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特稿︱張益:垃圾填埋場治理的實(shí)施方案和技術(shù)要點(diǎn)(2021年版)

分類:環(huán)聯(lián)生態(tài) > 專家專欄    發(fā)布時(shí)間:2021年6月15日 21:53    作者:固廢觀察公眾號(hào)    文章來源:固廢觀察公眾號(hào)















導(dǎo)





垃圾填埋場治理的實(shí)施方案主要包括整形、覆蓋、治水、導(dǎo)氣、阻隔、綠化、監(jiān)測等內(nèi)容,其中治水、導(dǎo)氣和監(jiān)測等是中長期的工作。如需要進(jìn)行場地開發(fā)利用或因其它原因需要進(jìn)行異位治理時(shí),實(shí)施方案中還將根據(jù)需要增加開挖、篩分、外運(yùn)、修復(fù)、評(píng)估、開發(fā)利用等內(nèi)容。具體的方案選擇應(yīng)根據(jù)垃圾堆體的面積、高度、形狀、環(huán)境影響狀況、安全性、原有設(shè)施情況、土地利用規(guī)劃等因素,經(jīng)技術(shù)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定。

01 治理工程的投資規(guī)模







垃圾填埋場作為生活垃圾末端主要處置方式,一直在城鄉(xiāng)生活垃圾處理中發(fā)揮著不可或缺的重要作用,但同時(shí)也存在著許多短板和痛點(diǎn),特別是近年來逐步進(jìn)入成熟期的老舊填埋場和大量簡易的非正規(guī)填埋場的綜合治理問題。

老舊和非正規(guī)填埋場不僅存在惡臭擾民、溫室效應(yīng)、甲烷爆炸等主要由填埋氣體引發(fā)的污染與安全隱患,而且其占地面積大、滲濾液污染重、土地利用價(jià)值低、堆體穩(wěn)定性差等突出問題也亟待解決。另外,填埋堆體自然降解過程緩慢,潛在的污染可能持續(xù)50年以上,這個(gè)漫長的降解過程嚴(yán)重制約了垃圾填埋場的有效治理和高效利用,也給周邊土地的生態(tài)環(huán)境和開發(fā)利用帶來了諸多問題。

根據(jù)2017年住建部非正規(guī)垃圾堆放點(diǎn)排查整治信息系統(tǒng)數(shù)據(jù),全國非正規(guī)堆放點(diǎn)達(dá)27276個(gè),數(shù)量非常巨大,如果按三分之一的堆放點(diǎn)需要治理、平均每個(gè)堆放點(diǎn)的治理費(fèi)用3000萬元進(jìn)行估算,僅非正規(guī)填埋場治理的投資規(guī)模至少可達(dá)3000億元,加上老舊垃圾填埋場的治理費(fèi)用,垃圾填埋場治理總的投資規(guī)模將達(dá)4000億元以上。



02

實(shí)施方案的頂層設(shè)計(jì)







開展垃圾填埋場治理首先要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì),也就是要根據(jù)規(guī)劃和需求來因地制宜的研究確定垃圾填埋場治理后的基本用途,可能的用途方式主要包括以下7種形式:一是封場整治,二是污染治理,三是擴(kuò)容改造,四是飛灰填埋,五是主題公園,六是園區(qū)建設(shè),七是場地開發(fā)利用。不同的用途方式將決定不同的技術(shù)路徑和治理方案。

在上述7種形式中,前6種主要為原位治理形式,第7種主要為異位治理形式,在比較和選擇垃圾填埋場的治理方案時(shí),需要綜合比較堆體陳舊垃圾出路、土地屬性和規(guī)劃要求、場址土地利用價(jià)值、二次污染控制難易、工程投資大小、治理工期長短等因素,當(dāng)選擇異位治理形式時(shí)尤其應(yīng)十分謹(jǐn)慎的做好周全考慮。

通常來說,垃圾填埋場治理需開展場地調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、可研編制、工程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)營管理、監(jiān)測監(jiān)管等階段,每個(gè)階段都很重要,目前都有政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)等作為開展的依據(jù)或支撐,相應(yīng)的技術(shù)路線和實(shí)施方案也都已比較成熟,在國內(nèi)外也有很多成功案例可供借鑒。

就核心的垃圾填埋場治理的實(shí)施方案來說,主要包括以下7個(gè)部分的基本內(nèi)容:一是整形、二是覆蓋、三是治水、四是導(dǎo)氣、五是阻隔、六是綠化、七是監(jiān)測等,其中治水、導(dǎo)氣和監(jiān)測等都是中長期的工作。如需要進(jìn)行場地開發(fā)利用或因其它原因需要進(jìn)行異位治理時(shí),實(shí)施方案中還將根據(jù)需要增加開挖、篩分、外運(yùn)、修復(fù)、評(píng)估、開發(fā)利用等內(nèi)容。

實(shí)施方案的選擇,應(yīng)根據(jù)填埋區(qū)垃圾堆體的面積、高度、形狀、環(huán)境影響狀況、安全性、原有設(shè)施情況、土地利用規(guī)劃等因素,經(jīng)技術(shù)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定。



03

整形方案的技術(shù)要點(diǎn)







整形方案的技術(shù)要點(diǎn):坡度適宜、堆體穩(wěn)定、土方平衡。

坡度適宜:整形后的垃圾堆體邊坡坡度原則上不宜大于1:3,當(dāng)邊坡高度大于10米時(shí)應(yīng)設(shè)置邊坡臺(tái)階,平臺(tái)寬度不宜小于3米。另外,堆體頂部應(yīng)留有從中間向四周的坡度,并考慮沉降因素防止形成倒坡。

堆體穩(wěn)定:設(shè)計(jì)整形方案必須進(jìn)行堆體穩(wěn)定性驗(yàn)算,為確保堆體和邊坡的穩(wěn)定安全,必要時(shí)可采取適當(dāng)?shù)募庸毯头雷o(hù)措施。

土方平衡:在滿足邊坡坡度和堆體穩(wěn)定的條件下,整形方案應(yīng)盡量減少邊坡的挖方量和填方量,且做到土方量的基本平衡。



04

覆蓋方案的技術(shù)要點(diǎn)







覆蓋方案的技術(shù)要點(diǎn):做好由排氣層、防滲層、排水層、綠化土層組成的覆蓋系統(tǒng)。

排氣層:可選擇連續(xù)排氣層或網(wǎng)狀排氣盲溝,對(duì)于產(chǎn)氣量較大的垃圾堆體可選擇連續(xù)排氣層,對(duì)于產(chǎn)氣量較小或已覆蓋土層的垃圾堆體可選擇網(wǎng)狀排氣盲溝。

防滲層:可選用人工防滲材料,也可選用天然黏土。

排水層:可選擇碎石結(jié)構(gòu)或復(fù)合土工排水網(wǎng),堆體頂部可選用碎石結(jié)構(gòu),堆體邊坡宜選用復(fù)合土工排水網(wǎng)。

綠化土層:由上部營養(yǎng)土層和下部普通土層組成,總厚度不宜小于500厘米,其中營養(yǎng)土層厚度不宜小于150厘米。




05

治水方案的技術(shù)要點(diǎn)







治水方案的技術(shù)要點(diǎn):攔得住、排得出、能達(dá)標(biāo)。

攔得?。?/span>在填埋場周邊應(yīng)設(shè)置截洪溝,在堆體頂面及邊坡應(yīng)設(shè)置表面雨水溝,不滿足要求或已受損的應(yīng)改建,沒有的應(yīng)新建。

排得出:如垃圾堆體內(nèi)部滲濾液水位過高,或場底滲濾液導(dǎo)排不暢通,可在垃圾堆體上設(shè)置垂直導(dǎo)排井抽排滲濾液。

能達(dá)標(biāo):對(duì)原有滲濾液處理設(shè)施有效利用,對(duì)有缺陷的處理設(shè)施提標(biāo)改造,對(duì)無法提標(biāo)改造的設(shè)施實(shí)施重建或增加應(yīng)急處理設(shè)施,并根據(jù)滲濾液水質(zhì)變化調(diào)整運(yùn)行參數(shù),以確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。



06

導(dǎo)氣方案的技術(shù)要點(diǎn)







導(dǎo)氣方案的技術(shù)要點(diǎn):導(dǎo)排利用、安全排放。

導(dǎo)排利用:應(yīng)設(shè)置填埋氣體導(dǎo)排設(shè)施,可根據(jù)堆體情況和特點(diǎn)選擇采用垂直導(dǎo)排井、水平導(dǎo)排盲溝或井溝混合導(dǎo)排系統(tǒng),具備條件時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮對(duì)填埋氣體進(jìn)行利用。

安全排放:對(duì)于無氣體利用設(shè)施、主動(dòng)導(dǎo)排收集的填埋氣體應(yīng)經(jīng)火炬燃燒后排放。在填埋氣體集中處理和利用設(shè)備停運(yùn)后,應(yīng)檢查導(dǎo)排井或盲溝確認(rèn)無甲烷氣體產(chǎn)生時(shí)方可封閉。



07

阻隔方案的技術(shù)要點(diǎn)







阻隔方案的技術(shù)要點(diǎn):在必要時(shí)實(shí)施適宜的垂直防滲措施。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)下述3種情況之一時(shí),應(yīng)在垃圾堆體周邊或局部區(qū)域?qū)嵤┐怪狈罎B措施,一是填埋場周邊存在填埋氣體地下遷移現(xiàn)象,二是填埋區(qū)場底防滲層破損較嚴(yán)重,三是填埋區(qū)地下水水位接近或超過場底防滲層。

  垂直防滲方案應(yīng)根據(jù)垃圾堆體周邊地下不透水層深度、不透水層上部各地質(zhì)構(gòu)造層特性以及垃圾堆體周邊地面設(shè)施情況等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。

  當(dāng)垃圾堆體周邊10米范圍內(nèi)有建筑物,且填埋氣體存在地下遷移可能時(shí),在建筑物與垃圾堆體之間應(yīng)設(shè)置地下連續(xù)墻。

  當(dāng)垃圾堆體周邊10米范圍內(nèi)無建筑物,或填埋氣體沒有地下遷移可能時(shí),可選擇攪拌樁或高壓噴漿等垂直防滲方案。



08


綠化方案的技術(shù)要點(diǎn)







綠化方案的技術(shù)要點(diǎn):封場綠化、植被恢復(fù)。

封場綠化和植被恢復(fù)方案,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、?jīng)濟(jì)、周圍景觀、植物生長特點(diǎn)、封場后土地利用規(guī)劃等情況確定。

用作營養(yǎng)土層的有機(jī)質(zhì)含量、水分、通氣性、鹽堿性等宜符合所選植物種植的土壤要求,必要時(shí)可進(jìn)行人工配制。

封場綠化應(yīng)選擇抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)垃圾填埋場環(huán)境條件、生長穩(wěn)定的植物,垃圾堆體上宜選淺根植物,邊坡上宜選用有護(hù)坡作用且防沖刷能力強(qiáng)的植物。

植被恢復(fù)包括花灌木、綠籬植物、觀葉灌木和地被植物等的選擇。其中花灌木應(yīng)選擇花期長、生長健壯、繁茂和便于維護(hù)管理的品種,綠籬植物和觀葉灌木應(yīng)選擇萌芽力強(qiáng)、枝葉繁茂、耐修剪的品種,地被植物應(yīng)選擇生長強(qiáng)勢、覆蓋率高、病蟲害少、綠色期長和耐修剪的種類。

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09

監(jiān)測方案的技術(shù)要點(diǎn)







監(jiān)測方案的技術(shù)要點(diǎn):對(duì)填埋場及周邊的水環(huán)境、場區(qū)水位、堆體沉降、填埋氣體、滲濾液排放水量和水質(zhì)等進(jìn)行定期或連續(xù)監(jiān)測。

垃圾填埋場封場后應(yīng)對(duì)地下水、地表水、場區(qū)大氣和填埋場水位進(jìn)行定期監(jiān)測,監(jiān)測頻次不宜小于每年2次,各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)不宜少于2項(xiàng)。同時(shí)應(yīng)對(duì)垃圾堆體沉降進(jìn)行定期觀測,封場后3年內(nèi),每月觀測一次,封場3年后每半年觀測一次,直至堆體穩(wěn)定。

  封場后設(shè)有滲濾液處理設(shè)施的,應(yīng)對(duì)滲濾液排放主要污染物和排放水量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。封場后垃圾滲濾液直接排入城市污水管網(wǎng)或污水處理廠的,應(yīng)對(duì)排放水量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測,對(duì)主要污染物濃度進(jìn)行定期監(jiān)測。

  封場后填埋氣體直接排入大氣的,應(yīng)定期監(jiān)測填埋氣體的成分。封場前垃圾堆體邊界外存在地下填埋氣體遷移現(xiàn)象的,在氣體遷移的一側(cè)應(yīng)設(shè)置填埋氣體遷移監(jiān)測井。垃圾堆體邊界外附近建筑物室內(nèi)和填埋氣體處理利用車間內(nèi)應(yīng)設(shè)置甲烷的監(jiān)測設(shè)施,填埋氣體抽氣設(shè)備進(jìn)氣管上應(yīng)設(shè)置含氧量監(jiān)測設(shè)施。

當(dāng)發(fā)生裂縫、溝坎、凹坑、空洞等不均勻沉降時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行填補(bǔ)修復(fù),以避免堆體上存水、漏水和漏氣現(xiàn)象發(fā)生。



總之,垃圾填埋場治理應(yīng)按照國家發(fā)改委和住建部在《“十四五”城鎮(zhèn)生活垃圾分類和處理設(shè)施發(fā)展規(guī)劃》中提出的要求,規(guī)范有序開展填埋設(shè)施封場治理,著重做好堆體邊坡整形、滲濾液收集導(dǎo)排、堆體覆蓋、植被恢復(fù)、填埋氣收集處理設(shè)施建設(shè)。加強(qiáng)日常管理和維護(hù),對(duì)封場填埋設(shè)施開展定期跟蹤監(jiān)測。鼓勵(lì)采取庫容騰退、生態(tài)修復(fù)、景觀營造等措施推動(dòng)封場整治。



作者:張益,教授級(jí)高工,住建部科技委員會(huì)委員、國家環(huán)境保護(hù)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)軍人才、中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)環(huán)保聯(lián)盟理事長、上海環(huán)聯(lián)生態(tài)科技有限公司董事長。


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