馮 猛,楊再興,莊勝佳
(浙江博世華環(huán)??萍加邢薰荆憬?杭州 310015)
某小型垃圾填埋場從20世紀(jì)90年代投入使用,主要用于處理附近集鎮(zhèn)產(chǎn)生的生活垃圾,為山地型簡易垃圾堆場,未設(shè)置防滲系統(tǒng)和滲濾液處理系統(tǒng)等環(huán)保設(shè)施,對周邊環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。
2016年起,該集鎮(zhèn)產(chǎn)生的生活垃圾全部運(yùn)至縣城生活垃圾衛(wèi)生填埋場集中處理,堆場內(nèi)的存量垃圾成為該區(qū)域的主要污染源,急需進(jìn)行場地治理。我公司通過工程競標(biāo)成為項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工總包單位,對小型存量生活垃圾填埋場治理進(jìn)行嘗試和探索。
根據(jù)項(xiàng)目地形測繪和地質(zhì)勘察成果,填埋場總用地面積為19 345 m2,垃圾堆體面積約7 500 m2,垃圾堆體深度0.5~8.0 m,垃圾總量約2.31×104m3。填埋場場地三面環(huán)山,地勢東高西低,場地西側(cè)設(shè)有擋壩進(jìn)行堆體隔離。場址距離集鎮(zhèn)約8 km,距離縣城約20 km,周邊1 km內(nèi)無居民點(diǎn)。垃圾堆體底部為含礫粉質(zhì)黏土,屬弱透水層,黏土層底部為巖石層。地下水受大氣降水補(bǔ)給,動態(tài)變化不大,含水量中等,基巖裂隙含水比較強(qiáng),逕流條件比較好,水循環(huán)交替強(qiáng)。
目前,國內(nèi)對非正規(guī)生活垃圾堆放點(diǎn)和不達(dá)標(biāo)生活垃圾處理設(shè)施進(jìn)行存量治理的方法主要有原位處置和異位處置2種[1-6],結(jié)合項(xiàng)目所在行政區(qū)的實(shí)際情況,可采用原位封場、原位異地填埋處置和外運(yùn)填埋處置等治理工藝。經(jīng)過技術(shù)、環(huán)境、制約因素和經(jīng)濟(jì)等方面的比選,本項(xiàng)目推薦采用原位衛(wèi)生填埋處置工藝,充分利用現(xiàn)有垃圾堆體填埋深度西側(cè)深東側(cè)淺的特點(diǎn),在場區(qū)內(nèi)東側(cè)場地新建一座衛(wèi)生填埋庫區(qū),將存量垃圾進(jìn)行衛(wèi)生填埋處理后立即封場覆蓋,并對填埋場場地進(jìn)行綠化修復(fù)。該工藝投資費(fèi)用比較低,工期短,可以就地解決堆場污染治理問題,不需要占用其他垃圾處理設(shè)施。
新建衛(wèi)生填埋庫區(qū)參照生活垃圾衛(wèi)生填埋場相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)[7-9],主要包括場地處理、擋壩、導(dǎo)流導(dǎo)滲系統(tǒng)、防滲系統(tǒng)和填埋氣體導(dǎo)排系統(tǒng)等,具體內(nèi)容如下。
3.1.1 場地處理
清運(yùn)場地內(nèi)的垃圾,對樹木、穿刺物等進(jìn)行清表。新建庫區(qū)場底區(qū)域橫向坡度為6.5%,縱向坡度為5.0%~6.8%;新建庫區(qū)邊坡坡度不小于1∶1.5,邊坡高差不大于10 m;環(huán)庫平臺寬度為4.0 m。環(huán)庫平臺外側(cè)巖質(zhì)邊坡坡度為1∶0.75,土質(zhì)邊坡坡度為1∶1;卸料平臺寬度為4 m,坡度為8.8%,擋壩外側(cè)卸料平臺表面鋪設(shè)30 cm厚碎石墊層,擋壩內(nèi)側(cè)卸料平臺表面鋪設(shè)防滲系統(tǒng)和臨時(shí)鋼板路基,施工過程中鋼板隨垃圾堆體抬高逐步拆除。
3.1.2 擋壩
為了增大庫容,有效隔離垃圾,防止其與外界接觸,防止垃圾堆體滑塌,保證堆體的穩(wěn)定性,需在新建庫區(qū)下游設(shè)置垃圾擋壩。壩體采用碾壓式黏土壩結(jié)構(gòu),壩頂長41.7 m,壩高約5.0 m,壩頂設(shè)計(jì)高程為206.0 m,頂寬為4.0 m,內(nèi)外邊坡坡度為1∶2,內(nèi)坡坡面鋪設(shè)防滲系統(tǒng),外坡坡面采用方格形漿砌片石骨架內(nèi)鋪草皮護(hù)坡。
3.1.3 導(dǎo)流導(dǎo)滲系統(tǒng)
地下水導(dǎo)排系統(tǒng)位于填埋庫區(qū)防滲系統(tǒng)底部,主要包括場底水平導(dǎo)排層,主、支導(dǎo)排盲溝,主、支導(dǎo)排管道,外排管和邊坡處排水網(wǎng)等,外排管穿壩后接入排水溝。
滲濾液收集系統(tǒng)位于填埋庫區(qū)防滲系統(tǒng)表面,主要包括場底水平導(dǎo)流層,主、支收集盲溝,主、支收集管道、外排管和邊坡處排水網(wǎng)等,外排管穿壩后接入集水井,外排管通過閥門控制。集水井內(nèi)收集的滲濾液用吸污車運(yùn)至縣城生活垃圾衛(wèi)生填埋場進(jìn)行無害化處理,處理規(guī)模為2.5 m3/d。
對于地表水導(dǎo)排系統(tǒng),工程按照50年一遇暴雨雨力設(shè)計(jì),100年一遇暴雨雨力校核。排水溝為鋼砼結(jié)構(gòu),對于坡度大于10%的陡坡段,排水溝設(shè)置臺階式跌水,地表水通過場區(qū)內(nèi)現(xiàn)有出水口排出場區(qū)。
3.1.4 防滲系統(tǒng)
防滲系統(tǒng)可以有效阻止?jié)B濾液滲入地下或周邊水體污染環(huán)境,是保證滲濾液得到有組織收集、處理的基本前提。本項(xiàng)目采用GCL+HDPE膜的人工復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)[10],防滲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下。
場底區(qū)域(從上往下):垃圾堆體、230 g/m2長絲機(jī)織土工布(反濾層)、40 cm厚卵石層(滲濾液水平導(dǎo)流層)、600 g/m2長纖無紡?fù)凉げ迹ど媳Wo(hù)層)、2.0 mm厚光面HDPE膜(主防滲層)、5 000 g/m2GCL(膜下保護(hù)層)、50 cm厚壓實(shí)黏土層(膜下保護(hù)層,地下水隔離層)、200 g/m2長絲無紡?fù)凉げ迹ūWo(hù)層)、50 cm厚卵石層(地下水導(dǎo)流層)、230 g/m2長絲機(jī)織土工布(反濾層)、壓實(shí)場底(場底基礎(chǔ))。邊坡區(qū)域(從上往下):垃圾堆體、30 cm厚袋裝黏土層(膜上保護(hù)層)、8 mm厚土工復(fù)合排水網(wǎng)(滲濾液導(dǎo)排層)、600 g/m2長纖無紡?fù)凉げ迹ど媳Wo(hù)層)、2.0 mm厚糙面HDPE膜(主防滲層)、5 000 g/m2GCL(膜下保護(hù)層)、8 mm厚土工復(fù)合排水網(wǎng)(地下水導(dǎo)排層)、壓實(shí)邊坡(邊坡基礎(chǔ))。
3.1.5 填埋氣體導(dǎo)排系統(tǒng)
本項(xiàng)目垃圾量少,堆體平均填埋深度約6 m,以礦化垃圾為主,填埋氣體產(chǎn)生量小,所以,采用導(dǎo)氣石籠進(jìn)行填埋氣體導(dǎo)排。石籠縱橫向布置間距為20 m,長度不小于垃圾堆體2/3深度,底部距離防滲系統(tǒng)不小于2.0 m,石籠直徑為1.0 m,排氣管頂部高出封場覆蓋綠化層不小于2.0 m。
垃圾清運(yùn)分為2次,第一次是將場區(qū)東側(cè)垃圾清運(yùn)至場區(qū)西側(cè)臨時(shí)堆放,第二次是將全部垃圾清運(yùn)至新建填埋庫區(qū),垃圾清運(yùn)總量為2.59×104m3。
垃圾清運(yùn)采用機(jī)械化作業(yè),應(yīng)保證車況良好,現(xiàn)場和作業(yè)機(jī)械內(nèi)放置消防器材,安排專職消防安全人員監(jiān)督。場區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁煙火,要做好通風(fēng)措施,作業(yè)人員配備防毒器具。清運(yùn)至新建填埋庫區(qū)內(nèi)的垃圾按生活垃圾衛(wèi)生填埋作業(yè)相關(guān)規(guī)定分層攤鋪、壓實(shí)、消毒和臨時(shí)覆蓋,與防滲系統(tǒng)直接接觸的垃圾堆體應(yīng)篩分,剔除穿刺物。
封場覆蓋是填埋場土地利用的物質(zhì)基礎(chǔ)和先決條件,是隔絕垃圾與周圍環(huán)境的最后屏障,可最大限度地減少滲濾液的產(chǎn)生,減小堆體對周邊環(huán)境的影響。本項(xiàng)目新建填埋庫區(qū)封場覆蓋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下[10-11]。
場頂區(qū)域(從下往上):整形、壓實(shí)垃圾堆體、8 mm厚復(fù)合土工排水網(wǎng)(排氣層)、5 000 g/m2厚GCL(膜下保護(hù)層)、1.5 mm厚光面HDPE膜(防滲層)、600 g/m2無紡?fù)凉げ迹ど媳Wo(hù)層)、8 mm厚復(fù)合土工排水網(wǎng)(排水層)、100 cm 厚覆土層(植被層)、馬尼拉草地(綠化層)。
邊坡區(qū)域(從下往上):整形、壓實(shí)垃圾堆體、8 mm厚復(fù)合土工排水網(wǎng)(排氣層)、5 000 g/m2厚GCL(膜下保護(hù)層)、1.5 mm厚糙面HDPE膜(主防滲層)、600 g/m2長纖無紡?fù)凉げ迹ど媳Wo(hù)層)、8 mm厚復(fù)合土工排水網(wǎng)(排水層)、100 cm 厚覆土層(植被層)、馬尼拉草地(綠化層)。
對開挖后的垃圾清運(yùn)場地進(jìn)行回填、平整,場地中部地勢低處設(shè)排水溝進(jìn)行雨水導(dǎo)排?;靥詈?,場地表面播撒馬尼拉草籽進(jìn)行綠化植被恢復(fù)。
在新建的填埋庫區(qū)和滲濾液集水井周邊設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行封閉式管理,醒目部位設(shè)置宣傳牌或警示標(biāo)牌,防止人員誤入和私自開墾或放牧。
本項(xiàng)目采取原位衛(wèi)生填埋工藝,較為徹底地解決了小型存量生活垃圾填埋場場地治理問題。存量垃圾填埋場往往存在項(xiàng)目原有建設(shè)審批手續(xù)不全等歷史遺留問題,為施工手續(xù)辦理等帶來困難。與新建衛(wèi)生填埋場工程相比,存量垃圾填埋場治理項(xiàng)目投入的政府資金通常比較少,不能全面、徹底地解決遺留污染問題。存量垃圾填埋場治理項(xiàng)目缺乏針對性的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)作為參考,在處理工藝的選擇和工程具體實(shí)施內(nèi)容方面存在分歧。
[1]范曉平,王雁暉.我國存量垃圾治理技術(shù)綜述[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2015,23(1):14-16.
[2]尹朋建.存量垃圾治理工作對策淺析[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2016,24(1):33-35.
[3]季方.簡易垃圾填埋場污染土壤修復(fù)工程設(shè)計(jì)方案——以仙居縣灣陳簡易填埋為例[D].杭州:浙江工商大學(xué),2017.
[4]李存第.簡易垃圾填埋場綜合治理研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2016(07):156-157.
[5]諸毅,王輝,宋立杰.上海生活垃圾簡易堆場生態(tài)修復(fù)及綜合利用管理對策研究[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2012(04):18-20,24.
[6]李瑞成.簡易生活垃圾填埋場污染控制[J].環(huán)境工程,2010(06):59-62.
[7]中國環(huán)境科學(xué)研究院,同濟(jì)大學(xué),清華大學(xué),等.GB 16889—2008生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2008.
[8]華中科技大學(xué),中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所,中國市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院,等.GB 50869—2013生活垃圾衛(wèi)生填埋處理技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2013.
[9]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,國家發(fā)展和改革委員會,建標(biāo)〔2009〕151號.生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[S].2009-09-21.
[10]城市建設(shè)研究院,深圳市勝義環(huán)保有限公司,北京高能墊襯工程有限公司,等.CJJ 113—2007生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.
[11]深圳市下坪固體廢棄物填埋場,中國城市建設(shè)研究院有限公司,深圳市環(huán)境衛(wèi)生管理處,等.GB 51220—2017生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2017.
[12]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,國家發(fā)展和改革委員會,建標(biāo)〔2010〕140號.生活垃圾填埋場封場工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[S].2010-09-14.