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文檔簡介

PAGE垃圾填埋場土地資源化利用案例研究摘要伴隨國內(nèi)城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,垃圾的年產(chǎn)量不斷增加,因垃圾處理不當(dāng)造成的土地資源緊缺等問題也日漸突顯。垃圾產(chǎn)量的過快增長讓很多填埋場地接近飽和,且因無法繼續(xù)再填埋而被封存,導(dǎo)致了大量土地荒廢并且伴隨著嚴(yán)重的土壤污染危機(jī),甚至還會污染和損害大氣、水質(zhì)等生態(tài)環(huán)境。為了減輕嚴(yán)重的污染以及緩解用地緊張等現(xiàn)象,將垃圾填埋場所占用的土地資源化利用是現(xiàn)今社會需要研究的方向。而垃圾填埋場封場多年后會形成某種類土壤物質(zhì),即礦化垃圾。因此,我們可以相應(yīng)地研究礦化垃圾能否資源化利用。礦化垃圾的特點如下:松散的結(jié)構(gòu)、良好的陽離子交換能力、優(yōu)越的比表面積、較好的水力傳導(dǎo)和滲透性能力、可降解難降解有機(jī)物(諸如半纖維素、纖維素、木質(zhì)素和多糖),因此,它可作為一種性能優(yōu)越的肥料,種植花草樹木、園林綠化等。本文集中闡述了礦化垃圾土地資源化利用的相關(guān)概念及內(nèi)涵,圍繞礦化垃圾異位修復(fù)展開分析,主要以太原市新溝垃圾填埋場為例,討論了礦化垃圾作為草坪土的應(yīng)用,就其提出了現(xiàn)階段可能面臨的問題以及相應(yīng)的解決方案。關(guān)鍵詞:生活垃圾填埋場;礦化垃圾;異位修復(fù);土地資源化利用目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1導(dǎo)論 11.1選題背景與意義 11.2國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述 11.3論文的結(jié)構(gòu)及主要內(nèi)容 31.4論文的研究方法 32生活垃圾填埋場土地資源化利用相關(guān)概念 42.1生活垃圾填埋場 42.2異位修復(fù) 42.3礦化垃圾 43礦化垃圾資源化利用的主要途徑 53.1作為吸附填料 53.2作為新型土壤 53.3作為建筑材料 53.4作為生物反應(yīng)器填埋場的日覆蓋材料 53.5作為垃圾衍生燃料(RDF) 53.6礦化垃圾處理滲濾液 64新溝垃圾填埋場礦化垃圾作為新型土壤的應(yīng)用研究 64.1國內(nèi)外研究 64.2礦化垃圾中腐殖土的利用 74.3案例分析-以太原市新溝垃圾填埋場為例 85.對策與建議 95.1增加現(xiàn)有填埋場庫容 95.2增強(qiáng)礦化垃圾的有效利用 95.3配比出適合作為栽培土的方案 96.結(jié)語 9參考文獻(xiàn) 111導(dǎo)論選題背景與意義伴隨國內(nèi)城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,人民生活水平不斷提高,生活垃圾的年產(chǎn)量也不斷增加,因垃圾處理不當(dāng)而造成的土地資源緊缺等問題也日漸突顯。在我國,人們通常用衛(wèi)生填埋、焚燒發(fā)電等方法處理生活垃圾。相對而言,垃圾填埋的處理方式簡便、成本較低,因此,國內(nèi)外廣泛采用這種方式處理生活垃圾。但是,運(yùn)用此種方法處理生活垃圾也有很多不足之處,最主要的一點是:用填埋法處理生活垃圾需要占用大量的填埋場地。所以,垃圾產(chǎn)量的過快增長會使很多填埋場地接近飽和,且因無法繼續(xù)再填埋而被封存,導(dǎo)致了大量的土地被荒廢,并且伴隨著嚴(yán)重的土壤污染危機(jī)。除此之外,伴隨著城市規(guī)模的擴(kuò)張,處于郊外的垃圾填埋場逐漸靠近城鎮(zhèn)人口密集區(qū),形成了“垃圾圍城”的現(xiàn)象。為了緩解用地難的現(xiàn)象,將垃圾填埋場占用的土地資源化利用已經(jīng)成為了現(xiàn)今社會需要研究的方向。參考當(dāng)下國家關(guān)于垃圾處理的政策及其發(fā)展情況,用填埋法處置垃圾仍將是最主要的垃圾處理方式。不難看出,國內(nèi)生活垃圾填埋量仍要持續(xù)增長,填埋場地所需面積也將不斷增大。但由于許多舊的填埋場已接近封場,并且很難找到建設(shè)新廠的用地。因此,開發(fā)礦化垃圾是解決此問題的最佳方法。國內(nèi)外研究人員關(guān)于礦化垃圾資源化利用的研究成果甚豐,他們認(rèn)為在垃圾場中埋藏了多年,大體已經(jīng)接近穩(wěn)定化,已可挖掘利用的垃圾便是礦化垃圾。研究其性質(zhì)發(fā)現(xiàn):礦化垃圾中的易降解物質(zhì)已接近完全降解;在自然條件下,幾乎不產(chǎn)生氣體和滲濾液,也可稱其為穩(wěn)定化垃圾或者陳腐垃圾。學(xué)者們還對礦化垃圾的性質(zhì)以及可利用途徑進(jìn)行了細(xì)致的研究。結(jié)果表明,礦化垃圾經(jīng)挖掘利用后,能夠得到有機(jī)細(xì)料(約50%~60%),可回收利用的物品(約5%~15%),所以,大概有80%的垃圾可以被利用。礦化垃圾的開發(fā)與利用,能夠使舊廠繼續(xù)填埋新增垃圾。因此,能夠減少建立新廠的需求,緩解了土地資源緊缺的現(xiàn)象。由于礦化垃圾有十分豐富的營養(yǎng),所以它在土地利用領(lǐng)域有著很大的潛力,如:可作為有機(jī)肥料,用于種植樹木、草皮以及園林綠化等。其中,將礦化垃圾作為栽培土是一個很有意義的研究方向,因為礦化垃圾是一類生物介質(zhì),其理化性能、生物性能都十分優(yōu)越。國內(nèi)外學(xué)者對其作為栽培土的利用進(jìn)行了不斷地探索,研究結(jié)果表明:對礦化垃圾進(jìn)行不同的改良處理,能夠?qū)⑵渥鳛檫m合不同植物的栽培土。這些研究表明,將礦化垃圾作為栽培土而加以利用能夠帶來很大的經(jīng)濟(jì)價值以及生態(tài)價值。國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述20世紀(jì)中葉,以色列Teslaf的垃圾填埋場早已經(jīng)進(jìn)行開采并利用礦化垃圾。隨之,菲律賓MetroManilaBalut垃圾填埋場和德國Bulkuborg垃圾處理廠開發(fā)并利用了礦化垃圾。美國的FloridaNaples填埋場和Lancaster縣的FreyFarm垃圾場將在可燃垃圾里挖掘的細(xì)料用作填埋場覆蓋土,這不但增大了垃圾填埋場的容量,也充分利用了礦化垃圾。如今,礦化垃圾的開采和利用已成為日本和歐盟等國家的熱門研究。礦化垃圾的資源化利用研究主要有:(1)用礦化垃圾制成生物反應(yīng)床的主要填料,從而處置廢氣、廢水;(2)因為礦化垃圾具有能原地取材、價格便宜的優(yōu)點以及生物脫臭等功能,所以可將其作為填埋場的覆蓋材料;(3)因其有機(jī)質(zhì)多以及植物營養(yǎng)元素豐富,可把它用作植物栽培土;(4)回收并利用有用的廢料。劉小芳.礦化垃圾作為草坪土的應(yīng)用研究[D].山西大學(xué),2010.國內(nèi)研究人員還對生活垃圾填埋場中的礦化垃圾進(jìn)行了一系列研究,并進(jìn)行了相關(guān)分析。趙海濤等利用江都市填埋場中埋藏了不同年限的礦化垃圾,分析了其基本物化性狀的變化特征,得出以下結(jié)論:總體來說,礦化垃圾埋藏8至10年后,其理化性質(zhì)就趨于穩(wěn)定,開采后可用作土壤改良劑,植物生長基質(zhì)和其他農(nóng)業(yè)資源。在有關(guān)垃圾土壤栽培不網(wǎng)植物的方面,高英吉等通過盆栽法研究了其效果和生態(tài)毒性。結(jié)論顯示:除了作物等食用部分重金屬含量超出正常水平,其他植物都能被垃圾堆培育成活。所以,礦化垃圾適合培育觀賞綠植,但不適合培育農(nóng)作物。依市場的需要,培育觀賞花卉、草坪和城市綠化植被,能夠帶來特定的經(jīng)濟(jì)效益。所以,只要不將作物等帶入食物鏈,將礦化垃圾作為肥料利用是十分有意義的。華東師范大學(xué)曾通過種植花卉苗木進(jìn)行了相關(guān)研究,小試之后進(jìn)行的中試增加了栽培面積與種類。結(jié)果表明黃楊、夾竹桃、棉花、柏樹、女貞等生長最旺。趙由才等人也與上海老港垃圾場合作了試驗,進(jìn)行培育樹苗和花卉的填埋單元已有六年及以上,其種植的品種有合歡、紫薇、黃楊、蔥蘭等,其存活率很高。在關(guān)于鹽堿土方面,董陽等通過礦化垃圾以及綠色植物廢棄物做了現(xiàn)場改良實驗,實驗顯示:在鹽堿土中加入綠色植物廢棄物、礦化垃圾或者兩者混合添加,降低了其鹽分,也提高了土壤肥力,從而完成改良鹽堿土的目的;在各類土壤處理液里,重金屬的變動大體相同:Cu濃度低于《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—93)中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),Cr濃度均在GB/T14848—93中Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),不存在Cr和Cu污染的可能性;少數(shù)土壤溶液中偶爾出現(xiàn)Pb和Zn濃度超出GB/T14848—93中Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),大多數(shù)基本都在GB/T14848—93中Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。此外,為了研究礦化垃圾能否作為草坪土,有學(xué)者做了多組草種實驗。實驗步驟如下:1)制備不同的改良劑。2)測量高羊茅的株高、葉綠素、發(fā)芽率以及其他理化指標(biāo)。3)找出最佳配方以改良礦化垃圾。結(jié)果表明:1)粉煤灰對礦化垃圾的改良效果十分明顯,當(dāng)粉煤灰與礦化垃圾的比重為6比4時,改良效果最為明顯。2)在已添加了粉煤灰的礦化垃圾中再加入稻草秸稈粉末,結(jié)果顯示:加入稻草秸稈粉末后,改良效果更為明顯,當(dāng)添加比例為9%時,效果最好。3)在前兩步的基礎(chǔ)上,繼續(xù)加入糠醛渣,結(jié)果發(fā)現(xiàn),不但沒有改良生長,甚至?xí)霈F(xiàn)抑止其生長的現(xiàn)象。4)在培育羊高茅20天之后,培養(yǎng)土中可溶性鹽的含量都有明顯的下降,這可能代草種對礦化垃圾的修復(fù)起反向效果,但還需要實驗認(rèn)證此結(jié)論。5)糠醛渣對礦化垃圾有相當(dāng)?shù)母牧夹Ч?,但對高羊茅作用不大??傊?通過一系列研究,能不斷改良礦化垃圾,使其適用于草坪土。論文的結(jié)構(gòu)及主要內(nèi)容第一部分是導(dǎo)論。簡要闡述了文章背景、目的、意義、結(jié)構(gòu)框架等。第二部分是理論及現(xiàn)狀分析。對本文所涉及的理論進(jìn)行概述,介紹了生活垃圾填埋場、礦化垃圾、原位修復(fù)以及異位修復(fù)等概念。探討了國內(nèi)外對礦化垃圾土地資源化利用的已有研究。第三部分是建議提出,針對第二部分的現(xiàn)狀問題,針對性提出建議。最后是本文的總結(jié)部分,對全文研究進(jìn)行總結(jié)。1.4論文的研究方法本文主要運(yùn)用了以下研究方法。文獻(xiàn)研究法:此種方法在各類學(xué)科研究中都有廣泛運(yùn)用。此法是依據(jù)文章的研究目的,利用文獻(xiàn)等獲取所需資料,掌握所要研究問題的知識及方法。需從國內(nèi)外文獻(xiàn)、政府網(wǎng)站、新聞報道中找出數(shù)據(jù)、相關(guān)理論、及可借鑒的研究方向。本文研究中,通過在圖書館、知網(wǎng)、萬方等學(xué)術(shù)網(wǎng)站,對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行整理匯總,在研讀的基礎(chǔ)上,明確本文的研究方向和內(nèi)容。案例分析法:為了更加深入的探究生活垃圾填埋場土地資源化利用,本文舉出國內(nèi)外成功案例,進(jìn)行分析,說明生活垃圾填埋場土地資源化利用的方向和可行性。2生活垃圾填埋場土地資源化利用相關(guān)概念2.1生活垃圾填埋場對于生活垃圾,常用的方法有:填埋法、焚燒發(fā)電法等,出于對環(huán)境保護(hù)更有利、處理過程更簡便等原因,我國主要采用填埋法來進(jìn)行生活垃圾的填埋。而填埋這些垃圾的場所即稱為生活垃圾填埋場。生活垃圾填埋場主要特點:作為城市典型的廢棄區(qū)域,一般來說,填埋場具有占地面積龐大的特點,占用了大量的原本能夠制造很大價值的土地資源,并且垃圾填埋場所在區(qū)域儲存的垃圾將會隨時間逐漸降解而生成滲濾液,導(dǎo)致嚴(yán)重破壞了周圍的生態(tài)環(huán)境。生活垃圾填埋場填滿后無法再填埋,所以會將其進(jìn)行封場。封場后,填埋場中的礦化垃圾逐漸達(dá)到穩(wěn)定化,可以進(jìn)行開采并加以利用。2.2異位修復(fù)原位修復(fù)技術(shù)及異位修復(fù)技術(shù)都是修復(fù)被污染場址的方法。異位修復(fù):把已污染的土壤從受污場地開發(fā)出來,在原址或者經(jīng)過運(yùn)輸之后,再治理的技術(shù)。是填埋場資源化利用的一種重要方式,即對達(dá)到飽和的填埋場進(jìn)行開采,從而能夠增大空間,提高填埋場的使用年限。開發(fā)出的礦化垃圾進(jìn)行異位修復(fù)后,可以二次利用。采用科學(xué)有效的方法,對系統(tǒng)深入地研究礦化垃圾的耐性植物、修復(fù)植物、功能性微生物的組成意義重大。這不僅有利于在填埋場封場后引入篩選出的耐性植物、修復(fù)植物和馴化后的功能性微生物,從而構(gòu)建以礦化垃圾為基質(zhì)的耐性生態(tài)系統(tǒng);而且還可以用構(gòu)建的功能性生態(tài)系統(tǒng)對開挖出來的礦化垃圾進(jìn)行植物修復(fù)和微生物修復(fù),修復(fù)后可以作為草坪土等植物營養(yǎng)土,或者作為原位修復(fù)的覆土。2.3礦化垃圾礦化垃圾是在填埋場中埋藏多年,大體接近穩(wěn)定化,已能開發(fā)利用的垃圾。礦化垃圾形成的條件:垃圾埋藏多年后,垃圾里容易降解的物質(zhì)已接近完全降解,已經(jīng)很少產(chǎn)生填埋氣和滲濾液,并且表面沉降很小(如小于1cm/a),可生物降解的垃圾含量小。礦化垃圾經(jīng)多年厭氧發(fā)酵后,會成為一種顆粒狀土壤物質(zhì)。這種物質(zhì)中的有機(jī)質(zhì)以及營養(yǎng)元素豐富,這是因為除部分石塊、玻璃、無機(jī)物、難降解有機(jī)物等,其余礦化垃圾大多能被充分降解,經(jīng)篩分后能夠得到有機(jī)肥。礦化垃圾的理化性質(zhì):其一般結(jié)構(gòu)與土壤近似,是一個氣、固、液三相自然體系。礦化垃圾的生物學(xué)性質(zhì):其形成的條件特別,并且是一種多相體系結(jié)構(gòu)。其中含有許多可以強(qiáng)力降解難降解污染物的微生物,所以為礦化垃圾的資源化利用提供了很多途徑。礦化垃圾的應(yīng)用安全性:因為礦化垃圾的源頭是城市生活垃圾,隨著時間的推移,很多病原菌已經(jīng)因自然腐熟而被消除,所以,礦化垃圾可以被安全應(yīng)用。上海善醫(yī)疾檢中心通過全方位檢測鏈球菌、沙門氏菌等得出結(jié)論:礦化垃圾中沒有檢測出上述有害的微生物,達(dá)到了衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。3礦化垃圾資源化利用的主要途徑3.1作為吸附填料礦化垃圾通過互相的理化作用以及滲濾液的洗滌等,能形成穩(wěn)定的多孔結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)表面積大,微生物豐富,除此之外,礦化垃圾的磷吸附容量大,吸附態(tài)磷的解吸率低。因此,可用礦化垃圾作生物反應(yīng)床的主要填料來處置廢氣和廢水。3.2作為新型土壤礦化垃圾經(jīng)多年厭氧發(fā)酵后,會成為一種顆粒狀土壤物質(zhì)。這種物質(zhì)中的有機(jī)質(zhì)以及營養(yǎng)元素豐富,這是因為除部分石塊、玻璃、無機(jī)物、難降解有機(jī)物等,其余礦化垃圾大多能被充分降解。經(jīng)篩分后能夠得到有機(jī)肥。這些有機(jī)肥能夠幫助打造城市綠化帶,培育花草樹木,減輕城市缺少土壤的問題。礦化垃圾具有較高的滲透系數(shù),并且具有某些元素如:有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀等元素,這些特點對植物的生長起促進(jìn)作用,能夠在篩分后,將其作為植物的培育土,帶來經(jīng)濟(jì)收益。但是,要特別注意以下事實:由于我國垃圾分類的進(jìn)程不令人滿意,生活垃圾與建筑垃圾混合在一起,垃圾中可能含有過多的重金屬元素。而滲濾液基本不可帶出這些重金屬元素,使其較多地留存在垃圾中,因此,礦化垃圾土還不適合進(jìn)人食物鏈,僅應(yīng)在有限范圍內(nèi)用于園林綠化建設(shè)、林地種植等。在種植實驗中,通過足夠時間的觀察和分析,在進(jìn)入大規(guī)模土地實用階段之前,已經(jīng)充分驗證了礦化垃圾的重金屬富集規(guī)律、重金屬污染程度肥效和怎樣改良其性質(zhì)等。3.3作為建筑材料礦化垃圾能夠取代天然土壤,作為一般的建筑材料,此方式操作簡便、成本低廉。如:1)把混凝劑摻入已篩分的礦化垃圾細(xì)料,并將其作為路基原料。2)可將礦化垃圾中含有的煤渣和小石子壓碎,并與黃沙水泥混合,便可制成大型磚塊,充當(dāng)建筑材料。3)把礦化垃圾中的煤灰、瓦石和地灰等攪碎,摻入輔助材料制成路面磚。此種方式制成的地磚無菌、無味、無毒并且耐腐蝕。3.4作為生物反應(yīng)器填埋場的日覆蓋材料我國目前使用的日常覆蓋材料主要是黏土,但此種方式的成本高且容易導(dǎo)致存儲容量的浪費(fèi)。而礦化垃圾的獲取不僅成本低廉,還能夠增加填埋場地庫容。因此,礦化垃圾能否作為替代材料值得我們進(jìn)行研究。王羅春等對礦化垃圾和粘土分別作為填埋場覆蓋材料進(jìn)行了對比研究,發(fā)現(xiàn)礦化垃圾可以代替粘土的作用,并且,礦化垃圾還可進(jìn)行生物吸附和除臭。3.5作為垃圾衍生燃料(RDF)垃圾衍生燃料制成工藝的優(yōu)點:處理工藝無異味、生產(chǎn)方式衛(wèi)生、耗能少。與利用新鮮垃圾制備RDF相比的優(yōu)點:可加入生物質(zhì)生成復(fù)合RDF、具有較高的燃燒性能、處理過程無需烘干、方法簡單、成本低廉。并且,礦化垃圾中的二次能源含有很高的熱值,可利用其發(fā)電,能夠節(jié)省很多不可再生資源。3.6礦化垃圾處理滲濾液用礦化垃圾處理填埋場滲濾液的新技術(shù)顯示出了很大的優(yōu)勢,因此還應(yīng)用于處置其他污水,并用于城市污水、禽畜廢水、工業(yè)焦化廢水處理。在這方面,已經(jīng)有了某些成果。但依舊有問題,王羅春等人通過廣泛調(diào)研提出,礦化垃圾過濾床對CODr、BOD3、磷和NH,-N的去除效果較好,但總氮的去除率仍不穩(wěn)定。邵芳等研究利用礦化垃圾處理禽畜污水時指出,礦化垃圾反應(yīng)床對總氮的平均去除率只有21.29%,并且出水中的NO,-N(致癌物亞硝胺的前身)含量很高,。楊玉江等處理奶牛場廢水的實驗時也發(fā)現(xiàn),在0.01~0.48L·kg配水負(fù)荷的范圍內(nèi),礦化垃圾反應(yīng)床的COD去除率為80%以上,TP去除率為95%以上,但對TN的去除率大概只有60%,TN是限制礦化垃圾反應(yīng)床處置污水的因素。其主要原因是部分廢水的BOD3/TN(總氮)含量低。礦化垃圾反應(yīng)床的上部是硝化區(qū),下部是反硝化區(qū),因為廢水會先在硝化反應(yīng)中消耗一定BOD3,所以來到反硝化區(qū)時,過低的BOD3/TN值(在反硝化反應(yīng)中,BOD,/TN不應(yīng)少于4-61)使反應(yīng)床下部的反硝化反應(yīng)效率下降,從而污水的總氮去除率很低。在將來的研究中,怎樣打破這一障礙會成為拓展礦化垃圾反應(yīng)床應(yīng)用領(lǐng)域的重點。4新溝垃圾填埋場礦化垃圾作為新型土壤的應(yīng)用研究4.1國內(nèi)外研究礦化垃圾是一類富含多種植物營養(yǎng)元素和豐富有機(jī)質(zhì)的腐殖質(zhì)土壤,可以用作栽培土,栽培花草樹木,也可用作終場綠化的栽培土。趙海濤等通過研究江都市填埋場中埋藏年份不同的礦化垃圾,得出以下結(jié)論:礦化垃圾埋藏8~10年后,其理化性質(zhì)在總體上趨于穩(wěn)定,開采后可用作土壤改良劑,植物生長基質(zhì)和其他農(nóng)業(yè)資源。為了防止存在重金屬累積效應(yīng),應(yīng)該盡力避免將作物帶入食物鏈,可把礦化垃圾用做林地、綠化和城市園林區(qū)、棉、竹、麻產(chǎn)區(qū),重慶市用礦化垃圾土栽培城市綠植,基本不用施肥。華東師范大學(xué)曾通過種植花卉苗木進(jìn)行了相關(guān)研究,小試之后進(jìn)行的中試增加了栽培面積與種類。結(jié)果表明黃楊、夾竹桃、棉花、柏樹、女貞等生長最旺。趙由才等人也與上海老港垃圾場合作了試驗,進(jìn)行培育樹苗和花卉的填埋單元已有六年及以上,其種植的品種有合歡、紫薇、黃楊、蔥蘭等,其存活率很高。在關(guān)于鹽堿土方面,董陽等通過礦化垃圾以及綠色植物廢棄物做了現(xiàn)場改良實驗,實驗顯示:在鹽堿土中加入綠色植物廢棄物、礦化垃圾或者兩者混合添加,降低了其鹽分,也提高了土壤肥力,從而完成改良鹽堿土的目的;在各類土壤處理液里,重金屬的變動大體相同:Cu濃度低于《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—93)中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),Cr濃度均在GB/T14848—93中Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),不存在Cr和Cu污染的可能性;少數(shù)土壤溶液中偶爾出現(xiàn)Pb和Zn濃度超出GB/T14848—93中Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),大多數(shù)基本都在GB/T14848—93中Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。4.2礦化垃圾中腐殖土的利用因為垃圾腐殖質(zhì)具有重金屬超標(biāo)的風(fēng)險,所以應(yīng)用填埋場篩分的腐殖質(zhì)困難。特別是在工業(yè)發(fā)達(dá)城市附近的非正規(guī)垃圾填埋場中,電子產(chǎn)品廢料等可能會造成垃圾腐殖質(zhì)中重金屬超標(biāo)。然而,垃圾在填埋場經(jīng)過多年的降解,其腐殖質(zhì)中有機(jī)質(zhì)、微生物以及營養(yǎng)元素豐富。這種腐殖質(zhì)能夠用作栽培土,種植觀賞草坪、花卉和城市綠植,售出土源后,能夠獲得一些經(jīng)濟(jì)效益。國內(nèi)現(xiàn)在實施的綠化種植土壤標(biāo)準(zhǔn)為CJ/T340—2016綠化種植土壤,此標(biāo)準(zhǔn)對不同的垃圾污染土壤內(nèi)重金屬的含量做了具體規(guī)定。上海、北京等地方標(biāo)準(zhǔn)對綠化栽培土中的重金屬含量也做出了規(guī)定。深圳市地方標(biāo)準(zhǔn)提出:對富含超標(biāo)有害物質(zhì)的土壤應(yīng)該采取改良、客土等措施。胡寶富胡寶富,杜文利,田娟,鄭祥.非正規(guī)生活垃圾填埋場礦化垃圾資源化利用技術(shù)——以東莞市非正規(guī)垃圾填埋場為例[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2018,26(05):21-24.以東莞市非正規(guī)垃圾填埋場為例,做了相關(guān)研究,其設(shè)計的礦化垃圾中腐殖土利用工藝路線如下圖,在挖掘和加工過程中,應(yīng)該充分考慮礦化垃圾中的營養(yǎng)元素、有機(jī)質(zhì)、有害重金屬等含量。胡寶富,杜文利,田娟,鄭祥.非正規(guī)生活垃圾填埋場礦化垃圾資源化利用技術(shù)——以東莞市非正規(guī)垃圾填埋場為例[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2018,26(05):21-24.主要過程如下:(1)對經(jīng)篩分的礦化垃圾腐殖質(zhì)做重金屬檢測;(2)經(jīng)過CJ/T340—2016重金屬檢測且含量符合相應(yīng)指標(biāo)的腐殖土進(jìn)入下一檢測步驟,如:檢測水分、有機(jī)質(zhì)等土壤肥力相關(guān)要求;(3)經(jīng)過CJ/T340—2016,重金屬檢測且含量不符合相應(yīng)指標(biāo)的腐殖土,進(jìn)入重金屬污染腐殖土治理工藝,治理符合標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入其他指標(biāo)檢測步驟,如果治理后依舊不符合標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)進(jìn)行隔離填埋;(4)根據(jù)CJ/T340—2016,除了重金屬外,其他需要滿足的指標(biāo)主要有水分、總氮、pH、總磷等,若不滿足條件,則需進(jìn)一步處理,包括晾曬、添加養(yǎng)分物質(zhì)等。(5)若經(jīng)第(4)步處理后仍未符合CJ/T340—2016的標(biāo)準(zhǔn),則將其作為無價值腐殖土回填原場地。4.3案例分析-以太原市新溝垃圾填埋場為例礦化垃圾經(jīng)多年厭氧發(fā)酵后,會成為一種顆粒狀土壤物質(zhì)。這種物質(zhì)中的有機(jī)質(zhì)以及營養(yǎng)元素豐富,這是因為除部分石塊、玻璃、無機(jī)物、難降解有機(jī)物等,其余礦化垃圾大多能被充分降解,經(jīng)篩分后能夠得到有機(jī)肥。為防止存在重金屬累積效應(yīng),應(yīng)盡力避免將礦化垃圾栽培土培養(yǎng)的作物帶入食物鏈,可將礦化垃圾用于林地、綠化和城市園林區(qū)等。太原新溝垃圾衛(wèi)生填埋場為黃土高原山溝型,1987年開始使用,2007年封場,總面積為3.5×106m3。目前,此生活垃圾填埋場已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定化狀態(tài),可被開發(fā)利用,其中的礦化垃圾各項指標(biāo)都具備作為植物栽培土而加以利用的條件。栽培土的規(guī)范要求是進(jìn)行種植的土壤需要具有一定的保水保肥能力,能夠適宜植物的生長。因為植物生長越旺盛,越需要充足的土壤肥力,因此,若培育土沒有肥力,則需要人工加入有機(jī)肥。在各種土壤營養(yǎng)元素中,氮,磷和鉀是三種關(guān)鍵肥料。硝酸鹽,磷酸鹽和鉀的缺乏會影響植物產(chǎn)生的代謝物的類型和數(shù)量,并對植物的營養(yǎng)質(zhì)量,加工性能和抗病性產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。根據(jù)文獻(xiàn),大多數(shù)土壤中的氮,磷和鉀的比例不均勻,這將造成植物的質(zhì)量變差,甚至造成次生鹽漬化。特別是,由于養(yǎng)分水平?jīng)Q定了生物量的生產(chǎn)和枝條的生長方式以及葉片的質(zhì)量,可以預(yù)期土壤養(yǎng)分的有效性在補(bǔ)償性反應(yīng)中將發(fā)揮重要作用。因此,當(dāng)我們評估任何植物生長底物的育性時,重要的是要清楚地檢查可用氮磷鉀的含量。截至目前,很少有研究分析礦化垃圾是否含有充分的營養(yǎng),從而可被利用,特別是不同大小的營養(yǎng)條件。礦化的垃圾由一系列不同大小的顆粒和有害成分組成,隨顆粒大小的分布而變化。其在物理質(zhì)地上與砂土相似,但在化學(xué)和結(jié)構(gòu)性質(zhì)上與砂土差別較為明顯,陽離子交換量,總氮、總磷含量以及有機(jī)質(zhì)含量超過砂土很多。每100g干垃圾中,陽離子交換量超過0.068mol,這是一般砂土的幾十倍,甚至是優(yōu)良土壤的兩三倍。此外,礦化垃圾作為土壤重要的生物活性成分,其微生物群落也應(yīng)該加以研究。此前的資料顯示,微生物組成在正在使用的和已經(jīng)封場的垃圾填埋場中有所不同。將礦化垃圾處理滲濾液時,與微生物氮代謝有關(guān)的基因發(fā)揮了很大的作用。但我國目前關(guān)于生活垃圾填埋場中微生物的相關(guān)研究還有很大的不足,我們應(yīng)該繼續(xù)進(jìn)行深入研究。本篇文章基于太原市新溝垃圾填埋場做了測試研究,為了研究使用老化垃圾作為農(nóng)田土壤的可行性,評估了粒度分布為900~300、300~150、150~105、105~90以及90~0微米的礦化垃圾中三種元素(N,P和K)的適當(dāng)性以及無機(jī)P的分餾情況。結(jié)果表明:(1)氮、磷、鉀的總量遠(yuǎn)大于該地區(qū)的普通土壤,有效氮、磷和鉀的含量也足夠;(2)總磷和有效磷足夠,但有效磷與總磷之比還不夠高;(3)隨著粒徑的減小,這些元素的含量呈現(xiàn)出不同的趨勢。結(jié)果表明,氮、磷、鉀的含量足以將老化的垃圾用作耕作土壤,并可以添加不同等級(尤其是小粒徑)的老化垃圾來改善貧困農(nóng)田。為綜合利用不同粒徑的老化垃圾提供科學(xué)依據(jù)。因此,礦化垃圾經(jīng)過不斷的改良,肥力能夠滿足植物的生長所需。此外,還必須測定礦化垃圾土壤的酸、堿度,因為土壤的酸堿度不同,其適培植物也會不同。堿性土壤適合康乃馨、醉魚草等生長。酸性土壤適合杜鵑花科植物生長。而中性土壤適合培育的花卉較為廣泛。通過改良利用,我們能夠變廢為寶,將礦化垃圾作為栽培土,種植觀賞花卉、草坪等。5.對策與建議5.1增加現(xiàn)有填埋場庫容隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提升,人們的生活水平也不斷提高,從而,我們?nèi)粘I钪兄圃斓睦恳仓饾u增加。但是,如今的土地資源已日益緊缺,不好再開發(fā)新的場地專門用來填埋生活垃圾。因此,針對生活垃圾填埋場用地緊張的問題,我們應(yīng)做出相應(yīng)對策:一方面,面對垃圾填埋場用地緊缺的問題,挖采礦化垃圾,增大現(xiàn)有的垃圾場庫容是十分經(jīng)濟(jì)有效的手段。這不僅解決了缺乏填埋場地的問題,也有很大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。但我們應(yīng)注意:在開采過程中,應(yīng)采用安全環(huán)保的手段,避免對環(huán)境造成二次污染。此外,開采出的礦化垃圾也可用于許多用途,如:作為植物的栽培土、作為生物反應(yīng)器填埋場的日覆蓋材料等,從而帶來經(jīng)濟(jì)社會效益。另一方面,我國對生活垃圾填埋場的管理尚有諸多不足,需要增強(qiáng)監(jiān)督機(jī)制,加強(qiáng)對現(xiàn)有填埋場的管理,這是減小垃圾填埋場污染的有效途徑。5.2增強(qiáng)礦化垃圾的有效利用現(xiàn)今,我國大部分生活垃圾填埋場的管理不善,并且運(yùn)行時間較長,這些都有可能導(dǎo)致周圍環(huán)境的二次污染。這與人們對高質(zhì)量生活環(huán)境的需求相矛盾。并且,由于人們的生活水平提高,產(chǎn)生的生活垃圾也不斷增多,這將需要更多的場地用來填埋垃圾,會與如今日益緊缺的土地資源形成矛盾。近些年來,我國雖然加大了對垃圾處理設(shè)施的投入,但處理設(shè)施仍然缺乏,這使垃圾無害化處理率不高。許多生活垃圾的處理設(shè)施仍未達(dá)到國家的標(biāo)準(zhǔn),因此,我們需要探究更多的途徑利用礦化垃圾,積極借鑒國外已有研究,通過技術(shù)交流、引進(jìn)處理設(shè)備等,提高我國對礦化垃圾的有效利用。此外,國內(nèi)很多垃圾填埋場使用年限都即將用完,但建設(shè)新的填埋場又有很多困難,因此,開發(fā)礦化垃圾,提升已有填埋場庫容是十分經(jīng)濟(jì)有益的解決方式。并且,我們還要繼續(xù)研究如何最大程度的使礦化垃圾物盡其用。如:制造出更加先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備,來增加開采和篩分礦化垃圾的效率;將不同粒徑的礦化垃圾分開使用,以提高利用效率;監(jiān)管部門增強(qiáng)監(jiān)督,規(guī)范礦化垃圾的利用,以提高有效利用率等等。5.3配比出適合作為栽培土的方案礦化垃圾資源化利用的一個途徑就是將其作為栽培土。而我們通常不將其直接利用,而是通過一定的改良,改善其理化性質(zhì),使其更適合植物的生長。由于各類植物生長所需的營養(yǎng)條件不同,所以相應(yīng)的改良方案應(yīng)不同。因此,我們可以進(jìn)行各類對比實驗,在礦化垃圾中加入不同比例的添加劑,對礦化垃圾進(jìn)行不斷地改良,針對培育植物品種的不同,配比出礦化垃圾作為栽培土最為適合的方案。對于已有的方案,我們可以通過查閱資料,借鑒前人的研究,直接進(jìn)行利用。我們還可以通過探索尋找新的改良方案,使其改良效果不斷增強(qiáng),尋找最佳改良礦化垃圾的方案。最終,通過觀察實驗結(jié)果,研究礦化垃圾的理化性質(zhì)以及生物性質(zhì)等,找到改良后不同土壤的適培植物類型,將礦化垃圾作為栽培土,并以最大程度將其利用。6.結(jié)語許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)能夠資源化利用生活垃圾,盡管我國學(xué)者對礦化垃圾的資源化利用進(jìn)行了不斷地探索,但因為我國在礦化垃圾資源化利用方面的研究開始較晚,目前生活垃圾的資源化利用率低,與國外對比,差距很大。然而,通過10多年的探索,我國在此方面的研究也有了一定的成果。現(xiàn)階段,不斷研究礦化垃圾的利用潛力,增加利用方式,提升利用效率是處置礦化垃圾的良方,這些措施能夠增加現(xiàn)有填埋場庫容,節(jié)約大量填埋覆土,緩解社會矛盾以及土地資源緊缺的現(xiàn)象。礦化垃圾資源化利用的主要途徑有:作為吸附填料、處理滲濾液、作為建筑材料、用作生物反應(yīng)器填埋場的日覆蓋材料、作為垃圾衍生燃料以及作為新型土壤等。其中將礦化垃圾作為新型土壤,使其發(fā)揮了在土地利用方面的潛力,如:作為栽培土可種植樹木、草皮等,這在我國是一個相對較新的領(lǐng)域,有很大的研究空間。我們應(yīng)加大對此方向的研究,提高利用礦化垃圾作為栽培土的效率,不斷利用添加劑對礦化垃圾進(jìn)行改良,調(diào)試出最佳的改良方案。但需要注意的是:因為礦化垃圾中的重金屬含量可能會超標(biāo),所以不適合將其用作營養(yǎng)土而進(jìn)入食物鏈,不應(yīng)將其培育農(nóng)作物,供人們?nèi)粘J秤茫瑧?yīng)該經(jīng)過深入的種植試驗后,再將其大規(guī)模利用。到目前為止,我國雖然投入了很多財力于礦化垃圾資源化利用的研究,并且也起到了一些效果,但在礦化垃圾的有效利用方面還有很大的進(jìn)步空間。對于我國目前有限的土地資源,我們要不斷深入研究,并以高效利用礦化垃圾、充分發(fā)揮其在土地利用方面的潛力為目標(biāo),充分發(fā)揮礦化垃圾的用途效果。通過對礦化垃圾的開采利用,增大現(xiàn)有生活垃圾填埋場的庫容,改善垃圾填埋場用地緊缺的現(xiàn)象。參考文獻(xiàn)[1]曹麗華,吳軍,周正偉,夏金雨,王娟.生活垃圾填埋場的開采及資源化利用[J].河南科學(xué),2009,27(02):236-239.[2]丁長會.城市生活垃圾填埋場的修復(fù)與再生設(shè)計研究[J].工程技術(shù)研究,2020,5(17):221-222.[3]鄧永超.礦化垃圾對剩余污泥厭氧水解、酸化的影響[D].湖南大學(xué),2017.[4]董陽,方海蘭,郝瑞軍,郝冠軍,梁晶,呂子文,黃懿珍.礦化垃圾和綠化植物廢棄物在鹽堿土上利用的效果[J].中國土壤與肥料,2009(06):67-73.[5]馮彥,張澄博,林伯韜.礦化垃圾資源化利用研究進(jìn)展[A].中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會.中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會2006年學(xué)術(shù)年會暨“城市地質(zhì)環(huán)境與工程”學(xué)術(shù)研討會論文集[C].中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會:工程地質(zhì)學(xué)報編輯部,2006:5.[6]胡寶富,杜文利,田娟,鄭祥.非正規(guī)生活垃圾填埋場礦化垃圾資源化利用技術(shù)——以東莞市非正規(guī)垃圾填埋場為例[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2018,26(05):21-24.[7]黃俊龍.改良礦化垃圾在草坪生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[D].山西大學(xué),2013.[8]柯移順.三峽工程庫區(qū)移民語言研究綜述[J].三峽論壇(三峽文學(xué).理論版),2012(06):112-116+149.[9]李彤彤,王雷,翟天恩,高志永,邵凱.填埋場礦化垃圾的資源化利用技術(shù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2020(14):104-105+137.[10]劉小芳,李廣科.礦化垃圾用作草坪土的改良初探[A].中國化學(xué)會環(huán)境化學(xué)專業(yè)委員會、中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會環(huán)境化學(xué)分會、中國毒理學(xué)會分析毒理專業(yè)委員會.第六屆全國環(huán)境化學(xué)大會暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會摘要集[C].中國化學(xué)會環(huán)境化學(xué)專業(yè)委員會、中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會環(huán)境化學(xué)分會、中國毒理學(xué)會分析毒理專業(yè)委員會:中國化學(xué)會,2011:1.[11]李雄,徐迪民,趙由才,等.生活垃圾填埋場礦化垃圾分選研究.環(huán)境污染與防治,2006,7:481-484.[12]李啟彬,劉丹,楊立中.生物反應(yīng)器填埋場臨時覆蓋材料的選擇探討[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2003(04):29-30+41-66[13]錢小青,牛冬杰,樓紫陽,等.填埋場礦化垃圾資源綜合利用研究進(jìn)展.環(huán)境衛(wèi)生工程,2006,2:62-64.[14]吳橙,徐旺,閆晶,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