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城市污染性垃圾处理的典型案例

阅读：6873发布时间：2007-9-13

固体废物污染处理典型案:

1．城市污染性垃圾处理典型案例

某市采用卫生填埋和堆肥方式迁建垃圾处理场

总体处理方案

占地面积：133340m2

本生活垃圾拟采取以卫生填埋为主、堆肥为辅的处理方案。

2．卫生填埋工程

(1)填埋场基本参数

拟建垃圾处理场中卫生填埋场总占地面积约130000m2。其中：填埋区占地76删，皿2，

管理区占地8000m2，绿化用地22600m2，深度处理预留地14400m2，场区道路及排水

沟9000m2。

垃圾堆体zui终填埋地上高度34．90m。

总填埋容积：125．0万m3。

设计填埋规模：240t／d。

使用年限：11年(2005—2015年)。

填埋工艺：准好氧填埋。

(2)填埋场区防渗工程

本工程采用高密度聚乙烯膜(HDPE)和土工织物膨润土，对场底及边坡进行防渗。

高密度聚乙烯膜具有以下特点：防渗性和化学稳定性好、机械强度较高、铺设及焊接方

法简单、气候适应性强、使用寿命长。

按照设计高程及坡度完成了场地平整及基底处理后，进行防渗层的施工，在防渗膜

下铺设一层土工织物膨润土垫层。坡向渗滤液收集管。防渗主要材料为：HDPE防渗膜，

厚度为2．0mill，要求渗透系数K<1043cm／s。土工织物膨润土垫层(GCL)，厚度约5nlm，

要求渗透系数X<10—9cm／s。

(3)导排气系统

导气系统由垂直导气管组成。在垃圾填埋区底部预埋垃圾气导排系统，服务半径

25m，呈交错布置，导气管管材采用D200聚丙烯中空管。导气管四周设石笼透气层，即

铅丝网包拢的级配碎石滤料(厚300mm，粒径50—150mm)。导气系统的铺设是随着填

埋作业面逐层上升而逐段加高的。导气管靠导气管接头联结不断加高。导气管zui大高度

将近40m，共设导气管39根。

排气系统采用分散排放方式，即每根导气管均设一根排气管。填埋区顶端以横管串

联每根排气管，近期集中点燃，远期考虑综合利用。要求排放口高出zui终覆盖层0．5m，

有利于有害气体的扩散。

(4)渗滤液收集系统

为收集渗滤液在防渗层上铺设渗滤液导流层，使渗滤液快速排至渗滤液收集系统，

以防止污染地下水。选用河卵石，在填埋区底部的渗滤液收集区满铺(即防渗层的上层，

厚300mm，粒径16～32mm)。大石在下，小石在上，防止垃圾堵塞通道。

为了减小填埋场内垃圾渗滤液对场区地下水的污染风险，在填埋场的底部应设置渗

滤液导排系统，将填埋场内的渗滤液及时导出填埋场外。

填埋区底部设计为北高南低，坡向南侧的渗滤液收集直管。将渗滤液收集后，通过

渗滤液提升泵房送入渗滤液调节池中再排至污水处理厂进行处理。

3．污染源分析

(1)填埋气体

垃圾填埋后要发生一系列复杂的生物反应，填埋气体是其主要产物。填埋气体的主

要成分是甲烷和二氧化碳，甲烷含量(体积分数)约占50％一60％，二氧化碳约(体积

分数)占40％～50％，其余为少量的氨气、硫化氢等气体。甲烷在空气中的体积分数达

到5％一15％时，可能导致火灾和爆炸事故，因此，必须控制填埋气体的自由转移或扩

散。同时，填埋气体具有一定的回收利用价值。本项目规模较小，填埋气体产生量较小，

因此本项目不考虑填埋气体利用，仅对填埋气体进行一般性控制，填埋区设置垂直排气

石笼加导气管，从而控制气体横向迁移，收集的气体燃烧后排放。填埋气体中的NH3

和H，S为恶臭气体。由于填埋场气体排放为无组织面源排放，其大气污染物排放浓度或

总量即源强测定较为困难。只能参照与本垃圾场气候条件类似的垃圾填埋场气体污染物

排放量进行估算。

(2)渗滤液

渗滤液经调节池在厌氧消化的作用下，污染物有一定程度的降解，但还不能达到《生

活垃圾填埋污染控制标准》中要求的排入城市污水处理厂的排放限值，需要在场内进行

预处理，然后再送至污水处理厂处理。

渗滤液经污水处理厂处理后，达到《污水综合排放标准》一级标准要求后排放。

(3)污染物排放量：①无组织排放废气。②水污染物。

(二)固体废物处理的空气质量影响预测与评价

填埋场内垃圾降解时产生的NH3和H2S为恶臭气体，排放源强。

当风向与填埋场和一次发酵仓的中心轴线方向一致时，下风向地面污染物浓度zui大。

取年平均风速1．7m／s、D类大气稳定度条件，评价中分别对填埋高度为5m、15m、25m、

34．9m时，下风向地面浓度的分布进行了预测。

计算结果表明，随着填埋高度的增加，相应的污染物地面浓度降低，但在垃圾处理

场附近污染物浓度变化不大，说明场区周围NH3、H2S的浓度受填埋高度的影响不大，主

要是由一次发酵仓排放的臭气导致的。

在评价的几种填埋高度情况下，下风向污染物的边界浓度均符合国家《恶臭污染物

排放标准》(GBl4554--1993)中的恶臭污染物二级标准值，下风向边界300m以外区域

的污染物浓度均符合《工业场所有害因素职业接触限值》(GBZ2—2002)中对居住区大

气中有害物质的zui高容许浓度的要求。

垃圾处理场有两个恶臭气体排放源，即堆肥一次发酵仓和垃圾填埋场。

根据卫生防护距离计算模式，采用迭代法计算L值。

按《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB／T3840---1991)规定，乙值为lOOm

以内时，级差为50m；超过100m、小于或等于1000m时，级差为100m，超过1000m

时，级差为200m。所以确定卫生防护距离为500m，满足《生活垃圾填埋污染控制标准》

(GBl6889—1997)关于垃圾填埋场选址的要求。

场界外500m范围应设置为防护区域，防护区域内现有农产应予迁出，今后在此区域

内也不修建居住房。根据规划，场界外loom范围内属于绿化隔离带。

（三）固体废物处理的地下水环境影响预测与评价

由于表土层和下包气带对BOD5和COD有较大的降解作用，使得下渗水在进入含

水层时的BOD5和COD的浓度很低，据试验资料表明，表土层和2～4m的下包气带土

层可分别去除BOD595％以上、COD85％以上。选取有代表性的CI-、C户和氨氮为预测

因子。

有时由于施工等外因造成复合防渗层破损，这时在该处就只有粉质粘土层对渗滤液

污染地下水进行防护，这种情况下风险zui大。出于安全考虑，我们仅考虑渗滤液在粘土

层中的污染迁移情况。预测因子为C1-、Cr6*和NH：典型情况下，粉质粘土的垂直弥散系

数为1．0X10-6cm2／s。

计算结果表明，渗滤液中各类污染物在包气带中迁移，其浓度随渗入深度的增大而

降低；而在一定的渗入距离处，污染物的浓度随时间延续而有所增加。污染物因性质不

同，迁移速度也不同。C1—经过3年后达到0．5m的深度，而Cr6．由于滞留因子大，100年

才迁移了4cm。

要说明一下，Nm在包气带中的迁移是一个很复杂的过程，其特点在于存在着硝化

作用，NH专转化为N02、N03，因此，能够迁移到地下水的NH三并不多。

经小孔流出渗漏的少量渗滤液在粉质粘土的迁移转化过程中，经过吸附降解等作用，

能够渗入地下水的污染物很少，所以，只要在施工过程中较好地保证复合防渗层的完整

性，那么填埋场的渗滤液对该地区的地下水基本无影响。

此外，根据当地水文地质报告，场区附近的地下水埋深很浅，在填埋场下挖4cra之

后，地下水对填埋场的复合防渗衬层形成约3m的水头压力，阻碍了填埋场渗滤液向地下

水渗流，因此，上述计算结果是偏于安全的。

(四)固体废物处理的环境对策措施分析

1．恶臭污染控制

恶臭污染主要采用控制和隔离的方法，可采取的措施包括：①采用封闭式的垃圾运

输车；②在卸料平台的进出口处设置风幕门；③一次发酵时尽可能地避免厌氧发酵；④

减少不必要的垃圾停留时间：⑤填埋场垃圾严格按照卫生填埋要求进行及时覆土；⑥填

埋场周围建设隔离林带。

2．渗滤液送污水处理厂处理合理性论证

垃圾处理场产生的废水包括填埋场渗滤液、堆肥渗出液、冲洗废水和生活污水。垃

圾处理场内不单独修建渗滤液处理设施，输送到邻近的污水处理厂进行处理。选择将渗

滤液送污水处理厂处理是基于以下理由：

(1)研究资料表明：COD为2400mg／L的污水与城市污水混合处理，当渗滤液占处

理总量2％时，不影响城市污水厂的处理效果；当渗滤液体积含量增至4％一5％时，污水

处理厂不能正常运行。污水处理厂一期建设规模为4万m3／d，渗滤液产生量为533m3／d，

仅占污水处理厂处理规模的1．3％，不会对城市污水厂的处理效果产生明显影响。

(2)本填埋场采用准好氧填埋工艺，渗滤液在好氧条件下，经过回灌处理，水质较

传统的厌氧卫生填埋场渗滤液水质会有较大改善。渗滤液经收集后进入调节池，停留时

间为5～7d，期间有一定的消化降解作用，再经过一定的预处理，相当于对渗滤液进行了

一级处理，所以，输往污水处理厂的渗滤液不会对市污水处理厂形成大的冲击负荷。

(3)一般而言，我国城市污水的BOD／COD值偏低，污水可生化性较差，需要投加

粪便等以提高污水可生化性。而填埋场渗滤液BOD／COD较高，恰好可以弥补城市污水

BOD／COD值偏低的缺陷。

(4)目前我国生活垃圾填埋场单独新建的渗滤液处理设施多采取生化+污化工艺，

处理效果均不太理想，很难达到相应的设计排放标准，给周围环境造成了污染。作为补

救措施，部分对环境质量要求较高的地区的填埋场又在生化+污化处理工艺基础上，添加

了反渗透膜处理工序，这样可保证渗滤液达标排放，但同时也大大提高了渗滤液处理的

运行费用，给政府或运营者带来了沉重的经济负担，同时反渗透浓缩液(约占渗滤液总

体积的20％)仍需进行进一步处理。

(5)基于以上理由，渗滤液进入城市污水处理系统是发达国家城市垃圾填埋场渗滤

液处理的主要方式。本垃圾处理场与城市污水处理厂比邻而居，渗滤液及其他污水送污

水处理厂处理可以节省大量的管线投资，在经济上更具优势。

综上所述，本垃圾处理场渗滤液送邻近的污水处理厂处理是*选择。

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