生活垃圾简易填埋场工程设计研究

生活垃圾简易填埋场工程设计研究1项目背景广东省某市生活垃圾简易填埋场，始建于2003年，2016年底停止使用，主要收集城区及周边乡镇的生活垃圾，总存量垃圾约为4.08105m3；位于当地饮用水源的上游位置，尽管不属于敏感区域，但地下渗流可能通过附近支流进入水体，存在较大的环境风险隐患，亟需尽快对该填埋场进行整治，以最大程度减少污染，整治范围见图1。2技术路线的选择由于该市垃圾焚烧项目建设滞后，预计还需23a才能投产建设；而现阶段只有1座生活垃圾卫生填埋场终端处置设施，且剩余填埋库容不到半年。因此，结合本项目的实际情况，并根据相关政策和规范的要求，建议项目近期采取应急挖潜构建新的卫生填埋区+部分简易填埋区就地封场的综合整治方案。3实施目的本项目整治工程的实施，既要解决旧生活垃圾填埋场的污染和安全隐患；同时也要按照生活垃圾卫生填埋场的相关规范标准要求，最大化挖潜、构建一个新的卫生填埋区，协助解决该市23a内的生活垃圾处置问题。4实施内容1）应急挖潜构建新的卫生填埋区工程：挡坝修筑、场地垃圾及污染土壤清挖、挖潜区构建（包括地表水、渗沥液、地下水及填埋气导排）等，最大化挖潜、构建卫生填埋区；2）部分简易填埋区就地封场工程：垃圾堆体修整、覆盖，渗沥液收集导排、填埋气体收集导排、雨水截洪和导排、地下水（地表水）污染监测系统等，最大限度控制污染扩散。本项目整治平面布置见图2。5主要工程措施5.1应急挖潜构建新的卫生填埋区工程。新的卫生填埋区填满后将与现有卫生填埋场形成一个整体，再进行联合堆填，从而获得最大填埋库容。按照GB508692013生活垃圾卫生填埋处理技术规范6的要求进行如下设计。1）挡坝修筑：为了与简易填埋区的垃圾隔开，卫生填埋库区应急挖潜工程需修筑一道挡坝，该挡坝与周边区域构成一个围蔽的填埋库区。挡坝设计长约290m，坝高11m。2）基础构建：挡坝与山体、道路围蔽成的封闭区域作为填埋库区拟建区域，通过清挖存量垃圾及部分土壤构建库区。填埋库区边坡构建尽量结合原有地形，最大限度减少土石方工程量以达到降低工程造价并使库容最大化的目的。边坡按坡度11.513（垂直高度水平长度）进行分阶开挖、构建，边坡顶部设置周边防渗层锚固平台，兼作作业道路。场底构建包括2个方面，首先对存量垃圾进行清挖，使其有足够的承载能力，清挖的垃圾将就近转移至拟封场区（约8.0104m3）；其次，对场底按设计高程进行开挖、回填，使场底具有不小于2%的纵横坡度，使得填埋库区的渗沥液能快速、通畅自流出填埋库区。3）基底防渗：本方案选用符合GB508692013要求的单层复合防渗系统对场底进行防渗处理，防渗系统主体结构采用2.0mmHDPE膜+钠基膨润土防水毯（GCL）。填埋库区底部防渗系统从上至下分别为反滤层，200g/m2土工布；渗沥液导流层，碎石层厚40cm；膜上保护层，非织造土工布，600g/m2；膜防渗层，2.0mmHDPE土工防渗膜；GCL防渗层，渗透系数不大于5.010-9cm/s，4800g/m2；膜下黏土保护层，渗透系数不大于1.010-5cm/s，厚度1m；地下水导排层（碎石导排盲沟外包裹200g/m2无纺土工布），内含地下水导流管；基础层，压实表面处理过的地基（土压实度不小于0.93，表面平整、密实、无裂缝、无松土、无积水，无石块、树根及尖锐杂物）。4）渗沥液临时收集导排：在垃圾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。在各开挖分区设置渗沥液临时导排沟（纵向坡度不小于2%）、渗沥液临时收集池和沟底/池底临时防渗膜，垃圾堆体中未能下渗至库底的渗沥液通过临时收集盲沟汇集到临时收集池内，然后利用吸污车运出场外委托处理。5）渗沥液收集导排和处理：渗沥液收集、导排系统由渗沥液导流层和导排盲沟组成。导排、收集的渗沥液导排至下游的渗沥液中转池，再定期抽至现有渗沥液调节池，经DTRO渗沥液处理装置处理后，清液外排，浓液由槽罐车定期收运至污水处理厂处理。6）地下水导排：为防止地下水水位过高对防渗系统造成顶托，及时疏导膜下地下水，须在填埋库区的防渗层下设置地下水导流系统。在防渗层下设置环状的地下水导流盲沟，主管盲沟内设置覫250HDPE穿孔管。7）地表水导排：包括填埋作业临时导排和周边雨水导排（截洪沟）。8）填埋气导排：应急卫生填埋库区垃圾填埋总量约为1.8105m3（包括新构建的卫生填埋区垃圾以及后期与现状垃圾卫生填埋场联合堆填的垃圾2部分），设计拟采用填埋气体主动导排方式、以垂直收集系统将填埋气体导排出垃圾堆体。运营期间设置填埋气导气竖井，将垃圾堆体的填埋气体导出，当垃圾填埋高度达到封场设计高程时，将井口密封，采用管道连接导气竖井，将填埋气体输送至填埋气体处理区进行燃烧处理。5.2部分简易填埋区就地封场工程。按照GB512202017生活垃圾卫生填埋场封场技术规程7的要求进行如下设计。1）堆体整形：现状垃圾堆体凹凸不平，不利于排水，部分区域较陡，存在滑坡风险。对现状堆体按坡度不大于13、大于120进行整形，一方面控制滑坡风险，另一方面保证渗沥液的收集和导排顺畅。2）覆盖系统构建：封场覆盖系统的目的主要是利用覆盖层将垃圾堆体与外界环境隔绝，达到控制雨水入渗、控制地表径流、减少水土流失、控制气体散发气味等目的。根据GB512202017，覆盖系统的标准结构由排气层、防渗层、排水层、绿化土层组成。3）地下水控制：通过设置气水导排竖井，用于堆体内渗沥液水位观察及渗沥液的应急抽排，最大化地减少渗沥液下渗地下水。同时设置地下水监测井6口，定期动态监测及时反馈并记录地下水的水质情况。若出现污染加重，则采取设置灌浆垂直防渗帷幕8进行防治污染扩散。其中灌浆垂直防渗帷幕（图3）是将浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成连续的阻水帷幕，以减小渗流量和降低渗透压力的灌浆工程。灌浆垂直防渗帷幕采用三排桩，加固28d，抗压强度R283.0MPa，防渗墙渗透系数1.010-7cm/s，平均深度24m。4）渗沥液收集导排：一方面通过设置防渗层、膜面排水层隔绝雨水进入该项目填埋堆体、同时在垃圾坡脚底设置渗沥液导排盲沟等收集堆体内的部分渗沥液，大幅降低渗沥液产生量；另一方面通过在填埋场下游建设气水导排竖井。5）填埋气收集导排、处理：填埋气导排系统主要包括导排竖井及水平导气盲沟；同时采用火炬对填埋气进行燃烧处理。6）植被恢复及土地利用规划：完成覆盖系统的构建后，需要对场区进行复绿及保持水土，并逐步实施生态恢复。7）地下水环境监测：根据GB/T187722008生活垃圾填埋场环境监测技术要求的规定，在填埋场周边及填埋场地下水流向上游及下游处设置本底井、污染扩散井和污染监视井，定期检测地下水水质，及时掌握地下水水质变化情况。参考文献：1袁文祥，陈善平，邰俊，等我国垃圾填埋场现状、问题及发展对策J环境卫生工程，2016，24（5）：8-112杜叶红甬江流域农村生活垃圾简易填埋场污染现状及其防治技术的研究D杭州：浙江大学，20103宋周兵简易垃圾填埋场治理方案J环境卫生工程，2016，24（2）：71-734齐长青简易垃圾填埋场封场治理方案的研究J环境卫生工程，2008，16（3）：59-625赖后伟，喻友华，陈浩，等我国村镇生活垃圾简易填埋场特点及治理方案选择J环境卫生工程，2018，26（3）：11-136生活垃圾卫生填埋处理技术规范：GB508692013S北京：中国计划出版社，2013.7生活垃圾卫生填埋场封场技术规程：GB512202017S北京：中国计划出版社，2017.8钱学德，朱伟，王升位，等填埋场和污染场地防污屏障设计与施工M北京：科学出版社，2017