生活垃圾填埋場土地資源化利用

吳橙 徐旺 閆晶 王怡雯 翟伊雯

摘要：介紹了當(dāng)前垃圾填埋場土地資源化的多種途徑，并以常熟市南湖垃圾填埋場為例提出了土地資源化方案，分析了其實(shí)施的可行性，總結(jié)了資源化過程中遇到的問題，給出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：垃圾填埋場;土地利用;資源化

中圖分類號：X705

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）8-0101-02

1 引言

隨著我國城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，垃圾年產(chǎn)量逐漸增加，對垃圾處理不當(dāng)而產(chǎn)生的環(huán)境污染問題日益突出。至目前為止，垃圾處理方式一般為衛(wèi)生填埋、焚燒發(fā)電等幾種方式。由于垃圾的填埋處理工藝簡單、處理成本低等優(yōu)點(diǎn)，從而被國內(nèi)外廣泛采用。在我國已建設(shè)的垃圾填埋場有近2000多個，占地面積50萬km2，相當(dāng)于五個江蘇省的面積;同時全國年垃圾產(chǎn)量多達(dá)100億kg，且以每年8%～10%的速度增長。由于垃圾產(chǎn)量增長過快，土地資源日益稀缺，許多填埋場地達(dá)到飽和，無法繼續(xù)再填埋，許多土地被封存，造成了大量的土地被荒廢，同時還伴隨著巨大的土壤污染危機(jī)。因而在嚴(yán)峻的形勢下，對填埋場上地的資源化利用已然成為當(dāng)今所需面對的問題之一。

2 填埋場土地利用模式

2.1 圾填埋場土地利用方式

目前，國內(nèi)外對于垃圾填埋場的主要利用模式有：①休閑娛樂場所，比如生態(tài)公園、高爾夫球場等戶外娛樂場地;②林地;③農(nóng)業(yè)用地，如植物園、苗圃等;④基礎(chǔ)設(shè)施用地，如道路、停車場、倉儲中心等建筑[1，2]。國內(nèi)對于填埋場的土地利用一般為復(fù)墾種植或者在土壤、植被修復(fù)的基礎(chǔ)上建設(shè)發(fā)展成休閑娛樂場地，如杭州天子嶺填埋場被建設(shè)成生態(tài)觀光公園，深圳玉龍坑填埋場被改造建設(shè)為高爾夫球場。

通過調(diào)查研究[3]，在英國填埋場不同土地利用方式的成功率大不相同。其中用于住宅、林地的成功率較低，只有33%;生態(tài)園、植物園和苗圃等植物種植地的成功率約41%;公園及娛樂休閑用地成功率為55%;而場地綜合開發(fā)利用的利用率最高，達(dá)到75%～79%。

2.2 填埋場土地資源化應(yīng)用前景

由于我國城市人口迅速增多，但伴隨著年垃圾產(chǎn)量巨大、各地填埋場占地面積相當(dāng)可觀等一系列問題，特別是在目前城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快的形勢下，土地稀缺愈加突出。因而必須對已經(jīng)飽和的填埋場土地進(jìn)行資源化利用，同時將已填埋的垃圾開采并進(jìn)行回收利用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)填埋場廢棄土地的可持續(xù)利用，而且還能使填埋物中的有用物質(zhì)得到充分地回收利用，在緩解“用地荒”現(xiàn)象的同時實(shí)現(xiàn)垃圾“減量化、資源化、無害化”的目標(biāo)。例如，在荒廢的填埋場上建設(shè)物流倉儲中心，加快貨物的轉(zhuǎn)運(yùn)速度;將垃圾填埋場改造為廢棄物處理中心，在實(shí)現(xiàn)垃圾可持續(xù)填埋的基礎(chǔ)上，將填埋場的利用率最大化。

3 土地資源化方案設(shè)計(jì)

3.1 土地資源化的可行性分析

在對填埋場土地進(jìn)行作業(yè)時，應(yīng)該提前對土壤進(jìn)行全面監(jiān)測，在填埋垃圾已基本穩(wěn)定，土質(zhì)特征、地下水等符合要求的前提下實(shí)施資源化利用;作業(yè)人員必須經(jīng)過相關(guān)培訓(xùn)，具備所需的安全和衛(wèi)生素質(zhì);對開挖出來的填埋物進(jìn)行合理地回收利用，做到物盡其用。并且通過分析土地資源化的直接、間接效益與資源化時的投資成本進(jìn)行比較，權(quán)衡填埋場土地資源化的經(jīng)濟(jì)可行性。

3.1.1 技術(shù)可行性分析

填埋土地資源化的重要前提是填埋垃圾及土地已趨于穩(wěn)定。對于填埋場的穩(wěn)定化進(jìn)程，經(jīng)過學(xué)者與相關(guān)機(jī)構(gòu)的研究[4]分析發(fā)現(xiàn)，南方地區(qū)填埋場一般8～10年，北方地區(qū)為10～15年填埋物幾乎趨于穩(wěn)定，可以進(jìn)行開采并對土地進(jìn)行資源化利用。目前，國內(nèi)相關(guān)的一些開采設(shè)備，如挖掘機(jī)、壓實(shí)機(jī)等，均有很好的設(shè)備可供選擇;同時國內(nèi)外已有多個土地資源化的成功案例可供參考。

3.1.2 經(jīng)濟(jì)效益可行性分析

通過對填埋場土地進(jìn)行資源化利用，一方面緩解用地緊張的局面，另一方面能將土地的利用率達(dá)到最大，也無需征用新的土地進(jìn)行設(shè)施建設(shè)，節(jié)省了土地征用費(fèi)。同時把所開挖出來的垃圾進(jìn)行回收利用，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，從而降低成本。若把填埋場土地改造為生態(tài)公園、植物園、林地等自然生態(tài)基地，帶來環(huán)境效益，緩解城市及其周邊的大氣污染狀況;對于光照條件好的地區(qū)則可建立太陽能發(fā)電基地，在產(chǎn)生社會效益的同時又能為自己帶來一定的經(jīng)濟(jì)利益。

3.2 方案設(shè)計(jì)

經(jīng)過對土地資源化的可行性研究分析，同時國內(nèi)已有諸多成功改造案例，因此擬以常熟市南湖垃圾填埋場為例建設(shè)固體廢棄物處理中心。

3.2.1 基礎(chǔ)及主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

依據(jù)國內(nèi)該領(lǐng)域內(nèi)多位專家論證得出[8]：填埋場的土地再利用建設(shè)時，地基會發(fā)生沉降，但為均勻沉降，填埋垃圾在填埋十年后基本實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，沉降也趨于穩(wěn)定。除理論依據(jù)外，經(jīng)過對該填埋場土地的實(shí)地檢測，證實(shí)已達(dá)到均勻沉降，因此對于擬建的固體廢棄物處理中心基礎(chǔ)采用混凝土筏板基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)形式整體性能好，抗彎強(qiáng)度大，可充分利用地基承載力，同時也能很好地承受上部結(jié)構(gòu)的荷載和地基的沉降情況。主體結(jié)構(gòu)采用強(qiáng)度高、材質(zhì)均勻的鋼結(jié)構(gòu)，擬用型號為Q3415B的低碳合金鋼進(jìn)行裝配建設(shè)，最大程度地減少施工時對環(huán)境的污染。由于廠房為一層建筑，屋面設(shè)計(jì)為平屋頂形式并覆蓋太陽能電池板，降低日常運(yùn)營過程中電費(fèi)的支出。

在模型設(shè)計(jì)的過程中，采用BIM技術(shù)，透過3D立體效果來觀察設(shè)計(jì)模型并對不足之處加以改善;在建造開始前就能根據(jù)建筑物模型數(shù)據(jù)進(jìn)行5D模擬檢驗(yàn)及碰撞檢測數(shù)據(jù)，減少建造的損失;結(jié)合PM還可進(jìn)行嚴(yán)密的成本控制，避免資源浪費(fèi)。

3.2.2 室內(nèi)節(jié)能設(shè)計(jì)

室內(nèi)擬采用空氣凈化系統(tǒng)，由微風(fēng)扇、空氣過濾器等構(gòu)件組成，利用風(fēng)機(jī)將空氣抽入機(jī)器，通過內(nèi)置的濾網(wǎng)過濾空氣，達(dá)到除塵、殺菌的目的，同時也能夠?qū)崟r監(jiān)控室內(nèi)PM2.5的數(shù)值，保證良好的室內(nèi)工作環(huán)境。

作業(yè)區(qū)和辦公休息區(qū)均采用高效照明光源和燈具，因廠房的照明功率密度值（LDP）不高于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB5039規(guī)定的目標(biāo)值300lx，LDP=11w/m2，因此選用長壽民的無極燈（LVD）。