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特稿︱張益:垃圾填埋場治理的實施方案和技術要點(2021年版)

分類:環聯生態 > 專家專欄    發布時間:2021年6月15日 21:53    作者:固廢觀察公眾號    文章來源:固廢觀察公眾號



















垃圾填埋場治理的實施方案主要包括整形、覆蓋、治水、導氣、阻隔、綠化、監測等內容,其中治水、導氣和監測等是中長期的工作。如需要進行場地開發利用或因其它原因需要進行異位治理時,實施方案中還將根據需要增加開挖、篩分、外運、修復、評估、開發利用等內容。具體的方案選擇應根據垃圾堆體的面積、高度、形狀、環境影響狀況、安全性、原有設施情況、土地利用規劃等因素,經技術、環境和經濟綜合比較后確定。

01 治理工程的投資規模







垃圾填埋場作為生活垃圾末端主要處置方式,一直在城鄉生活垃圾處理中發揮著不可或缺的重要作用,但同時也存在著許多短板和痛點,特別是近年來逐步進入成熟期的老舊填埋場和大量簡易的非正規填埋場的綜合治理問題。

老舊和非正規填埋場不僅存在惡臭擾民、溫室效應、甲烷爆炸等主要由填埋氣體引發的污染與安全隱患,而且其占地面積大、滲濾液污染重、土地利用價值低、堆體穩定性差等突出問題也亟待解決。另外,填埋堆體自然降解過程緩慢,潛在的污染可能持續50年以上,這個漫長的降解過程嚴重制約了垃圾填埋場的有效治理和高效利用,也給周邊土地的生態環境和開發利用帶來了諸多問題。

根據2017年住建部非正規垃圾堆放點排查整治信息系統數據,全國非正規堆放點達27276個,數量非常巨大,如果按三分之一的堆放點需要治理、平均每個堆放點的治理費用3000萬元進行估算,僅非正規填埋場治理的投資規模至少可達3000億元,加上老舊垃圾填埋場的治理費用,垃圾填埋場治理總的投資規模將達4000億元以上。



02

實施方案的頂層設計







開展垃圾填埋場治理首先要對其進行系統的頂層設計,也就是要根據規劃和需求來因地制宜的研究確定垃圾填埋場治理后的基本用途,可能的用途方式主要包括以下7種形式:一是封場整治,二是污染治理,三是擴容改造,四是飛灰填埋,五是主題公園,六是園區建設,七是場地開發利用。不同的用途方式將決定不同的技術路徑和治理方案。

在上述7種形式中,前6種主要為原位治理形式,第7種主要為異位治理形式,在比較和選擇垃圾填埋場的治理方案時,需要綜合比較堆體陳舊垃圾出路、土地屬性和規劃要求、場址土地利用價值、二次污染控制難易、工程投資大小、治理工期長短等因素,當選擇異位治理形式時尤其應十分謹慎的做好周全考慮。

通常來說,垃圾填埋場治理需開展場地調查、風險評估、可研編制、工程設計、項目建設、運營管理、監測監管等階段,每個階段都很重要,目前都有政策、法規和標準等作為開展的依據或支撐,相應的技術路線和實施方案也都已比較成熟,在國內外也有很多成功案例可供借鑒。

就核心的垃圾填埋場治理的實施方案來說,主要包括以下7個部分的基本內容:一是整形、二是覆蓋、三是治水、四是導氣、五是阻隔、六是綠化、七是監測等,其中治水、導氣和監測等都是中長期的工作。如需要進行場地開發利用或因其它原因需要進行異位治理時,實施方案中還將根據需要增加開挖、篩分、外運、修復、評估、開發利用等內容。

實施方案的選擇,應根據填埋區垃圾堆體的面積、高度、形狀、環境影響狀況、安全性、原有設施情況、土地利用規劃等因素,經技術、環境和經濟綜合比較后確定。



03

整形方案的技術要點







整形方案的技術要點:坡度適宜、堆體穩定、土方平衡。

坡度適宜:整形后的垃圾堆體邊坡坡度原則上不宜大于1:3,當邊坡高度大于10米時應設置邊坡臺階,平臺寬度不宜小于3米。另外,堆體頂部應留有從中間向四周的坡度,并考慮沉降因素防止形成倒坡。

堆體穩定:設計整形方案必須進行堆體穩定性驗算,為確保堆體和邊坡的穩定安全,必要時可采取適當的加固和防護措施。

土方平衡:在滿足邊坡坡度和堆體穩定的條件下,整形方案應盡量減少邊坡的挖方量和填方量,且做到土方量的基本平衡。



04

覆蓋方案的技術要點







覆蓋方案的技術要點:做好由排氣層、防滲層、排水層、綠化土層組成的覆蓋系統。

排氣層:可選擇連續排氣層或網狀排氣盲溝,對于產氣量較大的垃圾堆體可選擇連續排氣層,對于產氣量較小或已覆蓋土層的垃圾堆體可選擇網狀排氣盲溝。

防滲層:可選用人工防滲材料,也可選用天然黏土。

排水層:可選擇碎石結構或復合土工排水網,堆體頂部可選用碎石結構,堆體邊坡宜選用復合土工排水網。

綠化土層:由上部營養土層和下部普通土層組成,總厚度不宜小于500厘米,其中營養土層厚度不宜小于150厘米。




05

治水方案的技術要點







治水方案的技術要點:攔得住、排得出、能達標。

攔得?。?/span>在填埋場周邊應設置截洪溝,在堆體頂面及邊坡應設置表面雨水溝,不滿足要求或已受損的應改建,沒有的應新建。

排得出:如垃圾堆體內部滲濾液水位過高,或場底滲濾液導排不暢通,可在垃圾堆體上設置垂直導排井抽排滲濾液。

能達標:對原有滲濾液處理設施有效利用,對有缺陷的處理設施提標改造,對無法提標改造的設施實施重建或增加應急處理設施,并根據滲濾液水質變化調整運行參數,以確保水質達標排放。



06

導氣方案的技術要點







導氣方案的技術要點:導排利用、安全排放。

導排利用:應設置填埋氣體導排設施,可根據堆體情況和特點選擇采用垂直導排井、水平導排盲溝或井溝混合導排系統,具備條件時應優先考慮對填埋氣體進行利用。

安全排放:對于無氣體利用設施、主動導排收集的填埋氣體應經火炬燃燒后排放。在填埋氣體集中處理和利用設備停運后,應檢查導排井或盲溝確認無甲烷氣體產生時方可封閉。



07

阻隔方案的技術要點







阻隔方案的技術要點:在必要時實施適宜的垂直防滲措施。

當發現下述3種情況之一時,應在垃圾堆體周邊或局部區域實施垂直防滲措施,一是填埋場周邊存在填埋氣體地下遷移現象,二是填埋區場底防滲層破損較嚴重,三是填埋區地下水水位接近或超過場底防滲層。

  垂直防滲方案應根據垃圾堆體周邊地下不透水層深度、不透水層上部各地質構造層特性以及垃圾堆體周邊地面設施情況等因素經技術經濟比較后確定。

  當垃圾堆體周邊10米范圍內有建筑物,且填埋氣體存在地下遷移可能時,在建筑物與垃圾堆體之間應設置地下連續墻。

  當垃圾堆體周邊10米范圍內無建筑物,或填埋氣體沒有地下遷移可能時,可選擇攪拌樁或高壓噴漿等垂直防滲方案。



08


綠化方案的技術要點







綠化方案的技術要點:封場綠化、植被恢復。

封場綠化和植被恢復方案,應根據當地氣候、經濟、周圍景觀、植物生長特點、封場后土地利用規劃等情況確定。

用作營養土層的有機質含量、水分、通氣性、鹽堿性等宜符合所選植物種植的土壤要求,必要時可進行人工配制。

封場綠化應選擇抗逆性強、適應垃圾填埋場環境條件、生長穩定的植物,垃圾堆體上宜選淺根植物,邊坡上宜選用有護坡作用且防沖刷能力強的植物。

植被恢復包括花灌木、綠籬植物、觀葉灌木和地被植物等的選擇。其中花灌木應選擇花期長、生長健壯、繁茂和便于維護管理的品種,綠籬植物和觀葉灌木應選擇萌芽力強、枝葉繁茂、耐修剪的品種,地被植物應選擇生長強勢、覆蓋率高、病蟲害少、綠色期長和耐修剪的種類。

悉尼公園前身是工業遺留和填埋場




09

監測方案的技術要點







監測方案的技術要點:對填埋場及周邊的水環境、場區水位、堆體沉降、填埋氣體、滲濾液排放水量和水質等進行定期或連續監測。

垃圾填埋場封場后應對地下水、地表水、場區大氣和填埋場水位進行定期監測,監測頻次不宜小于每年2次,各項監測指標不宜少于2項。同時應對垃圾堆體沉降進行定期觀測,封場后3年內,每月觀測一次,封場3年后每半年觀測一次,直至堆體穩定。

  封場后設有滲濾液處理設施的,應對滲濾液排放主要污染物和排放水量進行連續監測。封場后垃圾滲濾液直接排入城市污水管網或污水處理廠的,應對排放水量進行連續監測,對主要污染物濃度進行定期監測。

  封場后填埋氣體直接排入大氣的,應定期監測填埋氣體的成分。封場前垃圾堆體邊界外存在地下填埋氣體遷移現象的,在氣體遷移的一側應設置填埋氣體遷移監測井。垃圾堆體邊界外附近建筑物室內和填埋氣體處理利用車間內應設置甲烷的監測設施,填埋氣體抽氣設備進氣管上應設置含氧量監測設施。

當發生裂縫、溝坎、凹坑、空洞等不均勻沉降時,應及時進行填補修復,以避免堆體上存水、漏水和漏氣現象發生。



總之,垃圾填埋場治理應按照國家發改委和住建部在《“十四五”城鎮生活垃圾分類和處理設施發展規劃》中提出的要求,規范有序開展填埋設施封場治理,著重做好堆體邊坡整形、滲濾液收集導排、堆體覆蓋、植被恢復、填埋氣收集處理設施建設。加強日常管理和維護,對封場填埋設施開展定期跟蹤監測。鼓勵采取庫容騰退、生態修復、景觀營造等措施推動封場整治。



作者:張益,教授級高工,住建部科技委員會委員、國家環境保護專業技術領軍人才、中國戰略性新興產業環保聯盟理事長、上海環聯生態科技有限公司董事長。


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