德国垃圾填埋场整治实例及其对我国的启示

2018-01-10 08:43:43严陈玲
环境卫生工程 2017年6期
关键词:沥液覆盖层填埋场

严陈玲 , 陈 洁

(1.北京市环境卫生设计科学研究所,北京 100028;2.生活垃圾检测分析与评价北京市重点实验室,北京 100028)

1 德国Heidestraβe生活垃圾填埋场整治实例

Heidestraβe生活垃圾填埋场是德国申瓦尔德(Schönwald) 地区于1914—1977年在1座关闭的石矿上建立起来的,总面积为2.3×104m2,总容积约为 7.2×104m3。

1.1 整治预备阶段的检测结果

该填埋场下方的分散性黏土具有良好的吸附能力和污染物保留能力。填埋气体中甲烷含量升高。垃圾中多环芳烃的含量超出了《巴伐利亚州水务局须知》规定的系数,砷、镍和铬的含量分别超过了各自的系数。渗沥液中多环芳烃和萘的含量上升,超过了其测试值。砷和硼的最高含量分别为47 mg/L和1 400 mg/L。硫酸盐的含量为12.3~1 560 mg/L。地下水检测结果表明,流入和流出的水体中,镍的浓度升高(最高120 mg/L),超出了一级指标。填埋场流出地下水的导电能力、钙含量以及硫酸盐含量表明,填埋的垃圾对地下水有明显破坏作用。

1.2 整治实施方案

整治方案的重要组成部分是通过添加密封的表面覆盖层对垃圾填埋场进行改造,从而把生成的渗沥液减少到最低。通过拆除现有的用于其他覆盖的土料覆盖物,把垃圾填埋场主体改造成封闭、表面占地最小的形式。基于考察结果并与主管当局协商下,依据德国《填埋法令》,建造只含有1种系统组件的密封层,整治后南面剖面如图1所示。

1) 铲平面积为2.19×104m2的表土以及部分旧的覆盖层,运输到储备仓库中,后期把这些改造后的覆盖层充当植被恢复层,用于填埋场的不同位置。同时,植物根茎和干扰物也会被挑出来并分开处理。旧的土料被一步步向南清理,从而尽可能开采出种类丰富的土壤。

2) 把容积为1.02×104m3的垃圾倾倒到一块面积为1.76×104m2的土地上,对其进行划区和密封,显著减少垃圾堆放区的面积。因为在垃圾堆放地只能实施有限的密封措施,所以将后退式开采运用到的环保型再循环材料,经过压缩处理后嵌入密封层。整个过程共使用6 200 m3高质量的辅助建筑材料,用于构建支承层和平衡层。

3) 依据联邦德国垃圾处理专业委员会的规定,对入库的土料进行采样。结果显示,固体物质超出了系数,渗沥液超过了一级指标。覆盖层的下层是体积为1.04×105m3,厚度为0.5 m的双层结构。同时,对未压缩的上层土进行了化学分析,依据《填埋法令》判定其为植被恢复层。填充的土壤未经压缩,体积为1.43×104m3,坡度至少为4.0%~5.0%,厚度为0.5m。从总体上看,当地现有的土壤都被用于构建密封的填埋场覆盖层[1]。

4)在规划密封整治措施的过程中,邀请了科学工作者和自然保护部门的加入。上下级自然保护部门对动植物的要求必须纳入考虑范围。按照德国《填埋法令》要求,植被恢复层将有1 m厚。这样就能确保植物根茎绝不会危及密封层。在拟定建设景观草坪的地方,密封层甚至应3 m厚,这样在草地上可以形成树林。

图1 Heidestraβe生活垃圾填埋场整治后的南面剖面

1.3 整治后的排水工作

整治之后,地表水经过环形边沟被疏导到容积为200 m3的污水沉淀池中,其溢流口把污水排到铁路沿线的水渠中。

整治过程中,沿着北坡和东坡坡脚,在填埋场黏土地基基坑上设立了若干的检查井,从而构成渗沥液截排系统。砾石排水沟中还安装有排水管道,能截住垃圾填埋场中流出的未稀释的渗沥液并通过检测井,以便按照不同层次进行取样。在填埋场底部处排水沟的周围开发4个探测井,另外4个吞吐井分别被安置在环形路的四周。它们由1条地下跨渠连接,与填埋场边角成3%的坡度。

1.4 整治费用总额

整治费用总额约为72万欧元,其中约57万欧元为净施工费用[1]。

1.5 整治后的后期维护

对植被恢复层实行保养措施后,重新种植扎根不深的树种和灌木种类,避免重新长出扎根深的树木。为了能够观察植被对填埋场防渗系统的影响,在整个填埋场上进行了约50次探井试验,得到木本植被的根在土壤中的深度。另外,在填埋场的北侧建立了2个种植实验田,用以研究植物根茎下扎的情况。

在春季,要砍伐树林3次,收割草地2次并浇水5次。2 a后,要砍伐树林3次,收割草地3次。另外,后期的再造林工程也在考虑范围之内。还要注意的是,须在鸟类保护期之外的时间才能够砍伐树木。每个阶段的施工措施结束后,都要立刻重新种植树木。为了把交通运输和粉尘排放造成的对物种的影响降到最低,主要运输道路都铺上了沥青[1]。

2 国内垃圾填埋场整治现状及思路

随着城镇居民对生活环境质量要求的提高和城市化进程的加快,始建年代久远的一些填埋场由于受当时各方面条件的限制,建设标准相对较低,施工水平相对落后,工艺防渗技术、填埋气收集系统、防渗系统、渗沥液导排系统均不完善且渗沥液处理规模不合理,给后期的渗沥液处理造成很大压力且对土体和周边环境存在着巨大的污染威胁;填埋气的无序排放存在燃烧、爆炸的安全隐患。通过覆土平整、简易膜覆盖、修建围挡等方式进行的简易整治工作,虽然起到了一定效果,但是不能从根本上解决垃圾填埋场的环境问题,达到环境整治的目的。

陈华[2]提出的整改方案也提及到渗沥液的导排、填埋库区划分为若干子填埋区等。毛军[3]针对非正规垃圾填埋场的整治也提出了植被恢复技术。黄立南[4]提到了影响填埋场恢复植被层的植物生长的主要因素,并认为填埋场植物生长的最主要的限制因子是土壤中填埋气体的存在,特别是有机废弃物厌氧分解所产生的CO2和CH4,另外也会受到诸如渗沥液的性质和最终覆土层的贫瘠、干旱、高温、过度致密、缺氧以及填埋气体的扩散等因素的严重制约。

3 德国整治经验对我国的启示

“十二五”期间,国家也开始对一些填埋场进行整治。如果在对国内出现问题的垃圾填埋场进行整治和生态修复时,结合德国在填埋场整治工作中的措施,比如邀请环境保护部门的加入、考虑到植被后期动植物的保护工作、整治完成后期的持续性维护工作等,而不只是将整治目标限于“河水不再发黑,垃圾山用黑塑料膜覆盖,集运码头要进入试运转,绿化林带建起来,填埋场生态修复也在进行中,垃圾场的除臭工作正逐步展开”[5],那么国内各大小填埋场的整治工作将会更具有可持续发展的特点。

[1] Dipl.-Geol.S.Neumann.Hausmülldeponie mit72000m3Gesamtvolumen saniert[J].GAB KOMPAKT Magazin der Gesellschaft zur Altlastensaniervg in Bayern mbH,2015(3):4-6.

[2] 陈华.广东省某生活垃圾卫生填埋场环境与安全综合整治[J].广东化工,2016,21(43):117-127.

[3] 毛军.非正规垃圾填埋场治理中的植被恢复技术研究[C].矿化垃圾资源化利用与填埋场绿化技术研讨会论文集,北京:2012.

[4] 黄立南,姜必亮.卫生填埋场的植被重建[J].生态科学,1999,2(18):68-74.

[5] 张骏.上海老港垃圾填埋场整治初见成效[EB/OL].(2009-09-04).http://www.cn-hw.net/html/china/200909/11539.html.

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