三峽庫(kù)區(qū)垃圾污染現(xiàn)狀及治理技術(shù)

1、第一作者:席北斗,男,1970年出生,清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系博士生,主要從事固體廢物處理處置工作,已發(fā)表文章15篇。三峽庫(kù)區(qū)垃圾污染現(xiàn)狀及治理技術(shù)席北斗1劉鴻亮1孟偉1黃國(guó)和2曾光明2(1.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院,北京100012; 2.湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系,長(zhǎng)沙410082摘要如何搞好三峽庫(kù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)已成為全世界關(guān)注的課題。介紹了庫(kù)區(qū)生活垃圾污染現(xiàn)狀,并根據(jù)庫(kù)區(qū)生活垃圾的特性及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和自然條件,對(duì)三峽庫(kù)區(qū)生活垃圾的綜合治理進(jìn)行了系統(tǒng)研究,建議三峽庫(kù)區(qū)垃圾實(shí)行分類收集,系統(tǒng)地將城區(qū)生活垃圾的管理、收集、運(yùn)輸和處理等各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來(lái),逐步建立起高效完善的現(xiàn)代化城市生活垃圾管理

2、體系。重點(diǎn)介紹了準(zhǔn)好氧垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)和CBS (C entral Biolog ical S ystem 城市生活垃圾高效菌種堆肥技術(shù)。秭歸、巴東等燃煤區(qū)生活垃圾含無(wú)機(jī)物成分較高,建議選用準(zhǔn)好氧填埋技術(shù);涪陵、開(kāi)縣、忠縣等燃?xì)鈪^(qū)生活垃圾有機(jī)物成分較高,已具備一定的資源化價(jià)值,高效菌種CBS 堆肥技術(shù)在燃?xì)鈪^(qū)具有廣闊的前景。關(guān)鍵詞三峽庫(kù)區(qū)生活垃圾綜合治理準(zhǔn)好氧填埋高效菌種CBS 堆肥技術(shù)Study on current status and treatment technology of municipal solid wastes in Three -gorge Reservoir area

3、 X i Beid ou ,L iu H ongliang ,M eng W ei ,et al .Chinese Research A cad emy of E nv ir onmental S cience ,Beij ing 100012Abstract :When it co mes t o T hr ee -g or ge Reserv oir engineer ing ,envir onment pr o tectio n is w or th no ticing .T he info rmation as to cur r ent status and treat ment te

4、chnolog y of municipal solid w astes (M SW is int ro duced .A fter ponder ing all o f t echnolo gies and att ributes of M SW ,it is better to practice so rting ,co llecting ,distr ibuting and r ecy cling.M or eov er,to dispo sa l M SW,Semi-aero bic landfill ty pe is prefer able in gas-fir ed ar ea s

5、uch as Zigui and Ba do ng ,Centr al Bio lo gical Sy st em (CBS co mposting techno lo gy is advisable in co al -fir ed a reas such as Fuling ,Zho ng x ian and K aix ian.Keywords :T hr ee-g or ge R eser vo ir M unicipal so lid w astes T r eatment techno log y Semi-aero bic landfill type CBS co mpo sti

6、ng三峽工程舉世矚目,如何搞好三峽庫(kù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)已成為全世界關(guān)注的課題。從庫(kù)區(qū)實(shí)地考察的情況看,固體廢物對(duì)三峽環(huán)境造成極大的威脅,目前庫(kù)區(qū)各地市生活垃圾多為露天堆放、沿江傾倒,造成江面垃圾增加,長(zhǎng)江水質(zhì)污染。沿江垃圾處理盡管已有規(guī)劃,但存在著選址不當(dāng)、工藝技術(shù)落后等問(wèn)題;僅有少量垃圾進(jìn)行土法焚燒或簡(jiǎn)易填埋,二次污染嚴(yán)重。同時(shí)三峽成庫(kù)后水位上升,流速減緩,污染物擴(kuò)散能力降低,水體自凈能力減弱。為了控制庫(kù)區(qū)污染和防止成庫(kù)后水體發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化,三峽庫(kù)區(qū)垃圾處理勢(shì)在必行,而庫(kù)區(qū)處在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),垃圾處理任重而道遠(yuǎn)。所以有必要根據(jù)庫(kù)區(qū)垃圾特性、庫(kù)區(qū)地形地貌、水文地質(zhì)及氣候氣象等特點(diǎn),開(kāi)展經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的

7、垃圾處理技術(shù)研究。1三峽庫(kù)區(qū)生活垃圾現(xiàn)狀1.1生活垃圾特性及規(guī)模根據(jù)考察結(jié)果,庫(kù)區(qū)垃圾人均產(chǎn)量約在0.71.2kg /d,垃圾成分見(jiàn)表1。表1庫(kù)區(qū)垃圾成分(平均項(xiàng)目有機(jī)物/%無(wú)機(jī)物/%紙類/%塑類/%織物/%玻璃/%金屬/%其他/%低位熱值/kJ /k g秭歸21.0159.24 2.107.300.60 4.00.2 1.53000巴東40.5435.25 4.8410.46 4.10 3.320.50 1.03325.3巫山22.763.72 4.2 6.7 1.10.60.30.63465.6云陽(yáng)39.548.15 3.47.20.3 1.150.1-萬(wàn)洲28.250.3 2.98.2

8、4.0 4.20.3 1.9-忠縣69.935 3.5 5.10.40.70.3 1.0-開(kāi)縣65.1330.62 1.3 1.570.780.380.22-涪陵53.327.40.98.00.9 1.90.27.1-長(zhǎng)壽34.445.97.87.72.11.4-4587.83091.2垃圾污染及治理狀況生活垃圾污染已成為庫(kù)區(qū)一大公害,垃圾不僅占用大量土地、污染環(huán)境、吞噬土地,而且污染飲用水源,釋放有毒有害氣體,危害人們身心健康。目前庫(kù)區(qū)城市生活垃圾總量超過(guò)200萬(wàn)t/a,生活垃圾機(jī)械清運(yùn)程度低,各區(qū)縣僅為30%40%。處理方式多為露天堆放或簡(jiǎn)易填埋,無(wú)害化處理率僅8%,各區(qū)縣現(xiàn)僅有的幾個(gè)垃圾

9、處理場(chǎng)因剩余庫(kù)容量小,位于人口密集區(qū),二次污染嚴(yán)重,需逐步封場(chǎng)。沿江的其他區(qū)縣多數(shù)談不上處理,基本上是沿江河兩岸傾倒垃圾,以致兩岸垃圾堆場(chǎng)已達(dá)620處,約398萬(wàn)余t,造成江面垃圾增加,長(zhǎng)江水質(zhì)污染。1.3垃圾收集、處理中遇到的主要問(wèn)題(1管理體系不完備。三峽庫(kù)區(qū)垃圾收集、儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)缺少,需進(jìn)一步加強(qiáng)環(huán)衛(wèi)設(shè)施建設(shè)。為保證居民健康、改善城市環(huán)境衛(wèi)生及城市容貌,“垃圾處理規(guī)劃”應(yīng)系統(tǒng)地將城區(qū)生活垃圾的管理、收集、運(yùn)輸和處理等各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),逐步建立起高效完善的現(xiàn)代化城市生活垃圾管理體系。(2垃圾處理技術(shù)落后?，F(xiàn)有垃圾貯集場(chǎng)存在選址不當(dāng)、規(guī)模偏大、易造成二次污染等問(wèn)題,使得垃圾處理工程可行性差

10、,經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益均達(dá)不到預(yù)期目的。2垃圾收集、處理技術(shù)選擇2.1垃圾分類收集技術(shù)目前,三峽庫(kù)區(qū)采用的垃圾收集運(yùn)輸方法是將可回收資源、廚房食物垃圾及不可回收物完全混合,造成垃圾總產(chǎn)量高,可回收資源受到嚴(yán)重污染,再利用價(jià)值降低,同時(shí)增大了后續(xù)處理工藝的負(fù)荷。建議庫(kù)區(qū)移民搬遷新城實(shí)行垃圾“分類收集”系統(tǒng),垃圾從源頭分類,分別運(yùn)輸,避免重復(fù)勞動(dòng),提高效率,增加可回收資源的利用價(jià)值,減少預(yù)處理,降低后續(xù)處理的費(fèi)用。分類收集后的垃圾或回收再生處理或填埋,或堆肥,可實(shí)現(xiàn)垃圾的減量化、資源化和無(wú)害化。2.2在燃煤區(qū)采用準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)2.2.1衛(wèi)生填埋技術(shù)研究現(xiàn)狀近幾年來(lái),我國(guó)垃圾填埋場(chǎng)建設(shè)日趨完

11、善,在廣州、杭州、蘇州、成都、北京等城市,一批具有較高水平的垃圾填埋場(chǎng)相繼建成或正在籌建和建設(shè)之中。如日處理量2000t的北京阿蘇衛(wèi)衛(wèi)生填埋場(chǎng),北神樹(shù)垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng),安定垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng),海淀區(qū)六里屯垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng);日處理量1200t的廣州大田山衛(wèi)生填埋場(chǎng)和相同規(guī)摸的杭州天子嶺衛(wèi)生填埋場(chǎng);日處理量350t的廣州中山市衛(wèi)生填埋場(chǎng);日處理1000t的蘇州七子山、廣州里坑、福州紅廟嶺等垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng);日處理量210t的包頭青山衛(wèi)生填埋場(chǎng)等。除上述外,深圳目前基本建成日處理量20002500t的下坪衛(wèi)生填埋場(chǎng)。但是,真正能滿足衛(wèi)生填埋標(biāo)準(zhǔn)的填埋場(chǎng)并不多。許多填埋場(chǎng)因?yàn)橥顿Y受限而無(wú)法按設(shè)計(jì)要求建造能達(dá)到環(huán)

12、境保護(hù)目的的滲濾液襯層收集系統(tǒng)。另外由于沒(méi)有很好的壓實(shí)機(jī)械,這些填埋場(chǎng)未達(dá)使用年限就填滿封場(chǎng)。只有少數(shù)城市建成達(dá)到或基本達(dá)到無(wú)害化處理標(biāo)準(zhǔn)的衛(wèi)生場(chǎng),除北京阿蘇衛(wèi)填埋場(chǎng)在場(chǎng)底局部地區(qū)鋪設(shè)膨潤(rùn)土板、深圳市在建設(shè)的下坪衛(wèi)生填埋場(chǎng)底全部采用HDPE人工合成襯層外,其余衛(wèi)生填理場(chǎng)幾乎都是采用粘土防滲。總的來(lái)說(shuō),城市垃圾無(wú)害化處理技術(shù)尚不完善,無(wú)害化處理程度還比較低1,2。2.2.2準(zhǔn)好氧垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)衛(wèi)生填埋是在垃圾填埋經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在垃圾填埋的實(shí)踐中,逐步形成科學(xué)的垃圾填埋方法。衛(wèi)生填埋對(duì)生活垃圾成分無(wú)特殊要求,處理費(fèi)用低(不到堆肥的1/2,垃圾焚燒的1/3,管理與運(yùn)行方便。通過(guò)實(shí)地考察、技術(shù)方案比

13、較,建議庫(kù)區(qū)燃煤區(qū)(如秭歸、巴東、巫山等地區(qū)的生活垃圾處理近期以衛(wèi)生填埋為主,使垃圾處理場(chǎng)更經(jīng)濟(jì)、實(shí)用,適合庫(kù)區(qū)特點(diǎn)。準(zhǔn)好氧型衛(wèi)生填埋是在改良型厭氧衛(wèi)生填埋的基礎(chǔ)上,不需鼓風(fēng)設(shè)備,只需增大排氣、排水管徑,擴(kuò)大排水和導(dǎo)氣空間,使排氣管與滲濾液收集管路相通,排氣、進(jìn)氣形成循環(huán),在填埋地表層、集水管附近、立渠或排氣設(shè)施左右成為好氧狀態(tài),從而擴(kuò)大填埋層的好氧區(qū)域,促進(jìn)有機(jī)物分解?？諝饨咏涣说奶盥駥又醒氩糠值忍幊蔀閰捬鯛顟B(tài),在厭氧狀態(tài)領(lǐng)域,部分有機(jī)物被分解,還原成硫化氫,垃圾中含有的鎘、汞、鉛等重金屬離子與硫化氫反應(yīng),生成不溶于水的硫化物,存留在填埋層中。這種好氧、厭氧相結(jié)合的填埋場(chǎng)稱為準(zhǔn)好氧衛(wèi)生填埋

14、。準(zhǔn)好氧衛(wèi)生填埋場(chǎng)與普通衛(wèi)生填埋場(chǎng)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):(1由于導(dǎo)氣系統(tǒng)比一般衛(wèi)生填埋所用排氣管徑大,間距小,因此,垃圾分解產(chǎn)生的氣體易于排出,填埋場(chǎng)安全性好;(2準(zhǔn)好氧填埋為垃圾的降解提供了有利條件,因此垃圾分解較快,堆體穩(wěn)定速度快,便于填埋場(chǎng)地的穩(wěn)定與修復(fù);(3準(zhǔn)好氧填埋很好地控制了硫化氫等臭氣的產(chǎn)生,因此填埋場(chǎng)相對(duì)較衛(wèi)生;(4準(zhǔn)好氧填埋垃圾所產(chǎn)生的滲濾液其COD Cr、BOD、氨氮濃度比一般衛(wèi)生填埋場(chǎng)低1.52310倍,縮減了垃圾滲濾液處理費(fèi)用。根據(jù)三峽庫(kù)區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展實(shí)際情況,建議在秭歸、巴東、巫山等燃煤地區(qū)的生活垃圾處理采用準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)。2.3在燃?xì)鈪^(qū)采用高效菌種CBS堆肥新技術(shù)2.

15、3.1堆肥技術(shù)及其在三峽庫(kù)區(qū)應(yīng)用前景從庫(kù)區(qū)燃?xì)鈪^(qū)垃圾成分看,已有一定資源化價(jià)值,垃圾堆肥不僅能有效解決城市生活垃圾的出路,也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了適用的腐殖土3。庫(kù)區(qū)經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)為主,農(nóng)業(yè)中又以種植業(yè)為主,有耕地90.8萬(wàn)m2。三峽庫(kù)區(qū)人多地少,土壤貧瘠,土壤中有機(jī)質(zhì)含量低(有些山地有機(jī)質(zhì)含量不到1%,明顯低于美國(guó)土地有機(jī)質(zhì)含量2.5%4%,由于庫(kù)區(qū)使用化肥,缺少有機(jī)肥投入,大量氮隨雨水沖入長(zhǎng)江(約有60%化肥隨水被沖走,對(duì)庫(kù)區(qū)水體造成嚴(yán)重污染,使農(nóng)業(yè)環(huán)境日趨惡化,并且成庫(kù)后有發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的可能。同時(shí)庫(kù)區(qū)垃圾可堆肥部分越來(lái)越多,大量的城市垃圾加上糞便,經(jīng)堆肥無(wú)害化處理后,每年可得到百萬(wàn)噸的堆肥,可有效

16、防止土地有機(jī)肥力減退,維持農(nóng)作物長(zhǎng)期的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn),解決庫(kù)區(qū)垃圾出路問(wèn)題,保護(hù)三峽庫(kù)區(qū)水質(zhì),因此垃圾堆肥在庫(kù)區(qū)有著廣闊的前景。2.3.2高效菌種CBS堆肥技術(shù)高效菌種CBS堆肥技術(shù)是將高效菌種和旋轉(zhuǎn)式生物反應(yīng)罐有機(jī)結(jié)合在一起的“生化種菌處理系統(tǒng)”,該工藝主要利用特殊的微生物工程菌(是由光合成菌、乳酸菌、酵母菌、放線菌等功能各異的多種微生物復(fù)合培養(yǎng)的活菌制劑,促進(jìn)垃圾的快速分解4。利用CBS旋轉(zhuǎn)式生物反應(yīng)罐的不斷翻拌,保證有足夠的氧氣、濕度,合適的pH、C/N比及充分混合等條件,為微生物活動(dòng)提供了最佳的條件,從而增強(qiáng)微生物活力,形成高效發(fā)酵效應(yīng),進(jìn)而產(chǎn)生70 80的高溫,在連續(xù)4d的高溫下,幾乎所有

17、有毒害物質(zhì)及雜草的種子都將被高溫所殺死,所以最終的產(chǎn)品將是一個(gè)穩(wěn)定、酸堿值近乎中性的高效生物有機(jī)肥。經(jīng)過(guò)樣品的化學(xué)分析,合理添加N、P、K 等成分,可制作精致高效的有機(jī)復(fù)合肥5。工藝流程見(jiàn)圖1。該技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):(1同時(shí)解決兩大廢棄物城市固體生活垃圾和污泥處理的難題;(2堆肥效率高,僅需4d垃圾即可腐熟;(3封閉式設(shè)計(jì),可消除整個(gè)處理過(guò)程中的臭氣;(4沒(méi)有任何研磨工藝,一些可回收的物質(zhì)仍以完整的形式通過(guò)微生物發(fā)酵罐, 并很容易與有機(jī)物分離開(kāi)來(lái),便于回收利用;(5經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵罐的高溫發(fā)酵作用,原廢物中的病原體被殺死,不僅成品肥料中病原體的測(cè)試結(jié)果衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),而且那些剩余的廢物也不會(huì)產(chǎn)生病原體污

18、染。根據(jù)研究結(jié)果,建議三峽庫(kù)區(qū)燃?xì)鈪^(qū)堆肥工藝采用先進(jìn)的高效菌種CBS堆肥技術(shù)。圖1生活垃圾、污泥生物降解生產(chǎn)生物有機(jī)肥工藝流程3結(jié)論與建議3.1結(jié)論(1三峽庫(kù)區(qū)垃圾污染嚴(yán)重,對(duì)庫(kù)區(qū)造成極大威脅,垃圾處理已迫在眉睫。(2庫(kù)區(qū)部分垃圾處理存在設(shè)計(jì)規(guī)模偏大、選址不當(dāng)、技術(shù)落后及易造成二次污染等問(wèn)題。(3根據(jù)目前三峽庫(kù)區(qū)垃圾成分和當(dāng)?shù)刈匀唤?jīng)濟(jì)條件,垃圾堆肥和衛(wèi)生填埋是比較適宜的技術(shù)。(4準(zhǔn)好氧填埋對(duì)于保證庫(kù)區(qū)水質(zhì),降低滲濾液濃度,加速填埋場(chǎng)穩(wěn)定具有無(wú)比的優(yōu)越性。(5CBS城市垃圾生化菌種堆肥技術(shù)適用于庫(kù)區(qū)有機(jī)物成分較高的燃?xì)鈪^(qū),對(duì)于改善三峽庫(kù)區(qū)環(huán)境,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量大有益處。3.2建議(1法制管理。

19、庫(kù)區(qū)環(huán)境污染治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù),必須嚴(yán)格制定法律法規(guī)和管理制度,用法律的形式將城市垃圾的管理列入城市建設(shè)規(guī)劃之中。庫(kù)區(qū)垃圾有了管理依據(jù),明確了治理目標(biāo),政府機(jī)構(gòu)就可以強(qiáng)化垃圾處理,保證三峽工程的順利建設(shè)、運(yùn)行,確保庫(kù)區(qū)人民有一個(gè)良好的工作與生活環(huán)境。(2制定垃圾處理行動(dòng)計(jì)劃,從規(guī)模、選址、處(下轉(zhuǎn)第320頁(yè)311法分別測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表1。同時(shí)對(duì)所分析的水樣做了6次Cr(的標(biāo)準(zhǔn)加入回收實(shí)驗(yàn),回收率在98.0%105.5%之間。另外根據(jù)文獻(xiàn)5以二苯碳酰二阱分光光度法做了對(duì)比,結(jié)果(見(jiàn)表1令人滿意。表1樣品測(cè)定結(jié)果樣品二苯碳酰二阱分光光度法/ gmL-1本法測(cè)定值/ gmL-1平均值/ gmL

20、-1RSD/%原電鍍廢水55.856.7,54.5,55.4,55.8,54.9,55.755.5 1.3處理后廢水0.7510.756,0.754,0.750,0.748,0.754,0.7430.7490.72參考文獻(xiàn)1楊元,陳遠(yuǎn)惠.一種測(cè)定鉻(的超高靈敏分析方法的研究.分析化學(xué),1991,19(1:981002陸俠,歐忠平,邵思裕等.鉻(與二溴羥基苯基熒光酮的氧化顯色反應(yīng)研究及應(yīng)用.理化檢驗(yàn)化學(xué)分冊(cè),1993,29(4:2102123于京華,崔瑞珍,王玲波.二溴羧基偶氮胂褪色光度法測(cè)定鉻的研究.分析試驗(yàn)室,1993,12(2:43454吳和舟,鄭肇生,郭雪芬等.用鉻(-溴酸鉀-茜素綠體系催化光度法測(cè)定痕量鉻(.分析化學(xué),1995,23(7:8218245水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法指南編委會(huì)編.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法指南.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1990責(zé)任編輯:閔懷(收到修改稿日期:2002-05-08(上接第311頁(yè)理技術(shù)、投資成本、運(yùn)行成本等方面嚴(yán)格審查垃圾處理項(xiàng)目,嚴(yán)格執(zhí)行審批程序,鼓勵(lì)采用適用庫(kù)區(qū)特點(diǎn)的先進(jìn)環(huán)保技術(shù)。(3建議推廣準(zhǔn)好氧填埋技術(shù)和CBS高效菌種堆肥技術(shù)。(4國(guó)家多渠道為庫(kù)區(qū)垃圾收集、儲(chǔ)運(yùn)、處置設(shè)施建設(shè)提供資金,支持庫(kù)區(qū)環(huán)境