城市固废填埋场址的优选方法及应用

2021-04-11＊

当代化工研究 2021年9期

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（东莞市东实新能源有限公司广东 523000）

前言

在工业经济飞速发展的今天，城市固体废物量呈现逐年增加的趋势。在水、大气和土壤的污染源中，城市固废占据了较大的比例。为了深化对“绿水青山就是金山银山”理念的认识，需要加强对城市固废的治理。对于城市固废的处理，需要与社会和经济、法律等多个方面联系起来。在对城市固废填埋场进行处理的过程中，有多种方法可以选用，但是填埋法是成本较低的一种方法。

1.城市固废填埋场的选址影响因素分析

城市固废填埋场的选择非常重要，这项工作综合性比较强。其主要需要根据安全原则和经济合理原则来进行。前者是从环境污染预防的角度，后者是从经济角度来进行考量的。前者是最基本的原则，其宗旨就是要确保固废填埋场不管是在建设中，还是在使用之后都不能对环境造成过大的影响，并且需要尽可能地确保周围环境的安全。后者是从成本的角度出发，要使单位垃圾的处理费用尽可能低。在垃圾填埋场使用之后，要通过合理的技术和经济方案，实现最佳的经济效果，需要尽可能实现较好的环境保护。对于城市固废填埋场，可以从以下几个方面进行分析。

(1)经济学方面

首先，从经济学方面考虑，需要确保场址的库容量达到国家有关标准。对其建设也是有服务年限规定的。通常情况下，填埋场合理使用年限要大于10年。其次，对于场址，需要设置在交通方便的地方，并且运输距离需要设置合理。对于场址，还需要注意选取宽度足够的道路，这样可以在一定程度防止交通堵塞现象的发生。据不完全统计，垃圾清运费占到了城市固废填埋场处理费用的六成以上。所以，如果能够减少清运的距离，那么垃圾处理费用就能够大大降低。最后，在城市固废填埋场附近土石料必须数量充足。并且，在固废填埋场附近，用于天然防渗层和覆盖层的黏土应当能够确保足够开采，从而能够达到施工要求。

(2)工程学方面

从工程学的角度来讲，还需要从三个方面来考虑。第一是地形地貌方面，要对场地地形坡度控制好。这样，方便进行建筑施工，如果坡度起伏过大，会给施工造成较大的麻烦。第二是地质条件方面也有一些要求。要求工程地质条件为密实或坚硬的岩层，而且需要使场地维持一定的稳定性，降低沉降量，维持填埋场边坡的稳定。第三是确保气象条件。在这个方面，对场址也是有一定要求的，必须是下风区，而且人口比较稀疏的地区。

(3)环境学方面

从环境保护方面的角度来讲，城市固废填埋场应当能够对地下水进行很好地保护，不能对居民产生过多的影响。最后，还需要使用防渗的土工膜材料，这种材料能够有效保护地下水。例如，加拿大某公司生产的HDPE土工膜，其主要原材料是原生全新树脂。如此，能够提高其寿命和品质。

2.城市固废填埋场选址中存在的一些问题

(1)填埋场选在山石沟中

通过不完全调查发现，有部分中小城市将填埋场场址选在山石沟中。事实上，这样的选址是错误的。当然，这样的选址可以在一定程度上使挖方量减少。渗透系数大的石灰岩难以达到防渗要求。而且，加上岩石会产生石纹、裂缝，所以更加不能达到这个要求。即使在岩石层上设置防渗层，也会增加很多工程量，使施工成本增加不少。最后，如果发生地震或地壳变动，也很容易使防渗层出现裂缝而导致防渗作用丧失。

(2)填埋场选在土沟中

填埋场选在土沟中，这样的选址也可以在一定程度上使挖方量减少。土沟一般是地表水和雨水等长期冲蚀形成的。所以，土沟中可能会在使用了一段时间后出现水流。如果这样选址，会对泄水渠道造成拥堵，对环境造成较大的影响。

(3)填埋场与居民区距离过近

国家环境保护有关部门对于填埋场的设计规范有一些规定，其中就对填埋场与居民区距离有一些要求。然而，因为不同地区的固废填埋物的成分是有差别的。比如，在南方，垃圾中有机物含量非常高，影响范围比较大。在北方，因为气温相对较低，所以恶臭气体较少，其对环境的影响范围就比较小。但是，在我国，针对各个地区的城市固废填埋场的设计，不同地区的设计规范是统一的。鉴于此，控制填埋场与居民区的距离显得尤其重要。

3.城市固废填埋场选址方法分析及应用

(1)层次分析法

该方法是美国运筹学家T.L.Saaty提出来的，这是一种多目标决策法。现在，这种方法在多个行业和领域中都有应用，在城市固废填埋场选址中也得到了一些应用。通过这种方法，可以将选址问题进行分层次解决。在对各个因素重要性进行比较的过程中，对待选方案进行排序，从而得到最佳的方法。

①建立层次结构模型

在建立层次结构模型的时候，我们将垃圾填埋场的最优选址设置为目标层，也就是第一层。通过对目标层的影响因素进行分析，可知模型第二层有环境因素、经济因素和社会文化因素等。然后，再对这些制约条件细分，可以将经济因素进一步细分为多个因素，比如土壤深度、土地费用等。可以将环境因素进一步细分，与饮用井水的距离、土壤的渗透性是其中较为关键的两个因素。将社会文化因素进一步细分，与居民区的距离、风向等这些因素是该模型的第三层。

②建立判断矩阵，并进行权重计算

影响因素层和各影响因素之间组成比较小组。我们可以针对同一个比较小组中的因素进行分析与比较。然后，再判断各个要素的相对重要性。由此，可以进一步得到判断矩阵。最后，可以根据判断矩阵来得到特征向量，这个过程主要是需要用到一些矩阵计算的步骤。最终，完成各个要素相对于上一个因素的相对重要性量化。

(2)模糊综合评价法

这种评价法是基于模糊数学相关理论得到的城市固废填埋场选址方法。在利用这种方法的时候，我们考虑垃圾卫生填埋场场址问题有一定的模糊性，所以对其影响因素评估不准确，量化难度极大。所以，可以考虑引入模糊思想，这样可以使问题得到更好的解决。有研究专家和学者基于此得到一种模糊多属性决策法。该方法主要包括以下几个步骤：第一步是构建评价因素集。在城市固废填埋场址中，可以将评价因素进一步细分为自然环境因素、经济因素和社会环境因素等。然后，再依次针对上述因素进一步进行细分，那么最终获得的评价因素集就是比较完整的。第二步是对评价等级与权重分配进行确定。在对等级进行评价的时候，可以进一步划分不同的评价标准，这个评价标准可以由研究人员根据实际情况自行确定。然后，需要对各个因素的相对重要性进行分配。第三步是构建隶属度函数，并计算得到隶属度的数值。第四步是模糊评判矩阵的构建，使权重和模糊关系矩阵一起进行合成运算，从而最后得到结果。

(3)地理信息系统

地理信息系统英文简称为GIS，这是一套软件系统，它能够分析、检索空间数据。不仅如此，还可以将空间数据形成图像。目前该方面在土地规划方面应用较多。使用GIS选址最早是从上个世纪七十年代开始的，现在已经从城市固废填埋场中得到越来越多的应用。在GIS中，还有一个重要的功能就是空间分析功能。这种方法主要有两个步骤，第一就是要建立GIS分析所需的数据库，第二是建立缓冲区图层。在第一个步骤中，可以将信息数字化，建立图层，主要有土地使用图层和地下水分布图层。另外，基于土地利用图的基础之上，然后针对各个图层做叠加，最后能够分析得到各个限制因素的影响的大小。然后，我们可以将层次分析法和模拟综合评价法一起结合起来，得到最佳的城市固废填埋场的场址。

(4)三种选址方法应用比较分析

通过对以上三种选址方法进行分析，不难发现，它们都有各自的优点和缺点。层次分析法的主要特征是能够将问题变得更加简单，更加有条理。再根据决策人员的判断来确定选址。但是，在使用该方法的时候，因为存在不平衡的判断，所以不能对固有的不确定性和不精确性进行很好地处理，所以这是该方法的一个弊端。

模糊综合评价法将模糊的思想引入到城市固废填埋场的选址决策中，能够对现实更好地描述，从而得到更科学、更精确的选址。因为层次法对影响因素做量化处理的时候，所使用的权重值是经验值，而经验值容易产生较大的偏差。通过引入模糊综合评价法，对影响因素极其权重进行计算，然后通过权重向量和隶属函数结合起来，最终得到的结果会产生更小的偏差。所以，将层次分析法和模糊综合评价法有机结合，又称为模糊层次分析法，通过在城市固废填埋场场址选择的过程中使用该方法，可以使最终得到的结果更加准确。但是，经过实践发现，使用以上两种方法仅仅只可以对已有的备选方案做评价，不可以确定候选场址。所以，要确定候选场址，还是需要使用地理信息系统这个工具。通过这个工具，可以实现对空间数据的空间分析，将数据形成图像，方便得到可视化的结果。