摘要:城市生活垃圾經填埋處理后,填埋場內部微生物的厭氧降解活動會使大部分的有機垃圾轉化為氣態(tài)的最終產物—即以甲烷和二氧化碳為主要成分的帶有不良氣味的填埋氣體,這部分氣體常被稱為臭味氣體,做好城市生活垃圾填埋場臭味治理,可極大程度降低填埋場運營和管理的難度,達到垃圾最終無害化處理的要求。
關鍵字:臭味治理,垃圾填埋
隨著垃圾成分的不斷降解以及淋溶損失,再加上垃圾在填埋時又難以被徹底均勻地壓縮,因而垃圾填埋場在其漫長的穩(wěn)定化過程中通常會出現不同程度的沉降從而可能會破壞最終覆蓋層的結構以及導致局部地區(qū)填埋氣體的溢漏,這部分溢漏的帶有不良氣味的氣體擴散,會對垃圾填埋場及周邊環(huán)境產生不良影響,采取切實措施來控制垃圾填埋場臭味氣體擴散對環(huán)境的破壞與污染,具有極為重要的現實意義。
一、填埋場臭味氣體的來源
經過對部分城市生活垃圾填埋場填埋現場勘察和監(jiān)測,發(fā)現臭味源主要來于三個方面:一是,如果填埋場填埋垃圾到了產生沼氣的旺盛期,沼氣產量會急劇增加;二是,如果降雨量較大,生活垃圾含水量增多,由于填埋場處于運行期,還不能對雨水進行徹底隔離,造成滲瀝液增多而產生出臭味;三是,超負荷運行帶來暴露作業(yè)面積氣味的揮發(fā)。
二、填埋場臭味氣體的危害性
填埋場釋放的氣體是填埋場內部一系列
物理、化學和生物反應的產物,一般由CH4、CO2和其它微量成分如N2、H2S、H2和揮發(fā)性有機氣體組成。填埋場沼氣的組成會因填埋垃圾的種類差別及填埋條件的差別而不同,一般組成如表1所示,即使同一填埋場,不同階段的氣體組成也有差別。
表1填埋場沼氣的組成[1]
組分 體積分數(干基)/% 組分 體積分數(干基)/% 組分 體積分數(干基)/%
甲烷 45~60 氧氣 0.1~1.0 氫氣 0~0.2
二氧化碳 40~60 硫化氫 0~1.0 一氧化碳 0~0.2
氮氣 2~5 氨氣 0.1~1.0 微量氣體 0.01~0.6
填埋場釋放的氣體若不采用適當的方式進行收集,則會在填埋場中累積并通過覆土層和缺乏有效防滲系統(tǒng)的側壁向場外釋放,可能會對安全和環(huán)境造成以下幾方面的危害:
1)會加重溫室效應垃圾填埋場以甲烷與二氧化碳為主要成分的填埋氣體必將會導致溫室效應的加強。
2)造成大氣污染一方面,填埋氣體導致其周邊地區(qū)臭氧氣體的形成,從而增加當地居民患癌的潛在可能性;另一方面,其釋放大量難聞氣體的成分中具有一定的毒性,因而也會對附近公眾的健康構成危害。
3)易對植被造成破壞生長于填埋場周邊的植物,由于其根系附近的氧氣直接被填埋氣體所替換或者被甲烷氧化細菌所消耗,因而很容易窒息死亡。另外,高濃度的二氧化碳與填埋氣體中的有毒微量氣體成分也會影響植物的正常生長。
4)對地下水的污染一些揮發(fā)性的有機污染物可以隨著填埋氣體的擴散遷移到垃圾填埋場周圍的地下水中,從而對地下水資源形成污染。
5)爆炸和火災甲烷本身無毒,但具有易燃和爆炸的特性,在有氧存在的條件下,甲烷的爆炸下限是4.9%,10%的填埋氣體與空氣的混合氣就有了爆炸的危險[2]。如果產生的大量釋放氣體處于無組織排放的狀態(tài),一方面對周圍大氣環(huán)境造成污染,另一方面對填埋場和周邊設施,以及填埋場運營人員的安全構成威脅,有重大的爆炸和火災隱患。
三、臭味氣體治理工程對策
為降低填埋場運營和管理的難度,現將工程對策歸納如下:
1)導氣井工程在現有垃圾填埋場導氣井氣體收集范圍之外新建填埋氣體導排井,一方面可以對原導氣井收集范圍之外的填埋氣體進行收集,另一方面也可對填埋氣體收集效果不理想區(qū)域的氣體進行輔助收集,以使總場區(qū)的填埋氣體達到良好效果;
2)輸氣管網工程新建導氣井由集氣支管引至填埋氣體集氣站,然后每一個集氣站由集氣干管串聯(lián)后由負壓抽氣設備抽至場外指定區(qū)域點燃處理。工程集氣支干管可采用直埋敷設,敷設深度不小于800mm,管道坡度基本隨地面坡度,地面坡度小于2%的地段;
3)集氣站工程集氣站工程起承上啟下的作用,集氣支管匯集的氣體首先在集氣站進行收集,然后通過集氣干管導出;
4)負壓抽氣工程在庫區(qū)外側指定區(qū)域布置負壓抽氣設備,對新建導氣井收集的填埋氣體進行被動導排后引至“火炬”點燃;
5)火炬燃燒工程所有由負壓抽氣設備抽出的填埋氣體最后都引入“火炬”進行燃燒的最終處理,點燃后的氣體成分以無色無味的二氧化碳和水蒸氣為主,可從根本上解決惡臭氣體污染問題;
6)滲瀝液導排工程填埋場滲瀝液導排難問題由來已久,鑒于各垃圾填埋場的具體情況,在新建導氣
系統(tǒng)工程的同時可以在第一層垃圾堆體上布設新的滲瀝液導排系統(tǒng),最終形成每層垃圾堆體有各自的滲瀝液導排系統(tǒng),從而解決垃圾堆體升高后滲瀝液導排難問題,大大減少填埋氣體的產生。
四、結論
1)城市生活垃圾填埋場臭味治理工程在技術上是可行的,可以有效收集并處理垃圾填埋場所產生的填埋氣體;
2)根據填埋場的地形條件、設計堆高和導氣設施綜合分析,在現有導氣井的基礎上對導氣井進行加密,提高填埋氣體的收集效率,收集到的填埋氣體采用火炬燃燒的方式處理,避免臭味污染擴散。
參考
文獻 [1]趙由才,龍燕,張華.生活垃圾衛(wèi)生填埋技術[M].化學工業(yè)出版社,2004.
[2]楊宏毅,盧英方.城市生活垃圾的處理和處置[M].
中國環(huán)境科學出版社,2006.
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