廢棄農(nóng)村固廢簡易填埋場污染現(xiàn)狀調(diào)查及其滲濾液處理技術(shù)(多介質(zhì)層系統(tǒng))研究.pdf

1、中國作為一個發(fā)展中國家，超過半數(shù)人口居住在農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量對農(nóng)民生活具有重要意義。在過去的幾十年間，中國農(nóng)村環(huán)境保護建設(shè)遠落后于城市，農(nóng)村基本上沒有建立固體廢物收集和處置體系。目前，中國農(nóng)村固體廢物與農(nóng)村生活污水一起，已經(jīng)成為影響農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生的主要污染源之一。此外，中國農(nóng)村快速的城市化進程也是農(nóng)村固體廢物污染物的產(chǎn)量逐漸升高的原因之一，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境惡化趨勢日趨嚴重。
　　 中國農(nóng)村受到技術(shù)、投資與運行成本等因素限

2、制，簡易填埋成為農(nóng)村固廢的主要處置方式之一。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，2000年后農(nóng)村地區(qū)逐漸采用規(guī)范化方式處置農(nóng)村固廢，原有的簡易填埋場逐漸處于廢棄狀態(tài)。但是由于缺乏環(huán)境保護措施，廢棄農(nóng)村固廢簡易填埋場對周圍環(huán)境的污染并沒有得到根本防治，但目前對于此類簡易填埋場的環(huán)境污染現(xiàn)狀與相應(yīng)污染控制措施等缺乏相關(guān)的系統(tǒng)研究。本研究以寧波市為例，對廢棄農(nóng)村固廢簡易填埋場進行了環(huán)境污染調(diào)查，在此基礎(chǔ)上，探索采用多介質(zhì)層系統(tǒng)(MML)處理簡易填埋場垃圾

3、滲濾液。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.廢棄農(nóng)村固廢填埋場環(huán)境污染調(diào)查
　　 通過現(xiàn)場實地調(diào)查與走訪就近農(nóng)村居民，表明：寧波地區(qū)有100多個廢棄農(nóng)村固廢簡易填埋場。由于填埋期較久，簡易填埋場的固廢物理組成與市政填埋場固廢有較大差別，其中前者固廢殘余物含量高達85.0％，且混有較多工業(yè)固廢。填埋場內(nèi)固廢有機質(zhì)與Cd含量較高，分別達到69.8 g/kg(以干重計，下同)與17.6 mg/kg。氮和COD是垃圾滲濾液中主要污染物

4、，但其濃度遠遠小于衛(wèi)生填埋場的垃圾滲濾液濃度，極度地降雨稀釋很可能是造成這一現(xiàn)象的重要原因。
　　 COD、氮與磷是簡易填埋場周圍地表水中主要污染物，營養(yǎng)鹽污染遠大于重金屬污染，根據(jù)水質(zhì)綜合污染指數(shù)值，填埋場周圍120m范圍內(nèi)約78.0％地表水樣歸類為中度-嚴重污染。
　　 填埋場周圍土壤中TN、TP與Cr、Cu、Zn和Cd有積累趨勢，Cr、Cu與Cd其污染程度均為未污染-中度污染，土壤Cd污染最重。與土壤Ⅱ級標準的Cd

5、規(guī)定值相比，場內(nèi)土壤Cd平均值是其10.3倍以上，因此填埋場周圍100 m范圍內(nèi)土壤只適合作為林地，而不適合作為農(nóng)業(yè)用地。
　　 2.廢棄農(nóng)村簡易填埋場周圍土壤-水稻生態(tài)系統(tǒng)污染
　　 以高橋簡易填埋場為研究對象，研究了該填埋場周圍土壤重金屬與水稻重金屬含量受填埋場的影響，結(jié)果表明：農(nóng)村廢棄填埋場周圍120 m范圍內(nèi)，土壤-冰稻生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)受到污染。土壤Cd含量高于農(nóng)業(yè)土壤最大允許值。重金屬Igeo值表明：土壤已經(jīng)受到了

6、Cd中度污染，而土壤中Cr、Cu與Pb污染狀況為未污染-中度污染。水稻根部、莖葉和籽粒均呈現(xiàn)顯著地重金屬積累趨勢。水稻籽粒Cr和Pb含量高于閾值，它們的平均含量分別是閾值的2.9-6.7倍與1.0-1.5倍。線性相關(guān)分析結(jié)果表明：填埋場滲濾液呈弱堿性是造成土壤pH升高，并進而影響水稻對Cd吸收的一個重要原因。
　　 3.MML對簡易填埋場滲濾液的處理效果
　　 針對現(xiàn)有常規(guī)滲濾液處理工藝投資與運行成本高，操作維護較復雜等

7、缺點，論文探索了采用MML工藝處理廢棄農(nóng)村固廢簡易填埋場滲濾液的可行性研究。MML具有管理方便與無動力處理的特點，適合處理此類填埋場滲濾液。本實驗設(shè)置了4個水力負荷，并改進了土壤塊(SMB)組成，在低曝氣與不曝氣條件下，研究了MML對滲濾液的處理效果。結(jié)果表明，MML可以有效地去除垃圾滲濾液中的COD、NH3-N與P。MML在HLR200L/(m2·d)和400 L/(m2·d)與無曝氣條件下，NH3-N去除效率與 COD去除效率分別為

8、97.4％和82.4％與972.0％和62.0％；在HLR800和1600 L/(m2·d)與間歇曝氣時，NH3-N與COD去除效率分別為62.3％和53.4％與945.3％和35.3％。由于強烈的硝化作用，TN去除效率不高，在試驗結(jié)束時，MML實際上基本喪失了對TN的去除能力。在HLR200 L/(m2·d)時，MML對P去除效率在75.6-91.9％，而其它3個水力負荷下P去除效率在26.1-54.9％之間。實驗結(jié)果表明，MML用于

9、處理該類填埋場滲濾液具有較好的前景。
　　 4.MML流態(tài)分析
　　 由于目前自然處理系統(tǒng)設(shè)計主要采用經(jīng)驗公式，而實際應(yīng)用中由于受到所處地理位置、地質(zhì)條件與氣候等多種外界因素影響，其水流流態(tài)常常偏離設(shè)計，影響了其設(shè)計的有效性。本章實驗通過投加示蹤劑，求出MML停留時間分布曲線，進而明確其內(nèi)部流體流動狀態(tài)，明確其有效體積，為對MML反應(yīng)器優(yōu)化和高效利用提供依據(jù)。在水力負荷分別為200、400、800與1600 L/(m2·