山谷型垃圾填埋場(chǎng)滲濾液計(jì)量方案探究

段永勃

摘要：本文以西安市江村溝垃圾填埋場(chǎng)為例，探究了山谷型垃圾填埋場(chǎng)滲濾液計(jì)量方案。傳統(tǒng)的山谷型填埋場(chǎng)一般通過管道分層導(dǎo)排的滲濾液，采用的超聲波液位計(jì)進(jìn)行滲濾液計(jì)量。然而，滲濾液具有沉淀物和泡沫量大的特點(diǎn)，利用傳統(tǒng)的計(jì)量系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致計(jì)量不準(zhǔn)確。本文通過沉淀池中部進(jìn)水、加擋墻、加巴斯槽、旁通磁致遙感水位計(jì)計(jì)量等設(shè)計(jì)，解決了山谷型垃圾填埋場(chǎng)傳統(tǒng)計(jì)量方法的弊端，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化傳輸，使得滲濾液計(jì)量更加準(zhǔn)確和便捷。

Abstract： This article takes Jiangcungou landfill in Xi'an as an example to explore the leachate metering plan for valley landfill. Traditional valley-type landfills generally use layered drainage of leachate through pipes， and use an ultrasonic liquid level meter to measure leachate. However， leachate has the characteristics of large amount of sediment and foam， and the use of traditional metering system will lead to inaccurate metering. This paper solves the shortcomings of the traditional measurement methods of valley landfills through the design of water inflow in the middle of the sedimentation tank， the addition of retaining walls and Bass tank， and the bypass magnetic-induced remote sensing water level meter， so the leachate measurement is more accurate and convenient.

關(guān)鍵詞：填埋場(chǎng);滲濾液計(jì)量;巴斯槽

Key words： landfill;leachate metering;Bass tank

中圖分類號(hào)：X703? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）20-0158-02

0? 引言

垃圾滲濾液是指來源于垃圾填埋場(chǎng)中垃圾本身含有的水分、進(jìn)入填埋場(chǎng)的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土層的飽和持水量，并經(jīng)歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度的有機(jī)廢水。當(dāng)提供給垃圾本身一定的濕度時(shí)，多余部分的滲濾液會(huì)從垃圾場(chǎng)中滲濾出來[1]。有學(xué)者研究表明垃圾堆體內(nèi)過高的滲濾液水位是造成垃圾填埋場(chǎng)發(fā)生失穩(wěn)破壞的主要原因[2]。隨著填埋體內(nèi)滲濾液水位升高，孔隙水壓力增大導(dǎo)致垃圾（或場(chǎng)底土體、或襯墊界面）的抗剪強(qiáng)度降低，可能導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)[3]。垃圾滲濾液產(chǎn)量是垃圾填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要指標(biāo)，也是對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行有效地控制和處理的一個(gè)重要途徑。高滲濾液產(chǎn)量若超出滲濾液處理站的額定處理能力會(huì)影響填埋場(chǎng)的正常運(yùn)行[4]。此外，準(zhǔn)確測(cè)量填埋場(chǎng)滲濾液產(chǎn)量能夠?yàn)榭蒲腥藛T進(jìn)行滲濾液產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型研究提供可靠的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。然而，目前常見的滲濾液計(jì)量裝置存在些許弊端。因此，探究一種能夠準(zhǔn)確計(jì)量垃圾填埋場(chǎng)滲濾液產(chǎn)量的方案具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。西安江村溝垃圾填埋場(chǎng)是典型的山谷型垃圾填埋場(chǎng)，與我國(guó)山谷型填埋場(chǎng)有諸多相似之處。本文以江村溝垃圾填埋場(chǎng)為例，探究山谷型垃圾填埋場(chǎng)滲濾液計(jì)量系統(tǒng)改進(jìn)方案。

1? 山谷型填埋場(chǎng)滲濾液現(xiàn)狀

1.1 江村溝垃圾填埋場(chǎng)概況

西安江村溝垃圾填埋場(chǎng)位于西安東南方向的灞橋區(qū)狄寨原上，是該市主城區(qū)重要的生活垃圾無害化處置設(shè)施，有效的解決了西安市城區(qū)多年來垃圾圍城的困擾。填埋場(chǎng)距離市中心16.5公里，總占地面積1031畝，設(shè)計(jì)使用年限50年?，F(xiàn)填埋場(chǎng)垃圾堆體平均堆高130m，最高堆高達(dá)150m，設(shè)計(jì)總?cè)萘?463萬(wàn)m3，是全國(guó)最大的生活垃圾填埋場(chǎng)之一。西安江村溝垃圾填埋場(chǎng)的填埋共分為四期，最底部為一期和二期工程，向上依次為三、四期。每期底部均設(shè)有盲溝收集滲濾液，下游坡腳處布有50-100m的碎石導(dǎo)排層。垃圾每10m為一層，每層頂部鋪厚為30cm的黃土，減輕氣味，減少蒼蠅和蚊蟲的滋生，底部埋有縱橫向的盲溝，通過管道分層導(dǎo)排滲濾液，將收集的滲濾液用超聲波液位計(jì)計(jì)量。

1.2 滲濾液中高含量沉淀物

滲濾液中含有復(fù)雜的有毒有害成分，主要為高濃度有機(jī)污染物、富營(yíng)養(yǎng)化效應(yīng)的氮磷污染物以及各種復(fù)雜成分和含量的重金屬污染物[5]。在江村溝垃圾填埋場(chǎng)壩前表層滲濾液流量計(jì)出口布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位檢測(cè)了水質(zhì)，懸浮物含量為1800mg/L、COD 31664mg/L、BOD5 12256mg/L?；瘜W(xué)需氧量（COD）和BOD5在一定程度上均可反映水體被有機(jī)物的污染程度。該場(chǎng)的滲濾液中懸浮物，COD和BOD5指標(biāo)較高，遠(yuǎn)超過允許排放污染物的最高濃度。懸浮物是指水中無機(jī)的和有機(jī)的顆粒物，含有一定比例的可沉降的固體顆粒物。此外，滲濾液中的金屬離子經(jīng)過生物的（微生物生長(zhǎng)繁殖）、化學(xué)的和物理的復(fù)雜過程后形成化學(xué)沉淀。在滲濾液計(jì)量之前不將滲濾液中大量的沉淀物去除會(huì)嚴(yán)重影響滲濾液計(jì)量的精確度。

1.3 滲濾液表面大量泡沫

由于從庫(kù)區(qū)內(nèi)來的滲濾液含有表面活性劑，會(huì)顯著的降低水的表面張力，易形成薄膜狀，又極易形成泡沫。其中，庫(kù)區(qū)中腐殖有機(jī)物以及生活垃圾含有生活用完后所丟棄的洗衣粉袋、洗發(fā)露瓶、沐浴露瓶等會(huì)加劇滲濾液泡沫的產(chǎn)量[6]。如圖1所示，為江村溝垃圾填埋場(chǎng)計(jì)量設(shè)施未改造前，從計(jì)量設(shè)施前段渠道自然逸散的泡沫。

超聲波液位計(jì)在測(cè)量時(shí)由傳感器發(fā)出超聲波脈沖，聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收，通過壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來計(jì)算傳感器到被測(cè)液體表面的距離。但是，由于滲濾液表面會(huì)聚集大量泡沫，超聲波液位計(jì)測(cè)量時(shí)傳感器發(fā)出超聲波脈沖，聲波到達(dá)泡沫表面時(shí)會(huì)被反射，測(cè)出的是傳感器到滲濾液表面泡沫的距離，實(shí)際上傳感器到滲濾液表面的距離比測(cè)出的距離大，這樣會(huì)使得滲濾液計(jì)量結(jié)果比真實(shí)結(jié)果大。

2? 山谷型填埋場(chǎng)計(jì)量措施改進(jìn)方案

由于山谷型垃圾填埋場(chǎng)中滲濾液沉淀物量和泡沫量過大，傳統(tǒng)的滲濾液計(jì)量測(cè)試存在弊端。不準(zhǔn)確的滲濾液測(cè)量會(huì)對(duì)填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)和管理人員的決策產(chǎn)生誤導(dǎo)。為了準(zhǔn)確計(jì)量滲濾液產(chǎn)量，在西安市江村溝垃圾填埋場(chǎng)下游處設(shè)巴斯槽段工程用于滲濾液計(jì)量。在滲流作用下，滲濾液流出的同時(shí)會(huì)攜帶出泥沙和其他物質(zhì)。如圖2所示，垃圾滲濾液前先經(jīng)過沉淀池和攔污柵，去除滲濾液中的懸浮物和泥沙，經(jīng)由穩(wěn)定池進(jìn)入巴斯槽計(jì)量區(qū)。

沉淀池中間設(shè)有擋墻，起緩沖作用，可降低污水流速，增加水流路徑，增加沉淀時(shí)間，保證計(jì)量段平穩(wěn)。滲濾液由沉淀池進(jìn)入穩(wěn)定池采用中部進(jìn)水的方式，進(jìn)水在沉淀池體中下部，如圖3所示。這樣能夠大大減少由于水位差沖擊產(chǎn)生的泡沫。由于泡沫都聚集在滲濾液表面，中下部進(jìn)水方式可將泡沫仍滯留在沉淀池。

滲濾液計(jì)量前沉淀池中的泡沫如圖4所示。滲濾液經(jīng)由沉淀池和穩(wěn)定池后進(jìn)入巴斯槽段進(jìn)行滲濾液計(jì)量。在巴斯槽內(nèi)嵌入RD.WFZ-1型遙測(cè)水位計(jì)，能夠用于水位測(cè)量和流量統(tǒng)計(jì)。RD.WFZ-1型遙測(cè)水位計(jì)采用了先進(jìn)的磁致伸縮傳感器和最新微控制器和無線通訊模塊，具有穩(wěn)定高效的傳輸方式，可采用GPRS方式與短信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)現(xiàn)定時(shí)上報(bào)、超限水位自動(dòng)上報(bào)。如果水位異常，會(huì)自動(dòng)通過短信報(bào)警給相關(guān)人員和控制中心，使其有時(shí)間采取相應(yīng)措施。其內(nèi)部設(shè)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，能夠準(zhǔn)確記錄采樣時(shí)刻的時(shí)間，并且能夠?qū)Σ蓸訑?shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)久保存。若設(shè)備數(shù)據(jù)因?yàn)镾IM卡欠費(fèi)或者其他因素不能正常上報(bào)，待恢復(fù)正常后可以自動(dòng)將漏報(bào)數(shù)據(jù)補(bǔ)錄至服務(wù)器。遙測(cè)水位計(jì)液晶屏可分別顯示出水位、瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和電池剩余電量百分比。RD.WFZ-1型遙測(cè)水位計(jì)水位測(cè)量誤差不超過±3mm，流量測(cè)量精度為±1～5%?？茖W(xué)的數(shù)字濾波方式及校驗(yàn)功能，使測(cè)量值穩(wěn)定、真實(shí)、可靠，可遠(yuǎn)程控制，無需人員值守，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化傳輸。江村溝垃圾填埋場(chǎng)改造后的計(jì)量設(shè)施圖如圖5所示。

3? 結(jié)語(yǔ)

準(zhǔn)確的滲濾液計(jì)量對(duì)填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)、正常運(yùn)行以及安全穩(wěn)定有著重要的意義。滲濾液具有沉淀物量和泡沫量大等特點(diǎn)，超聲波液位計(jì)計(jì)量會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差大。通過沉淀池中部進(jìn)水、加擋墻、旁通磁致遙感水位計(jì)計(jì)量等設(shè)計(jì)，解決了超聲波液位計(jì)計(jì)量不準(zhǔn)確的弊端。對(duì)于其他山谷型填埋場(chǎng)，可在本文設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境、現(xiàn)場(chǎng)空間條件等因素進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，提高滲濾液計(jì)量的準(zhǔn)確性。

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