一:治理方案和優(yōu)勢
非正規(guī)垃圾填埋場的治理方案分為異位治理和原位治理。異位治理是將填埋場中的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn),原位治理是在垃圾場原地對垃圾進(jìn)行處理,原位治理的方案有三種,分別為原地封場治理、原地篩分處理和原地加速降解治理(生物反應(yīng)器)
原地加速降解治理是將填埋場變?yōu)樯锓磻?yīng)器,改變填埋場中的物理和化學(xué)條件,建立符合微生物生長的環(huán)境,利用微生物的作用,加速垃圾中可生物降解有機(jī)物的分解,縮短填埋場的填埋時(shí)間。原地加速降解治理分為厭氧反應(yīng)器和好氧反應(yīng)器兩種方法。由于厭氧的反應(yīng)強(qiáng)度較之好氧反應(yīng)低垃圾填埋場檢測儀,需要的時(shí)間較長,而且厭氧反應(yīng)不可避免的產(chǎn)生甲烷氣等填埋氣體,而且滲濾液的產(chǎn)生量不會減少,相反好氧反應(yīng)器不存在這些問題,但好氧反應(yīng)器的投資較厭氧反應(yīng)器高,運(yùn)行操作相對復(fù)雜。
美國環(huán)保局對垃圾好氧治理的評價(jià)是,“好氧反應(yīng)處理提高分解速率,減少有害和有氣味氣體的釋放, 并且提高滲濾液的品質(zhì)。這些優(yōu)點(diǎn)對改造填埋場、減少污染具有重大的意義。”
“固體好氧生物反應(yīng)器(SABR)” 來源上世紀(jì)末美國研究的“填埋場生物反應(yīng)器(LBR)”,其結(jié)構(gòu)如圖
好氧生物反應(yīng)法治理垃圾填埋場的原理是通過在填埋堆體中埋設(shè)注氣井、注液井和排氣井,向垃圾堆體內(nèi)注入空氣,并將收集的滲濾液和其他液體回注至垃圾堆體,使堆體中的有機(jī)物在適宜的含氧量、溫度、濕度條件下垃圾填埋場檢測儀,經(jīng)好氧微生物的作用快速降解,縮短垃圾分解的時(shí)間。同時(shí)通過排氣井排除垃圾堆體中的二氧化碳等氣體,并帶出好氧反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。抽出來的氣體通過裝有有機(jī)填料的生物反應(yīng)濾箱后排入大氣。有機(jī)物好氧生物反應(yīng)式如下:
CaHbOcNd+{(4a+b-2c-3d)+2d}O2→aCO2+{(b-3d)+d}H2O+dHNO3-
4 2
由于有機(jī)物經(jīng)好氧處理的產(chǎn)物是CO2、H2O等,取代了傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)的CH4、NH3、H2S等,垃圾滲濾液又回流到垃圾堆體中,因此將垃圾中的有害物質(zhì)對土壤、大氣、水體(地表水、地下水)環(huán)境的影響將減少最低程度。同時(shí)由于減少了甲烷氣(CH4)的排放(CH4的吸熱量是CO2的 21倍),可以降低溫室效應(yīng),保護(hù)我們的大氣層。由于好氧生物反應(yīng)時(shí)放熱反應(yīng)汽油檢測儀,使垃圾堆體中的溫度升高,可以有效殺滅垃圾中的病原菌臭氧檢測儀,減少對環(huán)境的危害。
固體好氧生物反應(yīng)器(SABR)技術(shù)比傳統(tǒng)的厭氧降解法提高降解速度30倍以上。治理周期短,一般為2-3年。相當(dāng)于自然降解50-100年減少垃圾填埋場對環(huán)境的影響
垃圾滲濾液由于其成分復(fù)雜,污染地下水和地表水,收集后單獨(dú)處理的難度大,投資和運(yùn)行的費(fèi)用高,是目前垃圾填埋場問題的焦點(diǎn)所在。通過將滲濾液循環(huán),分散在填埋場中,增加固體的濕度,不僅可以提高垃圾中有機(jī)物的降解速率垃圾填埋場檢測儀,而且可以大大降低滲濾液處理的難度,從而節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)由于垃圾堆體中的溫度升高,水份的蒸發(fā)量大,滲濾液的量減少。在滲濾液會回灌的過程中,滲濾中的污染物被垃圾吸附,特別是對氨氮和金屬難降解的污染物,有良好的吸附作用,降低相關(guān)污染物在滲濾液中濃度。
由于垃圾在填埋過程中就基本降解掉,填埋場在短時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到穩(wěn)定化,這樣就可以減少封場后填埋場的維護(hù)的工作量,降低運(yùn)行成本,同時(shí)可以減少甲烷等危險(xiǎn)氣體爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
二、系統(tǒng)組成、治理效果、工程造價(jià)和經(jīng)濟(jì)效益
“固體好氧生物反應(yīng)器”系統(tǒng)組成包括以下三個(gè)部分,如圖3.5所示:
1)填埋場區(qū)域內(nèi)抽氣、注氣、滲濾液收集和注液系統(tǒng)
2)生物好氧反應(yīng)器的控制系統(tǒng)
3)生物好氧反應(yīng)器綜合監(jiān)測系統(tǒng)
圖3.5 “固體好氧生物反應(yīng)器”系統(tǒng)組成
二年治理周期時(shí)間內(nèi),垃圾堆體地面將產(chǎn)生10%~20%的沉降
(1)治理后填埋場垃圾堆體內(nèi)可降解有機(jī)物質(zhì)(BDM)含量≦3%;
(2)治理后填埋場垃圾堆體內(nèi)部沼氣濃度≦1.5%;
(3)治理后填埋場垃圾滲瀝液產(chǎn)生量大幅減少,滲濾液中主要污染物排放指標(biāo)COD、BOD5和 NH3-N,符合《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3082-1999)中污染物最高允許排放濃度上限,即:BOD5≦300mg/l;COD≦500mg/l;NH3—N≦35mg/l
(4)填埋場狀態(tài)穩(wěn)定,不再沉降,沉降率≦0.02%/年。
這些治理設(shè)備可以多次重復(fù)使用,設(shè)備使用次數(shù)最少為3次,每次使用2年,使用壽命為6年。
治理工程總造價(jià)一般為每立方米垃圾30~45元左右。需要根據(jù)地域環(huán)境、氣候條件、垃圾成份、填埋深度和封場年限等現(xiàn)場具體條件確定。
通過采用固體生物好氧反應(yīng)器對垃圾場進(jìn)行治理,可以在社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益三方面取得一致,對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改善居民生活條件有極大的意義。采用固體生物好氧反應(yīng)器治理垃圾場潛在的經(jīng)濟(jì)效益是非??陀^的。該技術(shù)已成為國際上公認(rèn)的可以減少溫室氣體排放的措施之一,全球第一個(gè)采用好氧反應(yīng)器治理封場的垃圾填埋場----以色列的Taibe’e填埋場的CO2減排量(減排14萬噸CO2),已獲得《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)的許可,可以上市成交。這項(xiàng)工作也是申請CO2減排的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。我們建議填埋場治理項(xiàng)目立項(xiàng)之時(shí),就可以準(zhǔn)備向國家相關(guān)機(jī)構(gòu)申請CO2減排的立項(xiàng)工作,以便盡早獲得《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)的認(rèn)可,得到補(bǔ)貼。
填埋場治理后,土地收益十分可觀,對周邊地區(qū)的土地增值也有有非常重要的作用。
三、用途
由于固體生物反應(yīng)器技術(shù)在中國是一項(xiàng)新的技術(shù),盡管我們已實(shí)施了國內(nèi)的第一個(gè)項(xiàng)目,但我們也在摸索該技術(shù)的規(guī)律。由于是利用微生物對有機(jī)物進(jìn)行降解,而微生物生長環(huán)境的培養(yǎng)和微生物自身的生長都需要一定的時(shí)間,因此采用該技術(shù)治理垃圾填埋場,需要有一定的時(shí)間。國外通常的治理時(shí)間是3-5年,我們在國內(nèi)已提至2年,如果需要再更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到使填埋場無害化的目標(biāo),可能需要更多的投入。但無論如何,微生物有其自身生長的客觀規(guī)律,我們也在探索中。
從國外的經(jīng)驗(yàn)看,采用生物反應(yīng)器技術(shù)治理達(dá)到無害化的土地的用途,有以下三個(gè)方面:
① 恢復(fù)為作運(yùn)動和娛樂用地。
② 恢復(fù)為林地或復(fù)墾為農(nóng)業(yè)用地
③ 變成商業(yè)用地及物流庫房、停車場等。
由于填埋場的特殊性,每一種用途都需要對垃圾垃圾降解后的土壤和環(huán)境情況,進(jìn)行有針對性的處理,否則會遇到一些與普通土壤不通的問題。因此我們建議在治理的同時(shí),需要結(jié)合該區(qū)域未來的規(guī)劃,做好有針對性的工作。
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