工业园区一般工业固废填埋场设计与管理分析

李 雷

（南大环境规划设计研究院（江苏）有限公司，江苏 南京 210093）

作为第二产业，工业在推进社会经济水平的发展以及提升人们生活质量的过程中发挥着重要作用。而工业园区作为生产活动的载体，其园区内汇集了大量的工业企业。这些企业在生产过程中排放了大量的固体废物，对环境造成了严重污染。所以，优化工业园区一般工业固废填埋场的设计与管理工作可以提升固体废物的处理效率与质量。

1 工业园区固体废物及处理技术分析

1.1 工业园区固体废物

我国针对固体废物制定了相关的法律法规，例如，在《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》[1]中，就对固体废物与工业固体废物进行了明确规定。其中，固体废物是指在生产、生活与其他活动当中，产生的丧失原有价值或被抛弃的固态、半固态与容器当中的气态物品、物质，以及法律法规与行政法规规定的纳入到固体废物管理中的物品与物质。而工业固体废物特指在工业生产过程中产生的固体废物。

1.2 工业园区固体废物的处理技术

在实际处理过程中，需根据工业固体废物的类型来采取科学、合理的处理措施。对于一般固体废弃物，需要对其进行综合利用；而对于无法利用的一般工业固体废物，需要应用筑坝贮存或堆存填埋等处理工艺对其进行处理；对于危险废物来说，需要进行无废生产、优化生产工艺并采取焚烧填埋等处理工艺对其进行处理[2]。因此，按照固体废物的处理过程可以将处理技术分为综合利用技术与最终处置技术这两种类型。

近年来，随着我国环境问题日渐突出，国家也越来越重视环保问题，并相应制定了诸多法律法规与政策，但在固体废物处理中仍存在许多问题。并且，国家在固废行业缺少统一的标准与政策导向，且各个地区也没有加大对固废处理的监管力度，导致固废处置效果不理想。

2 工业园区一般工业固废填埋场的选址策略

在工业园区建设一般工业固废填埋场时，应优先考虑填埋场的选址问题，要在综合分析政府规划、气候条件、水文条件、地理条件等因素的基础上科学选择位置。

2.1 选址的一般规定

首先，在选择填埋场位置前，需要与当地主管部门进行沟通，避免出现违背国家指标的情况。其次，要根据一般工业固废的成分以及填埋场的建设要求明确位置。因此，在选择填埋场场址时，需综合考虑各方面因素，且要做好不同场地的对比工作，同时，也应当充分考虑保护环境这一因素，以此增强场址的稳定性。此外，不能在居民住宅区、居民生活饮水水源地附近、城市环境保护区、农业保护区、自然保护区、存在国家重点保护项目、存在大量矿物资源、自然灾害频发地等地区建设填埋场。

2.2 选址的水文地质要求

在明确填埋场位置后，要充分利用周边地形、确保地质基层符合要求、灵活应用黏土、地理层面应较为简单和需远离地下饮用水水源。

2.3 明确填埋场的容量与设计规模

首先，填埋场的使用期限较长，需确保其容量符合要求，并留规划用地。其次，需提高填埋场建设质量，确保填埋场能够使用8年以上。所以，应根据工业固废的产量、使用年限以及使用情况等因素明确填埋场的规模。

3 工业园区一般工业固废填埋场的规模与工艺设计

3.1 规模

工业园区一般工业固废填埋场处理的是一般工业固废，不属于危险废物，在明确填埋场规模时，需综合分析工业园区的主要工业类型与废物类型。例如，某工业园区规划面积是40 Km2，主要是进行煤制甲醇、渣油热裂解、聚乙烯等产品的生产。该工业园区产生的固体废物主要包括甲醇气化产生的粉煤灰、粗细渣、过路废渣以及污水处理厂产生的污泥等一般工业固废。其固废具有产量大、种类多等特点，在进行综合利用时可能会加大成本，导致企业无法承担，由此便会构建一般工业固废填埋场。同时，该工业园区会产生一定量的高盐泥，而高盐泥也属于危险废物，不能将其运输至填埋场，需要将其转运至具有危废处置能力的单位处理。一般情况下，根据工业园区的工业特点与废物类型可以将填埋场一期工程的填埋库容设置在235万m3，其中，有效库容是211.5万m3，服务年限是8.08年。

在明确填埋场规模之后，还需明确填埋场的主体工程、配套工程以及储运工程。其中，主体工程主要是由库容、均质沙坝、防渗系统、渗滤液导排系统、渗滤液处理系统共同构成；而配套工程主要包括排水系统、监测井、取土场、防火系统；且储运工程包括集液池与道路。

3.2 工艺设计

3.2.1 填埋处理工艺流程

从工业固废处理情况来看，不能直接在填埋场填埋的工业固废有两种类型，即污泥类物料与大件工业固废。其中，污泥类物料具有较高的含水率与有机物含量，其承压能力相对较差，无法直接进行摊铺作业，且一旦雨水进入到污泥中，污泥的抗压能力就会下降。而直接填埋大件工业固废也会影响到整个填埋系统，其会占据过多地填埋空间，甚至会损坏防渗层。总之，需要采用合适的填埋处理工艺。具体工艺流程如图1所示。

图1 工业固废填埋工艺流程

在处理过程中，需要做好固废进场的接收工作，可以在卸料区设置两个密封门。当固废运输车辆到达时，利用远程控制打开卸料门；当运输车进入卸料区后，再将固废卸入料斗中；当运输车离开卸料区后再利用远程控制关闭卸料门[3]。其中，当固废进入料斗中时，料头顶部的抽气系统便会运行，以此避免固废产生的臭气泄露；且抽出的臭气也会被除臭装置净化，之后除臭装置会将其排出，避免污染空气。同时，料斗也会将固废传输至仓库中，因此，需要在仓库中设置大块物料堆放区、湿物料堆放区、一般粒径工业固废堆放区等不同区域。通过以上工序，可有效做好固废的填埋工作。

3.2.2 预处理工艺

在进行固废填埋之前，需要进行大件固废预处理与污泥预处理的工作。对于大件固废来说，需要利用破碎处理的方式进行预处理，即将大件固废卸入到仓库中，之后利用装载机将大件固废装到破碎机中，利用破碎机对大件固废进行破碎处理，并利用输送机筛选其中的金属物质。而对于污泥来说，需要采用一般粒径干物料混合工艺、污泥石灰稳定干化工艺等工艺进行预处理。

4 填埋库区的工程设计策略

4.1 填埋库区的工程设计策略

首先，在进行填埋库区设计时，需要坚持相应的原则。即可将填埋场分为多个单元、优化总体规划布置、确保场地纵横向的坡度都在1%以上、保障周围设施结构稳定、满足土方平衡需求。其次，需要做好场地构建工作。在进行填埋库区基底设计时，需综合分析填埋场的库容要求，可通过清库方式挖出足够的土方，以此降低成本；在完成填埋场开挖工作后，需要做好场地的平整工作，确保库底平整、边坡围堤平整，同时，还需要优化道路工程设计。

4.2 填埋库区的防渗设计策略

通常情况下，一般工业固废的渗沥液渗入到土壤以及岩层当中会对地下水质造成影响。因此，当II类一般工业固废填埋场的天然基础层的渗透系数大于1.010-7cm/s时，需要应用天然材料或人工材料构建防渗层，且确保防渗层的厚度与厚度为1.5 m的黏土层的防渗性能相同。因此，一定要做好库区防渗工程设计工作。当前，固废填埋场所应用的防渗工程材料是高密度聚乙烯膜、无纺土工布以及纺土工布等材料，其中，高密度聚乙烯膜是主要材料，而土工布具有保护和反滤等作用，所以，在实际应用中，采用单层防渗结构时，要科学选择防渗材料。此外，在进行防渗工程施工时，应做好场地平整工作、优化防渗结构、明确黏土来源并做好黏土的预处理工作、明确高密度聚乙烯膜的技术要求，以及合理铺设防渗膜、进行防渗膜的锚固、做好防渗膜施工检验工作等，之后还需要优化渗沥液导排工程设计与施工，以此进一步创新渗沥液收集系统。

4.3 渗沥液调节池的设计策略

渗沥液调节池的主要作用在于调蓄填埋场当中各种垃圾产生的渗沥液以及生产废水，从而使渗沥液的水质与水量更加均衡。首先，在进行渗沥液调节池设计时，设计人员要明确调节池的容积，明确填埋场每个月产生的渗沥液数量，以此计算调节池的调节容量。之后，再充分考虑生活污水等相关因素，用最低的调节容量乘以1.2计算调节池的有效容积[4]。其次，需要做好调节池的构建工作。例如，某工业园区一般工业固废填埋场一共设置了4座渗沥液收集池，并利用钢筋混凝土浇筑渗沥液收集处理系统。

4.4 填埋气体导排与处理系统

一般工业固废当中含有少量的可降解有机物，会产生一定的气体，所以需要架设导气管，并利用自动点火装置对气体进行燃烧处理。在实际处理中，可利用高密度聚乙烯制作导气管，并在其周围设置土工网格，之后再将固废垃圾填埋在网格和多孔管之间。同时，在固废垃圾不断增多的过程中，网格层数也在不断增多，而导气管的高度也会不断提升，因此，在架设导气管时，需做好基础施工工作，从而能有效将气体排出去。

5.其他系统与工作

5.1 废水处理系统

由于固废填埋场中的废水主要来自于生活污水、地坪冲洗水、渗沥液等，所以，可根据渗沥液的处理质量衡量固废填埋场的运行质量。在实际处理过程中，为了避免处理固废时造成的二次污染，需要科学选择渗沥液的处理方法与技术手段。当前，常用的渗沥液处理方法包括三种：第一，是对渗沥液进行预处理，之后再将其运输至污水处理厂；第二，是利用回喷处理技术将渗沥液直接喷洒到填埋场上；第三，是构建内部污水处理系统，混合处理渗沥液与其他污水。在构建废水处理系统时，首先，要明确污水处理要求并科学选择处理工艺；其次，要完善相关设备，如膜-生物反应器、一体式膜-生物反应器、膜组件清洗设备、纳滤装置。其中，纳滤装置至关重要，该装置是由中间水池、保安过滤器、纳滤膜装置、纳滤清洗装置、阻垢剂投加系统、杀菌剂投加装置以及反渗透系统共同构成的；最后，只有完善这些装置才能有效提升废水处理系统的处理效率。

5.2 填埋场封场

所有的固废填埋场都有容量与服务年限限制，当填埋物达到最大容量或填埋场的服务年限达到限制时，就需要对填埋场进行封场处理。而封场之后，也需要安排专业部门对填埋场进行维护与管理，并定期检查渗沥液的情况，直到水质达到要求。而对填埋场进行封场处理的最终目的是保护环境，避免发生次生灾害，所以，需要做好填埋场的封场覆盖工作。在封场覆盖工作中，表土层需要覆盖500 mm的厚耕植土，以此促进植物生长；覆盖土层需要300 mm的厚黏土，以保护排水层；渗入水的排放层由土工复合排水网构成，可阻挡雨水渗透到填埋场中。

一般情况下，渗入水的防渗层是利用低密度聚乙烯膜构建的，可有效避免渗入水进入到深层；且膜下保护土层是由土工布构建的；而导气层可以导出臭气等气体。一直以来，很多国家都在不断地研究固废填埋场当中的植物生长情况，其结果表明，通过采取有效措施可促进植物的生长，如可在综合分析渗沥液的影响、植物生长干旱问题等因素的基础上科学选择植物。此外，需要加强封场维护，保障填埋场覆盖层的完整性，以及定期收集渗沥液、定期监测地下水情况。

5.3 加强填埋场的运行与管理

在填埋场的实际运行过程中，要想充分发挥填埋场的作用就需要加强填埋场的运行与管理。首先，需要辅助工程设计与运行管理。在其建设过程中，要对进出填埋场的人员及车辆进行严格管理，这就需要优化辅助工程设计与加强运行管理。在辅助工程中，主要包括计量称重系统与洗车台。其中，计量称重系统是针对固废的计量装置，可有效统计填埋场的运行情况。如可以装置电子汽车衡称重系统，该系统主要是由电子模拟车衡与AVS车辆自动识别称重管理系统共同构成的，当车辆通过时，该系统可自动进行称重。而进出填埋库区的车辆会携带大量的污物，所以，还要设置一台基坑式的自动洗轮机，以进行车辆的冲洗工作。此外，需做好填埋场的运营管理工作，要科学制定运营计划，加强运营管理以及明确污水处理的运行总则。其次，要加强环境保护与监测。在进行一般工业固废填埋处理时，其主要目的是实现固废的无害化处理，因此，在构建填埋场时需减小对环境造成的污染，同时，对固废进行处理时也不能对环境产生二次污染。所以，在填埋场进行填埋之前与填埋之后都需要测量各项污染指标。

此外，在建设过程中，可通过合理制定施工进度计划、定期洒水，避免在白天进行会产生噪声的施工作业，还可以通过构建临时废水沉淀池、科学处理建筑垃圾等方式加强污染控制。且在运营期间，更需要控制水污染、大气污染、尘埃污染以及噪声污染，以此进一步做好环境管理与监测工作。

6 结语

综上所述，在进行工业园区一般工业固废填埋场设计时，需要根据相关规定选择填埋场的场址，并根据工业园区主要的工业类型与废物类型明确填埋场的规模，以及根据相关原则做好填埋库区的工程设计工作、废水处理系统设计工作、填埋场封场设计工作，并通过有效措施加强填埋场的运行管理，从而充分发挥填埋场在固体废物处理中的作用。