簡易垃圾填埋場封場治理方案的研究

1、簡易垃圾填埋場封場治理方案的研究第16卷第3期2008年6月環(huán)境衛(wèi)生工程environmentalsanitationengineeringvo1.16no.3june2008?59?簡易垃圾填埋場封場治理方案的研究齊長青(天津市環(huán)境衛(wèi)生工程設計院,天津300052)摘要:根據cjj1122o07生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術規(guī)程的要求,結合許昌市龐莊垃圾處理場綜合整治工程實例,針對簡易垃圾填埋場存在的主要問題,從工程建設及運行的實際出發(fā),因地制宜地制訂了簡易垃圾填埋場封場治理方案.關鍵詞:簡易垃圾填埋場;封場覆蓋;堆體整形;滲瀝液;填埋氣體;植被中圖分類號:x799:tu993文獻標識碼:a文章

2、編號:10058206(2008)03005904studyontreatmentplanforclosureofsimpleoumpingtypcwastelandfillsiteqichangqing(tianjinenvironmentalsanitationengineeringdesigninstitute,tianjin3o0o52)abstract:accordingtotechnicalcodeformunicipalsolidwastesanitarylandfillclosure(cjj112_2oo7),combiningtheintegratedtreatmentpro

3、jectexampleofpangzhuangwastelandfillsiteinxuchangcity,aimingtoexistingmainprobleminsimpledumping-typewastelandfillsite.treatmentplanforclosureofsimpledumping-type,vastelandfillsitewasputforwardbasedonlocalconditionfrompracticeofengineeringconstructionandoperation.keywords:simpledumpingtypewastelandf

4、illsite;closurecover;surfacemanagement;leachate;landfillgas;vegetation1簡易垃圾填埋場存在的主要問題目前,國內大部分簡易垃圾填埋場基本采用簡易的堆放方式,其建設,運行與現(xiàn)行的技術標準及規(guī)范存在較大的差異.其中,大多數(shù)簡易填埋場處于超期服役,無序傾倒,未做覆蓋,滲瀝液已對周邊環(huán)境造成污染的局面.未采取任何覆蓋措施,垃圾全部裸露堆存,存在的主要問題:1)垃圾長期裸露堆放,極易孳生蚊蠅,散發(fā)臭氣,傳播疾病,污染環(huán)境;2)垃圾在堆置過程中,有機物在厭氧條件下分解,可產生對環(huán)境有較大污染的有害氣體,如ch4,h2s,co等,特別是ch

5、氣體濃度含量在5%15%時,極易發(fā)生爆炸;3)垃圾在分解過程中產生滲瀝液,尤其到雨季,滲瀝液劇增,對周邊居民的身體健康造成直接威脅;4)填埋作業(yè)未采用分區(qū),分單元的作業(yè)方式,壓實密度達不到設計要求,隨著堆體的不斷升高存在較大的安全隱患.2治理的主要目標及基本功能簡易垃圾填埋場治理的主要目標是:盡量減少滲瀝液的產生量,必須使雨水的滲入量最小;促進地表排水并使徑流最大化;控制填埋氣體的收稿日期:2008.01.16遷移;為垃圾與人群,植物,動物的隔離提供一個物理屏障.通過治理要達到的基本功能:1)減少雨水和其它外來水滲入垃圾堆體內,達到減少垃圾滲瀝液的目的;2)控制填埋場惡臭散發(fā),可有組織地收集填

6、埋產生的氣體,達到控制污染和綜合利用的目的;3)抑制病原菌及其傳播媒介蚊蠅的繁殖和擴散;4)防止地表徑流水污染,避免垃圾的擴散及其與人和動物的直接接觸;5)防止水土流失;6)促進垃圾堆體盡快穩(wěn)定化;7)提供一個可以進行景觀美化的表面,為植被的生長提供土壤,便于填埋土地的再利用等.填埋場封場覆蓋的最終目的是為了使et后的維護工作降至最低并有效地保護公眾的健康和周圍環(huán)境.3龐莊垃圾處理場簡介許昌市龐莊垃圾處理場位于市區(qū)西郊七里店街道辦事處龐莊居民委員會西北側,在西環(huán)路以西1.5km處,北鄰許禹公路,南鄰耕地,東鄰河南萬里路橋公司機械分公司,西鄰紡織廠,西約100m為村莊,南1500m為潁汝總干渠(

7、許昌市主要飲用水供給源),距市中心8km.?60?環(huán)境衛(wèi)生工程第16卷處理場占地10hm,垃圾堆體呈不規(guī)則四邊形,東邊寬130m,西邊寬225m,東西長345m,堆體東西部最高點分別為l0,21m,地下平均埋深2m.到目前為止該場已累計接納生活垃圾100萬t.該場自1995年建成投入使用后,只作為垃圾堆放場使用,場底沒有按標準進行防滲處理,屬于簡易垃圾填埋場.4治理方案的制定1目前,國內外對簡易垃圾填埋場的治理普遍采用就地封場治理,異地衛(wèi)生填埋,篩分后異地處理3種技術路線.4.1就地封場治理這是目前國內外處理簡易垃圾填埋場普遍應用的辦法.通過對垃圾堆體進行必要的整形,修筑平臺,盤山道,邊坡排水

8、渠與雨水邊溝,對滲瀝液進行定向收集導排,然后對垃圾堆體進行最終覆蓋及植被恢復,并建設填埋氣體集中收集處理系統(tǒng),最終達到消除垃圾堆體的安全隱患及產生的臭味,有效減少滲瀝液產生量,有效控制處理填埋氣體及滲瀝液對周邊環(huán)境的污染,改善景觀達到生態(tài)恢復的目的.該方案具有施工工期短,見效快,費用低,操作比較容易,建成后可避免對周圍環(huán)境造成污染,土地資源可得到開發(fā)利用等優(yōu)點.缺點是滲瀝液污染雖然可以得到有效控制,但短期內還會有少量滲瀝液滲入地下.4.2異地衛(wèi)生填埋該方案是將簡易垃圾填埋場堆存的垃圾清運至標準的衛(wèi)生填埋場進行衛(wèi)生填埋,以達到徹底消除簡易垃圾填埋場污染的目的.前提條件是,該地區(qū)必須具有按國家標準

9、規(guī)范建設的垃圾衛(wèi)生填埋場,并同時具有足夠的接納處理能力.異地衛(wèi)生填埋方案可徹底解決簡易垃圾填埋場的污染問題,原場址可得到再次開發(fā)利用.缺點是清運及處理成本高,運輸過程中可能造成二次污染,仍需再占用新的土地資源.4.3篩分后異地處理將現(xiàn)存垃圾進行篩選,篩上物轉運至生活垃圾焚燒發(fā)電廠,篩下物堆肥或就地填埋.許昌市現(xiàn)有1套篩分處理線,按目前的處理能力只能保證處理完成當日產生的生活垃圾,如需處理已堆存的100萬t陳腐垃圾,尚需增加篩分處理設施及相關設備,將需要較長的處理周期和較高的運行費用.該方案垃圾資源化,減量化效果明顯,但由于垃圾堆體中含有大量的建筑垃圾,灰土含量較高,篩選困難,可利用成分少,大量

10、篩下物仍需要填埋處理.4.4治理方案的確定由于異地衛(wèi)生填埋和篩分后異地處理都需要具有一定接納處理能力的衛(wèi)生填埋場為依托,且許昌市目前尚無規(guī)范的垃圾衛(wèi)生填埋場,大大制約了這2種方案的實施.因此,結合許昌市實際情況,并經可研報告的充分論證,龐莊垃圾處理場綜合整治工程最終采用了就地封場治理方案.龐莊垃圾處理場就地封場治理方案的實施,應在cjj1l2_-2007生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術規(guī)程的指導下進行,根據該場的實際情況制訂適宜的設計方案并采取必要的工程技術處理手段.根據規(guī)范要求,龐莊垃圾處理場綜合整治工程的主要工作內容分為:1)對垃圾堆體進行整形,壓實和覆蓋,消除安全隱患;2)封場覆蓋系統(tǒng)的確定;

11、3)控制垃圾滲瀝液對水體的污染;4)集中收集處理填埋氣體,消除臭味;5)恢復植被,改善景觀;6)建立封場后的監(jiān)控體系.5垃圾堆體整形垃圾堆體整形應在勘察分析并制訂針對場內發(fā)生火災,爆炸,垃圾堆體崩塌等填埋場安全隱患的前提下進行,其目的是消除填埋作業(yè)中不規(guī)范運行所帶來的安全隱患,盡量減少不均勻沉降,為封場覆蓋系統(tǒng)提供穩(wěn)定的工作面積和支撐面.堆體整形時,要求垃圾分層壓實密度應大于800kg/m.,垃圾堆體頂面坡度不應小于5%.同時,cjj1122007生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術規(guī)程規(guī)定,設置臺階式收坡時,臺階寬度不宜小于2m,高差不宜大于5m.臺階和高差的要求,規(guī)范從堆體穩(wěn)定性等方面已做了充分的考

12、慮,但從實際工程案例看,筆者認為,臺階和高差的設定,要充分考慮施工作業(yè)機具的運行,封場后期養(yǎng)管,堆體排水溝設置,堆體占地面積,堆體現(xiàn)有庫容量與整形后堆體容積之間相互關系等因素,建議臺階寬度24m,高差510m為宜,臺階間邊坡不宜大于1:3,垃圾堆體頂面坡度不應小于5%.第3期齊長青簡易垃圾填埋場封場治理方案的研究?61?目前,龐莊垃圾處理場道路和排水系統(tǒng)不完善,填埋厚度差異較大,坡度較陡,垃圾攤鋪面積較大,如按現(xiàn)狀封場覆蓋則浪費土地資源,存在不安全因素,且極不經濟.因此.制訂堆體整形方案時,制訂了在保證堆體穩(wěn)定,施工便利,便于堆體排水溝設置等因素的前提下,反復測算堆體現(xiàn)有庫容量與整形后堆體容積

13、之間的關系,用較小的占地面積消納現(xiàn)存的全部垃圾,以便環(huán)場道路和雨水邊溝等設施的設置,并取得了較好的效果.6覆蓋層結構的確定cjj11220o7生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術規(guī)程要求填埋場封場必須建立完善的封場覆蓋系統(tǒng),其結構由垃圾堆體表面至頂表面順序應為:排氣層,防滲層,排水層,植被層,并對各結構層的材料和技術參數(shù)提出了具體要求.通過對丹麥,比利時,意大利,德國,荷蘭,美國,加拿大等歐美國家填埋場終場覆蓋系統(tǒng)的分析總結,表1給出了以上各國對覆蓋結構層的設置,結構層材料,取值范圍和技術要求.表1國外覆蓋系統(tǒng)技術統(tǒng)計序號結構層材料及指tnm技術要求從表1可以看出,歐美國家填埋場封場覆蓋系統(tǒng)基本上包括基

14、礎層,阻隔層(也稱防滲層),排水層,營養(yǎng)層,植被層5部分.與我國封場技術規(guī)程相比,除缺少排氣層外,個別指標的技術要求要遠遠高于我國的封場技術規(guī)程要求.通過充分的比選和論證,并結合北京市北神樹,天津市雙口垃圾填埋場已建工程實例,本工程防滲層決定選用8.0mm厚的加強型gcl,封場覆蓋系統(tǒng)結構層確定為基礎層+防滲層(gcl)+排水層+覆蓋支持土層+植被層(包括植被土和植被)的結構形式.7垃圾滲瀝液污染防控措施垃圾滲瀝液污染防控措施應在充分分析影響垃圾滲瀝液產生量的因素前提下制訂.影響滲瀝液產生量的因素比較復雜,主要有降水,地下水侵入,垃圾成分,地表徑流和水分蒸發(fā)等.針對龐莊垃圾處理場不存在地下水的

15、侵人,也無地表水流人的特點,制訂了嚴格控制降水滲人垃圾堆體(即產生量控制),及時將垃圾堆體內已有滲瀝液導出,逐步將垃圾滲瀝液水頭降到最低,從而達到控制和消除垃圾滲瀝液污染目標的防控技術路線.根據確定的防控技術路線,制訂的垃圾滲瀝液產生量控制措施如下:1)對垃圾堆體進行整形,以利垃圾堆體封場后雨水徑流;2)封場時,在堆體上設立暢通的雨水導排系統(tǒng),及時將降水排出;3)鋪設防滲層,降低封場覆蓋層的滲透系數(shù);4)在垃圾堆體四周修筑環(huán)場道路和雨水邊溝,將垃圾堆體和周圍環(huán)境隔離,防止雨水和洪水浸泡垃圾堆體.由于垃圾堆體底部的滲瀝液水頭最高,堆體底部的垃圾含水率最高,應在垃圾堆體周邊底部設置滲瀝液導排盲溝.

16、垃圾降解后,對滲瀝液具有一定的阻滯作用,所以在垃圾填埋高度大于8m的垃圾堆體邊坡上設置速排龍滲瀝液導流層,以加強對滲瀝液的導排.速排龍滲瀝液導流層和底部滲瀝液導排盲溝相連.修建新滲瀝液儲池,滲瀝液導排盲溝最后匯集到滲瀝液儲池,用吸污車將滲瀝液送至污水廠處理.8填埋氣體收集處理系統(tǒng)填埋氣體導排系統(tǒng)按有無抽取設備分為主動導排系統(tǒng)和被動導排系統(tǒng).被動導排系統(tǒng)一般用于小型垃圾填埋場或對填埋氣體擴散要求不高的填埋場.該系統(tǒng)受大氣壓力等條件影響較大,穩(wěn)定性較差.該系統(tǒng)雖然能將填埋氣體導出,但不能長期維持足夠的壓力進入處理系統(tǒng).主動導排系統(tǒng)與被動導排系統(tǒng)相比能更有效地控制和收集填埋氣體,多用于對周圍環(huán)境要求

17、較高及建設填埋氣體回收利用設施的填埋場.可以有效提高收集率并加速填埋堆體的穩(wěn)定化速度.所以簡易垃圾填埋場封場治理宜優(yōu)先選用主動導排收集系統(tǒng)對填埋氣體進行集中收集處理.通常情況下,簡易垃圾填埋場的填埋氣體導排井的設置比較簡單或根本沒有,治理時應重新設置豎型導氣井.對于規(guī)模較小或使用時間較長的填埋場的填埋氣體,一般采用火炬點燃消除污?62?環(huán)境衛(wèi)生工程第16卷染.火炬分為敞開式火炬和封閉式火炬.封閉式火炬投資高,敞開式火炬投資低,運行維護費用低,管理與維護簡單.所以本工程填埋氣處理采用了開放式火炬系統(tǒng).9植被恢復植被層是封場覆蓋的重要組成部分,是封場覆蓋的最后一個環(huán)節(jié),也是最重要的環(huán)節(jié)之一.植被層

18、應由植被土和植被組成,以保護填埋場覆蓋層免受風霜雨雪的侵害.同時,植被層為填埋場最終的生態(tài)恢復層,它能美化周邊環(huán)境,防止雨水沖蝕土壤,利于雨水徑流的收集及導排.結合填埋場特定的環(huán)境條件,參考相關工程實例,本工程建議植被恢復選定栽植草坪.這不僅因為草坪具有保護,改善,美化環(huán)境的功能,更主要的是草坪覆蓋成效快,對填埋場主體影響最小.填埋場植被層草地為斜坡植草,所需草種應具備抵抗不良環(huán)境;根系發(fā)達,生長迅速,在短期內覆蓋地面,抵御雜草;具有多年生習性,可靠匍匐枝,地下莖,根蘗,分根等繁殖,固土能力強;還具有抗旱性強,生命力旺盛,耐鹽堿能力強,抗病蟲能力強,管理粗放等特點.依據地理分布和對溫度條件的適

19、應性,可將草坪分為冷季型和暖季型2大類.冷季型草廣泛適應于北方濕潤和冷涼,干旱半干旱地區(qū).它們生長最適宜的溫度為l524;耐寒力雖然強,但不適宜長時間在超過30以上的高溫,高濕條件下存活,夏季不耐炎熱,需要大量的修剪和澆水.而暖季型草則分布在溫暖,濕潤和溫暖,干燥的南方地區(qū),適宜溫度為2735.當溫度低于l0cc時,常常進入休眠狀態(tài).總體上看,暖季型草生長低矮,根系發(fā)達,抗旱,耐熱,耐磨損,維護成本低,質地略顯粗糙;而冷季型草種耐寒力強,綠期長,質地好,坪質優(yōu),色澤濃綠,亮麗,養(yǎng)護成本高.由于植被生長的地域性要求,制訂植被恢復方案時,建議設計部門與當?shù)貓@林綠化相關單位咨詢后再作出選擇.1o封場覆蓋后的監(jiān)控養(yǎng)護措施垃圾堆體穩(wěn)定化是一個漫長的過程,一般需要幾十年,所以需要密切監(jiān)控垃圾堆體的生化反應狀況,及時發(fā)現(xiàn)問題并采取必要的措施.封場覆蓋后的監(jiān)控養(yǎng)護建議主要應注意的問題:1)垃圾堆體沉降觀測.在垃圾堆體上部設3個沉降觀測點,第1年每季度觀測1次,以后每年觀測1次,以隨時掌握垃圾堆體沉降隋況.2)填埋氣體監(jiān)測.監(jiān)測填埋氣體流量,ch濃度,co濃度,填埋氣體溫度,至少每月監(jiān)測1次,以判斷垃圾堆體的生化反應狀況,并依據監(jiān)測結果及時調整填埋氣體收集處理系統(tǒng)的運行參數(shù).3