生态修复治理在山谷型垃圾填埋场实践探讨

2024-03-25 07:58张旭阳童仲彦
能源与环境 2024年1期
关键词:封场垃圾堆场区

张旭阳 童仲彦

(浙江省浦江县环境卫生管理所 浙江金华 322200)

1 案例背景

为改善城乡卫生环境,国家从20 世纪90 年代开始建设生活垃圾填埋场,有效地解决了我国城市生活垃圾处置问题。但这一批垃圾填埋场基本接近了使用年限,根据《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程》(CJJ 112—2007)要求,必须实施封场工程。如何改善垃圾填埋场周边的生态环境,提高周边居民的生活质量成为目前重要的研究内容。

本文以浙江省浦江县杭坪垃圾填埋场为研究对象,探讨填埋场的环境生态修复,重点研究以绿化改造为核心的场区生态修复规划,整合先进成熟的垃圾无害化环保处理工艺,总结了适合山谷型垃圾填埋场生态修复方法,即是以填埋区的绿化改造为主,并以场区其他区域的垃圾无害化处理为辅。杭坪垃圾填埋场属于山谷型填埋场,存在多种垃圾处理的区域[1],同时,雨水与污水混合,集雨面积大,短时雨水量集中从而导致堆体水位过高,安全系数下降,调节池也存在满溢的风险,要通过工程建设加以解决。生态修复就是通过科学布局规划[2],以现代工程技术实施,从根源上减少垃圾堆体的污染排放,同时,利用植物的修复功能对场区逐步进行环境恢复,以期达到生态修复的目标。场区现状见图1。

图1 场区现状图

浙江省浦江县杭坪生活垃圾填埋场属于山谷型垃圾填埋场,总占地面积约98 600 m2,设计容量67.5 万m3,设计使用年限14 a,1999 年6 月动工,日均处理生活垃圾450 t,于2015 年6 月停止使用。封场工程预算投资3 490 万元,其中库区生态修复1 890 万元,渗滤液处理站提升改造1 600 万元,2019 年2 月陆续完成各项工程建设。

2 封场工程建设实施

根据《生活垃圾填埋场封场工程项目建设标准》(建标140—2010),结合案例实际,封场工程主要包括垃圾堆体整治、封场覆盖与防渗系统、填埋气体导排与处理系统、渗滤液收集导排系统设计、雨洪水导排系统、绿化与植被恢复、调节池加盖设计、填埋场水土保持与土地利用等内容。通过工程的实施主要达到以下6 个目的。

2.1 提高填埋场的稳定性[3]

为确保垃圾堆体稳定和排水顺畅,实现垃圾封场和景观绿化的总体要求,仍对不满足稳定和封场要求的填埋堆体边坡有针对性地采取了不同的工程方案进行整形修复。通过封场工程的实施,可以修整垃圾堆体坡度,使其达到稳定状态,防止发生滑坡和塌陷等安全事故。

2.2 减少臭气对周边环境影响

通过采用线性低密度聚乙烯(LLDPE)防渗膜和钠基膨润土防水垫(GCL)等防渗材料对填埋场进行终场覆盖,避免垃圾裸露,可以在很大程度上减少臭气无序扩散,降低对环境的污染。

2.3 防止蚊蝇孳生

为了满足覆盖层的稳定性和边坡坡度要求,最终确定封场覆盖与防渗系统结构层从上而下为“营养植被层厚50 cm+覆盖土层厚50 cm+排水层、8 mm 厚三维土工复合排水网+1.5 mm 厚双糙面LLDPE 防渗膜+4800 g/m2GCL+排气层”的结构形式。通过封场覆盖,防止垃圾裸露在外,从而使蚊蝇失去了孳生环境,有效的防止蚊蝇孳生。

2.4 减少渗滤液产生量

为有效控制渗滤液污染,临近垃圾坝体新建渗滤液调节池,采用2.0 mmHDPE 膜盖覆盖面积650 m2,浮盖系统中浮盖膜下设置导气系统,从而有组织导排出渗滤液产生的沼气,导气管每间隔15 m 设置D75 mm 排气管,引至主排气管排空。浮盖膜可阻滞臭气污染,同时也可阻断雨水流进调节池内,减少渗滤液处置量,浮盖膜上设流量为25 m3/h 潜污泵抽取雨水。

原渗滤液调节池作为应急和消防水池备用,池内种植水生植物,如莲藕、水葫芦、芦苇等,富集降解原有污泥中污染物浓度。封场覆盖系统中地表水导排系统的设置,可以将填埋库区的雨水及时排出场外,减少雨水进入垃圾堆体形成的渗滤液量,减轻渗滤液处理站的压力。

2.5 促进生态恢复

填埋场封场后,有效减少了对周边环境的污染,可形成一定规模的可耕地。经过2 a 时间的维护管理,场地内已形成小型灌木、草皮等共生生态系统,对周边环境的影响也降到极小的程度。

2.6 渗滤液处理站的提标改造

综合采用“生化+物化+膜分离”工艺技术处理渗滤液,可满足本项目处理水水质排放标准。其中,生化处理过程主要消解渗滤液中有机污染物,膜分离处理过程可有效分离不可生化降解的残余污染物,虽然也有产生浓缩液,但总量大幅度降低,有利于将来浓缩液的处理[1]。

3 封场工程的后续管理

目前,填埋场采用封闭管理3 a 左右,已开展了填埋气体导排、渗滤液导排和处理、环境与安全监测等运行管理,未发生污染和安全事故,并按照《浙江生活垃圾填埋场综合治理行动计划》(浙分类办〔2021〕7 号)文件要求,对填埋场基础、环境和安全等方面开展调查评估。

3.1 建立检查维护制度

以乡土植物为主降低成本,春季采用初叶麦冬、大麦草等植物进行初步绿化,适时进行水土保持的相关维护工作。秋季巡查发现逐步有一些新的小型灌木长出,对部分植物较为茂密部位进行了修剪,促进场区植被平衡发展。

3.2 安全跟踪管理

对垃圾组分、地下水、地表水、渗滤液导排和处理、垃圾堆体稳定、坝体稳定、环境与安全监测等环境类指标进行跟踪监测,对日常检测数据进行整理和归档,经环保部门对填埋场场区周边6 座地下监测井的取样检测,地下水指标基本满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)[4]规定的排放浓度限值要求。地下水检测结果见表1。

表1 地下水检测结果(2023 年6 月2 日)

3.3 渗滤液规范处置

封场后渗滤液产生量相对较稳定,保持渗滤液收集处理和填埋气体收集处理的正常运行,实施在线监测,并委托相关有资质单位每季度进行常规检测。根据2022 年度环境信息依法披露报告,污水站废气处理设施出口废气、厂界无组织废气、渗滤液标准化排放口样品、地下水、填埋气排放口废气等均符合相关检测要求达标排放,污水口污染物排放情况见表2。

表2 2022 年度污水口污染物排放情况

3.4 应急预案的制定与实施

为提升填埋场封场后的整体管理水平,有效预防、控制垃圾填埋场突发事件的发生和扩散,确保将突发事件可能带来的影响和损失降到最低限度,委托第三方专业机构制定了《浦江县杭坪生活垃圾填埋场突发环境事件应急预案》,方案于2017 年4 月通过了环保部门的验收,对环境风险评估、环境应急资源调查等方面进行了专业化的评估,制定了生态修复后发生滑坡、火灾等意外事件的应急预案和措施,确保项目安全管理。

3.5 植被恢复情况

经过2 a 左右的封闭管理,对垃圾填埋场进行了植被恢复、土壤、填埋气和植物自然定居与植被恢复等方面的调查研究。结果表明,场内土壤明显呈弱碱性,土壤中盐分、含水率、重金属等含量均高于场外的对照土壤。

填埋库区草木恢复良好,覆盖率90%以上。实践表明,利用乡土植物及其不同的生长习性与条件,促进垃圾堆体的绿化与美化,通过动态播种植物策略和相应管理方法,以草本植物搭配少量灌木种植,加快了植物群落聚集,逐步稳定植物群落,最终达到了生态修复的目的。

4 结语

由于建设年代经济条件和施工技术条件的限制,以及不完善的填埋场防渗、渗滤液收集、填埋气收集等系统,早期建设的垃圾填埋场对周围环境造成了不同程度的污染。本文以浙江丘陵地区典型填埋场实例为基础,从封场设计、修复施工和后期维护3 方面内容综合阐述了填埋场生态修复实施过程,工程实施从根本上消除填埋场存在的安全隐患,有效控制垃圾堆体对周边环境的影响,对减轻填埋场对周围生态环境的影响具有积极的意义。

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