【文章內(nèi)容簡介】 美國177501667215平均注：《世界能源基金會雜志1995年2月44期》。國外垃圾焚燒技術(shù)近十多年來有較快的發(fā)展，其主要原因有：⑴隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)的發(fā)展，人民的物質(zhì)文化生活水平有了較大的提高；⑵燃料構(gòu)成發(fā)生了重大變化，人們由以燒煤為主改為了使用石油、煤氣、電；⑶出現(xiàn)了超級市場，人們購買到的食品大都經(jīng)過加工處理，大大減少廚余量；⑷各種物品大都改善或增加了包裝，導(dǎo)致垃圾成分發(fā)生了很大的變化，垃圾熱值有了明顯的提高；⑸能源的緊張，特別是石油危機之后，加速了垃圾能源的開發(fā)利用；⑹人們對環(huán)境保護日益關(guān)注，對填埋法防滲要求不斷提高，填埋場投資和運行費用均有所增加；⑺垃圾焚燒技術(shù)的進(jìn)步和完善，以及焚燒法本身獨特的優(yōu)點。諸多原因使焚燒法逐步為越來越多的國家或地區(qū)認(rèn)可和采用。堆肥法在國外一般較少使用，主要是投資要比填埋法高，接近焚燒；成本也要比填埋法高，而堆肥產(chǎn)品的運費和銷路及產(chǎn)品對土壤可能存在的重金屬污染的制約，也使得堆肥法的推廣和使用受到限制，因此堆肥法在國外發(fā)展也較緩慢。由上表可見，上述四大類的處理方法中，對垃圾進(jìn)行填埋處理的比例最高，約60%。如垃圾焚燒爐最早使用國英國，填埋法仍占90%；經(jīng)濟實力最強的美國，填埋法仍占67%；日本是土地奇缺和謀求廢物資源化能源化的經(jīng)濟強國，填埋法亦還占20%。工藝選擇選擇垃圾處理工藝的影響要素很多，除要滿足“三化”基本原則外，還應(yīng)考慮一些其它因素，如下表所示：三種垃圾處理方法比較填埋焚燒堆肥技術(shù)可靠性可靠，有一定經(jīng)驗可靠可靠，有一定經(jīng)驗操作安全性較好，注意防火好好選 址較困難，要考慮地形地質(zhì)條件，防止地表地下水污染，一般遠(yuǎn)離市區(qū)，運輸距離大于15公里最易，可靠近市區(qū)建設(shè)，運輸距離大于10公里。較易，僅需避開居民密集區(qū)，氣味影響半徑小于200米，運輸距離10～15公里。占地面積大小中等適用條件適用范圍廣，對垃圾質(zhì)量無嚴(yán)格要求要求垃圾熱值不小于900kal/kg從無害化出發(fā)，垃圾中生物可降解有機物不低于10%，從肥效出發(fā)大于40%。最終處理無需再處理占處理總量的25%左右的殘渣需作填埋處理非堆肥化需作填埋處理占總量的35%產(chǎn)品市場有沼氣回收的填埋場可作發(fā)電有余熱回收的焚燒場可作發(fā)電堆肥市場有一定困難能源化意義部分有有無資源回收無現(xiàn)場分選回收的實例，但有潛在可能性。垃圾分選，可回收部分物資，但取決于垃圾中可利用的百分比。作農(nóng)肥和回收部分廢品地面水污染有可能，但可采取措施減少可能性。在處理廠區(qū)無，但爐灰填埋時，其對地面水污染可能性與填埋相仿?？赡苄暂^小地下水污染有可能，雖可采取防滲保護，但仍然可能發(fā)生滲漏在處理廠區(qū)無，但爐灰填埋時，其對地面水污染可能性與填埋相仿。可能性較小大氣污染可用導(dǎo)氣、覆蓋壓實等措施控制可以控制，但二惡英等微量劇毒物尚難控制。有較微氣味，污染指標(biāo)超標(biāo)可能性不大。土壤污染限于填埋場區(qū)域無需控制堆肥制品中重金屬的含量管理水平一般最高較高單位投資11～26元/噸35～45元/噸15～30元/噸運行成本10～20元/噸30～35元/噸20～25元/噸 根據(jù)有關(guān)理論研究，在我國適宜的比例是：衛(wèi)生填埋法50%，堆肥法25%，焚燒法15%，其它10%，從基建投資方面分析衛(wèi)生填埋法最省，堆肥次之，焚燒法最貴。從經(jīng)營處理費用方面分析衛(wèi)生填埋法也最省。 但衛(wèi)生填埋法，因地質(zhì)條件不同，防滲設(shè)施要求不同，地形地貌不同，投資差異很大；運距不同，取土點不同，沼氣利用水平不同等處理費用差異也很大。焚燒法也因熱值不同，爐子熱效率不一樣，電價不同等處理費用差異也很大。總的來看，衛(wèi)生填埋法投資和處理費用有上升的趨勢，焚燒法投資和處理費用有下降趨勢，另國家規(guī)定垃圾發(fā)電強制并網(wǎng)，同時提高電價的政策也利于垃圾焚燒發(fā)電的發(fā)展。 對處理方法的選擇，項目單位應(yīng)根據(jù)實際情況和客觀條件，經(jīng)過方案對比，擇優(yōu)選用。對一個城鎮(zhèn)或地區(qū)應(yīng)以一種方法為主，輔之以其他方法，較理想的是發(fā)展成處理環(huán)衛(wèi)所，垃圾可燃成分高的用焚燒法，對建筑余土、煤渣含量高的垃圾直接填埋，其中在填埋場內(nèi)長期不能降解的廢輪胎、廢塑料等送至焚燒，對少量有機物含量高的垃圾還可用作堆肥。這樣雖然復(fù)雜些，但可使焚燒、堆肥、填埋各自發(fā)揮最好的優(yōu)勢。應(yīng)該指出，目前，任何方法其最終處置還是需填埋場與之配套。處理工藝的確定就我國當(dāng)前的經(jīng)濟發(fā)展水平而言，在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，衛(wèi)生填埋法仍是絕大部分城鎮(zhèn)處理垃圾的重要甚至唯一的方法。衛(wèi)生填埋法有如下特點：⑴是完全獨立的城鎮(zhèn)垃圾無害化處理方法；⑵是一切固體廢物的最終處理方法；⑶無需對垃圾進(jìn)行預(yù)處理；⑷處理成本相對較低；⑸處理技術(shù)相對簡單，利于推廣普及；⑹衛(wèi)生填埋場可選擇非耕地作為場址，如灘地、山谷、廢坑、洼地、溝渠等處，填埋場經(jīng)若干年后加以終場覆蓋，場地可作多種用途，實現(xiàn)土地的再利用。經(jīng)過以上各方案的比較和選擇，結(jié)合廣水市長嶺鎮(zhèn)的具體情況，生活垃圾灰渣量大，廚余量次之，可焚燒物更少。因此，選擇衛(wèi)生填埋的方法處理廣水市長嶺鎮(zhèn)的垃圾是正確的、可靠的、經(jīng)濟的。填埋場的結(jié)構(gòu)選擇填埋場結(jié)構(gòu)形式一般可分為五種類型：⑴普通厭氧填埋：工程設(shè)施簡單，填埋作業(yè)簡便，但不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；國外沒有此類型填埋場，國內(nèi)原早期建設(shè)的還有在使用。⑵厭氧衛(wèi)生填埋：無排滲導(dǎo)氣系統(tǒng)，衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)仍較低，國外已不使用，國內(nèi)原有垃圾填埋場大部分屬該類型。⑶改良型厭氧型衛(wèi)生填埋：衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)高，填埋作業(yè)簡便，國外生活垃圾填埋場一般采用這種形式；國內(nèi)新建填埋場如杭州、深圳等均屬該類型。我國建設(shè)部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)CJJ172004和CJ/T3037199GB168891997等標(biāo)準(zhǔn)均是按這類型填埋場制訂的。⑷準(zhǔn)好氧型衛(wèi)生填埋：根據(jù)有關(guān)資料表明，本類型滲漏液有機物濃度略低于改良型衛(wèi)生填埋，腐熟速度較快，但通氣管路多，作業(yè)繁瑣，比較少用。⑸好氧型衛(wèi)生填埋：衛(wèi)生條件好，垃圾腐熟快，但通氣管路多，且需鼓風(fēng)機鼓風(fēng)，不僅作業(yè)復(fù)雜而且技術(shù)上尚處于嘗試階段。我國包頭有類似型式，在干旱地區(qū)使用，可省去滲透液處理系統(tǒng)。綜上所述，本項目按改良型厭氧型衛(wèi)生填埋結(jié)構(gòu)設(shè)計。第二節(jié) 滲濾液處理工藝的選擇滲濾液處理方法簡介環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展是我國國策，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)垃圾填埋技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。滲濾液處理質(zhì)量的好壞是衡量一個城鎮(zhèn)垃圾填埋是否達(dá)到衛(wèi)生填埋標(biāo)準(zhǔn)的重要指示之一。垃圾滲濾液水質(zhì)復(fù)雜且不穩(wěn)定，污染物濃度甚高，BOD5為城鎮(zhèn)生活污水的數(shù)十倍乃至近百倍。在雨季，大量雨水浸泡填埋場里的垃圾，使其中可溶性的有機物溶出，產(chǎn)生高濃度的有機污水。由于垃圾滲濾液具有污染物濃度高、水質(zhì)水量變化幅度大的特點，因此在單獨建設(shè)與之配套的污水處理系統(tǒng)時，必須使垃圾滲濾液處理工藝盡可能的適應(yīng)這一特性。也正是基于上述原因，垃圾滲濾液的處理與一般城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水處理相比，在設(shè)計上要求更高，采用的處理工藝流程更復(fù)雜，相應(yīng)運行費用也較高。有條件時，一般應(yīng)優(yōu)先考慮接入城鎮(zhèn)污水廠合并處理。除了與城鎮(zhèn)污水廠聯(lián)合處理外，滲濾液現(xiàn)有處理方法包括土地處理法、物理化學(xué)法、生物處理法?，F(xiàn)簡單地介紹一下：⑴土地處理法土地處理法包括滲濾液回灌、塘和人工濕地等。其中，回灌法是目前使用較多、比較成熟的一種方法。滲濾液回灌，就是用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒃谔盥駡龅撞渴占降臐B濾液從其覆蓋層表面或覆蓋層下部重新灌入填埋場，利用填埋場這個“生物濾床”凈化滲濾液。根據(jù)工藝流程中布水系統(tǒng)的不同，滲濾液回灌可以分為表面灌溉、豎式井、水平井、噴灌和針注等五種方法。通過回灌可能提高垃圾層的含水率，增加垃圾的溫度和微生物活性。回灌法將填埋場當(dāng)作一個大的生物濾池，上層垃圾作為好氧生物濾池，下層作為厭氧生物濾池，并通過填埋層中土壤顆粒的過濾，離子交換吸附和沉淀等作用去除滲濾液中懸浮固體和溶解成份，同時微生物的作用使?jié)B濾液中的有機物和氮發(fā)生轉(zhuǎn)化，降低滲濾液污染物濃度，縮短填埋垃圾的穩(wěn)定化過程（使原需8～12年的穩(wěn)定化過程縮短4～5年）。其次，滲濾液通過在太陽照射下，強烈的蒸發(fā)作用可以減少滲濾液的產(chǎn)生量。雖然回灌方法具有適應(yīng)性好、穩(wěn)定化進(jìn)程快、投資省、運行和維護費用低等優(yōu)點，但也存在兩個主要問題：一是不能完全消除滲濾液，回灌法受填埋場物理和氣象條件的限制，仍有大量滲濾液須外排處理；二是回灌后的滲濾液仍需進(jìn)行處理方能排放，尤其是滲濾液在垃圾層中的循環(huán)，導(dǎo)致NH3N不斷積累，甚至最終使其濃度遠(yuǎn)高于其在非循環(huán)滲濾液中的濃度。綜合上述兩個原因外，我國處于垃圾填埋技術(shù)的發(fā)展階段，存在回灌滲濾液過程中的致病菌容易感染人群和污染空氣等環(huán)境衛(wèi)生問題，安全及設(shè)計技術(shù)問題，故該方法可作為臨時性處理方法，能達(dá)到減少滲濾液的目的，但不宜長期單獨使用。工程上可作為其他工藝方法的補充措施。⑵物理化學(xué)處理法物理化學(xué)法包括化學(xué)混凝沉淀、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、氣提、氨吹脫、活性炭吸附、膜分離、離子交換、膜滲析、反滲透、萃取、電解、高壓脈沖放電、蒸干、分子分解水處理工藝等多種方法。現(xiàn)對國內(nèi)外應(yīng)用較多的膜分離技術(shù)和分子分解水處理工藝進(jìn)行分析：①膜分離技術(shù)：膜技術(shù)的關(guān)鍵在于膜，膜是兩相之間的選擇性屏障，它是一種高分子材料，通過壓差的作用能將料液進(jìn)行選擇性分離的一種薄膜 。通過它進(jìn)行的分離過程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過濾器的不同在于：膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，這種過程是一種物理過程，不需發(fā)生相應(yīng)的變化和添加助劑，膜的厚度一般為納米級，依據(jù)其孔徑的不同，可將膜分為微濾膜超、納濾膜和反滲透膜。根據(jù)材料的不同，可分為無機膜和有機膜，廣泛應(yīng)用于廢水處理的納濾膜是由高分子材料組成的，如芳香族聚酰胺、聚酰聚氟合物等。交叉流膜工藝中各種膜的分離與截留性能以膜的孔徑、截留分子量和離子特性來加以區(qū)別。膜分離過程的分離動力是壓力差，通常采用泵作為動力，通過泵的加壓，使污水在膜系統(tǒng)中快速循環(huán)，這也防止了膜的污染。故膜系統(tǒng)都有兩個出口，一是回流液出口，二是透析液出口。當(dāng)污水在膜系統(tǒng)中快速循環(huán)時，流體呈交叉錯流狀態(tài)，懸浮固體無法積在膜上，這就是膜系統(tǒng)能夠長期運行的原因。在單位時間（hr）單位膜面積（m2）透析液流出的量（升）稱為膜通量（LMH），即過濾速度。影響膜通量的因素有：溫度、壓力、固體含量（TDS）、離子濃度、粘度等。膜分離過程具有過濾分離和濃縮兩大功能，是一種純物理過程，具有無相變化、節(jié)能、體積小、可拆分等特點，這種工藝廣泛應(yīng)用于廢水的治理和回用中。膜系統(tǒng)的主要優(yōu)點是：截污率較高，達(dá)80～90%；可組合拼裝，使出水水質(zhì)提升；占地?。蝗忾]系統(tǒng)，無臭氣污染問題。主要缺點是必須采用計算機自動化，運行成本高，對膜的依賴性強，日常維護工作量大，且對去除NH3N效果差。②分子分解水處理工藝（AMT）分子分解水處理工藝（Advanced Motecule deosition Wastewater Treatment ）是韓國技術(shù)人員開發(fā)的專利技術(shù)，是處理高濃度難降解有機廢水的物化處理裝置，在韓國已應(yīng)用于垃圾填埋場。AMT技術(shù)從物質(zhì)微觀分子結(jié)構(gòu)出發(fā)，通過系列物理化學(xué)作用，破壞污染物分子間的化學(xué)健，生成大量具有高度反應(yīng)活性的自由基，并被氧化性極強的羥基氧化為無機物，而殘余的污染物通過再次氧化、吸附、離子交換等作用使污染物礦化，成為COH2O、N2等，從而徹底降解污染物的物理化學(xué)方法。在污染物分子進(jìn)行分解過程中，AMT水處理技術(shù)集約了以下物理化學(xué)作用：電子碰撞和紫外線照射，超聲波和生化學(xué)微化氧化。各反應(yīng)單元的作用如下：：當(dāng)污染物分子受到具體高能的高速運動電子轟動時，或吸收光子后，分子間化學(xué)鍵斷裂，從而進(jìn)入激發(fā)態(tài)，形成相應(yīng)的自由基，這些自由基極易與溶解氧或其他氧化劑反應(yīng)；：存在于液體中的微生物在超聲波的作用下會產(chǎn)生振動、生長、崩潰、閉合的動力學(xué)過程，該過程是一種集中聲場能量并迅速釋放的絕熱過程，又稱為超聲空化效應(yīng)。水溶液發(fā)生超聲空化時，物系可劃分為空化氣泡、空化氣泡表面層和液相主體區(qū)域。由于空化氣泡內(nèi)具有約1900～572K的高溫和超過500atm的高壓，所以對于如鹵代脂肪、長鏈脂肪烴等非極性易揮發(fā)物質(zhì)，將在空化氣泡內(nèi)直接燃燒或熱分解。而在空化氣泡表面層，該層是圍繞氣相的一層超熱液相層，由于水呈超臨界狀態(tài)，使得許多有機物，如苯、硝基苯、酚類等可與空氣和水完全互溶，這樣可以使氧化反應(yīng)均相進(jìn)行，提高反應(yīng)速率。由于空化效應(yīng)，水蒸汽可熱解產(chǎn)生大量的OH，OH具有極高的氧化還原電位，OH可能氧化包括難以生物降解的各種有機物并使之礦化。另外，超聲波在電磁場的協(xié)同作用下，會使在場內(nèi)運動的電子得以加速，當(dāng)電子的能量大于分子間結(jié)合力時，分子間化學(xué)鍵就會斷裂并生成性質(zhì)活躍的自由基。：永久磁場和高變磁場的協(xié)同作用，不僅會使在場內(nèi)運動的自由電子運動方向不斷發(fā)生變化，并且在超聲波的作用下，能提高在磁場中運動的電子的動能。另外，磁場的作用有助于改善反應(yīng)條件，加快反應(yīng)速度。在以上各單位綜合作用下，水和水中污染物分子主要發(fā)生如下反應(yīng)：H2O → e + H+ OH+ H2O2 + H+R + e → R++ 2eR+→ R1++ R2 R+→ R2++ R1 R + OH → Roxid式中，R—有機物分子 R+—自由基 Roxid—最終氧化物與活性污泥法相比，AMT技術(shù)具有以下特點：有毒物質(zhì)如總鹽量、重金屬、NH酚、甲醛等對微生物有抑制性，而ATM工藝不存在抑制物質(zhì)；活性污泥法的處理效率與水溫有關(guān)，而ATM適用于水溫不高于80℃的任何環(huán)境；活性污泥法系統(tǒng)啟動時間長，且停止后須重新培養(yǎng)微生物，AMT工藝可以隨時啟動運行；活性污泥法有大量剩余污泥，要對污泥進(jìn)行無害化處理，而ATM工藝產(chǎn)生的污泥穩(wěn)定性好、粘度低、易脫水、不易腐敗變質(zhì)；活性污泥法的出水要經(jīng)過消毒處理，否則存在細(xì)菌、致病菌等二次污染，而ATM工藝不存在致病菌污染問題；活性污泥法的出水溶解氧量低，造成收納水體缺氧，而ATM工藝的出水溶解氧濃度高，并對收納