某小型垃圾填埋场土地释放工程方案设计*

付　乾（1.上海环境卫生工程设计院有限公司，上海　200232；2.上海污染场地修复工程技术研究中心，上海　200232）



·设计与探讨·

某小型垃圾填埋场土地释放工程方案设计*

付乾1，2
（1.上海环境卫生工程设计院有限公司，上海200232；2.上海污染场地修复工程技术研究中心，上海200232）

【摘要】采用“开挖筛分、资源化利用、污染调查评估”技术对某简易垃圾填埋场进行土地释放，垃圾开挖后进行筛分，筛上物焚烧发电，腐殖土改良后用于园林绿化；渗沥液经膜处理后达标排放；垃圾清挖后进行填埋场污染调查评估。本方案治理污染的同时实现了垃圾的资源化利用和土地使用功能的恢复。

【关键词】填埋场土地释放；垃圾开挖筛分；填埋场污染调查

随着我国城镇化进程的加快，部分原本位于偏远市郊的垃圾填埋场已经被城区所包围，其土地价值的快速升值和无法利用的矛盾日益凸显，同时，由于周边土地的开发，填埋场周围可能已经建设成为商业地块或居住用地，填埋场与周边环境的矛盾日益凸显。据初步匡算，我国的老垃圾填埋场中的存量垃圾共6.0×109m3，总占地面积约5.0×104hm2［1］。2011年国务院批转《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见的通知》明确指出：要开展非正规垃圾堆放场所存量垃圾的生态修复工作，制定治理计划并限期进行清理与改造。因此，笔者以某生活垃圾填埋场为例，设计1套垃圾填埋场土地释放方案，实现垃圾填埋场土地功能恢复的同时，解决了其与周边的环境矛盾，为众多类似填埋场土地释放工程提供参考。

1　某小型垃圾填埋场工程现状

该垃圾填埋场地处沿海某地城郊，靠近海边，原为荒滩林地，现因当地经济快速发展，填埋场距离市中心2 km左右，所在地块已经开发成海洋旅游综合体。填埋场周边已兴建起大片多层住宅小区，其中最近的住宅小区距离不足百米，对周边居民的生活环境造成了很大的威胁。

该垃圾填埋场于2007年11月投入使用，填埋库区占地13 085.4 m2，至2011年5月填埋场封场，累计填埋生活垃圾约90 000 m3。填埋场依山谷而建，西高东低，高程65～99 m。填埋场设计时采用的GCL+1.5 mm HDPE膜复合防渗工艺；渗沥液、地下水导排系统已经损坏，渗沥液处理设施仅建有1座调节池（容积约1 000 m3），并未配套渗沥液末端处理设施；无地下水监测井；填埋库区南北两侧各有1条自西向东截洪沟，将雨水导排至下游冲沟。

2　土地释放方案

2.1设计规模

填埋场内的垃圾填埋年限为4～8 a，根据现场取样分析，腐殖土占30%～37%，塑料纸张等轻物质占40%～50%，其他成分占15%～20%，这与潘终胜等［2］对7a填埋龄的研究结果（腐殖土占35%，塑料薄膜占45%，其他成分占20%）基本一致。

本工程设计处理规模500 t/d，其中垃圾筛上轻质物占45%，腐殖土比例（体积比）设为35%，其他金属、建筑垃圾、碎石等杂物比例设为20%。

2.2工艺流程

陈垃圾经开挖后运送至筛分场地进行筛分，筛上物打包送至生活垃圾焚烧厂；腐殖土调质改良满足CJ/T340—2011绿化种植土壤后用于场区外园林绿化；金属经磁选后回收利用；建筑垃圾、碎石等外运填埋。

渗沥液经收集后采用“二级DTRO”的处理工艺，出水满足GB 16889—2008生活垃圾填埋场污染控制标准表2要求后排放。

2.3垃圾开挖运输

1） 依据垃圾堆体的现状高程，将整个填埋场分为6个大的开挖区，从高到低依次进行开挖。

2） 每个开挖区内再细分成若干个开挖单元，为减少垃圾暴露时间，减少臭气散发及雨水的进入，每个开挖单元的面积不超过500 m2。

3） 开挖过程不得挖至原填埋库区防渗结构层，以免对防渗结构层造成破坏，影响后续的HDPE膜等材料回收利用，应距离防渗结构层30～50 cm，剩余部分由人工挖出。

4） 在机械施工挖不到的地方，应配合人工进行挖掘，并用手推车把垃圾运到机械施工能挖到的地方，以便及时用机械挖走。

5） 开挖前核算挖方作业边坡的稳定性，并采取相应的加固措施，分层向下挖至垃圾基坑底面。

6） 施工单位应每天对开挖的垃圾体量、去向进行记录，并由监理方确认。

2.4垃圾筛分处置

利用挖掘机将陈垃圾挖出，通过自卸卡车运送至临时厂房内的临时堆场。由铲车将运送过来的垃圾送进板式给料机，进而进入筛分系统。本工程筛分系统分为一次筛分和二次筛分。

1） 一次筛分：选用100 mm的筛孔的滚筒筛，筛上物（40%）依次通过磁选系统、风选系统及人工分选获得轻物质、金属及杂物等；筛下物（60%）进入二次筛分系统。

2） 二次筛分：一次筛分后的筛下物经过滚筒筛（孔径40 mm）进行二次筛分，筛下通过生物质分离器再次分选出腐殖土，约为垃圾总量的35%，用于园林绿化。筛上物中的轻物质通过旋转耙进行分离，这部分物质量约为垃圾总量的15%，其余5%为杂物。

垃圾筛分物料平衡见图1。

图1　垃圾筛分物料平衡

2.5渗沥液处理

1） 渗沥液收集导排：在堆体开挖的过程中设置临时设施对开挖过程产生的渗沥液进行收集导排。在各开挖分区设置临时集水沟（宽0.6 m，深0.6 m，纵向坡度不小于2%）、临时集水坑（长4 m，宽2 m，深1.5 m），垃圾堆体中未能下渗至库底的渗沥液通过临时集水沟汇集到临时集水坑内，然后利用潜污泵输送至原有渗沥液调节池。

2） 渗沥液处理：渗沥液处理规模为200 t/d，采用一体化处理设施（2级DTRO）进行处理，出水到达GB 16889—2008表2标准后外排。浓缩液外运至城市污水处理厂进行处理。

2.6雨污分流

填埋场南北两侧原有2条截洪沟，宽0.8 m，深0.5～0.8 m，西高东低，将填埋场四周的雨水截留后排至东侧下游冲沟。垃圾开挖期间，为减少渗沥液的产生量，采取以下措施：①垃圾开挖面及时覆盖，禁止雨天作业。②每层垃圾开挖完成后，在靠近上游山坡坡脚处设置临时雨水明沟，宽0.5 m，深0.5 m，利用拆除的原防渗层HDPE膜进行铺设，排水坡度不小于0.02，截留的雨水排至填埋库区南北两侧的原有截洪沟内。

2.7二次污染防治

1） 开挖现场应设置放飞撒网，并对开挖的垃圾面做好日覆盖，防止垃圾飞散及雨水进入，临时覆盖采用防水土工布。

2） 采用封闭式运输车辆，防止跑冒滴漏。

3） 运输车辆每天结束作业后应进行清洗，洗车污水收集后排入渗沥液调节池。

4） 每天进行洒水、洒药，控制扬尘及蚊蝇的产生。

5） 采用满足标准要求的低噪设备，避免晚上作业。

6） 垃圾筛分车间设有通风除臭除尘系统，采用布袋除尘器及活性炭吸附装置去除粉尘及恶臭气体。

3　场地污染初步调查方案

在填埋库区垃圾清除后，对整个填埋场土壤及地下水进行布点取样分析。土壤及地下水的采样分析委托有资质的专业机构进行，根据分析数据形成场地污染调查报告，并结合未来场地的用地规划，编制风险评估报告，以明确场地是否需要进行污染修复。

3.1布点方案

土壤及地下水监测点的布置参照HJ 25.1—2014场地环境调查技术导则及GB/T 18772—2008生活垃圾卫生填埋场环境监测技术要求。

3.1.1土壤监测点

土壤监测点布置采用系统布点法，其中填埋库区网格间距20 m×20 m，非填埋区网格间距40 m× 40 m，同时在有明显渗漏点的位置增设1个监测点。另渗沥液调节池、垃圾坝体区域各布点1个。土壤监测点共计约20个。

土壤监测点深度5 m，采样深度为0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 m处共6个样品。

3.1.2地下水监测井

该填埋场地下水自西向东流，共设置地下水监测井10个。

1） 本底井1个：库区西侧40 m处。

2） 污染扩散井2个：库区南侧、北侧40 m处各1个。

3） 污染监视井2个：填埋东侧30、50 m处各设1个。

4） 库区监测井5个：根据地下水流向，在库区内选取土壤监测点5个改造成地下水监测井。地下水监测井深度5 m，每个采样点取混合样1个。

3.2分析指标

参照GB 15618—1995土壤环境质量标准及GB/T14848—1993地下水质量标准并结合工业污染场地调查工作经验，本场地调查分析测试指标如下。

1） 土壤监测指标：①镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍、锑、铍、硒、银和铊13种重金属；②挥发性有机物；③半挥发性有机物；④总石油烃。

2） 地下水监测指标：①色度、pH、COD、BOD5、氨氮、总氮、总磷、氟化物、氰化物、挥发酚、硫化物和粪大肠菌群、细菌总数等常规水质指标；②镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍、锑、铍、硒、银和铊13种重金属；③挥发性有机物；④半挥发性有机物；⑤石油烃。

4　结束语

本次垃圾填埋场土地释放工程方案设计，通过采用开挖筛分、资源化利用等技术手段，实现了垃圾的资源化及填埋场土地释放。根据制定的场地调查方案，垃圾清除后应委托专业机构进行场地的污染调查，以掌握填埋场的土壤和地下水污染状况。若填埋场地受到污染，应结合场地未来使用规划进行风险评估并制定相应的修复工程方案，以确保搬迁后场地能够满足未来土地规划使用要求。

参考文献：

［1］ 方文君，周传斌，康文星，等.老垃圾填埋场采矿及其生态修复的研究进展［J］.中国人口·资源与环境，2013，23（11）：109-113.

［2］ 潘终胜，赵由才，汤金辉，等．大规模矿化垃圾开采工程研究［J］．有色冶金设计与研究，2007，28（2）：141-143．

E-mail：18621050069@163.com。

中图分类号：X321

文献标识码：B

文章编号：1005-8206（2016）02-0050-03

作者简介：付乾（1986－），硕士研究生，主要从事固体废物处理、土壤修复领域设计研究工作。

*基金项目：上海市科委资助项目（14DZ2251800）；上海市国资委企业技术创新和能级提升项目（2015016）

收稿日期：2015-09-16

Scheme Design of Land Reusing Project for a Small Landfill

Fu Qian1，2
（1.Shanghai Environmental Sanitation Engineering Design Institute Co.Ltd.，Shanghai200232；2.Shanghai Engineering Research Center of Contaminated Sites Remediation，Shanghai200232）

【Abstract】Many technologieswere applied in land reusing of a nonstandard landfill，like excavation and screening，resource utilization，pollution investigation and risk evaluation.The waste wasscreened after excavation，the oversize product was used for incinerating and generating power，the muck wasused for landscaping after amelioration，and the leachate was standard discharged after membrane treatment.After all these works，the waste wascleaned up，then the pollution investigation and evaluation were carried out.This scheme simultaneously realized pollution treatment，resource utilization and function recovery of land.

【Key words】reuse oflandfills；waste excavation and screening；pollution investigation oflandfill