馬先芮


摘要:指出了原位好氧穩定化是指向垃圾堆體內注入空氣,將收集的滲濾液回灌到垃圾堆體,使堆體內的有機物在適宜的含氧量、溫度、濕度、pH條件下發生好氧生物降解以達到迅速穩定化。以南方某垃圾填埋場為例,詳細介紹了如何進行原位好氧穩定化施工建設,提出了關鍵的部分項施工要點,希望為我國生活垃圾填埋場的整治提供參考。
關鍵詞:垃圾填埋場;好氧穩定化;有機物;施工建設
中圖分類號:X503 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2019)18-0141-03
1引言
我國有668座城市,2/3的城市被生活垃圾包圍。這些非正規的垃圾填埋場會產生一系列的環境問題:占據大量寶貴的土地資源,嚴重污染周邊地下水、地表水、土壤、環境空氣,對人居健康產生潛在的隱患,甚至會影響社會穩定。因此如何對我國非正規垃圾填埋場進行整治,已成為生活垃圾填埋場治理的一個非常重要的問題。
原位好氧穩定化起源于20世紀末美國的“填埋場生物反應器(LBR)”,該技術是處理非正規垃圾填埋場的嶄新技術,目前在德國、美國等國家已有成功的實踐。該技術包括輸氣井、滲濾液處理、滲濾液回灌、綜合監測等系統,本文以瑞安東山垃圾填埋場為例,詳細介紹了各分部分項施工建設。
2輸氣井施工建設
2.1通風量計算
注入垃圾堆體的空氣量取決于堆體內可生物降解有機物(BDM)含量、治理達標率、BDM好氧負荷、治理年限、氧氣的利用率、安全系數等。本工程空氣的注入量按照以下公式進行計算:
式(1)中:Q為填埋場總抽/注氣量,m3/min;mG為填埋垃圾總質量,kg;Co為修復前BDM的含量;C。為修復前BDM的含量,%;Ct為修復后BDM的含量,%;Kr為治理達標率,取值為90%.LBDM為BDM好氧負荷,g/kg;T為治理年限,取值2.5年;no,為氧氣的摩爾質量;Ko,為氧氣利用率,取值0.43;c為安全系數,取值1.2。
根據場地條件,由上述公式計算可知,總抽/注氣量約為296m3/min。因此,本項目的抽/注氣風機的總抽/注氣量應達到300Nm3/min。
2.2輸氣并建設
輸氣井間距將根據抽注氣的影響半徑來計算,根據相關項目的工程經驗,本工程采用18m作為影響半徑。本工程中注氣井和抽氣井在運行過程中可根據實際情況進行轉換,即注氣井用作抽氣井,抽氣井也可用作注氣井,注氣井和抽氣井的結構完全相同。
本工程共建設輸氣井311座,其中新建氣井(I型)237座,現有氣井改造22座,新建氣井(Ⅱ型)52座,I型井和II型井結構完全相同,不同點在于Ⅱ型井內設溫度傳感器(圖1)。
輸氣井由導管、花管及管外填充物組成。導管及花管位于井的中心,導管一端露出地面,井頭密封,井頭露出堆體表面,接夾布膠管后與輸氣支管連接。另一端在地下與花管串聯。井管外采用導氣碎石填實,不得使用石灰石。井頸部分采用膨潤土及粘土密封,以防漏氣,井底距垃圾底部至少1m。
花管外側包裹200g/m2土工濾網,花管開孑L豎向每組間隔80mm,每組4個,孔徑8mm,梅花狀分布,上下交錯布置?;ü艿哪康臑樽饣虺闅猓ü荛_孔長度為井深的1/3長,自井管底部開孔,孔徑過小氣體流量受阻,過大會造成管道強度下降。
3滲濾液處理施工建設
3.1滲濾液收集處理
在垃圾填埋場北側、南側分別建設兩排滲濾液提升井,東側建設一排提升井,共計121座。每座井內設一臺滲濾液提升泵(型號:100QJ10-50/7-3kW),將堆體內滲濾液提升至滲濾液調節池,后輸送至滲濾液處理站進行處理。
鑒于本工程處理對象具有高濃度、成分復雜等特點,必須采用多種方法的組合工藝。該滲濾液處理總體上采用“預處理+厭氧反應器+A2/0+MBR+芬頓氧化”為主體工藝。該工藝處理能力為300m3/d,廢水處理之后,達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)納管三級排放標準(表1)。
3.2滲濾液回灌
滲濾液回灌的作用是將處理之后的滲濾液中添加化學藥劑、生物菌劑回灌至垃圾堆體,在微生物的作用下,加快有機物的快速好氧降解。鑒于本工程條件,如遇到滲濾液處理站檢修停產,可以臨時取自調節池。
具體施工建設為:滲濾液處理站出水端設置一座滲濾液調理水箱,將生物菌劑、化學藥劑加入水箱混合均勻,由滲濾液回灌泵取滲濾液,分別輸送至垃圾堆體頂部回灌水箱,由回灌水箱自流至各個回灌橫井(圖2)。
4綜合監測井施工建設
綜合監測井是由現有氣井改造完成,總計38座,內設濕度傳感器和氣體取樣器。改造的工程量主要針對現有導氣井近地表部分,工程量包括頂部管段切除、井頭封堵、膨潤土及壓實粘土回填、安裝傳感器及氣體采樣器等。
主要監測項目包括:CO2、CH4、O2、CO、H2S,檢測的指標上傳中央控制器,通過液晶顯示屏向社會公布(圖3)。
5結語
原位好氧穩定化技術在國外有較多應用,而且在國內也有類似的工程案例。該技術采取原位治理,二次污染較少,可以有效地控制滲濾液擴散和臭氣污染,施工過程中不涉及垃圾堆體開挖,可以有效控制社會輿情的發展,對非正規生活垃圾填埋場的治理有較好效果,具有良好的發展前景。