沿海某垃圾填埋場(chǎng)陳腐垃圾綜合利用研究

來(lái)源丨《CE碳科技》微信公眾號(hào)

作者丨中城環(huán)境 范曉平、陳曉偉、董學(xué)光、劉峰

生活垃圾填埋場(chǎng)作為我國(guó)重要的垃圾終端處理設(shè)施，為我國(guó)城市的健康發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)，衛(wèi)生填埋具有技術(shù)成熟、工藝簡(jiǎn)單、投資較少、處理費(fèi)用低、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，過(guò)去曾是國(guó)內(nèi)垃圾處理的主要技術(shù)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，填埋場(chǎng)本身臭氣污染、土壤及地下水污染、大量占用土地資源等問(wèn)題已越發(fā)凸顯。如何降低填埋場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的影響，治理環(huán)境污染問(wèn)題，恢復(fù)場(chǎng)地及周邊生態(tài)環(huán)境是所有填埋場(chǎng)將面臨的重要的問(wèn)題。

一、填埋場(chǎng)概況及分析

1. 填埋場(chǎng)概況

沿海某市某生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)占地面積約 546 畝（1 畝≈ 667 平方米，15 畝=1 公頃，下同），2001 年投入使用，設(shè)計(jì)庫(kù)容 450 萬(wàn)m3，建設(shè)內(nèi)容包括填埋場(chǎng)防滲、滲濾液處理、填埋氣收集處理、雨水導(dǎo)排等系統(tǒng)，投資 1.2 億元。截至 2011 年，填埋場(chǎng)累計(jì)接納生活垃圾 280 萬(wàn)m3。隨著生活垃圾焚燒廠投運(yùn)，填埋場(chǎng)正式停止使用，并進(jìn)行了臨時(shí)封場(chǎng)。

2. 問(wèn)題分析

原填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)場(chǎng)底及邊坡的防滲結(jié)構(gòu)為天然黏土防滲結(jié)構(gòu)，未鋪設(shè) HDPE 膜等人工防滲材料，僅在填埋場(chǎng)西側(cè)的下游建設(shè)了局部的止水帷幕和滲濾液抽排井用于滲濾液的收集和阻隔，隨著填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)的更新，該方式與防滲等級(jí)已無(wú)法滿足當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保要求；加之填埋場(chǎng)運(yùn)行時(shí)間近 20 年，止水帷幕與滲濾液抽排井的作用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的要求，但填埋場(chǎng)本身防滲系統(tǒng)已無(wú)改造空間，無(wú)法達(dá)到直接封場(chǎng)的要求。因此，為避免填埋場(chǎng)區(qū)域地下水已受到污染，需要對(duì)填埋場(chǎng)內(nèi)陳腐垃圾采取綜合治理措施。

二、場(chǎng)地調(diào)查工作

1. 調(diào)查方式

為制定陳腐垃圾綜合利用方案，2021 年對(duì)填埋場(chǎng)進(jìn)行場(chǎng)地調(diào)查。在填埋堆體上布設(shè)了 6 個(gè)采樣點(diǎn)位（K11、K15、K18、K19、K24、K25），根據(jù)采樣孔垃圾分層情況，每層采集 3 個(gè)樣品制成 1 個(gè)混合樣，保證每個(gè)點(diǎn)位 3 個(gè)混合樣，垃圾樣品按 10% 的比例采集現(xiàn)場(chǎng)平行樣，共采集垃圾混合樣品 18 個(gè)。帶回實(shí)驗(yàn)室后，每個(gè)點(diǎn)位的垃圾樣品制成 1 個(gè)最終混合樣。垃圾物理指標(biāo):容重、含水率、物理組成，垃圾樣品化學(xué)檢測(cè)檢測(cè)指標(biāo)pH值、有機(jī)質(zhì)、TN、TP、總鉀、重金屬（Cu、Zn、Pb、Hg、Cr、As、Cd）。

圖1 垃圾填埋場(chǎng)分層取樣

2. 調(diào)查結(jié)果

垃圾容重、含水率、熱值檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。垃圾組分、化學(xué)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2、3。

表1 垃圾容重、含水率、熱值檢測(cè)結(jié)果

表2 垃圾組分檢測(cè)結(jié)果

表3 垃圾化學(xué)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

3. 治理措施

?（1）方案選擇

填埋場(chǎng)垃圾濕基低位熱值在 3011.75~5218.28 kJ/kg 范圍內(nèi)，平均熱值 4007.59 kJ/kg。參考《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》及相關(guān)資料，低位發(fā)熱量<3300 kJ/kg 的垃圾不易采用焚燒處理，在 3300~5000 kJ/kg 的垃圾可以采用焚燒處理，因此本場(chǎng)地垃圾可以采用焚燒處理。但受限于當(dāng)?shù)厣罾贌l(fā)電廠規(guī)模，每天處理陳腐垃圾能力僅為 600 t，280 萬(wàn)t 的陳腐垃圾全部處理完畢需要約 13 年，處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。因此考慮填埋場(chǎng)陳腐垃圾進(jìn)行開(kāi)挖篩分綜合利用。

（2）利用措施

填埋場(chǎng)垃圾總量為 280 萬(wàn)t，其中紙類、橡塑類、紡織類、木竹類屬于可燃物，占比 21.71%，合 60.8 萬(wàn)t，磚瓦玻璃金屬為可直接資源化利用的比例為 7.73%，合 22.97 萬(wàn)t，混合類（腐殖土）占比 70.08%，196.23 萬(wàn)t（表4）。根據(jù)生活垃圾焚燒發(fā)電廠規(guī)模進(jìn)行反推，每天可處理可燃物 600 t，占處理規(guī)模的 21.71%，考慮不確定性因素，每天開(kāi)挖和篩分規(guī)模定為 2000 t。

表4 篩分產(chǎn)物處理去向

三、方案實(shí)施計(jì)劃

經(jīng)過(guò)上述治理措施，填埋場(chǎng)存量垃圾得到綜合利用，同時(shí)日處理規(guī)模也從單一外運(yùn)焚燒的 600 t/d 提升至 2000 t/d，治理時(shí)間從 13 年縮短至 4 年，同時(shí)，為避免開(kāi)挖時(shí)期填埋場(chǎng)堆體積存的滲濾液無(wú)法有效處置，擬在廠區(qū)東北側(cè)閑置地塊，擴(kuò)建規(guī)模為 300 t/d 的滲濾液處理站。治理工程結(jié)束后填埋場(chǎng)可達(dá)到 GB/T 25179—2010《生活垃圾填埋場(chǎng)穩(wěn)定化場(chǎng)地利用技術(shù)要求》中“高度利用”的要求。后續(xù)填埋場(chǎng)地塊可規(guī)劃建設(shè)飛灰填埋場(chǎng)，廚余垃圾處理中心等其他綜合性垃圾處理設(shè)施。

四、結(jié)論

根據(jù)對(duì)填埋場(chǎng)陳腐垃圾的綜合治理，在治理工程實(shí)施前，需對(duì)以下工作做好調(diào)研及準(zhǔn)備

1. 填埋場(chǎng)治理前需要對(duì)填埋場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，確定填埋場(chǎng)垃圾成分及理化性質(zhì)，方可確定填埋場(chǎng)治理思路。

2. 判斷填埋場(chǎng)場(chǎng)區(qū)及周邊的篩分產(chǎn)物處理終端設(shè)施及其處理能力，如垃圾焚燒廠、礦坑等，用于確定工程最大處理規(guī)模，進(jìn)而計(jì)算出處理周期。

3. 對(duì)于存在場(chǎng)地污染隱患、或天生設(shè)計(jì)缺陷、或隨著城市發(fā)展，占據(jù)較大量地資源的填埋場(chǎng)、采取異位處置的方式才能徹底解決該填埋場(chǎng)問(wèn)題。

按照政策的要求，對(duì)老垃圾場(chǎng)將實(shí)行整治，不僅是改變本市生活垃圾處理現(xiàn)狀，更有利于改善投資環(huán)境，推動(dòng)區(qū)域性土地的綜合開(kāi)發(fā)利用，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此工程的實(shí)施具有很強(qiáng)的環(huán)保意義和經(jīng)濟(jì)意義。

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