湯宣林,徐鵬飛,費 騰
(中節能大地(杭州)環境修復有限公司,浙江 杭州 310020)
目前,世界各國在處理城市垃圾方面大多數以垃圾填埋為主,但是垃圾填埋處理的同時也帶來了很多消極影響[1]。當前我國大多數城市已經面臨著“垃圾包圍城市”的局面,垃圾填埋處理占據了城郊有限的土地資源,甚至有一些垃圾填埋場并沒有進行科學的設計以及防護,直接對各種垃圾進行掩埋或者露天堆放,導致周邊區域發生了嚴重的生態問題,如植被破壞、地下水污染、土壤污染等問題,制約了城市的發展水平。站在生態修復的角度對垃圾填埋場進行改造處理,不僅可以降低污染,還能夠恢復生態環境,推進城市的可持續發展。所以,當前基于生態修復研究垃圾填埋場綠化技術對于綠色城市的建設有著重要的意義。
從現階段的垃圾處理方式來看,在生活垃圾的處理上,一般是采用三種方式,即填埋、焚燒、堆肥。因為填埋這種垃圾處理方式操作起來比較簡單,一次處理的垃圾量大,且運行費用不高,所以垃圾填埋已經成為大多數國家處理固廢垃圾的首選方法[2]。但是,初始的填埋方法較為簡單,在垃圾填埋的過程中也沒有采取相應的環保措施,垃圾經過十多年的穩定化過程,自然會不斷地向環境之中釋放填埋氣體、滲濾液,對當地的生態環境產生了污染和破壞,甚至對居民的健康帶來威脅。目前,大量的非正規垃圾處理廠,也對周邊環境產生了嚴重的威脅,現階段如何恢復已經被污染的環境更是亟待解決的難題。
從垃圾填埋氣體來看,此種物質是在填埋場垃圾降解過程中由有機物所產生的一種氣體。在一般情況下,垃圾填埋場的填埋氣體主要以甲烷、CO2為主,其中存在著少量的其他氣體,這些氣體的含量與垃圾的種類以及結構成分有著直接的關系。當前,垃圾填埋氣體的存在,不僅會對周邊的環境產生污染,還會影響周邊的植被以及人的生活,特別是制約了垃圾填埋場植物的生存以及植被恢復。
目前,垃圾填埋場的垃圾滲濾液主要是由填埋場內的垃圾在厭氧環境之下分解之后所形成的產物。在通常情況下,若是沒有做好垃圾填埋場的封場處理,雨水會滲透到填埋場中,滲透固體廢物層,會將固體垃圾中的有機、無機的降解產物帶來,從而形成具有污染性的填埋場滲濾液。這種滲濾液含有諸多的污染物和有害物質,如重金屬、丹寧、可溶脂肪酸和其他有機污染物,并且此種滲濾液有著極強的污染性,對于植物的正常生長也有著潛在的威脅[3]。
從垃圾場的高溫危害分析來看,高溫危害是由于垃圾填埋場內部垃圾在厭氧條件下降解所產生的熱量,而整個化學氧化過程中會釋放大量的熱量,這就會在一定程度上提升填埋場的溫度。從已經關閉的垃圾填埋場分析來看,在填埋場地表以下0.2 m-0.3 m的深處基層,溫度一般會比正常的土壤溫度高出15℃-20℃。垃圾場的高溫危害,不僅會影響垃圾填埋場的復墾,還會影響垃圾填埋場植被的恢復。
在城市建設發展中,垃圾填埋場的存在具有較高的價值。隨著社會的發展以及民眾數量的增多,國民的生活質量處于不斷改善的狀態,生活垃圾的數量也處于不斷增加的趨勢。在日常生活垃圾的處理上,垃圾填埋屬于一種簡單、低成本的垃圾處理方式,在垃圾處理上發揮著重要的價值。目前,我國社會處于快速的發展狀態,為了推進社會的可持續發展,必須站在長遠的角度思考垃圾填埋場的存在價值,積極研究和應用垃圾填埋場綠化技術,提升垃圾填埋場的價值。
目前,針對垃圾填埋場帶來的生態破壞問題,采用垃圾填埋場綠化技術,可以改善生態環境污染現狀,推進垃圾填埋場的持續化運營。城市郊區的垃圾填埋場承擔著處理城市垃圾的功能,但是垃圾填埋場占據著特殊的國土資源,由于其中的垃圾有害物質比較多,對于周邊的生態環境容易產生污染和破壞。所以,在現代化城市建設的過程中,為了確保垃圾填埋場更好地滿足城市發展的需求,則需要采用垃圾填埋場綠化技術對垃圾有害物質進行處理,降低這些有害物質對周邊生態環境的污染,實現垃圾填埋場生態的恢復。城市垃圾填埋場運營的正常,對于城市的可持續發展有著重要的作用,采用垃圾填埋場綠化技術處理垃圾則是推進垃圾填埋場持續運營的有效舉措,所以現階段必須采用此種技術降低垃圾填埋場中有害物質對周邊生態環境的消極影響,確保垃圾填埋場區域國土資源的完整性,從而滿足當代城市發展對垃圾處理的需求。
目前,在社會的建設與發展中,垃圾填埋場存在的價值是為了解決城市發展中垃圾放置及處理問題,符合現代化城市建設發展需求。然而,垃圾填埋場的存在對于生態環境來說并不友好,由于垃圾填埋場內部的各種垃圾存在著一定的有害物質,若是沒有采取必要的生態保護舉措,必然會威脅周邊生態環境的穩定性。所以,在垃圾填埋場正常運營管理的過程中,應用垃圾填埋綠化技術,則可以修復已經被破壞掉的植被,實現垃圾填埋場生態系統的恢復,還能夠保持垃圾填埋場周邊生態系統的穩定性。因此,為了確保能夠在最大限度上將垃圾填埋場的價值發揮出來,則需要采用生態修復的方式來恢復土地資源的價值,滿足社會可持續發展的需求。
3.1.1 垂直防滲處理技術
針對垃圾填埋場地下水污染問題的控制與處理上,可以采用垂直防滲處理技術。此種技術應用期間能夠在垃圾填埋場周邊構筑一道垂直的防滲幕墻,通過此種方式便可以將垃圾填埋場處理成一個獨立的水文地質單元,垃圾填埋場內部的垃圾滲漏液也會被攔截在庫區的一側,此時滲濾液便不會發生滲漏的情況,也不會對地下水產生污染。因為此種技術具有經濟性、施工便捷性等優勢,所以比較適用于有著獨立地質單元的垃圾填埋場,特別是適用于場地與谷口的不透水層較淺的山谷性垃圾填埋場。在應用該種技術處理垃圾填埋場的時候,可以在地下水徑流通道的出口位置采取防滲措施,如防滲墻、防滲板等措施,這樣就可以有效的對滲濾液進行攔截,從而避免地下水發生污染的問題。
3.1.2 滲濾液收集導排技術
目前,在垃圾填埋場運行的過程中,為了有效地規避垃圾對地下水的污染問題,在垃圾填埋場封場之前,需要先進行勘察和取樣操作,了解垃圾堆體的實際情況,如污泥較為嚴重的話,就會導致其具有透水性差、垃圾滲濾液量大等特點,則需要在處理的過程中采取滲濾液導排措施。在具體施工期間,施工人員需要按照設計要求在垃圾堆體兩米以下的位置鋪設滲濾液導排盲溝,隨后在盲溝的內部鋪設HDPE穿孔管,這樣就可以對滲濾液進行收集,同時設置倒排豎井,將滲濾液抽排到調節池,以便于對滲濾液的統一集中處理。
當前,在針對垃圾填埋場被污染的土壤的處理上,可以借助改性法來實現,通過對土壤的修復與處理恢復土壤的性能。改性法是指通過在土壤環境中的黏土層來注入表面活性劑和有機改性物質,這樣便可以實現土壤改性的目的。在土壤轉變成有機土壤之后,其就具有了吸附能力,可以將地下水之中的有機污染物進行吸附,然后利用原生微生物對吸附的污染物進行降解處理,以此來消除污染物對土壤的威脅。從土壤改性法的實際應用情況分析來看,其具有成本低、施工便利的特點,在垃圾填埋場地下水修復方面得到了廣泛性的應用,并獲得了理想的治理效果。
從垃圾填埋場的填埋氣體分析來看,其中最主要的氣體為甲烷,而此種氣體的濃度達到5%-15%的時候,存在著爆炸的可能性。如果填埋層中存在甲烷氣體,沒有對其進行引導,隨意的排入到大氣之中,這就可能導致這些氣體聚集在建筑物內部,或者附近較為封閉的空間之內,在達到一定含量時,一旦遇到明火便會引起爆炸。另外,若是垃圾填埋氣體不能導出,其就會導致垃圾堆體內壓力積聚,一旦達到壓力臨界值,則可能會引發滑坡,也就是壓力爆炸。所以,現階段為了降低填埋氣體引發的爆炸風險,需要在垃圾層之中設置氣體導排系統。填埋氣收集一般采用豎向收集井加橫向水平收集盲溝的方法,對填埋氣進行收集,豎向收集井布置間距根據垃圾堆體的產氣率設置,收集井最后與收集管網連接,實現對填埋氣的收集。如果垃圾產氣率高,建議應用填埋氣發電項目,進行資源化利用,既經濟又環保。
在垃圾填埋場封場處理上,一般會選擇HDPE膜來對垃圾堆進行覆蓋,在此膜之下需要鋪設碎石層來對填埋氣體及滲濾液進行導排。同時,還需要設置土工織布來對HDPE膜進行保護,在膜上需要設置排水網格,對其表面的雨水進行導排處理,最后進行覆土處理。由于垃圾填埋場表面土的選擇直接影響著植物生長的質量和生態修復的效果。所以,現階段則需要針對對不同的生態恢復設計方案以及不同垃圾填埋場的差異來選擇表面土,考慮到經濟性的話,可以選擇垃圾土、活性污泥、粉煤灰作為修復材料;站在植物生長角度分析來看,首選沙土為覆蓋材料,其次推薦壤土。
在一般情況下,所有的垃圾填埋場都有著較為惡劣的生態環境,且不同區域、不同類型的垃圾填埋場,在環境條件上也存在著諸多的差異,所以在垃圾填埋場生態恢復的過程中,則需要結合實際需求來選擇合適的植物品種,這樣才能夠為垃圾填埋場植被重建效果提供科學的保障。目前,因為環境條件方面的限制,在開展垃圾填埋場植被重建工程的過程中,需要結合實際的情況來選擇抗逆性較強、管護便利、景觀效果好的本地植物品種來作為垃圾填埋場修復植物。在整個垃圾填埋場植被重建工程開展期間,修復植物的選擇也影響著最終的修復效果。比如,喬灌木這種植被,其對垃圾沼氣的抗性也會隨著種類的差異存在著不同的抗性,而草本植物的根系比較淺且多為須根、匍匐莖根等,且此類草本植物在分場覆土表面上的長勢比較好,通常情況會選擇牛筋草、畫眉草等。對于垃圾填埋場植被修復工程開展期間,需要保持植被修復的層次性、美觀性,所以在坡頂上一般會選擇低矮的綠化植物,如地被、灌木加開花小喬木,并依據實際地形設計,增加植被的層次性;對于邊坡植被的修復上,則需要結合不同的坡度來采用植草噴播、地被加灌木的形式來形成連貫的色帶,坡角和周邊可以采用綠籬加喬木種植的形式,這樣就可以增加植被群落的多樣性與穩定性,不僅可以阻擋視線,還能夠阻隔灰塵和噪音,若是考慮到經濟效益,可以將其改建成苗圃,種植經濟性植物。
總而言之,社會經濟的持續發展以及城市化建設步伐的加快,導致我國城市土地資源呈現緊張形勢,所以如何發揮垃圾填埋場這種特殊國土資源的價值,成為了相關部門及人員關注的重點。目前,垃圾填埋場封場后,以植被恢復為主要手段,對周邊的生態景觀進行修復,以此來解決垃圾填埋場帶來的生態問題。對于城市周邊垃圾填埋場的封場處理、景觀重建、污染控制,則可以改善土地資源的性能及價值,還可以為城市的發展創造良好的生態環境。雖然垃圾填埋場的生態恢復屬于一項長期的工程,但是通過采取有效的生態恢復技術,可以實現對城市生態環境的改善,因此當前必須深入對垃圾處理場綠化技術的研究,推進社會的可持續發展。