陈腐垃圾填埋场的开挖及资源化利用研究

文_叶正祥 刘剑 陈兴涛 罗程亮 顾晓峰

1.中亿丰建设集团股份有限公司；2.苏州嘉诺环境工程有限公司

1 陈腐垃圾治理目标和意义

1.1 选址不当

我国城市中的许多简易垃圾填埋场中的垃圾经过长时间的堆放，超过了设计的使用年限。同时，在设计过程中没有根据当地的环境状况、地质条件等进行严格的调查和规划。另外，在垃圾污染处理过程中，填埋场的防渗措施设计得不够完善，这使得填埋场的污染程度加深，为人们的日常生活和运行管理留下了重大安全隐患。

1.2 污染环境

陈腐垃圾处理系统不完善，一旦发生渗滤液污染地下水和地表时，就会使土地严重污染，影响土地的合理利用。同时，有些填埋场的防洪管理机制不够完善，如果遭到恶劣的天气，如暴雨等，会加重土地表面的污染，甚至导致地下水大面积污染。另外，填埋场中的 LFG在无序的状况下，很容易引起爆炸或者自燃。填埋场中主要的污染气体为甲烷、硫化氢等，虽然这些气体的浓度较低，但是毒性很强，很容易产生臭氧问题和空气污染问题，对于人们的身体健康和环境产生严重威胁。

1.3 扰民严重

陈腐垃圾堆放时间过长会引发恶臭，对大气环境产生了污染，同时也会够传播细菌，特别是蚊蝇的泛滥、老鼠成灾，给人们的生产和生活造成了巨大的影响和损失，引发社会和附近住户的强烈不满。

1.4 运行管理不规范，事故隐患多

填埋场的作业面积较大，无序的填埋势必会影响覆盖质量。由于没有分块进行垃圾填埋，致使工作人员不能彻底的将垃圾进行覆盖。在压实的过程中如果没有将垃圾完全压实，会造成垃圾体的不稳定，进而引发安全事故。

1.5 处理系统的不完善

一般陈腐垃圾填埋场在没有任何保护措施下，会对人们的生产和生活造成巨大的危害。尤其是处理填埋场气体和渗滤液排放过程中，如果没有一套完善的处理系统，将会对地下水、地表以及大气环境等造成严重的影响。目前研究发现我国的陈腐垃圾填埋场的治理主要采用就地封地、筛分分选、卫生填埋等技术。其中异地卫生填埋方法在处理垃圾时，需要耗费和占用大量的土地资源、资金等，且不易操作。就地封地的方法虽然容易操作，但是由于投资较少、设备、技术等比较落后，会造成土地资源的极大浪费。

2 垃圾填埋场开采

2.1 基础资料收集

开采阶段，首先需要对填埋场的周围环境和地势条件等进行研究和调查，对陈腐垃圾填埋场所在的地理位置、地形、附近居民生活的习惯和饮食情况、垃圾的分类等进行初步的判断。其次，对陈腐垃圾场内的燃料、可回收垃圾、土壤情况、危险品等通过筛选，确定各类垃圾的比例。再次，陈腐垃圾填埋场在开采过程期间，需要向相关部门申请。可以通过走访的形式了解附近环境卫生机构有关垃圾的产能量、主要成分、收集方式以及处理方式等信息并进行分析。通过相关人员对开采垃圾填埋场所产生的成本进行数据的分析。

2.2 施工部署

调研阶段：完成对陈腐垃圾填埋场垃圾开采条件的相关调查；进行勘探、样品取样、检测分析，对陈腐垃圾填埋场的各项开采数据进行整理。

工程开发阶段：向上级部门以及涉及部门申请发放工程地质资料，根据现场实际情况完成施工总平面图设计和施工组织报备等工作。

施工准备阶段：施工测量放线后，完成临水、电、路的建设工作，为之后的施工提供有利保障；做好地下障碍物的勘测、钻探、管路铺设、好氧稳定处理、渗滤液收集等开采前的准备工作。

2.3 开挖阶段

（1）制定施工方案和施工组织、平整场地，以确定开挖的路线、开挖程序、开挖的范围。

（2）测量底板的标高、边坡坡度等；确定排水沟和集水井的位置，为之后的填埋场的利用提供方便。

（3）准备各种施工设备和机械等。

（4）对填埋场的地质情况和基坑要求，制定开挖的支护方案和排水、降水的方案。

（5）施工工序的确定。材料设备等安排进场、平整场地、施工放线、清除地上和地下的障碍物、确定土方开挖条件、进行开挖支护施工工作面、土方开挖、标高设置、土方收尾施工、最后确定工程质量，进行各方验收。

（6）根据设计要求和相关政策，将陈腐垃圾运输至指定的场地。

3 实现陈腐垃圾填埋场垃圾资源化利用的有效方法

3.1 垃圾填埋场垃圾资源化的筛分方法

对开采出来的垃圾进行科学分类是实现资源化利用的基础。垃圾资源化的主要技术手段是进行分选，通常包括人工分选和机械分选两类。而本次研究主要运用陈腐垃圾分选的方法。采用装卸机将陈腐垃圾输送至板链输送机，然后将陈腐垃圾输送至大件物分离机，分离出粒径大于350mm的颗粒物，粒径小于350mm的颗粒物进一步输送至滚筒筛进行分选；滚筒筛分离粒径大于40mm的颗粒物，并将筛上物输送至磁选机；磁选机进行除铁后利用风选机将粗骨料分选出来；滚筒筛的筛下物进入星型筛，星型筛分离粒径小于20mm的颗粒物，其筛上物输送至磁选机；磁选机进行除铁后，利用风选机将细骨料分选出来；筛下物作为腐殖土；最后，筛选过程中产生的轻物质汇总打包。

3.2 垃圾填埋场垃圾资源化的处理方法

首先，进行好养稳定化处理。其中好养预处理的工艺流程如下：将陈腐垃圾堆成锥形，并且在垃圾堆中设置多根纵向设置的曝气管，在曝气管上设置通孔，并且在陈腐垃圾外表面覆盖半透膜；随后通过曝气管向陈腐垃圾内部输送空气，进行曝气。

其次，输送分选系统，分离出粒径40～350mm的颗粒物，并且从40～350mm的颗粒物中分离出塑料薄膜。利用星型筛分离粒径小于20mm的颗粒物作为腐殖土，并将腐殖土进行烘干，碾碎成粒径为6～7mm的腐殖土粉末。腐殖土粉末与细骨料、生石灰、水泥、粘土、轻烧镁、卤粉、岩砂晶、氯化钾、减水剂、旱强剂等混合并搅拌，搅拌后得到混合干料。

最后，对分选出的塑料薄膜进行破碎、冲洗、干燥、打散，然后送入造粒机造粒，所造塑料颗粒被收集后储存。

3.3 陈腐垃圾资源化利用对人们生活和经济发展所带来的重大影响

通过以上方法，可将垃圾资源化利用。骨料可以用来制作建筑材料，不仅能够避免重金属产生的二次污染，还能够实现资源化利用。由此可见，陈腐垃圾填埋场的资源化利用，不仅使城市环境得以改善，还为人们的生产和生活带来的方便，实现了资源的合理配置和利用，可为国家经济做出巨大的贡献。

4 总结

本次研究主要对陈腐垃圾填埋场的开挖和资源化利用问题进行深入地分析，通过结合创新的分选处理方法，实现陈腐垃圾的开采和资源化的合理利用，为我国处理陈腐垃圾提供了更加广阔的发展空间。