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生活垃圾填埋場生态與修複技(jì )術探究
浏覽:476 發布日期:2019-11-19 04:00:08

城市生活垃圾衛生填埋處理(lǐ)雖然具(jù)有(yǒu)處理(lǐ)量大、操作(zuò)工(gōng)藝簡單、運作(zuò)費用(yòng)低等優點,但是垃圾填埋不具(jù)有(yǒu)減量化的特點,填埋需占用(yòng)較大的土地資源,且敞開填埋的作(zuò)業方式,較難控制臭味外溢和蚊蠅滋生,對周邊環境影響較大,填埋過程中(zhōng)産(chǎn)生的填埋氣、滲濾液等會對周邊生态環境造成一定負面影響。為(wèi)了使垃圾填埋場的土地資源得以回用(yòng),同時改善城市環境質(zhì)量,對已填埋飽和的填埋場及時進行封場,封場後的垃圾填埋場被重新(xīn)規劃開放,通過植被重建開發成為(wèi)公(gōng)園、運動場、植物(wù)園、苗圃等城市公(gōng)共設施。本文(wén)就對垃圾填埋場生态與修複技(jì )術相關方面進行分(fēn)析和探讨。

1生态修複理(lǐ)論

我國(guó)于1979年開始對生态修複進行研究,為(wèi)我國(guó)土地資源的修複與治理(lǐ)帶來的新(xīn)的思路和方法。如果生态系統受損程度較小(xiǎo),可(kě)以通過自身的恢複功能(néng),很(hěn)快的恢複到原先狀态,但受損程度過大,自身恢複無法起作(zuò)用(yòng)時,這時可(kě)以通過人工(gōng)幹預方式進行生态恢複。因此,生态修複的基本原理(lǐ)就是利用(yòng)生物(wù)特性和工(gōng)程技(jì )術方法對受到破壞的生态系統進行改造,消除危害因素,修複受損結構,使系統能(néng)夠融入到周圍環境中(zhōng),讓整個系統向穩定、健康的良性循環發展,最終使生态系統到達平衡。

2垃圾填埋場的生态環境問題

目前,生活垃圾處置方式通常是填埋、焚燒、堆肥三種。由于垃圾填埋的方法操作(zuò)簡單、處理(lǐ)量大、運行費用(yòng)較低等優勢,成為(wèi)大部分(fēn)國(guó)家處理(lǐ)固體(tǐ)廢物(wù)的主要方法。初始的填埋方式比較簡陋,沒有(yǒu)采取有(yǒu)效的環保措施,導緻的垃圾堆體(tǐ)在十幾年穩定化的過程中(zhōng)不斷地向環境釋放填埋氣和滲濾液,嚴重的污染了當地的環境,對當地的居民(mín)的健康構成了嚴重的威脅。我國(guó)衛生填埋場的曆史隻有(yǒu)30年左右,在填埋飽和後對環境的影響會持續多(duō)長(cháng)時間,是十幾年還是幾十年,還沒有(yǒu)足夠的實踐經驗。大量的非正規垃圾填埋場正嚴重的污染着周邊環境,恢複受污染的環境是我們迫切解決的問題。

3對垃圾填埋場生态修複技(jì )術的思考

3.1地下水污染控制

3.1.1垂直防滲處理(lǐ)技(jì )術

垂直防滲處理(lǐ)技(jì )術是在垃圾填埋場的下遊或周邊形成垂直防滲帷幕牆,使場區(qū)為(wèi)一相對獨立的水文(wén)地質(zhì)單元,垃圾滲濾液被攔截在庫區(qū)一側,不會通過填埋場的基底及側壁向周圍擴散,而污染地下水。該技(jì )術比較經濟,且施工(gōng)簡便,最适合具(jù)有(yǒu)獨立水文(wén)地質(zhì)單元,且場地和谷口不透水層較淺的山(shān)谷性填埋場使用(yòng),其通常是在廠區(qū)地下水徑流通道的出口處,設置垂直的防滲設施:如防滲牆,防滲闆和灌漿帷幕等,來阻攔滲濾液向下遊的滲漏,從而達到防治污染下遊地下水的目的。

目前垃圾填埋場垂直防滲帷幕,主要分(fēn)為(wèi)剛性防滲和柔性防滲兩大類。

剛性防滲在填埋場修複工(gōng)程中(zhōng)應用(yòng)廣泛,一般分(fēn)為(wèi)灌漿帷幕和垂直防滲牆兩大類,灌漿帷幕指利用(yòng)壓力将能(néng)固結的漿液,通過鑽孔注入岩土孔隙或裂隙中(zhōng),以減小(xiǎo)岩土體(tǐ)的滲透性。垂直防滲牆指先在岩土體(tǐ)中(zhōng),鑿孔成槽,以泥漿護壁,并在槽孔中(zhōng)澆築混凝土或塑性混凝土,形成的連續防滲牆體(tǐ)。

柔性防滲,先在岩土體(tǐ)中(zhōng),鑿孔成槽或成溝,或進行大開挖,形成工(gōng)作(zuò)面,在溝槽中(zhōng)施工(gōng)保護層,鋪設柔性防滲材料如HDPE膜等,回填後形成連續防滲體(tǐ)。

3.1.2滲濾液收集導排

為(wèi)避免地下水污染,封場前需對垃圾填場垃圾堆體(tǐ)進行勘察取樣,如果垃圾堆體(tǐ)由于污泥等原因,透水性差,垃圾滲濾液積存量大,需要适當增加滲濾液導排設施。在垃圾堆體(tǐ)兩米以下設置滲濾液導排盲溝,盲溝内鋪設HDPE穿孔管,将滲濾液收集到下遊,通過設置倒排豎井,将滲濾液抽排到調節池統一處理(lǐ)。

 

3.2土壤修複

對已污染的土壤,通過改性法進行修複。土壤改性法主要對土壤環境中(zhōng)的黏土層注入表面活性劑和有(yǒu)機改性物(wù)質(zhì),進而達到土壤改性的目的,當土壤轉變為(wèi)有(yǒu)機土壤時,就可(kě)以對地下水中(zhōng)的有(yǒu)機污染物(wù)進行吸附,然後利用(yòng)土著微生物(wù)降解吸附在土壤中(zhōng)的污染物(wù),從而達到徹底消除污染物(wù)的目的。土壤改性法其成本較低,施工(gōng)也十分(fēn)便利,所以在垃圾填埋場地下水修複中(zhōng)有(yǒu)着較為(wèi)廣泛的應用(yòng),并且取得了一定的治理(lǐ)效果。

3.3封場覆蓋

比較通用(yòng)做法是采用(yòng)HDPE膜對垃圾堆體(tǐ)進行全方位覆蓋,膜下鋪設碎石層導排填埋氣及滲濾液,并設置土工(gōng)織布保護HDPE膜,膜上設置排水網格,導排表面雨水,最後覆土。表面土的選擇對植物(wù)生長(cháng)和品質(zhì)影響很(hěn)大,直接影響到生态修複的效果。如何去選擇表面覆蓋材料主要取決于投入支出與生态恢複産(chǎn)出效益,同時針對不同的生态恢複設計方案和不同的垃圾填埋地點也有(yǒu)所不同。對以降低投入為(wèi)優先因子的設計方案,推薦垃圾土、活性污泥、爐渣和粉煤灰,其中(zhōng)以垃圾土為(wèi)首選材料;對以獲得植物(wù)産(chǎn)出效益為(wèi)主要目的設計方案,應首先選擇砂土為(wèi)覆蓋材料,其次推薦壤土。

3.4填埋氣收集

填埋氣體(tǐ)中(zhōng)的甲烷,在空氣中(zhōng)達到5%-15%的濃度時,具(jù)有(yǒu)爆炸可(kě)能(néng),如果填埋層中(zhōng)甲烷,不引導而随意排入大氣,就有(yǒu)可(kě)能(néng)聚集在建(構)築物(wù),或者是附近的封閉空間裏,達到一定含量,遇明火就發生爆炸;另一方面,由于氣體(tǐ)不能(néng)導出,将導緻堆體(tǐ)内壓力積聚,當達到壓力臨界值時,會引發堆體(tǐ)滑坡,就是常說的壓力爆炸,為(wèi)了避免這些氣體(tǐ)在填埋垃圾内積累,消除由此而來的潛在火災及爆炸危險,在垃圾層中(zhōng)設置氣體(tǐ)導排系統是必要的。

填埋氣收集一般采用(yòng)豎向收集井加橫向水平收集盲溝的方法,對填埋氣進行收集,豎向收集井布置間距根據垃圾堆體(tǐ)的産(chǎn)氣率設置,收集井最後與收集管網連接,主動收集後進入填埋氣燃燒火炬燃燒。如果垃圾産(chǎn)氣率高,建議上填埋氣發電(diàn)項目,資源化利用(yòng),既經濟又(yòu)環保。

3.5滲濾液處理(lǐ)

填埋場滲濾液,存在水量變化大,水質(zhì)沖擊負荷大,高COD、BOD,氨氮含量高的特點,滲濾液處理(lǐ)是生态修複中(zhōng)一重點和難點。滲瀝液處理(lǐ)宜采用(yòng)“ 預處理(lǐ)+生物(wù)處理(lǐ)+深度處理(lǐ)”的工(gōng)藝組,也可(kě)采用(yòng)“預處理(lǐ)+生化處理(lǐ)”或“生物(wù)處理(lǐ)+深度處理(lǐ)”的工(gōng)藝組。目前主流做法是選用(yòng)“預處理(lǐ)+ A/O +MBR超濾系統+NF系統+RO系統的處理(lǐ)工(gōng)藝,其中(zhōng)預處理(lǐ)可(kě)采用(yòng)水解酸化、混凝沉澱、砂濾等工(gōng)藝,可(kě)根據滲濾液特點選擇建設,通過後續MBR和反滲透系統處理(lǐ)後,出水率可(kě)達75%-85%,水質(zhì)滿足GB16889表二排放标準,每噸水處理(lǐ)費用(yòng)60-70元。缺點是系統産(chǎn)生15%-25%的濃縮液,目前大都進行回灌到填埋場處理(lǐ),也有(yǒu)地區(qū)開始采用(yòng)蒸發等工(gōng)藝處理(lǐ),但處理(lǐ)工(gōng)藝并不成熟和穩定。最近一兩年,納濾系統後通過增加減量膜處理(lǐ)系統,出水率可(kě)提高10%左右。

滲濾液處理(lǐ)的另一種工(gōng)藝是天子嶺模式,即GZBS處理(lǐ)工(gōng)藝,該工(gōng)藝前端是基于優化芽孢杆菌處理(lǐ)系統的生化處理(lǐ),後端采用(yòng)“Fendon+BAF”的深度處理(lǐ)。該處理(lǐ)工(gōng)藝突破了主流工(gōng)藝日漸突顯的濃縮液無法妥善處理(lǐ)的技(jì )術瓶頸,但處理(lǐ)後的水質(zhì)氯離子偏高。

3.6修複植物(wù)的選擇

通常垃圾填埋場的生态環境比較惡劣,且不同地區(qū)不同類型垃圾填埋場的環境條件也有(yǒu)所差異,因此,選擇合适的植物(wù)品種是決定垃圾填埋場植被重建成功與否的關鍵。受環境條件的限制,在進行垃圾填埋場植被重建時,一般選擇抗逆性強、易于管護、景觀效果好的本土植物(wù)品種作(zuò)為(wèi)修複植物(wù)。修複植物(wù)的選擇對垃圾填埋場的植被恢複具(jù)有(yǒu)重要意義。

國(guó)内相關工(gōng)程研究結果表明,喬灌木(mù)對垃圾沼氣等的抗性因種類不同而有(yǒu)差異,草(cǎo)本植物(wù)因根系淺、多(duō)為(wèi)須根,匍匐莖根,在分(fēn)場覆土表面較容易生長(cháng),主要物(wù)種為(wèi)牛筋草(cǎo)、畫眉草(cǎo)、知風草(cǎo)等,因此生态修複階段建議坡頂上以低矮綠化為(wèi)主,地被、灌木(mù)加開花(huā)小(xiǎo)喬木(mù)結合地形,營造層次豐富的感覺,邊坡上根據不同坡比以植草(cǎo)噴播,地被加灌木(mù)為(wèi)主,形成連貫的色帶,坡角及周邊與綠籬加大喬木(mù)種植形式,增加植物(wù)群落的多(duō)樣性和穩定性,阻擋視線(xiàn),同時又(yòu)可(kě)以起到阻隔灰塵廢氣和噪音的作(zuò)用(yòng)。考慮到經濟回收率,也可(kě)以建成種植苗圃。

結語

随着我國(guó)社會經濟的快速發展和城市化進程的不斷加快,城市土地資源日益緊張,如何将垃圾填埋場占用(yòng)的大量土地進行複墾開發利用(yòng),越來越引起政府主管部門和科(kē)研人員的關注。對城市垃圾填埋場進行封場、植被恢複和景觀重建,不僅可(kě)以有(yǒu)效利用(yòng)土地資源、改善周邊生态環境,而且對于優化城市環境、促進城市和諧健康發展具(jù)有(yǒu)重要意義。