垃圾填埋场封场与生态恢复设计

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
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。
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。
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。
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。
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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环保前线 ２００８ 年第 ３ 期
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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：
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。
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。
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。