北方县城生活垃圾填埋场的探讨
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作者:曹海清
摘要：本文对垃圾填埋场垃圾处理工艺进行阐述，详细描述垃圾填埋场建设内容，并对垃圾填埋场建设的必要性进行分析。
关键词：垃圾填埋场;渗滤液;气体处理
中图分类号：X799.3 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）04-00-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.032
Abstract：This paper expounds the waste disposal technology of the landfill， describes the construction content of the landfill in detail， and analyzes the necessity of the landfill construction.
Key words：Landfill;Leachate;Gas treatment
A县的垃圾污染问题严重损害了A县的形象，制约了经济的发展。A县垃圾场的建设彻底改善A县人民生活环境，促进当地社会经济可持续发展，消除生活垃圾的污染。
1 填埋场基础资料
A县地处华北、西北、中原三大地域连接处的山西省西南端，位于运城市中偏东南部，南接平陆，北邻闻喜、垣曲，西连盐湖区，东隔黄河与河南渑池相望，东有中条山，西有稷王山，鸣条岗横卧其中，南同蒲铁路、候风线、临夏线、大运、运三高速公路穿境而过。
A县地处暖温带，属大陆性丰湿润季风气候，四季分明，年平均气温12.9℃，一月份最冷，月平均气温-2.9℃，极端最低气温-15.4℃;七月份最热，月平均气温26.3℃，极端最高气温35.5℃。年平均降雨量511.9mm，降雨多集中在7、8、9三个月，全年主导风向为东南风，平均风速4.5m/s，其次为西南风，平均风速为2.5m/s，无霜期208天，历年平均日照2 293.4h，年降水500～600mm，蒸发量1 977.7mm。
A县生活垃圾填埋场[1]建设规模为100t/d，设计填埋库容100万m3，使用年限20a。
2 A县垃圾填埋场建设内容
2.1 垃圾处理工艺简介
A县县城生活垃圾填埋场采用分区填埋，将场区分为两个区。填埋场运行后，垃圾先从第一填埋区靠近垃圾坝一端开始填埋作业。到达填埋场所的垃圾运输车辆应先填出一条进入填埋区的临时道路，随后在现场人员的指挥下倾倒，然后由推土机推平，填埋场底层的垃圾采用逐层垃圾填埋，填埋高度为2.3m，其上填埋进行压实作业，压实后垃圾堆体密度不小于0.80t/m3，并按6×6×4m作业单元逐渐向前推进。为实现雨污分流，填埋一区时，未进行填埋的二区（二期）内的雨水直接排出场外。按照作业工序依次填埋第二層、第三层……直至填埋到设计填埋高度，然后进行二区的填埋。在垃圾填埋单元逐层推进时，不断安放导气石笼井。
2.2 垃圾坝
垃圾坝是山谷型填埋场中最主要的构筑物之一，其投资在全部投资中占相当大的比重，选择合理的坝型对降低工程造价意义重大。
综合工程地质条件、筑坝材料、库容、工程造价、施工质量控制等诸多因素对不同的坝型分别进行了经济技术比较，最终确定垃圾坝采用均质碾压土坝，土料干重不小于1.55t/m3，坝坡采用1∶2。
根据工程需要，本工程共设计垃圾坝一座。
垃圾坝设置于垃圾填埋场的下游，用于拦挡垃圾和渗滤液，形成有效库容，便于卫生填埋操作。环场道路与垃圾坝坝顶相通，垃圾坝坝顶宽度为4m，坝高10m，坝顶长度90m，上、下游坝坡1∶2，垃圾坝的体积为34 200m3。
根据已建垃圾坝经验，考虑到垃圾坝内侧（填埋区一侧）防渗的需要，本次可研拟定在垃圾坝顶设置锚固沟并兼作坝顶排水沟，B×H=800mm×800mm。在垃圾坝外侧，与内侧平台高度相同处设马道一条，宽2m，马道上布设横向排水沟，采用B×H=40cm×40cm的M75#浆砌石渠，坝侧布置纵向排水沟，用于将坝坡雨水排出。垃圾坝下游坝坡用浆砌片石护坡，用于保护坝体。
2.3 填埋场场地土方整治工程
本工程中的场地土方整治工程，主要包括两部分，一是场底处理，二是场边坡处理。场底处理首先需要实施开挖和填方，然后再对底部平面实施相应的处理;要求场底开挖平整以后，并确保表面植被被有效去除;然后再利用非表层土对其实施回填，以确保场地满足工程承载力要求;回填作业完成以后，要求表面上不得有各种杂质，诸如树木、杂草、淤泥、腐土等等;同时在25cm以内的深度范围内，确保无石块以保证其坚实性。边坡处理同样需要实施开挖与填补，边坡坡度保持在1：2的标准为宜;实际作业过程中受不同断面因素的影响，坡度可适当的予以调整，但必须要做到平整、坚实、无缝。
2.4 防渗工程
水平防渗一般可采用3种结构形式，即单衬层防渗结构、双衬层防渗结构和复合防渗结构。复合衬层防渗结构防渗效果较好，目前普遍采用。本填埋场拟采用复合衬里防渗结构。
场底以现有地形为基准，进行清理、平整，要求平整后场底横坡坡度为2.0%，纵排水坡度2.0%，最终排向渗滤液调节池一侧。在清理、平整的场区底部先铺设300mm厚的压实黏土，再铺设一层5 000g/m2的GCL作保护层，在GCL保护层上铺设2.0mm厚HDPE土工膜，在土工膜上铺一层600g/m2的土工布，土工布上放300mm厚的碎石导流层，再铺设一层300g/m2的土工布，形成土工布夹防渗膜的构造。土工布的主要作用是保护防渗膜，避免防渗膜被损坏。
上述铺设完成之后，在场区底部上的所有铺设材料均需保持纵横2%～5%的坡度坡向盲沟和垃圾坝，在运行作业前，在渗滤液导流层上铺设300g/m2织质土工布，之上倾倒生活垃圾。 2.5 雨水排除系统
本工程的雨水排除系统，根据填埋场的具体场地情况，设计为两部分，一是场顶雨水排除系统，二是场底雨水排除系统。场顶雨水设计为场顶高程处建造环场截洪沟，标准采用百年一遇标准，从而确保填埋场顶部雨水不会进入填埋场内，最终的设计为环场截洪沟总长826m，采用浆砌块石结构，矩形断面，断面尺寸：宽度1.0×1.0m，深度1.0m，走向尽量和實际地形切合;场底雨水排除，采用铺设渗滤液收集管同时铺设雨水导排管，设计雨水导排管总长度393m（HDPE实管，DN600mm），引导雨水流出填埋区。
2.6 气体处理工程
本工程采用导气石笼井将填埋气体排出。为了使填埋场能安全、稳定地运行，在填埋区每隔40m设置一个垂直导气石笼井。导气石笼井是直径为1m、内有直径为200mm的HDPE穿孔管的金属网管，金属网管与HDPE穿孔管之间用ф50～100mm粒径的碎石填充。
本工程建成以后，预计产生的气体量不大，所以无需对其实施回收利用，拟采用蜡炬式燃烧器实施焚烧，以消除对气味带来的污染;平均每4～5个石笼井，设计一个蜡炬式燃烧器，基本就可以满足该工程建成以后的需求。另外，填埋场内配备甲烷安全报警器，采用主机与探测器分离的模式，在填埋场内实现全面的布网，对甲烷的浓度实施检测。一旦发现甲烷浓度达到预警值，既以声光等形式发出警报，使相关人员尽快通过排风、喷淋等措施展开有效处理。
2.7 渗滤液处理工艺[2]
垃圾渗滤液与其他废水进入到调节池，调节池充分调节水量与水质后，由提升泵送至UASB反应器，废水经UASB厌氧反应器处理后自流至缺氧池，好氧池回流的硝化液利用进水中的碳源进行反硝化反应，在此去除废水中的部分有机物及硝态氮，然后废水自流至好氧池进行硝化反应及有机物降解，随后废水再自流至MBR池，再通过自吸泵由膜将废水进行固液分离，MBR池中的污泥一部分回流至缺氧池或为UASB补充污泥，剩余污泥自流至贮泥池，MBR出水流入中间水箱。然后中间水箱存水经RO增压泵送至RO机组进一步处理，最终达标水自流至回用水池回用或排放，而反渗透浓水自流至贮泥池。
3 垃圾处理场建设的可行性分析与总结
（1）为改善A县人民生活环境，促进当地社会经济可持续发展，消除生活垃圾的污染，在A县建设生活垃圾处理场是十分必要的。
（2）根据A县总体规划和环境卫生专业规划，A县县城生活垃圾填埋场工程建设规模为100t/d，充分保证了A县城在设计年限（2017～2036年）内生活垃圾的100%无害化处理，解决了A县生活垃圾带来的环境问题，创造了良好的A县卫生环境。
（3）可研报告充分考虑了国内外现有垃圾处理技术的成熟度及适用性，所提出的垃圾卫生填埋工艺方案在技术上是合理的。该方案工艺投资省、运行费用低，管理简单，符合当地实际。
参考文献
[1]张玉魁，石桂芳.垃圾填埋场施工与设备调试新技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2014.
[2]李颖.垃圾渗滤液处理技术及工程实例[M].北京：中国环境科学出版社，2008.
收稿日期：2020-02-02
作者简介：曹海清（1980-），女，汉族，硕士研究生，中级工程师，研究方向为环保行业固废。
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