目前,全國生活垃圾累計堆存量高達 80 億t,占地約 5.5 億m2。隨著存量垃圾治理及原生垃圾零填埋的不斷推進,大量填埋場亟待治理。
本文以沿海某市某生活垃圾衛(wèi)生填埋場為例,從填埋場概況及分析、場地調(diào)查、方案實施計劃等幾方面進行探討,以期為后續(xù)相關(guān)項目提供參考與借鑒。
生活垃圾填埋場作為我國重要的垃圾終端處理設(shè)施,為我國城市的健康發(fā)展做出巨大的貢獻,衛(wèi)生填埋具有技術(shù)成熟、工藝簡單、投資較少、處理費用低、運行穩(wěn)定等優(yōu)點,過去曾是國內(nèi)垃圾處理的主要技術(shù)。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展,填埋場本身臭氣污染、土壤及地下水污染、大量占用土地資源等問題已越發(fā)凸顯。如何降低填埋場對周邊環(huán)境的影響,治理環(huán)境污染問題,恢復(fù)場地及周邊生態(tài)環(huán)境是所有填埋場將面臨的重要的問題。
1. 填埋場概況
沿海某市某生活垃圾衛(wèi)生填埋場占地面積約 546 畝(1 畝≈ 667 平方米,15 畝= 1 公頃,下同),2001 年投入使用,設(shè)計庫容 450 萬m3,建設(shè)內(nèi)容包括填埋場防滲、滲濾液處理、填埋氣收集處理、雨水導(dǎo)排等系統(tǒng),投資 1.2 億元。截至 2011 年,填埋場累計接納生活垃圾 280 萬m3。隨著生活垃圾焚燒廠投運,填埋場正式停止使用,并進行了臨時封場。
2. 問題分析
原填埋場庫區(qū)場底及邊坡的防滲結(jié)構(gòu)為天然黏土防滲結(jié)構(gòu),未鋪設(shè) HDPE 膜等人工防滲材料,僅在填埋場西側(cè)的下游建設(shè)了局部的止水帷幕和滲濾液抽排井用于滲濾液的收集和阻隔,隨著填埋場污染控制標準的更新,該方式與防滲等級已無法滿足當(dāng)前標準的環(huán)保要求;加之填埋場運行時間近 20 年,止水帷幕與滲濾液抽排井的作用已經(jīng)遠遠達不到當(dāng)時設(shè)計的要求,但填埋場本身防滲系統(tǒng)已無改造空間,無法達到直接封場的要求。因此,為避免填埋場區(qū)域地下水已受到污染,需要對填埋場內(nèi)陳腐垃圾采取綜合治理措施。
1. 調(diào)查方式
為制定陳腐垃圾綜合利用方案,2021 年對填埋場進行場地調(diào)查。在填埋堆體上布設(shè)了 6 個采樣點位(K11、K15、K18、K19、K24、K25),根據(jù)采樣孔垃圾分層情況,每層采集 3 個樣品制成 1 個混合樣,保證每個點位 3 個混合樣,垃圾樣品按 10% 的比例采集現(xiàn)場平行樣,共采集垃圾混合樣品 18 個。帶回實驗室后,每個點位的垃圾樣品制成 1 個最終混合樣。垃圾物理指標:容重、含水率、物理組成,垃圾樣品化學(xué)檢測檢測指標:pH值、有機質(zhì)、TN、TP、總鉀、重金屬(Cu、Zn、Pb、Hg、Cr、As、Cd)。
圖1 垃圾填埋場分層取樣
2. 調(diào)查結(jié)果
垃圾容重、含水率、熱值檢測結(jié)果見表1。垃圾組分、化學(xué)指標檢測結(jié)果見表2、3。
表1 垃圾容重、含水率、熱值檢測結(jié)果
表3 垃圾化學(xué)指標檢測結(jié)果
3. 治理措施
(1)方案選擇
填埋場垃圾濕基低位熱值在 3011.75~5218.28 kJ/kg 范圍內(nèi),平均熱值 4007.59 kJ/kg。參考《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》及相關(guān)資料,低位發(fā)熱量 <3300 kJ/kg 的垃圾不易采用焚燒處理,在 3300~5000 kJ/kg 的垃圾可以采用焚燒處理,因此本場地垃圾可以采用焚燒處理。但受限于當(dāng)?shù)厣罾贌l(fā)電廠規(guī)模,每天處理陳腐垃圾能力僅為 600 t,280 萬t 的陳腐垃圾全部處理完畢需要約 13 年,處理時間過長。因此考慮填埋場陳腐垃圾進行開挖篩分綜合利用。
(2)利用措施
填埋場垃圾總量為 280 萬t,其中紙類、橡塑類、紡織類、木竹類屬于可燃物,占比 21.71%,合 60.8 萬t,磚瓦玻璃金屬為可直接資源化利用的比例為 7.73%,合 22.97 萬t,混合類(腐殖土)占比 70.08%,196.23 萬t(表4)。根據(jù)生活垃圾焚燒發(fā)電廠規(guī)模進行反推,每天可處理可燃物 600 t,占處理規(guī)模的 21.71%,考慮不確定性因素,每天開挖和篩分規(guī)模定為 2000 t。
表4 篩分產(chǎn)物處理去向
經(jīng)過上述治理措施,填埋場存量垃圾得到綜合利用,同時日處理規(guī)模也從單一外運焚燒的 600 t/d提升至 2000 t/d,治理時間從 13 年縮短至 4 年,同時,為避免開挖時期填埋場堆體積存的滲濾液無法有效處置,擬在廠區(qū)東北側(cè)閑置地塊,擴建規(guī)模為 300 t/d的滲濾液處理站。治理工程結(jié)束后填埋場可達到 GB/T 25179—2010《生活垃圾填埋場穩(wěn)定化場地利用技術(shù)要求》中“高度利用”的要求。后續(xù)填埋場地塊可規(guī)劃建設(shè)飛灰填埋場,廚余垃圾處理中心等其他綜合性垃圾處理設(shè)施。
根據(jù)對填埋場陳腐垃圾的綜合治理,在治理工程實施前,需對以下工作做好調(diào)研及準備:
1. 填埋場治理前需要對填埋場進行詳細調(diào)查,確定填埋場垃圾成分及理化性質(zhì),方可確定填埋場治理思路。
2. 判斷填埋場場區(qū)及周邊的篩分產(chǎn)物處理終端設(shè)施及其處理能力,如垃圾焚燒廠、礦坑等,用于確定工程最大處理規(guī)模,進而計算出處理周期。
3. 對于存在場地污染隱患、或天生設(shè)計缺陷、或隨著城市發(fā)展,占據(jù)較大量地資源的填埋場、采取異位處置的方式才能徹底解決該填埋場問題。
按照政策的要求,對老垃圾場將實行整治,不僅是改變本市生活垃圾處理現(xiàn)狀,更有利于改善投資環(huán)境,推動區(qū)域性土地的綜合開發(fā)利用,促進社會經(jīng)濟的發(fā)展,因此工程的實施具有很強的環(huán)保意義和經(jīng)濟意義。
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