体和渗入土壤，会造成地表水和地下水的污染。(3) 污染大气 生活垃圾在适宜的温度和湿度下被微生物分解， 能释放出有害气， 危害周围大气环境， 既是垃圾填埋场也会产生大量的填埋气体 (LGF) 造成大气污染。LGF的主要成份为CH4和CO2， CH4的密度是0.72， 在正常情况下会很快升空并造成臭氧层的耗损， 其对臭氧层的破坏是CO2的20倍。LGF中含有微量的H2S、NH3、CS2、RSH和某些有毒金属等微量气体， 也会造成严重的大气污染。(4) 污染土壤，危害农业生态 堆放在城市近郊的垃圾， 不仅侵占了大量农田， 而且未经处理或未经严格处理的生活垃圾直接用于农田， 其后果严重污染土壤和危害农业生态。主要表现在:一是对土壤理化性状产生不良影响。由于生垃圾肥的颗粒大，且含有大量玻璃、金属、碎砖瓦等杂质，破坏了土壤的团粒结构和理化性质，致使土壤的保水，保肥能力下降。二是长期施用垃圾将导致农田中重金属含量积累。中国农科院土壤所对小麦连续两年施用垃圾试验，每年每10000m2施7.5t，发现小麦籽粒中重金属含量比施用化肥处理的高。中国西南某市郊农田因长期施有未经严格处理的垃圾肥，致使土壤中汞浓度已超过本底8倍，铜、铅分别增加87%和55%，从而对农作物的生长带来危害。三是日益增多的有机合成材料和塑料及其制品，大部分未经回收利用随垃圾进入农业环境。破碎的塑料薄膜残体被埋入土中，阻碍了土壤水分输送和植物根系的生长，不利于作物的生长发育。(5) 影响环境卫生，传播疾病 目前， 随着城市人口的剧增， 城市生活垃圾、粪便排放量亦在增加。据全国300个城市的统计，城市垃圾的清运量仅占产生量的4050%，无害化处理率平均只有1.6%，50%以上的垃圾堆放在城市的一些死角，98%的垃圾、粪便未经无害化处理进入环境，这样既严重影响环境卫生，又对人民健康构成潜在的威胁。垃圾堆放场是大量蚊蝇、老鼠、病原体的滋生传播源，潜伏着未知的暴发性时疫的危险。在一些垃圾堆放场附近，春、夏、秋三季苍蝇之多已到令人发怵的程度。令人吃惊的是，有些灭蝇药物喷洒一段时间后，苍蝇竟然对其有了相当的抗药性。英国几次鼠疫大流行均与垃圾处理不当有关。1988年上海“甲肝”流行， 就是由于未经处理的粪便排放近海水域造成的。另外，许多地方将生活垃圾筛分后直接施于农田，由于寄生虫卵等未经杀灭，会通过作物返回人体造成疾病传播。(6) 易引起爆炸事故 随着城市生活垃圾中有机质含量的提高和由露天分散堆放变为集中堆存， 只采用简单覆盖， 易造成产生甲烷气体的厌氧环境， 使垃圾产生的沼气量增加， 危害日益突出， 事故不断， 造成重大损失7。 3.垃圾填埋法应用现状 随着世界经济的发展，社会、生活水平的提高，城市垃圾的产生的数量和增长速度都发展迅速。垃圾不但污染环境，破坏城市的景观，而且还传播流行性疾病，甚至直接威胁着人类的生命安全。因此，如何解决城市垃圾的问题迫在眉睫5。 城市生活垃圾的处理应遵循“无害化、减量化、资源化”的原则8。 国内外生活垃圾处理技术主要有填埋、焚烧、堆肥和回收利用4种。这4种处理技术既可单独使用，也可组合使用。不同的城市或地区，由于情况各异，在实施过程中会采用不同的组合模式 2。 新研究的其他方法有：热解法、蚯蚓分解法、日本循环流动床技术焚烧垃圾法等9。3.1垃圾填埋特点填埋法是处理垃圾最广泛采用的一种方法，并对于垃圾的组分及数量要求不严，将垃圾埋入地下利用微生物的分解，作用使其无害化，垃圾到达稳定化时间长。可利用废矿坑、粘土废坑、洼地、狭谷等，所以投资和处理成本均较低。它分为简易填埋、卫生填埋、压缩填埋、破碎填埋4种方式。目前正在发展的处理城市垃圾的方法是卫生填埋10。一个时期以来广泛采用简易填埋方法，是将垃圾简单埋入填埋场中，填地场所恶臭冲天、鼠、蚊蝇滋生繁殖，传染疾病，严重危害周围环境。卫生填埋是垃圾处理必不可少的最终处理手段，也是现阶段我国垃圾处理的主要方式。是指对垃圾处理厂按照环境卫生工程技术进行施工，不使掩埋的垃圾对地下水，地表水，土地，空气及周围环境造成污染4。通常是在限定区域内将垃圾铺散成4075cm的薄层，然后压实以减少废物的体积，并在每天操作后用一层厚1530cm的土壤覆盖压实，然后逐次铺城市垃圾和土。覆土层和土壤覆盖层共同构成一个单元，即填筑单元。这样就可以克服露天填地造成的恶臭和鼠、蚊蝇滋生问题，大大改善了周围环境。同时，可有计划的将废矿坑，粘土坑等经过卫生填埋，改造成公园、绿地、牧场、农田和建筑用地10。场址多选用坑地，坑底经加工成不透水层以防地下水遭受污染，并设导气管以便导出有害气体。压缩填埋工艺是将废弃物压缩之后再填埋，其优点是可以防止火灾，不易滋生蛆虫，不散发恶臭，渗沥水对地下水水质污染很轻，废弃物运输费用较低。破碎填埋是将废弃物破碎到尺寸小于8cm再填埋，其优点是不会发生由厌氧细菌分解而产生沼气等引起持续性燃烧，即使起火，碎片可自动下塌，将火压灭。从多年的实践经验看，垃圾填埋场可以大批地处理城市垃圾，是各种废弃物的最终处理场所11。但是，随着现代科学技术的发展，城市垃圾采用填埋处理的趋势有所下降，数量在减少，填埋有可能成为其它处理工艺的辅助方法，成为一切不可能再利用物质的最终消纳场所4。3.2垃圾填埋渗滤液的产生与防治填埋场内会有一定数量的浸出液产生，降水是浸出液产生的主要来源，地表径流即来自场地表面上坡方向的径流水，对浸出液的产生数量也有较大影响，另外地下水的渗入，垃圾本身的含水等都会产生填埋场的渗滤液，它是垃圾填埋过程中产生二次污染的主要因素之一，造成水体、土壤、大气、生物等多方面的污染。其中高浓度的COD 和BOD 使地面水体缺氧，水质恶化。氮磷等营养物质则是水体富营养化的诱因，还可能严重威胁饮用水和工农业用水水源，如果缺乏必要的防渗措施而使垃圾渗滤液渗入地下水富集区则，使地下水丧失利用价值，造成严重的水资源浪费。众多有机污染物，尤其是列入优先控制污染物范围的污染物，进入食物链后将直接威胁人类的身体健康，严重的还会引起流行性疾病的爆发12。 因此，填埋场所有系统中最关键的部位是衬垫或衬垫系统。随着工程技术的发展，用于固体废弃物填埋场的衬垫系统也在不断改进。在美国，1982年前主要使用单层粘土衬垫， 1982年开始使用单层土工膜衬垫， 1983年改用双层土工膜衬垫，1984年又改用单层复合衬垫，1987年后则广泛使用带有两层淋洗液收集系统的双层复合衬垫13。压实粘土衬垫广泛用于划分填埋单元和拦蓄废弃物，覆盖新的填埋废弃物和封闭老的填埋场。作为基底衬垫，压实粘土必须达到一定标准以防止地下水被淋洗液污染。粘土衬垫至少60cm厚的压实粘土层，其透水性应低于 110-7cm/s，并具有足够的强度14。在美国，按照最新的环保法要求，在城市固体废弃物填埋场中广泛使用了带有主、次两层淋洗液收集系统的双层复合衬垫。双层复合衬垫从底到顶由下列部分组成：至少 3厚的天然粘土基底或 90cm厚次层 (第二层 )压实粘土衬垫；第二层柔性薄膜衬垫；次层淋洗液收集系统；90cm厚主层 (第一层) 压实粘土衬垫；第一层柔性薄膜衬垫；主层淋洗液收集系统；顶部是 60cm厚的砂质保护层。淋洗液收集系统由一层土工网和土工织物构成，基底及压实粘土衬垫的渗透系数必须小于或等于110-7cm/s15。在德国，对于填埋场基底防渗系统，要求矿物性防渗层不得小于0.75，渗透系数510-7cm/s；PEHD防渗膜2.5mm；复合防渗层表面应形成横向坡度3 %、纵向坡度1 %的形状；导流层厚度0.3m，渗透系数11 0 3m/s。在此基本规定的基础上，仍对地质构造提出要求，提出在填埋场基地以下应有一个均匀的自然防渗层，其厚度不应低于3、渗透系数11 0 -7/；如果达不到要求，必须建立一个这样的防渗层16。 根据我国生活垃圾卫生填埋技术标准(CJJ17-89)，渗透率不应大于 110-7cm/s17。目前构成防渗衬层的材料主要有两种：粘土和人工合成材料。粘土除天然粘土外，还有改良土 (如改良膨润土 ) 18。人工合成材料有很多种，但目前最常用的是高密度聚乙烯 (HDPE)膜。如深圳下坪坝垃圾卫生填埋场、昆明市西郊生活垃圾卫生填埋场都采用HDPE膜作为防渗衬层材料。北京阿苏卫二期工程和六里屯填埋场也都采用膜与粘土复合防渗系统17。 图2 国外典型复合防渗系统示意图19 1990年美国一项最好填埋场衬层的监测表明，在质量最好、费用最高的工程中，HDPE的渗漏率也较大，该渗漏是由于制造时留下的针眼和施工时留下的小洞造成的。此外，由于在填埋时产生的漏洞和HDPE容许一些化学物质通过 (如：甲苯，二甲苯，二氯甲烷，三氯乙烷等 )，渗漏率会更大，对地下水的污染也就更大20。我国早期建设的填埋场大部分没有严格的防渗措施，而垃圾渗滤液的渗漏是引起地下水和下游地表水被污染的主要原因，方满等人研究，没有经过防渗处理的武汉郭茨口垃圾场底部浅层土壤界面处已经受到一定程度的污染，污染物的迁移距离填埋年限的增长而加大。帷幕灌浆是相对有效的补救措施，已在阿苏卫一期工程中得到应用21。我国目前处理垃圾渗滤液主要采用生物处理方法，包括好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。另外，渗滤液回灌作为填埋场渗滤液处理方法之一，目前在国外已得到广泛应用。据估计，英国 50 %的填埋场进行了渗滤液回灌22。在目前，国内外实际工程应用中，垃圾渗滤液的处理方法主要有传统的生物化学方法和现代的膜分离技术。生化法因运行管理维护困难，且不能达到垃圾渗滤液二级或二级以上排放标准，因此只能在排放标准要求不很严格的场合使用或作为其它处理工艺的预处理手段。现代膜分离技术用在渗滤液处理上的以反渗透为主。超滤、微滤一般作为反渗透的预处理系统，用以去除大颗粒悬浮物。在反渗透膜组件中，一般认为，可以处理渗滤液的有碟管式（DT）膜组件、卷式膜组件和中空纤维膜组件。为防止膜堵塞，用来处理渗滤液的必须具有开敞式通道 ，目前在所有RO膜构型中只有DT膜具有开敞式通道。 3.3垃圾填埋场气体产生、危害与处理 生活垃圾中的有机物进入填埋场后在一定的湿度、温度和压力下，经微生物分解而产生填埋气体。有机物的微生物分解过程大致分四个阶段： 第一阶段 耗氧生物分解，消耗大量氧气，产生大量的热，历时几天到几星期。 第二阶段 厌氧分解，氧气耗尽后进入厌氧分解阶段。历时两个月到一年，填埋气体的主要成分为CO2 、 N2及少量的 H2、 CO 、 O2 、 H2S、 NH3等。 第三阶段 甲烷发酵不稳定期，历时约两年，填埋气体的主要成分为CO2、 CH4。 第四阶段 甲烷发酵稳定期，历时20年左右，填埋气体的主要成分为CO2、 CH4。填埋气体的特性： 属于可燃气体， 其低位发热值为1430019700KJ/m3。 具有易爆性， 当甲烷在爆炸极限范围内（体积浓度515%）， 遇明火极易发生爆炸危险。 填埋气体中的甲烷会增强全球温室效应，其温室效应作用是CO2的22倍。 含有少量的有毒气体，如H2S、硫醇、氨、苯等对人畜和植物有毒害作用。 CO2 、CH4等在填埋场地面上聚集过量会使人窒息23。 气体收集系统：包括气体的导出、收集和抽送等。系统流程如下：填埋垃圾体 导出井 收集管 脱水装置 罗茨风机 气体利用设施 24 填埋释放气体会对环境和人类造成严重的危害，但此种气体中，甲烷气体占近50%，而甲烷气体是一种宝贵的清洁能源，具有很高的热值。填埋释放气体的热值与城市煤气的热值接近，每升填埋释放气中所含的能量大约相当于0.45升柴油、0.6升汽油的能量。因此，世界上许多国家如美国、英国、德国、澳大利亚等早已利用。 其主应用途径有:a.用于蒸汽锅炉燃烧；b.通过内燃机发电；c.作为运输工具的动力燃料；d.经脱水净化处理后作为管道气；e. 应用于CO2工业；f.用以制甲醇。其中以用于管道气被认为最有前途。在联邦德国，填埋释放气的主要利用方式是:通过内燃发动机设备发电和通过燃烧炉为室内和工业供热。1991年底，在295个正在运转的生活垃圾填埋场中有32%的填埋场拥有气体利用设备。拉丁美洲自1977年以来，已完成5个利用填埋释放气体的项目，使拉丁美洲在发展中国家位于领先地拉。填埋释放气体主要用于厨房、照明、机动车燃料和管道气，年产量2.17亿立方米。欧洲对填埋释放气体的使用以将其转换成热能为主。欧洲第一个完全使用填埋释放气体连续发电的汽轮发电厂建于1987年10月。到1987年底，英国至少有18个商业性利用填埋释放气体产生能量的工程。美国填埋释放气体利用工程发展很快，从1982年的16个项目，到1988年的155个项目。美国对填埋释放气体的利用主要集中在发电，也有一些工厂从事处理填埋释放气体使其作为管道气的工作。目前在威斯康星的米尔沃基、加利福尼亚州的惠蒂尔、洛杉矶和衣阿华州的塞达拉皮兹均设有利用填埋释放气体的工程项目。美国曾作过估算，全国1%的天然气可被填埋场中的CH4取代。全国的气体利用工程，每年可产570百亿立方米气体，对这些气体的利用每年可为国家节约45亿美元25。3.4填埋技术的局限性 填埋技术也并非是一种完美的垃圾处理技术，它也存在着很多问题，归纳起来主要有3类:一是填埋场地的选择困难，场地的选择要满足防止污染和经济合理的原则，还要考虑到场地容纳量，垃圾本身的组成、地形、土壤、水文、气候等因素。二是二次污染问题 。垃圾渗滤液， 使表面水经过废物层而使附近的地下水和河流受到污染。废物经生物分解后会产生大量的气体，由于此分解气体中含有甲烷、二氧化碳、氮、硫化氢等，其中以甲烷及二氧化碳为主，甲烷积聚会爆炸和引起火灾，而二氧化碳溶于水可形成碳酸10。三是资源浪费问题。卫生填埋作为垃圾的最终处理技术，如果所有垃圾都进行填埋，则同样埋掉了有用之物，如塑料，纸张以及其它一些高热能废物，没有进行回收，造成了资源浪费。所以填埋技术没有实现废物资源化，并不是一种代表当今发展方向的处理技术4。4.北京地区的垃圾产生及处理处置情况4.1垃圾产生量及其特点随着北京市规模不断扩大、城市经济和社会的高速发展，人们日常生活所产生的生活垃圾也在逐年增加。近10年来，北京市垃圾的产生总量大幅度增加，垃圾年增长率达15%20%。据调查，2000年北京垃圾全年总产量296万26， 2001年全市共产生生活垃圾309万吨，目前，北京市日产生生活垃圾8800吨。 北京市城市垃圾主要由居民生活垃圾、街道保洁垃圾和集团垃圾三大类组成。 居民生活垃圾来自居民生活过程中的废弃物，数量大，成分复杂，其组成受时间和季节影响变化大。居民的生活水平和消费结构也是影响垃圾成分的重要因素，高级住宅区的垃圾中可回收废物(如塑料、纸类、金属、织物和玻璃)的含量明显高于普通住宅区，集中供热面积小的地区，其垃圾产量的绝对值和煤灰的含量相应较高。 街道保洁垃圾来自马路，街道等路面的清扫，其成分与居民生活垃圾相似，但泥沙、枯枝落叶和商品包装物较多，易腐有机物较少，平均含水量较低。集团垃圾系指机关、团体、学校、工厂和第三产业等在生产和工作过程中产生的废弃物，它的成分随发生源不同而变化，但对某个发生源而言，燃煤区垃圾中无机组分比燃气区明显偏高，可回收废品的比例明显偏低。北京市城市垃圾中大体是有机废弃物占65%，无机废弃物为30%，可再生材料占5%左右26。 表2 北京市城市垃圾组成（%）有机废物无机废物厨余 废纸 纤维 塑料橡胶金属 玻璃陶瓷 煤灰水泥砖 其他39.00 18.18 3.56 10.352.96 13.02 10.93 2.004.2城市垃圾的收运改革开放以来，北京城市垃圾收运设施数量逐年增加，并逐步向密闭，先进，便于操作的方向发展。但是，垃圾收运设施仍不能适应城市迅速发展的需要。在一些城乡结合部(如海淀区的八家、新都)和新开发地区、非主干路常见随意倾倒垃圾，无人及时收运、垃圾筒不足等现象。目前北京市普遍采用混合收集的垃圾收运方式，增大了资源化、无害化处理的难度，且易造成污染(如电池、废油等) 26。4.3垃圾回收利用垃圾的回收和综合利用在节约自然资源和能源及保护生态环境等方面发挥了重要作用。目前，垃圾中废品的回收主要是由垃圾捡拾者在垃圾的产源地和转运消纳地捡拾回收。据调查，单是在垃圾场捡破烂的外地人可捡出占垃圾总量将近1/3的可回收再利用垃圾。日处理40的中小型垃圾填埋场，每年通过外地人捡拾出来的可再利用垃圾可以创造财富20多万元。回收不掉的垃圾同样也可以得到再利用，目前已实行的主要方式是堆肥，但受化学肥料的冲击，又无政府扶持，效果一般26。4.4 垃圾处理现状目前，北京日产垃圾近万吨，最主要处置方式是填埋(含卫生填埋)，占全部处理量90%以上，其次是堆肥，焚烧及其他方式处理量甚微26。表3 北京市垃圾无害化处理场所分布 26名称规模（t/d）服务区域距服务区距离阿苏卫垃圾卫生填埋场2000东城区、西城区距大屯转运站约27公里六里屯垃圾卫生填埋场1500海淀区距玉鹰路转运站约26公里门头沟垃圾卫生填埋场600门头沟区、石景山区距门头沟区13公里，石景山区10公里平谷区垃圾卫生填埋场100平谷城区距平谷城区约10公里密云县垃圾卫生填埋场200密云城区距密云城区约3公里延庆县垃圾卫生填埋场100延庆城区距延庆城区约10公里北神树垃圾卫生填埋场1000崇文区、部分朝阳区距小五基转运站约13公里通州区垃圾卫生填埋场200通州城区距通州城区约24公里安定垃圾卫生填埋场780宣武区、部分丰台区距马家楼转运站约40公里延庆县垃圾综合处理厂200延庆县区距延庆县城区约3公里顺义县垃圾综合处理厂300顺义城区、首都机场距顺义城区约20公里昌平垃圾焚烧厂200昌平城区距昌平城区约5公里南宫垃圾堆肥厂400宣武区、部分丰台区距马家楼转运站约40公里大屯转运站1500东城区、西城区距东城区约13.5公里、西城区约15.5公里小武基垃圾转运站980崇文区、部分朝阳区距服务区中心约17公里马家楼垃圾转运站980宣武区、部分丰台区距服务区中心约17公里五路居垃圾转运站1500海淀区服务半径约15公里二、材料与方法1.取样及样品预处理 用直径为600mm的螺旋钻机垂直取样，样品为填埋场边沿陈垃圾每次取样量约5kg。取样后分选，测定含水率，保存待测样：干样，40下烘干或风干，粉碎过100目筛；鲜样，取样后 4下冰箱保存。其中：样1为最底层，受渗滤液浸泡，1995年垃圾。 样2是浅层垃圾，1997年垃圾。样3是地面4米下垃圾，1997年垃圾。样4是地面4米下垃圾，1998年垃圾，部分树叶可辨出原始状态。样5是地面4米下垃圾，1998年垃圾，无渗滤水产生。样6钻井深10米，为19952000年的混合样。2.测定项目和方法2.1物理性质含水率：70烘干，称重；可挥发固体：550坩埚烘干，称重；灰分：550以上坩埚烘干，称重；粒径与组成分析：对风干后取出较大（粒径大于15mm）石块，树枝等的样品，按照四分法，取样200300g ， 振荡15分钟，依次过直径为2.5mm， 1.0mm，0.25mm， 0.15mm的标准筛，称重，并由人工分拣 出草叶果核，玻璃陶瓷，纸屑烟蒂，塑料橡胶等分别称重；pH ：鲜样， 5：1的水土比浸提30min，提取液用酸度计测定；电导率： 鲜样 ，5：1的水土比浸提30min，提取液用电导率仪测定；压实密度：填埋场边缘表层取点，钢钻垂直取样，体积一定， 称重；沼气收集管不同深度温度：用温度探头沿沼气收集井内壁从地面向下依次测定沼气收集管内不同深度的温度。2.2化学性质 总有机碳：干样，过100目筛， 磷酸浴-重铬酸钾消煮法；全氮：干样，过100目筛， 凯氏定氮法；全磷，全钾，重金属等：干样，过100目筛，等离子发射光谱仪（ICP）测定；生物可降解度：干样，过60目筛 ，重铬酸钾氧化法。三、结果及讨论1.不同填埋年限垃圾含水量、挥发性固体和灰分变化表4 各样品含水率、可挥发性固体和灰分填埋年限1995 （深）1997（浅）1997（深）1998（深1）1998（深2）混合样含水率%45.416.024.641.732.643.5可挥发性固体%12.2214.8516.5218.7218.4420.30灰分%87.7885.1583.4881.2881.5679.70表5 新鲜垃圾成分表 (垃圾含水率为46.82%)树木塑料玻璃纸张织物石头砖瓦食物金属电池其它3.5120.644.448.114.817.9920.500.96029.02由表中数据可看出：不同年限的填埋垃圾含水率不同，含水率随着填埋时间的增加逐渐减少，样1由于被渗滤液浸泡过含水率略高。由于微生物的作用，使垃圾分解，其中的水分，部分被微生物利用，部分变为渗滤液，向填埋场底层下渗。相同填埋年限的垃圾，随填埋深度不同而不同，深度越深含水率越高，由于渗滤液的下渗使底层的垃圾受到上层渗滤液的浸泡含水量较相同填埋年限的上层垃圾高。新鲜垃圾成分复杂，塑料含量较高，树木、纸张、食物等有机成分含量最大，达57.57%。填埋垃圾中可挥发性固体含量随填埋时间的增加而逐渐减少，逐渐降至10%20%，对比新鲜垃圾，可挥发性固体含量有了明显的降低。由于发酵作用，随填埋时间延长，其中的易分解的有机成分逐渐被分解，垃圾趋于稳定化。对于相同填埋年限的垃圾其含量相近，随填埋深度不同含量变化不明显。与新鲜垃圾相比，填埋垃圾灰分含量随填埋时间的增加而不断增加。由于垃圾在微生物的作用下其中的可降解成分逐渐被分解，转化成稳定的组分，使灰分相对含量增加。图3 新鲜垃圾与陈垃圾（1997年 深层）有机、无机组成变化2. 不同填埋年限垃圾物理组成的变化表6 垃圾物理组成 %垃圾样品草叶木片玻璃陶瓷碎石煤渣烟蒂纸屑塑料橡胶织物金属骨头未知组分1995年深0.662.127.2316.132.121.1470.601997年浅2.093.7819.330.570.110.240.0673.821997年深1.131.809.400.021.200.330.050.2786.051998年深16.655.288.772.9211.440.900.440.3763.231998年深27.033.1017.630.094.020.380.230.6266.90混和样2.083.896.900.2211.061.140.080.0774.56表7 垃圾成分表 (粒径大于15mm) %垃圾样品草叶木片玻璃陶瓷碎石煤渣烟蒂纸屑塑料橡胶织物金属骨头未知组 分1995年深0.642.137.460.09-16.132.121.14-70.271997年浅2.09 3.7819.73-0.570.110.240.0673.421997年深1.111.809.090.021.200.320.050.