陳必鳴 厲昌余
(1. 廣州市城市管理技術研究中心,廣東廣州 510170;2. 廣州市無害化處理中心,廣東廣州 510163)
非正規(guī)垃圾填埋場,就是不符合國家相關政策法規(guī),不滿足生活垃圾衛(wèi)生填埋場建設標準的簡易填埋場。據(jù)不完全統(tǒng)計,由于歷史原因,我國規(guī)模性的非正規(guī)垃圾填埋場曾達到數(shù)千座[1],對周邊環(huán)境持續(xù)造成污染。近年來,由于環(huán)保意識的提高,全國各地紛紛開展非正規(guī)垃圾填埋場的治理,在我國《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》中亦提出“對因歷史原因形成的非正規(guī)生活垃圾堆放點、不達標生活垃圾處理設施以及庫容飽和的填埋場進行治理,使其達到標準規(guī)范要求”。本文以廣東省某鎮(zhèn)級非正規(guī)垃圾填埋場整治工程為例,提出非正規(guī)垃圾填埋場治理的工作要點。
廣東省某鎮(zhèn)級非正規(guī)垃圾填埋場于2001 年興建,至2015 年停止進垃圾,占地面積約3.3 萬m2,填埋近44 萬m3生活垃圾及工業(yè)垃圾,未設置場底防滲和滲瀝液收集處理等污染防治設施,屬于簡易填埋場。盡管該填埋場位于當?shù)仫嬘盟聪掠挝恢茫粚儆诿舾袇^(qū)域,但場內(nèi)未經(jīng)處理的滲瀝液與地表水順流至南北兩側(cè)的水塘,可能對周邊的地表水、地下水和土壤造成一定程度的污染,存在較大的環(huán)保安全隱患,需要盡快進行全面的整治。
非正規(guī)垃圾填埋場整治技術主要有搬遷法、生化穩(wěn)定法和就地封場法。
搬遷法是將非正規(guī)垃圾填埋場的垃圾全部挖出,轉(zhuǎn)運到按規(guī)范標準建設的垃圾處理設施進行無害化處理。搬遷法見效明顯,整治徹底,能最大限度地減少垃圾對周邊的污染,也受到非正規(guī)垃圾填埋場周邊居民歡迎。但該方法投資大,搬遷過程中需做好各種污染防治措施及施工方案,防止二次污染以及爆炸、火災、滑坡等事故的發(fā)生,實際搬遷過程也容易受到接納場所處理能力的限制,綜合經(jīng)濟成本較高。
生化穩(wěn)定法是通過在非正規(guī)垃圾填埋場堆體中埋設注氣井,對垃圾堆體進行強制通風好氧發(fā)酵的工藝方案。生化穩(wěn)定法可使場內(nèi)垃圾由厭氧發(fā)酵轉(zhuǎn)入好氧發(fā)酵狀態(tài),堆體中的有機物在適宜的溫度和含氧量條件下快速降解,從而使垃圾堆體最快達到穩(wěn)定化[2]。此方法的優(yōu)點是安全可靠,垃圾降解速度快,穩(wěn)定化時間短;缺點是技術工藝較復雜,對設備的管理與操作要求較高,運行費用高。
就地封場法是按照國家相關的標準和規(guī)范對現(xiàn)有的非正規(guī)垃圾填埋場進行封場,通過對垃圾堆體進行必要的整形和覆蓋,修筑平臺,構建邊坡、排洪渠和雨水邊溝,對滲瀝液進行收集和處理,并建設填埋氣體疏導設施或集中收集處理系統(tǒng),最終達到消除垃圾堆體的安全隱患,有效控制填埋氣體及滲瀝液對周邊環(huán)境污染的目的[3]。就地封場法是國內(nèi)外治理非正規(guī)垃圾填埋場普遍采用的方式,其具有安全系數(shù)高、見效快、生態(tài)恢復完全等優(yōu)點;缺點是施工操作復雜,投資較大。
非正規(guī)垃圾填埋場常見治理技術見表1。
表1 非正規(guī)垃圾填埋場常見治理技術
針對某鎮(zhèn)級非正規(guī)垃圾填埋場治理,從適用范圍、處理規(guī)模、環(huán)保效果等角度分析,結合項目實際,采用就地封場整治方案。
某鎮(zhèn)級非正規(guī)垃圾填埋場封場工程主要建設內(nèi)容有垃圾堆體整形工程、封場覆蓋系統(tǒng)工程、垃圾擋壩工程滲瀝液收集與處理工程、填埋氣體導排工程、排水及防洪工程、綠化工程、環(huán)保和安全監(jiān)測系統(tǒng)工程等。
由于現(xiàn)狀堆體坡度不能滿足封場坡度要求,垃圾層結構不穩(wěn)定,必須對現(xiàn)狀堆體進行外觀整形,放緩坡度。按照垃圾堆體頂面坡度不小于5%、邊坡坡度不大于1∶3 要求進行設計[4]。
封場覆蓋的目的主要是阻隔雨水進入填埋場垃圾堆體,減少滲瀝液產(chǎn)生量,并防止填埋場氣體無規(guī)律逸出,恢復垃圾填埋區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)。覆蓋系統(tǒng)是垃圾填埋場的主要構建系統(tǒng),主要由排氣層、防滲層、排水層、植被層組成。防滲層是覆蓋系統(tǒng)的核心,本項目從實際出發(fā),采用1.5 mm 厚HDPE 土工膜外加600 g/m2的土工布作為復合防滲層。
由于原簡易垃圾填埋場主要依靠西南面山體作為攔擋傾倒垃圾,西面和北面沒有構建擋壩進行有效攔截,未能形成有效庫區(qū),將直接影響垃圾堆體穩(wěn)定以及滲瀝液導排系統(tǒng)設置。在進行封場工程時,需要沿滲瀝液流向的西面和北面構筑土壩作為垃圾擋壩,形成封閉的填埋區(qū),確保垃圾堆體穩(wěn)定及滲瀝液有效導排。土壩高5~8 m,邊坡坡度為1∶2,壩頂寬度3 m。壩體采用分層壓實,壓實度不小于97%,并設置排水溝。
由于非正規(guī)垃圾填埋場在建設時沒有設置滲瀝液收集與導排設施,因此在進行封場工程時,必須重新在堆體持水線以下適當位置設置滲瀝液收集導排管,在現(xiàn)狀滲瀝液流向的坡腳最底處設置滲瀝液導排盲溝。導排管與導排盲溝相連,收集庫區(qū)內(nèi)的滲瀝液。導排盲溝設置成梯形,盲溝內(nèi)鋪設φ315HDPE 開孔花管,周圍空隙鋪設級配碎石。滲瀝液經(jīng)導排盲溝收集后,輸送至庫區(qū)下游設置的調(diào)節(jié)池內(nèi)。滲瀝液經(jīng)移動式滲瀝液處理設施處理后達標排放。
垃圾中有機物在微生物作用下分解產(chǎn)生以CO2和CH4為主的氣體,根據(jù)估算,該填埋場每天產(chǎn)氣量約為3.2 萬m3。填埋氣產(chǎn)生量較少,可采用被動導排氣體方式分散排放。導氣井采用鉆孔方式延伸至堆體深度不少于2/3 處,間距不大于30 m,并開挖水平導氣盲溝與之相連。導氣井共設置43 座,井口高度高于堆體封場后的表面1.5 m。
在填埋庫區(qū)外設置截洪溝,把四周山體匯集的雨水向填埋區(qū)外排放。在封場覆蓋面設置排水溝,使堆體表面的雨水盡可能快地排走,并設置環(huán)場排水溝,將地表水導排至填埋庫區(qū)北側(cè)水體。防洪標準按50 年一遇洪水水位設計,100 年一遇洪水水位校核,綜合徑流系數(shù)取0.45,并將填埋場區(qū)劃分為若干個匯水區(qū)域,總流量為2 200 L/s,管溝過流能力為2 450 L/s,滿足相關要求。
非正規(guī)垃圾填埋場對環(huán)境的污染主要是地下水的污染,因此在封場后,應持續(xù)對填埋場和周邊地下水進行跟蹤監(jiān)測,設置地下水監(jiān)測井,包括在地下水流向的上游和下游設置本底井和污染監(jiān)測井,監(jiān)測指標包括pH 值、溶解性總固體、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、氯化物、汞、六價鉻、總大腸菌數(shù)等。監(jiān)測井的深度要低于填埋堆體深度,并將填埋場治理前后的水樣監(jiān)測數(shù)據(jù)作對比,分析治理效果。
如果發(fā)現(xiàn)污染加重的情況,應立即采取帷幕灌漿或設置柔性垂直防滲系統(tǒng)等應急工程措施,阻隔受污染的地下水往下游擴散,并抽取受污染的地下水進行處理,達標后排放。
填埋場封場后,在排水層上覆蓋一層300 mm厚黏土后,再覆蓋一層300 mm 厚的耕植土層,在耕植土層上進行綠化種植,以加強鞏固表土,防止水土流失。綠化植物應以草本植物為主,如馬尼拉草等,不宜種植喬木等植物。
非正規(guī)垃圾填埋場整治是一項系統(tǒng)工程,需要生態(tài)環(huán)境、城市管理、城鄉(xiāng)建設等多部門聯(lián)動,健全工作機制,層層抓好責任落實。在選擇治理方法時,需因地制宜、有的放矢地選用相關技術措施,并重點抓好污染源控制與治理工作,以確保整治成效。