垃圾填埋场的环境安全性评价与老陈垃圾资源化利用可行性探讨——以扬州市江都区生活垃圾处理场为例

摘要

20世纪70年代以来，填埋方法开始被我国用以处理生活垃圾，并逐渐发展为我国城市生活垃圾的主要处置方式，填埋处理的生活垃圾量已经超过垃圾处理量的70％。随着我国城市化进程的加快，采用填埋法处理生活垃圾面临土地浪费、填埋区逼近生活区等问题，且环境隐患越来越突出。
　　据报道，经过长期填埋的老陈垃圾性质已趋于稳定后，可适当开采利用。本项目以扬州市江都区生活垃圾处理场为研究对象，对老陈垃圾进行分类后加以成分分析。根据垃圾成分和性质，在基于环境安全的前提下，探讨其资源化利用的可行性、资源化利用的方式，为老陈垃圾的再利用，节约填埋场的土地资源提供参考决策。
　　研究结果表明:
　　(1)对江都区生活垃圾处理场老陈垃圾周边环境安全性进行检查，包括废气、渗滤液、地表水安全状况、地下水安全状况等指标，检测结果发现，虽然建场时采用了较先进的安全填埋方式，但是因为规划时间较早，部分标准已经过时，且实际运行中垃圾填埋量大大超乎预期，居住区逐渐逼近填埋场，垃圾填埋场对周边环境和居民生活存在安全隐患。
　　(2)现有垃圾填埋场产生的可资源化利用气体主要为CH4、NH3。产生的废水主要来源于垃圾渗滤液，含有较丰富的有机物、悬浮物、全磷、氨氮等，重金属含量偏高，其中铬含量超标，废水在垃圾场处理后，达到了安全排放标准。废气和废水的排放达到了环境安全标准，但因为垃圾填埋场周边地表水和地下水处于污染状态，有必要对防渗层和渗滤液收集、输送系统开展检查，确定是否存在破损。
　　(3)建议利用原有管道收集填埋场气体，采用变压吸附(PSA)技术，利用多孔性固体材料吸附CO2、H2S等气体，得到富甲烷气体，可以提纯甲烷气体作为制备甲醇原料。鉴于渗透液中含有较高浓度的重金属，建议将渗滤液浓缩处理后用于沼气的生产。
　　(4)现有垃圾中的建筑垃圾包括废砖瓦、混凝土、淤泥渣土等，范围较广，体量大，占垃圾填埋场垃圾总量的25％-35％，预计填埋场中建筑垃圾达900-1000万吨。老陈垃圾中的可燃垃圾包括各种塑料袋、食品包装袋、快餐盒、各类衣物、纺织品等，是老陈垃圾的主要组成部分，占填埋场垃圾总量的40％-50％，约1300-1600万吨。
　　(5)建议对垃圾进行分选，将水泥、砖块等垃圾作为道路、墙基等建筑材料重复使用;分选出的塑料、衣物等适宜作为焚烧燃料的物品，转运至扬州焚烧。现有垃圾中的建筑垃圾可以运至扬州环保科技产业园，用于再生砖的生产，预计可制造再生砖30-35亿块，节约取土500-600万立方米。垃圾中的可燃垃圾部分含水量低，燃烧热值高，作为燃料焚烧，预计可以替代煤炭约900万吨，同时减少硫的排放。
　　(6)对老陈垃圾部分的重金属分析表明，铬、锌普遍严重超标，汞、砷、镉、铜在部分区域超标。不同粒径大小、不同填埋年代的老陈垃圾的重金属含量间存在明显差异。
　　(7)对老陈垃圾的物理、化学和生物学性质测定表明，其物理性质较为优良，透气透水性好。老陈垃圾中有机质、全氮、全磷、全钾含量较高，是土壤肥力一级标准值的2-3倍以上，部分指标远高于堆肥质量标准。老陈垃圾中微生物含量较高，种类也较为丰富。发芽试验显示，在老陈垃圾的提取液中，禾本科植物小麦和豆科植物大豆的种子均能正常发芽。
　　(8)鉴于有机部分的老陈垃圾能提供大量的植株营养物质，但同时又有部分重金属超标，不能直接用于粮食生产，建议将其与花木产业结合，用作生产人工土壤（基质）的基本原料，应用于市区绿化、林业苗圃、垃圾填埋场封场工程、花卉培育等方面。由此在保证环境安全的前提下，在解决老陈垃圾的出路的同时，实现一定的经济效益。

目录

摘要

1．绪论

1．1 综述

1．1．1 国内外垃圾填埋研究先进经验

1．1．2 国内垃圾处理研究现状

1．1．3 国内外老陈垃圾综合利用研究现状

1．2 课题的提出

1．3 研究目的和内容

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究内容

2．垃圾场规模和现状

2．1 自然环境

2．1．1 地理环境

2．1．2 地形地貌

2．1．3 水文情况

2．1．4 地形、地貌

2．2 江都区生活垃圾处理处置现状

2．2．1 生活垃圾收运体系

2．3 项目基本情况

2．3．1 生活垃圾处理场场址

2．3．2 建设规模

2．4 具体工程

2．4．1 填埋场基本参数

2．4．2 卫生填埋工艺

2．4．3 填埋场区防渗工程

3．垃圾场对周边环境的影响

3．1 填埋场气体

3．2 地表水环境质量

3．2．1 地表水环境质量现状监测

3．2．2 地表水环境质量现状评价

3．3 地下水环境质量

3．4 污水排放情况

3．5 渗滤液

3．5．1 渗流量

3．5．2 渗滤液在基础层中的迁移

4．对老陈垃圾本身的研究

4．1 实验准备

4．1．1 采样方式

4．1．2 物品准备

4．1．3 现场观测内容

4．1．4 出现的问题

4．2 具体采样

4．2．1 取样点选择

4．2．2 现场情况

5．老陈垃圾的物理性质

5．1 老陈垃圾的基本组成

5．2 质地组成

5．3 水稳性团聚体含量

5．3．1 同一层次水稳性团聚体含量

5．3．2 同一层次不同粒径水稳性团聚体含量

5．3．3 不同层次水稳性团聚体含量

5．4 饱和持水能力

5．4．1 同一层次饱和持水能力情况

5．4．2 同一层次不同粒径中饱和持水能力情况

5．4．3 不同层次样品饱和持水能力情况

6．老陈垃圾的一般化学性质

6．1 pH

6．1．1 同一层次pH值

6．1．2 同一层次不同粒径pH值

6．1．3 不同层次pH值

6．2 阳离子代换量

6．3 盐分含量

6．4 钙含量

6．4．1 同一层次钙含量分布

6．4．2 同一层次不同粒径钙含量分布

6．4．3 不同层次钙含量分布

6．5 铁含量

6．5．1 同一层次铁含量分布

6．5．2 同一层次不同粒径铁含量分布

6．5．3 不同层次铁含量分布

7．老陈垃圾的营养特征

7．1 有机质含量

7．1．1 同一层次有机质含量分布

7．1．2 同一层次不同粒径有机质含量分布

7．1．3 不同层次有机质含量分布

7．2 全氮含量

7．2．1 同一层次全氮含量分布

7．2．2 同一层次不同粒径全氮含量分布

7．3 速效氮含量

7．3．1 同一层次速效氮含量分布

7．3．2 同一层次不同粒径速效氮含量分布

7．4 全磷含量

7．4．1 同一层次全磷含量分布

7．4．2 同一层次不同粒径中全磷含量分布

7．5 速效磷含量

7．5．1 同一层次速效磷含量分布

7．5．2 同一层次不同粒径速效磷含量分布

7．6 全钾含量

7．6．1 同一层次全钾含量分布

7．6．2 同一层次不同粒径全钾含量分布

7．7 速效钾含量

7．7．1 同一层次速效钾含量分布

7．7．2 同一层次不同粒径速效钾含量分布

7．8 硫含量

7．8．1 同一层次硫含量分布

7．8．2 同一层次不同粒径硫含量分布

7．8．3 不同层次硫含量分布

8．重金属含量

8．1 汞含量

8．1．1 同一层次汞含量分布

8．1．2 同一层次不同粒径汞含量分布

8．1．3 不同层次汞含量分布

8．1．4 同一层次汞形态分布

8．2 铅含量

8．2．1 同一层次铅含量分布

8．2．2 同一层次不同粒径铅含量分布

8．2．3 不同层次铅含量分布

8．2．4 同一层次铅形态分布

8．3 镉含量

8．3．1 同一层次镉含量分布

8．3．2 同一层次不同粒径镉含量分布

8．3．3 不同层次镉含量分布

8．3．4 同一层次镉形态分布

8．4 砷含量

8．4．1 同一层次砷含量分布

8．4．2 同一层次不同粒径砷含量分布

8．4．3 不同层次砷含量分布

8．5 铬含量

8．5．1 同一层次铬含量分布

8．5．2 同一层次不同粒径铬含量分布

8．5．3 不同层次铬含量分布

8．6 铜含量

8．6．1 同一层次铜含量分布

8．6．2 同一层次不同粒径铜含量分布

8．6．3 不同层次铜含量分布

8．7 锌含量

8．7．1 同一层次锌含量分布

8．7．2 同一层次不同粒径锌含量分布

8．7．3 不同层次锌含量分布

8．8 镍含量

8．8．1 同一层次镍含量分布

8．8．2 同一层次不同粒径镍含量分布

8．8．3 不同层次镍含量分布

8．9 锰含量

8．9．1 同一层次锰含量分布

8．9．2 同一层次不同粒径锰含量分布

8．9．3 不同层次锰含量分布

8．10 锡含量

9．老陈垃圾的生物学性质

9．1 微生物组成

9．2 植物种子发芽的影响

10．对老陈垃圾资源化利用的可行性分析

10．1 废气的资源化

10．2 废水的资源化

10．3 建筑垃圾的资源化

10．4 可燃垃圾的资源化

10．5 其他垃圾的资源化

10．5．1 物理性质分析

10．5．2 化学性质分析

10．5．3 重金属含量分析

10．5．4 生物学性质分析

10．5．5 利用老陈垃圾生产花木育苗基质的可行性探讨

11．结论和建议

11．1 结论

11．2 建议

参考文献

附录

致谢

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