矿化垃圾治理技术的应用

ＲＥＮＥＷＡＢＬＥＲＥＳＯＵＲＣＥＳＡＮＤＣＩＲＣＵＬＡＲＥＣＯＮＯＭＹ

襍2017Vol.10.No.6襊

表1矿化垃圾治理方式比较

处理做法止水帷幕+封场覆盖全部开挖转运

筛分后分类处理

优点

不扰动垃圾，就地处理

施工做法简单，污染治理彻底，释放填埋场地通过筛分对不同组分进行分类，依托二号库区及其

封场工程，大部分垃圾在场内完成消纳，实现垃圾的资源化处理，并释放填埋场地

缺点

止水帷幕深度受到地层分布的影响，施工难度较大，加之封场覆盖层，建设费用巨大

二号库区所剩库容有限，不能全部接收，一部分需外运至较远的填埋场，运费及处理费较多

现场需采取降尘、除臭措施，施工周期较长

（天津市环境卫生工程设计院，天津300201）

摘要：以某非正规垃圾填埋场为例，对填埋年限15年以上的矿化垃圾进行治理，开展矿化垃圾筛分治理技术的应用，其成分腐殖质可与营养土混合用作绿化使用，其可燃物、金属等回收利用，剩余渣土运至卫生填埋场处置，实现垃圾的资源化处理，消除污染来源，释放填埋场地。

关键词：矿化垃圾；治理；筛分中图分类号：X705

文献标志码：A

文章编号：1674-0912（2017）06-0034-03

作者简介：于淼（1985-），男，天津人，硕士，工程师，主要从事固体废物处理处置工程的咨询、研究和设计工作。

据相关调查，我国大部分地区普遍存在未采取任何防渗措施的非正规简易填埋场，在垃圾降解过程中产生的渗沥液、

沼气，因未采取环保措施而对周边生态环境造成污染和破坏，且时间越长危害越大。这种非正规填埋的垃圾经8～10年以后（北方地区10～15年以上），其中的易降解物质基本完全降解，最终含量降至5%以下，渗沥液和气体产生量很少或不产生，表面沉降量很小（小于1cm/a

），可认为此时的填埋场已经达到稳定化，此时的垃圾可称为矿化垃圾[1，2]

。

近年来，国家高度重视存量矿化垃圾的治理工作，多次发文要求各地人民政府落实解决好矿化垃圾治理问题。以某非正规垃圾填埋场为例，对矿化垃圾治理工程进行论述。

1项目背景

某生活垃圾填埋场总占地面积约26.7hm 2，填埋库区占地18hm 2，

设有3个填埋库区。其中，一号、二号填埋库区为正规生活垃圾填埋区域，一号库区已完成封场绿化，二号库区即将达到设计标高，仅剩余4～5万m 3库容供2个月使用，已开展封场覆盖工程的咨询工作。三号库区为矿化垃圾的简易填埋区域，面积

约2hm 2，

填埋总量达10.3万m 3

（约合8.6万t ），垃圾填埋龄达15～20年，表面杂草丛生，需对其进行环境治理。

2治理方式确定

结合本场址的现状情况，矿化垃圾可选择如下3种处理方式，其优点、缺点如表1所示。

二号库区垃圾接收能力有限，出于工程投资、施工

难度、治理效果等因素的考虑，本工程确定对矿化垃圾进行筛分处理，在掌握垃圾组成的基础上，借助筛网、分选等工艺，将垃圾分为细颗粒土（腐殖土）、可回收物、渣土类等，并分别实现无害化处理。

腐殖土与营养土按比例混合制备绿化用土，用于二号库区封场覆盖及垃圾坑回填；回收可燃物、金属等可利用的资源；渣土填埋至二号库区，无需外运处理，实现场内消纳。

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再

生资源与循环经

济

襍2017年/第10卷/第6期襊

矿化垃圾开挖过程中观察其外观，发现垃圾呈黑色，除碎玻璃、石子等大颗粒无机物，以及塑料、动物骨头、贝壳等难降解有机物外，垃圾质地较均匀，类似于土壤类，已完全不具备原始垃圾的特征。选取两组矿化垃圾进行物理组成分析，结果如表2所示。

对该两组矿化垃圾进行人工分选，除去塑料、玻璃、

砖瓦、陶瓷、贝壳等之后经30mm 孔径筛分，矿化垃圾及筛下细料（腐殖土）的理化性质如表3所示。

与原状垃圾相比，筛下细料（腐殖土）的有机质含量大幅度提高，具有优良的理化性质，满足《城镇垃圾农用控制标准》（GB 8172-87）的要求（工程建设时该规范尚未废止，现可参考《绿化种植土壤》（CJ/T 340-

基本腐熟稳定，满足筛分回用的要求，可开展治理工作。3.2治理工艺

由于矿化垃圾的形成过程和形成机理具备一定的特殊性，其筛下物具有许多土壤所无法超越的优点，如营养物质（氮、

磷、钾等）含量较高、微生物较为丰富，具有良好的多孔结构和较大的表面积等优点。

矿化垃圾的治理工作主要以上述用途为核心，筛分出有机含量较高的腐殖土，以合适的配比与其他基质进行混合，其中的营养物质被植物所吸收[3]。

本工程治理工作主要由开采、滚筒筛分、风选、磁选等几个阶段组成，如图1所示，根据粒径、密度、成分等因素，将矿化垃圾划分为腐殖土、可回收物、渣土类等，按照各类别的特性用于不同用途。

3.2.1矿化垃圾开采

主要采用履带式挖掘机，将垃圾逐层开挖并运至卸料区，便于后续筛分工作的开展。3.2.2滚筒筛分

选择30mm 孔径的滚筒筛对矿化垃圾进行筛分，粒径＜30mm 的筛下物划分为腐殖土，与营养土以1∶3的配比混合后作为园林绿化土，一部分用于二号库区封场覆盖系统的植被层，剩余回填至矿化垃圾坑至地坪标高，并恢复植被。目前绿化植被长势良好，3.2.3风选

筛分后粒径＞30mm 的筛上物经过风选，根据空气动力学原理，按轻、重物料密度的不同，将垃圾中的轻质物料与重质物料分离。

轻质物质其成分以如纸片、图1矿化垃圾治理工艺流程图/万t

矿化垃圾

30mm 滚筒筛分

腐殖土

制备绿化用土

筛上物风选

二号库区

封场覆盖植被层

回填矿化

垃圾坑，植被恢复

可燃物焚烧厂

渣土磁选

二号库区填埋

8.6

5.4金属回用

3.81.6

筛下物3.26.0

12.8

6.8

0.13.7筛上物

表3矿化垃圾及筛下细料的理化性质

序号1234567891011

项目含水率/%有机质/g ·kg -1pH 值全氮/%全磷/%全钾/%铅/mg ·kg -1镉/mg ·kg -1汞/mg ·kg -1砷/mg ·kg -1总铬/mg ·kg -1

筛下细料（腐殖土）

46.49181.4389.170.2120.10811.227149.930.22761.13888.992046.28

原状矿化垃圾

21.1231.4209.480.2290.11371.384868.950.27360.95009.831557.41

表2矿化垃圾中不同组分的质量分数

序号123456789101112

项目腐殖土砖瓦陶瓷类金属类玻璃类纸类橡塑类纺织类木竹类贝壳类其他渣土类容重/kg ·m -3

检测结果（干基）

38.244.550.070.550.024.750.140.090.870.0250.72

检测结果（湿基）

38.533.570.050.430.025.060.150.130.690.0251.37837

说明：以上检测结果为两组样品检测结果平均值；腐殖土指粒径小

于30mm 的筛下物，

渣土类指粒径大于30mm 分类困难的混合物。%

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