中蘭環(huán)??萍脊煞萦邢薰緩V東省固廢危廢污染隔離防滲系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心,淮北市重點工程建設(shè)管理局
作者:趙文閥,孫 力,厲江鋒,劉青松,葛 芳,陳 瑞,郵箱:644686051@qq.com
淮北市東湖垃圾填埋區(qū)原是低洼的采煤沉陷區(qū),后由于人工取土燒磚形成大片坑塘。2004—2009 年作為淮北市城市生活垃圾的主要堆放場,占地面積約1.2×105m2,垃圾堆置深度為1.7~7.2 m,平均堆置深度3.4 m,垃圾堆放量約4.4×105t,已嚴重污染周邊環(huán)境,是2017 年中央環(huán)保督察項目。根據(jù)《淮北市城市總體規(guī)劃》,東湖水域?qū)⑴c中湖及南湖(為遠期城市取水水源點)通過岱河連通。本項目垃圾填埋區(qū)位于遠期規(guī)劃的東湖濕地公園東南角位置,如果垃圾堆場不加以整治,還會嚴重影響周邊環(huán)境生活用水水質(zhì),對淮北市人民生活飲用水安全造成隱患,同時成為嚴重制約東湖景區(qū)規(guī)劃的影響因素。
項目于2019 年開始建設(shè)運行,2020 年11 月順利通過驗收。項目采用“垂直防滲工程+存量垃圾開挖篩分資源化利用”的主體工藝,實現(xiàn)污染有效阻隔、資源再利用、徹底消除污染源及其鄰避效應(yīng)等多重效益,恢復(fù)周邊環(huán)境安全及土地利用價值?;幢笔袞|湖存量垃圾填埋區(qū)現(xiàn)狀示意見圖1。
圖1 淮北市東湖存量垃圾填埋區(qū)現(xiàn)狀示意Figure 1 Current situation schematic of stock garbage landfill area of East Lake in Huaibei City
作為全國首個敏感源周邊存量垃圾治理項目先后獲得了中國城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會“2020 年環(huán)衛(wèi)行業(yè)入選案例”“2021 年環(huán)衛(wèi)行業(yè)示范案例”和E20 環(huán)境平臺“2021 年土壤修復(fù)推薦案例”。
(1)垂直防滲工程。垂直防滲技術(shù)原理是根據(jù)填埋場的工程、水文地質(zhì)特征,將密封層建在填埋場的周圍,利用填埋場底部的天然隔離層,將密封層構(gòu)筑在上方,形成不透水的整體帷幕,從而達到阻隔污染物的作用(圖2)。項目垂直防滲沿垃圾堆體環(huán)場邊線布置,結(jié)合環(huán)庫區(qū)圍隔堤斷面情況進行施工形成全封閉結(jié)構(gòu)。垂直防滲結(jié)構(gòu)采用Φ850 三軸水泥-膨潤土攪拌樁,垂直防滲水泥土攪拌樁中心軸線總長度約為1 496 m,總面積13 121 m2,平均深度8.8 m。
圖2 垂直防滲工程Figure 2 Vertical seepage control works
(2)存量垃圾篩分系統(tǒng)。項目設(shè)計兩條篩分處理系統(tǒng),單線處理能力1 000 t/d,日處理量2 000 t,垃圾開采前需確定存量垃圾的腐熟程度,若有機物降解不完全需進行注氣和導(dǎo)排,短時間內(nèi)將填埋場內(nèi)的厭氧狀態(tài)轉(zhuǎn)換成好氧狀態(tài),篩分工藝流程見圖3。
圖3 篩分系統(tǒng)工藝流程Figure 3 Process flow of screening system
開采后的存量垃圾經(jīng)晾曬符合篩分要求后進入篩分系統(tǒng),經(jīng)各級篩分及分選設(shè)備后得到4 類篩分產(chǎn)物,進行資源化利用或處置。篩上輕質(zhì)物(5.44×104t,約占10%~20%)送入垃圾焚燒廠焚燒處置;篩下腐殖土(2.71×105t,約占50%~70%)經(jīng)檢測合格后送至淮北市生活垃圾填埋場填埋處置;無機骨料(6.68×104t,約占15%~25%)就地回填;金屬(5.3×103t,約占1%~2%)送至金屬回收公司回收利用。
(3)主要污染控制措施。①現(xiàn)場主要處理來自滲濾液收集池中的滲濾液、堆體開挖過程開挖滲濾液、垃圾分選過程產(chǎn)生的少量滲濾液,項目處理滲濾液總量達2.0×105t?,F(xiàn)場滲濾液經(jīng)抽提泵、輸送管輸送至?xí)捍娉兀焕_挖、篩分過程產(chǎn)生的滲濾液經(jīng)收集邊溝收集后利用滲濾液輸送管輸送至?xí)捍娉?。暫存池中的滲濾液經(jīng)預(yù)處理后,采用“生物處理+DTRO”相結(jié)合的工藝處理后達標(biāo)排放。②現(xiàn)場對存量垃圾開挖、轉(zhuǎn)運及篩分全過程分段采取控臭措施。存量垃圾開挖、轉(zhuǎn)運部分,采用“工藝控臭+藥劑除臭”的控制措施,通過控制開挖作業(yè)面積、及時覆蓋等措施,從源頭減少臭氣散逸;同時結(jié)合移動風(fēng)炮噴灑生物除臭劑進行開放區(qū)域的控臭。對于篩分作業(yè)區(qū)域,篩分車間采用負壓除臭的工藝,臭氣經(jīng)除臭系統(tǒng)收集處理后達標(biāo)排放。
(1)淮北市東湖存量垃圾治理項目是全國首個敏感源周邊存量垃圾治理項目,項目鄰近水源、污染嚴重、治理難度大,其成功實施為敏感源周邊存量垃圾治理提供了新的思路。
(2)涉及內(nèi)容廣,建設(shè)標(biāo)準高。項目工程量大、施工期較長,歷時18 個月;施工涉及內(nèi)容廣、專業(yè)多,主要包含開挖區(qū)垂直防滲、作業(yè)區(qū)附屬設(shè)施建設(shè)、作業(yè)區(qū)篩分設(shè)施建設(shè)、垃圾開挖、垃圾篩分、篩出物外運等。通過專業(yè)的技術(shù)及完善的管理體制,高標(biāo)準、高質(zhì)量完成項目。
(1)存量垃圾和污染土壤清理完成后,對開挖場地土壤進行檢測,符合場地再利用標(biāo)準要求后,開展開挖區(qū)土方回填及復(fù)綠修復(fù)工作。將自建建構(gòu)筑物、篩分設(shè)備、硬化地面等拆除后,對場地進行撒草復(fù)綠。
(2)項目可為存量垃圾規(guī)范化治理提供理論和實踐借鑒,尤其是為我國敏感源周邊存量垃圾治理過程環(huán)境保護提供有效參考。
(1)經(jīng)濟效益:項目總額7 337.60 萬元,項目所在地將成為東湖濕地公園一角,場地徹底治理,有效恢復(fù)了土地利用價值,具有潛在商業(yè)開發(fā)價值。
(2)環(huán)境效益:開挖前通過構(gòu)建垂直防滲系統(tǒng),有效阻隔污染遷移擴散,避免了治理過程中對周邊水系及地下水、土壤造成的二次污染。將垃圾全量開挖篩分,徹底消除了填埋場對東湖水系、土壤及周邊環(huán)境的潛在污染風(fēng)險。目前項目所在地(面積約1.2×105m2)已進行綠化,可通過綠色植物光合作用發(fā)揮碳減排的作用。項目從源頭杜絕填埋氣體產(chǎn)生、進行場地生態(tài)修復(fù),實現(xiàn)碳減排和固廢治理減污與降碳同步,協(xié)同增效效果顯著。
(3)社會效益:填埋場位于淮北市城市規(guī)劃發(fā)展的重要位置,項目的實施徹底消除了其對周邊環(huán)境帶來的鄰避效應(yīng)。未來填埋場建設(shè)成為生態(tài)公園,提高了城市地位和當(dāng)?shù)厝罕姷纳顥l件,改善了城市的投資環(huán)境。