文_彭剛 白兵 鄧兵 中機(jī)國際工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司
城市經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市人口的迅速增加,帶來了一系列的城市問題。城市生活垃圾的處理與處置就是其中之一。國家發(fā)展改革委《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》對垃圾處理明確指出:到2020年底,各縣城(建成區(qū))生活垃圾無害化處理率達(dá)到80%以上,建制鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理率達(dá)到70%以上,實(shí)現(xiàn)生活垃圾無害化處理能力全覆蓋。
針對簡易垃圾場產(chǎn)生的各種環(huán)境問題和安全隱患。國內(nèi)外都在開展各種補(bǔ)救措施和填埋場生態(tài)修復(fù),主要包括垃圾整體搬遷、原位封場綜合治理、再生處理等。
某縣某垃圾場是一座簡易的垃圾堆放場,該場已堆生活垃圾量約19.37萬m3,已填埋最深處約15m,垃圾主要集中在入場道路南側(cè)山谷,有少量分散垃圾堆置于西南側(cè)道路及東南側(cè)道路旁。場地區(qū)域總體為丘陵地貌:地形北部高,海拔高程270~300m,切割深度20~30m,丘頂多呈渾圓狀,丘間分布洼地和谷地。
3.2.1 治理范圍
本工程治理范圍為簡易垃圾堆場庫區(qū)及周邊垃圾分散堆存區(qū)域。
3.2.2 工程建設(shè)內(nèi)容
修建垃圾壩,以穩(wěn)定垃圾堆體;設(shè)置環(huán)場截洪溝和臨時(shí)截洪溝,減少垃圾滲瀝液產(chǎn)生量,并防止水土流失;將分散堆存垃圾集中收集,并對簡易填埋場庫區(qū)進(jìn)行整形;設(shè)置滲瀝液導(dǎo)排收集系統(tǒng);設(shè)置滲瀝液處理設(shè)施;設(shè)置填埋氣體導(dǎo)排及處理系統(tǒng);填埋場封場層及生態(tài)恢復(fù)。
3.3.1 垃圾壩
垃圾壩是防止垃圾體坍塌,維持垃圾體穩(wěn)定的設(shè)施。本項(xiàng)目設(shè)垃圾壩2座。在庫區(qū)東南側(cè)谷口設(shè)置1#垃圾壩,庫區(qū)西南側(cè)谷口設(shè)置2#垃圾壩,采用碾壓土石壩。
3.3.2 封場后垃圾庫
垃圾庫是垃圾壩與周圍山體形成的垃圾包容體。1#垃圾壩、2#垃圾壩以及周圍山體形成簡易垃圾場治理庫區(qū)。簡易垃圾場治理庫區(qū)谷底最低高程275.50m,封場后堆體最高高程為299.10m,庫區(qū)占地面積為42.48畝,已填埋垃圾19.37萬m3,封場后總庫容為21.52萬m3,可滿足簡易垃圾填埋場堆體和周邊分散垃圾的庫容需要。
3.3.3 截洪溝
為了減少滲瀝液的產(chǎn)生量,降低工程建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用,設(shè)計(jì)將庫區(qū)積雨面積以外的大氣降水合理有效地加以引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)未被垃圾污染的表面徑流雨水與垃圾滲瀝液分流。本簡易填埋場封場治理工程擬沿設(shè)計(jì)最終填埋邊界線設(shè)置環(huán)庫截洪溝,用于截流山頂以下至垃圾填埋邊界線所匯流的洪水,以及填埋場封場后的表面雨水。未被垃圾污染的表面徑流雨水、地表水由截洪溝直接排至1#垃圾壩、2#垃圾壩下游排水渠。
3.3.4 防滲設(shè)施
本工程采用在1#垃圾壩、2#垃圾壩上游與現(xiàn)有垃圾堆體之間的未填垃圾區(qū)域及垃圾壩內(nèi)側(cè)設(shè)置局部天然襯里防滲。
根據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋處理技術(shù)規(guī)范(GB50869-2013)》的要求,自然防滲要求粘土滲透系數(shù)小于1×10-7cm/s,厚度大于2m。本工程簡易垃圾場治理庫區(qū)設(shè)計(jì)自然防滲粘土層厚度為2m,防滲層面積約5802.0m2。
3.3.5 滲瀝液收集系統(tǒng)
(1)滲濾液收集設(shè)施
滲濾液收集設(shè)施與防滲設(shè)施同時(shí)建設(shè),由滲濾液導(dǎo)流層與滲濾液導(dǎo)排盲溝組成。滲濾液導(dǎo)流層采用卵石鋪設(shè),厚度為0.5m,材料的碳酸鈣含量不大于10%,滲透系數(shù)k≥10-3m/s,粒徑為16~40mm。滲濾液碎石導(dǎo)流層上下均設(shè)置土工布保護(hù)層,選用200g/m2無紡?fù)凉げ?,以阻擋生活垃圾或?qū)Я鲗拥撞繄龅赝翆觾?nèi)的小顆粒物堵塞滲濾液導(dǎo)流層。
(2) 滲濾液導(dǎo)排盲溝
設(shè)置滲濾液導(dǎo)排盲溝,以將滲濾液快速、有效的導(dǎo)排至滲濾液調(diào)節(jié)池。本工程設(shè)計(jì)滲瀝液導(dǎo)排盲溝長度約116m。導(dǎo)排盲溝中埋設(shè)DN300HDPE花管,花管上開有孔,孔徑Ф15mm,軸向間距100mm,圓周方向除底部120°夾角范圍內(nèi)不開孔外,其余均勻布孔,DN300HDPE花管均布7孔?;ü苤車窳綖?6~40mm卵石,石料的滲透系數(shù)k≥10~3m/s。在1#垃圾壩前場地最低處設(shè)置滲瀝液穿壩導(dǎo)排管,導(dǎo)排盲溝內(nèi)導(dǎo)排管與2#垃圾壩穿壩管相連,最終滲瀝液經(jīng)導(dǎo)排管收集后排入2#垃圾壩下游的滲瀝液調(diào)節(jié)池(組合池)。滲瀝液調(diào)節(jié)池尺寸為18×8×4(h)m,有效水深3.5m,有效容積V=504m3,為混凝土結(jié)構(gòu)。
3.3.6 設(shè)置滲瀝液處理設(shè)施
3.3.7 填埋氣體導(dǎo)排處理系統(tǒng)
(1)填埋氣體的導(dǎo)排系統(tǒng)
本項(xiàng)目為老垃圾填埋場封場項(xiàng)目,考慮到庫區(qū)部分生活垃圾堆體至設(shè)計(jì)標(biāo)高,故對生活垃圾堆體部分采用鉆井法設(shè)置豎向?qū)馐\;對暫時(shí)未填垃圾堆體的部分直接按《生活垃圾填埋場填埋氣體收集處理及利用工程技術(shù)規(guī)范》(CJJ133-2009)要求設(shè)置普通的導(dǎo)氣石籠井即可。本項(xiàng)目在簡易垃圾場治理庫區(qū)設(shè)計(jì)普通導(dǎo)氣石籠井4個(gè),鉆井法設(shè)置的石籠井為12個(gè)。
(2)填埋氣體處理系統(tǒng)
輸送管網(wǎng):各區(qū)域的填埋氣體收集井(導(dǎo)氣石籠)和輸氣支管(DN160軟管)聯(lián)接,調(diào)節(jié)池氣體和(DN160軟管)輸氣支管聯(lián)接。氣體再經(jīng)各支管匯集到輸氣主管(DN200軟管),再由主管輸送至抽氣機(jī),輸氣支管呈環(huán)形布置。在系統(tǒng)管路上設(shè)閥門、氣水分離器、流量計(jì)、集氣罐和壓力儀表。
抽氣機(jī):抽氣機(jī)的作業(yè)是從填埋氣體收集井吸氣并排氣至火炬燃燒器。根據(jù)填埋氣體的特性和抽取量配備2臺抽氣機(jī),1用1備。
燃燒火炬:布置在抽氣機(jī)附近的山坡上,設(shè)計(jì)為塔型鋼結(jié)構(gòu)。安裝填埋氣體排放管和火炬,設(shè)置自動(dòng)點(diǎn)火燃燒控制裝置。并配備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)火炬放散系統(tǒng)的點(diǎn)火、監(jiān)測等自動(dòng)控制。
礦體與頂?shù)装鍑鷰r界線清楚[13],產(chǎn)狀與圍巖一致。礦石具明顯的條紋、條帶狀構(gòu)造顯示出受變質(zhì)的沉積巖的特征。
3.3.8 堆體整形及封場
(1)堆體整形
本工程庫區(qū)采用多級臺階進(jìn)行整形,根據(jù)《(GB51220-2017)生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術(shù)規(guī)范》的要求,水平距離每隔15m設(shè)置1個(gè)控制臺階,臺階間邊坡坡度為1:3,臺階高5.0m,臺階設(shè)置2%的坡度,由臺階中部坡向填埋庫區(qū)邊界外。
北側(cè)道路附近現(xiàn)有堆體已到達(dá)298.0m高程,將西南側(cè)分散堆存的生活垃圾開挖并集中收集后,填埋至1#垃圾壩內(nèi)側(cè)并壓實(shí),直至堆體分別達(dá)到280.0m、285.0m、290.0m,并在285.0m高程修建2m寬封場平臺、290.0m高程修建6m寬封場平臺。隨后在290.0m平面繼續(xù)填埋,考慮封場邊坡的穩(wěn)定性,及將來場地利用的可能性,設(shè)計(jì)最終封場完成面,頂面坡度約5.4%~7.1%。
(2)最終封場覆蓋系統(tǒng)
本填埋場封場結(jié)構(gòu)自上而下:營養(yǎng)土層,其厚度根據(jù)其用途確定;織質(zhì)布,采用300g/m2無紡?fù)凉げ?;排水?導(dǎo)排入滲的大氣降水,防止其進(jìn)入垃圾堆體,宜采用粗粒或多孔材料鋪設(shè),其厚度為0.3m;膜上保護(hù)層,采用600g/m2無紡布鋪設(shè);防滲層,采用1.0 mm厚HDPE土工膜鋪設(shè);膜下保護(hù)層,采用600g/m2無紡布和0.6m粘土鋪設(shè);導(dǎo)氣層,導(dǎo)排生活垃圾分解產(chǎn)生的氣體,宜采用粗?;蚨嗫撞牧箱佋O(shè),其厚度為0.3m。
(3)封場后土地利用及生態(tài)恢復(fù)
第一階段:主要栽植草坪、觀賞地被、花卉及花灌木。通過地表植被的涵養(yǎng),恢復(fù)基地的生態(tài)屬性。
第二階段:根據(jù)堆體穩(wěn)定性觀測,大部分垃圾穩(wěn)定化后進(jìn)行喬、灌、花、草等層次豐富、色彩豐富的景觀種植搭配。
通過生態(tài)恢復(fù)和景觀設(shè)計(jì),使城郊的這片被邊緣化的廢棄土地重新激活,回歸土地的價(jià)值并被賦予新的特征。
簡易垃圾場采用的封場綜合治理路線,技術(shù)成熟可靠、適應(yīng)范圍廣、無害化效果好、施工過程二次污染容易控制等優(yōu)點(diǎn)。