治理“垃圾圍城”的科技“藥方”
- 發佈時間:2015-10-28 02:32:40 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
惡臭撲鼻、塑膠袋漫天飛……這是5年前,北京南海子公園的情景。這裡曾是北京最大的非正規垃圾填埋場之一。如今,這裡變成了北京最大的郊野公園,碧波盪漾,綠樹成蔭,成為了附近居民們休閒遊玩的好去處。
南海子正是北京近十年來成功改造非正規垃圾場的範例之一。在北京市環境衛生設計科學研究所近十年的不懈努力下,如今,已經有900多處非正規垃圾場得到了成功治理,到今年年底,這些非正規垃圾場將按計劃陸續完成治理。
由北京市環境衛生設計科學研究所完成的項目成果“非正規垃圾填埋場地污染治理技術研究與示範工程”獲2014年度北京市科學技術獎三等獎。該項目對非正規垃圾填埋場污染風險評價方法,垃圾開挖篩分資源化、輸氧抽氣、帷幕灌漿等治理技術和設備整合進行了研究。利用該項目研究成果,北京市自2009年開始對全市1011處非正規垃圾填埋場進行治理,2015年底將全部完成治理目標,有效釋放被佔用的土地資源,有力改善首都環境。
“望聞問切”式的調查
幾年前,攝影師王久良曾拍攝過系列作品《垃圾圍城》,他在北京地圖上,用密密麻麻的黃色標簽畫出了一個“垃圾七環”,引起公眾關注。
事實上,在此之前,北京市就曾對全市非正規垃圾填埋現象做過摸底,已經打響治理非正規垃圾填埋場的戰役。
“從2006年開始,我們就立項對北京的這些非正規垃圾場進行調查和風險評價,項目組跑遍了整個北京各個區縣鎮大大小小的垃圾場。”項目負責人、北京市環境衛生設計科學研究所原所長、教授級高級工程師吳文偉告訴記者,“2007年,經過排查,核實了1011處非正規垃圾填埋場。”
“非正規垃圾填埋場,其實就是不具備正規處理設施且對排放污染物無能力進行消化監控的垃圾場。”吳文偉首先向記者解釋了什麼是非正規垃圾填埋場。
排查並不簡單。這些非正規垃圾場有些“藏”的很隱蔽,有的發酵氣味非常大,有的由於年久腐化,科研人員在上面取樣時甚至會陷到垃圾下面。
針對這些垃圾場,科研人員採取了“望、聞、問、切”的“體檢式”調查。望,就是到現場勘查測量,掌握填埋場的位置及填埋場邊界的經緯度坐標,判斷垃圾場範圍、面積,周邊的地物、地形地貌、地表水分佈等基本情況。聞,是現場嗅聞檢測垃圾産生的氣體,一方面是在現場周邊聞垃圾産生的氣味,一方面是在垃圾場上鑽孔,用器皿取回專門檢測氣體含量。問,就是詢問垃圾場周邊的居民和負責人,確認填埋場的垃圾來源、形成時間、處置方式、佔地面積、垃圾種類和場地使用情況等。切,就是取樣檢測化驗,將垃圾樣品送到實驗室,進行垃圾物理成分檢測分析,掌握垃圾中有哪一類的垃圾,有機質含量是多少等等。
“這些非正規垃圾填埋場中,生活垃圾佔90%,建築垃圾佔10%,總積存量在8000多萬噸,相當於近2000個鳥巢體育場的重量;佔地2萬畝,相當於1867個足球場地。”北京市環境衛生設計科學研究所固體廢棄物管理研究室主任張勁松介紹説,其中最大的垃圾坑就是南海子垃圾場,相當於一座中型金字塔的體積。
項目團隊根據垃圾場填埋時間、垃圾填埋量、所處區域的地下水關係等多種數據,計算出垃圾危害風險程度和地下水污染風險程度,綜合得出非正規垃圾填埋場危害風險等級,從高到低,分為A、B、C三個級別,並制定了不同的治理方法,綜合治理這些非正規垃圾場。
“這是我國首次對非正規垃圾填埋場進行風險等級評定。”吳文偉説,分級意義重大,以後就可以有的放矢的治理這些非正規垃圾場了。
非正規垃圾場帶來嚴重污染隱患
“上世紀90年代初以前,我國還沒有制定出垃圾衛生填埋場的設計和建設標準,垃圾基本都是填坑和堆放,逐漸形成了這些非正規垃圾填埋場,由於沒有環境保護措施,對環境的污染程度非常高,同時也嚴重危害百姓健康。”吳文偉説。
項目團隊在對全市非正規垃圾填埋場進行調查時發現,非正規垃圾填埋場情況複雜,污染嚴重。在一些地區,部分非正規垃圾填埋場地理位置非常重要,靠近風景名勝、交通要道和水源保護地等重要地區,這類非正規垃圾填埋場不但佔用了大量寶貴的土地資源,且有可能對地下水造成污染,如不妥善治理,影響非常惡劣,帶來嚴重的污染隱患。
有些非正規垃圾填埋場位於村中,靠近民居,存在著安全隱患,影響了周邊村民的正常生活和身體健康。
在一些地方,非正規垃圾填埋場對環境的污染已經成為既成事實。由於這些非正規垃圾填埋場沒有防滲措施和導氣系統,産生的臭氣污染空氣,産生的高濃度有機滲濾液污染地表水或地下水。
用科技創新治理非正規垃圾場
北京市在完成對非正規垃圾填埋場形成原因、數量、分佈和污染狀況的調查後,積極開展治理非正規垃圾填埋場的科技攻關。
然而由於大多數非正規垃圾填埋場垃圾成分不同、填埋時間長短不同、地域不同、填埋量不同,目前對環境的污染存在很大的差異,需要選擇不同治理技術、有針對性地開展治理工作。
“針對目前非正規垃圾填埋場存在的狀況,消除垃圾污染源或切斷垃圾污染源與環境的聯繫,是解決非正規垃圾填埋場環境污染最切實有效的方法。”吳文偉説。
項目團隊對非正規垃圾填埋場的治理技術開出了“藥方”:垃圾篩分、輸氧抽氣、準好氧填埋治理技術和資源化利用技術。篩分治理技術是利用垃圾中各組分的密度、顆粒大小等物理性質的差異,選用適當的設備,將垃圾分成性質相近的若干類分選方法;輸氧抽氣治理技術是將垃圾填埋場中原來的厭氧條件轉變為好氧條件,使垃圾中的可降解有機物快速降解,從而使垃圾達到穩定狀態;準好氧填埋技術是將滲濾液和填埋氣體通過滲濾液收集管和導氣管從垃圾體內向外排出,並使外界空氣通過滲濾液收集管流入垃圾體內,增加垃圾體內微生物的活性,使垃圾穩定化進程加快;資源化利用技術包括垃圾篩分産生的腐殖土、廢塑膠和無機骨料的資源化利用技術。
張勁松向記者介紹,昌平南邵營房村有個非正規垃圾場,最大的問題就是沼氣含量比較高,現場異味濃。“垃圾場中的沼氣含量超過5%,若外界條件控制不當,就存在自燃爆炸的危險,而這個垃圾場含量達到了30%。因此要治理這個垃圾場前,首先必須降低沼氣含量並使之穩定。”
在治理過程中,施工單位嚴格按照要求,對垃圾場每間隔25米布設勘探孔,並將一根直徑30釐米的管子下探至垃圾場的最底部,然後通過管道將新鮮空氣源源不斷地輸送到垃圾場體內,整個週期將近一年,直到後來基本檢測不出沼氣了,該垃圾場才正式進入治理期。
此外,這些非正規垃圾場處於地下水源附近的數量佔到近一半,治理過程中如何防止垃圾滲濾液污染地下水源是個難點。為此科研人員研究提出“地下防滲帷幕技術”,就是在垃圾堆體四週用防滲透材料澆注一層嚴嚴實實的帷幕,然後再在深度達到地下隔水層的地方建立連續防護墻,使垃圾場形成封閉系統,把垃圾滲濾液“包”起來,使它流不到地下水層;裏面的滲濾液用導管抽排到專門的處理池中進行處理。
讓垃圾變廢為寶
在這些非正規垃圾填埋場中,多為混合垃圾。垃圾中包含塑膠、木竹、灰土、磚瓦等,同時有大量的有機質,能否變廢為寶呢?
“在治理工程中,我們最大限度地對垃圾進行資源化利用。比如,通過開挖篩分技術,將垃圾分成三類,一是20毫米以下的垃圾土,約佔垃圾總量的60%左右,垃圾土中含有一定量的有機質;二是大粒徑的磚瓦石礫,基本上以無機物為主;三是輕質物,以塑膠、織物、木材等為主。”吳文偉告訴記者。
“三類垃圾分出類後,磚瓦石礫類垃圾可就地回填,垃圾土可作園林綠化營養土。治理後的場地可根據需要開發利用,如建設規範的無害化垃圾處理場,或建成公園、綠地等。”吳文偉説。
據了解,項目團隊通過垃圾腐殖土、廢舊塑膠和無機骨料的資源化利用研究,真正使非正規垃圾填埋場治理工作達到了垃圾資源化、減量化、無害化處理的目的,腐殖土可作為園林綠化用土使用,廢舊塑膠水洗後可回收利用,無機骨料可用於生産再生骨料或者混凝土製品,帶動了相關産業的發展。
該項目不僅解決了北京的垃圾圍城困擾,還將成果經驗成功推廣到全國。“我們已經對全國各地相關部門人員舉辦了兩次非正規垃圾填埋場治理技術交流培訓會,為我國非正規垃圾填埋場的治理工作全面開展起到了推動和示範作用。”吳文偉告訴記者,浙江、福建、四川、海南等很多省市希望利用該項技術治理當地的非正規垃圾場。
(本版文字由本報記者申明采寫)
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