垃圾填埋场封场前后水处理投资分析

杨辉 马鞍山市环境卫生管理处

生活垃圾焚烧相较传统的卫生填埋具有占地小、处理快、减量化、无害化、资源化等显著特点，因此近些年也成为国内相对理想、主流的生活垃圾处理方式。尤其是“十三五”期间，较多城市的生活垃圾处理方式由卫生填埋转为焚烧，原有垃圾填埋场面临最终封场。

对于生活垃圾填埋场，合格的水排放数据始终是重要的环境指标，污水处理系统也是场区重要的组成部分，本文主要分析封场带来的水处理投资的变化。

一、对渗滤液的影响

（一）渗滤液产生量的主要影响因素

垃圾进入填埋场后，在生物降解过程中会产生高浓度有机液体，另外还有渗入填埋场的水（包括雨水），总量超过垃圾的极限含水量的部分就以渗滤液形式排出。

填埋场渗滤液主要来源如下：

（1）垃圾自身产生的水（内在因素）

①垃圾所含的水分经填埋压实后挤出；

②垃圾中有机物因生化水解产生的水分。

（2）外部渗入垃圾体的水（外在因素）①大气降雨渗入垃圾体中；

②分水岭内的地表径流和地下径流渗入垃圾体中。

根据对填埋场渗滤液水量的实测和分析，其具有如下的特点：

内在因素产生的水量与垃圾性质和填埋量有关，且垃圾体自身有一定的持水能力，故一般垃圾自身产水量相对很小。填埋场渗滤液量及其变化主要由外在因素决定，即大气降雨量、分水岭面积、地下径流量的大小和排水设施完善情况决定了填埋场渗滤液量的多少。对于采用终场覆盖填埋场，其渗滤液量主要决定于大气降雨量、汇水面积和清污分流设施的完善性。

（二）渗滤液产生量估算

根据《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》（CJJ 176-2012），渗滤液日均产生量的计算公式如下：

式中：

Q——渗滤液日均总量，m³/d；

I——降雨量，mm/d；

A1——作业单元汇水面积，m2；

CL1——作业单元渗出系数，一般宜取0.5～0.8；

A2——中间覆盖单元汇水面积，m2；

CL2——中间覆盖单元渗出系数，宜取（0.4～0.6）CL1；

A3——终场覆盖单元汇水面积，m2；

CL3——终场覆盖单元渗出系数，一般取0.1～0.2；

WC——垃圾初始含水量（%）

MD——日均填埋规模，t/d

FC——完全降解垃圾田间持水量（%）

ρw——水的密度（t/m3）

其中，I的计算，数据充足时，宜按20年的数据计取；数据不足20年时，按现有全部年数计取。

根据数据采集，以某600t/d填埋场为例，其中间封场面积53000m2，作业单元30000m2，正常使用阶段的渗滤液产生量：

经实施雨污分流工程，按照公式计算为：

考虑终期封场后，渗滤液产生量会进一步减少，按照计算可预估：

二、对浓缩液的影响

1.根据填埋场运行期间的产水率等情况，其渗滤液处理站浓缩液产生量按30%计算，即：166.1×0.3=49.83m3/d。对于采用MBR（膜生物反应器）+RO（反渗透）等类似工艺的渗滤液处理站，通常采用运送至垃圾堆体进行回灌的方式处理浓缩液，该方式无法彻底消除浓缩液。

2.填埋场封场后，虽然渗滤液产量进一步降低，但垃圾堆体吸附能力下降，浓缩液回流造成产量加大、浓度变高。且一般运行时间较长、后期生化能力较差的场区会有一定的存量浓缩液，考虑到处理的长期性，封场时须考虑浓缩液处理站，预计浓缩液处理量为50m3/d。（膜系统产生的浓缩液，具有高价离子含量高，有机物浓度高的特点，采用的浓缩液处理工艺宜为：软化微滤（SMF）+DTRO系统+蒸发（MVR）。）

3.封场前已有浓缩液处理设施的，封场后运行投资短期内将逐渐降低，下文不再计算。

三、运形成本计算

由于项目属社会公用设施，非营利性项目，不易进行财务分析，故本文仅分析对比运行费用。（注：年运行天数按350天计，价格数据根据行业现状取值。）

（一）封场前运形成本

渗滤液处理费用取30元/m3，故原渗滤液处理站年运形成本为30×166.1×350/10000=174.41万元。

（二）封场后运形成本

（1）固定成本

新建一套规模50m3/d浓缩液处理站，根据上述工艺，按25万元/m3计算，建设费用为50×25=750万元。

（2）运形成本

渗滤液处理站年运形成本为30×25.33×350/10000=26.6万元。

浓缩液处理费用取200元/m3，浓缩液处理站年运形成本为200×50×350/10000=350万元，合计376.6万元。

四、结论

根据大致测算，以600t/d的生活垃圾填埋场为例，其运行末期，水处理运形成本为174.41万元/年。封场后，其运形成本逐渐增加到376.6万元/年，成本增加115.93%，且须新建750万元浓缩液处理站一座。

综上，采用浓缩液回灌工艺的生活垃圾填埋场封场初期，其运形成本将高于其运行期，但随着存量渗滤液及浓缩液的处理，其运形成本最终将逐步降低。