陳腐垃圾填埋場(chǎng)的開挖及資源化利用研究

文_葉正祥 劉劍 陳興濤 羅程亮 顧曉峰

1.中億豐建設(shè)集團(tuán)股份有限公司；2.蘇州嘉諾環(huán)境工程有限公司

1 陳腐垃圾治理目標(biāo)和意義

1.1 選址不當(dāng)

我國(guó)城市中的許多簡(jiǎn)易垃圾填埋場(chǎng)中的垃圾經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的堆放，超過(guò)了設(shè)計(jì)的使用年限。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒有根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境狀況、地質(zhì)條件等進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)查和規(guī)劃。另外，在垃圾污染處理過(guò)程中，填埋場(chǎng)的防滲措施設(shè)計(jì)得不夠完善，這使得填埋場(chǎng)的污染程度加深，為人們的日常生活和運(yùn)行管理留下了重大安全隱患。

1.2 污染環(huán)境

陳腐垃圾處理系統(tǒng)不完善，一旦發(fā)生滲濾液污染地下水和地表時(shí)，就會(huì)使土地嚴(yán)重污染，影響土地的合理利用。同時(shí)，有些填埋場(chǎng)的防洪管理機(jī)制不夠完善，如果遭到惡劣的天氣，如暴雨等，會(huì)加重土地表面的污染，甚至導(dǎo)致地下水大面積污染。另外，填埋場(chǎng)中的 LFG在無(wú)序的狀況下，很容易引起爆炸或者自燃。填埋場(chǎng)中主要的污染氣體為甲烷、硫化氫等，雖然這些氣體的濃度較低，但是毒性很強(qiáng)，很容易產(chǎn)生臭氧問題和空氣污染問題，對(duì)于人們的身體健康和環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。

1.3 擾民嚴(yán)重

陳腐垃圾堆放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)引發(fā)惡臭，對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生了污染，同時(shí)也會(huì)夠傳播細(xì)菌，特別是蚊蠅的泛濫、老鼠成災(zāi)，給人們的生產(chǎn)和生活造成了巨大的影響和損失，引發(fā)社會(huì)和附近住戶的強(qiáng)烈不滿。

1.4 運(yùn)行管理不規(guī)范，事故隱患多

填埋場(chǎng)的作業(yè)面積較大，無(wú)序的填埋勢(shì)必會(huì)影響覆蓋質(zhì)量。由于沒有分塊進(jìn)行垃圾填埋，致使工作人員不能徹底的將垃圾進(jìn)行覆蓋。在壓實(shí)的過(guò)程中如果沒有將垃圾完全壓實(shí)，會(huì)造成垃圾體的不穩(wěn)定，進(jìn)而引發(fā)安全事故。

1.5 處理系統(tǒng)的不完善

一般陳腐垃圾填埋場(chǎng)在沒有任何保護(hù)措施下，會(huì)對(duì)人們的生產(chǎn)和生活造成巨大的危害。尤其是處理填埋場(chǎng)氣體和滲濾液排放過(guò)程中，如果沒有一套完善的處理系統(tǒng)，將會(huì)對(duì)地下水、地表以及大氣環(huán)境等造成嚴(yán)重的影響。目前研究發(fā)現(xiàn)我國(guó)的陳腐垃圾填埋場(chǎng)的治理主要采用就地封地、篩分分選、衛(wèi)生填埋等技術(shù)。其中異地衛(wèi)生填埋方法在處理垃圾時(shí)，需要耗費(fèi)和占用大量的土地資源、資金等，且不易操作。就地封地的方法雖然容易操作，但是由于投資較少、設(shè)備、技術(shù)等比較落后，會(huì)造成土地資源的極大浪費(fèi)。

2 垃圾填埋場(chǎng)開采

2.1 基礎(chǔ)資料收集

開采階段，首先需要對(duì)填埋場(chǎng)的周圍環(huán)境和地勢(shì)條件等進(jìn)行研究和調(diào)查，對(duì)陳腐垃圾填埋場(chǎng)所在的地理位置、地形、附近居民生活的習(xí)慣和飲食情況、垃圾的分類等進(jìn)行初步的判斷。其次，對(duì)陳腐垃圾場(chǎng)內(nèi)的燃料、可回收垃圾、土壤情況、危險(xiǎn)品等通過(guò)篩選，確定各類垃圾的比例。再次，陳腐垃圾填埋場(chǎng)在開采過(guò)程期間，需要向相關(guān)部門申請(qǐng)。可以通過(guò)走訪的形式了解附近環(huán)境衛(wèi)生機(jī)構(gòu)有關(guān)垃圾的產(chǎn)能量、主要成分、收集方式以及處理方式等信息并進(jìn)行分析。通過(guò)相關(guān)人員對(duì)開采垃圾填埋場(chǎng)所產(chǎn)生的成本進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析。

2.2 施工部署

調(diào)研階段：完成對(duì)陳腐垃圾填埋場(chǎng)垃圾開采條件的相關(guān)調(diào)查；進(jìn)行勘探、樣品取樣、檢測(cè)分析，對(duì)陳腐垃圾填埋場(chǎng)的各項(xiàng)開采數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。

工程開發(fā)階段：向上級(jí)部門以及涉及部門申請(qǐng)發(fā)放工程地質(zhì)資料，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況完成施工總平面圖設(shè)計(jì)和施工組織報(bào)備等工作。

施工準(zhǔn)備階段：施工測(cè)量放線后，完成臨水、電、路的建設(shè)工作，為之后的施工提供有利保障；做好地下障礙物的勘測(cè)、鉆探、管路鋪設(shè)、好氧穩(wěn)定處理、滲濾液收集等開采前的準(zhǔn)備工作。

2.3 開挖階段

（1）制定施工方案和施工組織、平整場(chǎng)地，以確定開挖的路線、開挖程序、開挖的范圍。

（2）測(cè)量底板的標(biāo)高、邊坡坡度等；確定排水溝和集水井的位置，為之后的填埋場(chǎng)的利用提供方便。

（3）準(zhǔn)備各種施工設(shè)備和機(jī)械等。

（4）對(duì)填埋場(chǎng)的地質(zhì)情況和基坑要求，制定開挖的支護(hù)方案和排水、降水的方案。

（5）施工工序的確定。材料設(shè)備等安排進(jìn)場(chǎng)、平整場(chǎng)地、施工放線、清除地上和地下的障礙物、確定土方開挖條件、進(jìn)行開挖支護(hù)施工工作面、土方開挖、標(biāo)高設(shè)置、土方收尾施工、最后確定工程質(zhì)量，進(jìn)行各方驗(yàn)收。

（6）根據(jù)設(shè)計(jì)要求和相關(guān)政策，將陳腐垃圾運(yùn)輸至指定的場(chǎng)地。

3 實(shí)現(xiàn)陳腐垃圾填埋場(chǎng)垃圾資源化利用的有效方法

3.1 垃圾填埋場(chǎng)垃圾資源化的篩分方法

對(duì)開采出來(lái)的垃圾進(jìn)行科學(xué)分類是實(shí)現(xiàn)資源化利用的基礎(chǔ)。垃圾資源化的主要技術(shù)手段是進(jìn)行分選，通常包括人工分選和機(jī)械分選兩類。而本次研究主要運(yùn)用陳腐垃圾分選的方法。采用裝卸機(jī)將陳腐垃圾輸送至板鏈輸送機(jī)，然后將陳腐垃圾輸送至大件物分離機(jī)，分離出粒徑大于350mm的顆粒物，粒徑小于350mm的顆粒物進(jìn)一步輸送至滾筒篩進(jìn)行分選；滾筒篩分離粒徑大于40mm的顆粒物，并將篩上物輸送至磁選機(jī)；磁選機(jī)進(jìn)行除鐵后利用風(fēng)選機(jī)將粗骨料分選出來(lái)；滾筒篩的篩下物進(jìn)入星型篩，星型篩分離粒徑小于20mm的顆粒物，其篩上物輸送至磁選機(jī)；磁選機(jī)進(jìn)行除鐵后，利用風(fēng)選機(jī)將細(xì)骨料分選出來(lái)；篩下物作為腐殖土；最后，篩選過(guò)程中產(chǎn)生的輕物質(zhì)匯總打包。

3.2 垃圾填埋場(chǎng)垃圾資源化的處理方法

首先，進(jìn)行好養(yǎng)穩(wěn)定化處理。其中好養(yǎng)預(yù)處理的工藝流程如下：將陳腐垃圾堆成錐形，并且在垃圾堆中設(shè)置多根縱向設(shè)置的曝氣管，在曝氣管上設(shè)置通孔，并且在陳腐垃圾外表面覆蓋半透膜；隨后通過(guò)曝氣管向陳腐垃圾內(nèi)部輸送空氣，進(jìn)行曝氣。

其次，輸送分選系統(tǒng)，分離出粒徑40～350mm的顆粒物，并且從40～350mm的顆粒物中分離出塑料薄膜。利用星型篩分離粒徑小于20mm的顆粒物作為腐殖土，并將腐殖土進(jìn)行烘干，碾碎成粒徑為6～7mm的腐殖土粉末。腐殖土粉末與細(xì)骨料、生石灰、水泥、粘土、輕燒鎂、鹵粉、巖砂晶、氯化鉀、減水劑、旱強(qiáng)劑等混合并攪拌，攪拌后得到混合干料。

最后，對(duì)分選出的塑料薄膜進(jìn)行破碎、沖洗、干燥、打散，然后送入造粒機(jī)造粒，所造塑料顆粒被收集后儲(chǔ)存。

3.3 陳腐垃圾資源化利用對(duì)人們生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來(lái)的重大影響

通過(guò)以上方法，可將垃圾資源化利用。骨料可以用來(lái)制作建筑材料，不僅能夠避免重金屬產(chǎn)生的二次污染，還能夠?qū)崿F(xiàn)資源化利用。由此可見，陳腐垃圾填埋場(chǎng)的資源化利用，不僅使城市環(huán)境得以改善，還為人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)的方便，實(shí)現(xiàn)了資源的合理配置和利用，可為國(guó)家經(jīng)濟(jì)做出巨大的貢獻(xiàn)。

4 總結(jié)

本次研究主要對(duì)陳腐垃圾填埋場(chǎng)的開挖和資源化利用問題進(jìn)行深入地分析，通過(guò)結(jié)合創(chuàng)新的分選處理方法，實(shí)現(xiàn)陳腐垃圾的開采和資源化的合理利用，為我國(guó)處理陳腐垃圾提供了更加廣闊的發(fā)展空間。