非正规垃圾填埋场的危害及治理

陈鸿浩

（厦门市翔安区环境卫生中心，福建 厦门 361101）

0 工程概况

我国当前的非正规垃圾填埋场在700座以上，由于城市在不断发展，很多垃圾填埋场处于城市建设范围，不仅影响城市发展，而且影响了城市环境。因为受到经济的限制，所以就导致非正规垃圾填埋场始终没有得到处理，如何对其进行处理，就成为当前人们研究的重点内容。

某非正规垃圾填埋场位于某市，具体位置在该区域河流冲积扇中下部，区域地势相对平坦。经现场勘察，该垃圾填埋场地下35m范围内以黏质土、粉土为主，分布有2层地下水层，含水层以中细砂为主。填埋场附近有少量小型建筑、大量耕地以及2条省道公路。勘察过程中，将该填埋场大致分为5个区域，包括生活垃圾填埋区、混合垃圾填埋区、建筑垃圾填埋区、混合垃圾土浸泡区以及其他垃圾填埋区。本次治理的重点区域为前3个区域，总治理面积约为89650.6m2。治理区域垃圾土埋深范围为1.9m～12.1m，地面平均标高为21.2m。

1 非正规垃圾填埋场治理技术的选择和具体应用

1.1 非正规垃圾填埋场现场环境勘察分析

治理非正规垃圾填埋场之前，首先需要对其风险等级进行合理划分，结合现场实际情况明确风险等级和类型，为后续的治理技术选择及应用提供科学根据。在该项目中，考虑到现场区域较大，加上传统垃圾填埋场建造和管理方面存在的问题，其风险要素较多[1]。风险等级的勘察需要考察非正规垃圾填埋场的地理位置、填埋面积、填埋时间，该填埋场填埋面积较大，自2019年建成收容垃圾填埋开始，填埋时间已超过2年。技术人员对该填埋场现场不同区域的土壤、垃圾、填埋气进行取样，结合对周边不同距离位置土壤进行取样，以评估该填埋场环境影响情况，便于后期划定风险等级。

1.2 不同风险等级适用的治理技术应用思路分析

如图1所示，根据现场环境勘察及取样检测结果，针对非正规垃圾填埋场的风险等级划分，主要分为A级、B级、C级别，决定风险等级的要素包括垃圾危害型以及区域风险。在该项目中，根据风险等级进行治理的主要思路如下：1）风险等级A级。填埋有高度危害型垃圾的风险较大区域和风险中等区域，填埋有中度危害型垃圾的风险较大区域，被定级为风险等级A级。针对该等级的风险区，基本治理思路为全封闭、强制消化降解，目的在于及时制止污染蔓延，消除现有污染影响。同时，结合一些辅助性的治理技术及方法，将该区域风险逐步降至B级乃至C级。基于此，要建立长效环境监测机制，通过定期全面检测和不定期重点检测的方式，对该风险区乃至周边区域进行检测，评估治理效果。2）风险等级B级。在该项目中，填埋有高度危害型垃圾的风险较小区域，填埋有中度危害型垃圾的风险中等区域，填埋有低度危害型垃圾的风险较大区域，被定级为风险等级B级。针对该区域的治理，首先考虑对填埋场的顶部进行封闭，然后利用设备对下部垃圾渗滤液进行抽取，再按照标准流程运输至正规处理厂进行科学处理。3）风险等级C级。在该项目中，填埋有中度危害型垃圾的风险较小区域以及填埋有低度危害型垃圾的风险中等区域和风险较小区域，被定级为风险等级C级。针对该区域的治理，主要采用覆盖导流的方式，即采用土壤覆盖，再辅助垃圾液抽取，结合地表绿化进行自然净化。同时，对区域不同深度土壤进行定期的取样检测，直到其达到环保标准。

图1 非正规垃圾填埋场风险等级表

1.3 治理技术的选择及应用

1.3.1 整体治理——基于好氧生物反应器治理技术

该技术的核心目标是治理污染源，即对非正规垃圾填埋场中填埋的垃圾以及形成的垃圾土、渗滤液进行处理。在具体实施中，该技术主要是加压新鲜空气，使用不同口径的管道将气体注入垃圾填埋场的垃圾层中。同时，抽离内部以二氧化碳及相关污染气体。新鲜空气进入垃圾层后，会刺激垃圾、土壤发生氧化反应，通过激活微生物活动，加速垃圾降解[2]。同时，将抽离的混合污染气体运输至正规垃圾及污染气体治理厂进行规范处理。正常情况下，该处理技术可以在短时间内快速降低填埋场垃圾有机物含量，减少有毒有害物质的产生。通常情况下，好氧生物反映器治理技术适用于垃圾中可降解有机物超过5%的垃圾填埋场，不仅适用于封场达到3年的垃圾填埋场，也可以在非正规垃圾填埋场进行搬迁之前对其进行预处理。在该项目中，考虑到该非正规垃圾填埋场投入使用的时间接近3年，且容纳的垃圾量超过50万m³，所以技术单位在所有等级风险区中将该治理技术作为基础技术。在具体实施时，技术单位还在垃圾层中不同位置设置监控仪器，监测处理过程中各位置的湿度、温度等，便于实时分析。

1.3.2 地下水及土壤保护——基于地下防渗帷幕注浆治理技术

地下防渗帷幕注浆技术是一项防止垃圾填埋场污染物继续向土层深处和周边渗透的技术，是一种典型的封堵型技术，通常作为垃圾填埋场治理首要环节基础技术来应用。地下防渗帷幕注浆治理技术具体分为设置帷幕和注浆成墙2个环节，设置帷幕是利用专用复合材料，将其设置于垃圾填埋场土层四周，阻断垃圾渗滤液及有害气体继续渗透。而注浆则是在设置帷幕的基础上，通过挖掘沟渠，形成阻断区，再注入高密度混凝土材料，形成连续性阻断墙的形式，利用阻断墙高强度、高耐久度的特点，进一步强化防渗帷幕的应用效果。在大多数非正规垃圾填埋场的处理中，设置帷幕都可有效迅速阻止污染扩散，对生态急救、绿化保护等有积极的作用。

例如在非正规垃圾填埋场项目的治理中，判断该垃圾填埋场原始范围污染物影响范围已经超过300m，而污染区距附近河流最短距离不到200m，具有严重的河流污染风险。为此，经过现场勘察，结合该填埋场治理区域环境特点，决定采用挖筛分治和隔水帷幕治理技术结合的方案，首先阻断污染进一步扩张的路径，保护好河流生态。经现场勘探发现，该区域垃圾填埋土已经入侵距地面约16m的首层地下水层，同时还产生大量的渗滤液，对周边地下水的污染范围在逐步加大。因此，在挖筛分治之前，要做好现场的止水工作，及时避免污染扩散，减少地下水抽出量，所以设置隔水帷幕是比较关键的方法[3]。

在该工程中，治理单位结合现场情况，在治理区分2个区段进行隔水帷幕的设置。其中，2个隔水帷幕深度分别为15.6m和19.1m。设置隔水帷幕时，选用的是高压旋喷桩施工技术，为了避免在采用高压旋喷桩施工时出现垃圾土、填埋土中成桩的情况，在施工前对现场进行了一级边坡开挖。高压旋喷桩施工时，旋喷桩桩顶标高21.5m，成桩范围均在自然土层之中。桩径为750mm，共设置2排桩，桩间咬合厚度为200mm，墙体厚度为115.5cm，桩身深入垃圾填埋土，进入自然土层中的黏土层约2.0m。该工程隔水帷幕设置情况见图2，可见隔水帷幕桩深入以粉质黏土、粉土及黏土为主的第4大层。该层土壤密实度高，自然抗渗能力较强，和隔水帷幕可以形成一套全方位的地下防渗、防污染扩散系统，进而达到阻断非正规垃圾填埋场污染扩散的目的。在此基础上，治理单位结合后续的污染物治理、植被覆盖等方法，在有效处理该填埋场污染问题的基础上，促进了当地生态环境的有效恢复。

图2 隔水帷幕设置示意图

1.3.3 渗滤液处理——基于原位好氧稳定化技术

黏性土

渗滤液是垃圾填埋场中比较常见的污染物，通常是由于垃圾在土壤中发生反应，结合地表渗流、地下水而形成的，具有渗透性的高浓度污染液体。受到液体特性的影响，渗滤液通常会渗透到较深的土层之中，污染土壤的同时对地下水造成严重污染。而通常情况下，非正规垃圾填埋场的渗滤液处理及防渗措施都做得不好，导致渗透范围广，对环境污染程度不言而喻。针对非正规垃圾填埋场渗滤液的处理，通常采用封、抽、净化结合的方法。除了前文提到的设置防渗帷幕以外，还可以通过现场抽取、转移的方式进行处理。在该项目中，考虑到该非正规垃圾填埋场垃圾容量巨大，待处理渗滤液多，抽取、运输成本高，因此决定通过在现场设置提升井、调节池的方式，结合原位好氧稳定技术，进行现场处理。

在该项目具体实施中，于治理区域南侧和北侧分别建立2排渗滤液提升井，建设总数为115座。在井内设置型号为100QJ10-51/5-3kW的提升泵，实现对井底渗滤液的提升，再输送到调节池，以备处理。该项目在预处理的基础上，采用厌氧反应器结合A²/O+MBR，再结合芬顿氧化系统的组合处理工艺。经过该技术系统的建立，实现了该区域渗滤液日处理量超过280m³的目标，且达到了相应排放标准，具体处理效果见表2。

表2 渗滤液处理前后污染物含量对比

在渗滤液处理之后，通过在其中加入化学药剂及生物菌剂的方式，将溶液回灌到垃圾堆体中。通过溶液的渗透和微生物的活动，可以对垃圾进行快速好氧降解，同时不会产生新的污染物。考虑到该项目实际情况，技术单位采取的具体处理方式如下。在前文提到的渗滤液处理系统的出水口配置水箱。然后，按照一定比例，阶段性向水箱内加入化学药剂及生物菌及，使其与处理后的渗滤液充分融合，再由抽水泵将水箱中的溶液输送到垃圾堆体顶部水箱，由该水箱将溶液分别输送到各个回灌横井之中，具体设置图如图3所示。

图3 渗滤液回灌横井布置示意图

2 治理效果分析

2.1 整体效果

基于好氧生物反应器治理的全面应用，该项目有效实现了对垃圾层、污染土壤层的有机降解。自正式实施25个月后，经先勘测，发现垃圾整体降解率达到了89.1%，远超治理目标。相对垃圾挖掘、转移运输处理的原始方案，该方案虽前期投入成本较高，但总成本仅为原始方案模拟成本的67.3%，展现出很好的效益性。

2.2 地下水及土壤保护效果

该项目中，花费约3个月时间完成隔水注浆帷幕的建造，建造期间及建造之后，通过现场勘察分析，将该非正规垃圾填埋场的污染扩散趋势进行了有效阻断。结合区域化的土壤污染治理，实现了对填埋场周边区域的生态恢复，加上一些绿化种植措施，提升了高区域的绿化率。阻断污染扩散之后，经过一系列的地下水保护措施，有效实现了地下水污染治理。至2021年初，该填埋场周边地下水污染物质含量降低至标准范围以内，表明该生态恢复措施获得了显著成果。

2.3 渗滤液处理效果

在该项目中，经隔水帷幕内外多个位置的监测仪器数据及现场取样分析结果发现，该举措很好地阻断了渗滤液进一步扩散污染的趋势，基本消除了对周边土壤及河流生态的污染风险。而得益于原位好氧稳定化技术的应用，通过对该非正规垃圾填埋场渗滤液的提取和处理，整体处理达标率达到91.1%，很好地实现了该垃圾填埋场垃圾与渗滤液的分离和处理。

3 结语

总而言之，从我国的实际情况能够看出，各省依然还有一定数量的非正规垃圾填埋场，在影响城市环境的情况下，还占用大量的土地资源。因此，在治理过程中，要了解填埋场的具体情况，例如位置、时间等。结合城市的规划进行分析，科学选择处理技术，例如非正规垃圾填埋场必须要用于其他的用途，那么就只能够将其搬迁。此外，根据不同方法所使用的资金各不相同，需要从实际情况来加以分析，确保资金合理使用。