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城市环境卫生设施是现代城市环境保护和经济发展的重要组成部分,它肩负着城市生活垃圾无害化、资源化、减量化的重任。莱阳市环境卫生事业经过近几十年的快速发展,己经达到相当的规模。一批垃圾无害化处理设施的建成,标志着莱阳在提高城市卫生水平、保护自然环境等方而向前迈进了一大步。然而,在环境卫生设施中存在一个重要的问题还未引起足够的重视,这就是环境卫生设施正在遭到腐蚀的威胁。
一、莱阳市环境卫生设施的的建设情况
环境卫生设施主要包括公厕、垃圾中转站、粪便处理厂、垃圾处理厂等。根据莱阳市环卫部门的统计,截至2010年,莱阳城区已建成公共厕所17座,生活垃圾无害化处理厂 1个,垃圾中转站97座;2010年莱阳城区日均产生垃圾接近200吨,年产约7.2万吨,并以每年6%左右的速度增长;粪便年均产生量约为1.6万吨,城区生活垃圾无害化处理率将达到100%,粪便无害化处理率达99%以上。环境卫生基础设施的建设己经成为区域环境保护的物质基础和重要组成部分。
二、 腐蚀问题对环境卫生设施的巨大危害
在新建的环境卫生设施中,垃圾渗沥液等高浓度污水收集处理是工艺运行必不可少的重要环节,与之相关的建有储存渗沥液的调节池和收集排放的管道系统,这些构筑物有开敞式的也有封闭式的,主要为钢砼结构。由于垃圾渗沥液等具有腐蚀性质,使与其直接或间接接
触的构筑物都可能受到不同程度的腐蚀。
环境卫生设施的运行环境条件都比较恶劣,如果技术和管理措施不到位,腐蚀造成的危害是严重的。首先,受腐蚀的部位往往比较隐蔽,容易因无法及时发现和修补而破坏结构,造成重大事故隐患。其次,发生腐蚀将增大维修维护费用,且维修工程复杂,严重影响正常生产秩序,甚至有些部位因无法维修而导致整个系统瘫痪;另外,腐蚀的存在缩短了设施的使用寿命,这种无形的损失也是惊人的。
环境卫生设施如果因腐蚀破坏而造成污染物泄露,导致环境污染,垃圾、粪便无害化处理将变成一纸空文,由此造成的危害就不只是一个处理设施本身的问题了,而可能关系到附近较大区域的环保问题。
三、环境卫生设施腐蚀的特点和腐蚀介质特性分析
1环境卫生设施自身特性
1) 腐蚀存在的广泛性
腐蚀的广泛存在已经得到了工程界的普遍认可,从金属到非金属,从有机物到无机物,腐蚀是自然界一种普遍存在的现象。环境卫生设施的腐蚀是各种腐蚀的一种较突出的具体表现。
2) 腐蚀形式的多样性
环境卫生设施腐蚀根据环境介质不同主要分为气体腐蚀和液体腐蚀,还包括气体、液体、生物联合作用导致的多重腐蚀。
3) 腐蚀部位的隐蔽性
由于环境卫生设施的自身特点,一些构筑物设计得比较隐蔽,比如填埋场的渗沥液管道都埋在垃圾堆体的底部,根木无法对其观察,而渗沥液调节池等构筑物在设施运行之后,由于其比较隐蔽且工作环境恶劣除特殊情况外很少会进行专门检查。
4) 防腐蚀设计不到位
基于对环境卫生设施腐蚀特点的认识不够,设计部门往往对构筑物一般过多考虑抗渗设计而容易忽略防腐蚀的要求,导致在处理设施设计之初就存在先人不足。
2液体和气体腐蚀
1) 液体腐蚀
垃圾渗沥液是一种成分复杂的高浓浊度的有机混合污染物,本身存在一定的腐蚀性。渗沥液成分相当复杂,且直接受垃圾成分的影响,有关研究发现垃圾渗沥液中至少含有数十种无机物、重金属和上百种有机物。渗沥液的酸碱度视垃圾的发酵程度而定,一般垃圾早期发酵产生的渗沥液偏酸性,而后逐渐偏碱,并基木维持不变。
经研究发现,渗沥液本身对混凝土等建筑材料的腐蚀比较轻微,而且由于渗沥液中存在的大量悬浮物质易产生结垢现象,客观上对结垢部位的混凝土表而还能起到一定的保护作用。
2) 气体腐蚀
垃圾及渗沥液中的有机物能分解产生多种气体。而渗沥液的挥发物中则含有多种有机酸,这些气态物质大都具有比较强烈的腐蚀性,尤其当气体及挥发物质在一个特定的封闭环境中不断积累,并溶解于水蒸气凝结形成的小水珠中时,会使凝结水珠的腐蚀性急剧上升,从而附着在构筑物侧壁等处在一个小范围内形成强烈的腐蚀点,当这些
腐蚀点在没有防腐蚀措施的混凝土表而分布和积累,混凝土中的碱性成分如氢氧化钙及水泥的水化物就会与其发生反应,破坏混凝土的结晶骨架,导致混凝土变性而失去强度。这种情况会不断向混凝土内部发展,一旦腐蚀到钢筋,就会使整个构筑物遭受致命的破坏。
四、针对腐蚀原因提出切实可行的防腐蚀方案
1) 防腐蚀面层的选择
环境卫生设施一般可以选择块材、树脂类、涂料类等作为防腐蚀面层。
2) 防腐蚀层与基层的牢固强度
防腐蚀层与基层的结合直接关系到防腐蚀的整体质量和效果,其牢固强度主要取决于基层的坚固、密实、平整情况,要求基层必须干燥、表面必须洁净。
3) 基层结构本身的强度和抗渗抗裂性能
基层结构主要是指防腐蚀的主体结构,即构筑物本身。基层结构决定防腐蚀面层的选择,同时直接影响抗腐蚀的耐久性。应在满足强度要求的前提下保证整体的抗渗抗裂性能。
4) 设计必要的通风系统,避免形成气体腐蚀的环境
再好的防腐蚀结构都有其局限性,尤其在腐蚀原因复杂多变的情况下,避免腐蚀条件的产生显然是事半功倍的捷径。垃圾卫生填埋场的渗沥液池一般都是露天开敞式的,据现场观察没有发现明显的腐蚀情况;但由于控制渗沥液的刺激气味,现在一些填埋场的渗沥液池也采取封闭的形式,这样就不利于防腐蚀;此外在其它环境卫生设施中尤其垃圾堆肥厂、粪便处理厂,为了满足工艺的要求,液体调节池必须是封闭的,因此应考虑增设通风系统排除气体腐蚀的客观条件。
5) 重视对环境卫生设施中易腐蚀构筑物进行防护
环境卫生设施中构筑物防腐蚀从某种意义上讲不只是经济和技术问题,还有设计及管理等重视程度方面的问题。如果能从设计施工到运行管理等多方面认识到腐蚀的严重性,那么腐蚀完全可以减少到最低的程度。
环境污染的主要方面就是水、大气、噪声和固体废物。城市生活垃圾作为固体废物污染的一项内容己经得到了普遍重视,但不少地方并没有真正把环境卫生事业提到环境保护的高度来认真对待,这是造成环境卫生基础设施建设在我国还处于起步阶段的重要原因。我们应该清醒的认识到,环境卫生设施己经成为城乡环境保护的重要组成部分,并且我国现有的环境卫生设施正在为保护我们的生活环境发挥着重要的作用。
以上所探讨的构筑物腐蚀问题具有较强的普遍性,无论是在莱阳还是在国内其它城市,在今后建设的环境卫生设施中应尽量对其加以控制和避免,所以应加强各方面的技术和经验交流,促进我国环境卫生设施建设这项造福于民的环保事业健康发展。(作者单位:莱阳市环境卫生管理处)