城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)應(yīng)注意的問(wèn)題
摘要:本文通過(guò)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)址選擇以及滲濾液的產(chǎn)生量、變化特點(diǎn)、處理工藝選擇等方面的論述，分析了垃圾填埋場(chǎng)建設(shè)過(guò)程中在場(chǎng)址選擇和滲濾液處理方面應(yīng)注意的問(wèn)題，并總結(jié)了在實(shí)際工作中解決這些問(wèn)題應(yīng)采取的措施。
關(guān)鍵詞:垃圾填埋場(chǎng);場(chǎng)址選擇;滲濾液;產(chǎn)生量;水質(zhì)特點(diǎn)
1 前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，人口高度集中和城市化速度不斷加快，城市生活垃圾的產(chǎn)生量也越來(lái)越大。據(jù)有關(guān)資料顯示，世界各國(guó)的城市垃圾以快于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度3倍的平均速度增長(zhǎng)。垃圾量的高速增長(zhǎng)，使垃圾處理、處置日趨困難，已成為現(xiàn)代都市越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。本文針對(duì)城市生活垃圾填埋場(chǎng)建設(shè)中經(jīng)常遇到的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了探討。
垃圾種類繁多，處置方法也不盡相同。對(duì)城市生活垃圾而言，國(guó)內(nèi)通常采用的方法有三種：焚燒處置法、堆肥處置法、衛(wèi)生填埋法。衛(wèi)生填埋法是目前應(yīng)用最為普遍的，因?yàn)闊o(wú)論是焚燒處置法還是堆肥處置法，對(duì)垃圾進(jìn)行減量化后，總還是有部分垃圾要進(jìn)行最終處置，而衛(wèi)生填埋法是垃圾的最終處置方法。該方法成本低廉，處置徹底，如果場(chǎng)址選擇論證充分，設(shè)計(jì)施工正確，管理得當(dāng)，就能達(dá)到垃圾處理無(wú)害化和資源化的目的，這也是世界上大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)普遍采用該方法的原因。
2 垃圾填埋場(chǎng)的選址
垃圾填埋場(chǎng)選址是填埋場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，一個(gè)城市生活垃圾填埋場(chǎng)如果選址不當(dāng)，將會(huì)給垃圾填埋場(chǎng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)帶來(lái)種種困難。衛(wèi)生填埋場(chǎng)場(chǎng)址的選擇涉及到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、交通、運(yùn)距、地理地形、氣候、環(huán)境地質(zhì)、水文地質(zhì)及工程地質(zhì)條件等，是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，作為設(shè)計(jì)單位在工作的前期就應(yīng)詳細(xì)核實(shí)其資料的準(zhǔn)確性，實(shí)地踏勘現(xiàn)場(chǎng)，并在此基礎(chǔ)上做出場(chǎng)址是否合適的準(zhǔn)確判斷。
2.1 垃圾填埋場(chǎng)不應(yīng)設(shè)置的地區(qū)
《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》（CJJ17－2004）中明確規(guī)定，有9類地區(qū)不應(yīng)建設(shè)垃圾填埋場(chǎng)，這屬于強(qiáng)制性規(guī)范，必須要遵守。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘查時(shí)，若發(fā)現(xiàn)符合其中一項(xiàng)，該垃圾填埋場(chǎng)就必須更換場(chǎng)址。這9類地區(qū)為：
（1）地下水集中供水水源地及補(bǔ)給區(qū)；
（2）洪泛區(qū)和泄洪道；
（3）填埋庫(kù)區(qū)與污水處理區(qū)邊界距居民居住區(qū)或人畜供水點(diǎn)500m以內(nèi)的地區(qū)；
（4）填埋庫(kù)區(qū)與污水處理區(qū)邊界距河流和湖泊50m以內(nèi)的地區(qū)；
（5）填埋庫(kù)區(qū)與污水處理區(qū)邊界距民用機(jī)場(chǎng)3km以內(nèi)的地區(qū)；
（6）活動(dòng)的坍塌地帶，尚未開(kāi)采的地下蘊(yùn)藏區(qū)、灰?guī)r坑及溶巖洞地區(qū)；
（7）珍貴動(dòng)植物保護(hù)區(qū)和國(guó)家、地方自然保護(hù)區(qū)；
（8）公園，風(fēng)景、游覽區(qū)，文物古跡區(qū)，考古學(xué)、歷史學(xué)、生物學(xué)研究考察區(qū)；
（9）軍事要地、基地，軍工基地和國(guó)家保密地區(qū)。
在實(shí)際選址過(guò)程中，應(yīng)避開(kāi)上述地區(qū)。經(jīng)常遇到的是其中第3條情況：垃圾場(chǎng)不應(yīng)建在填埋庫(kù)區(qū)與污水處理區(qū)邊界距居民居住區(qū)或人畜供水點(diǎn)500m以內(nèi)的地區(qū)。遇到此情況，如沒(méi)有其他合適的場(chǎng)址，評(píng)估單位通常要求在該區(qū)域內(nèi)的居民搬遷。但是往往由于搬遷費(fèi)用較大，執(zhí)行起來(lái)較為困難。
2.2 環(huán)境地質(zhì)條件
垃圾填埋場(chǎng)類型根據(jù)場(chǎng)址地形分為山谷型、平原型、坡地型。垃圾滲濾液是垃圾填埋場(chǎng)影響周圍環(huán)境最為重要的因素，因此在對(duì)場(chǎng)址的勘察過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)注意環(huán)境地質(zhì)條件。在選址的各項(xiàng)主要條件中，以其重要性為評(píng)判依據(jù)，應(yīng)按照如下順序排列：環(huán)境地質(zhì)條件>環(huán)境保護(hù)條件>交通運(yùn)輸條件>場(chǎng)地建設(shè)條件>垃圾填埋場(chǎng)與城市的距離。這就要求我們?cè)趫?chǎng)地實(shí)地勘察時(shí)，應(yīng)特別注意地下水的保護(hù)和廢棄物的力學(xué)穩(wěn)定性，并分析地下水流的途徑及邊界（含水層和隔水層）的分布與水力特性、場(chǎng)址所在位置的地下水是否為獨(dú)立水系、當(dāng)?shù)氐牡匦魏屯翆訕?gòu)造、地基土的變形特性以及改善地基土層水密性的可能性等。對(duì)滲濾液可能產(chǎn)生滲漏等不利條件也要做出分析，并提出可行的補(bǔ)救措施。
3 滲濾液的處理
垃圾衛(wèi)生填埋是采用工程手段，利用溝谷、洼地等，按照衛(wèi)生填埋工程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)垃圾進(jìn)行處理的一種方法，是從傳統(tǒng)的堆放和填地處理發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)城市生活垃圾最終處置技術(shù)。垃圾填埋場(chǎng)應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面的要求：
（1）防滲處理工程措施必須保證填埋場(chǎng)與外界的水環(huán)境的隔離，其中防滲層的滲透系數(shù)必須≤10-7cm/s，以防止對(duì)地下水環(huán)境的污染。
（2）填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液必須經(jīng)過(guò)處理達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)后排入受納水體或城市污水管道系統(tǒng)。
（3）填埋作業(yè)應(yīng)分單元、分層鋪蓋堆填、壓實(shí)，并做到當(dāng)日覆蓋（土壤或其他材料）以提高填埋容積的利用率，減少臭氣和蚊蠅的孳生。
（4）對(duì)填埋體產(chǎn)生的沼氣應(yīng)有組織地收集、排放，如有條件應(yīng)適當(dāng)利用，防止發(fā)生沼氣的無(wú)序遷移和聚集，甚至導(dǎo)致爆炸。
上述要求中，第一條和第二條更為重要。因?yàn)槔男l(wèi)生填埋和簡(jiǎn)易堆放最根本的區(qū)別就是衛(wèi)生填埋是通過(guò)防滲手段把垃圾填埋場(chǎng)與外界的水環(huán)境隔離開(kāi)來(lái)，并對(duì)產(chǎn)生的滲濾液收集后集中處理，達(dá)標(biāo)排放。因此，滲濾液處理工藝應(yīng)該是垃圾填埋場(chǎng)建設(shè)的重點(diǎn)，應(yīng)該重點(diǎn)考慮在以后的實(shí)施過(guò)程中能否達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，該工藝是否符合我國(guó)國(guó)情，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用是否在業(yè)主的可承受范圍之內(nèi)等因素。滲濾液處理費(fèi)用高昂是我國(guó)某些垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理設(shè)施難以正常運(yùn)行的主要原因之一。
3.1 滲濾液的產(chǎn)生量
滲濾液的產(chǎn)生分為運(yùn)營(yíng)期和封場(chǎng)后兩個(gè)階段，封場(chǎng)后由于采用表層防滲、綠化等措施，滲濾液的產(chǎn)生量將會(huì)大大降低，由于目前國(guó)內(nèi)對(duì)封場(chǎng)后的滲濾液產(chǎn)生量未做實(shí)際測(cè)定，因此本文主要討論運(yùn)營(yíng)期內(nèi)滲濾液的產(chǎn)生量。
垃圾滲濾液的產(chǎn)生來(lái)源于三個(gè)方面，一是垃圾本身所帶的水分；二是垃圾中的有機(jī)物氧化后分解產(chǎn)生的水；三是通過(guò)各種途徑進(jìn)入填埋場(chǎng)的降雨和地下水。參考國(guó)內(nèi)外資料，采用如下經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)滲濾液產(chǎn)生量進(jìn)行計(jì)算：
SW = Q+WE+WG-GE
其中：Q — 敞開(kāi)式作業(yè)垃圾場(chǎng)進(jìn)水量；
WE — 外部進(jìn)入填埋場(chǎng)的水；
WG — 填埋場(chǎng)內(nèi)垃圾含水率；
GE — 填埋場(chǎng)內(nèi)氣體含水率；
SW — 滲濾液產(chǎn)生量。
通常計(jì)算垃圾滲濾液的產(chǎn)生量，主要是考慮來(lái)自降雨滲入垃圾填埋場(chǎng)的雨水量，這是因?yàn)槔盥駡?chǎng)四周以及場(chǎng)底均已做防滲處理，除了填埋場(chǎng)表面外都沒(méi)有雨水入場(chǎng)。假設(shè)填埋垃圾含水率為飽和狀態(tài)，則垃圾填埋場(chǎng)中氣體的含水率和垃圾自身的含水率與入場(chǎng)降雨量相比可忽略不計(jì)。
匯入填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)的降雨，其中有部分通過(guò)蒸發(fā)和表面徑流消失，其余部分則進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)成為滲濾液。因此，對(duì)垃圾滲濾液產(chǎn)生量通常可采用以下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：
Q = (C1×A1+C2×A2)×I×10 -3/365
式中:
Q — 滲濾液產(chǎn)生量（m3/d）；
I — 年平均降雨強(qiáng)度（mm/年）；
A1 — 已完成填埋作業(yè)區(qū)域的匯水面積（m2）；
C1 — 已完成填埋作業(yè)區(qū)域的滲水系數(shù)，無(wú)量綱；
A2 — 未完成填埋作業(yè)區(qū)域的匯水面積（m2）；
C2 — 未完成填埋作業(yè)區(qū)域的滲水系數(shù)，無(wú)量綱。
在實(shí)際操作中，由于垃圾填埋是一個(gè)由低往高依次分單元、分層填埋的過(guò)程，故庫(kù)區(qū)垃圾填埋面積是變化的，并且隨填埋年限的增長(zhǎng)而擴(kuò)大。但是，為了簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，對(duì)整個(gè)填埋期限內(nèi)的填埋面積的計(jì)算常作靜態(tài)處理。目前，國(guó)內(nèi)外類似工程中，常取A1為填埋庫(kù)區(qū)總匯水面積的30％，A2為填埋庫(kù)區(qū)總匯水面積的70％。對(duì)于滲水系數(shù)C1、C2的取值，根據(jù)有關(guān)資料在此可分別取C1= 0.30（范圍為0.2～0.4），C2 = 0.55（范圍為0.4～0.7）。
總之，滲濾液的產(chǎn)生量計(jì)算準(zhǔn)確與否，直接影響處理工藝參數(shù)的選擇，是事關(guān)填埋場(chǎng)滲濾液處理工藝是否合理的一個(gè)重要數(shù)據(jù)，必須引起足夠重視。對(duì)南方地區(qū)而言，滲濾液的產(chǎn)生主要來(lái)自截洪溝內(nèi)的填埋庫(kù)區(qū)集雨量，因此年平均降雨強(qiáng)度和匯水面積是兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。
3.2 滲濾液水質(zhì)變化特點(diǎn)
滲濾液水質(zhì)受垃圾成分、填埋方式、季節(jié)、垃圾分解階段等諸多因素的影響，變化較大。
3.2.1 垃圾成分對(duì)滲濾液水質(zhì)的影響
垃圾滲濾液水質(zhì)受垃圾成分影響很大，滲濾液COD、BOD主要由廚余垃圾中的有機(jī)物產(chǎn)生，垃圾中廚余含量的高低直接影響滲濾液COD、BOD值的高低，另外爐灰、臟土的含量也會(huì)影響滲濾液的有機(jī)物含量。由于生活水平、生活習(xí)慣以及環(huán)保意識(shí)的不同，致使不同垃圾填埋場(chǎng)中滲濾液COD、BOD的數(shù)值差異很大。
3.2.2 填埋時(shí)間對(duì)滲濾液水質(zhì)的影響
滲濾液水質(zhì)不僅與垃圾組成有關(guān)，而且隨垃圾填埋時(shí)間及各階段填埋場(chǎng)垃圾的分解有很大變化。填埋場(chǎng)各階段垃圾分解形態(tài)與水質(zhì)變化情況為：
（1）調(diào)整期
垃圾填埋場(chǎng)初期或垃圾填埋場(chǎng)作業(yè)進(jìn)行中，水分逐漸積累且尚有氧氣存在，厭氧發(fā)酵作用及微生物作用緩慢。此階段滲濾液水質(zhì)COD值較低。
（2）過(guò)渡期
此階段水分達(dá)到飽和容量，垃圾及滲濾液中的微生物漸漸由好氧型轉(zhuǎn)變?yōu)榧嫜跣图皡捬跣停騾捬鹾腿毖跚闆r下電子受體自O(shè)2轉(zhuǎn)變成NO3-及SO42-，此階段尚未達(dá)到產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷程度。
（3）產(chǎn)酸期
由于垃圾及滲濾液的兼性和專性厭氧微生物的水解酸化作用，含N、P的有機(jī)化合物會(huì)發(fā)生氨化和磷酸鹽化，同時(shí)一些金屬也會(huì)與有機(jī)酸發(fā)生絡(luò)合作用，致使?jié)B濾液呈深褐色。在此期間產(chǎn)生的滲濾液COD值極高（BOD/COD為0.4～0.6），可生化性好，而且顏色也相當(dāng)深，此時(shí)的滲濾液屬于初期滲濾液。
（4）產(chǎn)甲烷期
在酸形成期間，如果有機(jī)酸未隨滲濾液流出填埋場(chǎng)，則將進(jìn)入甲烷形成期，在這期間有機(jī)物經(jīng)甲烷菌分解轉(zhuǎn)化為CH4、CO2，同時(shí)由于產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的存在，也會(huì)產(chǎn)生一些氫氣。CO2溶解于水形成HCO3-、CO32-、H2CO3等不同形態(tài)的碳酸化合物，pH值則由于重碳酸鹽的緩沖系統(tǒng)而維持在6～8，同時(shí)也給甲烷菌提供了較好的生存條件，此時(shí)由于有機(jī)酸的急速分解，滲濾液的COD、BOD值會(huì)急劇降低，BOD/COD也降為0.1～0.01，滲濾液可生化性變差，此時(shí)滲濾液為后期滲濾液。
（5）成熟期
此時(shí)垃圾滲濾液中可利用的有機(jī)成分已大量減少，細(xì)菌的生物穩(wěn)定作用趨于停止，并停止產(chǎn)生氣體，垃圾堆體中氧氣也隨之增加，自然環(huán)境狀況逐漸恢復(fù)。由于滲濾液中剩余腐殖質(zhì)易與重金屬離子發(fā)生絡(luò)合作用，所以此時(shí)滲濾液的顏色還是很深。
因此，滲濾液通常可根據(jù)填埋場(chǎng)的年齡分為兩大類，一類是年輕填埋場(chǎng)的滲濾液，其特點(diǎn)是低pH值、高BOD、COD值，高BOD/COD值；另一類是較老的填埋場(chǎng)的滲濾液，其特點(diǎn)是較低BOD、COD值，低BOD/COD值，氨氮濃度高，pH通常為7.5左右。
3.2.3 滲濾液處理工藝的選擇
我國(guó)現(xiàn)采用的滲濾液處理工藝種類繁多，有傳統(tǒng)的以厭氧—好氧為主體框架，并采用物化手段高效氣浮和氨吹脫作為生化處理輔助手段的；也有采用MBR膜生物反應(yīng)器、UF超濾、純氧曝氣等工藝的。每種工藝都有它各自的優(yōu)缺點(diǎn)，目前還沒(méi)有形成一套成熟的適合我國(guó)國(guó)情的處理工藝可進(jìn)行推廣，各個(gè)填埋場(chǎng)對(duì)其滲濾液的處理工藝都在各自的條件和環(huán)境下不斷探索、改進(jìn)。實(shí)踐證明，在傳統(tǒng)處理工藝條件下，連續(xù)穩(wěn)定達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中的滲濾液一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)非常困難，并且運(yùn)行費(fèi)用很高，垃圾填埋場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方難以承受。因此，滲濾液經(jīng)過(guò)場(chǎng)內(nèi)處理，達(dá)到《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3082-1999）后由管道排入城市污水管網(wǎng)，進(jìn)入城市污水處理廠統(tǒng)一處理，是一條比較符合我國(guó)國(guó)情的可行之路。
4 結(jié)論
（1）垃圾填埋場(chǎng)的選址首先要符合《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》(CJJ17－2004）中的9條強(qiáng)制性規(guī)范要求。
（2）環(huán)境地質(zhì)條件是垃圾填埋場(chǎng)選址論證過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，應(yīng)特別注意核實(shí)場(chǎng)址所在地的地質(zhì)資料，以保護(hù)地下水。
（3）對(duì)南方地區(qū)的山谷型垃圾填埋場(chǎng)而言，滲濾液的產(chǎn)生量主要與降雨強(qiáng)度和匯水面積有關(guān)，環(huán)評(píng)中對(duì)滲濾液的產(chǎn)生量要認(rèn)真計(jì)算核實(shí)，以確保水量的準(zhǔn)確性。
（4）滲濾液水質(zhì)主要受垃圾成分和填埋時(shí)間的影響。填埋初期的滲濾液COD值高，可生化性好；填埋后期滲濾液COD值急劇下降，可生化性變差。
（5）通過(guò)對(duì)滲濾液處理工藝實(shí)際運(yùn)行的可行性分析，推薦在垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)將滲濾液處理達(dá)到城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，再進(jìn)入城市污水處理廠進(jìn)行綜合處理。
參考文獻(xiàn)：
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