城市非正规垃圾填埋场环保治理技术-抽气输氧曝气法

2009/12009/12009/12009/154收稿日期：2008-12-25作者简介：屈志红（1965—），女，北京人，硕士，副总经理。城市非正规垃圾填埋场环保治理技术——抽气输氧曝气法城市管理技术UrbanManagerialTechnology城市管理技术UrbanManagerialTechnology摘要：介绍“抽气输氧曝气法”技术，并对其原理、优势、技术成熟性以及社会、经济效益进行了深入探讨。从多角度说明该技术在非正规垃圾填埋场环保治理领域中为节约型、循环经济提供了一条可靠的途径。关键词：非正规垃圾填埋场；治理；抽气输氧曝气法1抽气输氧曝气法原理抽气输氧曝气法的理论基础是将有机垃圾的降解视为一个可控的过程，将垃圾填埋场视为一个巨大的容器，然后通过将生化、化学、物理反应过程有机结合，人为控制其反应条件，得以实现。其技术核心是将垃圾中会对环境造成污染的有机物进行快速降解，使垃圾不再产生垃圾气体及垃圾渗滤液，从而使垃圾对环境不再造成危害。本技术的实现依赖于一种用于快速降解固体垃圾的装置，由多个氧气注入管和抽气管及控制装置构成。氧气注入和抽气分别通过输气管线或抽气管线与控制装置相接，监控垃圾场内的温度、湿度、气体含量等。使垃圾中形成含氧均匀、覆盖广泛、没有死角的好氧反应状态。本技术还可用于对地下污水或其他污染源的治理。通过所提供的高效供氧路径，按照所计算的最优输氧/抽气率的比率，在控制装置的控制下将氧气加压后均匀地输送到垃圾场的每个部位，并通过氧气注入管注入垃圾的深层，同时把好氧反应生成的二氧化碳等其他气体通过抽气管从垃圾深层中抽出。与传统的单一曝气法和半好氧降解法相比，垃圾中含氧均匀、提高了氧气的覆盖率、有助于垃圾处理区保持最佳的好氧反应状态、消灭了垃圾中有机物曝氧的死角、使垃圾中有机物获得充分而迅速的降解，提高降解速度100倍以上，同时有利于好氧微生物的再生。另外，本技术独特的布井结构便于将垃圾中的有害气体进行集中收集和处理，有效避免了有害气体对周边大气和环境造成的二次污染。2抽气输氧曝气法主要优势2.1原地治理抽气输氧曝气法在垃圾堆放原地进行，并可对堆放场进行分期、分段处理。可以大大减少非正规垃圾填埋场垃圾异地处理造成的人力、物力及财力浪费，而且可以避免在转运过程中造成的二次污染及污染转移。2.2快速抽气输氧曝气法对垃圾内的有机物的降解速度比自然堆放快100倍以上。经6个月左右的处理后，垃圾就基本达到稳定状态。快速处理对迅速改善城市的环境具有重要意义。2.3消毒抽气输氧曝气法处理过程中产生的高温起到对垃圾的消毒作用。抽气输氧曝气法可在垃圾内部产生高温，处理过程相当于对垃圾整体进行长达数月的高温消毒。经过长时间的高温消毒，垃圾内部的致病细菌、病毒已基本全部消除。在其后的再利用及开发过程中，不会造成对环境的再污染，也不会在垃圾降解终产物再利用过程中产生危害。2.4彻底抽气输氧曝气法采用独特的布井方法。该方法消除了处理过程中气流的死角，使垃圾整体中每个部分都得到充分的好氧反应，在工艺上保证了垃圾处理的彻底性。2.5综合性经处理的垃圾中的有机物基本被全部降解，处理后无垃圾渗滤液产生。消除了垃圾对地下水源的污染。同时，好氧反应不再产生沼气，消除可燃性气体爆炸的危险并大大减轻温室效应。2.6省去后期管理处理后的垃圾不含有机物，即使长期堆放，也不会对周围环境造成危害。北京煜立晟科技有限公司屈志红邢军郭静2009/12009/12009/12009/1它代表了目前世界各国垃圾处理的优化发展方向。由于这种方法科技含量高、环保效果好，一些发达国家如美国、英国、德国都已经采用这种方法治理垃圾填埋场污染和进行土地修复。北京市石景山黑石头垃圾消纳场已采用该技术进行环保治理。治理效果见图1。、4效益分析4.1社会效益分析（1）清除污染，消除民怨，密切政府与人民群众的关系。北京市石景山区政府应用抽气输氧曝气法治理黑石头垃圾消纳场后，得到周边居民广泛关注和支持。群众自发组织维护工程治安安全；多次与项目承担单位沟通、了解情况；希望项目公司不辜负政府和大众的信任，确保治理工程圆满完成。（2）拉动周边生态的恢复和提升。去除垃圾污染后，周边自然环境得以修复的同时，区域地价及相关经济产业链价值随之实现并得以提升。（3）加速土地资源化进程。如自然降解，土地至少需40—50年可以安全地再利用。应用抽气输氧曝气法处理，土地仅需1—2年即可以安全地再利用。4.2经济效益分析与卫生填埋和焚烧法相比，处理同样的垃圾，抽气输氧曝气法投资及运行费用要低得多。据北京市地质工程勘察院完成的《北京市非正规生活垃圾填埋55城市管理技术UrbanManagerialTechnology城市管理技术UrbanManagerialTechnology因此，不需要后期监测和管理措施，节省后期管理经费。2.7开发型治理处理后可对原垃圾场进行开挖，将土地修复还原。经修复的土地满足建筑用地标准，可用于建筑开发，实现再利用。另一方面，经治理后的垃圾土具有良好的透气性及吸水性，可以有多种用途，比如可用作农作物、果园用土，用于花园、公园、游乐场草皮种植，还可用于土地开垦改造、再造，当作垃圾场的覆盖层，洪水沟、排水沟和防洪的表面土及土壤的冲蚀控制等。3技术成熟性抽气输氧曝气法已经在现有一些垃圾填埋场进行的一系列工程实践中取得了成功，在城市固体垃圾处理行业中得到广泛认同；成功地进行了18个垃圾填埋场的无害化治理，多次获得各级政府的奖励，并获得国家专利授权。实践证明了这种方法为城市固体垃圾处理提供了一种简单、快速、可靠、原地无害化处理并实现资源持续再利用的途径。该技术不仅彻底清除城市固体垃圾，还有效地防止了地下水源被污染。场现状核查报告》显示，北京共有403处非正规生活垃圾场地，其中大于1000吨的356处，正在运行的有285处，已封场的118处，总占地面积553.7×104m2，混合垃圾总填埋量为3286.9×104m3。如果按照3000万吨生活垃圾来计算，包括土地费、建设费、运行费等费用，卫生填埋处理的总投资约需87.7亿元，焚烧法处理的总投资约需77.4亿元，而抽气输氧曝气法处理的总投资只需11.4亿元，成本优势十分明显。见图2。5结论抽气输氧曝气法是一种快速、安全、卫生、彻底的原地、开发型环保治理技术，该技术投资少、周期短，可以在短期内实现被垃圾损毁土地的修复，实现稀缺资源——土地的循环使用；其终产物经过筛分后亦可作为营养土或防沙、治沙，改良土壤的替代物。该技术在非正规垃圾填埋场环保治理领域中为节约型、循环经济提供了一条可靠的途径。（责任编辑：文雪峰）11.4亿元87.7亿元77.4亿元抽气输氧曝气法卫生填埋焚烧法图2处理3000万吨垃圾的三种方式费用比较抽气输氧曝气法厌氧填埋稳定时间6—8个月50—100年恶臭气体无有甲烷无有自燃与爆炸可能性无大渗滤液无有地下水污染减轻加重后期监测不需需要土地使用价值恢复时间1—2年50—100年表1抽气输氧曝气法与厌氧填埋的对比图1抽气输氧曝气法处理前后对比