垃圾填埋场封场与生态恢复设计

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笔者以温州市杨府山垃圾填埋场封场与生态恢复设计为 例, 从封场覆盖、渗沥液收集导排处理、生态恢复和园林造景等 方面进行了分析和探讨, 以期为同类项目的建设提供借鉴和参 考。百度文库
设计拟采用就地封场、生态恢复手段治理垃圾填埋场, 该 方法是将垃圾堆体修坡整形后, 沿填埋堆体边界修筑垂直防渗 墙, 再在堆体顶部铺设人工材料覆盖结构, 连同场底的弱透水 层形成垃圾堆体的一个封闭空间, 采用渗沥液导排盲沟和抽气 井收集渗沥液和填埋沼气, 从而消除垃圾场对周边环境的影响 及安全隐患。
Lw =Ls +Le 封场后填埋场内垃圾的含水率降低, 在封场 8 a 后垃圾含 水率降到 30% 以下。温州市生活垃圾含水率变化幅度较大, 一 般 在 40% ~60% 之 间 , 因 此 封 场 前 垃 圾 的 平 均 含 水 率 为 50% , 封场 8 a 以后含水率变为 30% , 该工程垃圾总量约为 120 万 m 3, 则 8 年 损 失 的 水 量 为 24 万 m 3, 即 Lw = 24 万 m 3, 考 虑 渗 沥 液 收 集 系 统 收 集 率 较 低 以 及 随 沼 气 散 失 的 水 份 Le , 估算渗沥液外 排 量 Ls ≈8.4 万 m 3, 确 定 渗 沥 液 的 平 均 每 日 收 集量约为 30 m 3。 3.5.2 渗 沥 液 的 收 集 现 代 卫 生 填 埋 方 式 、防 渗 膜 、渗 沥 液 收 集 系 统 和 渗 沥 液 贮 存 设 施 , 用 于 拦 截 、收 集 、控 制 和 处 理 渗 沥 液。 垃 圾 堆 体 周 围 沿 着 垂 直 防 渗 墙 设 置 渗 沥 液 收 集 盲 沟 。主 渗 沥 液 收 集 盲 沟 采 用 de 315×18.6 HDPE 管 道 , 在 管 道 底 部 铺 设 土 工 布 作 为 隔 离 层 , 在 管 道 四 周 设 置 16~32 粒 径 卵 石 反 滤
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环保前线 2008 年第 3 期

被土层。 3.3 填埋场防渗处理
防渗设计采用垂直防渗与天然隔水层相结合的防渗措施。 场地的地下水主要为地表潜水和承压水, 潜水主要富含于 粉砂层, 并且和瓯江有水力联系, 承压水主要富含于含粘土粉 砂层。由于淤泥质粘土厚度较大且具有良好的隔水性, 因此水 文勘察判断承压水未被污染, 帷幕的阻隔对象为潜水层。垂直 防渗采用高压喷射注浆。帷幕深度穿透粉砂层, 并深入淤泥质 粘土层中, 设计确定帷幕的有效桩长为 19 m , 局部 22 m 。旋转 喷射注浆钻孔间距为 0.5 m , 成桩直径为 0.6 m , 两根桩之间咬 合距离为 0.1 m , 钻孔两排布置, 增加防渗效果。 3.4 气体收集导排与处理 填埋气体的收集导排采用垂直花管与封场覆盖层内的粗 大料建筑垃圾层相结合的方式导排填埋气体。 垃 圾 堆 体 钻 孔 排 气 , 钻 孔 深 度 10 ~30 m , 钻 孔 孔 径 为 300 m m , 钻 孔 后 放 置 外 包 200 g/m 2 无 纺 土 工 布 的 塑 料 盲 管 ( DN200) 作为堆体沼气垂直排放井, 周围放置砂砾石填充。垂 直导气石笼按照等边三角设置, 每个导气石笼间距为 50 m 。 在 垃 圾 堆 体 顶 部 铺 设 300 m m 厚 Φ20 ~50 m m 筛 分 后 的建筑垃圾作为水平导气层, 在各导气石笼之间铺设 600 m m ×800 m m 碎 石 导 气 盲 沟 作 为 横 向 的 导 气 盲 沟 , 将 各 个独立的垂直集气井连接起来, 形成水平方向的气体收集层。 沼气垂直排放井与封场层内的导气层横向收集管形成纵、 横 两 个 方 向 的 气 体 通 道 。填 埋 场 的 垂 直 防 渗 墙 和 封 场 覆 盖 层 共 同形成一个封闭的空间, 阻止了填埋气体的横向迁移, 在抽气 机作用下封场层内的导气层形成负压, 填埋气体集中收集经气 液分离器、集气罐送到气体焚烧装置 , 最终燃烧排放处理。 3.5 渗沥液收集导排 3.5.1 渗 沥 液 量 测 算 垃 圾 在 堆 放 和 填 埋 过 程 中 由 于 压 实 、 发酵等生物化学降解作用, 同时在降水和地下水的渗流作用下 产生了一种高浓度的有机或无机成份的液体, 即垃圾渗沥液。 填埋区封闭以后, 自然水和堆体的接触被隔绝, 在一段时 间内渗沥液产量呈下降趋势, 之后趋于稳定。填埋场内的渗沥 液 产 量 主 要 来 自 垃 圾 自 身 降 解 产 生 的 渗 沥 液 Lw , 水 量 输 出 主 要是渗沥液外排量 Ls 和随沼气散失的冷凝水 Le , 即:
场区内杂填土的高程为 5.76 m , 5.76 m 以上主要成分是 垃圾。因此确定场地清整高程为 5.5 m , 5.5 m 以上的部分全 部 进 入 垂 直 防 渗 墙 以 内 区 域 。在 山 体 塑 型 时 结 合 园 林 造 景 形 成 主次配峰, 堆体边坡为 1: 3, 每 5 m 高差设置 2 m 宽台阶, 山 体最高点主山 29.5 m , 次高点次山 27.5 m , 配山 25.5 m 。在靠 近污水处理厂的一侧, 进行挡墙处理, 挡墙高 6 m 。山体边坡局 部以山石维护。堆体整形过程中垃圾挖方量约为 45 万 m 3, 垃 圾填方量约为 45 万 m 3。
0 引言
卫生填埋是目前及今后相当长的时期内我国城市生活垃 圾( MSW) 处 理 的 主 要 方 式 , 但 其 运 行 后 , 对 周 围 的 大 气 、水 体 等 环 境 将 产 生 一 定 影 响 。为 了 减 轻 对 环 境 的 破 坏 和 对 公 众 健 康 构成的威胁, 填埋场达到使用年限后应被永久地封闭与覆盖, 以隔绝污染源。
遵循生态性原则和经济性原则, 强调人与自然的共生, 充 分利用场地条件, 减少工程造价, 并考虑公园经营管理中的经 济问题。
2 总体布局
总平面布置分以下 2 个阶段实施: 第一阶段为垃圾堆体 治理, 按功能分成 3 个区。封场区: 垃圾堆体形状塑造为山形;
收稿日期: 2008- 05- 04
综 合 处 理 区 : 包 括 渗 沥 液 处 理 间 、填 埋 气 体 抽 气 机 房 、喷 灌 泵 池, 温室、苗圃等; 管理区: 包括管理用房和社会停车场。第二阶 段 为 园 林 造 景 , 全 园 划 分 为 8 个 功 能 区 域 , 分 别 为 : 入 口 区 、大 瀑 布 景 观 区 、康 体 健 身 区 、儿 童 活 动 区 、老 人 活 动 区 、眺 望 区 、引 鸟 区 、园 物 管 理 区 。
填埋场铺设封场覆盖系统, 防止地表水进入填埋区, 同时 控制填埋气体向上迁移, 收集填埋气体, 防止填埋气体无组织 释放。封场覆盖系统结构层由垃圾堆体表面至顶面顺序为: 排 气层、防渗层、排水层、 植 被 层 。 具 体 依 次 为 : 300 mm 厚 Φ20 ~50 m m 筛 分 后 的 建 筑 垃 圾 ; 600 g/m 2 无 纺 土 工 布 ; 6.3 m m GCL 膨润土垫 ; 1.5 m m 双 糙 面 LLDPE 土 工 膜 ; 7.5 m m 土工网复合土工织物排水层; 500 mm 覆盖土层; 500 mm 植

环保前线 2008 年第 3 期

韩志威 王领全 姚 洁 刘东阳 ( 中国市政工程华北设计研究院 天津 300074)
垃圾填埋场封场与生态恢复设计
【摘 要】以温州市杨府山垃圾填埋场封场与生态恢复设计为例, 从封场覆盖、渗沥液收集导排处理、生态恢 复和园林造景等方面进行了分析和探讨, 以期为同类项目的建设提供借鉴和参考。 【关键词】垃圾填埋场 生活垃圾 生态恢复
垃圾堆体开挖采用斜面分层自上而下作业, 这样不易形成 甲烷气体聚集的封闭或半封闭空间, 防止填埋气体突然膨胀引 发爆炸, 也可避免陡坡发生滑坡事故。整形时分层压实垃圾 , 压 实 密 度 大 于 800 kg/m 3, 提 高 堆 体 抗 剪 强 度 , 减 少 堆 体 的 不 均 匀沉降, 增加堆体稳定性, 为封场覆盖系统提供稳定的工作面 和支撑面。 3.2 封场覆盖
层 。 次 导 排 盲 沟 采 用 DN100 塑 料 盲 管 外 包 裹 200 g/m 2 土 工 布, 并在管道外侧设置碎石反滤层。渗沥液收集盲沟汇集到封 场区域西南部后, 经污水提升井送至渗沥液污水储存池。 3.5.3 渗 沥 液 储 存 调 节 池 调 节 池 尺 寸 5 m ×5 m ×4 m , 容 积 100 m 3, 采 用 封 闭 式 钢 筋 砼 结 构 , 池 体 内 侧 涂 刷 LM 防 腐 防 水涂料 1 mm 厚。池体加盖板, 减少臭气的排放。 3.5.4 渗沥液回灌 渗沥液通过循环喷洒回灌, 降低渗沥液 的污染物浓度, 并因喷洒过程中挥发等作用减少渗沥液的产生 量, 对水量和水质起稳定化的作用。回灌还能增加垃圾堆体的 含水率, 从而提高垃圾堆体的降解效率。
回灌采用表面回灌法, 通过潜污泵加压将渗沥液通过 de 100 HDPE 回灌总管输送至填埋场 顶 部 , 然 后 总 管 再 穿 过 封 场层土工膜进入导气层, 导气层中预先铺设一定数量的盲沟, 沟 内 填 充 砾 石 , 内 置 穿 孔 的 de 80 HDPE 支 管 , 支 管 通 过 三 通 与总管连接。回灌的渗沥液沿着支管在导气层内漫流出去, 水 平或竖直渗透至填埋场各个区域。 3.6 渗沥液处理 3.6.1 渗沥液处理程规模 渗沥液产量为 30 m 3/d。全部进行 垃圾堆体回灌处理, 考虑回灌的渗沥液与垃圾反应, 确定最终 污水处理量为 25 m 3/d。 3.6.2 渗沥液进、出水水质 填埋场封场后由于没有新鲜垃 圾的进入, 经过长时间的厌氧分解, 渗沥液中的污染物浓度呈 衰减趋势, 有机污染物的浓度逐渐降低, 可生化性越来越差, BOD/COD 值 降 至 0.1 以 下 ; 根 据 国 内 填 埋 场 封 场 后 监 测 所 得 数据, 封场后 COD 浓 度 迅 速 下 降 , 在 封 场 后 的 第 8 年 , COD 浓度低于 100 m g/L, 并仍然呈下降趋势。BOD5 在封场后下降 更加明显, 在封场后第 5 年, 已基本稳定, 浓度较低。渗沥液中 的氨氮在封场后也呈现下降趋势, 在个别时段有增加的波动。 在封场初期, 氨氮浓度较高, 封场后较长时间内基本保持在 1 500~2 000 m g/l 左 右 ; 此 后 迅 速 下 降 , 在 封 场 后 的 第 8 年 , 低于 100 m g/L。随着渗沥液 pH 值的升高, 渗沥液中重金属含 量逐渐降低。渗沥液中总悬浮物浓度在 20~200 m g/L, 波动很 大, 说明填埋场封场对悬浮物的影响很小。
3 封场设计
3.1 堆体整形与场地平整 目前, 温州市杨府山垃圾场垃圾堆体的自然坡度一般在
1: 1.2~1: 1.5 之间, 堆填顶标高大部分在 25.00 m 左右。为了 保证封场后坡体的稳定性, 在填埋场封场之前, 根据封场规划 对 垃 圾 堆 体 进 行 整 形 , 以 满 足 坡 体 的 稳 定 、封 场 覆 盖 层 的 铺 设 和封场后园林造景的要求。
项目建设分阶段实施, 第一阶段为终场处置, 主要进行渗 沥液、沼气的治理和区内生态恢复, 封闭式管理; 第二阶段为园 林造景, 在垃圾堆体稳定后进行园林种植和景观设置, 建成后 对外开放。
1 设计理念
复苏— ——激活。通过生态恢复和景观设计, 使城市中这片 被边缘化的废弃土地重新激活, 回归土地的价值并被赋予新的 特征。
进水水质指标综合考虑封场后 3 年内渗沥液各指标的浓 度 。垃 圾 渗 沥 液 出 水 水 质 执 行《污 水 排 入 城 市 下 水 道 水 质 标 准》 ( CJ 3082- 99) 。渗沥液设计进、出水水质见表 1。
表 1 渗滤液设计进、出水水质
3.6.3 渗沥液处理工艺方案 渗沥液处理工艺流程见图 1。主 要建( 构) 筑物设计参数见表 2。 3.7 绿化喷灌系统
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