城市垃圾填埋场的规划和设计
2015-10-21陈达
摘 要:随着中国城镇化进程的加快,城市规模越来越大,城市人口也大幅度上涨,城市垃圾处理对于环境保护、污染防治和城市可持续发展有着重要影响。城市垃圾填埋场的规划和设计是现代化城镇发展的基本保障,如果城市垃圾填埋场的规划设计不合理,会导致垃圾填埋场周围土壤和地下水源严重污染,威胁人们的生命安全。因此如何妥善处理城市垃圾,合理规划和设计城市垃圾填埋场是关系城市可持续发展和子孙后代生活质量的重要内容。本文分析了城市垃圾处理现状,阐述了城市垃圾填埋场的规划和设计策略。
关键词:城市;垃圾填埋场;规划;设计
城市垃圾填埋场的规划和设计是一个复杂的系统工程,涉及很多影响因素,要通过认真、详细的分析、调研和勘察,获取准确的资料,结合城市实际的经济条件和垃圾填埋要求,制定科学合理的规划设计方案,选择合适的填埋场场址,有针对性地进行填埋场规划设计,全面提高城市垃圾填埋场的规划设计水平。
一、城市垃圾处理现状
1、垃圾处理工艺落后
很多城市生活垃圾没有进行分拣和分类,只是简单的收集运送到城市郊区进行简单的处理填埋,垃圾处理工艺落后,在很大程度上只是城市垃圾的简单搬运。
2、垃圾处理设施不完善
由于资金、观念和历史等因素,一些城市对垃圾处理设备投入严重不足,没有分拣系统,没有焚烧炉。
3、严重污染城市环境
城市垃圾填埋场的垃圾裸露堆放,没有进行填埋处理,造成塑料袋、废纸、煤灰等垃圾随风飞扬,导致环境污染[1]。同时,垃圾填埋场的鼠、蝇、蚊、微生物等大量滋生,威胁城市居民的身体健康。
4、污染地下水
一些城市垃圾填埋场的垃圾处理不符合我国垃圾处理相关标准要求,特别是在垃圾堆放区域没有进行严格的防渗处理,垃圾在长期堆放过程中形成病原微生物、重金属和有机物质的污染源,脏水四处横流,渗滤液逐渐下渗,给地下水造成严重污染,已经严重影响周围居民的生活质量。
5、污染大气
对城市垃圾进行简单处理,会导致其释放大量的硫化物、氨等有害气体,造成大气污染,大量垃圾集中堆存,有机物含量不断增高,易形成甲烷的厌氧环境,导致易爆易燃,给垃圾填埋场埋下很多的安全隐患。
二、城市垃圾填埋场的规划和设计策略
1、合理选定填埋场场址
垃圾填埋场依所在场址自然地形条件的不同, 大致可分为山谷型、平原型和坡地型三种。城市垃圾填埋场址应符合我国的岩土技术设计和有关占地法规,并且被周围居民接受。应以城市垃圾产出地为中心,在垃圾可拖运范围内选择合适的场址。全面收集各种资料,根据废弃物的数量和种类、运输方案、土地使用规划、土壤分布图、地形图等,应尽量远离机场、供水井、供水淹没区、湿地、河流、湖泊等区域,避免污染地表水或者地下水,做好地下水隔离,城市垃圾填埋场应和天然地下水位保持3m以上的距离,并且不能设置在供水井600m范围内[2]。填埋场选址时,应考虑城市现有规模、城市扩张速度,为将来的城市发展预留空间。
2、垃圾填埋场平面设计
城市垃圾填埋场应包括管理区、污水处理区、存土区、填埋作业区,由场区道路将各个区域分割开来,场区道路两侧应合理规划绿化带,有利于污染控制和环境保护,减少各个区域的功能影响。管理区应设有地磅房、洗车台、消防水池、油品间、门卫、附属用房等,根据填埋场地的实际地形情况,垃圾填埋在地下后,可继续向上堆填,为了确保堆填安全性,垃圾堆体高度应控制在15m以下,坡度应在1:3以下。并且为了减少垃圾的渗滤液,在垃圾填埋场四周和填埋区周围设置截洪沟,减少洪水、雨水进入垃圾填埋区域。垃圾场区域雨水系统的下游需设置沉淀池,防止垃圾排入外围雨水系统。在填埋场四周应设置监测井。
3、地基处理和场地平整
城市垃圾填埋场施工前,应进行地基处理和场地平整,及时清除地表树木、杂草,腐殖土层等,碾压夯实地基。地基承载力必须根据垃圾堆放设计高度的荷载进行计算校验,场地压实度应高于0.93,场地横向坡度2%。在地面填埋区域和填埋坑底之间的区域,设置临时临道路,马道坡度应小于5%。
4、设置防渗系统
城市填埋场防渗系统应包括水平防渗系统和垂直防渗系统,避免污染地下水和地表土壤。根据填埋场的水文地质条件,结合《城市垃圾卫生填埋技术规范》,正确选择是采用双复合衬层防渗设施、双衬层防渗设施、单复合衬层防渗设施还是单层衬层防渗设施,合理设计防渗层结构,采用高密度、厚度为2.0mm的聚乙烯,从下到上依次设置基础层、膜下保护层、防渗层、保护层、导流层、反滤层。
5、设置渗滤液排放系统
为了防止垃圾渗滤液污染场区地下水,应在垃圾填埋场地层下设置渗滤液排放系统,及时排出填埋场的垃圾渗滤液,并且渗滤液排放系统底部铺设防渗隔离层,设置导流支管和主盲沟。首先,在防渗层上部铺设非织造土工布,然后沿着填埋场坡度铺设粒径为20~40mm的卵石,将垃圾渗滤液逐渐收集到支渠中,场地防渗层和导流层铺设范围应保持相同,在管沟中部设置收集管,用HDPE实壁管穿过填埋区域将垃圾渗滤液输送到调节池[3],即渗滤液蒸发池,其容量应考虑当地的降水量,防止溢出。
6、填埋作业设备配置
(1)摊铺设备
覆盖土或者垃圾倾倒在垃圾填埋作业面后,必须进行摊铺施工,由于垃圾含水率高、密度不均匀、成分复杂,应选择功率强劲、接地压力适当的摊铺设备,当前应用最广泛的是轮式推土机,其可在短时间装卸垃圾,并且可在斜坡和不平坦地面上移动。
(2)碾壓设备
碾压设备对于提高垃圾填埋场库容和垃圾压实度有着重要影响,避免填埋场发生不均匀沉降。经过长期的实践验证,带齿压实钢轮对于填埋压实发挥着重要作用,其压实密度较高,作业和爬坡能力强、功率大,可延长填埋场的使用年限。
(3)防飞散设备
结合垃圾填埋场的实践经验,为了防止在填埋过程中大量的塑料袋、纸张等轻质垃圾随风扬散,可设置移动式钢丝网围栏,在垃圾填埋时,根据实际的风向,设置在填埋区域的下风口位置。垃圾填埋碾压后,应在上面覆盖粘土再碾压,防止垃圾被风吹散,当达到设计堆放高度后,表面应覆盖植被土,种上植被,绿化环境。
(4)洒水、喷药和取土设备
根据城市垃圾填埋场的需求,需配置运土、装土和挖土的车辆和机械设备,如自卸汽车、装载机和挖掘机,还可应用填埋场地平整和道路维护。同时,为了减少填埋场扬尘,防止昆虫、蚊蝇滋生,城市垃圾填埋场要定期对车辆和填埋场地洒水喷药。
7、填埋场日常管理
垃圾填埋场应设置完善的安保措施,在进出口位置搭建门卫办公室,防止无关人员进入,在填埋场的四周应配备适当的照明和围栏,便于安保巡逻,在填埋场显眼区域张贴安全标语,严禁在填埋场内吸烟或使用明火,提高填埋场的安全性。
结束语:
近年来,现代化城市快速发展,城市人口不断增多,也使得城市垃圾量与日俱增。大量的城市垃圾不仅威胁着城市生态环境,还直接威胁着城市居民的身体健康,因此应结合当前城市垃圾处理现状,合理规划和设计城市垃圾填埋场,充分发挥垃圾填埋场的重要作用,将垃圾进行无害化处理,达到不损害人体健康、不污染周围的自然环境,推动城市可持续发展。
参考文献:
[1] 何文君.垃圾填埋场的设计与防渗处理技术研究[D].昆明理工大学,2012.
[2] 裴建国.北方小城镇垃圾填埋场设计与优化[D].河北科技大学,2010.
[3] 张建林.对某县生活垃圾填埋场设计原理及设计方案的研究[D].长安大学,2011.
作者简介:陈达(1977-),男,江苏常州人,学历:本科,研究方向:工程管理。