垃圾滲濾液減量化措施研究

賈冠科

(太原大眾機械廠基建工程公司，山西太原 030024)

0 引言

垃圾滲濾液是城市垃圾在其運輸、處理、處置過程中，因其自身所含水分，并受外部水文因素綜合作用而產生的性質復雜、處理難度大的高濃度有害污水。垃圾在填埋后的厭氧發酵、地表水浸濾、地下水浸泡等作用都會促使滲濾液產生［1］。填埋場在運行與封場后的很長時期內都會產生滲濾液［2］。對于垃圾滲濾液的污染控制，包括其水質凈化與水量消減，對于垃圾處理都具有積極的意義。本文主要對滲濾液的減量問題進行研究。

垃圾滲濾液產生的來源及其影響因素，主要包括內源因素和外源因素。在填埋場內控制滲濾液產量的關鍵是限制降水入滲。垃圾滲濾液的減量應該從以下幾方面開展工作:

1)通過垃圾分類在產生源對滲濾液進行控制;

2)在垃圾轉運站、綜合處理廠對滲濾液進行控制;

3)在填埋場內利用雨污分流系統對降水進行控制;

4)垃圾場內污水處理工藝對滲濾液總量的消減;

5)回灌蒸發對滲濾液總量的消減;

6)其他減量方法，如濕地蒸發、強化蒸發工藝對滲濾液的減量。

1 垃圾進入處理場之前的減量化

在生活垃圾進入垃圾處理廠或處置場之前，對垃圾滲濾液進行減量化控制，可以稱為滲濾液的“源頭減量”。

1．1 垃圾分類回收和預處理

生活垃圾的含水率主要是由其中的廚余等有機物造成的，另外紙張、棉絮等吸水性物質也會在進入填埋場之后對滲濾液的產量有影響，因此，在垃圾貯存、清運工作環節開展垃圾分類收集，同時注意給予完善的分類清運車輛配套，有利于垃圾滲濾液的源頭減量。一般而言，廚余以及紙類物質含量高時，垃圾含水率也高。

通過垃圾源頭管理，在垃圾集裝點或回收中心，采用人工分選或機械分選工藝，對有機物和紙張進行分選、干燥，減少產生滲濾液的可能。另一方面，將城市垃圾中有害的部分，包括電池、藥品、含汞器物等分離除去，可以降低滲濾液中重金屬和其他有毒有害物質的濃度。

1．2 壓縮轉運中的滲濾液控制

壓縮又稱為“壓實”，是一種普遍采用的固體廢棄物預處理方法，是指用機械方法增加固體廢物聚集程度，增大容重減少表觀體積，對廢物實行減容化。壓縮對于垃圾處理具有預穩定的作用。

我國生活垃圾一般為混合固體，甚至有時是固液混合體。生活垃圾中的易腐垃圾的含水率較高(50%～90%)，當其接受壓縮時，極易產生滲濾液。

垃圾轉運站壓縮過程產生的滲濾液、沖洗廢水等排入城市污水管網或河道水體，容易造成城市污水處理廠負荷沖擊。但從滲濾液減量的角度出發，轉運站中的滲濾液排放，減少了進入垃圾填埋場的滲濾液總量。

目前，國內外廣泛采用的生活垃圾壓縮轉運工藝可分為“水平壓縮轉運”和“垂直壓縮轉運”等幾種。對于水平壓縮轉運站，裝箱過程中產生的滲濾液會從箱體滴漏出來。壓縮后，滲濾液被壓濾滲出，出滲量大約占垃圾量的5%～15%，在夏季和雨季較多。此處的壓濾液產量小，產生時間是間斷的，污染物濃度變化幅度大。豎直壓縮容器底部的密封結構使得滲濾液不會溢出，可運至處置場處理，但是對箱體會造成腐蝕。

2 垃圾填埋場內滲濾液的減量化

2．1 上游與周邊地表水的控制

地表水入滲是垃圾場滲濾液的主要來源，對地表水入滲的有效控制是垃圾填埋場滲濾液減量的首要控制措施。

垃圾填埋場分為平原型、山谷型兩大類。對于平原型垃圾填埋場，一般不存在嚴重的上游與周邊地表水問題。對于山谷型填埋場，又可以分為山頂型、半山型兩類，當填埋場的場頂標高與山谷頂部相接時，周邊地表水侵入場內的可能性較小，只對上游匯集的洪水進行隔離、導排即可;當廠址所在山谷的自然深度較大(深度大于40 m)，而所建設的填埋場場頂標高低于山谷總深度時，周圍山坡上的降雨或地表徑流能夠匯入填埋場庫區內，通常，這種場外匯水面積產生的雨水匯集量將大大多于填埋庫區的頂口面積，此時必須設置足夠的地表水排出構筑物。對垃圾場周邊地表水的控制措施一般包括對降雨的阻隔，對暴雨的預防，對地表徑流的引導排除，對上升泉等地表水的隔離。對場區周圍地表水的控制就是避免區域地表徑流進入場內，從而避免滲濾液產量的增加。為了控制地表水入滲，應該在垃圾填埋場建設之初就作好控制地表水的整體規劃。

在整體規劃之前，首先必須對垃圾填埋場的上游、支流、邊坡等的流域情況進行詳細調研。填埋場周圍的地表水排水路線對填埋場的整體運行是至關重要的。當垃圾填埋場的地址位于河道地形內時，可能屬于天然地表水的原有排水線路，必須設計對上游河道內洪水的攔截措施，防止上游洪水進入填埋區內。也可建造溢洪道、導流壩。與上游與周邊地表水的控制相關的工程措施主要包括:攔洪壩、泄洪暗管、洪水提升泵站、排水井、截洪溝等。在填埋場施工階段，可采用分區施工、分期施工的方法減少裸露工程面積，在垃圾填埋場投入生產運行之后，宜采用分區填埋、分區封場的工作方法，減少開放作業面的面積。這些措施都是以垃圾滲濾液的減量化為最終目的的。

2．2 場內雨污分流

垃圾填埋場內的雨污分流是近年來的熱點話題。科學和嚴格地設計雨污分流系統，對垃圾填埋作業區內外的未受垃圾污染的雨水和滲濾液進行分別收集，一方面可以減少滲濾液的產生量，降低滲濾液處理成本;另一方面，可以避免由于山溝、丘陵地帶的垃圾填埋場內因暴雨形成的強大水流對填埋場造成沖刷。

填埋場內部雨污分流的基本原理是:在垃圾填埋場內設置的阻止填埋區匯水面積內的雨水進入填埋垃圾體的方法和措施，以及對環場邊坡匯水、上游洪水的排出。科學和嚴格地設計雨污分流系統，對垃圾填埋作業區內外的未受垃圾污染的雨水和滲濾液進行分別收集，具有重要的意義。在運行中應盡可能使滲濾液自由排出［3］。雨污分流效果的優劣甚至會直接關系到垃圾填埋場運行的成敗。

國內已建的垃圾填埋場一般都采取了常規的雨污分流措施，主要有:

1)設置攔洪壩、分區壩、垃圾壩，控制或杜絕雨水匯入;

2)設置永久性截洪溝、臨時性截洪溝，攔截雨水;

3)設置泄洪暗渠(管)、雨水排出管、滲濾液收集管，控制雨水與滲濾液的流動狀態;

4)設置每日覆蓋、降雨臨時覆蓋(覆土覆蓋輔助以土工膜臨時覆蓋)、分層覆蓋、中間覆蓋、封場覆蓋，減少雨水滲入量;

5)有時還可以在場底建造臨時小土壩或場內臨時移動式排水溝。

場內雨水阻截與排放系統又分為填埋場封場前與封場后兩個部分。可以采用“以路分區”的做法，將一個大填埋區分割成為若干個小分區，利于對雨水的分塊控制。“路堤結合”填埋工藝能較好地解決北方填埋場雨季填埋中存在的問題。要保證所收集的雨水不受污染。非作業區的覆蓋土經過壓實后能夠形成一層防滲良好的致密層，能對雨水起到隔絕作用。可以利用“膜覆蓋”協助雨污分流。在垃圾填埋過程中，膜覆蓋可分為兩大類:中間覆蓋、日覆蓋。可以利用“堆體造型”協助雨污分流。

2．3 建設垃圾場排水構筑物時需注意的問題

攔洪壩是很常見的阻水構筑物，但需注意加固、防滲的問題。例如對攔洪壩上游側的坡面需進行防滲處理，對攔洪壩上游坡腳必須進行加固處理，可采用粘土、HDPE防滲膜、漿砌石等多層防滲措施。

泄洪暗管可以將攔洪壩上游積聚的洪水排出，但暗管的橫斷面積一定要足夠大，以利于運行期的清理，暗管的拐角、連接一定要順暢。暗管的進水口一定要設置充分的雜物攔截措施(格柵、沉砂池等構筑物)。當自然地形不允許建造泄洪暗管時，可考慮在攔洪壩旁邊建造洪水提升泵站。用大型水泵將匯集在攔洪壩前的積水提升至場外排水渠的高度。但是洪水提升泵站的建設有很多制約因素。例如:易與場地邊坡的防滲結構沖突，不易尋找到堅固的地質條件用于安放大型水泵，另外由于不同地區大氣降水量是極不均勻的［4］，大型水泵可能面臨常年閑置的危險。排水井有時也被用于排出填埋場內的積水。杭州垃圾衛生填埋場在場內設有標高不同的多個排水井，用于排出中間層的垃圾堆體表面雨水。

環場截洪溝是大量用于垃圾場上游與周邊地表水的主要排水構筑物，一般是指環繞在垃圾填埋場場頂周圍1 m～3 m遠外側的用于阻截上游與場頂外周邊雨水(洪水)的工程系統。即使是對于小型的村鎮級的簡易垃圾填埋場，環場截洪溝也是不可少的，對于大型垃圾填埋場，截洪溝更是多種多樣，可采用分期設置截洪溝的方法［5］。

3 結語

垃圾滲濾液減量化，有利于降低垃圾場的滲濾液處理成本，并對垃圾場起到保護作用。

通過對生活垃圾在進入垃圾處理廠或處置場之前實施源頭減量措施，包括垃圾分類回收和預處理、垃圾壓縮轉運中的滲濾液控制，可以實現垃圾進入處理場之前的減量化。通過在垃圾填埋場內實施工程措施，對上游與周邊地表水進行有效控制，對庫區內面積采取場內雨污分流措施，科學建設排水構筑物，可實現垃圾填埋場內滲濾液的減量化。

［1］王宗平，陶 濤，金儒霖．垃圾滲瀝液處理研究進展［J］．環境科學進展，1999，7(3):32-39．

［2］周北海，王 琪，董 路．垃圾填埋場構造對滲濾液成分的影響研究［J］．環境科學研究，2000，13(3):6-8．

［3］張澄博，孔德坊．成都長安垃圾填埋場滲濾液水頭預測［J］．地質災害與環境保護，1998，9(2):41-44．

［4］曾憲坤．垃圾填埋場滲瀝液調節池的浮蓋設計與施工［J］．有色冶金設計與研究，2006，27(6):56-59．

［5］張德洲．截洪溝設置對寧波大岙垃圾填埋場滲濾液產量的影響［J］．環境保護，2004(9):19-22．