垃圾填埋場封場設(shè)計及封場后的維護、補救對策

陳偉

垃圾填埋場封場設(shè)計及封場后的維護、補救對策

陳偉

（賀州市市政管理局 廣西賀州 542800）

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和社會的不斷進步，人們的生活水平在不斷提高，人們在生產(chǎn)生活中制造的生活垃圾的量也與日俱增。隨著可持續(xù)發(fā)展和科學(xué)發(fā)展觀的貫徹落實，垃圾處理問題受到社會的普遍重視，但人們常常會忽略垃圾填埋場封場和封場后的維護和補救問題。本文首先介紹了我國目前垃圾處理的現(xiàn)狀，討論了垃圾填埋場的封場設(shè)計，分析了封場后的危害并提出了封場后的維護管理及補救措施。

垃圾填埋場；封場設(shè)計；維護管理；補救；對策

衛(wèi)生填埋、分類收集和焚燒處理是垃圾處理的幾種常見方式。目前，城市垃圾處理的最經(jīng)濟適用的方法是衛(wèi)生填埋。封場衛(wèi)生填埋的最重要的環(huán)節(jié)之一，封場質(zhì)量的高低影響著垃圾填埋場封閉狀態(tài)是否能夠保持良好，封場后的維護和管理也是衛(wèi)生填埋場能否繼續(xù)安全運行的決定性因素。此外，焚燒處理也需要填埋和封場處理，可見封場處理對于垃圾處理十分重要。很多國家關(guān)于垃圾填埋場封場后各種設(shè)備能夠繼續(xù)運行具有明確的立法規(guī)定，而在我國，人們常常會忽略垃圾填埋場封場設(shè)計以及封場后的管理和維護，發(fā)生了很多造成嚴(yán)重后果的實例。

1 我國目前垃圾處理的現(xiàn)狀

我國垃圾處理的方式包括填埋處理、焚燒處理、堆肥處理、分類處理和回收利用等，其中，堆肥處理的相關(guān)工藝設(shè)備還不是十分成熟，不能保證在處理過程中設(shè)備能夠穩(wěn)定正常運行；焚燒技術(shù)由于其較為復(fù)雜且成本比較高，投資比較大，對于含水率較高的垃圾難以燃燒；填埋處理對環(huán)境的污染程度低，衛(wèi)生程度較好，所以比較經(jīng)濟適用，仍然是我國現(xiàn)階段垃圾處理的主要方式。

2 垃圾填埋場封場設(shè)計

為了減少滲濾液的產(chǎn)生、抑制病原菌和蚊蠅的繁殖和擴散、防止填埋場惡臭氣體和可燃氣體的散發(fā)、提高垃圾堆體的安全性、加快填埋場的生態(tài)修復(fù)和后續(xù)資源利用的速度，保護當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，在現(xiàn)代的垃圾衛(wèi)生填埋過程中，要求當(dāng)填埋區(qū)的垃圾達到設(shè)計填埋高度后必須進行封場覆蓋。

封場后的垃圾填埋場能否安全運行是衡量封場方案是否實用的標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計封場方案時，要對徑流控制、填埋氣控制、垃圾滲濾液收集和處理、環(huán)境監(jiān)測等方面進行長期的規(guī)劃，并且必須嚴(yán)格按照封場的方案設(shè)計進行施工。在設(shè)計填埋場覆蓋層時，必須兼顧溫度極限、可能產(chǎn)生干濕交替從而導(dǎo)致土壤出現(xiàn)收縮龜裂而影響覆蓋層穩(wěn)定性的降雨極限、植物根系、掘地動物、蚯蚓、昆蟲等對土壤的穿透、可能導(dǎo)致某些土壤破壞或其他覆蓋材料損壞后的不均勻沉降、可能破壞覆蓋層的傾斜滑動、覆蓋層上的車輛行駛、地震引起的形變以及風(fēng)蝕和水流的侵蝕等。最終的封場設(shè)計要考慮覆蓋系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、覆蓋層的滲透率、地表坡度、景觀設(shè)計、場地下陷時的不定因素、在靜態(tài)和動態(tài)條件下的穩(wěn)定性以及當(dāng)?shù)氐牡匦魏突ú葜参锓N類，使最終的設(shè)計方案能夠確保填埋場的地表徑流和融化水能夠及時地排出。另外，方案的設(shè)計還要考慮堆體整形與處理、封場工程的施工和驗收以及封場后的管理和維護，以使封場后填埋場能夠安全穩(wěn)定地運行。

3 封場后的危害

3.1 產(chǎn)生填埋氣，污染環(huán)境

填埋場的生活垃圾中有很多有機物成分，經(jīng)過微生物的厭氧消化和降解，會產(chǎn)生大量的以甲烷和二氧化碳氣體為主要成分的垃圾填埋氣，對周圍的大氣環(huán)境產(chǎn)生污染，還有，填埋氣中的甲烷氣超過一定量以后會沖破覆蓋土層而和空氣混合，產(chǎn)生爆炸，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。這時要注意使用HDPE膜覆蓋封場后導(dǎo)氣管必須露出來，防止安全事故的發(fā)生。

3.2 填埋氣對植物的生長產(chǎn)生影響

垃圾填埋產(chǎn)生的填埋氣體會積聚在土壤中，將填埋場周圍植物根系附近的氧氣進行替換，還有部分氧氣被甲烷氧化細菌消耗，導(dǎo)致植物窒息死亡。此外，二氧化碳的濃度過高以及填埋氣體中的有毒微量氣體成分都會對植物的正常生長產(chǎn)生影響。

3.3 滲濾液的污染

垃圾在堆放和填埋的過程中，經(jīng)過發(fā)酵、雨水淋刷和地表水、地下水的浸泡，會濾出污水，也叫滲濾液，如圖1所示，它的成分很復(fù)雜，就算在垃圾填埋的過程中會對填埋場進行封閉，它也會長期對地下水產(chǎn)生影響，一旦滲濾液發(fā)生下滲，會對地下水產(chǎn)生造成嚴(yán)重的污染。所以，在封場設(shè)計方案中覆蓋面上雨水和污水的分流進行合理的設(shè)置，可以減少滲濾液的產(chǎn)生，從而減輕填埋場封場后垃圾處理系統(tǒng)的處理壓力。

圖1

3.4 填埋堆體的穩(wěn)固性

填埋場在趨于穩(wěn)定化的過程中，封場的覆蓋層會產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致滑坡危險。為了避免垃圾堆體發(fā)生坍塌，就必須在填埋時就按照一定的坡度進行。在穩(wěn)定化的過程中，覆蓋層由于不均勻沉降，表面會凹凸不平，從而對原有邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。一旦垃圾堆體發(fā)生滑坡或者坍塌，將會對垃圾壩體的安全造成影響，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。另外，降雨也會加強垃圾堆體的不穩(wěn)定性，可能會由于大降雨而發(fā)生堆體移位等事故。因此，要定期對垃圾填埋場及周邊進行檢查，及時填充裂縫和洞口，做到防患于未然。

4 封場后的管理維護

垃圾填埋場一旦完成中場覆蓋，就不能再繼續(xù)填埋垃圾。但垃圾堆體要達到穩(wěn)定化，需要經(jīng)過很長的一段時間。在這段時間內(nèi)，這些被填埋的生活垃圾會經(jīng)過一系列復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，繼續(xù)產(chǎn)生垃圾滲濾液和填埋氣體，另外，覆蓋層表面仍會產(chǎn)生不均勻沉降，表層變得凹凸不平、坑坑洼洼，從而影響原有邊坡的穩(wěn)固性。在對填埋場進行封場后還要進行維護和管理，要做到以下幾點：

（1）在維護的過程中，建立檢查維護制度，以制度做支撐，定期對設(shè)施進行檢查和維護，還要定期巡查填埋場封場后的綜合條件，及時地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，防止危險事故的發(fā)生。另外，還要制定專業(yè)的安全規(guī)章制度以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以應(yīng)對可能出現(xiàn)的問題，及時采取相關(guān)的措施。

（2）采用跟蹤監(jiān)測技術(shù)，對地下水、滲濾液、填埋氣體、空氣、垃圾堆體沉降度以及噪聲進行監(jiān)測處理，對基礎(chǔ)設(shè)施進行維護，在對填埋場進行封場設(shè)計時就要設(shè)置好地表排水設(shè)施、填埋場地表梯度、襯墊層情形以及填埋氣和滲濾液的手機設(shè)施。在維護管理過程中，要檢測填埋氣及滲濾液的成分以及垃圾堆體的沉降度，參考這些數(shù)據(jù)對填埋場需要維護的設(shè)備進行定期的維修，以免出現(xiàn)設(shè)備故障。

此外，對垃圾填埋產(chǎn)生的滲濾液和填埋氣體進行收集和處理，并保障收集和處理過程順利穩(wěn)定地進行；還要對填埋場周圍的綠化帶和堆體植被進行保養(yǎng)，保護它們茁壯成長從而管理好填埋場的環(huán)境條件，控制填埋場使其能夠不釋放出可能對公眾的健康和周邊環(huán)境產(chǎn)生影響的污染物；另外，填埋場只有經(jīng)過環(huán)衛(wèi)、巖土以及環(huán)保專業(yè)技術(shù)鑒定，才能作為建筑物的建設(shè)用地。只有做到這些，才能保證填埋場封場覆蓋以后能夠安全運行。

5 封場后的補救措施

在實際工程中，可能會發(fā)生填埋氣和有毒氣體的擴散、滲濾液對地下水產(chǎn)生嚴(yán)重污染等不可預(yù)見的安全隱患，需要有封場后的安全補救措施來應(yīng)對安全隱患。

5.1 應(yīng)對填埋氣的擴散

垃圾填埋場產(chǎn)生的填埋氣的主要成分包括甲烷和二氧化碳，這兩種氣體都會對環(huán)境的溫度產(chǎn)生影響，當(dāng)其濃度達到一定程度時，甚至可能對人的生命安全造成影響。甲烷在空氣中濃度達到一定程度會發(fā)生爆炸和火災(zāi)等事故，如圖2所示。填埋場在封場后，不僅要監(jiān)測場內(nèi)的填埋氣的成分和濃度，還要對填埋場周邊的區(qū)域進行定期的安全監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)填埋氣發(fā)生擴散，移至填埋場外并且存在安全隱患時，要對周圍人員進行安全疏散，然后用集氣井來去除建筑物地面的填埋氣，阻止填埋氣向別的地方擴散。也可以使用導(dǎo)氣管對這些氣體進行回收利用。

圖2

5.2 應(yīng)對滲濾液對地下水的污染

水是生命之源。我國可供人類飲用的水資源很缺乏，在垃圾填埋中，必須采取措施，防止?jié)B濾液對地下水產(chǎn)生污染，保護僅有不多的水資源。在填埋場封場方案設(shè)計時，務(wù)必要做好防滲措施。盡管如此，由于滲濾液中成分很復(fù)雜，污染物含量極高，可能會對防滲設(shè)備進行腐蝕，繼而發(fā)生滲漏，再加上防滲設(shè)施本身就存在著缺陷，這些導(dǎo)致防滲系統(tǒng)發(fā)揮不出它應(yīng)有的價值。如果封場后經(jīng)過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)滲濾液對地下水產(chǎn)生了污染，可以采用以下的補救措施：

（1）可以在填埋場的表面再鋪設(shè)一層新的具有高效防滲漏作用的覆蓋層，使進入填埋場的水量減少，從而從根本上減少垃圾滲濾液的量，減少其對地下水的污染；

（2）可以設(shè)置防滲墻、豎向隔離墻、深層攪拌樁墻、高壓噴漿板墻等或控制和改善地下水利條件的水質(zhì)恢復(fù)井來限制或切斷填埋場被污染的地下水的移動；

（3）可以采用人工補給或者抽水的方法，加快被污染的地下水的稀釋和自凈作用，將被污染的地下水抽到地面，經(jīng)過處理后再灌回地下；

（4）還可以利用生物修復(fù)技術(shù)，利用微生物的生物降解作用，對被污染的水體進行處理，從而把污染物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o污染物，實現(xiàn)對水污染的治理。

處理工藝如圖3所示。

圖3

6 結(jié)語

隨著環(huán)境保護基本國策和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的貫徹和落實，國家對環(huán)境保護的要求不斷提高，現(xiàn)代垃圾衛(wèi)生填埋場的封場設(shè)計越來越受到人們的重視，我們要對垃圾填埋的相關(guān)技術(shù)不斷進行改革和創(chuàng)新，對填埋場防止?jié)B漏、滲濾液的收集、填埋氣收集等系統(tǒng)進行不斷的完善，減輕垃圾填埋場對周邊環(huán)境的污染。與此同時，還要注重對垃圾填埋場封場后的管理和維護，提高城市整體的環(huán)境質(zhì)量，為國家的經(jīng)濟發(fā)展和社會進步奠定良好的基礎(chǔ)。

[1]李玲，王颋軍，唐躍剛，等.封場垃圾填埋場的治理與城市土地可持續(xù)利用[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2013，21（3）：20～22，25.

[2]馬世龍，吳航，翟強強，等.生活垃圾填埋場封場治理環(huán)境管理對策[J].中國資源綜合利用，2015，33（12）：37～39.

[3]陳 亮.生活垃圾填埋場封場設(shè)計要點思考[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2014，22（2）：15～17，21.

TU993

A

1004-7344（2016）31-0291-02

2016-10-14

陳偉（1965-），女，中級工程師，大專，主要從事市政工程項目管理工作。