背景
目前,我国老旧填埋场和非正规填埋场的处理量每年约3500万吨,其中存量垃圾达到80亿吨,占用土地达到5.5亿平方米。根据“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划数据,“十三五”期间,生活垃圾无害化处理设施建设总投资约2518.4亿元,其中用于存量垃圾投资为241.4亿元,计划实施存量垃圾治理项目803个。
根据2017年住建部非正规垃圾堆放点排查整治信息系统数据,全国非正规堆放点达27276个,数量非常巨大,如果按三分之一的堆放点需要治理、平均每个堆放点的治理费用3000万元进行估算,仅非正规填埋场治理的投资规模至少可达3000亿元。
目前存在的问题
我国老旧生活垃圾填埋场大多矗立在各类城市的城郊,建设于上世纪末或本世纪初,由于受当时知识水平、技术条件、建设水准、规范要求、思想认识以及资金投入等因素的限制,垃圾填埋场普遍存在着以下问题:1、未做底部防渗处理或防渗处理效果较差,导致大部分的填埋场重金属或其他有毒有害物质污染地下水;2、在工程建设或管理上未做雨污分流措施或分流不彻底,产生大量渗滤液,造成污水无法及时处理,污水调蓄池存在池水满溢的风险;3、垃圾填埋行为不规范,堆体形状较为随意,往往没有考虑到堆体的稳定性,存在滑坡、溃坝的事故隐患;4、沼气收集系统没有或不能发挥实际作用,导致自燃、爆炸等的事故时有发生;5、堆体内水位较高,使垃圾之间的摩擦力降低,对堆体的稳定性造成影响;6、浓缩后的渗滤液或未处理的渗滤液进行回灌,又加重垃圾堆体塌方等的事故隐患。以上种种问题,既有前期环评、可研、设计等的原因(其中不少生活垃圾填埋场可能根本未经历环评、可研、设计阶段),更多的是后期运营、管理上的原因,目前多数运营单位(或人员)环保意识淡薄,只是把垃圾填埋场简单的当作倾倒场或堆放场,对事故责任、环境污染、填埋库容、建设资金等根本就不关心。
随着当前习总书记“绿水青山就是金山银山”理论的深入人心,各地对现有老旧生活垃圾填埋场的生态整治,以及对现有垃圾填埋场环境面貌改造提升方案也逐步提上各地议事日程,从各地实践的总体来说,大致可分为两类:一类是已到设计使用年限,且填埋量基本达到设计容量的,对于这类填埋场主要采用生态修复的手段,防止它们继续对环境造成污染,整治后作为自然景观或公共绿地;另一类是填埋量远未达到设计要求,或当地因各种原因,对垃圾填埋仍有处理需求,但一时不能找到合适地方的,可以通过工程手段,改造、挖潜增加填埋库容,继续为地方垃圾处理工作做出贡献。上述整治改造提升工程很大程度上需要由专业运营或建设单位参与,近几年我们也有幸参与多座垃圾填埋场的环境整治工作,本文仅就老旧填埋场的生态修复改造问题,作者结合自己的现场实践,并就考虑后提出一些看法请大家指正:
一、垃圾填埋场的生态改造,首先需要进行系统的顶层设计,也就是要根据规划和需求,来因地制宜的研究、确定老旧垃圾填埋场治理后的基本用途。可能的用途方式主要包括以下几种形式:一是场地污染控制,二是库区扩容改造,三是封场生态整治,四是循环园区建设,五是场地综合利用。只有明确了今后期的用途,才能在后期的设计和施工中
二、老旧垃圾填埋场绝大部分的底部防渗都存在防渗层破损的问题,从而导致渗滤液泄漏,造成地下水局部污染,而且很多甚至未采取任何底部防渗措施,所以生态修复时必须对地下水进行防渗阻隔处理。防渗阻隔有水平防渗和垂直防渗两种,而老、旧垃圾填埋场因场地面积及已造成污染的原因,适合采用垂直防渗的措施。目前常用垂直防渗阻隔处理的技术主要有:
①灌浆帷幕垂直防渗:即利用射流作用切割掺搅地层,改变原地层的结构和组成,同时灌入水泥浆或混合浆形成凝结体,借以达到加固地基和防渗的目的。其渗透系数为K=1×10-6~1×10-7cm/s,基本符合垃圾填埋场的需要。
②深层搅拌法垂直防渗:它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体强制搅拌),利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、化学反应,使软土硬结成具有整体性、稳定性和一定强度的优质的防渗地基。其渗透系数为K=1×10-6cm/s。
③工程开挖或造槽法防渗墙:工程开挖方法施工的防渗墙是通过土方工程将土层挖出,然后在挖好的沟槽中建立防渗墙。
造槽法:造槽法建造地下防渗墙方法较多,国内外常用的有:冲击钻机造槽、抓斗挖槽、轮铣造槽、回转式造槽、射水法造槽、锯槽法造槽、多头钻式造槽、斗式造槽等。这些方法适用于不同的工程地质条件,建造地下防渗墙的施工方法及材料种类繁多。其渗透系数为K=1×10-5~1×10-6cm/s。