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        典型案例丨沿海某垃圾填埋場陳腐垃圾綜合利用研究

        分類:固廢觀察 > 土壤修復    發布時間:2024年3月12日 9:20    作者:固廢觀察    文章來源:

        目前,全國生活垃圾累計堆存量高達 80 億t,占地約 5.5 億m2。隨著存量垃圾治理及原生垃圾零填埋的不斷推進,大量填埋場亟待治理。

        本文以沿海某市某生活垃圾衛生填埋場為例,從填埋場概況及分析、場地調查、方案實施計劃等幾方面進行探討,以期為后續相關項目提供參考與借鑒。


        生活垃圾填埋場作為我國重要的垃圾終端處理設施,為我國城市的健康發展做出巨大的貢獻,衛生填埋具有技術成熟、工藝簡單、投資較少、處理費用低、運行穩定等優點,過去曾是國內垃圾處理的主要技術。隨著社會經濟發展,填埋場本身臭氣污染、土壤及地下水污染、大量占用土地資源等問題已越發凸顯。如何降低填埋場對周邊環境的影響,治理環境污染問題,恢復場地及周邊生態環境是所有填埋場將面臨的重要的問題。

        01

        填埋場概況及分析

        1. 填埋場概況

        沿海某市某生活垃圾衛生填埋場占地面積約 546 畝(1 畝≈ 667 平方米,15 畝= 1 公頃,下同),2001 年投入使用,設計庫容 450 萬m3,建設內容包括填埋場防滲、滲濾液處理、填埋氣收集處理、雨水導排等系統,投資 1.2 億元。截至 2011 年,填埋場累計接納生活垃圾 280 萬m3。隨著生活垃圾焚燒廠投運,填埋場正式停止使用,并進行了臨時封場。

        2. 問題分析

        原填埋場庫區場底及邊坡的防滲結構為天然黏土防滲結構,未鋪設 HDPE 膜等人工防滲材料,僅在填埋場西側的下游建設了局部的止水帷幕和滲濾液抽排井用于滲濾液的收集和阻隔,隨著填埋場污染控制標準的更新,該方式與防滲等級已無法滿足當前標準的環保要求;加之填埋場運行時間近 20 年,止水帷幕與滲濾液抽排井的作用已經遠遠達不到當時設計的要求,但填埋場本身防滲系統已無改造空間,無法達到直接封場的要求。因此,為避免填埋場區域地下水已受到污染,需要對填埋場內陳腐垃圾采取綜合治理措施。

        02

        場地調查工作

        1. 調查方式

        為制定陳腐垃圾綜合利用方案,2021 年對填埋場進行場地調查。在填埋堆體上布設了 6 個采樣點位(K11、K15、K18、K19、K24、K25),根據采樣孔垃圾分層情況,每層采集 3 個樣品制成 1 個混合樣,保證每個點位 3 個混合樣,垃圾樣品按 10% 的比例采集現場平行樣,共采集垃圾混合樣品 18 個。帶回實驗室后,每個點位的垃圾樣品制成 1 個最終混合樣。垃圾物理指標:容重、含水率、物理組成,垃圾樣品化學檢測檢測指標:pH值、有機質、TN、TP、總鉀、重金屬(Cu、Zn、Pb、Hg、Cr、As、Cd)。


        圖1 垃圾填埋場分層取樣

        2. 調查結果

        垃圾容重、含水率、熱值檢測結果見表1。垃圾組分、化學指標檢測結果見表2、3。

        表1 垃圾容重、含水率、熱值檢測結果


        表2 垃圾組分檢測結果

        表3 垃圾化學指標檢測結果


        3. 治理措施

         (1)方案選擇

        填埋場垃圾濕基低位熱值在 3011.75~5218.28 kJ/kg 范圍內,平均熱值 4007.59 kJ/kg。參考《城市生活垃圾處理及污染防治技術政策》及相關資料,低位發熱量 <3300 kJ/kg 的垃圾不易采用焚燒處理,在 3300~5000 kJ/kg 的垃圾可以采用焚燒處理,因此本場地垃圾可以采用焚燒處理。但受限于當地生活垃圾焚燒發電廠規模,每天處理陳腐垃圾能力僅為 600 t,280 萬t 的陳腐垃圾全部處理完畢需要約 13 年,處理時間過長。因此考慮填埋場陳腐垃圾進行開挖篩分綜合利用。

        (2)利用措施

        填埋場垃圾總量為 280 萬t,其中紙類、橡塑類、紡織類、木竹類屬于可燃物,占比 21.71%,合 60.8 萬t,磚瓦玻璃金屬為可直接資源化利用的比例為 7.73%,合 22.97 萬t,混合類(腐殖土)占比 70.08%,196.23 萬t(表4)。根據生活垃圾焚燒發電廠規模進行反推,每天可處理可燃物 600 t,占處理規模的 21.71%,考慮不確定性因素,每天開挖和篩分規模定為 2000 t。

        表4 篩分產物處理去向


        03

        方案實施計劃

        經過上述治理措施,填埋場存量垃圾得到綜合利用,同時日處理規模也從單一外運焚燒的 600 t/d提升至 2000 t/d,治理時間從 13 年縮短至 4 年,同時,為避免開挖時期填埋場堆體積存的滲濾液無法有效處置,擬在廠區東北側閑置地塊,擴建規模為 300 t/d的滲濾液處理站。治理工程結束后填埋場可達到 GB/T 25179—2010《生活垃圾填埋場穩定化場地利用技術要求》中“高度利用”的要求。后續填埋場地塊可規劃建設飛灰填埋場,廚余垃圾處理中心等其他綜合性垃圾處理設施。

        04

        結論

        根據對填埋場陳腐垃圾的綜合治理,在治理工程實施前,需對以下工作做好調研及準備:




        1. 填埋場治理前需要對填埋場進行詳細調查,確定填埋場垃圾成分及理化性質,方可確定填埋場治理思路。

        2. 判斷填埋場場區及周邊的篩分產物處理終端設施及其處理能力,如垃圾焚燒廠、礦坑等,用于確定工程最大處理規模,進而計算出處理周期。

        3. 對于存在場地污染隱患、或天生設計缺陷、或隨著城市發展,占據較大量地資源的填埋場、采取異位處置的方式才能徹底解決該填埋場問題。




        按照政策的要求,對老垃圾場將實行整治,不僅是改變本市生活垃圾處理現狀,更有利于改善投資環境,推動區域性土地的綜合開發利用,促進社會經濟的發展,因此工程的實施具有很強的環保意義和經濟意義。



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