簡易垃圾場原位封場綜合治理工程方案實(shí)例

文_彭剛 白兵 鄧兵 中機(jī)國際工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司

1 簡易垃圾場治理工程背景

城市經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市人口的迅速增加，帶來了一系列的城市問題。城市生活垃圾的處理與處置就是其中之一。國家發(fā)展改革委《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》對垃圾處理明確指出：到2020年底，各縣城（建成區(qū)）生活垃圾無害化處理率達(dá)到80%以上，建制鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理率達(dá)到70%以上，實(shí)現(xiàn)生活垃圾無害化處理能力全覆蓋。

2 簡易垃圾場污染防治方法概況

針對簡易垃圾場產(chǎn)生的各種環(huán)境問題和安全隱患。國內(nèi)外都在開展各種補(bǔ)救措施和填埋場生態(tài)修復(fù)，主要包括垃圾整體搬遷、原位封場綜合治理、再生處理等。

3 原位封場實(shí)例分析

3.1 項(xiàng)目概況及場地現(xiàn)狀

某縣某垃圾場是一座簡易的垃圾堆放場，該場已堆生活垃圾量約19.37萬m3，已填埋最深處約15m，垃圾主要集中在入場道路南側(cè)山谷，有少量分散垃圾堆置于西南側(cè)道路及東南側(cè)道路旁。場地區(qū)域總體為丘陵地貌：地形北部高，海拔高程270～300m，切割深度20～30m，丘頂多呈渾圓狀，丘間分布洼地和谷地。

3.2 項(xiàng)目技術(shù)路線

3.2.1 治理范圍

本工程治理范圍為簡易垃圾堆場庫區(qū)及周邊垃圾分散堆存區(qū)域。

3.2.2 工程建設(shè)內(nèi)容

修建垃圾壩，以穩(wěn)定垃圾堆體；設(shè)置環(huán)場截洪溝和臨時(shí)截洪溝，減少垃圾滲瀝液產(chǎn)生量，并防止水土流失；將分散堆存垃圾集中收集，并對簡易填埋場庫區(qū)進(jìn)行整形；設(shè)置滲瀝液導(dǎo)排收集系統(tǒng)；設(shè)置滲瀝液處理設(shè)施；設(shè)置填埋氣體導(dǎo)排及處理系統(tǒng)；填埋場封場層及生態(tài)恢復(fù)。

3.3 原位封場綜合治理工程方案設(shè)計(jì)

3.3.1 垃圾壩

垃圾壩是防止垃圾體坍塌，維持垃圾體穩(wěn)定的設(shè)施。本項(xiàng)目設(shè)垃圾壩2座。在庫區(qū)東南側(cè)谷口設(shè)置1#垃圾壩，庫區(qū)西南側(cè)谷口設(shè)置2#垃圾壩，采用碾壓土石壩。

3.3.2 封場后垃圾庫

垃圾庫是垃圾壩與周圍山體形成的垃圾包容體。1#垃圾壩、2#垃圾壩以及周圍山體形成簡易垃圾場治理庫區(qū)。簡易垃圾場治理庫區(qū)谷底最低高程275.50m，封場后堆體最高高程為299.10m，庫區(qū)占地面積為42.48畝，已填埋垃圾19.37萬m3，封場后總庫容為21.52萬m3，可滿足簡易垃圾填埋場堆體和周邊分散垃圾的庫容需要。

3.3.3 截洪溝

為了減少滲瀝液的產(chǎn)生量，降低工程建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用，設(shè)計(jì)將庫區(qū)積雨面積以外的大氣降水合理有效地加以引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)未被垃圾污染的表面徑流雨水與垃圾滲瀝液分流。本簡易填埋場封場治理工程擬沿設(shè)計(jì)最終填埋邊界線設(shè)置環(huán)庫截洪溝，用于截流山頂以下至垃圾填埋邊界線所匯流的洪水，以及填埋場封場后的表面雨水。未被垃圾污染的表面徑流雨水、地表水由截洪溝直接排至1#垃圾壩、2#垃圾壩下游排水渠。

3.3.4 防滲設(shè)施

本工程采用在1#垃圾壩、2#垃圾壩上游與現(xiàn)有垃圾堆體之間的未填垃圾區(qū)域及垃圾壩內(nèi)側(cè)設(shè)置局部天然襯里防滲。

根據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋處理技術(shù)規(guī)范（GB50869-2013）》的要求，自然防滲要求粘土滲透系數(shù)小于1×10-7cm/s，厚度大于2m。本工程簡易垃圾場治理庫區(qū)設(shè)計(jì)自然防滲粘土層厚度為2m，防滲層面積約5802.0m2。

3.3.5 滲瀝液收集系統(tǒng)

（1）滲濾液收集設(shè)施

滲濾液收集設(shè)施與防滲設(shè)施同時(shí)建設(shè)，由滲濾液導(dǎo)流層與滲濾液導(dǎo)排盲溝組成。滲濾液導(dǎo)流層采用卵石鋪設(shè)，厚度為0.5m，材料的碳酸鈣含量不大于10%，滲透系數(shù)k≥10-3m/s，粒徑為16～40mm。滲濾液碎石導(dǎo)流層上下均設(shè)置土工布保護(hù)層，選用200g/m2無紡?fù)凉げ?，以阻擋生活垃圾或?qū)Я鲗拥撞繄龅赝翆觾?nèi)的小顆粒物堵塞滲濾液導(dǎo)流層。

(2) 滲濾液導(dǎo)排盲溝

設(shè)置滲濾液導(dǎo)排盲溝，以將滲濾液快速、有效的導(dǎo)排至滲濾液調(diào)節(jié)池。本工程設(shè)計(jì)滲瀝液導(dǎo)排盲溝長度約116m。導(dǎo)排盲溝中埋設(shè)DN300HDPE花管，花管上開有孔，孔徑Ф15mm，軸向間距100mm，圓周方向除底部120°夾角范圍內(nèi)不開孔外，其余均勻布孔，DN300HDPE花管均布7孔?；ü苤車窳綖?6～40mm卵石，石料的滲透系數(shù)k≥10～3m/s。在1#垃圾壩前場地最低處設(shè)置滲瀝液穿壩導(dǎo)排管，導(dǎo)排盲溝內(nèi)導(dǎo)排管與2#垃圾壩穿壩管相連，最終滲瀝液經(jīng)導(dǎo)排管收集后排入2#垃圾壩下游的滲瀝液調(diào)節(jié)池（組合池）。滲瀝液調(diào)節(jié)池尺寸為18×8×4（h）m，有效水深3.5m，有效容積V=504m3，為混凝土結(jié)構(gòu)。

3.3.6 設(shè)置滲瀝液處理設(shè)施

3.3.7 填埋氣體導(dǎo)排處理系統(tǒng)

（1）填埋氣體的導(dǎo)排系統(tǒng)

本項(xiàng)目為老垃圾填埋場封場項(xiàng)目，考慮到庫區(qū)部分生活垃圾堆體至設(shè)計(jì)標(biāo)高，故對生活垃圾堆體部分采用鉆井法設(shè)置豎向?qū)馐\；對暫時(shí)未填垃圾堆體的部分直接按《生活垃圾填埋場填埋氣體收集處理及利用工程技術(shù)規(guī)范》（CJJ133-2009）要求設(shè)置普通的導(dǎo)氣石籠井即可。本項(xiàng)目在簡易垃圾場治理庫區(qū)設(shè)計(jì)普通導(dǎo)氣石籠井4個(gè)，鉆井法設(shè)置的石籠井為12個(gè)。

（2）填埋氣體處理系統(tǒng)

輸送管網(wǎng)：各區(qū)域的填埋氣體收集井（導(dǎo)氣石籠）和輸氣支管（DN160軟管）聯(lián)接，調(diào)節(jié)池氣體和（DN160軟管）輸氣支管聯(lián)接。氣體再經(jīng)各支管匯集到輸氣主管（DN200軟管），再由主管輸送至抽氣機(jī)，輸氣支管呈環(huán)形布置。在系統(tǒng)管路上設(shè)閥門、氣水分離器、流量計(jì)、集氣罐和壓力儀表。

抽氣機(jī)：抽氣機(jī)的作業(yè)是從填埋氣體收集井吸氣并排氣至火炬燃燒器。根據(jù)填埋氣體的特性和抽取量配備2臺抽氣機(jī)，1用1備。

燃燒火炬：布置在抽氣機(jī)附近的山坡上，設(shè)計(jì)為塔型鋼結(jié)構(gòu)。安裝填埋氣體排放管和火炬，設(shè)置自動(dòng)點(diǎn)火燃燒控制裝置。并配備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)火炬放散系統(tǒng)的點(diǎn)火、監(jiān)測等自動(dòng)控制。

礦體與頂?shù)装鍑鷰r界線清楚[13]，產(chǎn)狀與圍巖一致。礦石具明顯的條紋、條帶狀構(gòu)造顯示出受變質(zhì)的沉積巖的特征。

3.3.8 堆體整形及封場

(1)堆體整形

本工程庫區(qū)采用多級臺階進(jìn)行整形，根據(jù)《（GB51220-2017）生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術(shù)規(guī)范》的要求，水平距離每隔15m設(shè)置1個(gè)控制臺階，臺階間邊坡坡度為1：3，臺階高5.0m，臺階設(shè)置2%的坡度，由臺階中部坡向填埋庫區(qū)邊界外。

北側(cè)道路附近現(xiàn)有堆體已到達(dá)298.0m高程，將西南側(cè)分散堆存的生活垃圾開挖并集中收集后，填埋至1#垃圾壩內(nèi)側(cè)并壓實(shí)，直至堆體分別達(dá)到280.0m、285.0m、290.0m，并在285.0m高程修建2m寬封場平臺、290.0m高程修建6m寬封場平臺。隨后在290.0m平面繼續(xù)填埋，考慮封場邊坡的穩(wěn)定性，及將來場地利用的可能性，設(shè)計(jì)最終封場完成面，頂面坡度約5.4%～7.1%。

(2)最終封場覆蓋系統(tǒng)

本填埋場封場結(jié)構(gòu)自上而下：營養(yǎng)土層,其厚度根據(jù)其用途確定；織質(zhì)布,采用300g/m2無紡?fù)凉げ?；排水?導(dǎo)排入滲的大氣降水，防止其進(jìn)入垃圾堆體，宜采用粗粒或多孔材料鋪設(shè)，其厚度為0.3m；膜上保護(hù)層,采用600g/m2無紡布鋪設(shè)；防滲層,采用1.0 mm厚HDPE土工膜鋪設(shè)；膜下保護(hù)層,采用600g/m2無紡布和0.6m粘土鋪設(shè)；導(dǎo)氣層,導(dǎo)排生活垃圾分解產(chǎn)生的氣體，宜采用粗?；蚨嗫撞牧箱佋O(shè)，其厚度為0.3m。

（3）封場后土地利用及生態(tài)恢復(fù)

第一階段：主要栽植草坪、觀賞地被、花卉及花灌木。通過地表植被的涵養(yǎng)，恢復(fù)基地的生態(tài)屬性。

第二階段：根據(jù)堆體穩(wěn)定性觀測，大部分垃圾穩(wěn)定化后進(jìn)行喬、灌、花、草等層次豐富、色彩豐富的景觀種植搭配。

通過生態(tài)恢復(fù)和景觀設(shè)計(jì)，使城郊的這片被邊緣化的廢棄土地重新激活，回歸土地的價(jià)值并被賦予新的特征。

4 結(jié)語

簡易垃圾場采用的封場綜合治理路線，技術(shù)成熟可靠、適應(yīng)范圍廣、無害化效果好、施工過程二次污染容易控制等優(yōu)點(diǎn)。