卫生填埋是由传统的垃圾堆放、土地掩埋结合现代技术发展而来。为了保护环境、控制污染,美国在20世纪30年代开始对传统填埋法进行改良,从而形成了一套系统化、机械化的科学填埋方法,即卫生填埋法。卫生填埋是在科学选址的基础上,采用底部防渗、气体导排、渗滤液处理、严格覆盖、压实处理等一系列技术手段,将垃圾减容,减少填埋占地并最大限度地防止土壤、地下水和空气污染的垃圾处理技术。
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卫生填埋的具体做法是:卫生填埋场根据规划被分为很多个日填埋单元,每天环卫部门收集的城市生活垃圾被运输到填埋场后,在指定的卸料点进行卸料,然后用推土机将垃圾均匀摊铺在日填埋区域内,达到一定厚度后用重型压实设备进行反复碾压,在上面铺一层15~30cm的黏土层后再次压实。垃圾层和土壤覆盖层共同构成了一个填埋单元。具有同样高度的多个相互衔接的日填埋单元构成一个填埋层。卫生填埋场就是由多个填埋层组成的。当一个卫生填埋场达到设计高度后,还需在填埋层以上再覆盖一层土壤并压实,这称为“封场”。
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就这样,垃圾被聪明的人类关进了“监狱”,可是我们并不能放松。实际上,它们仍然在“监狱”中继续作恶,需要我们进行控制和处理。填埋后的垃圾在微生物的作用下,进行有机垃圾的生物降解。降解一般经历四个阶段:好氧分解阶段、厌氧分解不产甲烷阶段、厌氧分解产甲烷阶段和稳定产气阶段。这个过程中会释放出填埋气体和渗滤液。
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1.填埋气体
填埋气体主要含有氨、二氧化碳、一氧化碳、氢、硫化氢、甲烷、氮和氧及其他的微量气体。其中甲烷和二氧化碳不仅是影响环境的温室气体,而且是易燃易爆气体。甲烷和二氧化碳等在填埋场地面上聚集过量会使人窒息,如果发生迁移扩散并与空气混合,就会形成一定浓度的甲烷混合气体,容易发生爆炸。1994年,重庆一座垃圾场发生严重沼气爆炸事故,强大的气浪掀起的垃圾将9名工人埋没,4人当场死亡。
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除了甲烷和二氧化碳,填埋气体中还含有少量有毒气体,对人畜、植物有毒害作用。另外,填埋气体会影响地下水水质,溶于水中的二氧化碳,增加了地下水的硬度和矿物质的成分。因此,填埋气体对周围的安全存在威胁,必须对填埋气体进行有效的控制。
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卫生填埋场的填埋气体收集和导排系统就是为了减少填埋气体向大气的排放量和在地下的横向迁移,并回收利用甲烷气体而设置的。排气设施采用耐腐蚀的多孔HDPE(高密谋聚乙烯)管组成,这些管子根据实际情况垂直或水平设于垃圾堆内,四周用碎石填充。填埋气体收集系统由集气管网、抽气井、抽气泵、储气罐等组成。虽然填埋气体有许多危害,但如果将填埋气体收集起来,经过干燥和过滤等处理后可作为燃气使用,也可以经过净化、去除杂质后用于内燃机或汽轮机发电。
2.垃圾渗滤液
垃圾渗滤液是在垃圾堆放和填埋过程中,由垃圾本身的水分、自然降水、有机物分解产生的水和渗入填埋场的地表水、地下水组成的成分复杂的高浓度的废水。垃圾渗滤液具有污染物成分复杂、水质和水量波动大、金属含量高、氨氮含量高、污染强度高、污染持续时间长等特点。
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渗滤液会对地下水、地表水及垃圾填埋场周围环境造成污染,使地表水体缺氧、水质恶化,威胁饮用水水源。渗滤液中含有的重金属、有机物吸附在土壤上,就会被动植物吸收,可能危害人类健康。
因此,垃圾填埋场的防渗漏是卫生填埋技术中的重要环节。主要措施有:在填埋场底层加入衬垫层并设置渗滤液收集和排出系统,在填埋场顶部设置封顶覆盖层。渗滤液收集系统将收集的渗滤液送入临近的污水处理厂或垃圾填埋场中的渗滤液处理厂进行处理,渗滤液排出系统使渗滤液按照设计路径可控制地排出。底部衬垫层的作用是防止未及时排走的渗滤液渗漏。同时,底部衬垫层和周边衬层也可以有效地收集填埋场中的填埋气体并阻止有害气体扩散到地下水和土壤中。
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