重庆市简易生活垃圾场生活垃圾有机质与填埋年限关系研究

摘 要：生活垃圾主要成分决定了污染性质，垃圾中有机质的分解将产生硫化氢及氨等臭气，分解形成的高浓度有机废水对水环境影响巨大，因此垃圾中有机质含量决定了生活垃圾污染程度。文章通过对重庆市简易生活垃圾场的监测报告分析，研究重庆市简易填埋场有机质含量与填埋年限的大致对应关系。

关键词：简易填埋场；有机质；填埋年限

1 总述

本次研究主要选取重庆地区3座大型生活垃圾简易堆放场（沙坪坝区凉风垭垃圾场（170万m3，现目前已封场）、九龙坡区兴隆垃圾场（80万m3，已采取封场措施）、巴南区祺龙垃圾场（220万m3，已采取封场措施）垃圾有机质监测数据对重庆市生活垃圾堆放场降解规律进行分析，最终得到各堆放场填埋时间与有机质含量等相关特征值。

1.1 影响垃圾有机质降解速率因素

影响垃圾有机质降解速率因素包括：（1）气候条件；（2）垃圾含水；（3）温度。

1.2 研究地区选择

由于全国各地区降水、温度、垃圾组分存在一定的差异，生活垃圾有机质降解的外部条件不一，使得各地生活垃圾降解速率存在差异，本研究利用监测数据来自重庆地区，因此，研究结论可从一定程度上反映重庆地区以及与重庆地区气候条件类似地区的生活垃圾降解规律。

2 监测数据分析

2.1 凉风垭垃圾堆放场

2.1.1 堆放场概况

凉风垭垃圾堆放场占地面积约45000m2，总堆放量约170万m3。垃圾场于1988年4月投入使用，2002年停用。

2.1.2 监测结果

监测时间：2010年9月。

有机质监测：共设两个采样点，取样点均位于垃圾表层，属于距现在时间较近的垃圾，垃圾中有机质含量分别为24.7%与20.3%，按平均有机质表示垃圾体有机质含量为22.5%。

2.1.3 有机质含量衰减分析

凉风垭垃圾场从1988年开始使用，到采样监测时最短填埋时间为8年（即2002年停用后到2010年监测），由于监测采样为表层较新垃圾，降解时间在8年左右，重庆市新鲜垃圾有机质含量通常在40%左右，通过8年降解后，有机质降至约22.5%左右；按照有机物随时间降解公式①，可推算出从2002年封场后到2024年垃圾中有机质随着时间变化与垃圾降解关系。见表1所示。

2.3 祺龙垃圾堆放场

2.3.1 堆放场概况

重庆市祺龙村垃圾堆放场地处巴南区七公里半。该场于1986年开始使用，2000年停用，由开始300吨/日的入场量增至2000年的1200吨/日，占地面积约33000m2，总填埋量220万t。

2.3.2 监测结果

监测时间：2010年2月。

监测点：共设置21个监测井。

采样深度：表层8m以下。

2.4 垃圾填埋时间与有机质降解分析

凉风垭垃圾堆放场采样深度在3m以内，为表层垃圾样品，降解速率可大致反应表层垃圾的降解规律。典型规律见表4。

兴隆垃圾场采样深度主要为3m、6m、9m、12m、15m、20m几个层位，反应了兴隆垃圾场垃圾填埋不同深度上的一个有机质衰减规律，ZK1、ZK2、ZK3、ZK5几个钻孔3m处有机质（分别为13.0%、18.1%、15.4%、17.5%）属于一个数值区间，填埋年限差异也不大（分别为12年、10年、8年、16年），有机质的变化规律基本跟凉风垭垃圾场表层垃圾有机质变化规律（表4）一致。

祺龙垃圾堆放场监测点位于1990年前填埋区域，样品填埋年限推测20年，监测结果显示有机质含量为3.08～11.1%，平均有机质约7.11%，仅14.2%的样品有机质低于5%，可以推测出祺龙垃圾堆放场垃圾有机质要降解至5%以下还需经过3～5年时间，填埋深度超过8m时垃圾有机质变化规律也适合表4所示规律，即填埋年限大于25年时，垃圾有机质可能降至5%以下，垃圾填埋年限在20～25年时，垃圾有机质可能在5～10%之间。

兴隆垃圾堆放场采有深层垃圾有机样（8m深以上），推测填埋年限在10～20年的钻孔分别为ZK1（填埋12年，9m处有机质监测值为2.9%）、ZK2（填埋10年，9m处有机质监测值为11.5%）、ZK6（填埋11年，9m处有机质监测值为40.7%）、ZK8（填埋20年，9m处有机质监测值为4.43%），典型生活垃圾经过25～30年降解，通常有机质含量约5%左右，再继续降解难得很大，ZK1孔有机质含量2.9%，局部有机质偏低，该数据无法反应有机质变化规律。ZK6垃圾经过11年降解，有机质含量约40.7%，接近新鲜垃圾有机质含量，偏差过大，不作为有机质变化规律分析数据；ZK8监测孔在3m、6m、9m深度有机质监测数据非常接近，与大部分监测孔埋深不同降解程度不同的典型规律有一定的出入，因此不作为有机质变化规律分析数据；因此，仅ZK2监测数据较符合垃圾降解典型规律，在9m处有机质监测值为11.5%，降解时间为10年，与表4中“填埋年限10～19年，垃圾有机质含量为10～20%基本吻合”。

综上所述，重庆地区简易生活垃圾堆放场垃圾降解时间与有机质变化规律基本符合表4所示。

2.5 建议

根据上述对垃圾有机质降解与填埋时间关系的分析，提出如下建议：（1）重庆地区简易生活垃圾堆放场有机质含量可参照本规律研究结论进行推算。（2）与重庆地区气候条件及垃圾组分类似的地区可参照本研究结论选取参数。（3）由于尚未建立垃圾有机质降解与气候条件之间的模型关系，因此，研究结论不适用与重庆地区气候条件差异较大的区域。

3 结束语

重庆市简易生活垃圾堆放场的分布广泛，影响范围大，堆放场的治理迫切且必要；生活垃圾有机质降解与填埋年限规律研究对简易生活垃圾堆放场治理措施初步判断提供了依据，提高了工作效率，为重庆市简易生活垃圾堆放场的治理的实施提供了有力保障。

参考文献

[1]谢强，张永兴，张建华.重庆地区城市垃圾填埋场稳定化研究过程[J].地下空间，2003，23（3）：329-334.

[2]杨玉江.填埋场生活垃圾降解与稳定化过程研究[D].同济大学环境科学与工程学院，2007.