城市垃圾地质填埋的理论和方法的现状与发展趋势 垃圾的处理回收与利用: 国内外,垃圾的处理现状和处理方法

作者&投稿:姜翰 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

一、国外研究现状及发展趋势

对城市垃圾,美国是采用地质填埋比例最高的国家,达95%。从30年代起,全美就有1400多个城市采用地质填埋法处置垃圾。至90年代初,全美地质填埋场多达75000个。当时,加拿大已有地质填埋场地2200个。此外,英国、澳大利亚、新西兰、挪威、法国、丹麦、德国、意大利等国已建立了大量地质填埋场。这些发达国家的政府、科研机构和高等院校十分重视地质填埋方法和理论的研究。通过对大量文献的分析,可发现地质填埋处置方法和理论的研究发展历史可分为下列几个阶段:

1.前期阶段

在40~50年代,人们尚未认识到垃圾对环境和人类的危害的严重性,地质填埋法也很少使用,垃圾以简单的露天堆放为主,场址选择主要以交通条件方便为准则,较少考虑地貌地形情况,极少考虑资源环境的保护和地质环境条件的适宜。

2.初始阶段

这阶段从60年代开始到70年代早期,是在垃圾的简单露天堆放造成严重的环境污染和破坏事件不断增多,特别是在1972年斯德哥尔摩召开”人类环境会议”以后,环境问题在世界范围内受到关注,垃圾堆放或简单填埋对环境的影响引起了人们普遍警觉和重视。这一阶段,在进行处置场的选择时,地质、水文地质、工程地质、环境地质等条件成为调查、分析和评价的对象。如Stewar等(1970)对影响美国佛罗里达州Hillshorough填埋场的水文地质因素进行的分析研究、Brown(1973)对Whiteman垃圾场地质条件的评价、Matin(1975)、Lee County的填埋场对地表水影响的评价和Ronsin(1977)对Devner垃圾场对地下水水质影响的调查等。这阶段的主要特点是对场地的定性分析与评价。

3.地质环境影响的机理研究阶段

这阶段起始于70年代中后期到80年代中期。随着初期阶段工作的不断发展,场地垃圾与地质环境相互作用和影响问题逐渐被揭露出来,这就进入了这一阶段。该阶段的主要特点是:着重对单个污染组分与地下水或地层中矿物成分相互作用机理的研究。方法和手段上采用了物探、同位素法、示踪技术等以及应用溶质运移的解析模型、数值模型、零通量面法计算等,方法从定性走向定量。如1981年Gureghian,A.B.等成功地采用了有限单元法对美国长岛地质处置场地地下水污染质Cl-的运移进行了数值模拟研究。1982年Sykes,J.F.等首次发表了垃圾处置场有机质降解的模拟研究成果。该成果在考虑对流弥散的基础上,着重研究了微生物作用过程,建立了渗滤液中COD迁移转化的预测模型。1984年、1986年,A.C.Demetracop等,对非饱和流渗入填埋体进行模拟和敏感性分析,指出了在场底不同条件下收集渗滤液的具体措施。1984年Gerhart,R.A.研究出了一套采集非饱和带渗滤液的方法,在层状和非层状土中进行了试验。这些成果对研究垃圾的地质处置具有十分重要的意义。

4.全面系统化研究阶段

这阶段从80年代后期开始,对地质处置场的研究更加全面、深入和系统。具体表现在:

(1)处置场设计更加系统和完善。最具代表性的是德国M.Langer(1994)所发表的”对垃圾处置项目地质和岩土工程屏障的地球科学评价”一文。该文指出一个永久性的完善的地质处置场必须具有与地质屏障对应的岩土工程屏障,建立场地,除考虑工程地质,水文地质与环境地质外,还要作岩土工程安全分析(岩土承载力、多层屏障系统评价、地震和构造分析、水文地质模拟、边坡稳定性分析等)、制定安全计划(制定减少或避免危害的措施、防止岩土坍塌和堆场破坏方法等),并在作大量室内和现场实验、观测的基础上进行工程安全评价,同时,还须对正在运行中的处置场进行长期观测并实施一系列安全防护措施。

(2)场地地质环境效应评价研究综合化、系统化和定量化。自80年代中期以来,一些学者开始综合全面地研究垃圾地质处置场的地质环境效应。如1984年美国学者Schroeder等研制了”地质填埋场水力学评价模型”即HELP模型,该模型抓住了垃圾填埋场中垃圾渗滤液量的大小对地质环境影响程度的关键因素,给出了在不同结构组合条件下渗滤液渗出量的估算方法,对场地水量的转化进行了综合计算。1988年Peyton,R.L.等通过对17个地质填埋场的长期模拟实验,验证了HELP模型的可靠性和适用范围,Hollings-head,S.C.等(1989)利用该模型对填埋场的粘土隔水层厚度、渗透系数、表土层等因素进行了分析,对盖层系统的改进作了进一步研究。Freeze,R.A.和Massman,J.等(1990,1991,1992)将决策分析方法引用到该领域研究,此方法以工程设计中的风险性理论为基础,以系统工程最优化为目的,研究了基于风险-费用-效益的目标决策模型、地下水流与溶质运移模型和不确定性模型等三种模型的相互耦合,其研究结果对认识垃圾对地质环境的影响、指导填埋场优化设计、合理运行和管理具有重要意义。有的学者还综合研究了垃圾中的有机质、

、COD等在填埋场水-土系统中相互作用和转化的机理、并作数学模型模拟、预测(如数理统计分析、Van Genuchten解析模型分析法、描述非饱和土层—潜水含水层水流运移联合数学模型、描述污染质的迁移转化的联合数学模型及描述对流—弥散的三维数学模型等)等研究,取得了丰硕成果。

(3)地质处置场阻隔材料性能的研究日趋活跃。学者们在对垃圾污染物与地质体矿物成分,地下水等相互作用和转化机理研究的同时,展开了污染质阻隔材料性能的研究。如加拿大学者D.A.Dixon(1992)从土中渗透系数、吸附性能、解吸能力,孔隙水运移规律等方面,对斑脱土的污染质阻隔能力进行了研究。另一学者RoLand Pusch(1989)研究了对填埋场衬垫粘土中适量的水理性质和化学性质都适宜的添加剂,以增强吸附性能、离子交换能力、改变土中孔隙水临界水力梯度或起始水力梯度,提高其防渗能力。Beeman(1987)的“地质填埋场淋滤液对浅层含水层污染的微生物研究”一文,综合考虑了微生物共同作用下有机物的降解特征等。

(4)计算机人工智能系统引用于该领域。1991年,Modymont,C.L.等将人工智能的知识系统应用到填埋场对地下水环境影响的评价中;C.Irigar等(1994)在“西班牙格拉纳达区为城市垃圾处置场选址的地理信息系统岩土工程和环境评价”一文中,详细介绍了地理信息系统在垃圾处置场选址中进行岩土工程设计和环境评价等方面的应用。

应该指出的是,上述几个阶段只是根据其主要特点来划分的,并不是截然分开的。各个阶段的研究相互渗透,反应了垃圾地质处置研究从初级向高级发展的趋势和过程。

二、国内地质处置的研究现状

与发达国家相比,我国在垃圾地质处置研究方面存在较大的差距。

我国在“七五”期间,在全国范围内开展了城市垃圾无害化处置技术的试点研究。在借鉴发达国家先进经验基础上对地质填埋、堆肥、焚烧和资源回收利用等各试点项目的经济技术全面进行分析评估后,确认地质填埋处置技术是最适宜我国国情的实用处置技术之一。建设部和科委于1991年9月正式把地质填埋处置技术确定为我国近期推广的首选技术。并先后在杭州、上海、天津、广州等城市开展了城市垃圾的地质填埋工作,并将是否建立城市垃圾的地质填埋场作为国家级卫生城市的一个重要指标。这标志着我国城市垃圾地质处置工作进入了新阶段。其研究现状与发展趋势可以归纳如下。

总体上,我国目前在该领域的研究水平相当于国外第二或第三阶段的研究水平,但某些研究成果已经达到了国外第四阶段的研究水平。

1988年,上海市环境保护科学研究所编写了上海江镇和老港两个垃圾堆场的环境影响报告书,其内容涉及到堆场的地质、水文地质条件、地质结构特征、垃圾成分及渗滤液数值模拟计算等。在1991年前,公开发表的论文还以文献调查综述为主。如林学玉(1984)、黄明敏(1988)、张雪尧和郑铣鑫(1988)、孟月娥(1990)、梁金火(1991)、张虎元(1991)、刘长礼(1991)分别撰文介绍了国外城市垃圾地质处置选址原则、环境地质调查、取样分析、监测设计、地球化学过程和模拟、填埋场所产生的主要环境地质问题和地下水污染控制等情况。自90年代起,某些具体的初步研究成果开始出现。如左明麒(1990)和刘东(1991)分别撰文介绍了天津玛钢厂利用垃圾填土强夯后作地基及武汉环卫所对该市郭茨口填埋场渗滤液成分特征及其变化规律的模拟实验结果。此外,一些研究生开始以该领域研究为题作为学位论文。

比较能够代表我国在现阶段该领域研究水平的科研成果,首推“八五”地矿部科技攻关项目“上海浦东新区垃圾堆放对区域环境影响评价”、“上海浦东新区选定地段垃圾堆放场地适宜性评价”、国家自然科学基金委资助项目“城市垃圾堆放填埋场的地球化学效应及作用机理”(1995~1997)和国家自然科学基金委资助项目“垃圾填埋场粘性土垫层阻隔能力的研究”(1996~1998)等四个项目的研究成果。这些研究项目取得的主要进展如下:

(1)采用实体物理模型模拟实验,应用化学动力学、水动力学弥散理论,建立了垃圾渗滤液中有机氮、

、Cl-等离子运移和转换的准二维联合数学模型,对垃圾堆场环境影响程度和速度进行了模拟、计算和预测。

(2)较深入、系统地研究了垃圾堆场-土系统中微生物对氮化物及某些金属污染元素的迁移转化和相互作用机理,探索了硝化菌和反硝化菌对

、COD等的硝化和反硝化作用和去氮作用,得出了垃圾堆场各种微生物作用不但有去除有机物和氮化物的能力,还有净化某些金属离子的能力的结论。

(3)深入、全面、系统地研究了垃圾处置场对环境影响的评价方法,并对某些垃圾场对环境的污染进行了分析评价。

(4)利用系统工程原理、方法,探索出了一套适合于垃圾地质处置场址的综合、系统的优化选择的理论和方法。

(5)研究了场地土中污染质溶液在不同层次的孔隙组成的土中的运移规律,得出了用孔隙水临界水力梯度来计算垃圾处置场与地表水、地下水体之间的距离、场底粘土衬垫厚度、密度等参数的计算方法。

(6)深入系统地研究了各种粘土(粘土、重粘土、粉质粘土)及各种特殊土(风化煤、泥炭和膨润土)及其不同比例的混合材料对各种污染质的阻隔能力及各种材料衬垫的铺设方法,提出了适合我国国情的衬垫系统的铺设思路、理论和方法。

(7)研究得出了分别适合于南方和北方垃圾填埋场的不同堆填模式和管理模式。

(8)提出了地质填埋处置的效益工程理论和方法。效益工程理论的核心和目标就是同时考虑经济效益、环境效益和社会效益。从城市垃圾填埋处置场址的选择、场址不良地质问题的处理、填埋工程的设计、防渗衬垫系统的铺设到工程的施工、渗滤液的处理、填埋场终期的开发利用等各个环节,采用系统工程的层次分析法和最优化理论方法,使经济效益、环境效益和社会效益达到最佳配置和完美的统一。

这些研究成果总体的水平处于国内领先地位,而有的达到了国际先进水平。

归纳起来,该领域现阶段的国内外研究热点和发展方向如下:

(1)垃圾污染物在场地土体及地下水中的运移规律和归属的物理化学及生物化学作用机理。

(2)微生物对污染物在地下水和包气带中的积累、降解和消散的调控机制。

(3)不同衬垫材料对垃圾污染质的净化机理和阻隔能力。

(4)垃圾污染环境的生物化学治理理论和方法。

(5)由于我国人口多,垃圾数量巨大,垃圾围城、危害环境的情况在全国各大、中城市十分普遍。因此,国内有实力的科研机构在政府的支持下,正对一些特大城市(如北京)进行垃圾对环境的影响评价及填埋场规划场址的选定工作。随着国家经济实力的不断提高,这样的工作还将在其他城市逐渐展开。



 城市垃圾地质填埋技术的现状与发展趋势~

城市垃圾的地质填埋技术主要包括场底防渗衬垫系统铺设技术、垃圾渗滤液处理技术、垃圾污染环境的生物化学治理技术、填埋场终期开发利用技术及环境影响监测技术等方面。由于篇幅的限制,下面仅就场底防渗衬垫系统铺设技术、垃圾渗滤液处理技术和垃圾污染环境的生物化学治理技术进行叙述。
一、防渗衬垫系统铺设技术
由于需要填埋的垃圾数量巨大且与日俱增,而可供填埋利用的土地日益减少,符合标准的天然衬垫地层极少。为防止填埋场对环境的污染,世界各国使用了场地衬垫系统。防渗衬垫系统包括材料与系统组成(种类)两方面。
1.防渗衬垫系统的组成材料由两类组成:粘土及人工合成膜
粘土材料:主要指淤泥、粘性土及膨润土等。这类材料具有极强的吸附污染物的能力,但在防渗能力上差些。由于粘土衬垫材料来源丰富、价格低廉,在国内外使用最为普遍,研究也较多。目前,有的学者在研究这几种材料的混合衬垫。国内有的学者在研究特殊土如泥炭、风化煤等吸附性能强的材料及其与粘土的混合物组成的衬垫系统。这也是衬垫材料研究的一个方向。
人工合成材料:主要指各种合成膜,如高密度聚已烯、丁基橡胶、氯丁橡胶、聚氯以烯等等。这些材料可分别适合于不同种类的垃圾填埋场衬垫。这类材料的优点是渗透性低,阻水性好。缺点是价格昂贵,而且需要与上述粘土材料组合使用。
2.防渗衬垫系统的种类
垃圾种类不同、填埋场的地质环境条件不同,所需要的防渗衬垫系统也不同。根据上述材料,衬垫系统可分为粘土衬垫和人工合成衬垫,但在实践中往往是粘土与合成材料形成的组合衬垫。德国、法国、美国及英国等,用于一般垃圾(生活垃圾、一般无害的工业垃圾、建筑垃圾等)填埋场的衬垫有单层粘土衬垫防渗系统、单层土工膜防渗系统,还有土工膜、土工织物、粘土等组成的混合防渗系统。而用于毒性及危险性较大的垃圾填埋场的衬垫,主要采用土工膜、土工织物、粘土等组成的混合防渗系统。我国的垃圾填埋场通常利用天然的粘土层,经过夯实作为防渗衬垫,但随着环保要求的提高,现在有许多大中城市的垃圾填埋场已经开始使用土工膜、粘土等组成的混合防渗衬垫系统。我们国家应大力开展适合国情的衬垫系统的研究,以与经济基础差、土地少和环境脆弱的实际国情相适应。
二、垃圾渗滤液处理技术
渗滤液是垃圾填埋场因垃圾腐烂降解、分解及大气降水的下渗而产生的废水,含有大量的有机物、无机物以及离子—有机复杂化合物,成分十分复杂,又污染环境。对其处理是污水处理中的一大难题,现在通常用物理化学法和生物化学的方法来处理,但效果都不是特别好。发达国家通常采用物理化学法、生物化学法与生态系统法结合起来进行。我国绝大多数垃圾填埋场的渗滤液未经处理,少数场地的渗滤液预处理后排入城市水处理系统处理或采用土地处理法处理。
总之,垃圾填埋场渗滤液处理是一大难题,对技术可靠、效果好而又成本低廉的生物化学、物理化学及其结合的处理方法和工艺的研究,是该领域的发展方向。
三、垃圾污染环境的生物化学治理技术
垃圾对土壤、地表水、地下水的污染日益严重,如何治理垃圾污染的环境,已经引起了各国政府及学者的重视。
1.污染土壤的治理技术
用于治理污染土壤的有非毒性改良剂法、深耕法、排土法、客土法和化学冲洗法。这些方法各有优缺点,如深耕法会导致表层污染物的扩散、重新激活重金属;排土法能使当地土壤中的污染元素大量减少,但挖走的污染土又成为新的污染源,且带走了表层土中的养分;加入阳离子交换树脂以固定土中重金属,但同时也吸收土壤中的营养成分。而且这些方法的成本高、操作复杂、不实用。因此,研究开发既实用、成本又低廉的污染土壤的恢复技术即植物修复技术是现在国内外的研究热点和以后发展方向。
2.污染地下水的治理技术
污染地下水的治理与污染土壤的治理有许多相似之处,但地下水所处的空间具有多孔介质,也有储存其中的水。含水层受到污染后涉及到的范围大,内容复杂。因此污染地下水的治理十分复杂和困难。现在比较成熟的有化学处理法(如高锰酸钾除砷、臭氧处理含水层、氧化还原除锰铁等)、抽水净化法和生物处理法。前两种方法成本高、且对成分复杂的垃圾渗滤液污染的地下水处理效果不理想,因而成本低廉、行之有效的生物(微生物)处理技术成为现在污染地下水治理技术的研究重点,也是今后该领域的发展方向。

  国内外垃圾处理技术现状
  目前,国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、堆肥法、焚烧法、发酵产沼气法。2008年统计数据表明,发达国家处理生活垃圾方式以焚烧为主,日本、新加坡、法国、比利时、德国、荷兰、瑞士、丹麦、瑞典等国所采用焚烧的比例分别为79%、41%、32%、36%、35%、39%、59%、54%、49%,国内主要以填埋法为主,填埋法、焚烧、堆肥法所占比例分别为81%、14%、3%。
  近年来,土地资源日益紧张,垃圾热值的逐渐提高,国内焚烧法的比例呈上升趋势,堆肥处理处于萎缩状态,卫生填埋场处理场的数量和处理能力处于增长状态。中国住房和城乡建设部最近统计资料介绍:截止2010年9月,全国设市城市、县及部分城镇共建成生活垃圾无害处理设施849座,其中卫生填埋场676座,堆肥厂90座,焚烧厂90座,综合处理厂76座。无害化处理能力399702吨/日,其中卫生填埋281927吨/日,堆肥1950吨/日,焚烧68865吨/日,综合处理46960吨/日,卫生填埋、焚烧、堆肥处理能力所占比重分别约为70.5%、17.2%、0.5%。
  1.1 卫生填埋法
  卫生填埋是目前国内外广泛采用的垃圾处理技术,也是必不可少的垃圾最终处置技术(王巍,2008)。美国因土地面积大,填埋法较焚烧法的成本低而主要采用填埋法处理垃圾,填埋所占垃圾处理比例为50%;英国土壤结构中有20~30m的天然土层,具有良好的防渗能力,较适合填埋,因此较普遍采用填埋工艺,填埋所占比例为55%;我国填埋所占比例为81%。
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  1.1.1 填埋法的技术现状
  填埋处理将垃圾埋入地下,通过微生物长期的分解作用,使之分解成无害的化合物,该处理技术成熟,操作管理简单,处理量大,运行费用低,能处理处置各种类型的废物并可利用垃圾填埋气发电,向城市提供电能或热能。
  目前,国外现代化大型生活垃圾卫生填埋场大多采用单元填埋法,并对垃圾进行分层压实和每日覆盖,填埋场防渗处理采用人工合成材料作为衬底,通过收集管将填埋沼气导排并使其安全直燃,或通过管网系统收集后经过进化处理作为能源回收利用。我国的生活垃圾填埋场可分为三类:简易填埋场;受控填埋场;卫生填埋场,严格按照标准建设和运营的卫生填埋场的数量较少。我国多数采用厌氧填埋法。 1.1.2 填埋法存在的问题
  在城市化发展越来越快的今天,填埋场的选址越来越困难,卫生填埋处理占用大量土地资源,填埋场占地时间很长,不利于土地资源再利用,而且垃圾填埋过程中会产生大量的渗滤液,填埋气体和垃圾飘尘,对环境造成污染。
  1.2 焚烧法
  由于焚烧法处理量大、速度快、占地面积小的优点,是生活垃圾达到减量化、无害化、资源化的有效处理方式。目前,日本、瑞士、比利时、丹麦、法国、卢森堡、瑞典、新加坡等国所采用焚烧的比例,已接近或超过填埋。垃圾焚烧也已成为我国垃圾处理的一个重要方向。然而由于我国生活垃圾成分复杂,缺乏有效的分类收集,热值不高,虽然垃圾焚烧发电近几年发展速度较快,但总比重仍然较低,主要集中在东部沿海发达地区。 1.2.1 焚烧法的技术现状
  焚烧是一种对城市生活垃圾进行高温热化学处理,将其变为无机灰渣的过程,在大约800~1000℃的高温条件下,生活垃圾中的可燃组分与空气中的氧发生剧烈的化学反应,在这个过程中释放出能量,得到高温燃烧气体和少量性质稳定的固体残渣。垃圾焚烧产生的高温气体可作为热能进行回收利用,焚烧得到的性质稳定的残渣可直接进行卫生填埋。该方法减量效果明显,焚烧处理后一般可减容80%~90%。占地面积小,选址灵活,可在市区建设,节省垃圾运输费用。
  国外的焚烧技术发展已比较成熟,机械炉排焚烧炉的类型已成熟,目前,美国、德国、日本等发达国家先后开展了生活垃圾气化熔融技术的研究。我国垃圾焚烧处理技术主要包括炉排炉技术和流化床技术,其中炉排炉技术比例较大,主要引进国外技术,而流化床技术主要以国产化技术为主。 1.2.2 焚烧法存在的问题
  垃圾焚烧面临的最主要问题是垃圾焚烧尾气的产生,包含颗粒物、SO2、SO3、NOX、HCl、HF、重金属、二恶英等多种污染物,其中最受关注和争议的为二恶英。尤其在我国,生活垃圾水分和灰分含量高,热值低,需要较多的辅助燃料,除少数经济较发达的城市外,其他城市的混合垃圾热值较低,含渣量较高,而焚烧飞灰未得到安全处置(赵树青,等,2011)。
  因此,近年来,国内生活垃圾焚烧厂建设曾受到质疑。
  1.3 堆肥法
  目前,国内外堆肥法处理率呈逐渐下降趋势,我国虽具有传统堆肥技术的悠久历史,但由于我国垃圾分类未有效执行,堆肥处理率不高。 1.3.1 堆肥法的技术现状
  堆肥法是利用自然界的微生物来降解垃圾中有机质,使其变为稳定的腐殖质,可作为肥料。目前,国外发展较快的堆肥方式为庭院垃圾堆肥、制造有机复合肥技术。我国常用的生活垃圾堆肥技术主要为简易高温堆肥技术、机械化高温堆肥技术。
  1.3.2 堆肥法存在的问题
  堆肥处理设备技术水平低,发酵期间容易产生恶臭,工艺条件难以控制,难以保证堆肥设施的长期、连续、稳定运行,堆肥效率低。同时垃圾中有害成分对大气、土壤及水源造成了严重污染,不仅破坏了生态环境,而且也严重危害人体健康。
  1.4 厌氧发酵技术
  厌氧发酵技术能较好地实现生活垃圾的资源化、无害化和减量化。2006年,欧洲运行和建造的厌氧发酵厂总数达到124座(Kelleher,2007)。目前,厌氧发酵技术在国内逐步发展,逐步建设厌氧发酵处理厂。 1.4.1 厌氧发酵处理的技术现状
  厌氧发酵处理是指在特定的厌氧条件下,微生物将有机垃圾进行分解,其中的碳、氢、氧转化为甲烷和二氧化碳,而氮、磷、钾等元素则存留于残留物中,并转化为易被动植物吸收利用的形式。国外厌氧发酵技术主要有高温和中温厌氧发酵;干法发酵和湿法厌氧发酵;单级和多级厌氧发酵。 1.4.2 发酵产沼气法存在的问题
  一般生活垃圾直接厌氧发酵制沼气难度较大,进行工程化应用还不成熟,而且并非所有的生活垃圾都适用于厌氧发酵制沼气。因此,为达到理想的处置效果,首先对垃圾进行分类,其次应对生产流程进行严格的控制。
  2 国内外生活垃圾处理技术的发展趋势
  填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,虽然填埋处理率有下降趋势,但填埋场处理仍占据重要的地位,尤其在不发达国家。垃圾焚烧也已成为我国垃圾处理的一个重要方向,随着我国城市生活垃圾焚烧技术水平的不断提高、焚烧余热利用特别是余热发电进入了加速起步阶段。同时,国外仍稳步发展焚烧发电和厌氧发酵产沼气技术。厌氧发酵厂在我国也逐步建立起来。
  然而,由于生活垃圾组分的复杂性,单一的垃圾处理技术存在一定的弊端,从而造成二次污染或者资源的浪费,从节能减排和循环经济的角度,垃圾分选回收利用,垃圾的综
  合处理是未来的一个发展趋势。 2.1 垃圾分选、回收的发展
  生活垃圾分类收集、回收是垃圾前处理,是根治生活垃圾污染的根本途径和发展循环经济的前提条件。通过分类收集,不仅使资源得以再生利用,而且使垃圾的体积变小,减少了运费,降低了垃圾处理的难度,最终降低垃圾处理的成本。同时,垃圾分类收集能简化垃圾处理技术,提高垃圾处理效率。垃圾分类收集后,可将其中的可燃成分进行焚烧发电,提高热效率;可以将易降解的有机物分选出来进行堆肥处理,提高堆肥的质量;可以减少用于填埋的垃圾中湿垃圾和有毒害垃圾的含量,减少环境污染。
  目前,国外先进发达国家的生活技术分类,监督严格,在日本,垃圾分类已成为市民的生活习惯和社会的普遍要求,而在我国,目前大部分城市的生活垃圾仍采用混合收集,大量有害物质如干电池、废灯管等未经分类直接进入垃圾填埋场,不仅增大了垃圾的运输和填埋量,而且增大了垃圾无害化处理的难度,迄今国内还没有一座城市全面推行垃圾的分类收集。
  因此,我国应该借鉴国外发达国家实现垃圾分类,首先应该提高居民环保意识,使垃圾分类收集深入人心;借鉴国外经验,倡导使用垃圾袋(筒)制度;构建垃圾回收的产业链;健全法律法规,政策引导,政府调控。
  2.2 垃圾焚烧发电技术
  城市生活垃圾的焚烧发电,是指利用焚烧炉对生活垃圾中可燃物质进行焚烧处理,通过高温焚烧后消除垃圾中大量的有害物质,达到无害化、减量化的目的,同时利用回收到的热能进行供热、供电,达到资源化,垃圾焚烧后产生的惰性残渣可以填埋处置,或作为二次建材加以利用,焚烧2吨垃圾产生的热量大约相当于1吨煤。
  垃圾发电在发达国家已是成熟的产业并进入了产业化、市场化的成熟期。发达国家已经审视垃圾焚烧发电技术的环境友好性,焚烧发电技术在发达国家得到越来越广泛的应用。
  我国于1985年开始首次引进垃圾焚烧发电技术,2007年6月发布的《节能减排综合性工作方案》和《中国应对气候变化国家方案》均将垃圾焚烧发电作为一种减排二氧化碳的垃圾处理方式给予鼓励发展。2009年,我国已有垃圾发电厂140多座,然而主要集中分布在北京、天津、上海、重庆、广东、浙江、江苏经济发达城市和地区。2010年8月,北京高安屯垃圾焚烧厂正式通过了国家环境保护部的竣工环境保护验收现场检查,是北京市的第一座现代化大型垃圾焚烧厂,采用先进的机械炉排炉技术,能够确保垃圾焚烧产生的大气污染排放指标控制严于国家标准和北京市地方标准。预计“十二五”期间,我国将新增生活垃圾焚烧发电厂处理能力8万~10万t/d,新增生活垃圾焚烧发电厂70~80座。
  2.3 水泥窑与垃圾焚烧厂联合处理
  发达国家已寻求新的生活垃圾处理技术,以工业协同处
  理废物技术逐渐成为处理生活垃圾的新视点,现有工业处理固体废弃物不仅能消除废弃物对环境的污染,而且能为现有工业提供原料和燃料。国外已开发出多种水泥工业和生活垃圾协同处理的技术,并取得了明显的效果,如日本的水泥厂把垃圾焚烧厂焚烧生活垃圾时产生的灰渣、飞灰等废物作为生产水泥的替代原料。
  由于我国垃圾的特殊性,发达国家的处理技术,只能借鉴,因此,必须开发出适合我国垃圾成分和特征的水泥工业生活垃圾处理技术。目前,我国已成功开发水泥窑和垃圾焚烧炉联合技术,指在水泥回转窑旁设置垃圾焚烧炉,由水泥窑和焚烧炉联合处理生活垃圾,该技术可以全利用垃圾热能和灰渣,污染物排放低,不需要二次处理,投资省,费用低。该处理技术不需外加燃料,垃圾焚烧温度可达900℃,符合焚烧垃圾的温度控制要求,烟气在850℃以上停留时间超过2s,防止二恶英的生成。焚烧垃圾起到了代替燃料的作用,能够实现垃圾的无害化、资源化和无残留处理。
  2.4 水泥窑焚烧—厌氧消化工艺联合
  利用水泥窑协同综合处理生活垃圾,如水泥窑—厌氧消化技术联合处理生活垃圾为我国生活垃圾多元化处理的一种新模式。
  将垃圾分选后,可燃组分可供水泥窑或焚烧厂焚烧用能,而将有机易腐垃圾采用厌氧消化技术,尤其适合于高含水率、易降解有机物的处理。厌氧消化过程中,有机物的碳大部分以沼气和部分二氧化碳的形式释放进行处理,沼气经净化与处理后可用于发电,发电后的热尾气可以用作替代燃料的烘干热源。
  水泥窑协同处理中窑内温度高,可保证有机物焚毁完全;物料和气体在窑内停留时间长,有充分的焚烧时间;水泥窑容积大,热稳定性好,可提供连续稳定的焚烧环境;水泥窑内呈碱性,便于废气的净化处理,重金属也将进行有关矿物的晶格共溶而不至于造成二次污染。
  3 结语
  目前,国内外垃圾处理技术为填埋、堆肥、焚烧、发酵,而单一的垃圾处理技术存在一定的弊端,随着各国对节能减排和循环经济发展及进一步改善环境的要求,垃圾分类、回收,焚烧发电技术,垃圾综合治理技术,逐渐成为垃圾处理的发展趋势。
  

生活垃圾卫生填埋场工程之典型设计?
答:本工程设计的主要内容包括:城市生活垃圾卫生填埋场处理总平面布置(选址和场区总体设计等等),填埋工艺,防治工程,渗滤液收集导排工程,渗滤液处理工程,地下水、地表水导排处理工程,填埋气体收集与利用设计,环境监测设计,封场工程,辅助工程(如绿化、道路等),设备选型,二次污染防治设计,经济分析等等。一.工程概况1.项目背...

对城市垃圾的处理方法主要有
答:城市垃圾的处理方法主要有填埋、堆肥和焚烧等多种方式。填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法,也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法,目前,我国普遍采用直接填埋法。所谓直接填埋法是将垃圾填入已预备好的坑中盖上压实,使其发生生物、物理、化学变化,分解有机物,达到减量化和无害化的目的。

实例——北京市平原区未来垃圾处置规划区优选
答:严格来说,上述场地优选标准、方法等均是在上海浦东、北京市和石家庄市平原区垃圾填埋处置场区的优选中总结出来的,适合于平原地区的垃圾场地选择。至于山区垃圾填埋场地的选择,其标准和方法可能有些不同。这里以北京市平原区未来垃圾处置规划区优选为例,来阐述城市垃圾场区的优选方法。 一、北京市平原区地质环境条件 ...

什么是生活垃圾填埋场?它是怎么运作的?
答:一般的,生活垃圾填埋场定义为:生活垃圾卫生填埋场指的是用于处理处置城市生活垃圾的,带有阻止垃圾渗沥液泄漏的人工防渗膜,带有渗沥液处理或预处理设施设备,运行、管理及维护、最终封场关闭符合卫生要求的垃圾处理场地。填埋技术作为生活垃圾的最终处置方法,目前仍然是中国大都数城市解决生活垃圾出路的主要...

城市固体垃圾填埋场
答:20世纪60年代之前,美国的城市及工业固体垃圾常常是被例行公事地进行填埋处置,很少对场地的水文地质条件进行研究,而且也缺乏对环境进行保护的意识。在随后的几十年中,垃圾填埋场的设计及管理发生了巨大变化,通常都要对场地进行全面地调查,水文地质条件成为对场地进行选择的重要因素。目前,垃圾填埋场的设计通常包含了多层...

垃圾填埋、焚烧处理和堆肥三种处理垃圾方法到底有什么不同?_百度知 ...
答:垃圾堆肥:堆肥是把垃圾中的有机成份分离出来,加入一定的添加剂进行发酵,然后进一步加工制成肥料。堆肥技术工艺简单,适合于处理易腐有机物较高的垃圾,但无法彻底处理所有垃圾,一般需要同时采用其他的处理方式。由于垃圾堆肥产生的肥料质量不稳定,遭遇了市场问题,所以近20年来,我国的城市垃圾堆肥处理正在...

我国城市生活垃圾末端处理方式主要采用哪几种
答:我国城市生活垃圾末端处理方式主要采用3种处理方式:1、填埋法,填埋就是直接埋到地下对垃圾进行自然分解降解。2、堆肥法,采用专门设备将有机垃圾破碎后集中进行发酵,并填加专门培养的微生物,使其中的有机质进行降解,形成堆肥。3、垃圾焚烧法,就是将垃圾直接燃烧,达到垃圾的减量化。

对于城市垃圾的处理方法,主要有
答:对于城市垃圾的处理方法,主要有以下几种:(一)卫生填埋法 这种方法相对简单,它涉及将垃圾压实并填充到特定的空间内,然后通过覆盖来逐渐储存垃圾。这些空间可以是天然地形或人工构造的。卫生填埋法的优点包括操作简便、运行成本低以及可以处理多种类型的垃圾。(二)堆肥处理 堆肥处理因工艺简单、适用范围...

垃圾污染物在地下含水层中迁移模拟实验研究
答:城市垃圾地质环境影响调查评价方法 2.指示因子的选择 为了确定污染晕存在的最大范围,选择在地下水中保持相对稳定的,随地下水迁移过程中化学变化小,含水介质对其吸附、解吸作用弱,很少发生离子交换吸附作用的Cl-进行研究。因此,上述公式中的迟滞因子Rd为1,衰减系数λ为零。 3.参数 (1)垃圾淋滤液的水量。填埋场在采...

论地下工程引起的地质问题及防治措施论文
答:摘要:随着城市建设的大力发展,地下工程建设越来越多,由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来,根据城市地下工程的特点,对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。 关键词:地下工程;工程地质问题;预防 城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点,...