城市生活垃圾填埋
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城市生活垃圾填埋范文第1篇
1城市生活垃圾现状
随着现代工业的兴起和城市迅猛发展，人口大量涌入城市，使城市的生活垃圾产生量大大增加。这些垃圾占用大量的土地，且种类繁多，成分复杂、危害性强。如果处理不当，势必污染城市的大气、水、土壤等，进而降低和破坏城市自然生态系统的调节净化能力[1]。
目前国外城市垃圾采用的处置方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥等3种，表1为这3种处置方式的比较。
表1生活垃圾处置方式对比
工艺 优点 缺点 适用范围
卫生填埋 处理量大、方法简单、费用低 占地大、管理要求高、对外部环境要求高、使用期限有限 无机物>60%、含水量0.5 t/d
焚烧 处理量大、占地小、无害化彻底 费用高、控制不当产生二次污染物如SO2、NOx、飞灰等 垃圾低位热值>3300 kJ/kg时，不需添加辅助燃料
堆肥 处理量大、费用低、工艺相对简单 肥分含量低，长期使用影响土壤结构 垃圾中可生物降解有机物≥10%、从肥效出发应>40%
我国城市生活垃圾处置也主要采用填埋、焚烧和堆肥等方法，其中，以填埋为主，占70%以上；其次是高温堆肥，占20%以上；焚烧量甚微[2]。
焚烧与堆肥技术在我国发展较慢，原因主要为：(1)我国城市生活垃圾未实行分类收集，垃圾成分复杂不利于燃烧与堆肥；(2)焚烧厂的投资太大，运行成本太高；(3)控制不当将产生二次污染问题；(4)垃圾堆肥产品销路不畅；(5)工艺技术和设备与国外亦有较大的差距。
针对我国现阶段国情，我国绝大部分垃圾仍采用填埋进行处理为主，并且在今后相当长时间内，垃圾填埋处理还将占主导地位。
2卫生填埋技术
在我国，由于垃圾填埋场启用时间早，许多填埋场在最初的选址、设计、施工和使用中，未按现行的城市生活垃圾卫生填埋技术规范执行，填埋场底部和周边都没有采取防渗措施，垃圾产生的渗漏液和填埋气体，极易给周边环境和企业、社区带来污染和安全隐患。
2.1 填埋气体。填埋气体是城市生活垃圾中的有机成分经过厌氧降解产生的混合气体，其主要组成为CH4、CO2、H2、N2和O2，还有少量的H2S、NH3、辛烷、氯乙烯等，其中CH4、CO2（沼气主成分）占填埋气体的99.5%~99.9%，NH3、H2S等有毒的恶臭气体，占填埋气体的0.2%~0.4%。这些气体一旦遇到房屋或棚罩阻拦，将不断积累，最终可能导致火灾和爆炸事故。垃圾内的易燃易爆物质在一定条件下，也会自行燃烧爆炸。
2.2 渗漏液。垃圾渗滤液主要来源于垃圾本身、垃圾发酵过程以及受水体浸泡而产生的废水。其主要特征为：渗滤液中污染物的浓度非常高，成分复杂，水质恶劣，一般COD浓度达几千或者上万；一些年代久的垃圾填埋场，COD浓度可高达几万，并且含有高浓度的氨氮，渗滤液可生化性很差，含有大量的重金属、多种病源微生物等有毒有害物质，而且渗滤液的组成成分会随着填埋时间的延长越来越恶劣。
3填埋气与渗漏液的处理技术
3.1 填埋气的收集技术
3.1.1竖井收集系统。早期的填埋气主要用竖井收集系统，具体做法是在填埋场填埋作业后不久，通过挖掘机械或人工打井的方式建造竖井系统。
3.1.2表面收集系统。填埋场在表面覆盖完成以后，便可进行表面收集系统的安装。整个系统是由排气管编织而成的收集网，填埋气通过排气细管输送到系统的几个中央采气点进行收集。
3.1.3水平收集系统。水平式收集系统是在垃圾填埋到一定高度后，在填理场内铺设水平收集主管，然后，将水平气管收集到的气体汇集到主收集管。
3.2 填埋气的应用
3.2.1直接燃烧。对填埋气进行加工处理后，可以直接供给工业及温室用户，其中以供暖或工业生产为用途的热效率最高。填埋气的经济效益取决于填埋场到用户的距离及发生源的连续性。
3.2.2发电。主要由填埋气收集燃烧系统和发电系统组成，填埋气经收集后，经加压输送至内燃发机组，燃烧转化成电能传输出去。
3.3 渗滤液的处理现状
渗滤液水质复杂，这给渗滤液的处理处置带来了很大的困难，目前国内外还没有非常完善的处理工艺，对渗滤液的主要处理途径是：
3.3.1与城市污水合并处理。将垃圾渗滤液就近引入城市污水处理厂，与城市污水合并进行处理。
3.3.2渗滤液回灌技术处理。用适当的方法，将在填埋场底部收集到的滤渗液从其覆盖表面或覆盖层下部重新灌入填埋场。
3.3.3渗滤液处理厂处理。目前，用于垃圾渗滤液处理的方法主要有生物法和物理化学法。
3.4 渗滤液的主要处理工艺
3.4.1活性炭吸附法
在渗滤液的处理中，该方法主要用于去除水中难降解的有机物(酚、苯、胺类化合物等)、金属离子(汞、铅、铬)和色度，一般情况下，对COD和NH3-N的去除率为50%~70%[3]。活性炭吸附法处理可适应水量和有机负荷的变化，且设备紧凑，管理方便。方士等[4]用回流式两级序列间歇式活性污泥法(SBR)―活性炭吸附混凝工艺处理高氨氮、低碳氮比的垃圾渗滤液，粉末活性炭和铝盐投加量分别为1‰(W/V)和0.4‰(W/V)，吸附时间为100 min，总的水力停留时间为82 h，CODCr和氨氮的去除率可以稳定在90%以上，出水中氮的主要形态为NO2--N，出水CODCr
3.4.2化学氧化
化学氧化法可以分解渗滤液中难降解的有机物，从而提高废水的生物降解性能。其中高级氧化技术因能够产生极强氧化性的・HO自由基而越来越广泛地被用于处理渗滤液。Fenton法由于费用低、操作简便而受到人们的重视。张晖等[5]介绍了Fenton 法处理垃圾渗滤液的中试试验，结果表明，当双氧水与亚铁盐的总投加比一定(H2O2/Fe2+=3.0)时，COD的去除率随双氧水投加量的增加而增加。当双氧水的总投加量为0.1 mol/L时，COD的去除率可达67.5%。Fenton 法在处理高浓度的有机污水方面有很大的潜力，但它的缺点是对pH值敏感，且处理后的废水需进行铁离子分离回收。其他的氧化剂主要有臭氧、氯和氯系氧化剂，但后者由于残留产物的高毒性，不适合采用。
值得一提的是，近年来出现的光催化氧化技术，它具有工艺简单、能耗低、易操作、无二次污染等特点，尤其对一些特殊污染物的处理具有显著的效果。因此，该方法在垃圾渗滤液的深度处理方面有很好的应用前景。谭小萍等[6]对影响垃圾渗滤液的光催化处理的因素进行了研究。结果表明：光强越大，最佳TiO2投量就越小；最佳反应时间一般宜在1.5~2.5 h；波长为253.7 nm的紫外线杀菌灯价格低廉、使用广泛、处理效果好，COD去除率可达40%~50%，脱色率可达70%~80%。
3.4.3组合工艺处理技术
如前所述，垃圾渗滤液由于水质复杂使得单一工艺不能很好地达到理想的处理效果。所以宜采用组合工艺对渗滤液进行处理。
目前国内外已经发展出许多组合工艺，且取得了较好的处理效果。Laitinen等[7]研究了SBR和淹没式膜生物反应器(MBR)组合工艺处理垃圾渗滤液，在SBR中，SS、BOD5、NH3-N和PO43--P的去除率分别达到89%、94%、99.5%和82%。MBR进一步提高了出水水质，并减少了水质的波动，其中SS和PO43--P的去除率分别超过了99%和88%，BOD5和NH3-N的去除率均超过97%，TN去除率可以达到50%～60%。王延涛[8]研究山西省平顺县填埋场渗滤液处理工艺（如图1所示），该工艺采用高效专用微生物处理单元缺氧＋厌氧(UBF)―曝气生物流化床(BFB)组合工艺，运行结果表明：当进水SS为600 mg/L，NH4+-N浓度为700 mg/L，BOD、COD的浓度分别为4500 mg/L、10000 mg/L，经过处理后，出水SS、NH4+-N、BOD和COD的浓度分别降到75 mg/L、10~30 mg/L、30~50 mg/L、600~900 mg/L；总去除率：SS=95%，BOD=99%、COD=94%。
3.4.4膜渗析与分离系统
膜处理一般与其他处理方法联用，超滤或微滤常常作为反渗透的预处理。袁维芳等[9]对广州市大田垃圾填埋场渗滤液预处理出水进行了反渗透实验研究，结果表明，进水压力为3.5 MPa，pH值为5~6的条件下，当进水COD浓度为250~620 mg/L时，出水浓度几乎为0，去除效率达100%，平均透水量为30~42 L/(m2・h)。但膜分离方法一次性投资费用大，而且对浓度较高的渗滤液，处理费用很高。
4结语
在我国，卫生填埋技术是生活垃圾处理的主要手段，而填埋产生的渗滤液是一种高浓度、成分复杂、水质水量易变化的污水，人们对渗滤液的处理一直处于探索和发展之中。针对垃圾渗滤液的处理，可选用的方法虽然较多，但不同程度地都存在一些缺陷，如何选择最佳处理，工艺或将现有的处理工艺有机结合，降低运行成本，提高出水质量是目前需要研究解决的问题。
参考文献：
[1] 段丽杰,马继力,孟凡萍.城市生活垃圾对城市生态系统的破坏及防治对策分析[J]. 内蒙古环境科学，2009，21(5): 26-36.
[2] 高惠璇.应用多元统计分析[M]. 北京：北京大学出版社，2005.
[3] 周爱姣,陶涛. 垃圾填埋场渗滤液物化处理的现状及发展趋势[J]. 重庆环境科学，2001，23(6)：67-70.
[4] 方士,卢航，蓝雪春. 两级SBR-PAC 吸附混凝法处理垃圾渗滤液的研究[J].浙江大学学报,2002,28(4):435-439.
[5] 张晖,Huang C P. Fenton法处理垃圾渗滤液[J].中国给水排水,2001,17(3):1-3.
[6] 谭小萍,王国生,汤克敏.光催化法深度处理垃圾渗滤液的影响因素[J].中国给水排水,1999,（5）:52-54.
[7]Niina Laitinen，Antero Luonsi，Jari Vilen. Landfill leachate treatment with sequencing batch reactor and membrane bioreactor[J]. Desalination，2006，191(1-3)：86-91.
城市生活垃圾填埋范文第2篇
关键词：城市生活垃圾填埋场；选址；适宜性；区划
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.190
人类生产、生活中必然会产生垃圾，只要是人生活的地方就会有垃圾产生。随着社会的快速发展，尤其是随着城市化进程的推进，世界各国垃圾均以快于本国经济3倍的速度增长，从上世纪九十年代初期的资料中可以看出，每年全世界均会产生（80～100）108t的垃圾，我国每年大约会产生城市生活垃圾0.8108t[1]，数量庞大的各种垃圾严重污染着人类的生活环境。到目前为止，城市垃圾的处理方法主要有堆肥、填埋及焚烧等几种方法，这些方法各有利弊，其中填埋法是目前被认为的最终处理技术，但是其中也存在很多技术上的问题。下面我们首先分析影响城市垃圾填埋场选址的因素，然后结合这些因素浅析城市生活垃圾填埋场选址的适宜性评价，最后基于城市生活垃圾填埋场选址区划与环境保护展开论述，从整体上针对城市生活垃圾填埋场址适宜性区划的相关问题进行分析和研究。
1 垃圾填埋场选址的影响因素
1.1 城市垃圾的危害
城市生活垃圾与人类关系非常密切，特别是在人口密集的城区内，每天都有大量生活垃圾产生。随着近年来社会经济的快速发展，各城市都不断扩大，城区人口越来越集中，生活垃圾量不断增多，尤其是近年来随着塑料、干电池及多种包装材料的大量应用，生活垃圾的成分变得越来越复杂，产生的危害也非常大，城市垃圾消纳问题开始突出出来。然而当前很多城市垃圾填埋场仅关注填埋场设计，忽视了对选址的研究，很少对垃圾填埋场选址论证相关问题进行分析，虽然设计中采用了一些防渗措施，但是一旦出现故障，渗液将会对周围环境造成严重危害，不仅危害当地的地下水和土壤[2]，同时还会对人类的健康造成威胁。
1.2 选址影响因素分析
城市中生活垃圾填埋场场址的选择是一项综合性较强的工作，不仅与填埋场建设、建成后的经营与管理直接相关，同时与垃圾填埋场建设是否可以实现最终无害化处理总目标的实现直接相关。填埋场选址的总原则在于综合考虑当地的经济与环境效益，从填埋场建设一直到使用的整个过程，都要利用经济合理的方案、尽量投入较少的投资，同时确保建设使用中、使用后对外部环境的影响达到最小，不能造成周围地下水、地表水、土壤等环境发生恶化，满足环保的目标。城市生活垃圾填埋场厂址选择涉及到了很多因素，例如当地经济发展情况、地理地形条件、环境地质条件等[3]，影响因素非常多，可见城市生活垃圾填埋场选址是一项非常复杂的工作。
2 城市生活垃圾填埋场选址的适宜性评价
通过对城市当地地形地貌、气象条件及水利规划等资料进行全面分析，针对各选址影响因素进行量化处理，最终得到各影响因素的相对权重值，然后按照层次分析综合评价数学模型对其展开计算和分析，按照计算结果展开适宜性区划，合理划分出垃圾可填埋、限制填埋及禁止填埋的区域。此外，分别在限制填埋与可填埋区确定具体的垃圾填埋场地。
按照城市规划、生活垃圾填埋场选址等有关影响因素，基于具体城市的生活垃圾填埋场，建立选址适宜性评价层次结构模型。根据层次结构中不同评价因素的重要性，通过两两比较达到最终的量化构造判断矩阵，经过仔细计算处理后可以得到各影响因素的权重。按照划分出的具体单元网格，从左到右依次进行计数及标记，并按照各单元影响因素的实际贡献权重，利用综合评价数学模型展开评价。
3 城市生活垃圾填埋场选址区划与环境保护
按照上文中得到的选址适宜性评价结果，可以将城区划分成可填埋、限制填埋及禁止填埋三个不同区域，然后利用MapGIS空间分析中的grd模型[4]，可以绘制出适宜性选址区划图，结合实际情况从中优选出未来的生活垃圾场选址首选区，这些区域不仅封闭性较好，同时对周围环境的影响也比较小。
从环境保护方面来看，城市生活垃圾填埋场选址不仅要满足相关规范与标准的要求，同时还要获得场址周边群众的认可，由于生活垃圾填埋场建设将会伴随污水、蚊蝇、恶臭等一系列问题，加上人们普遍对垃圾有一种厌恶感，因此垃圾场选址过程中通常周边居民的反映非常强烈，存在较大阻力，因此选址工作中存在种种困难。然而，生活垃圾填埋场是改善当地环境质量、实现可持续发展目标的重要市政设施，所以选址工作是多种利害关系的权衡，这一点不H在工程可行性研究报告中有所体现，同时也是环境影响评价中非常重要的一个环节。
城市生活垃圾填埋场选址直接关系到项目建设的成败，涉及的层次比较复杂，是垃圾填埋场建设中一个至关重要的环节。填埋场选址必须结合相关规范与标准进行，综合考虑当地地形、位置、水文等条件对成本、投资及环境造成的影响，通过多方案对比之后最终确定填埋场址。
4 结语
综上，本次研究中针对城市生活垃圾填埋工程项目建设标准及相关规范进行了学习，根据近年来的环境影响评价工作，总结出城市生活垃圾填埋场选址适宜性区划的几点个人意见：充分收集项目背景资料、周边环境资料、场地资料，在此基础上针对强制性条文进行逐条分析，最终得到是否满足条文规定的结论；结合选址的影响因素，结合环境保护的相关标准，给出不同的选址方案；综合各项影响因素，利用多方案比选的方式最终确定填埋场址。
参考文献：
[1]王若成.基于GIS-AHP技术的烟台市生活垃圾填埋场选址决策系统的研究与实现[J].山东省农业管理干部学院学报，2011（06）：163-165.
[2]韩丹，石峰，柴晓利，陈浩泉，赵由才.生活垃圾填埋场甲烷自然减排的新途径：厌氧与好氧的共氧化作用[J].环境科学学报，2011（04）：791-797.
城市生活垃圾填埋范文第3篇
关键词：卫生填埋场；投资控制；填埋库区；土方；HDPE防渗膜
中图分类号：F283 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）03－0116－02
我国现阶段城市生活垃圾处理的主要方式是卫生填埋，卫生填埋具有处理和最终处置生活垃圾的双重功能。随着我国国民经济的迅速发展及农村城市化的不断扩大，建设大型城市生活垃圾卫生填埋场被提到议事日程。大型城市生活垃圾卫生填埋场的使用年限为10年以上（含10年），建设标准达到规定的防渗要求，坚持垃圾填埋工艺，如推平、压实、覆盖等。对垃圾污水处理达标排放，对填埋气体有效治理，对蝇蚊有效控制。大型城市生活垃圾卫生填埋场投资大，建设周期长，受土地资源、环境保护等因素的制约，建设来之不易。如何在满足技术要求的基础上节省建设投资，是我们面临的课题。
1 填埋库区系统工程造价控制的重点
填埋库区建设是一项复杂的系统工程，受多种因素的影响和制约，需要建设一片使用一片。开发时要避免大量的土方开挖，才能节省工程费用，才能对已处于稳定状态的原始土体不造成破坏。在施工过程中，做好统筹安排，避免露天作业受天气影响而增加工程费。
深圳市下坪固体废弃物填埋场（以下简称下坪场）领先全国，建设了采用国际通用卫生填埋技术和标准设计的大型城市生活垃圾卫生填埋场，下坪场一期工程包括填埋库区；进场道路；渗滤液处理厂；排洪设施；机修车间；办公、生活区；环境绿化等。其中，建设投资的重点是填埋库区、进场道路、渗滤液处理及排放系统等工程。工程投资构成如下：①填埋库区系统工程，包括填埋区单元、地下水收集系统、渗滤液收集系统，造价占总概算的40%；②排洪系统造价占总概算的8%；③渗滤液处理及排放系统，包括污水处理厂及污水排放管，造价占总概算的8.6%；④进场道路造价占总概算的15%；⑤环境监测系统、自动称重系统、路电视监控和电脑网络系统，造价占总概算的1.3%；⑥变配电、照明系统；生产消防系统；生活供水、自动称重系统造价占总概算的2%；⑦办公、生活、机修厂造价占总概算的6.6%；⑧填埋设备造价占总概算的5%；⑨征地费及其他费用占总概算的13.5%。
从上述可知，填埋场建设投资中，填埋库区系统、进场道路、渗滤液处理及排放系统占了较大的比例。因此，填埋场建设投资的重点是填埋库区、进场道路、渗滤液处理及排放系统等工程。
2 从工程经济学角度考虑资金投入
卫生填埋场的建设具有建设周期长及需要一边建设一边运行的特点。考虑资金的时间价值，应避免资金一次性投入，宜采用年度费用最少的投资方式。如造价为10 000万元的工程，根据等额支付现值公式，资金分2年、5年和10年投入的现值如下：
假定年利率为6%，资金分两年投入的现值：
P＝5 000×［（1＋0.6）2－1］/［0.06×（1＋0.6）2］＝9 167万元
资金分5年投入的现值：
P＝2 000×［（1＋0.6）5－1］/［0.06×（1＋0.6）5］＝8 425万元
资金分10年投入的现值：
P＝1 000×［（1＋0.6）10－1］/［0.06×（1＋0.6）10］＝7 360万元
由此可见，资金分10年投入的现值＜资金分5年投入的现值＜资金分2年投入的现值，因此，填埋库区的建设应结合填埋垃圾合理区域实际使用年限及建设年限分次投资。建设一块，使用一块，则投入的费用最少。
3 从建设与运行的关系考虑填埋单元的开发
填埋库区占地面积大，通常根据填埋库容的要求将填埋库区在水平方向划分成若干单元，各单元用土坝分隔，避免下雨时，已填埋垃圾区域垃圾水与未填埋垃圾区域的雨水混合，在竖直方向划分成若干平台，利用平台做HDPE膜端头的锚固沟。由于填埋库区的建设受各种因素的制约，如台风季节无法对HOPE防渗膜进行保护；HDPE膜日晒雨淋后老化，暴雨对已开挖的边坡造成塌方，垃圾作业面铺开后，大量的雨水和垃圾污水混合造成污水处理量增大等。因此，填埋库区要建成一个单元，使用一个单元，再开发下一个单元，如此类堆，用循序渐进的方式由里往外开发，才能有效节省工程成本，否则难以控制工程造价。
从运行作业方面考虑，作业面既要满足每日垃圾处理量和最大车流量的要求，又要减少垃圾面。同一时期要准备两组作业面：一组晴天作业；一组雨天作业。雨天作业面靠路边布置，每组又分为一个作业面、一个整理面，交替进行。同时要考虑在垃圾体上修筑临时道路，一般一组作业面持续周期为半个月。因此，按目前日处理垃圾量，填埋单元应按平面面积约10万m2，垂直高度为60 m以上的单元区域划分，考虑使用年限约为4年的单元划分较为合理，单元划分尽量规整。否则，不利于填埋作业，造成运行费用的增加。
4 填埋库区场底工程和开挖土方工程对造价影响重大
填埋库区通常选址在山谷地带，自然形成凹凸变化的不规整场地。卫生填埋场的主要工程防渗层的铺设特别严格，要求在场底及边坡铺设的2 mm厚HDPE防渗膜不能有丝毫的破损，否则将产生渗滤液的渗漏，失去卫生填埋场的意义。因此，施工时为达到场底平整及边坡平滑过渡，场底需要挖方及填方，边坡需要挖方，不能有填方。如何减少土方量，是工程造价控制的重点。场底土方应尽量平衡，减少弃土方量，边坡挖方以旧地形修整为主，不要过分强调平滑而将凸出的山包搬走。
5 填埋库区施工对工程造价的影响
填埋库区的施工是露天作业，直接受天气的影响。同时，因专业技术需要，填埋库区施工通常分为土建工程及HDPE膜工程两个不同专业的施工承包单位。因此要做好施工组织设计，安排好每一道工序的施工时间，避免受天气及工序的影响而增加工程造价。
填埋库区的施工，土方及HDPE膜的施工是两个重要的工序，直接影响工程造价及工程质量。这两个工序受天气影响最大，不能在雨季施工，土方开挖后，若下雨，场底黏土层无法达到施工质量，需要增加场底排水措施，若已修整好的边坡塌方，要增加工程造价，因此，土方开挖，基底黏土层及地下收集沟要在晴天施工完毕，马上铺上土工布。防止雨水冲刷，并迅速组织焊接HDPE膜。焊接HDPE膜是一项技术难度较高的工序，目前国内缺乏生产质量过关的HDPE膜的厂家，需要从美国进口材料。因此，HDPE膜材料的购买，土建与焊膜工序之间的搭接要紧密，不能耽误工期。焊接HDPE膜，是对两块搭接的HDPE膜表面加热，然后在熔融状态下压合熔接起来，需要在晴天施工，因此，若安排在下雨天施工，必定影响工期，前一家施工单位耽误的工期，常常是后一家施工单位索赔的费用依据，会引起工程造价的增加。因此，合理安排施工作业，是控制工程造价的有效措施。
6 填埋库区工程施工的最佳时间
填埋库区工程主要是土方开挖工程及HDPE膜的铺设施工，旱季是填埋库区工程的最佳施工时间，通常在当年的秋季至次年的春季施工，到次年夏季暴雨台风来临时，填埋库区施工完成，边坡表面已铺设HDPE防渗膜及土工复合材料结构层，而不至于大面积，不至于边坡因台风暴雨产生塌方或泥浆被雨水冲刷污染场底已施工的碎石渗滤液收集层，或台风造成施工中的HDPE膜破坏，可有效制止返工工程的出现，节省工程造价。
7 结束语
大型城市生活垃圾卫生填埋场建设投资的重点是填埋库区、进场道路、渗滤液处理及排放系统等工程。填埋库区的建设应结合填埋垃圾合理区域实际使用年限及建设年限分次投资。建设一块，使用一块，则投入的费用最少。减少场底及边坡的土方开挖量，是工程造价控制的重点，填埋库区的施工，土方工程及HDPE膜防渗工程的施工是两个重要的工序，直接影响工程造价及工程质量。因此要做好施工组织设计，安排好每一道工序的施工时间，避免受到天气及工序的影响而增加工程造价。旱季是填埋库区工程的最佳施工时间。
The Exploration of Sanitary Landfill Construction Investment Control for Large－scale Municipal Solid Waste
Qiu Zhaowen, Wang Haiming
城市生活垃圾填埋范文第4篇
关键词：污泥；城市生活垃圾；混合填埋；物理与工程力学特性；稳定性
中图分类号：TU4
文献标志码：A 文章编号：1674-4764（2016）03-0080-10
Abstract：With the increase of sludge production of wastewater treatment plants， sludge treatment has become one of the hot topics in environmental engineering and environmental geotechnical engineering. Sludge-municipal solid waste（MSW） mixture landfill has been applied abroad. But the current domestic foundational laboratory test result of MSW mixture sample is not much，there is a lack of understanding on its mechanical properties and the appropriate proportion of mixed landfill. Hence domestic sludge-municipal solid waste（MSW） mixture landfill engineering accidents occur frequently. Consolidation compression experiments， three axis consolidated undrained tests and unconfined compressive strength tests are conducted to disscuss the mechanical properties of different mixing ratio of sludge-municipal solid waste（MSW） mixture. At the same time， ANSYS numerical simulation is operated to analyze the slope stability of landfill with different mixing ratio of sludge-municipal solid waste（MSW） mixture. The theoretical support on the appropriate proportion of mixed landfill and stability security of sludge-municipal solid waste mixture landfill is proposed.
Keywords：sludge； municipal solid waste （MSW）； mixture backfilling； mechanical properties； slope stability
随着社会经济快速发展和城市化水平的不断提高，工业污水和生活污水的排放量日益增多，污水处理厂污泥产量急剧增加，据中国住房和城乡建设部 2013 年 2 月公布的数据，截止 2012年底，中国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂共 3 340座，污水处理能力约1.42 亿m3/d，假设污水处理负荷率为 75%，
每万吨污水产生 6 t含水率为 80%的污泥，则中国每天将产生含水率 80%的污泥 6.39万t[1]。2010年10月的“京城环保第一大案”，以及随后的“深圳污泥坑管涌威胁自然生态”、“重庆污泥不治污水处理系统将崩溃”等相继见诸媒体的报道，揭开了中国在污泥处理上的严重缺口，污泥处置问题已成为中国亟待解决的环境问题。
目前，污泥处置与利用的方式主要有填埋、焚烧、农用以及资源化利用等[2]。由于污泥卫生学指标、重金属指标难以满足农用标准，污泥焚烧存在汞汽化和二f英污染等问题未能得到有效解决，污泥填埋因其有投资少、容量大、见效快的优势，已逐渐成为国内外污泥处置的主要途径之一。
与污泥填埋相关的土工性质或力学性质的研究在其它国家70年代已经开始进行，主要在污泥用作填埋场覆盖材料方面有较为深入研究[3-4]。近几年来的研究成果研究表明，将城市生活垃圾与污泥进行混合，其降解稳定过程比单独填埋时明显加快。比如，单华伦[5]的研究表明，污泥和生活垃圾进行混合填埋可以促进垃圾降解和填埋体沉降，对加速填埋场稳定及扩大填埋库容有利。徐华亭[6]通过造纸污泥与生活垃圾混合填埋的模拟实验，提出添加适量的造纸污泥可加速生活垃圾降解过程，提高垃圾降解效率。吴正松等[7]通过生活垃圾与污泥一体化处理反应器试验后提出，生活垃圾与污泥一体化处理，对污泥和垃圾的减量及稳定效果良好。Kavitha 等 [8] 研究指出，活化污泥可提高城市生活垃圾生物降解能力，促进其稳定化进程。另外，Martin[9]对垃圾与污泥均匀混合填埋，加速填埋层进入稳定的甲烷化阶段的机理进行了理论分析。Kong 等 [10]对城市生活垃圾与污泥混合物汽化动力学特性及其活化能和指前因子等参数进行了研究。Fang等 [11] 进行了造纸污泥与城市生活垃圾混合的共热解热重量分析。Zuhaib等 [12] 对污泥加速城市生活垃圾进入甲烷化阶段的最优组分比进行了实验分析。彭晨[1]利用城市生活垃圾堆肥的热量可作为维持污泥中温厌氧消化这一特性，对城市生活垃圾和污水厂污泥一体化反应器小件模型试验进行了研究，试验结果确定污泥的最优运行投配率为25%。李耕宇[13]进行了不同污泥负荷下常温厌氧活性污泥对生活垃圾填埋渗滤液处理效果研究，指出当污泥培养温度为 21 ℃，渗滤液 pH 为 7.6 时，厌氧反应池中污泥负荷约为 7.83 kgCOD/kgMLSS・d 时，反应器处理效果最佳。另外，朱英等[14]对填埋物质分别为污泥、污泥+牛粪、污泥+铁刨花以及准好氧填埋方式的加速稳定化过程进行了研究。谢震震等[15]研究表明，污泥和粉煤灰混合填埋比污泥单独填埋能够加大有机物的降解速率，从而缩短稳定化时间。
尽管以上研究成果表明污泥城市生活垃圾混合填埋可加速污泥稳定化进程，减少污泥对垃圾填埋场稳定的不利影响，但目前的研究成果多数停留在城市垃圾与污泥混合填埋对加快填埋场降解与稳定过程有促进作用的描述上，中国具体的工程应用鲜有报道。相比而言，国外的污泥与城市垃圾混合填埋技术相对成熟些[16]。国外也有将污泥与城市生活垃圾或泥土混合填埋的应用：与生活垃圾混合填埋时，将污泥撒布在城市垃圾上面，混合均匀后铺放于填埋场内，压实覆土。污泥与垃圾的混合比为1：4-1：7，中间覆土层厚度0.15～0.3 m，填埋容量为900～7 900 m3/ha[17]。由于中国的城市垃圾种类比国外的要复杂得多，中国污水处理厂对污泥固化/稳定预处理的标准、经费投入等与国外的相差巨大，因而国外污泥与垃圾混合填埋技术的具体参数不适用于中国国情。目前，中国对于污泥与城市垃圾土混合样的土力学性质还了解不多，对污泥与城市垃圾混合样的抗剪强度（内摩擦角、粘聚力）、固结特性（压缩指数、固结系数）等工程力学性质认识不足，从而对混合填埋时污泥与城市垃圾的适宜混合比例以及填埋的极限容量等问题不甚了解，而中国鲜有现成的资料可供借鉴，国外的又不适用于中国，从而导致中国污泥被大肆倾倒入MSW填埋场的现象屡见不鲜，填埋场工程安全隐患丛生，工程事故频繁发生，不仅造成了惨重的人员伤亡和财产损失，也给当地带来了巨大的环境灾难。比如，潮州市鸡笼山垃圾填埋场的垃圾崩塌滑坡事故、深圳下坪固体废弃物填埋场污泥坑管涌事故，以及由于污泥倾倒引发的广州大王岗垃圾填埋场崩塌事故等。
为解决上述问题，进行了污泥及其城市生活垃圾混合样室内试验的基础性研究工作，获取了污泥与城市生活垃圾土混合样的物理、力学性质等土性参数，为全面了解污泥城市垃圾混合样的土工性质提供重要基础数据。同时，对污泥与城市垃圾混合样的变形、强度随污泥掺入量的变化规律进行实验与分析，从而对混合填埋时污泥与城市生活垃圾的适宜混合比作了探索性研究。最后，用数值模拟方法对不同配合比的污泥城市生活垃圾混合边坡的稳定性进行了分析。
1 污泥与城市生活垃圾混合样的工程
力学特性室内实验研究
1.1 污泥物理性质指标及城市生活垃圾样制备
实验中的污泥取自盐城市城东污水处理厂，污泥的物理力学指标如表1所示。
根据盐城市区城市生活垃圾的现场取样，测得垃圾样平均含水率ω=49.92%，ρ=1.69 g/cm3，ρd=1.13 g/cm3。
实验中的城市生活垃圾，根据盐城市区城市生活垃圾的分拣资料，进行了人工配制，城市生活垃圾各组分如表2所示。根据中华人民共和国行业标准《土工试验规程》（SL237―1999）中对试验材料尺寸规定，将废纸，木材，塑料等材料用剪刀剪碎，并控制其尺寸在试样尺寸的1/5～1/10，测定各种材料初始含水率，结果列于表3。
根据表2和表3中的资料配制垃圾土。
在现场，垃圾填埋工程都要进行碾压，机械碾压所达到的压实程度以及通过碾压所获得的密实度是实验室模拟现场状态时所面临的两个重要问题，为此，分别配置不同含水率的垃圾样，进行室内标准击实试验。根据《土工试验规程》，进行室内标准击实试验。击实试验结果见图1。
击实实验，含水率越高，干密度越大，曲线无显著下降，造成这一现象的原因是垃圾土与正常土体性质上的差异。城市固体废弃物（MSW）以其特殊的物理、力学及工程特性而显著有别于无机土，虽然其高压缩性与泥炭和有机质土有相似之处，但其变形机制以及生物降解特性与现有天然土体有本质的差别。
1.2 污泥与城市生活垃圾混合样固结压缩实验研究
将填埋场准入污泥（含水率小于60%）与城市生活垃圾样按照不同配比混合进行固结压缩实验，固结压缩实验共分5组，纯污泥以及污泥与城市垃圾混合样，污泥与垃圾湿重百分比分别为10%、20%、30%、40%，每组两个平行样。纯污泥及其污泥垃圾混合样加荷等级分别为100、200、300 kPa。
污泥及其与城市生活垃圾混合样的压缩模量，压缩系数及次固结系数分别见表4～8。
从表4～8可知，污泥的次固结系数大，主固结压缩变形后表现有较大的蠕变特性；污泥与城市生活垃圾混合后，其次固结系数大为减小，污泥的蠕变特性得到较大改善。
图4显示，污泥垃圾混合样的次固结系数均远小于纯污泥的次固结系数；随着污泥湿重百分比的增加，混合样的次固结系数普遍增大。
以上固结压缩实验结果表明，污泥与城市生活垃圾混合，可较好地改善污泥的固结压缩特性，但要控制污泥的填入量，污泥含量增大，混合样的压缩性会增大；污泥与城市生活垃圾混合，可较大地减小纯污泥的次固结系数，污泥与垃圾湿重百分比较小时，次固结系数小，表明合宜比例的污泥与垃圾混合，可较大地改良污泥的流变特性。
1.3 污泥与城市生活垃圾混合样强度特性实验研究
在三轴固结不排水实验和无侧限抗压强度实验，污泥与城市垃圾混合样中污泥与垃圾湿重百分比分别为10%、20%、30%、40%、50%，其中污泥含水率为60%。
三轴固结不排水实验结果见表9所示。实验可得到污泥与垃圾混合样强度参数与污泥含量的关系，如图5、6所示。
从表9可知，污泥与城市垃圾混合后，混合样的粘聚力和摩擦角均要大于纯污泥的，表明污泥与城市垃圾混合，可较好改善污泥的抗剪强度。表9及图5、6显示，混合样的粘聚力随着污泥含量的增加而增加，但当污泥含量超过某一数量（本实验为40%）时，混合样粘聚力又将较大幅度降低，而混合样内摩擦角随着污泥含量的增加而减小，表明污泥含量较高时，混合样的粘聚力和摩擦角均较小，其强度较低。
对以上结果进行解读：城市垃圾中，掺入污泥时，污泥会包附在垃圾土的颗粒表面，形似类似的“膜”，随着污泥含量的增大，这层“膜”会越来越完整，污泥在垃圾混合样中所发挥的作用将越来越大。有机质的黏性性质大约只有粘性土的几分之一，污泥含量越高，混合样中的有机质含量就越大，从而导致高污泥含量混合样的粘聚力相比低污泥含量的混合样必将大为降低。另外，污泥中的有机质在混合样的土颗粒之间会起到 “剂”的作用，因此，随着污泥含量的增大，有机质增多，此作用将越显著，从而混合样的摩擦角将随着污泥含量的增加而降低。三轴固结不排水主应力差与轴向应变关系曲线如图7所示。从图7的主应力差与轴向变形曲线可以看出，在试验的应变范围内混合试样并没有出现明显的破坏面，且应力应变曲线为加工硬化形，主应力差随着轴向变形的增大而持续变大，在试验范围内未出现峰值，其应力应变曲线接近于垃圾土的性质。
上述图表显示，随着污泥含量的增加，混合样的无侧限抗压强度增大，但增加到一定值后，随着污泥含量的进一步增加，其qu值会显著降低。解读：污泥填入城市生活垃圾，污泥含量不高时，随着污泥含量的增加，流动性较强的污泥细颗粒能更好地填充垃圾土颗粒之间的空隙，促进各组分间能更紧密排列，从而使混合样粘聚力增大，无侧限抗压强度增大；但随着污泥含量的增大，污泥在混合样中的作用将渐趋呈主导，污泥的“膜”作用及其有机质的作用将越趋增大，从而导致其无侧限抗压强度显著下降。
2 污泥与垃圾混填边坡的ANSYS数
值模拟分析
污泥与垃圾混填边坡的ANSYS数值模拟，坡角为15.5°，边坡形状及计算模型如图9所示。弹性模量E=15 MPa，泊松比0.3。计算范围取坡脚向左延伸40 m，深度取坡脚以下30 m，模型总宽280 m。左、右边界仅约束水平位移，底部边界约束水平和竖直位移。网络划分见图10所示。Plane42单元，分成1 139个单元，1 233个节点。模型按平面应变考虑。
由上述的数字模拟分析结果可知，污泥含量为10%、30%左右的混填边坡的安全系数较高，但当污泥含量增大到50%时，其安全系数会激剧下降。因此，污泥与垃圾混合填埋时，一定要控制污泥的掺入量，以确保填埋体边坡的稳定安全。
3 结 论
1）通过污泥及其与城市生活垃圾土混合样的压缩及强度等实验，获取了污泥及其与城市生活垃圾土混合样的物理、力学性质指标，为全面了解污泥城市垃圾混合样的土工性质提供重要基础数据。
2）对污泥与城市垃圾混合样的变形、强度随污泥掺入量的变化规律进行实验与分析，从而对混合填埋时污泥与城市生活垃圾的适宜混合比作了探索性研究：合宜比例的污泥与垃圾混合，可较好地改善污泥的流变特性和强度。
3）通过污泥与垃圾混填边坡的ANSYS数值模拟分析可知，污泥含量为10%、30%左右的混填边坡的安全系数较高，但当污泥含量增大到50%时，其安全系数会骤然下降。因此，污泥与垃圾混合填埋的实际工程，一定要结合混合样的固结压缩特性、强度特性试验和边坡稳定计算结果，控制污泥的适宜掺入比例，以确保填埋体边坡的稳定安全。
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城市生活垃圾填埋范文第5篇
[关键词]生活垃圾 处理 技术
中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0320-01
1 我国城市生活垃圾构成的特点
我国城市生活垃圾含水率高，垃圾中的水分对焚烧处理是非常不利的，若水分较大，必须投入辅助燃料才能保证垃圾焚烧的正常进行；可燃有机物含量比例低，工业化国家城市生活垃圾中有机物含量为66～82.9%，而我国仅为22.18～56.2%，这将直接影响垃圾热值的高低；垃圾热值低，一般认为，当垃圾的发热值大3349kJ/kg时，可直接燃烧。我国城市生活垃圾的热值普遍达不到这个标准。因此，燃烧时必须投入辅助燃料，这就增加了垃圾焚烧的成本。
2 我国城市生活垃圾收集的现状
2.1 混合收集
我国城市生活垃圾收集以混合收集为主，混合收集是指各种城市生活垃圾未经任何处理混合在一起收集的方式。该方式简单易行、运行费用低。但是，垃圾的利用价值和有用物资的纯度很低，同时也增加了城市生活垃圾处理的难度，提高了垃圾处理的总费用。
2.2 分类收集
目前垃圾分类收集尚在一些大城市进行试点。分类收集是指按城市生活垃圾的组成成分进行分类的收集方式。这种方式可以提高回收物资的纯度和数量，减少需要处理的垃圾量，有利于城市垃圾的资源化和减量化。垃圾分类收集是降低垃圾处理成本、简化处理工艺、实现垃圾综合利用的前提。
3 城市生活垃圾处理技术现状
中国城市生活垃圾处理处置工作自七五期间起步以来取得了极大的发展。按清运量统计，综合考虑其他因素2008年底我国城市生活垃圾的无害化处理率约为50%。目前，垃圾处理方式主要有卫生填埋、堆肥、焚烧和综合利用这四种，其中卫生填埋是目前我国垃圾处理的最主要方式。
3.1 卫生填埋技术
卫生填埋是指利用坑洼地填埋城市生活垃圾的方法。该方法必须经过科学的选址、严格的场地防护处理和对渗滤液及填埋气体的严格控制。采用焚烧处理后的残渣和堆肥处理中的不可堆肥物都需要卫生填埋处置。在卫生填埋场地底部敷设排水管道使渗滤液排出场外进行处理；在垃圾体内部设有导气系统，将导出的填埋气通过燃烧等方式利用；还要在场地周围设截洪沟阻止洪水进入场内。待填埋场封场后尽可能的恢复地貌和维护生态平衡。该技术总的原则是不使掩埋的垃圾对地下水、地表水、土地、空气及周围环境造成污染。卫生填埋技术比较成熟、操作管理简单、处理量大、运行费用低、总体投资小、适用于所有类型垃圾。但是，卫生填埋技术也存在许多弊端：填埋场选址需远离市区，这就增大了运费成本；填埋法占用大量土地，且使用后的土地在短时间内无法恢复原来的用途。
3.2 焚烧处理技术
焚烧是将垃圾放在特殊设计的封闭炉中进行焚烧，一般炉内温度控制在980℃左右，焚烧后可使垃圾减容85%以上，减重75%以上，焚烧法处理城市生活垃圾具有减量化、无害化的特征。由于受经济水平的限制，我国的垃圾焚烧处理技术起步较晚，长期以来发展较为缓慢。
目前的生活垃圾焚烧技术主要有：直接焚烧法。直接焚烧是高温和深度氧化的综合过程；热解焚烧法。该技术根据不同垃圾在热解过程中的相似性，将有机物在缺氧条件下利用其热能，产生裂解和凝聚反应，形成气、液、固三相产物，达到洁净燃烧的目的。发达国家已由“直接焚烧法”向“热解焚烧法”发展，我国也已将其列入了自然科学领域中的前沿研究项目。生活垃圾焚烧技能够使垃圾的无害化处理更为彻底；可以有效地实现垃圾的减量化与资源化利用；对环境的影响较小；和填埋法相比可以节约大量的土地。但垃圾焚烧也存在环境污染隐患，垃圾焚烧排放的二f英具有不可逆的“三致”毒性，对人体健康具有极大危害；我国城市生活垃圾成分复杂，而且长期以来一直是混合收集；我国垃圾热值低，燃烧时需要添加燃料辅助燃烧，造成运行成本的增加；焚烧法的投资和运行费用均较高。
3.3 堆肥处理技术
堆肥法是利用自然界广泛存在的细菌、放线菌、真菌等微生物的新陈代谢作用，在适宜的条件下，进行微生物的自我繁殖，从而将可生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质。微生物的生长繁殖受到下列多种因素的影响：垃圾中有机物质的含量、含水率、通风供氧情况、翻拌要求、碳氮比（根据需要添加有机肥）、堆肥温度、pH值以及自然气候条件等。有效促进和控制堆肥过程中微生物的正常繁衍是整个堆肥处理技术的核心。
目前国内应用较多的堆肥方式主要有以下三种：自然通风静态堆肥、强制通风静态堆肥和筒式发酵仓堆肥。自然通风静态堆肥，该法是在一块场地上，堆高2～3m，一般上部覆土，场底以混凝土硬化并铺设通风排水沟，腐熟垃圾用铲装机、滚筒筛、皮带机和磁选滚筒等生产堆肥产品，这种方式简单，成本较低，应用最广；强制通风静态堆肥，该种方式多为非露天堆场，一次发酵仓要求能容纳10～20天垃圾，室内堆高约215m，设有翻堆和运输通道；筒式发酵仓堆肥即垃圾从仓顶输入，发酵后腐熟料从仓底输出，用高压风机从仓底强制供风。这是一种间歇式动态好氧发酵工艺。
随着城市生活水平和燃料结构的不断提高，城市生活垃圾中的有机质含量有了较大的提高，经堆肥处理后，可转化为良好的有机肥料，具有一定的经济和社会效益。但是，为了提高堆肥处理效果，垃圾要经过严格的预处理，而且堆肥品必须经过再次破碎分选，才能达到符合质量的堆肥产品。另外，堆肥周期长，占地面积大，卫生条件差。
3.4 综合处理技术
所谓综合处理技术就是卫生填埋、焚烧、堆肥等多种垃圾处理技术的有机结合，该法充分发挥各种垃圾处理系统的优势，扬长避短，从而真正实现生活垃圾的无害化、减量化和资源化。任何一种垃圾处理技术都有各自的优势和局限性，单靠一种处理技术难以满足城市生活垃圾处理要求，所以生活垃圾处理最理想的发展方向为多元化垃圾综合处理。随着经济的快速发展，尤其是在垃圾产生量大的大城市，这种方法可以使垃圾得到合理处理和利用，使资源充分回收，提高处理效率。
采用综合处理方式后，易腐物和可燃物都得到了利用，故填埋物的量很小，只占总体积的15%～20%，填埋物主要为砖头、瓦砾等无机垃圾，不会带来严重的二次污染，节省了填埋空间。
参考文献：
