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生活 垃圾填埋场污染土壤整治方案研究—以云霄县某垃圾填埋场为例

2021-12-20

皮革制作与环保科技 2021年18期
关键词:填埋场重金属污染物

陈 平

(福建省环境保护设计院有限公司,福建 福州 350000)

1 引言

垃圾填埋场的环境影响评价、改造以及生态修复是我国生态文明建设的一项重点工作,特别是《中华人民共和国土壤污染防治法》的颁布与实施,对垃圾填埋场的污染调查和治理提出了更高的要求。此外,各级地方政府也提出了符合自身发展且更全面的治理要求。本文以云霄县某生活垃圾填埋场污染土地修复为例,根据项目所在地环境的信息采集和处理、综合考虑处理目标并结合常用土壤修复方案,对比得出最佳治理方案和施工路线。

2 垃圾填埋场土壤情况现状

2.1 填埋场现状

该垃圾填埋场属于简易生活垃圾填埋场,距城区约1.6 km,占地面积为22 392.33 m2,垃圾堆体高度约为10 m,现有垃圾存量约28万吨,使用时间为1984~2010年,主要接收来自云霄县及周边村庄的生活垃圾。在垃圾填埋场建立初期,受社会经济、技术水平的限制,没有设置渗滤液收集、地下水防渗、填埋气导排、地表水分流等设施。在2010年5月停止运营后进行简单覆土封场,未采用相应的处理措施,仅在垃圾堆体上部覆土,覆土厚度为1~3.5 m不等。

2.2 垃圾填埋场周边环境及地理特征

该垃圾填埋场场地为丘陵地貌,地势以西南、东南方向较高,往东北方向倾斜。此次调查范围内主要为林地、果园、菜地等所包围的地方,西北侧靠近房地产、木材加工厂以及村民居住区,西南侧为殡仪馆,南侧为汽修厂,东南侧为树胶厂,东北方向为山庄饭店、液化气站及汽修厂等。经调查发现,村民日常生活饮用水与填埋场地下水流向不同,分属不同的水文地质单元。

2.3 土壤和地下水污染现状调查

采用系统布点法对垃圾填埋场所在地及周边场地布设25个土壤监测点位,测试GB36600-2018中基本项目的45项和pH值,检测结果详见表1。

通过对比《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(试行)(GB36600-2018),发现土壤中铅超一类用地管控值;依据以上标准,当建设用地土壤中污染物含量高于风险管控值时,对人体健康通常存在不可接受风险,应立即采取治理措施。通过表1可以看出,铅为本垃圾填埋场土壤的污染因子。

表1 土壤环境质量现状监测结果一览表

3 土壤重金属修复方案设计

3.1 修复范围和目标

根据垃圾填埋场所在地土壤调查结果显示,本场地主要超标污染物为重金属铅;污染面积约为7 526 m2,深度为1.0~3.0 m;其中一污染区超标深度为1.0 m(A区),污染面积为5 320 m2;另一污染区超标深度为3.0 m(B区),污染面积为2 206 m2。

通过对垃圾填埋场的超标土壤进行清理,确保治理后的土壤浸出液浓度不超过《污水综合排放标准》(GB8978-1996)最高允许排放浓度(第二类污染物最高允许排放浓度按照一级标准执行),即总铅≤1.0 mg/L,经治理合格后,外运至云霄县生活垃圾无害化处理场进行回填;同时,清挖后的基坑和侧壁检测值符合《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)中第一类用地筛选值标准(铅≤400 mg/L)。

3.2 常用土壤重金属修复技术简介

3.2.1 固化/稳定法

该技术包括固化作用和稳定化作用。其中,固化作用是通过向土壤投加固化剂或粘合剂,经过机械搅拌等过程,使土壤转变为不可流动的固体,或在土壤表面形成一层低渗透性的涂层,以有效限制污染物的流动性。而稳定化作用主要是通过向土壤中投加化学药剂,使其与污染物进行化学反应来达到降低污染物的迁移性、溶解性、活性或毒性的目的,以减少其可浸出性[1]。

3.2.2 淋洗法

土壤淋洗技术是指将可促进土壤中的污染物溶解或迁移的化学溶剂注入受污染土壤中,将污染物从土壤中溶解、分离出来并进行处理的技术,是一种利用化学原理治理污染土壤的常用技术。土壤淋洗技术的作用机制在于利用淋洗液或化学助剂与土壤中的污染物结合,并通过淋洗液的解吸、螯合、溶解或固定等化学作用,达到治理污染土壤的目的[2]。

3.2.3 生态植物治理方法

利用植物对重金属进行治理的原理是,利用超积累植物进行提取、根际滤出、挥发和固定等方式移除、转变和破坏土壤中的污染物质,使污染土壤恢复正常功能。目前,有关植物的治理技术主要应用在对无机污染(重金属和类金属)的治理上。这些无机污染物包括铜、铅、锌、镉、钴、镍、锰、铬、砷、锑、硒、汞、铀、铯、锶等多种重金属、类金属和放射性元素。

3.2.4 水泥窑协同处理方法

水泥生产是以碳酸钙、二氧化硅、铝氧化物为原料(以石灰石和粘土为主),从成分上看,土壤和水泥的原料非常相似,可作为水泥生产的原料之一。该技术是在高温时将污染土壤投入回转窑,通过与其他物料混合形成物理封闭或发生化学反应来提高污染物的稳定性,达到降低污染介质中污染物活性的目的。

3.3 治理技术选择

根据垃圾填埋场的实际情况,结合场地土壤污染特征,采用筛选矩阵的方法,从治理技术的适用性、成熟性、治理效率、治理周期、治理成本以及环境风险进行筛选,来确定本场地土壤治理的适用技术[3]。具体内容详见表2。

表2 修复技术综合比较一览表

通过对比发现,①生态治理法治理周期长、成本高,且治理深层土壤污染物效果较差。②土壤淋洗技术成熟,可以确保治理过程的质量,治理后的土壤潜在的环境风险较低。但根据垃圾填埋场地实际勘查资料以及现场采样钻孔的岩心柱状,场地主要为粉质黏性土,其渗透系数较小,土壤中的污染物采用淋洗技术不易洗出,或需淋洗多遍方能达到治理效果,这样就会需要较长的治理时间和较高治理成本,且周边需要一定量的水资源,对场地周边环境要求较高。③水泥窑协同处置技术对于重金属污染土壤的治理具有较强的优势,但该技术也需要周边有满足固体废物处置要求的水泥窑,还需要所在地附近有水

泥加工厂,具有较大的局限性。④固化/稳定化治理技术成熟可靠,操作简单、安全、排放少,处置成本较低,且在治理过程中不会产生二次污染,而处置后的土壤可统一无害化处理,技术可靠可行。因此,污染土壤选用固化/稳定化处置方案最佳。

4 结语

综上所述,对垃圾填埋场污染土壤进行修复意义重大,其修复方案的选择既要达到污染物的去除效果,经济上的合理性,又要满足技术上的可行性。本文以云霄县某垃圾填埋场为例,对于目前常用的四种污染土壤修复技术进行比较,从处理效果以及运行条件、建设周期和经济投入等角度出发,确定了本垃圾填埋场的最佳处理方案。希望通过本次分析、研究可为其他垃圾填埋场土壤治理提供一定的参考依据。

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