浅谈运用无土喷涂覆盖技术无害化处理生活垃圾

2018-05-16刘滨

资源节约与环保 2018年4期

刘滨

（贵州欧瑞欣合环保股份有限公司贵州遵义 563000）

引言

传统的垃圾处理技术不够先进，也不符合环保理念，可能会在垃圾处理过程中造成新的环保问题。为此，生活垃圾无害化处理是世界各国都在积极研究的重点领域。贵州欧瑞欣合环保股份有限公司近年来通过科研攻关研发了无土喷涂覆盖技术，收效明显。下面，主要对这项技术的原理、创新要点等进行简要介绍。

1 技术研究背景

随着我国城镇建设发展、城镇化进程的加快和居民生活水平的提高,城镇生活垃圾产生量与日俱增。这些垃圾不仅污染环境、破坏了城镇景观,而且传播疾病,影响人体健康，成为社会公害之一。统计资料显示，目前中国城镇生活垃圾累积堆存量已达70亿吨，占地约80多万亩，近年来还在以平均每年4.8%的速度持续增长。仅贵州省全省城镇生活垃圾产生量现已达2.70×106t/a，且还正以4%的速率增长。目前全省人均排放量为0.6kg/d，为前4年的2倍[1]。全国城镇生活垃圾无害化处理率为43.4%,而贵州省仅为11.25%,城镇生活垃圾的快速增长与垃圾无害化处理能力低下的反差形成了“垃圾围城”的局面。

传统覆盖技术处理生活垃圾一般将黏土作为覆盖材料，不仅造成了土地资源的严重浪费，也破坏了环境。同时，在作业过程中还需大型设备，作业不便。由于覆盖层一般为20～30cm，对库容浪费严重。同时，传统方法对灭蝇、除臭、雨污分流等方面处理效果不佳，时常出现投诉、上访。因此，急需找到一种新的覆盖材料代替土覆盖。

本项目的开展，通过对本地区的自然环境、垃圾成分特点要认真分析外还必须认真开展技术经济分析,对每种处理工艺的投资成本、运行成本及可能产生的经济效益要进行实事求是、严格认真的核算,建立行之有效的城镇生活垃圾无害化处理系统，提高城镇生活垃圾无害化处理率和处理水平，以解决日益增长的垃圾处理问题面临的选择和挑战。项目的实施对改善城镇环境状况，推动垃圾处理商业化运作机制的建立和城镇可持续发展战略的实现，具有非常重要的意义和作用。

2 无土喷涂覆盖技术简介

2.1 原理介绍

无土喷涂覆盖技术是一种创新的无土覆盖技术，运用木纤维、纸纤维混合材料、垃圾覆盖专用成膜性材料、覆盖物增稠剂等环保覆盖材料，借助特制的喷涂设备加水混合搅拌成浆状，然后喷涂到待处理的垃圾层表面。当材料干化后在垃圾表面就会形成一层覆盖膜层，厚度为0.6～1cm[2]。这能有效抑制臭气、防尘、防蝇、防渗，环保效果明显。在研发过程中我们对现有城镇生活垃圾处理方式、处理效果进行研究，利用现代生物技术，设计开发四种垃圾填埋GWC纤维专用材料，并研制开发专用的喷涂设备，最终制定一种城镇生活垃圾无害化GWC无土喷涂覆盖技术。GWC 无土喷涂覆盖材料配比分为四种，G01、G02、G03、G04，其材料构成与配比详见表1。

表1 GWC无土喷涂覆盖材料配比

2.2 操作步骤

在专业GWC喷涂设备中加入覆盖材料，加入材料的时候同时加入水。无间断搅拌，均匀。通过喷涂设备均匀的喷涂在已经整形好的垃圾堆体表面，干化后在垃圾表面形成覆盖层。根据不同的覆盖要求，选择喷涂厚度：日覆盖0.6cm～1cm，中期覆盖1cm～1.5cm，终期覆盖：2cm。在搅拌的过程中加入草种，可起到较好的绿化效果。

其中，值得注意的事项如下：（1）垃圾层覆盖膜层厚度以0.6cm～2cm为宜；（2）初始填埋6小时后剩余压力由1Mpa降低为 0.01Mpa；（透气防爆性指标），氧指数＞40%；（3）项目研制专用设备可以自由移动，设备功率从传统涂料搅拌装置的120kw降到40kw；（4）项目研制专用设备可在运行40分钟后连续性作业生产喷涂材料。

3 无土喷涂覆盖技术的创新要点

第一，通过运用专门的环保覆盖材料，取代了土覆盖。这有效解决了填埋场取土不便的问题，既保护了环境，也节约了土地资源。第二，降低能耗，节约成本。与土覆盖相比，无需使用大型的取土设备、转运设备、摊铺、压实设备。在填埋场只需日常作业设备即可完成作业。第三，节约库容。土覆盖的覆盖层厚度一般在30cm左右，而GWC覆盖一般在0.6cm-2cm，节约库容在95%以上。第四，具有良好的透气性与导水性。覆盖材料在干化过程中会发生收缩，并能实现有效的导气，从而减少填埋气体产生量。在湿润的时候覆盖材料可以膨胀，从而阻挡雨水继续下浸，形成导水层，实现雨污分流的效果[3]。第五，加速填埋场有机物分解。由于覆盖材料中含有微生物菌群，填埋场有机物为微生物提供了稳定的营养源，使得菌群快速发展，加速有机物分解，加速填埋场稳定。第六，便于填埋场渗滤液收集。传统的土覆盖需要在垃圾表面覆盖30cm左右并压实，不利于再次填埋场作业产生的渗滤液下渗，从而导致渗滤液收集断层；GWC覆盖材料中的连接材料为植物纤维，在生物菌的作用下，可以迅速降解，因此不会导致渗滤液收集断层。第七，覆盖材料的多样性。目前，采用渗滤液处理后的浓缩液、生活污泥替代GWC原材料的实验已经成功，并申请相关专利。

4 后续研究方向

该技术克服了传统覆土技术与hdpe膜覆盖的缺点，具有作业简便、卫生环保、节约土地资源与库容、费用低廉等很多优点。通过与国内外同类研究、同类技术综合比较发现，该技术属于国内先进水平，在同类产品中应用推广范围大，持续研发投入多。目前，该技术已在贵州省内10多个填埋场开始推广应用，在省外近10个填埋场使用。但是我们要看到正因为这项技术正处于起步阶段，还有很多地方有待完善。在今后的工作中我们研究的重点领域有三点：（1）选用污水处理厂、渗沥液处理站产生的污泥替代原材料中的黏土：可以解决部分污泥的去向问题；（2）使用垃圾渗滤液的浓缩液代替辅助材料水：可以解决填埋场取水不便的问题；可以减少填埋场浓缩液的产生量；可以优化渗滤液的水质；（3）同时使用污泥、浓缩液替代原材料中的粘土、水。