淺談運(yùn)用無(wú)土噴涂覆蓋技術(shù)無(wú)害化處理生活垃圾

劉 濱

（貴州歐瑞欣合環(huán)保股份有限公司 貴州遵義 563000）

引言

傳統(tǒng)的垃圾處理技術(shù)不夠先進(jìn)，也不符合環(huán)保理念，可能會(huì)在垃圾處理過(guò)程中造成新的環(huán)保問(wèn)題。為此，生活垃圾無(wú)害化處理是世界各國(guó)都在積極研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。貴州歐瑞欣合環(huán)保股份有限公司近年來(lái)通過(guò)科研攻關(guān)研發(fā)了無(wú)土噴涂覆蓋技術(shù)，收效明顯。下面，主要對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的原理、創(chuàng)新要點(diǎn)等進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

1 技術(shù)研究背景

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和居民生活水平的提高,城鎮(zhèn)生活垃圾產(chǎn)生量與日俱增。這些垃圾不僅污染環(huán)境、破壞了城鎮(zhèn)景觀,而且傳播疾病,影響人體健康，成為社會(huì)公害之一。統(tǒng)計(jì)資料顯示，目前中國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾累積堆存量已達(dá)70億噸，占地約80多萬(wàn)畝，近年來(lái)還在以平均每年4.8%的速度持續(xù)增長(zhǎng)。僅貴州省全省城鎮(zhèn)生活垃圾產(chǎn)生量現(xiàn)已達(dá)2.70×106t/a，且還正以4%的速率增長(zhǎng)。目前全省人均排放量為0.6kg/d，為前4年的2倍[1]。全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理率為43.4%,而貴州省僅為11.25%,城鎮(zhèn)生活垃圾的快速增長(zhǎng)與垃圾無(wú)害化處理能力低下的反差形成了“垃圾圍城”的局面。

傳統(tǒng)覆蓋技術(shù)處理生活垃圾一般將黏土作為覆蓋材料，不僅造成了土地資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，也破壞了環(huán)境。同時(shí)，在作業(yè)過(guò)程中還需大型設(shè)備，作業(yè)不便。由于覆蓋層一般為20～30cm，對(duì)庫(kù)容浪費(fèi)嚴(yán)重。同時(shí)，傳統(tǒng)方法對(duì)滅蠅、除臭、雨污分流等方面處理效果不佳，時(shí)常出現(xiàn)投訴、上訪。因此，急需找到一種新的覆蓋材料代替土覆蓋。

本項(xiàng)目的開展，通過(guò)對(duì)本地區(qū)的自然環(huán)境、垃圾成分特點(diǎn)要認(rèn)真分析外還必須認(rèn)真開展技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,對(duì)每種處理工藝的投資成本、運(yùn)行成本及可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益要進(jìn)行實(shí)事求是、嚴(yán)格認(rèn)真的核算,建立行之有效的城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理系統(tǒng)，提高城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理率和處理水平，以解決日益增長(zhǎng)的垃圾處理問(wèn)題面臨的選擇和挑戰(zhàn)。項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)改善城鎮(zhèn)環(huán)境狀況，推動(dòng)垃圾處理商業(yè)化運(yùn)作機(jī)制的建立和城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)，具有非常重要的意義和作用。

2 無(wú)土噴涂覆蓋技術(shù)簡(jiǎn)介

2.1 原理介紹

無(wú)土噴涂覆蓋技術(shù)是一種創(chuàng)新的無(wú)土覆蓋技術(shù)，運(yùn)用木纖維、紙纖維混合材料、垃圾覆蓋專用成膜性材料、覆蓋物增稠劑等環(huán)保覆蓋材料，借助特制的噴涂設(shè)備加水混合攪拌成漿狀，然后噴涂到待處理的垃圾層表面。當(dāng)材料干化后在垃圾表面就會(huì)形成一層覆蓋膜層，厚度為0.6～1cm[2]。這能有效抑制臭氣、防塵、防蠅、防滲，環(huán)保效果明顯。在研發(fā)過(guò)程中我們對(duì)現(xiàn)有城鎮(zhèn)生活垃圾處理方式、處理效果進(jìn)行研究，利用現(xiàn)代生物技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)四種垃圾填埋GWC纖維專用材料，并研制開發(fā)專用的噴涂設(shè)備，最終制定一種城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化GWC無(wú)土噴涂覆蓋技術(shù)。GWC 無(wú)土噴涂覆蓋材料配比分為四種，G01、G02、G03、G04，其材料構(gòu)成與配比詳見(jiàn)表1。

表1 GWC無(wú)土噴涂覆蓋材料配比

2.2 操作步驟

在專業(yè)GWC噴涂設(shè)備中加入覆蓋材料，加入材料的時(shí)候同時(shí)加入水。無(wú)間斷攪拌，均勻。通過(guò)噴涂設(shè)備均勻的噴涂在已經(jīng)整形好的垃圾堆體表面，干化后在垃圾表面形成覆蓋層。根據(jù)不同的覆蓋要求，選擇噴涂厚度：日覆蓋0.6cm～1cm，中期覆蓋1cm～1.5cm，終期覆蓋：2cm。在攪拌的過(guò)程中加入草種，可起到較好的綠化效果。

其中，值得注意的事項(xiàng)如下：（1）垃圾層覆蓋膜層厚度以0.6cm～2cm為宜；（2）初始填埋6小時(shí)后剩余壓力由1Mpa降低為 0.01Mpa；（透氣防爆性指標(biāo)），氧指數(shù)＞40%；（3）項(xiàng)目研制專用設(shè)備可以自由移動(dòng)，設(shè)備功率從傳統(tǒng)涂料攪拌裝置的120kw降到40kw；（4）項(xiàng)目研制專用設(shè)備可在運(yùn)行40分鐘后連續(xù)性作業(yè)生產(chǎn)噴涂材料。

3 無(wú)土噴涂覆蓋技術(shù)的創(chuàng)新要點(diǎn)

第一，通過(guò)運(yùn)用專門的環(huán)保覆蓋材料，取代了土覆蓋。這有效解決了填埋場(chǎng)取土不便的問(wèn)題，既保護(hù)了環(huán)境，也節(jié)約了土地資源。第二，降低能耗，節(jié)約成本。與土覆蓋相比，無(wú)需使用大型的取土設(shè)備、轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備、攤鋪、壓實(shí)設(shè)備。在填埋場(chǎng)只需日常作業(yè)設(shè)備即可完成作業(yè)。第三，節(jié)約庫(kù)容。土覆蓋的覆蓋層厚度一般在30cm左右，而GWC覆蓋一般在0.6cm-2cm，節(jié)約庫(kù)容在95%以上。第四，具有良好的透氣性與導(dǎo)水性。覆蓋材料在干化過(guò)程中會(huì)發(fā)生收縮，并能實(shí)現(xiàn)有效的導(dǎo)氣，從而減少填埋氣體產(chǎn)生量。在濕潤(rùn)的時(shí)候覆蓋材料可以膨脹，從而阻擋雨水繼續(xù)下浸，形成導(dǎo)水層，實(shí)現(xiàn)雨污分流的效果[3]。第五，加速填埋場(chǎng)有機(jī)物分解。由于覆蓋材料中含有微生物菌群，填埋場(chǎng)有機(jī)物為微生物提供了穩(wěn)定的營(yíng)養(yǎng)源，使得菌群快速發(fā)展，加速有機(jī)物分解，加速填埋場(chǎng)穩(wěn)定。第六，便于填埋場(chǎng)滲濾液收集。傳統(tǒng)的土覆蓋需要在垃圾表面覆蓋30cm左右并壓實(shí)，不利于再次填埋場(chǎng)作業(yè)產(chǎn)生的滲濾液下滲，從而導(dǎo)致滲濾液收集斷層；GWC覆蓋材料中的連接材料為植物纖維，在生物菌的作用下，可以迅速降解，因此不會(huì)導(dǎo)致滲濾液收集斷層。第七，覆蓋材料的多樣性。目前，采用滲濾液處理后的濃縮液、生活污泥替代GWC原材料的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成功，并申請(qǐng)相關(guān)專利。

4 后續(xù)研究方向

該技術(shù)克服了傳統(tǒng)覆土技術(shù)與hdpe膜覆蓋的缺點(diǎn)，具有作業(yè)簡(jiǎn)便、衛(wèi)生環(huán)保、節(jié)約土地資源與庫(kù)容、費(fèi)用低廉等很多優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)與國(guó)內(nèi)外同類研究、同類技術(shù)綜合比較發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)屬于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，在同類產(chǎn)品中應(yīng)用推廣范圍大，持續(xù)研發(fā)投入多。目前，該技術(shù)已在貴州省內(nèi)10多個(gè)填埋場(chǎng)開始推廣應(yīng)用，在省外近10個(gè)填埋場(chǎng)使用。但是我們要看到正因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)正處于起步階段，還有很多地方有待完善。在今后的工作中我們研究的重點(diǎn)領(lǐng)域有三點(diǎn)：（1）選用污水處理廠、滲瀝液處理站產(chǎn)生的污泥替代原材料中的黏土：可以解決部分污泥的去向問(wèn)題；（2）使用垃圾滲濾液的濃縮液代替輔助材料水：可以解決填埋場(chǎng)取水不便的問(wèn)題；可以減少填埋場(chǎng)濃縮液的產(chǎn)生量；可以優(yōu)化滲濾液的水質(zhì)；（3）同時(shí)使用污泥、濃縮液替代原材料中的粘土、水。

結(jié)語(yǔ)

生活垃圾無(wú)害化處理已成為城市發(fā)展與環(huán)境保護(hù)面臨的主要課題。如何對(duì)生活垃圾進(jìn)行無(wú)害化處理，保護(hù)環(huán)境更是重中之重。無(wú)土噴涂覆蓋技術(shù)經(jīng)實(shí)踐證實(shí)在這一領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，但還有待我們科研人員繼續(xù)努力研究與完善，使其在城市垃圾處理領(lǐng)域發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉鑫宇，駱斌，夏商周.淺談生活垃圾綜合處理的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].城市建設(shè)理論研究，2012，16（32）：357-358.

[2]陳茂林.關(guān)于生活垃圾資源化利用的探討[J].中國(guó)科技投資，2013，（A33）：553-553.

[3]成瑞.東北某市生活垃圾處理現(xiàn)狀分析與資源化工藝方案[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2014.