摘要：城镇生活垃圾分类是指按照相关政策要求对垃圾进行分类、搬运、处理等工作，让城市公共资源的价值得到有效利用，同时还能保证城市环境的健康优美。本文分析了我国多个城市如何开展有效的垃圾分类，并根据相关数据了解垃圾焚烧厂的工作情况，据此提出相关策略，帮助相关工作人员改进工作思路，达到构建健康和谐社会的目的。

关键词：垃圾填埋场;污染物运移;数值模拟;污染防治

引言

生活垃圾的大量堆积严重影响社会经济和生态环境的绿色发展，而垃圾填埋会导致垃圾渗透液的产出。垃圾渗滤液作为一种二次污染物，其本质是一种高浓度的有机废水，有恶臭气味，季节变化会影响垃圾渗滤液的水质。垃圾渗滤液不仅含有多种有机污染物，还存在大量病毒、细菌。

1国内垃圾分类

我国对于城市垃圾分类最开始是无序和简单的处理方式，垃圾主要让回收站的工作人员将其按照标准分为干、湿、可回收垃圾以及危险废物等，没有将垃圾分类的健康意识推广到每个人。随着我国城镇生活垃圾逐渐增多，垃圾回收站的工作人员已经无法进行有效分类。因此必须要树立人们的环保意识，自己做好垃圾分类工作，减轻回收站工作人员的工作压力。目前垃圾处理仍然采用焚烧的方法，虽然是最为便捷的处理手段，但随着我国对生态环境重视程度的提高，意识到垃圾焚烧会对生态环境造成巨大的破坏，且成本明显高于可获得的价值，所以相关部门要重新制定对城镇生活垃圾分类处理的相关政策，更好地应对城镇垃圾带来的环境问题。

2主流垃圾渗滤液处理技术

目前，填埋是生活垃圾的主要处理方式之一。我国垃圾填埋技术发展相对成熟，操作简单方便，处理量大，处理费用较低，普遍应用于处理各类垃圾。垃圾填埋处理后，其渗滤液污染物成分复杂，水质波动大，危险性强。垃圾渗滤液的主要处理方法包括蒸发、焚烧、人工湿地、生物降解以及渗滤液回灌等。在实际的垃圾渗滤液处理过程中，生物降解较为常见。应用生物降解处理垃圾渗滤液，需要通过物理法和化学法进行预处理，从而增强垃圾渗滤液的可生化性。预处理后，将渗滤液可生化性指标BOD5/CODCr调至高于0.5，并采用生化技术对垃圾渗滤液进行深度处理，消除有机废水中的各种可溶性有机物。比较常见的处理工艺有序批式活性污泥法、膜生物反应法、厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺以及厌氧好氧工艺。序批式活性污泥法的核心是SBR反应池。与其他工艺相比，其流程简单，占地少，运行费用低，节约成本，同时其采用静止沉淀方式，出水效果好，活性高，具备较好的脱氮除磷效果。膜生物反应法整体操作简单，将水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）完全分离，实现微机自动控制。采用膜生物反应法，分离效果远好于传统沉淀池，水质优质稳定，出水的悬浮物含量和浊度接近零，并且能够去除大量的细菌和病毒。厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺运行稳定，具有较高的耐冲击负荷，同时可以高效去除垃圾渗滤液中的污染物，污泥沉降性能好。此外，该工艺不仅能够降解有机污染物，而且具有一定的脱氮除磷功能。厌氧好氧工艺流程简单，不需要额外增加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，整体运行费用低，极大地节约成本。设施占地面积小，好氧池位于后部，能够进一步去除有机物。但是，该方法缺乏独立的污泥回流系统，污泥降解率有所降低。垃圾渗滤液生化处理后，要再次对废水进行深度处理，使其达到废水排放标准，有效去除垃圾渗滤液中各种难降解有机物和残留氨氮，提升处理质量。

3填埋气甲烷特性

以生活垃圾为主的垃圾堆填埋场垃圾进行分析，其CH4气体产生量与垃圾填埋年龄的对应关系如下：随着堆填场垃圾填埋时间的增加，在微生物作用下，垃圾中的有机质逐渐降解，CH4平均含量也逐渐下降。上述垃圾堆填场垃圾成分均以生活垃圾为主，但堆填条件具有非均质性，导致产生的CH4扩散途径各异，因此对同一垃圾堆填埋场来说，不同点位、不同深度测得的CH4气体含量差别较大。以朝阳区垃圾堆填埋场为例，根据2015年测得的CH4含量，对于大部分监测点来说，CH4含量随深度的增加而降低。填埋气在垃圾堆体中迁移运动的机理主要有三类：压差作用下产生的对流运输、浓度差作用下产生的浓度扩散及迁移运动的速度脉动引起的填埋气瞬时运动。研究表明，达西定律同样适用于填埋气在垃圾体中的迁移。

4计算模型和参数取值

4.1水文地质概念模型

模拟区域面积约为40.66km2，在地下水模型中，将研究区地下水系统概化为三层：第一层主要为松散岩类孔隙水;第二层为弱透水层;第三层主要为碳酸盐类裂隙岩溶水。根据地层结构的分析，水平方向上，研究区西南和东北边界分别为侧向补给边界和侧向排泄边界。在垂向上，松散岩类孔隙水作为上边界，地下水系统通过该边界与系统外进行水量和水质交换，模型底边界为隔水边界。研究区的含水层主要接受大气降水补给和侧向补给，排泄方式主要为人工开采和蒸发。根据已有的地质勘探资料，以及各监测点的地下水水位数据，基于GIS平台，利用空间插值法绘制区内地下水等水位线图，作为研究区地下水的初始流场。

4.2模型建立

垃圾坝稳定性分析采用geo-studio中的slope/w模块。slope/w不仅具有滑动面自动搜索功能，而且可以用户自行定义滑面入口和出口的范围。本文采用Morgenstern&Price法对主要稳定控制剖面进行稳定分析。该方法能够同时满足整体力和力矩的平衡条件，适用于任意形状的滑动面，是公认的较为准确的稳定性分析方法。根据CJJ176—2012《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》考虑到垃圾填埋场这一基础设施的重要性，本文取坝体稳定安全系数临界值为1.35。垃圾坝渗流分析采用geo-studio中的seep/w模块。seep/w采用基于有限元方法来分析土壤、岩石等多孔材料中的地下水渗透和超孔隙水压力消散问题。除了传统的稳态饱和流分析外，还可以分析瞬态非饱和流，并用于模拟地下水流动、含水层排水、堤坝渗流等问题。

4.3地下水和溶质运移模型的建立

基于GIS平台，结合MODFLOW和MT3DMS程序包来建立研究区的地下水流数值模型和溶质运移模型。其中，MODFLOW程序包用于解决地下水运动问题，它能够预测水位和流向未来的变化。MT3DMS程序包用于确定污染物的迁移和分布，它利用数据文件与MODFLOW程序进行通信，与已知的地下水运动联系起来以确定地下水中污染物的分布和运动。剖分网格时，将研究区在平面上按Δx=Δy=200的网格剖分，在垂向上则分为三层，共剖分成了120000个单元。为考虑污染物最大影响的可能性，模型计算时忽略吸附、溶解、化学反应及温度等效应，在对流弥散作用下建立垃圾场主要污染因子的三维运移控制方程。

4.4参数取值

基于填埋场钻孔取样测试结果，得到相应的土体参数。其中垃圾坝土质为粉质黏土，与进场道路土质相近，坝底基岩主要为全风化片麻岩（基底土）。其中，垃圾坝土和基底土的土水特征曲线和渗透系数曲线分别采用软件内置的粉质黏土和粉砂函数，饱和体积含水量根据钻孔取样测试结果确定，分别为0.32、0.30m3/m3，饱和渗透系数通过现场渗透试验结果确定，分别为5.0×10-9、5.0×10-8m/s，残余饱和度分别参考汪东林等和谭洪波等，取0.05、0.10m3/m3。垃圾土的土水特征曲线参考试验结果，饱和体积含水量为0.67m3/m3，饱和渗透系数参考詹良通等，取值4×10-6m/s，残余饱和度为0.2m3/m3。

5结果及分析

（1）本文基于GIS平台，结合MODFLOW和MT3DMS程序包建立了地下水渗流场和溶质运移数值模型。通过对山东省某长期运行的垃圾填埋场产生的氨氮和硝酸盐污染物进行模拟预测，证明了该方法是评估注浆前后填埋场对周边地下水污染情况的有效手段。（2）注浆前氨氮最大超标范围为1929.61m，硝酸盐最大超标范围为1613.14m。由于污染物的不断泄露补给，垃圾填埋场附近的污染物浓度持续保持较高的水平，会对周边地下水环境造成比较严重的影响。（3）注浆后氨氮最大超标范围为705.75m，硝酸盐最大超标范围为498.34m。注浆后，风险源被堵住，污染通道被切断，污染源得到控制住，下游污染浓度逐渐下降。注浆区域污染范围缩小，污染程度等有明显的改善。随时间的推移不会出现注浆前的严重污染情况，但东侧和南侧在长期运行后会由于水位的升高对周边地下水环境造成一定的影响，需要进行注浆加固以防止侧渗。

6城市生活垃圾填埋场污染物处理工艺措施

6.1填埋场臭气的治理

垃圾臭气的治理是一项巨大的惠民工程，需要政府投入大量的人力、财力才能加快该项工程的建设。目前该技术和方法都是通过物理、化学、生物的作用使恶臭污染物的物相或结构发生变化，从而达到去除臭味的目的。目前垃圾臭气主要通过以下几个方面进行治理：（1）恶臭物质在在垃圾的源头进行处理。例如进行垃圾的分类、减少垃圾堆放的时间和降低垃圾中的含水率、把未处理的垃圾进行化学处理、提高垃圾运输车的密闭性、垃圾运输道路及运输垃圾车进行经常的冲洗等;（2）对垃圾非填埋区进行膜覆盖，限制臭气外逸。例如深圳某垃圾填埋场对气体的收集采用了HDPE膜覆盖技术，同时成功的实现了覆盖膜与边坡处实现完全密闭，并通过增加覆盖材料厚度来克服膜薄、易破孔等无法使气体达到密闭收集等缺点，有效的减少臭气扩散，通过该收气技术将填埋气（臭气）的收集率提高了100%，使填埋气体收集率达到90%，同样位居全国第一。该技术的成功运用不仅达到了除臭的目的，优化了周围的环境，同时该技术还增加了雨污分流的效果，降低了垃圾渗滤液处理的压力。

6.2垃圾分类后的处置分析

通过相关数据调查，目前我国城镇生活垃圾在完成分类后，50%以上的干垃圾被运到垃圾焚烧发电厂用于发电，近80%的生活垃圾为餐厨垃圾处理厂以及堆肥厂带来收益。同时，有高达90%的可回收垃圾得到再利用，70%的危险废物可以借助危险废物处理厂进行处理，防止其对我国生态环境和人体健康造成威胁。

6.3好氧快速稳定化

好氧快速稳定化是把垃圾填埋场建设成一个巨大的好氧生物反应器，在好氧条件下加速垃圾生物降解的成套治理技术。好氧快速稳定化是通过高压风机、管道和井，向垃圾填埋场中注入空气（氧气），使垃圾中的有机质发生好氧降解反应;在氧气和水的作用下，通过以好氧为主的生物反应、生物化学反应、化学反应和物理作用，垃圾中的可降解有机物快速降解，使垃圾达到稳定状态，消除对环境的污染风险。好氧快速稳定化技术的最大特点是治理周期短、成本适中，在2～4年内即可实现填埋场地的稳定化目标，实现土地资源化利用。该技术既可用于有垫层或无垫层的非正规垃圾填埋场，也适用于封场后或正在运行的正规垃圾填埋场。

6.4膜分离处理技术

半透膜是膜分离处理技术核心内容，通过半透膜渗透液体中某种溶质，以此来达到选择性分离效果。无相变、无污染、操作安全性高、设备操作便捷等是膜分离处理技术明显特征，由于半透膜孔径差异性，主要分为以下几种类型半透膜：第一，微滤与超滤。相较于其他半透膜，二者孔径较大，能够将大于500的分子量物质进行截留，能够有效去除垃圾渗滤液中藻类、隐孢子和部分细菌胶体。第二，反渗透。作为一种离子/分子水平的物理分离技术，其中压力差是反渗透膜核心推动力，在实际运用过程中，通过掌握不同渗透压情况，实现将细菌、悬浮物、有机污染物以及氨氮等污染物质从废水中去除，将其运用在垃圾渗滤液处理中，不仅能够进一步提升处理效果，也能更好地保障CODCr高去除率。第三，纳滤。介于超滤膜与反渗透膜二者孔径尺寸之间，借助压力驱动作用完成膜分离，能够将细菌、农药、重金属离子等有毒有害物质进行有效过滤，融合纳滤与反渗透处理工艺，可实现有效去除垃圾渗滤液中的CODCr和NH3-N，同时也能起到截留无机盐的作用。

结束语

综上所述，通过对我国城镇垃圾分类对垃圾焚烧发电所带来的影响进行分析，首先应该意识到城镇生活垃圾分类的重要性以及必要性，其次工作人员要积极学习国外对于生活垃圾处理的相关措施，以此提高自身的专业水平。最后也要及时解决生活垃圾分类所带来的影响，既要确保工作人员和城市居民的身体健康不会受到威胁，又要降低垃圾焚烧厂的运营成本，还要为城市供应稳定的电力能源，以此推动我国经济发展。

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