固體廢物堆場清污分流工程相關(guān)問題探討

余國平，汪金衛(wèi)，李道明

（中國瑞林工程技術(shù)股份有限公司，江西 南昌 330038）

固體廢物堆場是用于最終處置固體廢物的填埋設(shè)施，多為沒有上覆結(jié)構(gòu)的固體廢物堆存或填埋場所。按照地形條件劃分，固體廢物堆場通?？煞譃榘伎有汀⑸焦刃?、坡地型（傍山型）和平地型；按行業(yè)分類劃分，通常又分為生活（建筑）垃圾填埋場、尾礦庫、石膏庫、爐渣庫、飛灰?guī)?、排土場等一般工業(yè)固體廢物堆場以及危險廢物安全堆場，這些固體廢物堆場大多都存在一定的環(huán)境污染風(fēng)險，需要妥善處置[1]。然而，一方面，我國固體廢物堆場總量已非常多，其中生活垃圾堆場就超過600座，尾礦庫有近20 000座（含已閉庫），礦山排土場超過10 000座；另一方面，固體廢物產(chǎn)生總量依舊非常巨大，以江西省為例，截至2021年底，統(tǒng)計的大宗工業(yè)固廢貯存量就超過3.5×1010t。盡管目前國家正大力推進(jìn)固體廢物綜合利用，規(guī)劃未來要從源頭上解決固體廢物帶來的環(huán)境困擾[2]，但在短時間內(nèi)我國仍須面對大量固體廢物堆存的事實(shí)。因此，如何控制固體廢物堆場的環(huán)境風(fēng)險仍是當(dāng)前環(huán)保工作的重點(diǎn)之一。

清污分流工程是固體廢物堆場重要的環(huán)保設(shè)施，也是污水源頭減量化的主要措施，但從近年公開報道的多個環(huán)境污染案例來看，清污分流工程多流于形式，未得到足夠的重視，更未作為一個技術(shù)問題去探討與研究[3]。實(shí)際上，清污分流工程存在著諸多問題，如清水與污水執(zhí)行的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)問題、調(diào)節(jié)池溢洪的定位問題等，都會影響工程的實(shí)際效果，并對相應(yīng)的環(huán)境安全造成不利影響。筆者通過近年來從事固廢堆場提升改造項目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對清污分流存在的問題進(jìn)行了梳理，希望能初步厘清問題所在，探索解決思路。

1 存在的問題

經(jīng)過對多個項目的實(shí)踐與考察，筆者認(rèn)為目前清污分流工程中主要存在以下問題。

1）清水與污水執(zhí)行的防護(hù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不明確，缺乏系統(tǒng)性，無法支撐和指導(dǎo)清污分流工程正確地發(fā)揮應(yīng)有的作用。

標(biāo)準(zhǔn)雖然僅是規(guī)范中確定的一個限值，但其制定是基于事物本身的規(guī)律特征，并經(jīng)過對目前的經(jīng)濟(jì)能力與安全環(huán)保期望的博弈平衡，而最終確定的。它既是工程設(shè)計不可或缺的準(zhǔn)繩，要能體現(xiàn)出安全環(huán)保的期望，又要正視存在超過標(biāo)準(zhǔn)的客觀事實(shí)。因此，既不能沒有標(biāo)準(zhǔn)，否則無法保證工程安全環(huán)保的底線，以及工程相關(guān)人員的合法權(quán)益；也不能無視現(xiàn)有技術(shù)與經(jīng)濟(jì)能力，無限制地提高期望。

目前，固體廢物堆場設(shè)計、建設(shè)涉及的有關(guān)水的標(biāo)準(zhǔn)，僅有“防洪標(biāo)準(zhǔn)”這一個概念，而《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50201—2014）更多地是作為安全底線限制提出的，并未做環(huán)保方面的要求，因此不能保障固體廢物堆場的環(huán)境需求。而固體廢物堆場實(shí)施清污分流，必然會涉及清水與污水兩個方面的內(nèi)容，但在現(xiàn)行規(guī)范體系中，沒有清晰地區(qū)分污水收集標(biāo)準(zhǔn)、清水?dāng)r截標(biāo)準(zhǔn)。而是將污水、清水、洪水的概念全部模糊在了“防洪標(biāo)準(zhǔn)”里，導(dǎo)致雖有標(biāo)準(zhǔn)，但標(biāo)準(zhǔn)的防護(hù)對象沒有針對性，最終結(jié)果也就起不到防護(hù)作用。

在實(shí)際的固體廢物堆場設(shè)計建設(shè)過程中，污水收集標(biāo)準(zhǔn)、清水?dāng)r截標(biāo)準(zhǔn)是有區(qū)別的。首先，在同一個堆場內(nèi)，清水?dāng)r截標(biāo)準(zhǔn)與污水收集標(biāo)準(zhǔn)不一定相同。例如，一個典型的山谷型一般工業(yè)固廢填埋場，周邊存在較大面積未污染區(qū)域，為防止降雨形成的清水混入污染區(qū)域，需要有清水?dāng)r截措施及攔截標(biāo)準(zhǔn)；已填埋一般固廢區(qū)域收集的污水也有收集措施及收集標(biāo)準(zhǔn)。此時，清水區(qū)域面積相比污水收集區(qū)域越占優(yōu)勢，因此清水?dāng)r截標(biāo)準(zhǔn)和措施要求應(yīng)該越高，對應(yīng)的清水混入污水的危害或影響也越高；而污水收集標(biāo)準(zhǔn)更多地應(yīng)該考慮一般工業(yè)固廢產(chǎn)生污水的環(huán)境危害性，不一定要與清水?dāng)r截標(biāo)準(zhǔn)相同。其次，同等規(guī)模的堆場由于堆存型式、堆存物類型不同，清水?dāng)r截與污水收集的標(biāo)準(zhǔn)也不同。與以上山谷型堆場同等規(guī)模的平原型危廢堆場或傍山型堆場，外部需要攔截的清水面積通常較小，且匯水河溝坡底不陡，清水本身風(fēng)險就不高，無須強(qiáng)行提高清水的攔截標(biāo)準(zhǔn)。而若所堆存的為危險廢物，比如具有劇毒性的危險廢物，則堆場污水的環(huán)境風(fēng)險就非常高，極有必要根據(jù)堆存物質(zhì)的特性來提高污水收集標(biāo)準(zhǔn)，否則無法有效地給防護(hù)目標(biāo)提供可靠的防護(hù)措施。

2）污水調(diào)節(jié)池（庫）溢洪道設(shè)置易造成項目安全需求與環(huán)境保護(hù)要求相沖突。清污分流系統(tǒng)中的污水收集，一般會在收集的末端設(shè)計有調(diào)節(jié)池，用于調(diào)蓄收集到的污水。而當(dāng)遇到調(diào)節(jié)池上游降雨匯流后形成的洪水涌進(jìn)池內(nèi)時，必然會對調(diào)節(jié)池形成沖擊，此時從安全角度上考慮，污水調(diào)節(jié)池（庫）必須進(jìn)行溢洪處置。然而，調(diào)節(jié)池通常存蓄有前期收集到的污水，當(dāng)洪水涌進(jìn)池內(nèi)，前期存蓄的污水被推擠外溢，而且有可能是危害性最大（濃度最大）的污水優(yōu)先外溢，從而嚴(yán)重危害下游環(huán)境。更有違法者會借機(jī)超額偷排污水，造成下游環(huán)境災(zāi)害。

3）截排水溝保障率低。清污分流工程目前仍大多局限在做截排水溝上。雖然水溝的收、截能力都可以按要求設(shè)計，但保障率太低，且修建與維護(hù)通常都非常困難，尤其是當(dāng)固體廢物堆場設(shè)置在山區(qū)，交通不便利，材料運(yùn)輸不易的情況下，出現(xiàn)事故得不到及時搶修，后期維護(hù)工作難以保障。水溝沿線只要任一處有少量垮塌就可能導(dǎo)致全線的導(dǎo)排能力崩潰。因此，從工程角度上看，截排水溝無法承擔(dān)像安全排洪等高保障性要求的工作，這也就導(dǎo)致清污分流無法從規(guī)范和技術(shù)層面上受到重視，僅能作為輔助性工程。

2 清污分流工程優(yōu)化建議

針對上述3個方面存在的問題，導(dǎo)致固廢堆場的清污分流實(shí)際效果非常不理想。為了進(jìn)一步保障固體廢物堆場的安全與環(huán)保效果，筆者結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)提出，首先，有關(guān)部門應(yīng)盡快進(jìn)一步完善相關(guān)規(guī)范，對清水?dāng)r截、污水收集，以及防洪指標(biāo)進(jìn)行分開設(shè)立，為后續(xù)工程發(fā)展提供指引。其次，將多溢流口分流池與“路溝結(jié)合”技術(shù)相結(jié)合，通過技術(shù)提升，解決污水調(diào)節(jié)池（庫）溢洪道設(shè)置與清污分流工程截排水溝保障率低的問題。

2.1 標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定

如前所述，清污分流中的清水?dāng)r截和污水收集兩個標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際屬于環(huán)保防護(hù)要求，而防洪標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)施安全防護(hù)的底線要求。3個標(biāo)準(zhǔn)只要設(shè)置合理，就能各司其職，既有區(qū)別，又相互聯(lián)系，為實(shí)際工程提供可靠的指導(dǎo)與要求。

清水?dāng)r截標(biāo)準(zhǔn)和污水收集標(biāo)準(zhǔn)兩者分開設(shè)立，既可以針對不同的工程取得最優(yōu)工程投資效益，還可以控制或評估超過該標(biāo)準(zhǔn)后清污混流的風(fēng)險。因?yàn)殡S著雨水的增大，固體廢物堆場內(nèi)污水區(qū)域受前期雨水的清洗而降低污染特性，污染風(fēng)險也會隨之逐步降低。只要標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定合理，即使最終超標(biāo)混流，混流的污染風(fēng)險也是可控和可接受的。當(dāng)混流的環(huán)保問題得到解決，就只剩下防洪的安全問題了，而這是目前我國成熟的防洪標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)解決了的問題。因此，目前相關(guān)部門亟須在相關(guān)規(guī)范中新增清水?dāng)r截標(biāo)準(zhǔn)和污水收集標(biāo)準(zhǔn)，使環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)與安全標(biāo)準(zhǔn)相互協(xié)調(diào)，以最小的工程代價達(dá)到較高的環(huán)境防護(hù)效果。

通過現(xiàn)有工程實(shí)踐，建議標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定從以下3個方面來考慮。1）堆存的固體廢物性質(zhì)可以按危險廢物、生活垃圾、一般工業(yè)固廢Ⅱ類和一般工業(yè)固廢Ⅰ類來區(qū)分。2）堆場下游環(huán)境可以從環(huán)境敏感性、環(huán)境容量等方面來綜合考慮。3）考慮堆場清水?dāng)r截面積與污水收集面積的比例。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，考慮到通常山谷型固體廢物堆場周邊會有更大清水匯流面積，平原型廢物堆場基本沒有周邊清水匯流面積，傍山型廢物堆場的清水匯流面積則居中，因此主要以山谷型、傍山型和平原型來區(qū)分，凹地型堆場則可以根據(jù)外部匯水情況匹配成山谷型或平原型。但具體工程需要根據(jù)實(shí)際情況判斷。

針對防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，可以參考近年來暴雨災(zāi)害的變化趨勢、經(jīng)濟(jì)形勢及人民群眾的環(huán)境保護(hù)需求設(shè)定?？紤]到近年來頻發(fā)超100年一遇的暴雨災(zāi)害，且目前國家環(huán)境保護(hù)政策形勢日趨嚴(yán)格，民眾對美好環(huán)境的需求也日益提高，建議可初步把防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)定為50年一遇、100年一遇、200年一遇三級。再通過對以上3個方面形成的選擇矩陣來決定防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，具體可以參考表1。

表1 防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)選擇矩陣

2.2 多溢流口分流池的應(yīng)用

根據(jù)多個項目的實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)在污水收集系統(tǒng)的末端設(shè)置1個多溢流口分流池用于連接污水收集導(dǎo)排溝與調(diào)節(jié)池可以有效地解決溢流帶來的環(huán)保與安全的沖突問題。多溢流口分流池通常不少于2個溢流口，其中1個溢流口按污水收集標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，把收集的污水分流到調(diào)節(jié)池中，該溢流口配備調(diào)節(jié)池水位聯(lián)動閥門，當(dāng)調(diào)節(jié)池水位上漲達(dá)到安全限制高度，則自動關(guān)閉閥門污水不再進(jìn)入調(diào)節(jié)池；另外1個是外排溢流口，用于溢流超過收集標(biāo)準(zhǔn)的洪水，當(dāng)洪水超過污水收集標(biāo)準(zhǔn)，或調(diào)節(jié)池中水位已經(jīng)達(dá)到安全限制，則通過外排溢流口直接外溢，防止其沖擊調(diào)節(jié)池中已經(jīng)蓄存的污水。此時，外溢的洪水在設(shè)定污水收集標(biāo)準(zhǔn)時就已考慮濃度達(dá)標(biāo)性或環(huán)境可承受性，從而達(dá)到了安全與環(huán)保協(xié)調(diào)統(tǒng)一的目的。

2.3 “路溝結(jié)合”技術(shù)的應(yīng)用

近年來，筆者在多個山區(qū)工程上應(yīng)用了“路溝結(jié)合”技術(shù)，即直接將施工道路的路面作為排水溝，路溝合一，僅在道路的一側(cè)保留一條小淺溝。日常小雨時，收截的清污水走側(cè)邊小溝，保障路面通暢不受水淹，方便通行；一旦遭遇洪水，則路面全斷面過水，充分利用了路面寬度，形成全路面的寬淺水溝。此時，如遇邊坡崩塌堵塞過水?dāng)嗝妫梢杂寐膸焦こ誊囕v搶修，確保排水的可靠性。

“路溝結(jié)合”技術(shù)解決了施工工作面、材料運(yùn)輸、攔截導(dǎo)排效果和后期維護(hù)通行的問題。目前，“路溝結(jié)合”技術(shù)已在多個南方多雨山區(qū)項目上發(fā)揮了良好的效果，從根本上解決了原截洪溝保障性低，現(xiàn)行尾礦庫規(guī)范不認(rèn)可采用截洪溝作為排洪設(shè)施的問題?！奥窚辖Y(jié)合”方案具體形式見圖1。

圖1 “路溝結(jié)合”方案具體形式（單位：mm）

通過將多溢流口分流池與路溝結(jié)合技術(shù)聯(lián)合使用，可以形成一整套清污分流系統(tǒng)，既能保證清水?dāng)r截或污水收集的效率與可靠性，還能進(jìn)一步解決調(diào)節(jié)池已存蓄污水外溢的環(huán)境風(fēng)險；既保證了固體廢物堆場污水源頭減量，同時又能明顯提高固體廢物堆場的安全性。

3 結(jié)論

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是國家確定的重要技術(shù)法規(guī),是基本建設(shè)和技術(shù)改造工程進(jìn)行勘察、設(shè)計、施工和驗(yàn)收的重要依據(jù),是組織現(xiàn)代化工程建設(shè)和技術(shù)管理的重要手段。一項標(biāo)準(zhǔn)的制定，既要有相關(guān)技術(shù)支撐，又要體現(xiàn)法律法規(guī)的指引性功能，最終實(shí)現(xiàn)工程項目安全與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。我國目前固廢填埋總量巨大，各類堆場眾多，如何保證堆場的安全性與環(huán)保性協(xié)調(diào)統(tǒng)一意義重大。

一個規(guī)范合適、技術(shù)成熟的清污分流體系不但可以從源頭上減少污水產(chǎn)生量，而且能從根本上緩解堆場的安全壓力。因此，建議盡早考慮清水?dāng)r截標(biāo)準(zhǔn)與污水收集標(biāo)準(zhǔn)的差異化設(shè)定，促進(jìn)固體廢物安全填埋項目能夠更好地統(tǒng)籌安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)三位一體要求，在更低的成本下，達(dá)到更高的保障標(biāo)準(zhǔn)。同時，經(jīng)過多個實(shí)踐證明，將多溢流口分流池與“路溝結(jié)合”技術(shù)等工程措施聯(lián)合應(yīng)用，可以形成一套運(yùn)行良好的清污分流系統(tǒng)，極大地改善了采用截排水溝進(jìn)行清污分流保障性不足的問題，值得在類似項目中推廣。