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简易生活垃圾填埋场污染的控制.

固废处理简易生活垃圾填埋场污染的控制李瑞成(中国市政工程中南设计研究总院,广东深圳518133)摘要:结合工程实例的介绍,阐述了简易生活垃圾填埋场的污染、危害及其控制的主要工程措施,指出了实现减量化、稳定化、无害化是我国该类填埋场污染治理的根本思路。

关键词:简易垃圾填埋场;工程实例;污染控制;无害化INTRODUCTION TO POLLUTION CONTROL OF THE UNCONTROLLED MSW LANDFILLSLi Ruicheng(Central-South China Municipal Engineering Design and Research Institute,Shenzhen518133,China)Abstract:Combined with the introduction to project example,it was described the pollution and hazards generated by uncontrolled MSW landfills,and the engineering measures of pollution prevention.It is pointed out that the fundamental idea of pollution control for this MSW landfills is the realization of reduction stabilization and harmlessnessKeywords:uncontrolled MSW landfills;project example;pollution control;become harmless0引言在实施无害化处理前,我国绝大部分城镇生活垃圾采用简易填埋方式处理,因而使得简易垃圾填埋场遍布全国众多城镇。

由于简易填埋是没有采取污染防治措施的直接填埋,带来了很多的环境污染问题及安全隐患。

因此,对简易垃圾堆场进行的污染控制是非常必要的。

1简易垃圾填埋场的污染与危害简易填埋场没有按无害化卫生填埋场的标准建设,停用后有些直接裸露形成垃圾山,有些仅进行了简易覆土,因此这些填埋场给周边带来很大的安全隐患和环境危害。

污染和危害主要来自4个方面:填埋气、渗沥液、土壤污染及景观问题。

1)大气污染。

填埋场产生的填埋气主要为CH4、CO2及其他一些微量成分。

CH4、CO2是主要的温室气体,其中CH4易燃易爆,极易引发爆炸和火灾事故;同时填埋气带有恶臭,含有对人体有害的成分,造成大气污染。

2)渗沥液污染。

垃圾填埋场产生的渗沥液属于高浓度难降解有机废水,成分复杂,含有较高的氨氮、重金属、有毒有机化合物等。

因此渗沥液不经达标处理随意排放,会对水环境造成严重污染。

3)土壤污染。

城市生活垃圾中含有大量的电池、玻璃、塑料制品等,它们直接进入土壤,会对土壤环境和农作物生长构成严重威胁。

其中废电池含有大量有毒重金属,如进入土壤和地下水源,最终会对人体健康造成严重危害。

4)景观问题。

没有按国家标准封场裸露的简易垃圾场外观极差,随风飘撒的塑料产生白色污染,大量蚊蝇等害虫传播疾病,雨季时污水横流、气味难闻。

2简易垃圾堆场污染防治措施消除简易垃圾填埋场的环境污染及安全隐患问题的工程措施主要有两种,一是实施整体搬迁,二是就地按无害化标准进行封场。

2.1垃圾整体搬迁垃圾场整体搬迁是见效最快、周围居民最满意的整治措施。

整体搬迁是将简易垃圾填埋场内的垃圾搬迁转移至新建的无害化处理厂处理,彻底消除污染源。

2.2就地封场对无条件进行整体搬迁的简易填埋场,其污染控制多采用按卫生填埋场标准要求进行就地封场。

简易垃圾填埋多位于偏远的山沟或洼地,垃圾数量巨大,实施整体搬迁工程量大,施工困难。

同时垃952010年12月第28卷第6期圾搬迁过程中会影响周边环境,易引发爆炸、火灾等事故。

因此,目前对简易垃圾填埋场的污染防治多采用就地封场方式。

3工程实例介绍3.1项目概况深圳市宝安区公明西田垃圾填埋场位于公明街道办西田社区,北临铁坑水库,三面环山,是典型山谷型简易垃圾填埋场。

该填埋场使用时间约12a,2005年关停,末期服务人口约40万人,场区占地面积9.5ˑ104m2,估算已填垃圾约1.0ˑ106m3。

该填埋场为镇级的直接倾倒填埋的简易堆场,没有按卫生填埋场标准建设,关停后也没有进行覆土处理。

大量垃圾的裸露堆放以及产生的渗沥液、废气及恶臭严重污染周边环境。

为了治理填埋场对周边环境的污染,消除其安全隐患,对该填埋场进行无害化封场及污染治理刻不容缓。

3.2封场的目的与技术要求基于生活垃圾的具体性质及污染特性,简易垃圾填埋场封场的目的与技术要求是:保证场地安全,防止塌方、滑坡等意外事故;防止各类污染通过地表水、地下水和恶臭气体的扩散,保护周边环境与卫生状况;对产生的温室气体进行导排处理、杜绝甲烷爆炸事故的发生;改善填埋场的景观环境、防止覆盖层水土流失等。

3.3封场工程设计3.3.1堆体整形改造工程填埋场位于“u”形山谷中,运行期间,采用自上而下倾倒填埋方式作业,垃圾堆体形成了台体形状,顶部平台标高约32.0m,平台北侧连接山体,其他三面均为坡度较陡的垃圾斜坡,尤以南侧边坡坡度为甚,最陡处超过30ʎ,最大高差达到18.0m。

整个垃圾堆体稳定性较差,存在滑坡、坍塌等重大安全隐患。

因此,要根据排水、堆体稳定、景观等要求,对垃圾堆体进行整形,以使堆体达到稳定要求。

按照规范要求,对垃圾堆体坡面进行削缓处理,将斜坡面上部分垃圾转移至顶部平台,经过整形改造后的垃圾堆体坡面坡度不大于1ʒ3,顶部平台表面坡度不小于5.0%以利于排水。

同时在坡面上按每5.0m高差修建了多道宽3.5m的中间平台,以缓冲、稳定坡面及利于设置垃圾堆体表面排水沟、行走作业车辆。

转移再回填至顶部平台垃圾按照要求进行了分层压实,整形后的垃圾堆体斜坡也进行压实,以确保封场后堆体的稳定性。

3.3.2封顶覆盖层工程填埋场封顶覆盖层可防止垃圾给周边环境造成的污染,杜绝降雨的进入以减少垃圾渗沥液的产生,同时有利于填埋气体的安全控制及收集利用。

根据工程实际情况及设计要求,工程中覆盖层结构布置如图1所示。

图1封场覆盖系统结构营养表土层要求有机质含量>5%,厚度不小于500mm,以有利于土壤的持水和表面绿化层植物的生长。

排水阻隔层结构从上至下依次:6.0mm厚三维土工复合排水网格(含上下两层300g/m2长丝土工布);1.0mm厚HDPE防渗膜,防渗系数达1.0ˑ10-12cm/s。

排水网格主要起三方面的作用,一是用于收集排除通过营养土层下渗的雨水,避免覆盖营养层雨季蓄积大量雨水引起坡面坍塌及滑坡;二是复合排水网格及上下所带土工布能避免阻隔层(HDPE防渗膜)与营养表土层直接接触,防止表层土中的杂物、植物根系刺穿破坏阻隔层;三是利用排水网格稳固营养表土层,避免营养表土层直接铺设在相对较为光滑的HDPE膜上产生滑移。

HDPE防渗膜阻隔层主要是为了阻止雨水渗入垃圾堆体,减少渗沥液的产生量。

HDPE膜采用糙面膜,以满足封顶覆盖层的稳定性要求。

黏土防护层主要是保护HDPE防渗膜,避免防渗膜阻隔层与排气层接触而受破坏。

排气层根据实际情况采用建筑垃圾铺设,其作用一是对整个覆盖层起支撑、稳定作用;二是利用排气层建筑垃圾形成较大的空隙,对上升聚集在覆盖层下的填埋气进行导排,实现填埋气有组织的通畅排放。

3.3.3填埋气收集与处理工程由于西田填埋场周边约0.6km范围内无居民,填埋总垃圾量相对不大,埋深在10.0m左右,因此设计采用主动导排方式将填埋气导排出堆体以确保堆体安全。

填埋气导排系统由收集、排放系统组成,根据实际情况不设处理系统。

收集系统采用水平收集方式为主、垂直收集为辅收集填埋气。

垂直收集方式采用导气竖井,每个导气井的作用半径约25m左右,错列布置,系统作用范围覆盖整个填埋场,深度贯穿垃圾堆体,从而有效导排垃圾堆体内部的填埋气体。

水平收集采用水平导气盲沟,设置于覆盖层下,布置在各中间平台、垃圾堆体各脊线以及顶部坡面适当处。

水平收集盲沟与垂直收集盲沟相互联通,形成整体系统,盲沟内均铺设有开孔PE导气管,最终竖井内导气管穿过覆盖层后出露垃圾堆体1.2m,利用垃圾堆体内部的气体正压将内部不断产生的填埋气体排出,进入大气,利用大气扩散条件进行稀释飘散。

3.3.4渗沥液收集与处理工程1)渗沥液收集。

渗沥液收集工程主要由两部组成,一是在填埋场内建设防渗层,阻止周边地表地下水的入渗及渗沥液外渗污染周边环境;二是将堆体内蓄积的渗沥液有效导排出堆体外进行收集处理,降低了渗沥液水位以利于填埋气收集系统的运行。

根据地勘报告揭示,西田填埋场工程地质条件为:该场区上部地层主要为粉质黏土和含黏土粉细砂层;下部地层为侏罗纪砂岩,钻探揭示出3个风化岩带;侏罗纪砂岩层下伏不透水的基岩层,渗透系数变化区间为10-6 10-7cm/s。

根据对该工程水文地质的详细研究,经多方案比较,决定采用垂直防渗方案,以建立填埋场区内的防渗层,防止渗沥液外渗污染周边环境,即沿填埋场边线新建环场防渗帷幕一圈,采用黏土固化注浆技术形成防渗连续墙,环库垂直设置的注浆帷幕与库底的不透水基岩层形成不透水的封闭空间,将填埋场产生的渗沥液阻集于此。

注浆帷幕设计轴线紧邻覆盖防渗层锚固沟外侧,采用双帷幕注浆,注浆孔深为12 15m,深入库底不透水基岩层约2.0m。

在覆盖防渗层锚固沟内侧,防渗层下设置环场渗沥液收集盲沟,盲沟深1.0m,由相连的东西两个系统组成,由北向南将收集的渗沥液排入场区南侧低处的渗沥液调节池。

盲沟内设置采用 400mm的半开孔HDPE管,开孔面朝上。

2)渗沥液处理。

填埋区封闭后,自然水与堆体的接触被隔绝,填埋场内的渗沥液产量主要来自垃圾自身降解产生的,水量输出主要是渗沥液外排量和随沼气散失的冷凝水,经计算,填埋场封场后5年内渗沥液产生量相对较大,平均每日收集量约为30m3。

由于产生渗沥液量较少,渗沥液处理采用罐车不定期外运至宝安区渗沥液处理中心进行统一处理。

为减少运输量,降低渗沥液污染物的浓度及处理难度,设计采用回灌加外运处理相结合的处理模式。

渗沥液回灌的主要作用是缩短了垃圾降解稳定化所需时间,同时使渗沥液污染物充分降解而浓度大为降低。

设计在填埋场顶部安装了多组由HDPE储罐及回灌盲沟组成的渗沥液回灌系统,回灌盲沟铺设覆盖层下,由主、支两种盲沟组成,盲沟内置全开孔HDPE管,主盲沟HDPE管接渗沥液储罐。

渗沥液通过潜水泵加压输送至储罐,由储罐分配至盲沟回灌至垃圾堆体内部。

3.3.5场区雨水导排工程场区地表水导排工程分为场外与场内排水系统,即场区周边山体汇入山洪的导排、填埋场堆体表面雨水的导排。

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