摘要：通過對(duì)石家莊市峽石溝垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)現(xiàn)狀分析，提出從滲瀝液處理工藝改進(jìn)，沼氣利用和全封閉式擴(kuò)容等方面來實(shí)現(xiàn)填埋場(chǎng)的可持續(xù)性發(fā)展。
　　關(guān)鍵詞：可持續(xù)性發(fā)展；垃圾滲瀝液；填埋氣；全封閉擴(kuò)容
　　1、引言
　　根據(jù)我國生活垃圾產(chǎn)量大，歷史堆存量多以及現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，填埋處置將在較長時(shí)間內(nèi)居于主導(dǎo)地位，可持續(xù)衛(wèi)生填埋技術(shù)以垃圾源頭消減和回收利用為基礎(chǔ)，嚴(yán)格規(guī)范填埋過程的污染控制，并開發(fā)多種渠道的資源利用途徑，使傳統(tǒng)填埋方式可動(dòng)態(tài)、科學(xué)地進(jìn)行，它的引入，將大大緩解填埋場(chǎng)用地緊張，垃圾中可用資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等矛盾，并為我國垃圾的可持續(xù)處置提出了方向。[1]
　　峽石溝垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)是目前石家莊市最主要的生活垃圾處理單位，經(jīng)過十幾年的運(yùn)行，不斷建設(shè)和完善，對(duì)解決石市及周邊縣市的生活垃圾無害化處理和對(duì)改善城市環(huán)境質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。為實(shí)現(xiàn)垃圾填埋處理的減量化、無害化、資源化和延長填埋場(chǎng)的使用壽命取得良好的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)填埋場(chǎng)現(xiàn)有條件和實(shí)際情況，結(jié)合先進(jìn)的污染控制、資源利用技術(shù)和擴(kuò)大填埋庫容等方面，對(duì)石家莊市峽石溝垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行分析及探討。
　　2、峽石溝衛(wèi)生填埋場(chǎng)概況及完善工程
　　石市峽石溝垃圾填埋場(chǎng)是一九九六年投資建設(shè)的一座大型衛(wèi)生填埋場(chǎng)，位于石市西南19.7公里，占地100500平方米，庫容量310萬立方米，設(shè)計(jì)日處理垃圾700—1000噸，設(shè)計(jì)使用年限12—15年，擔(dān)負(fù)著石市五區(qū)及鹿泉市生活垃圾處理任務(wù)，建設(shè)有管理區(qū)、電子磅房、帷幕灌漿垂直防滲功能、PVC土工膜粘土復(fù)合襯層水平防滲工程、滲瀝液導(dǎo)排處理工程、環(huán)場(chǎng)排洪溝工程、漿砌石攔擋壩工程、沼氣導(dǎo)排工程、滲瀝液收集和調(diào)蓄工程。一九九七年七月正式投入運(yùn)行，迄今共處理生活垃圾約190萬噸，填埋高度35米。
　　在十一年的填埋過程及實(shí)踐工作中，填埋場(chǎng)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)不足，進(jìn)行了不斷的建設(shè)并實(shí)施了各項(xiàng)完善工程。
　　（1）為防止?jié)B瀝液滲漏，確保土壤及地下水不受污染和解決處理后滲瀝液排放問題，2000年投入資金1720余萬元，完善原有帷幕灌漿工程，新建了集水井、排水廊道和10.3公里與市政管網(wǎng)并網(wǎng)的排水管道。
　　（2）垃圾填埋場(chǎng)處于山谷地形，填埋區(qū)東、西高程相差70米，隨著垃圾量的增多，極易出現(xiàn)垃圾滑坡，為確保安全生產(chǎn)，防止垃圾滑坡，2004年投資1170萬元，新建了高34米長127米垃圾攔擋壩，壩前建有容量為3萬立方米的蓄水池。
　　（3）在攔擋壩建設(shè)同時(shí)，針對(duì)原有的沼氣導(dǎo)排管因垃圾沉降不均勻和推擠下產(chǎn)生的傾斜、堵塞，影響沼氣排放的問題，經(jīng)專家論證，投資50萬元在作業(yè)面上重新布孔、打眼、改鋼網(wǎng)圍攏式為鋼桶提拉式，保證了導(dǎo)氣管的垂直和排放暢通。
　　3、填埋場(chǎng)可持續(xù)性發(fā)展綜合因素
　　對(duì)于城市垃圾處理，可持續(xù)發(fā)展要求我們發(fā)展一種切實(shí)有效的垃圾處理技術(shù)，以確保今后的幾代人不必繼續(xù)處理他們祖先遺留下來的垃圾[2]。可持續(xù)衛(wèi)生填埋技術(shù)著眼于垃圾的源頭減量、回收利用，入場(chǎng)前預(yù)處理和填埋場(chǎng)穩(wěn)定化的研究，在選址上、防滲、填埋工藝、污染的控制、終場(chǎng)修復(fù)、后續(xù)環(huán)境監(jiān)測(cè)等各個(gè)環(huán)節(jié)采取嚴(yán)格的污染控制措施，并將封場(chǎng)土地資源和礦化垃圾作為資源加以利用，從而實(shí)現(xiàn)垃圾衛(wèi)生填埋的良性循環(huán)[1]。
　　對(duì)于一個(gè)垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展，就是合理運(yùn)用好可持續(xù)衛(wèi)生填埋技術(shù)，即可真正實(shí)現(xiàn)垃圾處理的減量化、無害化和資源化，又能延長填埋場(chǎng)的使用壽命，具備良好的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。
　　4、峽石溝垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展主要方面的分析、探討
　　峽石溝填埋場(chǎng)已運(yùn)行多年，對(duì)于填埋管理與規(guī)范操作已非常成熟，并對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)行了大量的完善，現(xiàn)根據(jù)實(shí)際情況，從污染物控制、資源利用及增大庫容量等方面進(jìn)行可持續(xù)性發(fā)展的分析、討論。
　　4.1填埋場(chǎng)滲瀝液處理工藝現(xiàn)狀及改進(jìn)技術(shù)
　　4.1.1滲瀝液現(xiàn)狀
　　峽石溝填埋場(chǎng)在98年建成厭氧+氧化溝滲瀝液生物處理工藝。氧化溝工藝在滲瀝液產(chǎn)生初期效果明顯，特別對(duì)新鮮的滲瀝液COD去除率較高，溫度及各項(xiàng)參數(shù)控制得當(dāng)，可以保證穩(wěn)定的去除效果，但隨著滲瀝液的“老齡化”和先進(jìn)的垃圾滲瀝液處理技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有氧化溝工藝存在諸多問題：
　　（1）氧化溝工藝受環(huán)境溫度影響很大,季節(jié)性明顯，溫度變化10℃，污泥的活性度變化2倍[3]。水溫低于5.6℃時(shí)，微生物基本處于休眠狀態(tài)，低于4℃時(shí)，微生物開始死亡。[4]
　　峽石溝填埋場(chǎng)地處北方，冬季最低溫度可達(dá)-18℃，滲瀝液水溫最低0.5℃，由于水溫低，營養(yǎng)失調(diào)致使大部分微生物喪失活性，甚至死亡，系統(tǒng)冬季運(yùn)行困難。
　　（2）處理模式單一。沒有考慮滲瀝液成分變化，特別是氨氮問題，填埋場(chǎng)現(xiàn)產(chǎn)生滲瀝液氨氮含量極高，從最初的200mg/L提高至1500mg/L左右，碳氮比嚴(yán)重失調(diào)，高濃度氨氮會(huì)抑制污泥的生物活性。
　　（3）盡管隨著填埋場(chǎng)時(shí)間增長，垃圾滲瀝液中有機(jī)物濃度降低，從最初的COD20000—30000mg/L降低到1500—4000mg/L，但高分子有機(jī)物比例增加，BOD/COD較小，表現(xiàn)為可生化性降低，使得氧化溝工藝效果顯著下降。
　　4.1.2填埋滲瀝液改進(jìn)技術(shù)
　　隨著填埋場(chǎng)使用年限的增長，垃圾滲瀝液已進(jìn)入“老齡”，單純的依靠生化處理技術(shù)處理滲瀝液已無法達(dá)標(biāo)排放并難以利用，必須采用物化為主的深度處理技術(shù)，與生物相比，物化法受水質(zhì)、水量、水溫等影響小，出水水質(zhì)穩(wěn)定，尤其是對(duì)BOD/COD較低而難以生物處理的滲瀝液有較好的處理效果，常見的物理化學(xué)方式包括：膜過濾、化學(xué)沉淀法等。
　　<1>膜處理法
　　膜處理法是用各種隔膜使溶劑同溶質(zhì)和微粒分離的一種方法。根據(jù)溶質(zhì)或溶劑通過膜的推動(dòng)力的大小，膜分離法可分為，反滲透法、超濾、微空過濾等，一般處理“老齡”滲瀝液使用綜合膜處理工藝，包括一個(gè)膜生物的反應(yīng)器和滲透裝置，處理效果COD去除率達(dá)到97%，總氮去除率91%，運(yùn)行成本為傳統(tǒng)工藝60%，近幾年來，許多國家還興起毫微級(jí)膜過濾技術(shù)，能夠去除難降解的COD，使出水水質(zhì)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。
　　美國MASSOUDPIRBAZABI等專家采用混合膜過濾技術(shù)處理垃圾滲瀝液，TOC去除率達(dá)到95%以上[5]，國內(nèi)運(yùn)用膜處理法處理垃圾滲瀝液也做了大量工作。國內(nèi)運(yùn)用碟管式反滲透（DTRO）處理滲瀝液，實(shí)際出水指標(biāo)見表1[6]
　　                                                    表1DTRO國內(nèi)項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)出水指標(biāo)

        
　　　　　　膜處理的最大問題是膜污垢，會(huì)堵塞膜孔，對(duì)處理效率有比較大的影響，應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)來降低結(jié)垢問題。
　　（2）化學(xué)沉淀法
　　混凝技術(shù)是一種重要的化學(xué)沉淀法，常常作為預(yù)處理并結(jié)合其他方法處理垃圾滲瀝液效果顯著，但受PH值等條件的限制。沈耀良等用PAC作混凝劑，焦炭作吸附劑，可有效去除滲瀝液中的COD和部分重金屬離子，并證實(shí)混凝對(duì)滲瀝液色度具有明顯的去除效果可達(dá)68%，焦炭對(duì)COD的吸附具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，并具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[7]，張富韜等采用聚合氯化鋁作為混凝劑，膨潤土作為吸附劑處理滲瀝液，其結(jié)果：滲瀝液中的COD去除率為79%，氨氮去除率達(dá)46%,重金屬去除率為53%—98%[8]
　　Amokrane等利用混凝---絮凝法作為反滲透法預(yù)處理，解決了膜結(jié)垢的問題[9]
　　峽石溝填埋場(chǎng)地處山區(qū)，屬缺水地區(qū)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有狀況利用更為先進(jìn)、合理的蝶管式反滲透，并結(jié)合絮凝法解決膜結(jié)垢，對(duì)垃圾滲瀝液處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，使處理后的滲瀝液達(dá)到2008年國家新制定的滲濾液處理一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，并充分加以利用。
　　4.2填埋氣體的綜合利用分析
　　填埋氣（LFG）是填埋場(chǎng)內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)通過微生物厭氧降解和生化反應(yīng)而產(chǎn)生的一種混合氣體，它的主要成分是CH4和CO2，也含有O2、N2、H2和多種微量氣體，典型的填埋氣中CH4可占45—60%，CO2可占40—60%。這些氣體不僅對(duì)周圍環(huán)境有污染還有潛在的火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)，CH4在空氣中濃度為5—15%時(shí)遇明火易引起爆炸，CH4和CO2還能導(dǎo)致溫室效應(yīng)，特別是CH4它的溫室效應(yīng)是CO2的21倍，但同時(shí)填埋氣也是一種可再生的清潔能源，其高位熱值為15630—19537KJ/m3,對(duì)其有效的回收利用可以取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　4.2.1填埋氣處理利用技術(shù)[10]
　　（1）填埋氣焚燒火炬---填埋場(chǎng)必須的設(shè)備
　　在沒有條件利用填埋氣的情況下，直接焚燒填埋氣體是一種較為簡(jiǎn)單的處理方式，填埋氣中的甲烷經(jīng)過燃燒變成危害較小的二氧化碳和水，其他有害氣體也在高溫火焰中被破壞，即使有填埋氣利用設(shè)備，在設(shè)備故障、檢修或停機(jī)等情況下也必須有焚燒火炬來消納填埋氣，這就需要焚燒火炬具備較強(qiáng)的負(fù)荷適應(yīng)能力，能夠滿足各種情況下不同流量填埋氣的焚燒需要。
　　（2）利用填埋氣發(fā)電
　　利用填埋氣發(fā)電簡(jiǎn)便、易行，是國內(nèi)外最多采用的方式，對(duì)于促進(jìn)填埋氣的資源化利用，改善垃圾填埋場(chǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)狀況，以及減低溫室氣體的排放等都具有特別重要的意義。中國科學(xué)院工程熱物理研究所的填埋氣發(fā)電專利技術(shù)基于自行開發(fā)的一種填埋氣快速燃燒技術(shù)和進(jìn)氣歧管噴注技術(shù)，對(duì)國產(chǎn)12V190柴油機(jī)進(jìn)行改造，開發(fā)成功500Kw填埋氣發(fā)電機(jī)組，已經(jīng)在北京北神樹填埋場(chǎng)和深圳下坪填埋場(chǎng)投入示范運(yùn)行，發(fā)電效率大于30%。
　　（3）利用填埋氣體制備汽車燃料
　　填埋氣通過氣體分離技術(shù)制備汽車燃料，也有較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)它的副產(chǎn)品CO2也是重要的化工原料和食品添加劑。
　　（4）利用填埋氣處理垃圾滲瀝液
　　滲瀝液蒸發(fā)工藝是一種新型的滲瀝液處理手段，它利用填埋氣燃燒產(chǎn)生的熱來蒸發(fā)滲瀝液，實(shí)現(xiàn)了垃圾填埋氣、滲瀝液的綜合處理。
　　4.2.2峽石溝垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)產(chǎn)氣量的估算及利用分析
　　隨著石家莊市人民生活水平的提高，生活垃圾的成分也在不斷變化，有機(jī)物比重不斷增大，我們?cè)?007年4月做了一次垃圾成分分析，分析結(jié)果見表2。其中有機(jī)物占68.87%，無機(jī)物31.13%，含水率為42.7%。
　　表2峽石溝垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)來物理成分（%）

                   
　　　　根據(jù)填埋時(shí)間，現(xiàn)在已處于甲烷的穩(wěn)定產(chǎn)生期，是氣體回收利用的最佳時(shí)期，典型導(dǎo)排管中甲烷含量穩(wěn)定在45---60%之間，按每公斤垃圾年產(chǎn)氣量為0.06立方米，回收期25年，產(chǎn)氣計(jì)算公式：
　　Q=1000×g×w/(365×24×y)
　　式中：Q---每小時(shí)產(chǎn)氣量（m3/n）
　　g---每公斤固體垃圾回收氣量（m3/kg）
　　w---垃圾填埋總量(t)
　　y---回收期限（年）
　　填埋場(chǎng)封場(chǎng)后可處理垃圾310萬立方米，約248萬噸計(jì)算，可得出平均每小時(shí)產(chǎn)氣量達(dá)679m3，回收率按70%，則日平均回收氣體量1.1萬m3。
　　對(duì)于這些產(chǎn)生的填埋氣體，應(yīng)從安全、節(jié)能減排和資源利用等角度來分析。設(shè)置通暢、安全的氣體導(dǎo)排和收集系統(tǒng)，防止氣體的囤積和遷移外泄，并采取合理的填埋氣利用技術(shù)對(duì)收集的氣體進(jìn)行發(fā)電或制成清潔能源，既降低了這些氣體帶來的各種危害，同時(shí)起到資源的綜合利用，可以創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
　　4.3填埋場(chǎng)全封閉式擴(kuò)容具備的條件及緊要性
　　4.3.1擴(kuò)容的條件
　　石家莊市峽石溝垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)位于鹿泉市獲梁路中段，三面環(huán)山，上游有幾座村莊，通往村莊的公路沿填埋場(chǎng)北側(cè)山腰修建，原設(shè)計(jì)方案為填埋垃圾終期覆蓋層中間高兩側(cè)略低，并保持2%的坡度。如圖1。

                              
　　
　                       　　
　　
　　
　　圖1：垃圾填埋結(jié)構(gòu)示意圖
　　
　　經(jīng)實(shí)際考察,根據(jù)實(shí)際地形分析研究，如將通村公路改為北側(cè)山體北側(cè)修建，在原設(shè)計(jì)高度繼續(xù)向上進(jìn)行填埋可增加約400萬立方米的庫容量。
　　4.3.2全封閉擴(kuò)容的必要性
　　（1）填埋場(chǎng)現(xiàn)在北側(cè)部分垃圾填埋高度已接近公路，填埋所產(chǎn)生的氣體極有可能遷移公路表面，公路過往村民和車輛頻繁，易引起可燃?xì)怏w的燃燒爆炸。擴(kuò)容改道后，填埋作業(yè)區(qū)可真正處于全封閉狀態(tài)，杜絕閑雜人員的進(jìn)入，減少了人為因素造成的危害，降低了危險(xiǎn)系數(shù)。
　　（2）填埋場(chǎng)已運(yùn)行了十一年，迄今共處理生活垃圾190萬噸，約242.5萬立方米，加之覆蓋用土剩余庫容量不足60萬立方米，隨著生活垃圾進(jìn)場(chǎng)量的增加，距原設(shè)計(jì)規(guī)劃滿容封場(chǎng)約兩年左右，擴(kuò)容后，可增加填埋量，延長填埋場(chǎng)的使用時(shí)間。
　　（3）以原有填埋場(chǎng)為基礎(chǔ)，擴(kuò)大庫容，可充分利用現(xiàn)有資源，減少不必要的浪費(fèi)，降低建設(shè)費(fèi)用。
　　（4）擴(kuò)容后，垃圾填埋量增加，填埋氣體的產(chǎn)生量也隨之增加，更有利于填埋氣的合理利用。
　　當(dāng)然，填埋場(chǎng)擴(kuò)容還需要做更多的調(diào)查分析，制定具體的實(shí)施方案，從安全、環(huán)保、實(shí)用等各個(gè)方面考慮。
　　總之，垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)可持續(xù)性發(fā)展的因素還很多，如：封場(chǎng)后礦化垃圾的開采和利用，封場(chǎng)土地的再利用等，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行更為具體、全面的分析、討論。
　　5結(jié)論
　　石家莊市峽石溝垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)已經(jīng)運(yùn)行十一年，建設(shè)和運(yùn)行管理上都已非常成熟，作為一個(gè)大型垃圾填埋場(chǎng)應(yīng)全面考慮可持續(xù)發(fā)展的前景及因素，充分利用可持續(xù)衛(wèi)生填埋技術(shù)和現(xiàn)有條件，嚴(yán)格規(guī)范填埋過程的污染控制，開發(fā)多種渠道的資源利用途徑，使填埋方式可動(dòng)態(tài)、科學(xué)的運(yùn)行，以緩解填埋場(chǎng)用地緊張，垃圾中可用資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題矛盾，依據(jù)實(shí)際情況，將今后的重點(diǎn)放在滲瀝液處理工藝的改進(jìn)、填埋氣體利用和全封閉擴(kuò)容等方面，真正實(shí)現(xiàn)垃圾填埋處理的減量化、無害化、資源化。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]郭翠香、石磊等，可持續(xù)衛(wèi)生填埋技術(shù)在我國的應(yīng)用前景，環(huán)境工程，2006（1）：50—53。
　　[2]張潔敏，城市垃圾處理的可持續(xù)發(fā)展淺析，中國環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會(huì)刊，1998（3）：30—31。
　　[3]胡惠青等，天子嶺垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液的治理及其工藝改進(jìn)，污染防治技術(shù)，1998（3）：63。
　　[4]劉勝彬等，活性污泥處理生物有機(jī)廢水的工藝。北京環(huán)境，1999（2）。
　　[5]Massoudpirbazarietal.HybridMembraneFiltrationProcessForLeachateinaPilatScaleSuspendedCarrierBiofilm.Wat.Res.
　　[6]齊小力，碟管式及滲透在垃圾滲瀝液處理中的應(yīng)用，生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)沼氣和滲瀝液處理與利用，2006（4）：67。
　　[7]池耀良等，垃圾滲瀝液的混凝---吸附預(yù)處理研究，中國給水排水，199,15(11):10—14。
　　[8]張富韜等，混凝---吸附法處理垃圾滲瀝液的實(shí)驗(yàn)研究，北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)。
　　[9]AAmorane.LandleachatesPretreatmentbyCoagulation-Flocculation,Wat.Res,1997,3(11):2775—2785
　　[10]馬人熊等，垃圾填埋氣利用技術(shù)簡(jiǎn)介，2007年國際甲烷市場(chǎng)化大會(huì)暨展覽會(huì)論文集2007，10：671—673。
　　[11]林援朝，城市垃圾管理與處置技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范應(yīng)用實(shí)務(wù)全書。2002，8。