基于環(huán)境影響的填埋場開挖篩分策略與實踐分析

摘要：在無廢城市、垃圾零填埋等政策的引導下，城鎮(zhèn)生活垃圾的處理方式逐漸由填埋轉(zhuǎn)為焚燒，有大量填埋場需作封場處理。開挖篩分作為填埋場封場修復的常用手段，能使修復后的填埋場用地被最大化開發(fā)利用。然而，實施開挖篩分工程對周邊環(huán)境的影響較大，易造成地下水污染、臭氣污染、噪聲污染等環(huán)境問題，這也是開挖篩分方案論證前期環(huán)評不易通過的主要原因。基于此，提出一種規(guī)范化的填埋場開挖篩分策略與實踐方法，旨在最大限度減少填埋場開挖篩對周圍環(huán)境的影響。該方法先劃分填埋場開挖區(qū)域，通過注氣井和抽氣井對陳腐垃圾堆體進行原位好氧穩(wěn)定化預處理，然后設(shè)置陳腐垃圾開挖量、作業(yè)時間，在開挖區(qū)域內(nèi)使用封閉運輸車運送陳腐垃圾至篩分車間，最后使用不同設(shè)備并結(jié)合人工篩選方式對陳腐垃圾進行篩分處理。為降低填埋場垃圾開挖和篩分對環(huán)境的影響，使用除臭劑控制異味。實踐表明，該方法在前期使用好氧預處理，顯著提高了堆體內(nèi)的氧氣含量，降低了甲烷含量，有效提升了垃圾堆體的穩(wěn)定性，為整個開挖篩分工程奠定堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：環(huán)境影響；填埋場；陳腐垃圾；篩分策略；實踐分析

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）01-0-04

Analysis of Excavation and Screening Strategies and Practices for Landfills Based on Environmental Impact

Abstract： Under the guidance of policies such as waste-free cities and no landfill， the treatment of urban household waste has gradually shifted from landfill to incineration， and a large number of landfills need to be sealed off. Excavation and screening， as a common method for landfill closure and repair， can maximize the development and utilization of the repaired landfill land. However， the implementation of excavation and screening projects has a significant impact on the surrounding environment， which can easily cause environmental problems such as groundwater pollution， odor pollution， and noise pollution. This is also the main reason why the environmental impact assessment in the early stage of excavation and screening scheme demonstration is not easy to pass. Based on this， a standardized landfill excavation screening strategy and practical method is proposed， aiming to minimize the impact of landfill excavation screening on the surrounding environment. This method first divides the excavation area of the landfill site， and performs in-situ aerobic stabilization pretreatment on the aged garbage heap through injection and extraction wells. Then， the excavation volume and operation time of the aged garbage are set， and a closed transport vehicle is used to transport the aged garbage to the screening workshop in the excavation area. Finally， different equipment and manual screening methods are used to screen and treat the aged garbage. To reduce the impact of excavation and screening of landfill waste on the environment， deodorizers are used to control odors. Practice has shown that this method significantly increases the oxygen content and reduces the methane content in the waste heap by using aerobic pretreatment in the early stage， effectively improving the stability of the waste heap and laying a solid foundation for the entire excavation and screening project.

Keywords： environmental impact; landfill site; stale garbage; sieving strategy; practical analysis

城市化進程的加快導致生活垃圾填埋場問題日益凸顯，這些填埋場不僅占用寶貴的土地資源，還可能污染周邊環(huán)境，進而影響城市居民的生活質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展進程。近年來，我國積極號召建設(shè)“無廢城市”，提倡“垃圾零填埋”，各省市相繼開展填埋場封場修復工程。開挖篩分是填埋場修復的主要手段之一，其優(yōu)勢在于修復后的場地無須持續(xù)運營管理，且能實現(xiàn)土地的高度開發(fā)利用，后期收益較高。需要注意的是，開挖篩分過程不僅面臨垃圾成分復雜、含水量高等挑戰(zhàn)，還存在不容忽視的環(huán)境風險，如地下水污染、臭氣污染及噪聲污染等。因此，規(guī)范化、標準化的填埋場開挖篩分策略與實踐方法的提出成為亟待解決的關(guān)鍵問題[1]。制定精準的開挖篩分策略，優(yōu)化篩分設(shè)備與技術(shù)，強化環(huán)境監(jiān)測與管理，對于推動填埋場的綠色、低碳治理具有重要意義。在此背景下，結(jié)合具體的實踐案例，探討基于環(huán)境影響的填埋場開挖篩分策略。

1 填埋場開挖篩分策略與實踐

1.1 基于環(huán)境影響的填埋場原位好氧穩(wěn)定化預處理

考慮填埋場開挖篩分的環(huán)境影響，對填埋場進行原位好氧穩(wěn)定化預處理。在填埋場內(nèi)設(shè)置注氣井和抽氣井，向堆體內(nèi)注入空氣，并將反應(yīng)生成的垃圾填埋氣體抽取出來[2]，促進其中的好氧微生物對垃圾進行降解，使填埋場的垃圾堆體達到穩(wěn)定狀態(tài)。

根據(jù)填埋場的實際情況，將填埋場劃分為面積大致相等的4個區(qū)域，先對其中的2個區(qū)域進行好氧預處理，然后對剩余的2個區(qū)域進行好氧預處理，盡可能縮短治理周期。為了向填埋場提供充足的空氣，施工時需將3.5 m長的注氣鋼管（標準鋼管）或1～15 m的注氣鋼管（彈性鋼管）按照網(wǎng)格形式排列打入填埋場，鋼管之間間隔為5～6 m（最大10 m）。

待開挖區(qū)域經(jīng)好氧預處理5～7 d后，可以大大減少易降解的有機污染物，并進一步降低填埋物質(zhì)含水率，這有利于之后的處理過程。此外，經(jīng)過好氧預處理的待開挖區(qū)域垃圾能在更長的一段時間（約6周）內(nèi)保持好氧狀態(tài)。

1.2 填埋場開挖方法

垃圾堆體開挖前，應(yīng)根據(jù)前期調(diào)查得到的垃圾堆體體積、深度、成分特性等制定作業(yè)單位及單元開挖計劃，施工時宜分層、分單元進行開挖，開挖時應(yīng)確保堆體穩(wěn)定情況能夠滿足施工要求。

開挖實施要點如下。第一，在填埋場表面開挖排水溝，將雨水引流至填埋場外。第二，在開挖面四周及堆體內(nèi)部挖設(shè)排水溝，四周排水溝深度為3 m，堆體內(nèi)排水溝濃度為2 m，且縱橫交錯，設(shè)置間距為15～30 m。四周排水溝與內(nèi)部排水溝之間均相互連通，將坑內(nèi)水匯于設(shè)置開挖面邊緣的集水井（1 m×1 m×3 m），用水泵將集水井內(nèi)的垃圾滲濾液抽排至市政污水廠進行處理。降水水位標高按開挖坑底以下約1 m控制，確?；觾?nèi)不被水浸泡。第三，遇降雨天氣要用土工編織復合膜或高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，HDPE）膜覆蓋堆體，防止雨水滲入堆體內(nèi)部。第四，有序分層開挖，每層開挖面控制在2.0～2.5 m。第五，開挖作業(yè)采取機械開挖，作業(yè)坑按1∶1比例放坡，根據(jù)坑的深度計算上口位置，以基坑為中心向三面挖掘陳腐垃圾，一面預留30°坡道，供挖掘機行走。第六，當挖掘到一定深度時，修建12 m×6 m的工作平臺，供挖掘機回轉(zhuǎn)大臂、行走用。挖掘機在此平臺上進一步下挖，直至挖掘到原土層。實施開挖前，需準備好垃圾晾曬堆場，及時組織車輛清運至篩分車間。

1.3 垃圾篩分處理

在對填埋場開挖的基礎(chǔ)上，對挖掘出來的陳腐垃圾進行篩分處理，其工藝流程如圖1所示。

在陳腐垃圾篩分工藝流程中，將開挖后得到的陳腐垃圾先晾曬5 d左右，使含水率大幅下降，然后通過皮帶輸送到滾筒篩內(nèi)。滾筒篩對陳腐垃圾進行過篩后，人工分選篩上物中的可燃物（如較難降解的塑料、橡膠、紙品等）和無機骨料。

對于篩下物，通過圓盤篩篩分出其中的腐殖土，剩余篩下物中同樣可見少量可燃物和無機骨料，故再次使用磁選機分選出篩下物中的金屬，使用風選機分選出可燃物塑料，最終剩余小粒徑的無機骨料。

經(jīng)過上述工藝流程，陳腐垃圾被篩分為可燃物、金屬、腐殖土及無機骨料4類?？扇嘉镄柰膺\至焚燒廠統(tǒng)一處置，金屬通常作為可回收物再次利用。需注意的是，篩分出的無機骨料需開展預處理，即向無機骨料中添加專門的固化材料，使其具備一定的力學性能，同時實現(xiàn)對土壤中的重金屬及其他有毒有害成分的固化處理。處理后檢測符合《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 36600—2018）中的相關(guān)要求即可原址回填。

垃圾腐殖土含有豐富的有機質(zhì)和植物營養(yǎng)元素，可作為綠化營養(yǎng)土培植花草樹木。腐殖土作為綠化種植土時，如果重金屬超標，需采用土壤淋洗技術(shù)清理其中的重金屬[3]。

1.4 基于環(huán)境影響的垃圾填埋場開挖篩分過程異味控制方法

填埋場陳腐垃圾在開挖和篩分過程中均伴隨著異味，其主要來源于陳腐垃圾中有機物的厭氧分解。為減小填埋場開挖和篩分過程對周圍大氣環(huán)境的影響，需要對過程中的異味進行控制。工程實踐中常見的措施有3種：第一，加強垃圾收運力度，增加垃圾收集設(shè)施；第二，在作業(yè)時對作業(yè)面噴灑生物除臭劑，噴灑劑量為5 kg/m3；第三，在廠區(qū)周圍采用移動式的高壓噴霧風炮除臭系統(tǒng)。

2 實踐分析

某垃圾填埋場的占地面積約為25 000 m2，修復垃圾治理總量約為30萬m3。該填埋場內(nèi)陳腐垃圾填埋時間超過16年，陳腐垃圾以生活垃圾為主，使用本研究提出的方法對該填埋場進行開挖篩分處理，驗證該方法的實際應(yīng)用效果。

該項目堆體內(nèi)的常規(guī)氣體檢測結(jié)果如圖2所示。好氧時間是5 d，鋼管之間的距離為8 m。結(jié)果表明，采用本研究提出的方法顯著提高了堆體內(nèi)的氧氣含量，并降低了甲烷含量，有效提升了垃圾堆體的穩(wěn)定性，為整個開挖篩分工程奠定堅實的基礎(chǔ)。

此外，項目方案配套了2條篩分生產(chǎn)線，單條生產(chǎn)線日處理規(guī)模為1000 m3/d，最終篩分周期為146 d。

經(jīng)全量篩分后，產(chǎn)生腐殖土16.5萬m3、無機骨料6萬m3、輕質(zhì)篩上物7.5萬m3。實踐結(jié)果表明，本研究提出的方法在處理陳腐垃圾開挖篩分方面具有較高的效能，能夠有效降低垃圾堆體開挖對周邊環(huán)境造成的影響。

3 結(jié)論

填埋場開挖篩分策略的制定與實施，對于減輕環(huán)境污染、釋放土地資源、促進城市可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。通過科學合理的篩分技術(shù)和嚴格的環(huán)境管理，可以有效提升填埋場治理效率，降低生態(tài)風險。然而，填埋場開挖篩分仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如技術(shù)瓶頸、資金限制、公眾接受度等。未來，應(yīng)進一步加大技術(shù)研發(fā)力度，優(yōu)化篩分工藝，提高資源回收利用率，同時加強政策引導與公眾參與，形成合力，推動填埋場治理工作的深入開展。

參考文獻

1 劉超然，江文琛，張海靜，等.華東地區(qū)非正規(guī)垃圾填埋場開挖篩分治理工程案例分析[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2024（1）：14-20.

2 鄭 偉.蘇州某非正規(guī)垃圾填埋場開挖篩分治理過程中的異味控制措施[J].價值工程，2024（3）：22-24.

3 李 明，許 蕾，郭昱鋒.非正規(guī)垃圾填埋場篩分處置工程二次污染防治研究[J].廣東化工，2022（23）：155-156.