城市生活垃圾的卫生填埋

城市生活垃圾的卫生填埋目前，城市生活垃圾的处理、处置方法主要有三种：焚烧、堆肥和填埋。相对于前两种方法而言，垃圾填埋处置方式具有投资少、处理费用低、处理量大、操作简便、能处理处置多种类型的废物，且能回收沼气、恢复利用土地等优点。因此，填埋处置是现阶段我国城市生活垃圾处理的最主要方式，约占全部处置量的70％以上，且在今后较长的一段时间内，仍将是我国城市生活垃圾的主要处置技术。卫生填埋是指在铺设有良好防渗性能衬垫的场地上，将城市生活垃圾铺成一定厚度的薄层，加以压实，并加土覆盖。其场地必须具有合适的水文、地质和环境条件，并要进行专门的规划、设计，严格施工和加强管理。为严格防止周围环境被污染，必须设有一个渗滤液收集和处理系统，还要提供气体(主要为甲烷和二氧化碳)的排除或回收通道，并对填埋过程中产生的水、气和附近的地下水进行监测。卫生填埋是一种安全、经济、行之有效的城市生活垃圾最终处置方法，它与传统的倾卸方法相比，能极大地减少垃圾对周边环境的损害。1国内外生活垃圾填埋技术的研究概况1.1国外学者研究概况国外城市生活垃圾卫生填埋技术和实践已提高到相当水平，而在许多关键技术上，如在填埋场防渗系统和渗滤液回灌技术上，在填埋气体的回收利用及其填埋场地的施工建设技术等方面都形成了不同模式的技术系统，有些关键技术在实践中不断地向纵深发展，使垃圾卫生填埋技术稳步提高。国外垃圾卫生填埋技术的发展不仅体现在治理垃圾污染、实现垃圾无害化方面，而且主要体现在资源再生利用方面，例如，填埋气体回收利用技术的开发利用。在发达国家为保证卫生填埋技术的可靠应用，制定了严格的填埋场地勘测、设计、施工、设施建设及垃圾渗滤液和甲烷气体的收集、排放标准，并使卫生填埋各工序科学化、系统化，籍此把垃圾卫生填埋对环境的污染降到了最低限度。以德国为例，从垃圾卫生填埋及处理技术、设备及管理现状与发展看，其总体水平应处于国际领先水平。美国是采用卫生填埋比例最高的国家，达95％。从20世纪30年代起，全美就有1400多个城市采用卫生填埋法处置垃圾，至90年代初，全美卫生填埋场多达75000个。此外，加拿大、英国、澳大利亚、新西兰、挪威、法国、丹麦、德国、意大利等国也已建立了大量卫生填埋场。由此可见，这些发达国家的政府、科研机构和高等院校十分重视卫生填埋这种生活垃圾处置方法和技术的研究。1.2国内学者的研究概况20世纪80年代以前，填埋在我国属分散处理，自然堆放，后来发展到集中堆放，一般无覆土，没有无害化处理和卫生措施。因此，垃圾污水(浸出液)和产生气体(沼气)自由排放，蝇虫孽生，二次污染严重。如杭州的四堡垃圾处理场等，填埋措施都属于无控型处理，因为无填埋技术可言，只能说是土地上堆置，这对堆置场所的区域环境造成严重影响。由于环保意识的提高，逐渐进步到有控处理，即采取一定的工程措施，如底部填土、堆积废物顶部覆土等简单工程性措施，属于填埋法的雏形。采取的措施基本上是各地自行其是，没有统一的标准。至80年代中期，我国才有了初步的填埋要求，即初始填埋法。发展至现在,我国已经形成了一定的填埋工程规范。近年来，固体废弃物填埋技术有了很大发展，固体废弃物的处置方法从简单的倾倒、分散的堆放向集中处置、卫生填埋方向发展；部分城市建成了卫生和安全的填埋场，如杭州天子岭垃圾填埋场，北京阿苏卫、北神树、安定3个垃圾填埋场，深圳下坪废物填埋场，上海的老港填埋场和江镇堆场，佛山市五峰山卫生填埋场等，它们大多均设有防渗的压实粘土衬垫和淋滤液及气体收集系统，还有气、水污染的检测设备。多种垃圾卫生填埋技术在我国各个垃圾卫生填埋场都得到应用，有山地填埋，有平地填埋；防渗处理有水平防渗，也有垂直防渗；防渗材料也多种多样：有的利用天然防渗材料，有的利用膨润土板，有的利用粘土——膨润土混合材料，也有的利用高密度聚乙烯材料。这些技术和防渗材料在我国垃圾卫生填埋场的不断应用，使我国的垃圾卫生填埋技术日益成熟。从20世纪70年代初期，国内科技工作者开始进行垃圾集中填埋及相关技术问题的研究；80年代中后期，尤其是进入90年代对垃圾填埋的研究在国家自然科学基金和省部级基金的资助下取得了突破性的进展。2现代卫生填埋工程的内容2.1场地选址要求从工程安全角度出发,填埋场的选址应确保其周边环境(生态环境、水环境、大气环境)以及人类的生存环境等的安全；从经济角度考虑，只有通过先进的选址技术才能达到节省工程造价的目的。一般来说，填埋场应设于离湖泊、河流、湿地、洪水淹没区、供水井和机场等一定距离之外；另外，也不允许设于可能对现有地下水或地表水产生污染的区域内；还要求对选址的地形地貌、工程地质及水文地质、气候、土壤、交通等要求进行综合的评估。场址选择的好坏，不仅直接影响到卫生填埋场的建设及建成后的经营管理，而且关系到卫生填埋场的建设是否真正能够实现国家科委所提出的垃圾处理减容化、资源化、无害化的总目标要求。具体说来，场址的选择应符合以下几个要求：2.1.1符合城市建设总体规划2.1.2具有良好的自然地理及地质条件良好的选址就是要保证城市大气、地下水及地表水环境不受污染。首先，卫生填埋场应位于城市常年（主要是夏季）主导风向和城市饮用水源的下游并远离引用水源。其次，场址原则上应该选在渗透性弱的松散或坚硬岩层的基础之上。天然地层的渗透性最好小于10－8～10－9cm/s，并且要求土料液限大于30%,塑性指数大于15，且具有一定的厚度。再次，场址竖向标高应不低于城市防洪标准，且不受洪涝灾害的影响，场址周围应具有很强的泄洪能力。最后，为防止填满垃圾后由于重力作用造成沉陷、塌方而破坏防渗层，造成垃圾渗滤液渗漏污染地下水，场址最好是独立的水文地质单元。2.1.3具有一定的填埋容量任何一个卫生填埋场，其建设都需要满足一定的服务年限的要求。《城市生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17－2001）》规定：一般垃圾场服务年限不应少于10a,特殊情况下不少于8a，较大规模的填埋场不应少于20a。填埋容量大的场址，单位面积填埋容量大，单位容量投资成本低。2.1.4具有良好的外部条件首先，场址周围有充足的覆土土源。其次，场址与城区的距离适中。再次，场址应少占或不占耕地及拆迁工程量小。最后，应有方便的外部交通、可靠的供电电源和充足的供水条件。2.1.5满足社会和法律要求2.2填埋工程设计与施工现代的生活垃圾卫生填埋场包括4大主要系统：防渗层系统、渗滤液收集与处理系统、填埋气体控制与处理系统及最终覆盖层系统，可以有效地隔绝垃圾体和周围环境,使之对环境的影响降到最低,图1为现代生活垃圾卫生填埋场简图。在填埋场设计时，应充分分析和评估几个问题：废弃物堆积体的稳定性、废弃物堆积体的变形、密封层(衬垫层与封闭层)的设计问题、排放系统(渗滤液与气体)的设计问题、动力问题、污染物迁移的计算分析等。2.摇2.侧1防根渗层什系统位于原垃圾饥填埋尤场底答部和深四周唉的衬我垫系毒统是努一种陆水力冒隔离水措施恩，用琴来将惊生活宋垃圾追和周轰围环凳境隔毁开以谅避免嗽其污魄染周乱围的秃土地歉和地缴下水族。为彻了达说到这搏一目嫌的衬疮垫系倦统必绸须具周有渗像透性腿低、永与所堤填垃茄圾长恩期兼纽奉容、熄吸附辈力高问和传肚输系齿数低袜的特此点。混填埋轮场的震衬垫略系统置通常调包括肌过滤搂层、绘排水毯层(俯包括哀渗滤旬液收随集系甚统)班、保亮护层燃和防亏渗层岭等。券其中氧防渗励层的壮功能姻就是扒通过造铺设鞭渗透厚性低平的材祥料来皱防止右渗滤扬液迁喝移到食填埋震场之智外的粒环境乐中，均同时对也防直止外即部的岁地下筝水进驶入填姨埋场拜中。芹根据诸其铺沉设方叔向不阿同，望可将列场地出防渗葛分为竹垂直筑防渗巴和水次平防纺渗两钢种。水平狐防渗法系统谁是在洁填埋年场底醉部铺赵设防扁渗衬毙垫，彻将渗怠滤液稿封闭舍于填渣埋场济中进安行有街控的种导出凉，防卵止渗迈滤液镇向周致围渗皱透污燥染地番下水绣，同杀时也用有阻危止地剪下水纸流入折填埋绩场。蠢现代咬的生爸活垃废圾卫忽生填趁埋场门最经史常采游用的紧是双盆层复超合衬头垫防缸渗系界统，射其结添构如卧图2立所示哗。双层磨复合爆衬垫吉系统手防渗凡层采肺用的坐是复径合防歪渗层蚕，防仆渗层金之上帝为渗孟滤液患收集裳系统酬，下阴方为两地下济水收余集系浸统；讯通过后在两澡道防饺渗层绸之间佣设排献水层封来控恰制和茫收集泪从填迁埋场浩中渗衬出的暴渗滤块液。门双层务复合股衬垫父系统果综合寄了复收合衬疏垫系聋统和分双层桌衬垫像系统斤的优考点：侨抗损费坏能坦力强拘、坚舅固性瞒好、计防渗俩效果倍突出小。垂直鸣防渗伶系统咱是在括填埋咏场的丹一边颤或四哈周设惰置垂药直的着防渗纷工程嚼，经之常应邮用于滑坡地哲型或升山谷避型填雀埋场台的防犯渗系敢统。喘如杭湿州的恨天子踏岭填蝇埋场岔和南荷昌的浆麦园炎填埋勿场均溜采用爹了帷宵幕注她浆技威术进激行垂重直防皱渗。2.帝2.肆2渗仰滤液单收集绞与处摘理系怕统通过仓防渗四层系货统收欺集的绳垃圾誓渗滤部液水哈质成晚分复天杂，始污染发物浓住度较痰高，禾需要食经过平处理丸才能吼进行垒排放渡。目闪前，赵垃圾凤渗滤盯液处前理方求法有哄生物莫处理蒙法、前物理婆化学鼓处理撤法、孕土地表处理忙法、轨循环涛回灌貌法等剩。生物楚处理晕具有宝处理呜效果唐好、哪运行动成本月低等洲优点释，是夜目前嚷垃圾岸渗滤侨液处亭理中残采用滋最多岩的方债法，锋包括液好氧拜处理往、厌衫氧处把理以粪及好子氧/型厌氧掌结合仪等三怨种类驶型。好氧烟处理裂包括意活性军污泥爪法、警曝气款氧化摄塘、很生物扁滤池结、生丧物转朽盘和全生物财流化齐床等由工艺辽，能播够有从效降译低渗俗滤液枪中的虑BO摸D、云CO要D和厉氨氮偿，还逐可去患除铁犁、锰霞等金西属。厌氧如生物粱处理淘法具愧有有窄机负熄荷高疾、能逮耗少效、污当泥产返率低负、对耍无机对营养象元素屡含量任要求削较低素和可舒提高勾污水陈可生嫂化性谋等优兴点，男非常草适合膊于处熄理有迈机物颂浓度竭高、笋磷含称量低利、可庙生化础性差妄的垃龄圾渗谜滤液段。近乔年来尽，用辅于垃生圾渗禽滤液四处理栽的厌居氧生六物处搜理方冒法有投：普疯通厌罚氧消韵化、斗两相翼厌氧涝消化宗、厌钥氧滤跃池、焦上流泉式厌弯氧污若泥床勇和厌编氧复幕合床林等。同生请物处索理法炒相比结，物猾理化虫学方销法处饺理成进本较匆高，劣不适奇于大减量的碰渗滤浙液的历处理供，但熊是物性化方论法不若受水组质水葡量变屡动的骄影响叮，对妙可生姻化性充较差僚的渗勇滤液径有较违好的演处理跳效果醋，通优常作搬为渗达滤液款的预完处理波或深毅度处拉理工缩慧艺。苏物化误方法挠包括乱混凝饶沉淀羽、化牲学氧楚化、丹吸附鉴法、杨膜分锄离和贺氨吹蠢脱法渐等。土地槐处理富法，搂即在谈人工袋控制医的条葡件下宗，通清过土扎地－仆植物念系统尾的物久理－圣生物鄙－化敞学综撒合反宅应，次使渗蕉滤液叫得到泼净化轨。土驴壤颗辣粒能丝式起到巨截留半、吸万附和依过滤友的作佛用；竿土壤弟中的奴微生壤物将捷渗滤精液中终有机终物进骄行转抚化和剖稳定独，并代将有趟机氮摩转化缺为氨冒氮；随土壤拆中种临植的步植被喜利用葡渗滤练液中席的各典种营植养物动生长情，并环通过族蒸腾烘作用么减少扣渗滤黑液量悉。这寸种方跪法简奶便经勺济，逮缓冲淡容量兔大，歇适合提于土爹地广块阔的繁地区肉。土录地处脆理包男括渗斗滤系绕统、木表面斜漫流剑、湿捷地系鸣统等拉多种舌处理武系统排，目困前用是于渗警滤液侮处理潮的主尖要是时人工贼湿地致系统粉。循环狭回灌遇法，俘实质伪上就众是将避填埋副场作岁为一蚕个巨太大的树生物胶滤床亮，将血产生梅的渗怀滤液叹回流锁至填碌埋区谈域，板利用痛填埋唐场自可身形歪成的贴稳定扁系统币，使骂渗滤坡液流浅经覆肿土层荐和垃厅圾层航，发弱生一锐系列吵的生扣物、摊化学批和物漫理作糖用而宗被处编理，萍同时筹通过御蒸发抓减少颠渗滤睬液的制水量嫂。回蹈灌法着不能描彻底伍处理艰渗滤辆液，堆同时项表面浪回灌调会污旱染空健气，龙但是问作为牲一种恒简单元经济虽的方愤法，控循环及回灌柏具有底开发隔的潜劫力。2.悉2.皇3填越埋气桑体控蜂制与言处理如系统填埋戏气体耍的收之集系渗统由缩慧收集倦井、娱集气鲜柜、荒输气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