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兰州市生活垃圾填埋处理现状及对策

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[摘要]卫生填埋是世界各国生活垃圾处理的基本方法和首选技术。据1995年统计[1],欧美国家的填埋处理量约占45%~80%。包括我国在内的发展中国家填埋处理量则高达95%以上。卫生填埋在我国起步于20世纪80年代后期[2]。从1989年我国发布实施第一个卫生填埋行业标准至今,第3代《生活垃圾卫生填埋技术规范》已于2004年6月1日发布实施[3]。同时有关卫生填埋场的“污染控制”和“环境监测”国家标准以及“运行维护”和“项目建设”的行业标准相继颁布实施。期间,直辖市和发达城市先后建成了数十座大型卫生填埋场,而更多的中小城市则建造了数百个中小型卫生填埋场[2,4]。兰州市生活垃圾一直沿用传统的填沟处理方式,没有进行过实地调查和研究。为此,2002~2004年间专门组织力量进行了认真、全面地现场调查和访问,发现了一些亟待解决的问题,并结合兰州市的实际情况提出了相应的对策和建议。1兰州市生活垃圾填埋处理现状1.1兰州市垃圾填埋场的分布兰州市区由城关、七里河、安宁、西固4区组成,面积1671.6km2。目

卫生填埋是世界各国生活垃圾处理的基本方法和首选技术。据1995年统计[1],欧美国家的填埋处理量约占45%~80%。包括我国在内的发展中国家填埋处理量则高达95%以上。卫生填埋在我国起步于20世纪80年代后期[2]。从1989年我国发布实施第一个卫生填埋行业标准至今,第3代《生活垃圾卫生填埋技术规范》已于2004年6月1日发布实施[3]。同时有关卫生填埋场的“污染控制”和“环境监测”国家标准以及“运行维护”和“项目建设”的行业标准相继颁布实施。期间,直辖市和发达城市先后建成了数十座大型卫生填埋场,而更多的中小城市则建造了数百个中小型卫生填埋场[2,4]。
兰州市生活垃圾一直沿用传统的填沟处理方式,没有进行过实地调查和研究。为此,2002~2004年间专门组织力量进行了认真、全面地现场调查和访问,发现了一些亟待解决的问题,并结合兰州市的实际情况提出了相应的对策和建议。
1兰州市生活垃圾填埋处理现状
1.1兰州市垃圾填埋场的分布
兰州市区由城关、七里河、安宁、西固4区组成,面积1671.6km2。目前城市人口数已近207万人,垃圾日填埋量已达2350t。兰州市没有市属职能部门统一规划建设的填埋场,填埋场建设和管理由各区环卫局负责,经费由市财政拨款。根据实地调查结果,各区现有填埋场共12座,分别位于黄河南、北两山的沟谷中,距城区边界3km以内。其中,关闭和已封场利用的有4座,目前正在运行的有6座,在建的1座,筹建的1座(表1)。
1.2填埋场类型
兰州市是河谷型城市,黄河由西向东穿过市区形成长约50km的黄河兰州段,南北两山发育大小支沟96条,使兰州市拥有得天独厚的垃圾填埋空间。按地形分类,兰州市的填埋场均属于山谷型填埋场;按构造和卫生功能划分均属于污染型的简易非卫生填埋场。从处理规模划分[5],仅城关区伏龙坪填埋场为Ⅱ级,日均消纳垃圾880t/d,其他均为Ⅲ级填埋场,日均消纳垃圾200~500t/d。
表1兰州市生活垃圾填埋场统计


2填埋场存在的问题
2.1渗沥液和填埋气体污染问题
直接利用天然沟谷填埋的简易填埋场,没有渗沥液防渗及填埋气体的收集处理设施,必然存在着渗沥液和填埋气体的污染问题。渗沥液是填埋垃圾分解产生的液体和渗入的雨水、地面径流以及垃圾所携带水分的混合液,是一种高浓度的有机废水[6]。
各区填埋场渗沥液对环境的污染形式:一是渗入场底污染地下水[7],一是沿沟底流出污染地表水。渗沥液污染问题在城关区相对突出,以伏龙坪芦家大沟填埋场为代表,渗沥液流出沟口注入黄河支流雷坛河,最终流入黄河。2003年5月实测排放量4.6t/d。渗沥液是一种高浓度有机废水[8,9],具有污染物种类繁多、色度、CODcr和BOD5浓度高、金属离子和氨氮含量高等特点[7,10,11](见表2)。尽管排放数量小,但对水体的污染犹如小造纸厂污染一条大河的结果。若按日排放4.6t/d计,该填埋场年排入雷坛河的渗沥液量约1680t。
表2城关区芦家大沟填埋场渗沥液特征值

填埋场未设导气设施,以甲烷为主的填埋气体任其自由排放。一是污染大气,增加城市大气中甲烷浓度和热岛效应。研究表明甲烷的温室效应约是CO2的100倍[12,13];二是填埋气体在局部聚集成为潜在的安全隐患。现场打入的导气管能在出口点燃,夏季经常发生垃圾自燃现象,足以说明填埋体内存在沼气。
2.2不设垃圾坝、无地表排水设施
垃圾坝是起到阻挡垃圾形成填埋库容的堤坝,是山谷型填埋场不可缺少的构筑物。不设垃圾坝、无雨洪排水设施是各区填埋场共同存在的问题。这样,暴雨期有可能形成垃圾泥石流或崩塌,严重者将危及下游的安全。如城关区阳洼沟填埋场目前填埋体前缘已接近沟底铁路,暴雨期极有可能堵塞铁路涵洞造成洪水下泄不畅而导致高度达30m的填埋体崩塌危及铁路的安全,甚至发生垃圾泥石流殃及下游居民和建筑物及黄河的灾害性事件。同时,还缺少拦截上游地表雨洪的排水设施,目前安宁区青石沟填埋场最为急需修建地表雨洪截排水工程,以防止上游雨洪冲毁下游填埋体造成垃圾泥石流的发生。

此外,封场覆盖无防渗层,降雨下渗可转化为渗沥液,增加其污染危害。
2.3选址问题
各区自建填埋场在选址上存在未充分利用有利沟谷、共享合理场址的弊端。也存在着与城市总体规划不相一致的问题:一是选址不符合城市环境卫生设施规划要求[14],距离城区边界太近,无法避开夏季主导风向的上风向。如伏龙坪填埋场和华林山填埋场直接临近居民区、单位和河道。由于填埋场周围没有防护设施,轻质垃圾、苍蝇、恶臭气体等到处飞散,污染周围环境,甚至发生牛羊误食塑料袋致死事件。为此,村民意见很大曾发生过封堵进场道路事件;二是选址位于旅游规划区。如安宁区青石沟填埋场建在了规划中的大沙沟“天斧沙宫旅游开发区”内,这里分布着总面积约3km2的丹霞地貌,当地群众称其为“天斧沙宫”,是兰州地区极其稀有的珍贵的地质旅游资源。现已申报省级地质遗迹保护区。
2.4填埋作业问题
目前填埋场多采用简易的填埋方式,填埋作业未按国家有关标准和规范执行,造成的主要问题:①在填埋体前缘形成高度30~60m、坡度45°以上的陡坡,无法覆盖,自然蚊蝇孳生,轻质垃圾、臭气到处飞散,污染环境;②填埋气体沿垃圾陡坡面逸散时容易着火引起易燃垃圾燃烧,污染大气;③填埋不分层,压实不够,密度达不到600kg/m3以上的要求,影响到后期稳定和开发利用[15]。
2.5经营管理和资金问题
(1)管理体制缺乏竞争动力,规章制度不健全
区环卫所独办的填埋场政企不分,管理与作业不分,缺乏竞争动力,作业质量和管理效率均难以提高,尤其是征地难,覆土来源也难,甚至花钱买土不能及时封场覆盖。而且也造成基金来源单一、经费投入不足、积极性不高的困境;环卫所与村社联营的填埋场地归村里开发利用,有利于解决征地和覆土来源难的问题。但在填埋作业方面,村社经营人员缺乏填埋知识和技术培训,环卫所缺乏有效的监管机制,进场记录不完善,不能定期喷洒灭蝇、灭鼠药物。各区填埋场均存在着管理不善、卫生状况差、“拾荒者”群聚、场区一片狼藉的现象。
(2)资金短缺、投入不足、设施建设欠帐
资金短缺是制约上述诸多问题不能解决的关键因素和瓶颈。最大的芦家大沟填埋场投入建设资金仅35×104元,根本无力防治渗沥液污染问题;在建的青石沟填埋场因缺乏后续资金几乎停建。因没有资金,许多工程措施均无法实施,这是各区共同的难题。1998~2001年市财政下拨填埋场的全部资金共852×104元,平均每年213×104元。如此少的投入仅仅够维持现状,根本无力解决上述诸多问题,更谈不上新建填埋场。管理体制落后和经费来源单一是目前填埋场资金短缺、投入不足的根本原因。
3填埋场问题的对策及建议
3.1改进填埋管理体制,制定填埋收费政策
改变管理模式,向企业化模式过渡[16,17]。利用市场经济的法则,制定有关支持和鼓励企业、村社和个人积极参与建设并经营垃圾填埋场的优惠政策(如拥有对封场后的土地利用权等),条件成熟时拍卖现有填埋场;新建填埋场应一律按企业运作,将经营与管理分开,使环卫部门逐步实现依法监督管理的职能,逐步实现从“办”环卫到“管”环卫的转变。还应根据2002年国务院4部委《关于实行城市生活垃圾处理收费制度促进垃圾处理产业化的通知》要求[18],制定兰州市垃圾填埋收费政策,从根本上解决资金来源单一、经费投入不足的问题。为垃圾填埋实现企业化运作奠定政策基石和法规保证。
3.2改进填埋作业,加强填埋场管理
(1)改进填埋作业
为实现填埋场的安全与卫生,应改变一次性大厚度的填埋方式为单元填埋[3]。单元填埋高度宜为2~4m,最高不得超过6m。每一单元作业完成后,应及时覆盖20~25cm的黄土、砂土或建筑渣土。分层填埋、层层压实和覆土是单元填埋的关键环节。
(2)加强填埋场管理
加强对联营填埋场的进场记录、定期喷洒药剂的监督管理,记录要表格化,上报归档;完善填埋场的安全、卫生管理制度,实行目标责任制;加强对“拾荒者”的引导和管理。
3.3渗沥液和填埋气体的处理
(1)渗沥液的处理
根据兰州市气候特点和填埋场渗沥液产量不大的实际情况,可选择回灌处理技术,将渗沥液收集后回灌到填埋垃圾中,加快有机物的降解速度。如芦家大沟填埋场只需在沟口段修建一座集液池和购置一台污水泵即可做到渗沥液回灌处理。这是一种既科学又经济的办法,也是今后卫生填埋场渗沥液处理的发展方向[10,12,13]。对于尚未填埋的天然沟底应进行防渗处理,预埋渗沥液收集管道,以减少渗沥液对地下水的污染。
(2)填埋气体的处理

在填埋作业区应设置穿孔管居中的石笼竖井以收集、导排气体,中心竖管应穿出覆盖层高出场地1m以上,并将导出气体采用火炬法集中燃烧处理[3,10]。对已封场的填埋区,应进行表层开沟铺设卵石或钻孔填砾料的补救治理措施等[19]。
3.4建设垃圾坝和地表雨洪排水工程
从安全和防污染角度已运行或在建的垃圾填埋场都必须设置垃圾坝。垃圾坝下游应设有渗沥液集液池,收集管道应穿过坝底。为防止稀遇暴雨洪水冲毁已填埋区引发垃圾泥石流,必须在库区上游修建截排水渠道或拦洪坝。同时,为防止封场降雨入渗转化为渗沥液,建议在表层增加粘土防渗层或改性黄土层[7]。封场地表应平整且应有5%的坡度以利于排水[3]。
3.5对青石沟填埋场与丹霞地貌旅游开发的建议
鉴于青石沟填埋场前期基础设施工程已投入284×104元的客观现实,建议借鉴城关区最早的伏龙坪龙尾沟填埋场在1983年封场后,现已建设成为一座环卫职工养心殿和瑞士花园的经验,充分利用青石沟毗邻市区旅游景点仁寿山和桃花园的地理优势,将填埋场建设成为大沙沟的一个生态旅游景点。
致谢:本文在写作过程中,得到了兰州市城管办、各区环卫局、填埋场等各级领导、技术人员和工作人员的大力支持和帮助,在此一并表示诚挚的谢意。
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来源:环境科学
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