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改性污泥作垃圾填埋场封场覆盖材料研究

2012-02-24 13:53 恒峰娱乐g22com登录 王静 赵三青

摘要:针对目前垃圾填埋场封场覆盖现状、污泥处理处置现状和污染减排目标的严峻形势,遵循循环经济、废物资源化利用理念,以控制垃圾填埋场污染物减量为目标,提出了以废治废,资源化利用改性污泥进行填埋场封场覆盖以及生产生态水泥方案。通过改性污泥封场覆盖技术,实现了填埋场安全性、卫生性及渗透性的优化,构建一套卫生填埋场终场覆盖改性污泥防渗新工艺。
关键词:填埋场封场覆盖;改性污泥;研究现状
0引言
随着我国经济迅速发展和人口日益增加,各种污水污泥的产量越来越大,已成为一个不容忽视的严重污染源。据中国水网《中国污泥处理处置市场报告》数据显示,截止到2009年2月,我国日产湿污泥近10万吨,按目前运营的污水处理厂日产生湿污泥量计算,预计到2010年底,我国湿污泥日产量至少达到近17.5万吨,即年产生湿污泥量近6387.5万吨。就武汉市而言2010年污泥预测产量达56.86万吨。如何将产量大、成分复杂的污泥,经过科学处理后使其减量化、无害化、资源化和稳定化,己成为我国乃至全世界环境保护领域广泛关注的课题之一。
1国内外污泥处理处置研究现状
1.1污泥来源及其对环境的影响
污水处理会产生大量的固态、半固态废弃物——污泥,污泥一般含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等,且常常伴有恶臭气体,若不加处理而任意排放,会对环境造成严重的二次污染。污水厂污泥的产生、储存、处理处置及资源化过程中均可能危害环境,主要表现在:侵占土地、易腐变臭、污染土壤及地下水和地表水,其中重金属和有毒有机物容易通过生态系统中的食物链迁移富集,对生态环境和人体健康具有长期潜在的危害性。
1.2国内污泥处理处置概况
污泥处理处置主要是针对减量化、稳定化、无害化、资源化四方面的任务。我国污泥处置方式主要有农用、卫生填埋、堆肥、焚烧、干燥等。长期以来,我国存在着重污水处理、轻污泥处理的倾向。虽然我国已经开始对污泥进行处置,但长期以来我国只着重废水处理,很多城市未把污泥的处理作为污水厂的必要组成部分,往往是污水处理厂建成后,污泥处理系统要经历相当长的时问后才着手建设,这使得污泥处理率很低;而且国家没有污泥排放标准,污水处理厂制定各项管理制度也主要是针对污水的,对污泥的管理基本是一项空白。
1.3国外污泥处理处置概况
世界各国根据其地理环境和土地资源状况,制订有不同的方针。目前,发达国家处置污泥的主要方法有:(1)污泥填埋,包括与城市垃圾混合填埋和单独填埋;(2)污泥农用,一部分是回用于农业耕地,包括牧场和可耕地;一部分回用于农业土地,包括森林、花园和社交场地;(3)海洋处置(欧盟已于1998年立法禁止该种处置措施);(4)污泥焚烧;(5)其他,包括污泥制砖、污泥制生化纤维板、污泥制陶粒等。污泥的各种处置途径各有其优缺点,这些优缺点也不是一成不变的,必须根据具体情况进行分析,采用适合的污泥处置途径。
2污泥改性处理技术研究
污泥的土力学性质极差(抗剪强度低),不能通过固结和晾晒降低其含水率来提高其强度。因此必须寻求一种经济有效的方法来改善其强度。从而达到填埋场封场覆盖的要求。固化处理是增强污泥强度的一种重要手段,该方法是在污泥中掺加固化材料,通过搅拌混合,使固化材料与污泥发生物理化学反应,改变污泥的高含水率低强度的性质,使其物理、力学性质发生根本的变化而形成土工材料,从而达到再生资源的目的。固化处理可以根据处理土的使用目的调整固化材料的配方。
污泥的改性处理可以通过添加石灰、粉煤灰、转炉炉渣、垃圾焚烧灰渣、粘土等材料实现。添加石灰可以使污泥颗粒在成分上和结构上发生变化。同时,添加石灰后,土体中的自由水和生石灰发生化学反应。含水量减少,产生氢氧化钙和碳酸钙,使混合土料中的颗粒组成发生变化。矿化垃圾的含水率远低于污泥,仅为15%~25%,在污泥中掺入一定比例的矿化垃圾可以大幅度降低污泥的含水率。污泥的高含水率、高粘度和易流变性构成了填埋场常规机械作业困难的原因,而通过在污泥中掺入合适比例的矿化垃圾,可以降低污泥的含水率与粘度,有效改善甚至消除污泥的流变特性。
污泥改性处理方案因其功能要求而不同,并且在可获原料不同的情况下,其处理方案也不尽相同,不同改性材料,其改性作用机理也相差甚远。改性污泥应用于卫生填埋场终场覆盖系统是一种新兴技术,尤其在污泥的改性处理理论和技术方面有待开展大量的研究。
3改性污泥替代填埋场覆盖材料研究
3.1填埋场覆盖材料的选择与运用
卫生的垃圾填埋场应具有完善的雨、污水分流及覆盖工艺技术,即防渗衬底、13覆盖、中间覆盖和最终覆盖等措施,以避免垃圾与环境的直接接触。垃圾填埋场覆盖材料是铺设于垃圾体表面,防止垃圾影响周边环境的一类材料。

来源:科技信息

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