生活垃圾填埋场封场后的维护与利用
2011-08-15吴英博
吴英博
(广东省汕头市环境卫生科研所,广东 汕头 515011)
1 引言
垃圾处理方式一般可以分为卫生填埋、焚烧、发电等几种方式。垃圾填埋场是采用卫生填埋方式下的垃圾集中堆放场地,由于技术工艺简单、维护费用低等优点被国内外广泛采用。
随着我国城市生活垃圾量与日俱增,对垃圾处置不当引发的环境问题日益突出,尤其是一些启用时间较长的垃圾场,或体量非常巨大,或距城市的距离越来越小,必须停止使用,并通过封场来结束垃圾场的使命。汕头市油麻埠垃圾卫生填埋场就是众多需要停用的垃圾场其中之一,该场占地16.9hm2,属山谷型填埋场,启用于1990年,于2003年5月因库容饱和结束填埋作业,并实施了封场工程。
在当前及未来一段时间内,卫生填埋处理垃圾仍是城市垃圾处理最经济适用的方法,因此,填埋场在结束填埋工作后的封场是卫生填埋的一个重要环节,封场质量的高低对填埋场能否保持良好封闭状态至关重要,封场后日常管理与维护则是卫生填埋场能否继续安全运行的决定因素。
2 封场方案设计
现代垃圾卫生填埋场要求当填埋区垃圾达到设计填埋高度后必须进行封场覆盖,其目的是为了减少渗滤液的产生、抑止病原菌及其传播媒体蚊蝇的繁殖和扩散、控制填埋场恶臭气体和可燃气体散发、提高垃圾堆体的安全性、加快填埋场的生态修复与开垦利用的速度。
为了实现生活垃圾卫生填埋场封场工程的设计、施工、验收、运行维护的科学管理,以达到封场工程及封场后的填埋场安全稳定、生态恢复、土地利用、保护环境等目标,做到技术可靠、经济合理,封场设计通常应包括堆体整形与处理、填埋气体收集与处理、封场覆盖系统、地表水控制、渗沥液收集处理系统、封场工程施工与验收、封场工程后续管理等。因此,在封场方案设计中,必须对径流控制、填埋气控制及垃圾渗滤液收集和处理、环境监测等方面进行长期规划,严格按设计方案施工。
3 封场后的主要危害及防治措施
3.1 填埋场气体的危害
填埋场中生活垃圾的有机物成分大多可被微生物厌氧消化、降解,产生大量以CH4、CO2气体为主要成分的垃圾填埋气,其中还有一些微量的H2S、SO2等有害有毒气体,不仅污染周边大气环境,而且CH4在超过一定量时会冲破覆盖土层,与空气混合产生爆炸,引发安全事故。因此,在环保部发布的《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》中对垃圾桶封场后填埋气的监测工作做了明确的规定。本人根据标准要求定期对汕头市油麻埠填埋场封场后填埋气体进行监测,通过长时间的监测以及对监测数据的分析发现,在封场后的1~3年内,填埋气的产生呈上升趋势,在第3年达到高峰,其后产气量呈明显的下降趋势;在夏季高温天气时,产气量较之冬季要大得多;在空气及环境干燥条件下,填埋气极易自燃。所以,填埋场封场工程对填埋气体收集系统的合理设置、填埋气的防止迁移措施的制定以及气体收集设施的定期检查维护显得十分重要,同时,相应的消防措施和设备的配套也是不可缺少的。
3.2 填埋气体影响植物生长
填埋垃圾产生的气体积聚在土壤中,填埋场周边的植物由于其根系附近的氧气直接被填埋气体所替换或者被甲烷氧化细菌所消耗,因而很容易窒息死亡。另外,高浓度的二氧化碳与填埋气体中的有毒微量气体成分也会影响到植物的正常生长。
3.3 填埋堆体的稳固性
填埋场在稳定化过程中,封场覆盖层会产生不均匀沉降,产生滑坡危险。尤其是山谷型填埋场,为防止垃圾堆体坍塌,需按一定的坡度填埋。填埋场在稳定化过程中,表层变得凹凸不平、坑坑洼洼,会影响原有边坡的稳固性。如果堆体产生滑坡或坍塌现象,将会危及垃圾坝体的安全,从而引发灾难性事故,同时,降雨能加剧堆体的不稳定性。在2007年,油麻埠填埋场就曾因台风带来的大降雨影响发生堆体移位、危害边坡的事故。因此,需定期对填埋场堆体以及边坡进行巡查,发现裂缝、沟坎、空洞等应及时充填。
3.4 渗沥液的污染
渗沥液是指垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水淋刷和地表水、地下水的浸泡而滤出的污水,其成分复杂,即使在填埋场封闭后,其对地面水的影响仍将长期存在,如果出现下渗,对地下水会造成严重污染。汕头市地处亚热带季风气候区,属华南多雨区,雨量充沛,因此,封场工程中覆盖面上雨污分流的合理设置将有利于减少渗沥液的产生,减轻封场后垃圾处理系统的处理压力。笔者根据标准要求定期对汕头市油麻埠填埋场封场后垃圾渗沥液进行净化处理,在封场后的一年内,渗沥液中污染物释出量达到最大值,随后水中污染物呈明显降低的趋势。油麻埠垃圾渗沥液通过净化系统处理后均能达到《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》的排放要求。
3 封场后的维护管理及土地利用
垃圾填埋场封场后,虽然不再有新鲜生活垃圾补充进来,但是封场覆盖层下面的原有生活垃圾在相当长一段时间内仍然进行着各种生化反应,场地仍会产生不同程度的沉降,垃圾渗滤液及填埋气仍然会产生,因此,为了维护封场后填埋场的安全运行,必须进行封场后各种维护。封场后的维护主要包括填埋场地的连续视察与维护、基础设施的不定期维护以及场内及周边环境的连续监测。制定并开展连续巡察填埋场的方案,对填埋场封场后的综合条件进行定期巡察,尽早发现问题、解决问题,防患于未然。对填埋场配备的设备需进行定期检修,以免在出现突发事故时设备无法使用。填埋场封场后如果发生安全隐患,安全补救措施就十分必要。
城市生活垃圾填埋场都位于城市的郊区,随着城市发展速度的加快,城市不断向郊区扩散,垃圾填埋场离城市中心越来越近,垃圾填埋场封场后也可变为城市用地,可开发利用。从目前国内、国外垃圾场封场后土地主要利用途径来看,主要分为娱乐场所、自然生态基地、公园、复垦种植等。
有研究人员对城市生活垃圾填埋场的稳定化进行了报道,结果表明:填埋场大部分的沉降量是在填埋后2~3年内,随着时间的推移,沉降量越来越小,安全性越来越大,大约22~25年后,年沉降量小于几毫米,填埋场已基本稳定化。按生活垃圾填埋场不同的封场时间将其划分为0~5年、6~10年、10~20年以及20年以上4个阶段,其土地利用的途径也有所不同。目前,汕头市油麻埠垃圾填埋场封场已达8年,垃圾降解已基本结束,场地正趋向稳定,场内小范围地势相对平坦的地方被用作开放式家禽养殖地。
4 结语
随着国家对环保要求的不断提高,现代卫生填埋场的封场设计已受到人们的重视,但对早期的垃圾填埋场来说,由于技术条件的限制,不完善的填埋场防渗、渗滤液收集、填埋气收集等系统,其对周围环境造成了不同程度的污染。
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