发展研究:生活垃圾填埋场产污节点及环境监管要点和对策分析
发布时间: 2019年08月13日       来源:绿色上海       【字体:


李治宏

 

垃圾填埋场的恶臭污染是全球广泛关注的环境问题。目前,我国城市生活垃圾大多数进行卫生填埋,但在填埋过程中由于有机物的腐败分解不可避免地会产生恶臭污染。恶臭气体中含有多种有毒有害物质,可能对人类生存及环境可持续发展造成严重影响,国内的一些垃圾填埋场因臭气问题,与周边生态环境以及周围居民的生活环境之间的矛盾时有发生。垃圾填埋场恶臭污染的控制与防治已迫在眉睫。

 

一、垃圾填埋场处理工艺与恶臭污染环节分析

(一)生活垃圾填埋场工艺及分析

生活垃圾填埋场处理工艺主要涉及垃圾进场及转运、场内短驳和卸料、垃圾的铺平碾压、垃圾填埋区作业面日覆盖、填埋气和渗滤液的收集处理、完成封场等六大工艺系统。


6-垃圾卫生填埋场充气膜结构密闭作业设施.jpg

垃圾卫生填埋场充气膜结构密闭作业设施


在垃圾进场及转运、场内短驳和卸料环节中,集装垃圾由于经过压缩和密闭处理,不会和外界环境接触,所以几乎不产生恶臭污染。而散装垃圾经过长距离运输,在厌氧环境中产生大量臭气,在转运、短驳环节不可避免地会有恶臭气体扩散。卸料时,填埋区处于一个开放的环境,会产生巨大的恶臭污染,影响周边环境。因此,这两个环节的恶臭污染主要产生于散装码头的散装垃圾卸船装车部分、经陆运进入基地的散装垃圾以及卸料过程。

垃圾的铺平碾压环节是生活垃圾填埋场恶臭污染最严重的部分。由于垃圾倾倒、推平、压实过程都是在完全露天的情况下进行的,恶臭污染属于敞开式无组织排放面源,产生量大、持续时间长、影响范围广,且无法及时加盖密封,气体收集十分困难,所以导致恶臭情况非常严重。

垃圾填埋区作业面日覆盖环节是生活垃圾填埋过程中减少对环境影响较为重要的一个应急措施。该项措施可以有效减少恶臭气体敞开式无组织排放面积,降低恶臭气体排放量,减少对周边环境的影响。但由于作业面积较大,第二天还要在该区域进行填埋作业,所以日覆盖并没有像封场覆盖那样对作业面完全封闭,而气体分子是不规则运动的,所以很容易从膜间隙跑出,在空气中散播。

在填埋气和渗滤液的收集处理过程中,由于甲烷是可燃性气体,在空气中浓度达到5%-15%时可能会引起火灾和爆炸,所以针对填埋气的处理要求较高,不会有填埋气泄漏,也就不会有异味产生。针对渗滤液的处理,由于大型填埋场渗滤液多以及渗滤液处理的工艺特点,渗滤液的收集池和渗滤液调节池都是露天的,并且面积大,对异味难以收集和避免,所以,在调节池周边也是会有恶臭气体产生。

在填埋场填埋作业完成后的封场阶段,由于目前的技术非常先进,封场工作做得到位,基本不会有恶臭泄漏。

(二)污泥填埋场工艺及分析

污泥填埋场工艺主要涉及污泥进场及转运、场内短驳和卸料、固化预处理、填埋和堆体整平、污泥堆体覆盖等五个流程。各工艺流程基本和生活垃圾填埋场工艺相似。由于污泥的运输、短驳过程与散装垃圾类似,未做密闭处理,所以恶臭气体会扩散至空气中。固化预处理工程由于需要露天翻抛晾晒,填埋堆体时需要露天作业,所以该过程臭气污染也同样严重。

(三)恶臭污染环节分析

综上所述,目前,垃圾填埋场的恶臭污染环节主要存在于以下区域:一是散装垃圾码头和污泥转运码头;二是生活垃圾填埋库区的作业平台;三是污泥预处理区和填埋库区;四是渗滤液处理厂,特别是渗滤液调节池区域。


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散装垃圾进场环节

 

二、垃圾填埋场恶臭污染治理方法

城市生活垃圾在处理、收集、转运和填埋的各个环节都会因其内有机物的降解腐烂等原因而产生一定量的氨、硫化氢、有机胺、甲烷等既有害又有异味的气体。

目前,垃圾填埋场的主要策略是减少恶臭气体的无组织排放,加大收集力度,缩小扩散范围,降低恶臭气体浓度。首先,利用HDPE膜对正在作业的垃圾填埋区进行日覆盖和中期覆盖的操作,同时提升作业效率,减少作业暴露面,以期最大程度减少恶臭气体的排放面积。其次,完善导排气系统,加密导气井,铺设膜下导气管道,采取负压收集填埋气的手段,提高填埋气收集率,从源头降低无组织排放臭气量。最后,在关键区域,采取风炮喷洒除臭剂等措施,吸附或中和臭气,从而抑制臭气的扩散。

 

三、垃圾填埋场恶臭污染治理中存在的问题

虽然垃圾填埋场采取了各种措施减少和降低恶臭污染,但是目前填埋场臭气控制效果不佳,对周边居民生活造成了较为严重的影响,臭气控制主要存在如下问题:

(一)填埋场恶臭污染物组成成分复杂,缺少针对性的治理方法

垃圾填埋场恶臭污染物的组成成分比较复杂,且不同的臭源点恶臭物质种类及组成成分不同,臭源点的分布及强弱随填埋场的垃圾进场量及作业实施计划情况不断变化,这些臭源点的分布与强弱仅凭借场内操作人员的感官经验进行判别。目前没有恶臭方面专业的在线自动监测设备,导致较难及时反映填埋场的臭气特征,造成所采取的除臭措施针对性不强,处理方法与药剂的使用上存在盲目性、滞后性和针对性不强、效果差的情况。

(二)填埋场恶臭污染物产生因素繁多,缺乏相关的科学研究

导致恶臭污染物产生的因素较多,目前对填埋场的环境温度、大气压、填埋深度、垃圾和污泥组成成分与恶臭物质产生的相关性缺乏深入研究。恶臭物质在传输、扩散过程中的降解、转化与气象条件关系未摸清,影响恶臭强度消减的关键因素以及可控制关键环节有待研究。且相关因素的各季节气候动态变化特征、影响臭气的关键性因素、垃圾的物理及化学性质与恶臭物质产生之间的特征、恶臭物质散发强度及降解、转化过程中与环境因素、垃圾来源及新鲜程度的相关性较难研究。

(三)填埋场作业面和污泥预处理区露天作业,封场前填埋气收集效率低

填埋场作业面和污泥预处理区域是填埋场里恶臭污染最严重的地方。由于生活垃圾填埋场作业面裸露和污泥需要露天作业进行翻抛晾晒,很难实施密封和恶臭气体收集,导致非常严重的恶臭问题。

填埋场白天作业时,由于裸露作业面,导致不能对填埋气进行有效收集。此外,填埋场过渡性覆盖状况(中间覆盖、日覆盖)也不理想,导致填埋气依然会从膜与膜的缝隙之间释放出来,对填埋气的收集也很有限,恶臭情况依然严重。另外,一些填埋气收集井由于垃圾不均匀沉降造成气密破损,需要检查与修护,很难全部运行,也直接影响到填埋气收集率,从而导致未被收集到的填埋气扩散到大气中散发恶臭气体。

 

四、垃圾填埋场恶臭污染监管要点分析及综合治理思路

(一)填埋场恶臭污染监管要点分析

目前,垃圾填埋场恶臭源主要存在于五个区域,分别是散装垃圾码头和污泥转运码头、生活垃圾填埋库区的作业平台、污泥预处理区和填埋库区、渗滤液处理厂。这些区域,是监管工作的重中之重。

(二)综合治理的思路和方向

1.加快推进生活垃圾前端分类工作,积极推行垃圾集装化运输,研究污泥密闭化运输,尽快关闭散装码头。

首先应该从源头控制,加快推进生活垃圾前端分类工作,通过源头分类,减少填埋场垃圾的腐败进程。同时根据之前上海垃圾集装化运作的经验,尽快全面覆盖生活垃圾集装化收集和运输,确保垃圾在进入填埋库区前不和空气接触,减少恶臭散发。最后,由于垃圾填埋场还处置部分市政污泥,污泥转运过程中的恶臭污染也很严重,所以下一阶段应该尽快研究污泥密闭化运输的相关技术和方法,减少转运阶段恶臭污染。

2.加强填埋场现场管理,尽快推行垃圾填埋场作业面和污泥预处理区全密闭化作业,减少恶臭产生面积。

由于生活垃圾填埋场每天要处理巨量的垃圾,需要改进填埋作业方式,以更高的作业效率来保证工作完成。要建立信息化管理运作,实现对全场情况的全面自动监控,通过大数据等,利用技术手段对垃圾车、填埋现场进行调配和控制,设计最优路径和方式,以期减少车辆运输和卸料过程中的异味扩散。加强对填埋作业区日覆盖环节的管理,积极研究新型覆盖膜材料,减少由于日覆盖不完全和频繁进行日覆盖操作而导致的恶臭气体排放。同时尽快推行垃圾填埋作业面的全密闭填埋作业方式,2010年我国首列充气膜结构密闭作业设施在北京安定垃圾卫生填埋场建成运行,该设施不仅可以实现垃圾填埋场的恶臭控制,还能实现渗滤液的减量排放,是一个很不错的选择。同时应积极研究将污泥预处理过程完全密闭,改在室内完成,通过室内鼓风、加热等措施,完成污泥的固化处理。通过对两大恶臭重点区域的密闭化改造,将会大幅度降低填埋场的恶臭污染。

 

8-生活垃圾填埋区作业面.jpg

生活垃圾填埋区作业面

 

9-生活填埋场垃圾填埋区作业面日覆盖环节.jpg

生活填埋场垃圾填埋区作业面日覆盖环节

 

3.加强监管工作,推进恶臭工作基础性研究,开展恶臭污染针对性治理工程。

恶臭污染是一个影响人们生活的严重问题,政府各部门应该厘清职责,加强监管,严格要求运营企业按照要求在填埋场进行作业。由于恶臭污染所涉及的因素较多,目前针对垃圾填埋场的情况,仍然没有特别详细和针对性的文献,政府应该鼓励企业根据目前所存在的问题,或联合高校科研院所,或依靠企业本身进行针对性研究,提出建设性的意见和建议。

卫生填埋在短期内仍是我国主流的垃圾处理方式,虽然目前国内大城市都拥有或是计划建造垃圾焚烧设施,但是随着城市的快速发展,产生的垃圾量连年增长,卫生填埋依然会是一个城市处理生活垃圾的重要手段,所以针对卫生填埋过程中的恶臭控制工作依然刻不容缓。

 

(作者单位:上海市废弃物管理处)

(本文由作者供图)