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一、工程概況
(一)滲濾液水質(zhì)分析
垃圾滲濾液水質(zhì)濃度高,變化幅度大,其水質(zhì)的變化情況與填埋場垃圾成份、垃圾處理規(guī)模、降雨量、溫度、地形地質(zhì)情況、填埋年限、垃圾降解狀況等多因素密切相關。垃圾進場填埋的動態(tài)性和降雨的不均勻性,導致滲濾液水質(zhì)變化幅度極大,隨著填埋年限的延長,污水中污染物的濃度、比例逐漸呈現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的變化。
根據(jù)廣東現(xiàn)行各填埋場多年實測數(shù)據(jù)總結(jié),結(jié)合此生活垃圾填埋場的垃圾性質(zhì)、處理規(guī)模以及有關水文氣象資料等,確定本工程滲濾液處理系統(tǒng)進水水質(zhì)如下:
表1滲濾液處理站設計進水指標
(二)滲濾液處理排放要求
本項目的垃圾滲濾液處理后水質(zhì)需達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)排放濃度限值要求,具體執(zhí)行下表中的指標。
表2 本項目污水排放標準
二、工藝路線的比選
垃圾滲濾液處理的工藝組合有多種選擇,目前國內(nèi)外垃圾滲濾液的主要工藝路線有以下三種:
(1)生化處理工藝為主,結(jié)合一定深度處理技術
這是最廣泛采用的處理工藝組合。生化處理工藝中,各種厭/好氧和兼氧生化工藝組合可去除絕大多數(shù)有機物和氨氮,但由于滲濾液中污染物濃度高以及生化工藝對難降解有機物去除的局限性,生化處理滲濾液不能直接處理達標,必須結(jié)合相應的深度處理工藝才能滿足較高的排放要求。
根據(jù)現(xiàn)行垃圾滲濾液處理排放標準,較可靠的深度處理工藝以膜處理工藝為主??晒┍冗x的膜系統(tǒng)有納濾膜和反滲透膜。根據(jù)應用研究和類似工程經(jīng)驗,只有反滲透膜處理能滿足新標準中對污水中所有種類污染物的去除要求。
(2)膜處理技術為主,配以物化預處理技術
膜處理技術是水處理領域中最安全可靠的技術之一。
滲濾液難降解有機物濃度高,膜處理技術經(jīng)較簡單的物化預處理后,往往會導致濃縮液比例過高、膜系統(tǒng)壓力高、膜壽命短等問題。
(3)蒸發(fā)工藝為主,配以其它相應流程
蒸發(fā)是使揮發(fā)性組分與非揮發(fā)性組分分離的物理過程,水從滲濾液中沸出,污染物殘留于濃縮液。pH是蒸發(fā)的重要影響因素,可能造成蒸發(fā)反應器結(jié)垢和腐蝕蒸發(fā)器金屬材料的問題。國內(nèi)尚無成熟的大規(guī)模工程應用實例,也缺乏可靠的工藝設計參數(shù)選取和設備選型,而且蒸發(fā)工藝設備價格昂貴,采用此工藝可能會導致運營成本高、維護困難等問題。
(4)本項目工藝路線的確定
對于水質(zhì)成份復雜的滲濾液,不應采用單一處理單元,必須是以一種主體工藝配套相應技術組合。從污染負荷去除的經(jīng)濟角度,綜合各工藝路線的優(yōu)缺點,對本項目工藝流程路線作如下考慮:只有反滲透膜處理能滿足對污水中所有種類污染物的去除要求,工藝路線中必須有膜處理工藝。
(a)采用生化處理單元將有機污染物和含氮化合物最大限度去除,降低后續(xù)處理單元技術的難度。去除有機物和氨氮,這是第一步, 同時,為發(fā)揮后續(xù)工藝的處理性能留下空間,此為工藝配置之需。
(b)選擇經(jīng)濟可靠的反滲透膜處理技術使絕大部分出水達標排放,降低濃縮液產(chǎn)生總量。經(jīng)過第一步生化處理,滲濾液中高濃度難降解有機物得以去除,方能發(fā)揮膜處理工藝的優(yōu)勢,亦使得膜不易堵塞;另一方面,膜處理工藝彌補了生化處理深度不足的問題,選擇經(jīng)濟可靠的反滲透膜處理技術,更能體現(xiàn)處理工藝的性價比。
(c)理論上蒸發(fā)技術處理濃縮液是最為徹底的工藝,但國內(nèi)缺乏較成功的工程實例和運營經(jīng)驗,從投資穩(wěn)妥的角度考慮,采用濃縮液外運處理可大為降低投資,但長期運行有一定的不確定性。蒸發(fā)工藝不宜直接用于處理滲濾液,因投資巨大,維護非常不便且缺少應用實例。
三、工藝流程路線中相應各處理單元的比選
(一) 好氧處理工藝單元選擇
隨著填埋年限增長,垃圾滲濾液氨氮含量升高,進水可生化性下降,需采用投加碳源等措施,這會使運行成本大增,并且垃圾堆體本身就是厭氧處理室,因此生化處理工藝無需采用厭氧工藝;另一方面,在生化處理工藝中,好氧處理工藝是能使有機污染物降解得最徹底、最經(jīng)濟。垃圾填埋場滲濾液處理規(guī)模較小而水質(zhì)復雜多變,因而要求處理工藝必須簡單靈活、安全可靠,污泥量少。
目前處理工藝技術成熟的好氧處理構(gòu)筑物有SBR系統(tǒng)、氧化溝、二段活性污泥法、接觸氧化及MBR工藝等。
1、SBR 工藝
適宜于滲濾液的流程應包括厭氧、好氧過程,對反應周期、時間段設置、曝氣量、進水配水等均有特殊的要求,必須注意防止NH3-N積累。
1、氧化溝
氧化溝對初期滲濾液的處理有效,只要系統(tǒng)設計合理,管理得當,有機物濃度可控制在滲濾液二~三級標準內(nèi)。其抗沖擊負荷能力強,處理效果穩(wěn)定,能適應滲濾液水質(zhì)的復雜變化。在運行上,盡管對短期的沖擊負荷適應性強,但對于長期水質(zhì)變化,操作上調(diào)整有限,處理效率不夠穩(wěn)定。從滲濾液處理的長期性考慮,采用氧化溝非最佳選擇。
3、二段活性污泥法、接觸氧化等
二段活性污泥法、接觸氧化等工藝基本原理相同,但后者需增加填料,使得投資加大,同時,對于水質(zhì)變化的適應性不如SBR工藝。
4、外置式膜生化反應器(MBR)工藝
膜生化反應器(MBR)是80年代末開發(fā)的廢水處理系統(tǒng)專利技術,在歐洲已有許多同類的滲濾液處理業(yè)績,其應用實例多,工藝成熟,優(yōu)點突出。
在好氧單元中,MBR 處理系統(tǒng)獨具優(yōu)勢,其污泥負荷高,占地面積??;而膜技術實現(xiàn)水利停留時間和污泥齡的完全分離使得脫氮效率得到很大提高,故作為本項目的推薦工藝。
(二)深度處理單元選擇
本項目出水水質(zhì)要求高,必須在生化處理后加入深度處理工藝。
滲濾液的深度處理工藝有混凝沉淀、化學氧化、蒸發(fā)、膜處理等技術?!渡罾盥駡鑫廴究刂茦藴省罚℅B16889-2008)中規(guī)定2008年7月1日起生活垃圾填埋場滲濾液(常規(guī)污水處理設施排放口)COD 排放值須小于100mg/L。技術上看,填埋場垃圾滲濾液處理要達到此要求,目前唯一可靠的深度處理只有膜處理技術。
膜處理分為反滲透、超濾、納濾以及微濾等。微濾及超濾膜分離屬于壓力推動的精密過濾,其能很好的分離固體物質(zhì),但對COD的去除率無法滿足深度處理要求;納濾和反滲透膜屬于致密膜范疇,分離機理相近,但納濾膜對有機物及氨氮的截流能力低,作為深度處理工藝難以滿足本項目出水要求,因此,本項目深度處理應選擇反滲透膜工藝。這樣,當生化系統(tǒng)運行不穩(wěn)定時,仍能通過反滲透單元保證最終出水全部達標。
目前在國內(nèi)填埋場運用較多的反滲透膜組件主要有卷式和碟管式,廣州興豐填埋場采用的是卷式膜組件,碟管式膜組件在重慶、上海等地多有運用,北京則兩者均有。目前,卷式膜組件價格低于碟管式膜組件,從運行成本來看,碟管式膜組件系統(tǒng)運行壓力和運行成本均大于卷式膜。
本設計方案優(yōu)先選用常壓卷式膜組件運用于深度處理單元。
(三)濃縮液回灌布置
反滲透工藝產(chǎn)生20-25%的濃縮液,主要為難降解和大分子有機物,基本無可生化性。目前的處理方法有回灌和蒸發(fā),本項目擬采用回灌填埋場的方式進行處理。
通過濃縮液回灌可有效均衡滲濾液水量及水質(zhì),加速垃圾堆體穩(wěn)定化及填埋氣的產(chǎn)生速率。
四、工藝流程分析
根據(jù)以上工藝路線與處理單元選擇分析,綜合考慮到此滲濾液處理規(guī)模亦并不太大,本項目采用以下處理工藝流程:
工藝流程圖描述:
滲濾液由收集系統(tǒng)匯入調(diào)節(jié)庫,用潛水泵打入水質(zhì)均衡系統(tǒng)。均衡池滲濾液經(jīng)生化進水泵提升,經(jīng)過濾后進入膜生化反應器MBR系統(tǒng)。
在膜生化反應器MBR系統(tǒng)中,反硝化池、硝化池、后續(xù)反硝化池、末端氧化池組成一個完整的好氧生化反應系統(tǒng)。污水進入系統(tǒng),以內(nèi)回流方式在反硝化、硝化池之間循環(huán),去除大部分有機污染物和總氮。硝化池出水進入后續(xù)反硝化池,外加碳源維持系統(tǒng)內(nèi)微生物活性,最終完成剩余系統(tǒng)總氮去除,反應系統(tǒng)末端設末端氧化池,通過潛水曝氣保證出水中各類污染物能滿足后續(xù)深度處理的要求。
生化池泥水混合液進入外置式超濾系統(tǒng),通過膜的過濾作用實現(xiàn)泥水分離,污泥回流到生化池以提高池中污泥濃度,部分剩余污泥排入污泥濃縮池。透過液排入超濾清水儲罐,進入下一處理流程。
MBR處理后出水進入反滲透系統(tǒng)處理后出水可滿足排放標準。
濃縮液回灌至填埋堆體,產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)濃縮后進入脫水車間,經(jīng)離心脫水機脫水后,污泥運往填埋場填埋。
結(jié)語
隨著國家對于污水排放標準控制的日趨嚴格,填埋場垃圾滲濾液工程的工藝設計應具有以下的針對性:
龍頭企業(yè)高速發(fā)展
在國家產(chǎn)業(yè)政策大力扶持和處理標準趨嚴的雙重刺激下,我國垃圾滲濾液處理行業(yè)快速發(fā)展,市場規(guī)模不斷擴大,但絕大多數(shù)企業(yè)規(guī)模偏小、產(chǎn)品技術含量較低、無自主知識產(chǎn)權。真正能夠從事滲濾液處理工程一體化服務的更是寥寥無幾。
作為垃圾滲濾液處理行業(yè)中的龍頭企業(yè),維爾利目前擁有環(huán)保工程專業(yè)承包二級資質(zhì)和環(huán)境污染治理運營甲級資質(zhì),并依托分體式膜生化反應器及其衍生工藝等高效滲濾液處理工藝,主要為客戶提供垃圾滲濾液處理系統(tǒng)綜合解決方案。維爾利是第一個在國內(nèi)采用“MBR+納濾”工藝處理滲濾液的公司,目前在內(nèi)滲濾液企業(yè)中總處理規(guī)模排名第一。在滲濾液處理行業(yè)的市場占有率約10%。公司自成立以來已先后承接38個滲濾液處理項目,在總處理規(guī)模和大中型滲濾液處理項目(滲濾液處理量500 噸/日以上)數(shù)量上取得了“雙第一”的業(yè)績。其中處理規(guī)模超過500 噸/日的滲濾液處理項目8個,項目包括廣州李坑、佛山高明等多個項目。
公司近幾年處于高速發(fā)展態(tài)勢。2008-2010年,公司實現(xiàn)營業(yè)收入分別為4939.82萬元、1.12億元和2.10億元,成長性十分突出。公司的快速成長得益于垃圾滲濾液處理行業(yè)的蓬勃發(fā)展,以及公司自成立以來逐步建立的品牌、技術創(chuàng)新、管理團隊、服務模式等競爭優(yōu)勢。
競爭優(yōu)勢較為明顯
在引進、消化和吸收國外先進技術基礎上,針對我國滲濾液的特點,維爾利創(chuàng)新出一整套符合我國滲濾液處理的產(chǎn)品、技術和工藝。2003年公司率先采用“MBR+納濾”工藝,建成了國內(nèi)首座運用膜生化反應器及其衍生工藝的滲濾液處理廠,處理水量達到設計規(guī)模,出水水質(zhì)優(yōu)于設計標準,開創(chuàng)了我國膜生化反應器及其衍生工藝在滲濾液處理行業(yè)應用且達標排放的先河。公司力爭實現(xiàn)“生產(chǎn)一代、研發(fā)一代、儲備一代”的目標,在膜處理設施的系列化、標準化、集成模塊化設備設計和應用上,亦位于同行業(yè)領先地位。
公司視研發(fā)為推動自身發(fā)展的源動力,并已建立較為完善的技術創(chuàng)新體系,配套相應的研發(fā)經(jīng)費投入與核算、研發(fā)人員績效考核等制度。公司目前擁有10項專利,2項專利申請獲受理,1項獨占使用的發(fā)明專利,以及德國WWAG和WUG擁有的MBR相關專利、商標和技術等在中國大陸的20 年獨家使用權。
通過多年的項目實踐,公司積累了非常豐富的項目經(jīng)驗,并建立了我國滲濾液水質(zhì)數(shù)據(jù)庫?;跀?shù)據(jù)庫豐富精確的經(jīng)驗數(shù)據(jù),公司在滲濾液處理過程中進行工藝選擇和參數(shù)設定等時更加準確和快捷,進一步提升了公司的服務質(zhì)量并有效縮短了項目時間,節(jié)約了人力成本和資金成本,為公司今后承接并順利開展更多的項目奠定了堅實基礎。
募投項目提升競爭力
Jiang Yong
(Chongqing Sanfeng Covanta Environmental Industry Co.,Ltd.,Chongqing 400084,China)
摘要: 重慶同興垃圾處理有限公司是重鋼環(huán)司首次引進世界一流的德國馬丁SITY2000逆推傾斜機械爐排爐和半干式煙氣凈化處理技術并實現(xiàn)國產(chǎn)化制造。重慶市生活垃圾水分含量高、熱值低,同興公司焚燒爐燃燒自動控制程度低,鍋爐效率低。針對以上情況,同興公司制定了一系列詳細的技術方案,并嚴格按照制定計劃實施了相應的技術方案。
Abstract: Chongqing Tongxing Waste to Energy Company introduced the first world-class German Martin SITY2000 grate furnace and semi-dry flue gas purification technology and manufactured itself for Chongqing Iron and Steel Environment Investment Company. High moisture content and low calorific value for Chongqing municipal solid waste resulted in low automatic control and low boiler efficiency. So a series of detailed technical improvingmethods were established and implemented.
關鍵詞: 垃圾坑 滲濾液 推料器 爐排
Key words: waste pit;leachate;feeder;grate
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)14-0168-02
1項目簡介
重慶同興垃圾處理有限公司是重鋼環(huán)投控股及參股公司,該項目引進世界一流的德國馬丁SITY2000逆推傾斜機械爐排爐+半干式煙氣凈化處理技術并實現(xiàn)國產(chǎn)化制造,采用懸吊立式自然循環(huán)鍋爐,可使垃圾不經(jīng)分選直接燃燒,特別適合中國城市生活垃圾水分含量高、熱值低的特點。該爐型采用一套獨立的液壓系統(tǒng)做為爐排運動的動力,設計垃圾處理量為600噸/天,整個爐排由左至右分成四列,每列爐排由10個活動級爐排和10個固定級爐排組成,每級爐排由16塊單獨的爐排片通過高強度螺栓連接組成,在運行中實行同步運動,總行程為420mm。爐排片采用異形結(jié)構(gòu),其頂部角錐部分設一個風孔,作為垃圾焚燒提供氧氣的一次風由這里進入爐膛。整個爐排由下至上采用24°前傾式設計,每列爐排分成上下兩組,上爐排由同步的兩支液壓缸驅(qū)動,下爐排也由兩支同步的液壓缸驅(qū)動,分別為垃圾提供燃燼和灰渣輸送功能。在上爐排前端是給料器,給料器高于爐排1.2米,SITY2000爐型由8個給料小車組成4組,給料小車的作用主要是將溜槽內(nèi)的垃圾輸送至爐排表面,同時完成垃圾的部份濾水功能,濾出的水由給料小車下部的滲瀝水管輸送至滲瀝液池。在DCS程序中,可根據(jù)鍋爐的蒸發(fā)量、爐膛溫度、煙氣含氧量等參數(shù)來調(diào)節(jié)給料器運行速度,循環(huán)步數(shù)及循環(huán)長度等,從而實現(xiàn)推料與燃燒的自動控控功能。
垃圾儲坑的結(jié)構(gòu)為長53米、深17米、寬15米,底部由鵝卵石鋪設,垃圾坑進行了嚴格防腐、防滲處理。垃圾大廳有八個垃圾門供垃圾車傾倒垃圾,根據(jù)生產(chǎn)需要控制垃圾門的開閉。垃圾坑前墻整個底部有1.2米高的箅子,用于排放滲濾液。
該項目是公司首次引進世界一流的德國馬丁SITY2000逆推傾斜機械爐排爐和半干式煙氣凈化處理技術并實現(xiàn)國產(chǎn)化制造。重慶市生活垃圾水分含量高、熱值低,同興公司焚燒爐燃燒自動控制程度低,鍋爐效率低。針對以上情況,同興公司制定了一系列詳細的技術方案,并嚴格按照制定計劃實施了相應的技術方案。
2改造原因
2.1 垃圾坑排水方式改造改造原因:垃圾坑內(nèi)設計排水方式為垃圾坑底部前墻箅子排水,其缺點是一旦坑內(nèi)料位高過箅子,箅子將被垃圾堵塞,坑內(nèi)滲濾液將不能通過箅子排走。通過人工放下潛水泵的方式打水,耗時耗力耗材,排水效果不好,不便于管理。
2.2 干燥段灰斗熱風管束改造改造原因:冬季氣溫較低,垃圾發(fā)酵不充分,進入爐膛內(nèi)的垃圾含水率較高,原本在干燥段烘干的垃圾由于干燥用熱風量不夠,導致垃圾著火點后移,總的燃燒時間縮短,同時爐膛內(nèi)熱負荷不夠,垃圾燃燒不充分,影響垃圾燃燒和垃圾處理量。
2.3 四列灰斗風室鎖氣器改造改造原因:由于焚燒爐底部的四列爐排下16個灰斗是與重力翻板閥相連,當灰斗內(nèi)的灰達到一定重量后,重力翻板閥動作,將灰放入爐排下刮板機。實際運行中,重力翻板閥經(jīng)常處于常開狀況,用于干燥和燃燒用的熱風經(jīng)常從爐排下刮板機漏走,熱風起不到應有作用,不利于垃圾的干燥、燃燒和燃盡。
2.4 推料平臺坡度改造改造原因:進入焚燒爐料斗內(nèi)的垃圾,在推料器上經(jīng)過推料器和垃圾的擠壓,有一部分滲濾液通過推料器下的滲濾液接收斗排走。因為推料陡坡的坡度太小,滲濾液排出不暢,將有一部分滲濾液被推到爐排,加大了垃圾的含水量,垃圾在著火前的烘干需要更長的時間和熱量,不利于垃圾在焚燒爐內(nèi)的燃燒。
2.5 推料器及爐排自動運行速度、一二次風的風量、風壓等的調(diào)整、摸索、優(yōu)化改造原因:由于進入料斗內(nèi)以及爐排上的垃圾成分較復雜,含水量較高,熱值較低,鍋爐運行人員對垃圾在爐排上燃燒的理解不盡相同,操作水平參差不齊,導致運行人員對運行控制手段的存在差異,對各個關鍵運行參數(shù)調(diào)整不一致。
改造前,滲濾液收集系統(tǒng)不能充分收集滲濾液,干燥段熱風量不能有效干燥爐排上的垃圾,進入焚燒爐的垃圾水分極重,運行人員對推料器及爐排自動運行速度、一二次風的風量、風壓等關鍵參數(shù)的調(diào)整不一致,導致焚燒爐燃燒自動控制的時間不到運行時間的20%。如果入爐生活垃圾含水量較高,不但降低了入爐垃圾量的熱值,消耗更多的熱風來烘干垃圾,減少燃燒用的熱風,而且增加爐排的機械負荷,不利于焚燒爐的穩(wěn)定燃燒,焚燒爐自動控制幾乎不太可能。如果對推料器及爐排自動運行速度、一二次風的風量、風壓等的調(diào)整等關鍵運行參數(shù)不進行摸索、優(yōu)化,將不利于垃圾燃燒自動控制。
鑒于以上情況,同興公司希望通過對通過滲濾液收集系統(tǒng)和干燥熱風的的一系列改造以及對關鍵運行參數(shù)進行優(yōu)化、標準化,來實現(xiàn)增大滲濾液的收集、增加干燥用的熱風、提高入爐垃圾吊的熱值,最終達到垃圾燃燒自動控制。
3實施方案
3.1 2010年2月-3月:垃圾坑的滲濾液排放方式改進
3.1.1 原有方式在坑內(nèi)垃圾較少的情況下(5000噸左右),滲濾液基本能夠通過前墻廊道疏通滲濾液孔外排。在坑內(nèi)垃圾較多的情況下(超過5000噸),由于垃圾坑底部前墻廊道滲濾液孔處于垃圾坑底部,料位一高,排水孔幾乎被堵死,滲濾液幾乎不能通過前墻廊道疏通滲濾液孔外排,只能下潛水泵打水,盡管排放滲濾液方式不理想。
3.1.2 改進方式2010年2月份在垃圾坑側(cè)墻底部離前墻2米,每隔50cm垂直向上打一排排水孔。這樣即使垃圾坑內(nèi)料位較高,也能通過加強管理及時排走一部分滲濾液,操作方面,靈活性加大,排水效果明顯好轉(zhuǎn),彌補了前墻廊道排水不足的缺陷,減少了部分垃圾含水量。
3.2 2010年3月-4月:干燥段灰斗熱風管束改造
3.2.1 原有方式原本在每臺焚燒爐的8個干燥段灰斗,通過從底部進入灰斗里的熱風對爐排上的垃圾進行干燥,由于干燥段熱風風量不夠,干燥效果不理想,垃圾進入燃燒段水分較重,不導致垃圾著火點后移,同時爐膛內(nèi)熱負荷不夠,垃圾燃燒不充分,影響垃圾燃燒和燃盡。
3.2.2 改進方式鑒于此,同興加強針對性的生產(chǎn)管理,在干燥段灰斗側(cè)部引入直徑為200mm的熱風管束,增大干燥用熱風量,加快垃圾的干燥速度,使進入燃燒段的垃圾燃燒更充分,燃盡段垃圾燃燒更徹底。
3.3 2010年4月-7月:灰斗鎖氣器的改造
3.3.1 原有方式原有灰斗鎖器設備為重錘鎖風翻板閥,其工作原理為重錘式鎖風翻板閥的閥板在爐渣重力作用下自動開啟,物料下落后,配重杠桿系統(tǒng)使閥板自動復位,防止熱風吹入,從而完成物料的輸送。但是實際運用過程中發(fā)現(xiàn)爐渣從閥板上下落后,配種杠桿經(jīng)常不能將其復位或者完全復位,使翻板閥處于開的狀態(tài),沒有起到鎖器的作用。09年改為單層單門氣動鎖氣器后,效果比重錘鎖風翻板閥略好,但是仍然存在熱風外漏現(xiàn)象。
3.3.2 改進方式鑒于以前存在鎖器氣方面的不足,現(xiàn)在打算將鎖氣器改為型號為QFB3030-2形雙層式氣動鎖風翻板閥。用雙層閥體組合結(jié)構(gòu),通過氣動執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)對閥的開啟閉控制,兩層閥體之間在輸送爐渣時交替開關,自動復位使閥板始終有一個是關閉狀態(tài),使卸料與鎖氣同時達到目的。氣動雙層卸灰閥采用了研磨型閥芯,密封性能更好。5月份已經(jīng)和生產(chǎn)廠家簽訂了供貨合同,由于設備的供貨周期和檢修安排,6月份完成#1爐的改造,9月份完成#2爐爐的改造。改進后,熱風外漏得到了較好的改善,減少了外漏灰,加大了干燥段熱風,促進了燃燒。
3.4 2010年8月―9月:推料平臺坡度的改造
3.4.1 原有方式原有推料平臺坡度為0度。當給料小車將垃圾推到給料器末端至爐排的600mm平臺段時,本段垃圾中滲濾液沒有進入滲濾液收集系統(tǒng),而是被垃圾帶至爐排,參與了垃圾的燃燒。
3.4.2 改進方式鑒于此,為了推到爐排上發(fā)酵垃圾的滲濾液的收集,8月25日#2焚燒爐,9月2日#1爐計劃性檢修時,將兩臺爐原有推料平臺坡度0度,改為現(xiàn)有的15度。通過改造,料斗里面的垃圾更多水分將進入推料器下的滲濾液收集系統(tǒng),減少進入爐排的水分。
3.5 2010年3月-11月:推料器及爐排自動運行速度、一二次風的風量、風壓等的調(diào)整、摸索、優(yōu)化
3.5.1 原有方式
①推料器速度:3-15左右,波動較大。
②負荷:圍繞45t/h左右,波動較大。
③料層:厚薄未加控制,一般控制在600-150mm左右。
④燃燒區(qū)域:燃盡段下爐排上兩列的區(qū)域有明火。
⑤上爐排速度:50%,偶爾大。
⑥等待時間:40s左右,波動大。
⑦一次風:35000到75000。
⑧二次風:一般調(diào)整含氧量在2%到12%。
⑨爐膛溫度:下限650℃,上限1150℃。
⑩落渣口溫度:300℃以上。
???一次風溫:200℃左右,波動大。
3.5.2 改進方式
①推料器速度:8左右,波動少。
②負荷:50t/h左右,波動少。
③料層:一般控制在300mm左右,波動小。
④燃燒段區(qū)域:堅決控制在至多下爐排上兩列的區(qū)域無明火。
⑤上爐排速度:50%,偶爾增大5%到10%。
⑥等待時間:40s左右。
⑦一次風:45000到65000,通常在50000左右。
⑧二次風:一般調(diào)整含氧量在4%到8%。
⑨爐膛溫度:900℃左右,下限850℃,上限1050℃。
⑩落渣口溫度:300℃以下。
???一次風溫:220℃以上。
4效果評價
針對該項目,公司年初擬定了一系列技改措施,本年內(nèi)基本上按照擬定計劃進行了實施。通過一系列技術改進后,焚燒爐自動控制的運行方式時間大大延長,從原來的20%以內(nèi)提高到90%以上,生產(chǎn)數(shù)據(jù)得到明顯提高。其中:
滲濾液的收集量:10年為71521 噸,比去年同期增加12602噸,比去年有很大的好轉(zhuǎn)。說明滲濾液排水方式和收集方式的變化更有利于滲濾液的排放,對焚燒爐的入爐垃圾的控制和垃圾在爐排上的自動燃燒控制起了很關鍵的作用。
噸入廠垃圾發(fā)電量:10年為268.09千瓦時/噸垃圾,比去年同期增加25.13千瓦時/噸垃圾,說明每噸入廠垃圾發(fā)電量增加25.13千瓦時。
5改造后的意義
5.1 社會效益通過技術攻關后,同興公司每年將焚燒處理生活垃圾58萬噸,對控制蚊蠅和鼠害,消除疾病傳播,保障人民群眾的身體健康,創(chuàng)造整潔文明城市,為城市贏得良好的投資環(huán)境,具有十分重大的社會效益,也是企業(yè)提高自身形象,打造環(huán)保知名品牌的需要。
5.2 經(jīng)濟效益通過技術攻關后,經(jīng)濟效益將增加645.83萬元/年。
5.2.1 收入增加通過以上改造,入廠噸垃圾發(fā)電量從2009年的242.96千瓦時/噸提高到268.09千瓦時/噸,每噸入廠量提高25.13千瓦時。
10年處理入廠垃圾量57.5萬噸:
發(fā)電量將增加:57.5*25.13=1444.9萬千瓦時
上網(wǎng)電量將增加1444.9*0.82=1184.8萬千瓦時
以每千瓦時上網(wǎng)電價0.577元計,上網(wǎng)電收入將增加:1184.8*0.577=683.63萬元。
5.2.2 成本增加2010年滲濾液排放量增加12602噸,每噸滲濾液處理成本為30元,則成本將增加:1.26*30=37.8萬元。
5.2.3 收益增加683.63-37.8=645.83萬元
6對項目目標完成情況的評價
關鍵詞:滲濾液重金屬;A2/O工藝;去除率
中圖分類號:X703文獻標識碼:A文章編號:1674-9944(2012)12-0050-04
1引言
隨著我國經(jīng)濟的快速增長,垃圾產(chǎn)生量不斷增加,目前的垃圾衛(wèi)生填埋技術相對簡單,處置量大,費用較低,已經(jīng)成為了國內(nèi)外大多數(shù)城市垃圾處置的主要方式[1],而垃圾滲濾液作為垃圾填埋不可避免的副產(chǎn)品逐漸成為了令人頭痛的問題。垃圾滲濾液中含有大量有毒物質(zhì)、金屬離子,氨氮和COD都非常高[2],這就使得垃圾滲濾水的處理非常困難[3]。對于垃圾滲濾液的處理無論是國內(nèi)還是國外都集中在了生物處理上,特別是厭氧—好氧的組合工藝更成為了處理垃圾滲濾液的首選工藝[4,5]。
目前,關于活性污泥法去除有機污染物及脫氮除磷效果的研究較多,對重金屬的去除率研究甚少[6,7]。而滲濾液中重金屬的來源廣泛,且生態(tài)毒性大。這些重金屬在生物處理過程中的形態(tài)分布如何、去除及遷移趨勢如何、影響因素有哪些等都是需要關注的問題[8]。本文以沈陽市老虎沖垃圾填埋場滲濾液為原液,采用A2/O工藝(圖1)對其進行處理,通過各段處理效果來分析處理過程中重金屬離子(Pb、Ni、Cr、Cu、Zn)的去除情況。
2材料與方法
2.1樣品的采集與保存
滲濾液采自沈陽市老虎沖垃圾填埋場,實驗采用A2/O工藝(小試),運行工況:Q進水=9L/d,HRT=6h,SRT=25d,R=100%, DO=1.7~2.3mg/L,T=22~25℃,pH=7~8,MLSS=5500~6500mg/L。
用洗凈的聚乙烯瓶分別從原液、調(diào)節(jié)池、厭氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池以及出水7個采樣點采集水樣,并于4℃下保存,以備測定各段出水中重金屬的含量。
2.2樣品分析方法
(1)混合液中總重金屬含量分析:對混合液進行消解,根據(jù)《水和廢水監(jiān)測分析方法》[9],Pb、Ni、Cu、Cr、Zn采用火焰原子吸收法測定。
(2)污泥中重金屬含量分析:取50mL泥水混合液,過濾。在105℃干燥箱中烘干2h。取出濾紙和干污泥,用電子分析天秤稱量,并計算污泥重量。將濾紙和污泥置于燒杯中,加入10mL濃硝酸,加熱至近干,觀察有無棕黃色煙霧產(chǎn)生,若無棕黃色煙霧表示消解完全。最后定容至100mL,過濾待測。
3實驗結(jié)果與討論
3.1滲濾液中重金屬的存在形態(tài)
重金屬在液相中主要以溶解態(tài)和懸浮態(tài)存在,不同形態(tài)的重金屬去除方法不同,為了研究A2/O工藝對重金屬的去除情況,首先需要確定滲濾液中重金屬的存在形態(tài)。
本文采用0.45μm的濾膜對滲濾液進行過濾,去除水中的懸浮物質(zhì),然后測定原液和濾液中的重金屬含量,得到滲濾液中重金屬的存在形態(tài)分布,以溶解態(tài)重金屬體積分數(shù)為縱坐標,重金屬元素為橫坐標作圖,見圖2。
3.2重金屬在各工序內(nèi)的吸附平衡時間
為了分析重金屬在各池內(nèi)吸附平衡情況,需要先確定重金屬在各池內(nèi)達到吸附平衡的時間,實驗操作如下。
3.3A2/O各處理工序中重金屬的去除情況
通過對各采樣點水樣進行測定,結(jié)果見表2。滲濾液中5種重金屬在各工序內(nèi)的去除率見圖4。
3.4結(jié)果分析
(3)泥水混合液進入沉淀池后,重金屬濃度基本沒有變化,說明沉淀池對滲濾液中的重金屬基本沒有任何去除作用,只是起到泥水分離的作用。這主要是由于滲濾液中的重金屬經(jīng)過調(diào)節(jié)池、厭氧池、缺氧池和好氧池的去除作用后,含量已經(jīng)很低,因此在沉淀池中并沒有什么變化。
4結(jié)語
(3)A2/O工藝對滲濾液中的重金屬有很好的去除作用,但由于活性污泥法易受pH、DO、溫度、污泥齡、重金屬濃度等運行工況的影響[10],因此對不同的重金屬有不同的去除效果。本文未對A2/O系統(tǒng)具有明顯影響作用的參數(shù)進行研究,各影響因素對重金屬去除率的影響有待進一步研究。
參考文獻:
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Abstract:According to the principle of different treatment process, respectively, biochemical and introduced physico-chemical treatment technique, membrane processing technology, land treatment technologies and evaporation process such as processing technology research and application of progress, at the same time, according to our country the landfill leachate generation principle and disposal of the present situation, discussed leachate treatment technology in our country the development trend.
關鍵詞:填埋場滲濾液;反滲透;浸沒燃燒;蒸發(fā)。
中圖分類號:R124.3 文獻標識碼:A 文章編號:
0引言
填理場滲濾液是世界上公認的污染威脅大、性質(zhì)復雜、難于處理的高濃度有機廢水,從填埋場的運行到封場后管理,都需要對滲濾液的產(chǎn)生進行有效控制,對排出的滲濾液進行妥善處理。目前,在國內(nèi)外填埋場得到應用的各種滲濾液處理工藝在處理能力、處理效果和適用范圍等方面各有其優(yōu)缺點。筆者對目前應用的各種滲濾液處理技術進行了簡單的歸納總結(jié),并根據(jù)我國填埋場滲濾液的產(chǎn)生特點和處理處置現(xiàn)狀,對我國滲濾液處理工藝的發(fā)展趨勢做了簡單的探討,以供各位有興趣的專家或讀者參考。
1 滲濾液水質(zhì)特點
影響滲濾液水質(zhì)的主要因素有垃圾成分、填埋時間和填埋工藝等。滲濾液不僅有機物濃度高,而且NH?N濃度也很高,重金屬離子和有毒有機物可能對微生物產(chǎn)生毒性抑制作用。滲濾液的水質(zhì)隨填埋場的填埋時間和穩(wěn)定程度而不斷變化,從而給滲濾液的處理帶來額外的困難。我國城市生活垃圾中廚余類所占比例較大,有機物含量較高,導致滲濾液COD、BOD濃度較高。針對滲濾液污染物濃度高、水質(zhì)多變的特點,滲濾液處理方案、方法及工藝的研究受到普遍的重視,并取得了一定的進展。目前,國內(nèi)外填埋場應用的滲濾液處理技術主要有:生物處理技術、物化處理技術、膜處理技術、土地處理技術、蒸發(fā)處理技術及上述技術的各種組合形式等。
2 生物處理和物化處理技術
2.1 生物處理技術
生物處理可大致分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩種技術。在厭氧生物處理裝置中,滲濾液中的復雜有機分子被產(chǎn)生的甲烷細菌轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳,產(chǎn)生極少量的需要處理的污泥,同時還具有低能耗、低運行費和所需營養(yǎng)物少等優(yōu)點 。厭氧生物處理的出水類似于填埋場長時間運行后自然產(chǎn)生的滲濾液,它的BOD:COD 0.5的早期滲濾液,含有大量易于生物降解的脂肪酸,好氧系統(tǒng)是非常有效的。
微生物在氧氣存在的條件下作用于有機物質(zhì),為保持好氧階段生物活性,特別是處理含有高濃度有機物的早期滲濾液時,提供大量的氧氣是非常必要的,當滲濾液有機負荷隨時間變化時,系統(tǒng)可通過改變氧氣供應來調(diào)整。好氧生物處理方法包括活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤、滴濾池和氧化塘等。早期滲濾液在生物降解之后,仍含有許多污染物質(zhì)(重金屬以及難降解的有機物和鹵代物等),必須經(jīng)過物化處理才可能使出水達到排放要求。此外,填埋場穩(wěn)定后,易生物降解的有機物質(zhì)在滲濾液中的比例下降,滲濾液生物處理工藝的有效性隨填埋垃圾的穩(wěn)定而降低,需對滲濾液進行深度處理。無論是好氧處理還是厭氧處理,為減少沖擊負荷及有毒有害物質(zhì)的影響,保證處理工藝的效果,進行物化預處理和深度處理是必要的。
2.2 物化處理技術
物化處理的主要目的是去除滲濾液中的有毒有害重金屬離子及NH-N,雖然物化處理不能完全代替生物處理,但某些方法,如:混凝沉淀、吸附、吹脫和氧化等,則可作為預處理或深度處理而為滲濾液的達標排放和生物處理系統(tǒng)有效運行創(chuàng)造良好的條件。但物化處理技術針對性太強,處理效果單一,需要復雜的工藝才能對滲濾液進行全面處理。
2.3 研究進展
目前世界上填埋場滲濾液的處理方法中生物法與物化法聯(lián)合工藝運用最廣泛,但滲濾液中高濃度的NH-N不利于生物降解的進行,限制了生物處理技術的發(fā)展。因此,近幾年的研究多集中于脫氮方面。
國內(nèi)填埋場多采用活性污泥法處理滲濾液,配以混凝沉淀、氣浮及吹脫等工藝作為預處理和深度處理。由于生物處理工藝與物化處理工藝不能適應滲濾液隨時間和空間多變的特點,抗沖擊負荷能力弱,在實際工程應用中有被新型技術所取代的趨勢。
3 膜處理技術
自從1960年醋酸纖維素不對稱膜問世以來。膜分離技術得到了迅速的發(fā)展。目前,在廢水處理領域也得到了廣泛應用。膜處理包括反滲透、納濾、超濾和微濾等分離技術。處理率均達98% 以上,但最終出水還需進行耗氧處理才能達標排放。反滲透由于工藝簡單、占地面積小和處理效果好而得到廣泛應用,目前,國內(nèi)一些大型垃圾填埋場已經(jīng)開始應用或籌劃應用,如北京市的安定填埋場與北神樹填埋場等。但反滲透工藝的關鍵處理單元― ― 膜的成本很高,且易損耗。為了防止膜表面污染、結(jié)垢及受機械化學損傷,必須對滲濾液進行一定的預處理,以使膜有良好的性能和足夠長的使用壽命。此外,滲濾液經(jīng)過反滲透處理后遺留的濃縮液污染物濃度非常高,必須進行安全處置,有回灌、蒸發(fā)和固化后填埋等方法。
4 土地處理技術
關鍵詞:垃圾填埋;生態(tài)環(huán)境;治理途徑
垃圾是人們進行生產(chǎn)和生活的主要產(chǎn)物,如果沒能及時對其進行處理或是處置不合理必定造成環(huán)境的污染。進行垃圾處理的時候,能夠采取許多方式,比如,焚燒、堆肥以及填埋等方式,其中,垃圾填埋是當前時期運用最多的處理方式,而此類方式對環(huán)境產(chǎn)生的污染也最嚴重,下面將進行具體的分析。
一、垃圾填埋的生態(tài)環(huán)境問題分析
垃圾填埋方式由于處理量多和操作簡便的優(yōu)勢已經(jīng)成為了垃圾處理的主要方法。但對垃圾進行填埋之后會形成很多有害氣體和滲濾液,對四周生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了非常大的污染,并會威脅和損害周圍人民群眾的健康。一般情況下,填埋方式形成的生態(tài)環(huán)境問題為如下幾點:
1.填埋方式形成有害氣體垃圾填埋就是把各種垃圾進行集中后,大部分有機垃圾就會經(jīng)過微生物厭氧降解作用將垃圾轉(zhuǎn)換成氣態(tài),但垃圾填埋形成的氣體通常為甲烷與二氧化碳氣體。此類氣體會對
生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響,不良影響一般有如下幾類:第一,使溫室效應更加嚴重化。目前,已知的溫室氣體構(gòu)成中,二氧化碳氣體、甲烷氣體和一氧化氮氣體為主要的溫室氣體。因此,垃圾填埋所形成的甲烷氣體和二氧化碳氣體會加重溫室效應;第二,污染大氣。垃圾填埋形成的氣體很大程度污染了周圍的空氣質(zhì)量,對周圍生活的人民群眾的身體健康產(chǎn)生了嚴重威脅;第三,一定程度破壞了四周的植被。因填埋場形成的有害氣體對植被四周的氧氣有不小的損害,導致垃圾填埋場周圍的植被遭到很大的負面影響,最終造成四周植被生長緩慢,嚴重的還會導致植被不能正常的進行生長;第三,對地下水產(chǎn)生的影響。有機垃圾通常具備揮發(fā)性,則難免會揮發(fā)到周圍的地下水中,進而很大程度的污染地下水資源,對水資源周圍人們的身體健康產(chǎn)生很大的影響。
2.垃圾填埋形成的滲濾液的危害
垃圾填埋產(chǎn)生的滲濾液即使垃圾自身含有的水分或是其他水分,例如,降雨和融雪產(chǎn)生的水,消除垃圾和覆土的飽和持水量之外,經(jīng)過垃圾層和覆土層后產(chǎn)生的高濃度廢水。具體來講,垃圾填埋的滲透液通常是因為降水,也是由于垃圾本身就存在的水分,還有就是垃圾遭到降解產(chǎn)生的水分。垃圾填埋產(chǎn)生的滲透液,一方面對周圍的水源產(chǎn)生很大影響,另一方面對周圍土壤和植被產(chǎn)生很大的破壞。另外,此類垃圾填埋滲透液所產(chǎn)生的污染和破壞非常持久,受到污染和破壞的環(huán)境通常很難得到有效的恢復。
3.垃圾填埋形成其他類型的不良影響
垃圾填埋不僅會造成以上兩類不良影響之外,還極易形成其他類型的影響:首先,垃圾填埋要占用一定范圍的土地;其次,極易形成沉降問題。因把垃圾進行填埋后,垃圾就會進行持續(xù)的降解,且進行填埋的過程中,為將垃圾均勻壓縮,因此,長期的穩(wěn)定化之后,地面就會發(fā)生沉降問題,其不但很大程度對四周的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響,還會提升生態(tài)環(huán)境的恢復難度;最后,進行垃圾填埋之后,因垃圾講解會產(chǎn)生甲烷等可燃氣體,或者垃圾中本身就存在易燃物和爆炸物,則會形成火災與爆炸風險。
二、垃圾填埋污染的治理方式
針對垃圾填埋對環(huán)境產(chǎn)生的各類不良影響,為保證經(jīng)濟和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,應用科學有效的應對方案對治理和恢復填埋場四周環(huán)境具備非常重要的意義。以下為治理垃圾填埋污染的主要方式:
1.提升治理技術以減少垃圾滲濾液產(chǎn)生的污染
對于垃圾填埋場形成滲濾液產(chǎn)生的污染,需通過防滲處理工藝對滲濾液進行治理,能夠很大程度上降低垃圾滲濾液產(chǎn)生的污染,其中處理技術的優(yōu)化是垃圾滲濾液治理的主要部分。為了減少垃圾滲濾液量,把垃圾滲濾液進行回灌是相對科學的方式,此類方式可以提高微生物活性,提升降解的速度,最終提升垃圾穩(wěn)定化速度。另外,把滲濾液和生產(chǎn)生活污水實行整合治理同樣屬于一類切實有效的方式,但此類治理方式需滲濾液水質(zhì)和生產(chǎn)生活污水的規(guī)模彼此對應,防止由于滲濾液并入形成的其他污染。由此可見,優(yōu)化滲濾液治理技術對減輕污染有很大的作用。
2.設立導排氣體系以降低垃圾填埋產(chǎn)生的氣體
垃圾填埋的時間對氣體形成量有直接的影響,填埋的時間更短,產(chǎn)生的氣體就更多,而垃圾填埋時間更多,產(chǎn)生的氣體就更少。相關研究可以看出,垃圾填埋產(chǎn)生的氣體對四周的植被有直接的影響。所以,需盡可能降低填埋垃圾產(chǎn)生的氣體,以確保周圍植被的正常生長,那么,建立導排氣體系就變得非常關鍵。
3.對已關閉的填埋場四周植被進行恢復
為切實減輕填埋場對四周生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響,有效施行垃圾污染治理的長遠發(fā)展政策,對已關閉的填埋場四周植被進行恢復,保證周圍植被生長已經(jīng)迫在眉睫。做好這方面的工作,不僅能夠緩解垃圾填埋產(chǎn)生的環(huán)境污染,還可以切實改善填埋場四周的環(huán)境。盡管當前能夠借助已經(jīng)關閉的處理場提升農(nóng)業(yè)、林業(yè)以及其他領域的發(fā)展,可進行再利用之前,恢復工作依然不可或缺。因此,應用此類治理方案就非常重要,對處理場四周的植被進行恢復,能夠改善周圍的生態(tài),還可以獲得人們的理解與支持。
總結(jié):
總而言之,垃圾填埋對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生很大的污染,其不僅對環(huán)境產(chǎn)生影響,對填埋場周圍人民群眾的身心健康也產(chǎn)生嚴重的威脅和損害。所以,需提高對垃圾填埋的重視程度,應用多途徑和措施治理垃圾填埋產(chǎn)生的污染,進而保護生態(tài)環(huán)境,最終實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。
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關健詞:城市生活垃圾;環(huán)境污染;滲濾液;污染控制
中圖分類號:{X323}文獻標識碼:A文章編號:
Abstract: with the growth of population and the continuous improvement of people's living standard, city life trash output continued to increase, the waste component has become more complex. Refuse landfill leachate in process on the surrounding environment is a serious threat, to some extent, also has restricted the sustainable development of the city. The city life rubbish landfill, leachate generation and pollution control are reviewed in this paper.
Key words: city life garbage; environment pollution; leachate; pollution control
隨著人口的增長、經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,垃圾的產(chǎn)量不斷增加,垃圾的成分也發(fā)生了很大的變化。許多國家都把垃圾視為環(huán)境破壞的禍首。垃圾,既是人類文明的副產(chǎn)品,又是人類生存的“污染物”,垃圾已成為當今世界一大公害。根據(jù)聯(lián)合國人口統(tǒng)計資料,20世紀末世界人口有70%~80%聚集到城市,城市化發(fā)展,致使人口密集,人們消費水平不斷提高,垃圾量猛增,許多城市形成了“垃圾圍城”的嚴重污染局面,這既侵占了大量土地,污染土壤、空氣和水體,破壞生態(tài)環(huán)境,又易滋生蚊蠅傳染疾病。垃圾對人類的危害越來越大,嚴重地威脅著人們的生活和健康。因此,城市生活垃圾的消納處理和綜合治理,已成為影響和制約城市整體功能正常發(fā)揮和城市居民生活及勞動環(huán)境的突出因素。
城市生活垃圾的構(gòu)成
近年來,我國城市生活垃圾在產(chǎn)量迅速增加的同時,其構(gòu)成也發(fā)生了很大變化,主要表現(xiàn)為:有機物增加,可燃物增多,可利用價值增大;這一變化趨勢將會對我國城市生活垃圾處理處置技術的發(fā)展產(chǎn)生較大影響。當前我國城市生活垃圾的主要構(gòu)成為:(1)有機物:廚余、果皮、草木等;(2)無機物:灰土、磚陶等不可回收物和塑料、紙類、金屬、織物及玻璃等可回收物; 其他:大件垃圾和有毒有害廢物。
2、生活垃圾衛(wèi)生填埋
衛(wèi)生填埋作為生活垃圾的最終處理方法,目前仍然是我國大多數(shù)城市解決生活垃圾出路的主要方法。
衛(wèi)生填進是在鋪設有良好防滲性能襯墊的場地上,將生活垃圾鋪設成一定厚度的薄層,加以壓實,并加土覆蓋。其場地必須具有合適的水文、地質(zhì)和環(huán)境條件,并要進行專門的規(guī)劃、設計,嚴格施工和加強管理。為嚴格防止周圍環(huán)境被污染,必須設有一個淋濾液收集和處理系統(tǒng),還要提供氣體(主要為甲烷和二氧化碳)的排除或回收通道,并對填埋過程中產(chǎn)生的水、氣和附近的地下水進行監(jiān)測,還需能達到抵御50年一遇以上洪水的設計標準。
3、生活垃圾滲濾液的產(chǎn)生
填埋場的一個主要問題是滲濾液的污染控制。滲濾液是垃圾在填埋過程中由于垃圾中有機物分解產(chǎn)生的水和垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水,通過淋溶作用形成的污水。就滲濾液的性質(zhì)而言,屬于高濃度有機廢水,且水質(zhì)相當復雜。產(chǎn)生量受多種因素的影響,如降雨量、蒸發(fā)量、地面流失、地下水滲入、垃圾的特性和地下層結(jié)構(gòu)、表層覆土和下層排水設施設置情況等等,其中降水量和蒸發(fā)量是影響滲濾液產(chǎn)量的重要因素。水質(zhì)則隨垃圾組分、當?shù)貧夂?、水文地質(zhì)、填埋時間和填埋方式等因素的影響而顯著變化。
4、填埋場運行
填埋作業(yè)應分區(qū)、分單元進行,不運行作業(yè)面應及時覆蓋。不得同時進行多作業(yè)面填埋作業(yè)或者不分區(qū)全場敞開式作業(yè)。中間覆蓋應形成一定的坡度。每天填埋作業(yè)結(jié)束后,應對作業(yè)面進行覆蓋;填埋作業(yè)應采取雨污分流措施,以減少滲濾液的產(chǎn)生量。
5、滲濾液的污染控制
5.1填埋場防滲系統(tǒng)
防止填埋場氣體和滲濾液對環(huán)境的污染是填埋場中最為重要的部分,對它們的周密考慮需要貫穿于填埋場從設計、施工、運行,直到封場和封場后管理的整個生命周期之中。場底防滲系統(tǒng)主要有水平防滲系統(tǒng)和垂直防滲系統(tǒng)兩種類型。垂直防滲是對填埋區(qū)地下有不透水層的填埋場而言的,在這種填埋場的填埋區(qū)四周建垂直防滲幕墻,幕墻深入至不透水層,使填埋區(qū)內(nèi)的地下水與填埋區(qū)外的地下水隔離開,防止場外地下水受到污染。水平防滲是在填埋場的場底及側(cè)邊鋪設人工防滲材料或天然防滲材料,防止填埋場滲濾液污染地下水和填埋場氣體無控釋放,同時也阻止周圍地下水進入填埋場內(nèi)。
5.2最終覆蓋系統(tǒng)
當填埋場的填埋容量使用完畢之后,需要對整個填埋場或填埋單元進行終場覆蓋。其作用是減少雨水和其他外來水滲入垃圾堆體內(nèi),達到減少垃圾滲濾液的目的;控制填埋場惡臭散發(fā)和可燃氣體有組織地從填埋場上部釋放并收集,達到控制污染和綜合利用的目的;抑制病原菌及其傳播媒體蚊蠅的繁殖和擴散;防止地表徑流被污染,避免垃圾的擴散及其與人和動物的直接接觸;防止水土流失;促進垃圾堆體盡快穩(wěn)定化;提供一個可以進行景觀美化的表面,為植被的生長提供土壤,便于填埋土地的再利用等。
5.3滲濾液的處理
填埋場收集到的滲濾液必須加以妥善處理。處理基本方法包括滲濾液回灌和獨立的處理系統(tǒng)。國家標準GB16889-2008要求從2011年7月1日起生活垃圾填埋場自行處理滲濾液,不允許排入城市污水處理廠。
5.3.1滲濾液回灌處理
滲濾液回灌是一種較為有效的處理方案。首先,通過回灌可提高垃圾層的含水率(由20%~25%提高到60%~70%),可增加垃圾的濕度;增強垃圾中微生物的活性;加強產(chǎn)甲烷的速率、垃圾中污染物的溶出及有機物的分解。其次,通過滲濾液回灌,不僅可降低滲濾液的污染物質(zhì)量濃度,還可因回灌過程中水分揮發(fā)等作用而減少滲濾液的產(chǎn)生量,對水量水質(zhì)起穩(wěn)定化作用,有利于廢水處理系統(tǒng)的運行,節(jié)省費用。此外將滲濾液收集并通過回灌使之回到填埋場,不可加速垃圾中有機物的分解,縮短填埋垃圾的穩(wěn)定化進程(使原需15~20年的穩(wěn)定過程縮短至2~3年)。但回灌也存在以下兩個問題:①不能完全消除滲濾液。由于回灌的滲濾液量受填埋場特性的限制,因而仍有大部分滲濾液須單獨處理。②通過回灌后的滲濾液仍需進行處理方能排放,尤其是由于滲濾液在垃圾層中的循環(huán),導致氨氮不斷積累,甚至最終使其濃度遠高于其在非循環(huán)滲濾液中的濃度。
5.3.2滲濾液獨立的處理系統(tǒng)
生活垃圾滲濾液處理工藝可分為預處理、生物處理和深度處理三種。應該根據(jù)滲濾液的進水水質(zhì)、水量及排放要求綜合選取適宜的工藝組合方式。國家標準HJ564-2010推薦選用“預處理+生物處理+深度處理”組合工藝,也可采用“預處理+深度處理”、“生物處理+深度處理”
(1)預處理工藝
可采用生物法、物理法和化學法,目的主要是去除氨氮或無機雜質(zhì),或改善滲濾液的可生化性。如水解酸化和混凝技術。
(2)生物處理工藝
可采用厭氧生物處理法和好氧生物處理法,處理對象主要是滲濾液中的有機污染物和氮、磷等。如厭氧工藝可采用升流式厭氧污泥床法(UASB)及其變型、改良工藝。好氧生物處理工藝可采用活性污泥法(膜生物反應器法、氧化溝活性污泥法和純氧曝氣法等)或生物膜法(接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤法)。
(4)深度處理工藝
可采用納濾、反滲透、吸附過濾等方法,處理對象主要是滲濾液中的SS、溶解物和膠體等。深度處理以納濾和反滲透為主,并根據(jù)處理要求合理選擇。
(5)污泥和濃縮液處理
在滲濾液處理過程中產(chǎn)生的污泥宜與城市污水處理廠污泥一并處理,當進入垃圾填埋場處理或單獨處理時,含水率不宜大于80%。納濾和反滲透工藝產(chǎn)生的濃縮液宜單獨處理,可采用焚燒、蒸發(fā)或其他適宜的處理方式。
(6)二次污染控制
在滲濾液處理過程中主要的惡臭污染源(調(diào)節(jié)池、厭氧反應設施、曝氣設施、污泥脫水設施等)宜采取密閉、局部隔離及負壓抽吸等措施,經(jīng)集中處理后排放達標排放。
生活垃圾填埋應注意的問題
垃圾滲濾液流經(jīng)的地方應做好防滲處理,防止污染土壤和地下水。
做好垃圾填埋場的底部防滲和封場覆蓋。在運行期內(nèi),當襯層上的滲濾液深度大于30cm時,應及時采取有效疏導措施排除積存在填埋場內(nèi)的滲濾液,減少對防滲層的壓力。
滲濾液必須自行處理達標后排放。
作者簡介:馬翠林(1963-),女,漢族,吉林白山人,學士,副高,環(huán)境工程專業(yè)
參考文獻
全國勘察設計注冊工程師環(huán)保專業(yè)委員會,中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會編寫,注冊環(huán)保工程師專業(yè)考試復習教材 中國環(huán)境科學出版社,2007
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關鍵詞:垃圾衛(wèi)生填埋;防滲設計;滲濾液
引言
長久以來,城市生活垃圾只是簡單的堆放在一片空地上,形成一個垃圾堆。這些未經(jīng)處理的露天垃圾堆很快就成為傳病昆蟲(老鼠、蒼蠅等)的滋生場所。除了對公眾健康產(chǎn)生威脅外,這些垃圾堆也很不雅觀,它們的存在會破壞景觀、污染水體,有時還會引發(fā)火災。露天傾倒垃圾在美國已不再是合法的行為。
然而,目前大多數(shù)城市生活垃圾仍然采用土場處理,但采用的是衛(wèi)生填埋垃圾處理,而不僅僅是露天堆放。20世紀30年代初,美國開始對傳統(tǒng)填埋法進行改良,提出一套系統(tǒng)化、機械化的科學填埋法,稱衛(wèi)生填埋法。衛(wèi)生填埋是“利用工程手段,采取有效技術措施,防止?jié)B瀝液及有害氣體對水體和大氣的污染,并將垃圾壓縮減容至最小,填埋占地面積也最小。在每天操作結(jié)束后,每隔一定時間用土覆蓋,使整個過程對公共衛(wèi)生安全及環(huán)境污染無危害的一種土地處理垃圾方法。該技術在20世紀90年代達到成熟階段,這也是我國當前最主要的垃圾處理方式,占80%以上[1]。
但是該處理方法也產(chǎn)生了一系列的問題,尤其是滲濾液和填埋氣體的處理問題,如果不謹慎處理好,極可能造成環(huán)境的二次污染,嚴重時可能引起填埋場的爆炸等。
1 衛(wèi)生填埋場的防滲設計原理
根據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范》(CJJ17-2004),填埋場必須防止對地下水的污染,在進行設計時我們首先要考慮選擇具有自然防滲條件的場地作為處理場址,當在不具備自然防滲條件的填埋場時,必須進行人工防滲。
對“自然防滲”填埋場的要求是天然粘土類襯里的滲透系數(shù)[2]不應大于1.0×10-7cm/s,場底及四周襯里厚度不應小于2m。當填埋場不具備粘土類襯里或改良土襯里防滲要求時,宜采取自然和人工給合的防滲技術措施。
人工防滲是采用防滲材料將填埋場庫區(qū)進行場底及邊坡鋪蓋,使填埋庫區(qū)形成一個封閉水系,并以防滲材料阻隔滲濾液的滲漏。水平防滲適用于場底不存在不透水層或不透水層很深以及防滲要求很高的填埋場。
目前防滲材料主要有兩種形式,即天然防滲材料和人工防滲材料。
1)、天然襯層防滲。天然襯層防滲系統(tǒng)主要在場地的土壤、水文地質(zhì)條件允許的情況下才能采用。天然防滲系統(tǒng)要滿足以下要求:
a.填埋場底部和周邊天然材料的滲透系數(shù)不大于10-7cm/s,如為天然粘土,粘土厚度不小于2米。
b.除低滲透性外,天然土壤襯里還應滿足有關的土壤標準。比如要求土壤30%能通過200號篩子,液體限度大于30%,塑性大于1.5,pH<7。
c.天然襯里要與滲透出的垃圾滲濾液相容,滲透性不應因與滲濾液接觸而增加。
另外采用天然粘土防滲的填埋場,還要求填埋場區(qū)以下的基巖巖體完整,無斷裂帶和裂隙存在(即不存在快速滲漏的通道)。
2)、人工襯層防滲。這種方式的采用是當所選場址的水文地質(zhì)條件不能滿足填埋場滲透性要求時,為確保場地及周圍水域不受污染而采取的保護措施。通過采取工程措施,保證滲濾液不滲漏到地基中,或者把滲濾液滲漏量控制到極少量,減少污染。
目前國內(nèi)的襯層應用中已推廣采用了多種人造防滲材料。常用的主要有高密度聚乙烯膜、鈉基膨潤土等。
高密度聚乙烯(HDPE)土工膜防滲層:
HDPE土工膜是一種高性能防滲材料。HDPE土工膜能隨一定的拉力的伸長變形,適應一定的地基不均勻沉降;具有較好的抗微生物侵蝕和抗化學腐蝕性能;對外界環(huán)境中的溫度、濕度及紫外線的影響適應力強,使用壽命可達50年左右。目前,在國內(nèi)外許多垃圾填埋場中都采用這種土工膜作防滲層。常用HDPE土工膜厚度1.0~2.5mm,滲透系數(shù)均小于10-13cm/s量級。
HDPE膜的密度[3]為0.940~0.965g/cm3,具有良好的機械強度、耐熱性和延伸率,其抗拉強度可達22~45Mpa,斷裂伸長率可達200%~900%,熔解溫度為120~135℃。此外由于HDPE膜含有一定量的碳量,使其具有良好的抗紫外線能力。國內(nèi)北京六里屯、天津雙口、新疆昌吉、江西九江、福建泉州等填埋場均采用此種防滲材料。
鈉基膨潤土防滲層:
這是一種以鈉基膨潤土為原料,經(jīng)進一步深加工而制成的防水板材。將其鋪設于場底,可形成一種防滲性能連續(xù)的防滲層,起到阻止?jié)B濾液外滲的作用。目前國內(nèi)生產(chǎn)的有二種規(guī)格:普通A型和特殊B型。A型板厚5mm,B型板厚1~5mm,兩者的滲透系數(shù)均能達到10-9cm/s量級,填埋場多采用B型。國內(nèi)北京阿蘇衛(wèi)和廈門垃圾填埋場采用此種板材作防滲層,積累了一定經(jīng)驗。
人工防滲的防滲材料的選擇
目前水平防滲在國內(nèi)的垃圾填埋場中普遍采用,若結(jié)構(gòu)設計合理,防滲效果較好。采用高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作防滲材料,具有下列優(yōu)點:
(1)防滲效果可靠,其滲透系數(shù)小于10-13cm/s,較膨潤土板防滲性能高四個數(shù)量級;
(2)施工鋪設比較容易實施,適合本場址的丘陵沖蝕地形;
(3)其拉伸強度、斷裂伸長率、抗刺穿能力等材料性能均優(yōu)于其它防滲材料;
(4)接縫采用熱熔焊機雙縫連接,接縫強度高;
(5)保存及運輸均很方便;
(6)通過控制土工膜焊接與鋪設施工質(zhì)量,可有效地控制滲漏污水的量。
2 滲濾液的成分
垃圾滲濾液是城市生活垃圾衛(wèi)生填埋后產(chǎn)生的二次污染,是由垃圾分解后產(chǎn)生的內(nèi)源水與外來水分所形成的液體。它成分復雜繁多,而且不同運行年限的垃圾滲濾液污染物成分有很大差異。主要有以下幾個特點:
(1)有機污染物濃度高
滲濾液中含有主要有機物77種,其中芳烴29種,烷烴烯烴類18種,酸類8種,脂類5種,醇、酚類6種,酮醛類4種,酰胺類2種,其他有機物5種。77種有機物中,有可疑致癌物質(zhì)1種、輔致癌物質(zhì)5種,被列入我國環(huán)境優(yōu)先污染物“黑名單”的有5種以上。上述77種有機物僅占滲濾液中COD的10%左右。
一般而言,垃圾滲濾液總的有機物可分為三類,即:a.低分子量的脂肪酸類;b.腐殖質(zhì)類高分子的碳水化合物;c.中等分子量的黃腐酸類物質(zhì)。
對相對不穩(wěn)定的填埋過程而言,大約有90%的可溶性的有機碳是短鏈的可揮發(fā)性脂肪酸,其次是黃腐酸類;而相對穩(wěn)定的填埋過程,易降解的揮發(fā)性脂肪酸隨垃圾的填埋時間而減少,難生物降解的黃腐酸類的比重則增加。
(2) 氨氮濃度高
由于目前多采用厭氧填埋,氨氮在垃圾進入產(chǎn)甲烷階段后不斷上升,達到峰值后再緩慢下降。氨氮含量過高要求進行脫氮處理,但過低的C/N不但對常規(guī)生物過程有較強的抑制作用,而且由于有機碳源的缺乏難以進行有效的反硝化。
(3) 磷含量偏低
垃圾滲濾液中的含磷量通常較低,尤其是溶解性的磷酸鹽含量更低。
(4)金屬離子含量較高
滲濾液中含有多種金屬離子,其含量與所填埋的垃圾組分及時間密切相關。對生活垃圾工業(yè)垃圾混合填埋的填埋場來說,重金屬離子的溶出量會明顯增加。
(5)總?cè)芙庑怨腆w含量較高
這些溶解性固體通常隨填埋時間的延長而變化,在0.5~2.5年間達到高峰值,同時含有高含量的Na、K、Cl、SO42-等無機類溶解性鹽和鐵、鎂等。此后,隨填埋時間的增加含量逐漸下降,直至達到最終穩(wěn)定。
(6)色度較高
滲濾液具有較高的色度,其外觀多呈淡茶色、深褐色或黑色,有極重的垃圾腐敗臭味。
(7) 水質(zhì)隨填埋時間的變化較大
填埋時間在5年以下的滲濾液pH值較低,BOD5及CODCr濃度較高,且BOD5/CODCr的比值較高,同時各類重金屬離子的濃度也較高。填埋時間5年以上的滲濾液pH值接近中性,BOD5及CODCr濃度下降,BOD5/CODCr的比值較低,而NH3-N濃度較高,重金屬離子的濃度則下降。
3 滲濾液的處理方法
垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學法和生物法。
物理化學法主要有活性炭吸附、化學沉淀、密度分離、化學氧化、化學還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化法等多種方法。生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結(jié)合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等。厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應器、混合反應器及厭氧穩(wěn)定塘。
由于滲濾液的水質(zhì)成分復雜,且水質(zhì)變化較大,單一的處理方法很難使其達標,所以,一般情況下,多采用組合工藝處理。
4 實例分析
本文以西部某縣城垃圾填埋場的防滲工程為例,該縣由于不具有天然的防滲條件,所以采用人工防滲。防滲材料選用密度聚乙烯(HDPE)土工膜。
邊坡防滲結(jié)構(gòu):
該場地兩側(cè)邊坡坡度為1:3,對于邊坡原則上采用去除表層耕植土拍平后做支承層,在處理好的邊坡上鋪設一層1.5mmHDPE土工膜,土工膜上再鋪設一層600g/m2無紡布,運行中袋裝土保護。
場底防滲結(jié)構(gòu):
場地清整后,場底鋪設基礎層(700mm厚換填黃土壓實)、750mm壓實土壤防滲層(滲透系數(shù)≤1×10-9m/s)作為膜下保護層,然后依次鋪設1.5mmHDPE復合土工膜,600g/m2無紡土工布。該工程場底防滲面積約30800m2。
滲濾液屬于高濃度污水,主要特點可歸納為:成分復雜,污染物濃度高且變化無規(guī)律,可生化性低,含鹽量高,并含有較高濃度的氨氮,產(chǎn)生量季節(jié)性變化較大,雨季是產(chǎn)生滲濾液高峰期。該工程采用UASB+MBR[5]滲濾液處理工藝,該組合工藝,具有處理效率高,出水水質(zhì)好,設備緊湊,占地面積小,流程簡單,易實現(xiàn)自動控制,運行管理方便等優(yōu)點。
結(jié)論
1)填埋場的設計必須要注意防止?jié)B濾液的泄漏,避免對環(huán)境造成二次污染。在設計時首先應考慮具有天然防滲條件的場址,如果不具有這樣的條件,就必需采用人工防滲。在人工防滲設計時,考慮到填埋場的防滲要求,最好選用水平防滲設計,該設計防滲效果好,能有效防止?jié)B濾液的泄漏,而且對天然條件要求不高。
防滲材料的選擇也是防滲的關鍵,設計時根據(jù)填埋場的要求,選用合適的防滲材料。
2) 滲濾液的水質(zhì)成分復雜,且水質(zhì)變化較大,單一的處理方法很難使其達標。一般情況下,多采用組合工藝處理。
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[關鍵字]垃圾填埋 工程地質(zhì) 勘察
[中圖分類號] P5 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-4-142-1
0 引言
近年來隨著經(jīng)濟發(fā)展和城市規(guī)模的擴大,我國城市垃圾的產(chǎn)生量每年都以8%~10%的速度遞增,嚴重影響到人們的正常生產(chǎn)、生活。因此為了消除這些廢棄垃圾對人們生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的影響,以及對環(huán)境的污染與危害,目前我國很多地區(qū)都選擇以垃圾填埋的方式進行處理。然而隨著垃圾填埋量的增加,垃圾填埋場的填埋區(qū)滲漏、邊坡穩(wěn)定性以及對周邊環(huán)境的影響等工程地質(zhì)問題已成為巖土工程技術人員必須面對的一個新的難題。本文結(jié)合廣州花都舊垃圾填埋場工程,對垃圾填埋場地巖土工程勘察過程中所遇到的主要工程地質(zhì)問題進行了分析,并提出了合理化建議。
1 工程概況
花都舊垃圾填埋場位于廣州市花都區(qū)獅嶺鎮(zhèn)汾水林場旁,總占地面積約220畝,現(xiàn)階段日均處理垃圾量為1100噸。自1995年投產(chǎn)運行至今,目前已填至高程97m,局部填至105m,所剩庫容僅能填埋1年左右時間。
本次勘察場地位于廣州市花都區(qū)獅嶺鎮(zhèn)北部山區(qū),西面緊鄰京廣鐵路,北面和東面現(xiàn)為山間溝谷,南面山坡建有簡易住房。原始地貌單元為剝蝕殘丘,系青云山山脈西南延伸部分,場地原為山坡及林地,地勢起伏,相對高差在58m以上,東北面經(jīng)人工取土開挖形成高陡邊坡。填埋場和調(diào)節(jié)池位于坡麓的槽谷部位,主溝呈東北-西南走向。
根據(jù)鉆探結(jié)果顯示,該場地地層從上至下依次為素填土、雜填土、殘積土以及燕山期花崗巖。其中素填土分布于垃圾填埋場道路范圍,雜填土分布于垃圾填埋池范圍內(nèi)。
2 場區(qū)主要工程地質(zhì)問題及建議
由于垃圾填埋場的特殊性,其巖土工程勘察除了要按一般規(guī)定要求進行外,還需要對場地地層、地質(zhì)構(gòu)造、邊坡穩(wěn)定性、填埋場地基土的承載力及變形、滲漏等問題進行專門的研究,提出更有針對性的解決措施和建議。通過現(xiàn)場鉆探并對原位測試試驗及土工試驗結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),花都垃圾壩工程主要地質(zhì)問題為垃圾填埋庫區(qū)滲漏、填筑垃圾土壩穩(wěn)定性以及原有滲濾液池的穩(wěn)定性等問題。
2.1 垃圾填埋庫區(qū)的滲漏問題
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)該垃圾填埋庫區(qū)自投入使用至今,從沒有作過防滲系統(tǒng),因此在垃圾中賦存的有害污水的作用下,有可能產(chǎn)生滲漏問題,因此垃圾填埋場地的滲漏問題需要引起足夠的重視。
根據(jù)本次勘察試驗結(jié)構(gòu)及調(diào)查資料發(fā)現(xiàn),該場地內(nèi)溝床覆蓋層為殘積土和全風化花崗巖,在長期風化剝蝕及地表水沖刷、人工削坡取土等作用下,基底局部為強風化花崗巖或中風化花崗巖。根據(jù)現(xiàn)場壓水試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)強風化花崗巖為強透水層,中風化花崗巖為中等透水層,而且中風化、強風化花崗巖裂隙發(fā)育,因此垃圾積水很容易沿巖石節(jié)理裂隙發(fā)生庫區(qū)滲漏,需要采用水平和垂直相結(jié)合的綜合防滲方案,對庫區(qū)進行防滲處理。
根據(jù)類似工程經(jīng)驗并結(jié)合本工程具體情況,花都垃圾填埋場工程防滲方案建議如下:對于垃圾填埋庫區(qū)四周存在滲漏隱患的部位,可采用高壓噴射注漿進行防滲處理;對于已發(fā)現(xiàn)污染源擴散跡象的地勢較低地段,可采用鉆孔排樁+旋噴樁止水帷幕作垂直防滲處理;對于垃圾填埋庫區(qū)的頂部封蓋可采用防滲襯層進行處理;此外在庫區(qū)周圍應加強截水溝的設計和施工,以防止地表水瀉入庫區(qū),導致廢棄物和溝水泛濫影響垃圾填埋場,釀成嚴重的環(huán)境污染。
2.2 填筑垃圾土壩的穩(wěn)定性問題
對于垃圾填埋場為了圍攔垃圾堆體和滲濾液,往往需要設置填埋體圍堤和土壩。
根據(jù)現(xiàn)場勘察資料,并結(jié)合土工試驗結(jié)果以及土壩的設計要求,上部殘積土和全風化花崗巖能夠滿足土壩的承載力、防滲等設計要求。但是對于下伏強風化花崗巖巖層,若作為土壩的基礎持力層,則壩基和壩肩須采用灌漿帷幕進行防滲處理,對于壩肩和基巖出露段還需要進行固結(jié)灌漿處理,這樣不僅可以提高壩基、壩肩的抗?jié)B能力,還可以加強壩基的整體強度,從而減小由于壩基滲漏和繞壩滲漏引起壩基和壩體失穩(wěn)等不良工程問題發(fā)生的可能性。此外,可在壩體下部還需要設置導流管,以便將垃圾滲濾液及時的導入調(diào)節(jié)池內(nèi)。
2.3 原有滲濾液池的穩(wěn)定性問題
本工程是在原有垃圾填埋場基礎上的擴建,因此還需要考慮原有滲濾液池的穩(wěn)定性問題。根據(jù)勘察資料顯示,原有滲濾液池埋深較大,開挖后形成了高差為4~5米左右的基坑陡邊坡,邊坡土質(zhì)主要為砂質(zhì)粘性土,穩(wěn)定性較差,因此應采取攪拌樁擋土墻等護壁措施進行加固,以防止原有滲濾液池邊坡發(fā)生失穩(wěn)。
2.4 垃圾回填過程需要注意的問題
一般來說垃圾成分復雜,多呈松散狀態(tài),在垃圾回填過程中由于地基和廢棄物變形,可能會導致防滲襯層、封蓋層等防護設施失效,從而釀成嚴重的環(huán)境污染。因此在垃圾回填的過程中,要注意將垃圾分層壓實,以提高回填物的密實度,增強回填物和填埋區(qū)的整體穩(wěn)定性。
此外為了保證垃圾填埋場周圍地區(qū)的環(huán)境和穩(wěn)定性,還需要加對埋場的壩基、壩體、庫岸邊坡的變形和滲漏情況,地下水位、地表水變化的情況,以及滲漏處的水土和滲出液的化學性質(zhì)進行及時的監(jiān)測,以便及時制定應對措施,防止更嚴重環(huán)境問題的發(fā)生。
3 小結(jié)
垃圾填埋場的巖土工程勘察工作不同于其他工程勘察工作,在勘察過程中除了要考慮地基變形、承載力、工程成本等工程因素和經(jīng)濟因素方面的問題外,還需要對場地土層的滲透性、邊坡的穩(wěn)定性等環(huán)境方面的問題進行重點研究,這就需要廣大巖土工程勘察工作者們對垃圾填埋場地土層的滲透性、邊坡的穩(wěn)定性引起足夠的重視,認真分析并提出合理的加固、防滲建議,以防止垃圾污物和污水發(fā)生泄漏,從而對地下水以及地表環(huán)境造成嚴重的污染。
參考文獻
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