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生活垃圾可持续化填埋

文档作者：楼紫阳赵由才柴晓利牛冬杰文档来源：同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室		点击数：	更新时间： 2022年11月19日
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第!卷"第!期环境工程学报#$%&amp;amp;!!'$&amp;amp;!
())*年!月+,-./0/1$23.4%$56.7-3$.8/.94%6.:-.//3-.:
14.&amp;amp;())*
生活垃圾可持续化填埋
楼紫阳"赵由才"柴晓利"牛冬杰
"同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室!上海()))<(#
摘"要"通过对中国填埋场现状分析!提出了(可持续填埋)的概念$认为生活垃圾填埋场将从单纯的最终处置场所
演变为填埋与中转相结合的场所$填埋场的可持续发展也将从两方面得到体现'一为垃圾降解过程及其副产品处理中以
能量形式得到利用!另一方面为稳定化后的垃圾及填埋场本身空间得到再一次的利用$
关键词"可持续填埋"稳定化"矿化垃圾"循环利用
中图分类号"]*);""文献标识码"B""文章编号"!=*>CZ)(&amp;amp;修订日期!())=Z!)Z!;
作者简介!楼紫阳"!)a [=)a#以及其他少量#T+
气体"n!a#!其比例会随填埋场的不同发生改变$
主要有(个来源'一为填埋场垃圾降解过程中产生
的`EH!虽然填埋场垃圾一经填埋!就会产生填埋气
直至最后封场后很长一段时间!但从经济价值考虑!
一般从封场到稳定期这段时间的填埋气具有一定的
经济效益$另一方面为渗滤液厌氧发酵产生的
`EH!厌氧塘的严格厌氧不仅保证能得到大量的高
纯度甲烷气体!而且能够保证厌氧塘的温度!加速渗
滤液的处理$
同时!作为填埋场的副产品!渗滤液含有大量的
+%'和?等营养元素!因此渗滤液作为液体肥得到
了许多研究者的青睐$根据兰吉武*>+的研究!渗滤
液经过一定的预处理后对植物进行浇灌是可行的!
特别是填埋=年后垃圾产生的渗滤液经过一定程度
的稀释后对植物生长有明显的促进作用$
94可持续填埋的发展
可持续填埋的一个重要思想就是减少垃圾在填
埋场中的停留时间!即填埋场既作为部分垃圾的最
终归属!但更重要的是作为垃圾处理的一个重要的
中间环节$填埋场作为部分垃圾的一个巨型中转站
的模式也必将为人们所熟悉$因为垃圾本身就是放
错地方的资源$因此可持续填埋将实现填埋场土地
和稳定化垃圾"或陈垃圾%矿化垃圾#的循环利用$
作为垃圾填埋场中的主体物质!垃圾的利用可
大致分成(部分'"!#原位利用!主要用作苗圃!进
行相关植物的种植&amp;amp;"(#异地利用!主要包括矿化垃
圾的开采与利用$
9&amp;amp;74原位利用
填埋场的原位利用主要指直接对封场后的填埋
场利用!一般主要用于植物种植"花苗及绿化用草
坪等#$这样既可以起到填埋场的生物修复%保持
水土和改良土壤的作用!还可收获一些经济作物$
本课题组对老港填埋场一些填埋单元的采样分析可
看出!封场后垃圾经一定时间降解后是适合进行植
物种植的!老港填埋场的不同稳定化时间垃圾性质
如表!所示$
表74稳定化垃圾化学成分
A$*+,74>N,-(1$+1&amp;amp;-)&amp;amp;2%/0&amp;amp;B0'$*(+(M,/",B20,
分析项目
样品来源
!v单元
!<<)年
*v单元
!<<D年
(;v单元
!<<=年
!;v单元
!<<^年
!=v单元
!<<(年
水分"a# >= >! >) >! >>
电导率"0_K8# >>^&amp;amp;; >>)&amp;amp;^ ^*; !D!) *=>&amp;amp;>
全氮"干计'a# )&amp;amp;>= )&amp;amp;^! )&amp;amp;;< )&amp;amp;D< )&amp;amp;<)
全磷"干计?
(
T
;
a#
!&amp;amp;)D !&amp;amp;!) !&amp;amp;=) !&amp;amp;(( !&amp;amp;(^
全钾"干计e
(
Ta#
)&amp;amp;<^ )&amp;amp;<^ )&amp;amp;=> )&amp;amp;=( )&amp;amp;<*
有机质"a!干计# =&amp;amp;!; =&amp;amp;!; *&amp;amp;;^ =&amp;amp;)* =&amp;amp;^=
目前这方面研究主要集中于植被的种类选择%
植被种植的经济适应性和相关填埋场生态链的研
!(*
环境工程学报第!卷
究$据王立等*^+的研究表明!需选择一些浅根系!
且耐`EH的植物!其中枸杞就是一种非常好的植
物!甚至可直接在填埋!年后的废弃地上种植!其他
还有苦株%紫穗槐%刺槐和白蜡树等$
同时!部分稳定化的填埋单元可以作为临时的
进场垃圾预处理基地%插花等培训场所等用途$
9&amp;amp;84异地利用
>&amp;amp;(&amp;amp;!"矿化垃圾的开采
通过填埋场的原位利用!可加速垃圾填埋场的
稳定化!稳定化后的填埋场则可对垃圾和填埋空间
进行循环利用$其中矿化垃圾的开采是一个重要环
节$何时可以对矿化垃圾开采利用取决于填埋场所
在地区的气候条件和垃圾组成等因素$根据赵由才
等*;[D+的研究表明!一般不加人工调控!中国南部填
埋场的稳定化时间约为D[!)年!而北方填埋场则
大约为!;[()年!两者之间的时间差别主要是由于
填埋场垃圾水分供应的差别$同时在决定填埋场开
采之前!必须对填埋场中的垃圾进行取样分析!从垃
圾组成%外观%产渗滤水速率等判断其稳定化
程度$""
矿化垃圾开采后!经过滚筒筛筛分!一般能得到
粗料"()a#%细料";)a [=)a#和可回收物料
"!)a [()a#$以上海老港填埋场为例!本课题组
在()))年(月和^月!对填埋于!<<)[!<<D年的
垃圾进行了筛分分析!结果如表(所示$
表84矿化垃圾筛分结果
A$*+,84H(M,/(0'"(*2'(&amp;amp;%&amp;amp;B$#,/",B20,*601",,%(%#
采样点
填埋
年限
陈垃圾筛分比例"直径不同大小颗粒所占比例#
o^)88
"重量a#
!;[^)88
"重量a#
n!;88
"重量a#
!v单元!) (<&amp;amp;^; (<&amp;amp;(^ ^!&amp;amp;>!
!=v单元D (<&amp;amp;; >(&amp;amp;D; >*&amp;amp;=;
(;v单元= >;&amp;amp;!= >(&amp;amp;!( >(&amp;amp;*(
!;v单元^ ==&amp;amp;^^ !^&amp;amp;D* !D&amp;amp;=D
*v单元( =D&amp;amp;=D !=&amp;amp;= !(&amp;amp;D>
>&amp;amp;(&amp;amp;("矿化垃圾的利用
稳定化后的垃圾!除玻璃%金属%橡胶等一些无
机或有机难降解物质外!垃圾中的纤维素%半纤维素
类物质几近完全降解!使垃圾变为一种类似腐殖质
的颗粒状土壤物质$经过垃圾渗滤液洗沥!垃圾之
间的物理%化学作用及微生物生长%繁殖及固着作
用!使得这些颗粒形成良好的稳定的多孔结构!具有
巨大的表面积及丰富的微生物$矿化垃圾具体参数
如表>所示*;+
$
表94老港填埋场矿化垃圾开采后的成分分析
A$*+,94>&amp;amp;-)&amp;amp;%,%'0&amp;amp;B$#,/",B20,,J1$I$',/B"&amp;amp;- `$$%#V,B20,`$%/B(++
样品来源名称
细料
'
^)88
'
!;88
'
=88
废塑料废玻璃
回填料
石块其他
垃圾
总重"W:#
!<<)年!v单元
样品!
重量"W:# ^=(&amp;amp;)) >=!&amp;amp;)) (^(&amp;amp;!> (*&amp;amp;D) ^&amp;amp;=) !;^&amp;amp;)) ;&amp;amp;))
百分比"a# *)&amp;amp;*! ;;&amp;amp;(; >*&amp;amp;)= ^&amp;amp;(; )&amp;amp;*) (>&amp;amp;;* )&amp;amp;**
=;>&amp;amp;^)
!<<)年!v单元
样品(
重量"W:# DD&amp;amp;)) ;>&amp;amp;)) >>&amp;amp;;) ;&amp;amp;(; !&amp;amp;(; ^(&amp;amp;;) )&amp;amp;;)
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!>*&amp;amp;;)
!<<>年!=v单元
样品>
重量"W:# !)<&amp;amp;)) *^&amp;amp;;) ^(&amp;amp;)) ;&amp;amp;^) !&amp;amp;;) ;^&amp;amp;)) (&amp;amp;))
百分比"a# =>&amp;amp;^! ^>&amp;amp;>^ (^&amp;amp;^> >&amp;amp;!^ )&amp;amp;D* >!&amp;amp;^) !&amp;amp;!=
!*!&amp;amp;<)
>个样品
平均百分比
百分比"a# ==&amp;amp;)^ ^;&amp;amp;*! (D&amp;amp;=( >&amp;amp;*^ )&amp;amp;D> (D&amp;amp;=> )&amp;amp;*=
""因此矿化垃圾可以作为以下一些用途*;!<+
'
"!#矿化垃圾细料可作为植物营养土!为解决
一些盐碱地的植物种植带来一定的基础!这一点与
填埋场的原位利用具有相同机理*!)+
$
"(#矿化垃圾作为垃圾填埋场的中间覆土$卫
生填埋场规定每天垃圾填埋层需覆土>)[^)K8
"国内目前基本取自农田土壤#!这不仅造成土壤资
源的大量浪费!造成巨大的运行成本"每立方米约
>)元#!而且减少垃圾填埋空间!一般覆土占整个填
埋场空间的()a左右$而经过改性后的矿化垃圾
能完全满足中间覆土的要求$
">#矿化垃圾作为污水处理的生物填料$矿化
垃圾具有多孔结构及巨大较面积!蕴含着丰富的微
生物"经测定!其细菌个数在(l!)
; 个_:#!因此可
!(D
第!期楼紫阳等'生活垃圾可持续化填埋
作为生物反应床的主要填料!目前已在渗滤液%牛奶
场废水%焦化废水等含高浓度废水以及生活污水中
取得良好效果$
"^#矿化垃圾的其他物质可重新以各种形式回
收利用$以老港填埋场的采样分析可知!矿化垃圾
中废旧塑料占陈垃圾的>&amp;amp;*^a!如以能量等形式进
行回收利用!则又可产生一定的经济价值$
9&amp;amp;94填埋场空间的利用
矿化垃圾开采后!可为填埋场腾出=)a [D)a
的填埋空间以填埋新垃圾!从而延长填埋场使用寿
命$即节约了土地!而且与填埋场新建扩建项目相
比!其经济投资也可节省大约()a [>)a的成本$
同时!垃圾的异地利用技术又可以解决一个污
染土壤修复的作用$由于我国目前存在大量无任何
防护措施的垃圾堆场!因此可以通过借鉴矿化垃圾
的开挖技术!进行堆场的修复作用$
C4结4论
生活垃圾填埋场实现可持续填埋!是填埋场发
展史上的一个开拓性进展!改变了人们的传统思维!
给填埋场注入了新的内涵!即填埋场是生活垃圾暂
时储存场所!而不仅仅是最终处置场地$可持续填
埋技术的推广!部分有效地解决了垃圾填埋占地面
积大%选址困难的缺点!并减轻了垃圾填埋场封场后
的监控工作量$同时!可持续填埋场要求加速填埋
场的稳定化过程!从而使得填埋稳定过程产生的气%
液等副产品能够在短时间内%以高强度形式出现!为
其有效利用提供了便利条件$最后!可持续填埋加
快了垃圾的矿化进程!为矿化垃圾的再利用"垃圾
本身所含有的能量及营养物质#提供了可行的时间
限度$
参考文献
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特性的测试研究&amp;amp;武汉城市建设学院学报!7???!!=
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