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生活垃圾填埋場(chǎng)生态與修複技術探究
浏覽:461 發布日期:2019-11-19 04:00:08

城(chéng)市生活垃圾衛生填埋處理(lǐ)雖然具有處理(lǐ)量大(dà)、操作工藝簡單、運作費用(yòng)低等優點,但是垃圾填埋不具有減量化(huà)的(de)特點,填埋需占用(yòng)較大(dà)的(de)土地資源,且敞開填埋的(de)作業方式,較難控制臭味外溢和(hé)蚊蠅滋生,對(duì)周邊環境影(yǐng)響較大(dà),填埋過程中産生的(de)填埋氣、滲濾液等會對(duì)周邊生态環境造成一定負面影(yǐng)響。爲了(le)使垃圾填埋場(chǎng)的(de)土地資源得(de)以回用(yòng),同時(shí)改善城(chéng)市環境質量,對(duì)已填埋飽和(hé)的(de)填埋場(chǎng)及時(shí)進行封場(chǎng),封場(chǎng)後的(de)垃圾填埋場(chǎng)被重新規劃開放,通(tōng)過植被重建開發成爲公園、運動場(chǎng)、植物(wù)園、苗圃等城(chéng)市公共設施。本文就對(duì)垃圾填埋場(chǎng)生态與修複技術相關方面進行分(fēn)析和(hé)探討(tǎo)。

1生态修複理(lǐ)論

我國于1979年開始對(duì)生态修複進行研究,爲我國土地資源的(de)修複與治理(lǐ)帶來(lái)的(de)新的(de)思路和(hé)方法。如果生态系統受損程度較小,可(kě)以通(tōng)過自身的(de)恢複功能,很快(kuài)的(de)恢複到原先狀态,但受損程度過大(dà),自身恢複無法起作用(yòng)時(shí),這(zhè)時(shí)可(kě)以通(tōng)過人(rén)工幹預方式進行生态恢複。因此,生态修複的(de)基本原理(lǐ)就是利用(yòng)生物(wù)特性和(hé)工程技術方法對(duì)受到破壞的(de)生态系統進行改造,消除危害因素,修複受損結構,使系統能夠融入到周圍環境中,讓整個(gè)系統向穩定、健康的(de)良性循環發展,最終使生态系統到達平衡。

2垃圾填埋場(chǎng)的(de)生态環境問題

目前,生活垃圾處置方式通(tōng)常是填埋、焚燒、堆肥三種。由于垃圾填埋的(de)方法操作簡單、處理(lǐ)量大(dà)、運行費用(yòng)較低等優勢,成爲大(dà)部分(fēn)國家處理(lǐ)固體廢物(wù)的(de)主要方法。初始的(de)填埋方式比較簡陋,沒有采取有效的(de)環保措施,導緻的(de)垃圾堆體在十幾年穩定化(huà)的(de)過程中不斷地向環境釋放填埋氣和(hé)滲濾液,嚴重的(de)污染了(le)當地的(de)環境,對(duì)當地的(de)居民的(de)健康構成了(le)嚴重的(de)威脅。我國衛生填埋場(chǎng)的(de)曆史隻有30年左右,在填埋飽和(hé)後對(duì)環境的(de)影(yǐng)響會持續多(duō)長(cháng)時(shí)間,是十幾年還(hái)是幾十年,還(hái)沒有足夠的(de)實踐經驗。大(dà)量的(de)非正規垃圾填埋場(chǎng)正嚴重的(de)污染著(zhe)周邊環境,恢複受污染的(de)環境是我們迫切解決的(de)問題。

3對(duì)垃圾填埋場(chǎng)生态修複技術的(de)思考

3.1地下(xià)水(shuǐ)污染控制

3.1.1垂直防滲處理(lǐ)技術

垂直防滲處理(lǐ)技術是在垃圾填埋場(chǎng)的(de)下(xià)遊或周邊形成垂直防滲帷幕牆,使場(chǎng)區(qū)爲一相對(duì)獨立的(de)水(shuǐ)文地質單元,垃圾滲濾液被攔截在庫區(qū)一側,不會通(tōng)過填埋場(chǎng)的(de)基底及側壁向周圍擴散,而污染地下(xià)水(shuǐ)。該技術比較經濟,且施工簡便,最适合具有獨立水(shuǐ)文地質單元,且場(chǎng)地和(hé)谷口不透水(shuǐ)層較淺的(de)山谷性填埋場(chǎng)使用(yòng),其通(tōng)常是在廠區(qū)地下(xià)水(shuǐ)徑流通(tōng)道的(de)出口處,設置垂直的(de)防滲設施:如防滲牆,防滲闆和(hé)灌漿帷幕等,來(lái)阻攔滲濾液向下(xià)遊的(de)滲漏,從而達到防治污染下(xià)遊地下(xià)水(shuǐ)的(de)目的(de)。

目前垃圾填埋場(chǎng)垂直防滲帷幕,主要分(fēn)爲剛性防滲和(hé)柔性防滲兩大(dà)類。

剛性防滲在填埋場(chǎng)修複工程中應用(yòng)廣泛,一般分(fēn)爲灌漿帷幕和(hé)垂直防滲牆兩大(dà)類,灌漿帷幕指利用(yòng)壓力将能固結的(de)漿液,通(tōng)過鑽孔注入岩土孔隙或裂隙中,以減小岩土體的(de)滲透性。垂直防滲牆指先在岩土體中,鑿孔成槽,以泥漿護壁,并在槽孔中澆築混凝土或塑性混凝土,形成的(de)連續防滲牆體。

柔性防滲,先在岩土體中,鑿孔成槽或成溝,或進行大(dà)開挖,形成工作面,在溝槽中施工保護層,鋪設柔性防滲材料如HDPE膜等,回填後形成連續防滲體。

3.1.2滲濾液收集導排

爲避免地下(xià)水(shuǐ)污染,封場(chǎng)前需對(duì)垃圾填場(chǎng)垃圾堆體進行勘察取樣,如果垃圾堆體由于污泥等原因,透水(shuǐ)性差,垃圾滲濾液積存量大(dà),需要适當增加滲濾液導排設施。在垃圾堆體兩米以下(xià)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(xià)遊,通(tōng)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(duì)已污染的(de)土壤,通(tōng)過改性法進行修複。土壤改性法主要對(duì)土壤環境中的(de)黏土層注入表面活性劑和(hé)有機改性物(wù)質,進而達到土壤改性的(de)目的(de),當土壤轉變爲有機土壤時(shí),就可(kě)以對(duì)地下(xià)水(shuǐ)中的(de)有機污染物(wù)進行吸附,然後利用(yòng)土著微生物(wù)降解吸附在土壤中的(de)污染物(wù),從而達到徹底消除污染物(wù)的(de)目的(de)。土壤改性法其成本較低,施工也(yě)十分(fēn)便利,所以在垃圾填埋場(chǎng)地下(xià)水(shuǐ)修複中有著(zhe)較爲廣泛的(de)應用(yòng),并且取得(de)了(le)一定的(de)治理(lǐ)效果。

3.3封場(chǎng)覆蓋

比較通(tōng)用(yòng)做(zuò)法是采用(yòng)HDPE膜對(duì)垃圾堆體進行全方位覆蓋,膜下(xià)鋪設碎石層導排填埋氣及滲濾液,并設置土工織布保護HDPE膜,膜上設置排水(shuǐ)網格,導排表面雨(yǔ)水(shuǐ),最後覆土。表面土的(de)選擇對(duì)植物(wù)生長(cháng)和(hé)品質影(yǐng)響很大(dà),直接影(yǐng)響到生态修複的(de)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出效益,同時(shí)針對(duì)不同的(de)生态恢複設計方案和(hé)不同的(de)垃圾填埋地點也(yě)有所不同。對(duì)以降低投入爲優先因子的(de)設計方案,推薦垃圾土、活性污泥、爐渣和(hé)粉煤灰,其中以垃圾土爲首選材料;對(duì)以獲得(de)植物(wù)産出效益爲主要目的(de)設計方案,應首先選擇砂土爲覆蓋材料,其次推薦壤土。

3.4填埋氣收集

填埋氣體中的(de)甲烷,在空氣中達到5%-15%的(de)濃度時(shí),具有爆炸可(kě)能,如果填埋層中甲烷,不引導而随意排入大(dà)氣,就有可(kě)能聚集在建(構)築物(wù),或者是附近的(de)封閉空間裏,達到一定含量,遇明(míng)火就發生爆炸;另一方面,由于氣體不能導出,将導緻堆體内壓力積聚,當達到壓力臨界值時(shí),會引發堆體滑坡,就是常說的(de)壓力爆炸,爲了(le)避免這(zhè)些氣體在填埋垃圾内積累,消除由此而來(lái)的(de)潛在火災及爆炸危險,在垃圾層中設置氣體導排系統是必要的(de)。

填埋氣收集一般采用(yòng)豎向收集井加橫向水(shuǐ)平收集盲溝的(de)方法,對(duì)填埋氣進行收集,豎向收集井布置間距根據垃圾堆體的(de)産氣率設置,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。如果垃圾産氣率高(gāo),建議(yì)上填埋氣發電項目,資源化(huà)利用(yòng),既經濟又環保。

3.5滲濾液處理(lǐ)

填埋場(chǎng)滲濾液,存在水(shuǐ)量變化(huà)大(dà),水(shuǐ)質沖擊負荷大(dà),高(gāo)COD、BOD,氨氮含量高(gāo)的(de)特點,滲濾液處理(lǐ)是生态修複中一重點和(hé)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(de)工藝組,也(yě)可(kě)采用(yòng)“預處理(lǐ)+生化(huà)處理(lǐ)”或“生物(wù)處理(lǐ)+深度處理(lǐ)”的(de)工藝組。目前主流做(zuò)法是選用(yòng)“預處理(lǐ)+ A/O +MBR超濾系統+NF系統+RO系統的(de)處理(lǐ)工藝,其中預處理(lǐ)可(kě)采用(yòng)水(shuǐ)解酸化(huà)、混凝沉澱、砂濾等工藝,可(kě)根據滲濾液特點選擇建設,通(tōng)過後續MBR和(hé)反滲透系統處理(lǐ)後,出水(shuǐ)率可(kě)達75%-85%,水(shuǐ)質滿足GB16889表二排放标準,每噸水(shuǐ)處理(lǐ)費用(yòng)60-70元。缺點是系統産生15%-25%的(de)濃縮液,目前大(dà)都進行回灌到填埋場(chǎng)處理(lǐ),也(yě)有地區(qū)開始采用(yòng)蒸發等工藝處理(lǐ),但處理(lǐ)工藝并不成熟和(hé)穩定。最近一兩年,納濾系統後通(tōng)過增加減量膜處理(lǐ)系統,出水(shuǐ)率可(kě)提高(gāo)10%左右。

滲濾液處理(lǐ)的(de)另一種工藝是天子嶺模式,即GZBS處理(lǐ)工藝,該工藝前端是基于優化(huà)芽孢杆菌處理(lǐ)系統的(de)生化(huà)處理(lǐ),後端采用(yòng)“Fendon+BAF”的(de)深度處理(lǐ)。該處理(lǐ)工藝突破了(le)主流工藝日漸突顯的(de)濃縮液無法妥善處理(lǐ)的(de)技術瓶頸,但處理(lǐ)後的(de)水(shuǐ)質氯離子偏高(gāo)。

3.6修複植物(wù)的(de)選擇

通(tōng)常垃圾填埋場(chǎng)的(de)生态環境比較惡劣,且不同地區(qū)不同類型垃圾填埋場(chǎng)的(de)環境條件也(yě)有所差異,因此,選擇合适的(de)植物(wù)品種是決定垃圾填埋場(chǎng)植被重建成功與否的(de)關鍵。受環境條件的(de)限制,在進行垃圾填埋場(chǎng)植被重建時(shí),一般選擇抗逆性強、易于管護、景觀效果好的(de)本土植物(wù)品種作爲修複植物(wù)。修複植物(wù)的(de)選擇對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的(de)植被恢複具有重要意義。

國内相關工程研究結果表明(míng),喬灌木(mù)對(duì)垃圾沼氣等的(de)抗性因種類不同而有差異,草(cǎo)本植物(wù)因根系淺、多(duō)爲須根,匍匐莖根,在分(fēn)場(chǎng)覆土表面較容易生長(cháng),主要物(wù)種爲牛筋草(cǎo)、畫(huà)眉草(cǎo)、知風草(cǎo)等,因此生态修複階段建議(yì)坡頂上以低矮綠化(huà)爲主,地被、灌木(mù)加開花小喬木(mù)結合地形,營造層次豐富的(de)感覺,邊坡上根據不同坡比以植草(cǎo)噴播,地被加灌木(mù)爲主,形成連貫的(de)色帶,坡角及周邊與綠籬加大(dà)喬木(mù)種植形式,增加植物(wù)群落的(de)多(duō)樣性和(hé)穩定性,阻擋視線,同時(shí)又可(kě)以起到阻隔灰塵廢氣和(hé)噪音(yīn)的(de)作用(yòng)。考慮到經濟回收率,也(yě)可(kě)以建成種植苗圃。

結語

随著(zhe)我國社會經濟的(de)快(kuài)速發展和(hé)城(chéng)市化(huà)進程的(de)不斷加快(kuài),城(chéng)市土地資源日益緊張,如何将垃圾填埋場(chǎng)占用(yòng)的(de)大(dà)量土地進行複墾開發利用(yòng),越來(lái)越引起政府主管部門和(hé)科研人(rén)員(yuán)的(de)關注。對(duì)城(chéng)市垃圾填埋場(chǎng)進行封場(chǎng)、植被恢複和(hé)景觀重建,不僅可(kě)以有效利用(yòng)土地資源、改善周邊生态環境,而且對(duì)于優化(huà)城(chéng)市環境、促進城(chéng)市和(hé)諧健康發展具有重要意義。