生態(tài)封場(chǎng)技術(shù)在非正規(guī)垃圾堆放場(chǎng)治理中的應(yīng)用

文_王磊

北京高能時(shí)代環(huán)境技術(shù)股份有限公司

非正規(guī)垃圾堆放場(chǎng)是我國(guó)早期形成的未經(jīng)過正規(guī)建設(shè)的垃圾堆放場(chǎng)地，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2017 年，全國(guó)非正規(guī)垃圾堆放點(diǎn)登記入冊(cè)的達(dá)2.7萬(wàn)座。由于非正規(guī)垃圾堆放場(chǎng)不滿足生活垃圾衛(wèi)生堆放場(chǎng)的建設(shè)要求，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成污染?！丁笆濉比珖?guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》特別提出“要加大存量治理力度，要求對(duì)因歷史原因形成的非正規(guī)垃圾堆放點(diǎn)、不達(dá)標(biāo)的生活垃圾堆放場(chǎng)進(jìn)行治理，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范?！?因此，對(duì)由于歷史原因形成的大量非正規(guī)垃圾堆放場(chǎng)的治理迫在眉睫。

1 堆放場(chǎng)概況

1.1 基本概況

該非正規(guī)垃圾堆放場(chǎng)位于江蘇省江陰市，占地面積約4.5萬(wàn)m2，原為廢棄的采石場(chǎng)，20 世紀(jì)90 年代，采石坑內(nèi)開始亂堆亂放生活垃圾，生活垃圾堆存量超過40 萬(wàn)m3。

1.2 地質(zhì)情況

根據(jù)堆放場(chǎng)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，該場(chǎng)地處于一低山的腰部，頂部為生活垃圾及污水，底部為完整基巖。場(chǎng)地南側(cè)、西側(cè)、北側(cè)皆為含泥質(zhì)砂巖，泥質(zhì)含量較高，富水性及滲透性弱；東側(cè)未見基巖，為第四系填土層和沖湖積層，富水性及滲透性較弱。該場(chǎng)地形似一西北-東南向展布的土石壩，南側(cè)、西側(cè)、北側(cè)基巖和第四系構(gòu)成天然壩體，東側(cè)為土石壩口子，第四系粉粘構(gòu)成攔擋壩體。

2 治理技術(shù)研究

2.1 治理原則

非正規(guī)垃圾堆放場(chǎng)治理，要在環(huán)境評(píng)估的基礎(chǔ)上，結(jié)合堆放點(diǎn)位置、垃圾規(guī)模、現(xiàn)有設(shè)施狀況、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境條件及修復(fù)后用途等情況，因地制宜制訂治理方案。

2.2 比選確定治理方案

目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)非正規(guī)垃圾堆放場(chǎng)的治理通常采用生態(tài)封場(chǎng)技術(shù)、好氧修復(fù)技術(shù)、開挖篩分技術(shù)，各治理技術(shù)比選見表1。

表1 各治理技術(shù)綜合比選表

非正規(guī)垃圾堆放場(chǎng)的治理技術(shù)需結(jié)合場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件及場(chǎng)地后期利用要求，同時(shí)考慮施工周期、施工難度及二次污染控制等因素綜合確定。

通過環(huán)境地質(zhì)調(diào)查報(bào)告顯示，本非正規(guī)垃圾堆放場(chǎng)地質(zhì)條件較好，未對(duì)周邊環(huán)境造成污染，僅在場(chǎng)地東側(cè)存在擴(kuò)散的可能性，因此綜合考慮場(chǎng)地后期準(zhǔn)備建設(shè)綠地公園且工程投資受限等諸多因素，最終確定采用生態(tài)封場(chǎng)技術(shù)進(jìn)行治理。

3 生態(tài)封場(chǎng)技術(shù)方案

3.1 積存污水抽排

非正規(guī)垃圾堆放場(chǎng)原為采石場(chǎng)，坑塘局部區(qū)域積存了大量污水，首先采用曝氣方式降低污水的化學(xué)需氧量和氨氮濃度，然后將污水抽排至臨時(shí)調(diào)節(jié)池內(nèi)，對(duì)污水進(jìn)行絮凝沉淀及高級(jí)氧化預(yù)處理后輸送至污水處理廠進(jìn)行最終處置。

3.2 東側(cè)垂直阻隔

場(chǎng)地周邊防滲性能較好，除東側(cè)為第四系粉粘層外，其余各處均有天然屏障層，污染物存在向東側(cè)遷移擴(kuò)散的可能性，為避免東側(cè)區(qū)域地下水受到污染，在東側(cè)采取垂直阻隔措施防止污染物遷移。根據(jù)地質(zhì)條件，采用高壓旋噴樁的垂直阻隔技術(shù)，通過單排高壓旋噴樁形成垂直防滲墻，防滲墻長(zhǎng)度120m，平均深度17m，樁徑70cm，樁間距50cm，樁端進(jìn)入底部相對(duì)不透水層2m。

3.3 堆體加固整形

坑塘頂部污水抽排后，該區(qū)域存在一定厚度的淤泥，采用原位固化技術(shù)對(duì)淤泥區(qū)域進(jìn)行加固處理，通過機(jī)械攪拌方式將加固藥劑與淤泥均勻混合，發(fā)生系列物理化學(xué)反應(yīng)后，淤泥區(qū)域強(qiáng)度將大幅提高，以滿足堆體整形施工。采用客土對(duì)低洼區(qū)域進(jìn)行堆體整形回填，將場(chǎng)地頂部填至比周邊標(biāo)高略高的位置，堆體整形完成后頂面坡度控制在2%～5%之間，保證封場(chǎng)后雨水導(dǎo)排順暢。

3.4 封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)

根據(jù)生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)技術(shù)規(guī)范要求，填埋場(chǎng)封場(chǎng)必須構(gòu)筑封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由垃圾堆體至頂部依次為排氣層、防滲層、排水層、綠化土層。

排氣層是為了排出生活垃圾內(nèi)有機(jī)質(zhì)降解產(chǎn)生的氣體，要有較高的滲透性，同時(shí)又不能被排氣層上下的細(xì)粒材料堵塞，堆放場(chǎng)封場(chǎng)覆蓋后，氣體可以在自然壓力作用下被動(dòng)排出，也可通過外置風(fēng)機(jī)主動(dòng)抽排，本工程采用6.0mm 土工復(fù)合排氣網(wǎng)作為排氣層。

防滲層是封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)中最重要的部分，其作用是阻止雨水入滲至垃圾堆體內(nèi)變成滲濾液，還能阻止填埋氣體逸出至大氣中污染環(huán)境。防滲層應(yīng)考慮到結(jié)構(gòu)的耐久性、保持自身結(jié)構(gòu)有效性的能力、施工便捷性、質(zhì)量可控性、抗穿刺、剪切的能力，在衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)工程中，土工膜已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，本工程采用1.0mm 雙糙面HDPE 土工膜作為防滲層，膜上鋪設(shè)400g/m2聚酯土工布作為保護(hù)層。

排水層對(duì)于邊坡穩(wěn)定的影響是極為重要的，穿過綠化土層的雨水必須通過排水層及時(shí)從頂部排走，排水層排水性能的好壞對(duì)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的起很大的作用，排水層設(shè)置于綠化土層下面和防滲層的上面，本工程采用7.0mm 土工復(fù)合排水網(wǎng)作為排水層。

綠化土層可以保護(hù)覆蓋系統(tǒng)中下面各層免受干濕交替和凍融的影響而導(dǎo)致某些覆蓋材料破裂損壞，同時(shí)可以將垃圾和掘地動(dòng)物以及植物根系隔離開來(lái)，本項(xiàng)目采用50cm 綠化土層，土層分層壓實(shí)，壓實(shí)度不小于80%。

綜上，封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為生活垃圾堆體+6.0mm 土工復(fù)合排氣網(wǎng)（排氣層）+1.0mm 雙糙面HDPE 土工膜（防滲層）+400g/m2聚酯土工布（保護(hù)層）+7.0mm 土工復(fù)合排水網(wǎng)（排水層）+50cm 綠化土層。

3.5 滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)

垃圾堆體坡腳采用滲濾液盲溝形式收集四周坡腳處的滲濾液，滲濾液通過HDPE 管道自流至滲濾液收集井內(nèi)，通過潛污泵抽排至滲濾液調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池內(nèi)滲濾液經(jīng)過預(yù)處理后輸送至周邊污水處理廠進(jìn)行最終處置。

坡腳滲濾液導(dǎo)排盲溝為矩形斷面，長(zhǎng)為0.8m，寬為0.8m，盲溝內(nèi)鋪設(shè)HDPE 滲濾液導(dǎo)排花管，然后以40 ～100mm 碎石填充，盲溝外包裹200g/m2過濾土工布起反濾作用。調(diào)節(jié)池為鋼筋混凝土調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池容積為100m3。

3.6 填埋氣導(dǎo)排系統(tǒng)

利用填埋氣體自身壓力和垃圾堆體滲透性，填埋氣采用被動(dòng)導(dǎo)排措施，建設(shè)5 口填埋氣體導(dǎo)氣井，貫穿整個(gè)垃圾堆體的上下，導(dǎo)氣井平均深度10m，每口井間距為50m，氣體導(dǎo)排管為HDPE 管材，開孔率不小于2%。導(dǎo)氣井與垃圾堆體覆蓋層的交叉處，采取管穿膜焊接方式，避免雨水的滲入。通過氣體收集主管將導(dǎo)氣井串接，填埋氣輸送至汽水分離器，去除水分雜質(zhì)，通過過濾塔對(duì)填埋氣進(jìn)行處理后排空。

3.7 雨水導(dǎo)排系統(tǒng)

根據(jù)垃圾堆放場(chǎng)地形情況，場(chǎng)區(qū)四周設(shè)置雨水導(dǎo)排系統(tǒng)，排水溝采用矩形斷面形式，根據(jù)流量計(jì)算，并考慮一定安全系數(shù)，排水溝尺寸為上底寬0.6m，深0.8m，漿砌片石結(jié)構(gòu)，排水溝各段順接。

3.8 生態(tài)恢復(fù)系統(tǒng)

堆放場(chǎng)生態(tài)封場(chǎng)后的一段時(shí)間內(nèi)仍會(huì)繼續(xù)沉降，不宜進(jìn)行大體量的景觀綠化設(shè)計(jì)，以免影破壞覆蓋層。本工程只考慮近期生態(tài)修復(fù)，所用的植物類型為淺根系灌木和草本植物，并應(yīng)與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。生態(tài)封場(chǎng)初期種植淺根植物狗牙根、蜈蚣草等，對(duì)NH3、H2S 等有一定抗性。待生活垃圾堆體內(nèi)有機(jī)物完全分解穩(wěn)定并經(jīng)有關(guān)部門監(jiān)測(cè)確認(rèn)后，場(chǎng)地可規(guī)劃用作公園等設(shè)施用地。

4 結(jié)論

通過對(duì)非正規(guī)垃圾堆放場(chǎng)生態(tài)封場(chǎng)、好氧修復(fù)及開挖篩分等技術(shù)綜合比較，在場(chǎng)地地質(zhì)條件較好、周邊無(wú)環(huán)境敏感點(diǎn)、且治理費(fèi)用有限的情況下，建議采取生態(tài)封場(chǎng)技術(shù)對(duì)非正規(guī)垃圾堆放場(chǎng)進(jìn)行治理，通過“積存污水抽排+東側(cè)垂直阻隔+堆體加固整形+封場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)+滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)+填埋氣導(dǎo)排系統(tǒng)+雨水導(dǎo)排系統(tǒng)+生態(tài)恢復(fù)系統(tǒng)”工藝方案能夠達(dá)到治理效果，場(chǎng)地治理完成后恢復(fù)為綠地公園，對(duì)當(dāng)?shù)刂苓叚h(huán)境有積極的影響作用。