王克浩,杜鵬,劉寧,于軍
(1.山東省環(huán)科院環(huán)境工程有限公司,山東濟(jì)南250013;2山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院,山東濟(jì)南250013)
農(nóng)村廢棄坑塘環(huán)境污染整治
——以東營(yíng)市2個(gè)廢棄坑塘為例
王克浩1,杜鵬1,劉寧1,于軍2
(1.山東省環(huán)科院環(huán)境工程有限公司,山東濟(jì)南250013;2山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院,山東濟(jì)南250013)
介紹了東營(yíng)市兩廢棄坑塘的現(xiàn)狀和危害,通過(guò)對(duì)異地焚燒處置、帷幕注漿、分散式原位處理、原位+異地+生態(tài)修復(fù)4種環(huán)境治理方案的分析比選,確定采取“原位+異地+生態(tài)修復(fù)”相結(jié)合的思路,并提出了整治方案。
農(nóng)村;廢棄坑塘;環(huán)境污染整治
現(xiàn)狀地面標(biāo)高2.83~15.01m,占地約2.9×104m2,其中:底部坑塘標(biāo)高在2.83~6.67 m,平均標(biāo)高約4.75 m,約8 380 m2,坑塘外圍地面平均標(biāo)高約13.00 m。垃圾填埋原狀土平均標(biāo)高0.67 m,現(xiàn)狀平均標(biāo)高10.05 m,填埋物量(主要為生活垃圾、建筑垃圾,摻雜少量工業(yè)廢物)共計(jì)152 677.5 m3。經(jīng)測(cè)算,坑塘尚有5.8×104m3庫(kù)容。
坑塘底部有少量滲瀝液,坑塘由于已進(jìn)行表層簡(jiǎn)單覆蓋實(shí)現(xiàn)了部分雨水截留??辈焐疃?0 m(地面向下41 m)范圍內(nèi),未見(jiàn)不透水黏土層,地下水水位約60 m。
距離A坑塘約10 km,現(xiàn)狀地面標(biāo)高11.33~19.85m,占地約1.1×104m2,填埋高度6.0~7.0m,地下水水位約80 m。現(xiàn)狀高程15.52~19.44 m,平均高程17.70 m;原狀土高程8.33~16.06 m,平均高程11.16 m,填埋物(主要為生活垃圾及建筑垃圾)共計(jì)69 987.7m3,無(wú)明顯積液。
A和B坑塘優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表1。
對(duì)比看出,A坑塘較大、堆存量較多、現(xiàn)場(chǎng)較復(fù)雜;B坑塘較小、堆存量較少、現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單。
1)填埋的垃圾、污泥直接裸露環(huán)境,污染周圍環(huán)境、孳生蚊蠅、傳染病菌。
2)未采取防滲措施、滲瀝液收集導(dǎo)排系統(tǒng),對(duì)地下水有潛在的污染風(fēng)險(xiǎn)。
3)封場(chǎng)坡度較陡,且未設(shè)置排水溝、封場(chǎng)臺(tái)階,潛在發(fā)生坍塌、滑坡、泥石流等次生危害。
4)填埋物厭氧產(chǎn)生的沼氣,存在爆炸及火災(zāi)隱患。
5)填埋物中的危險(xiǎn)廢物會(huì)污染水源及土壤,尤其是重金屬、高毒類廢物,將對(duì)當(dāng)?shù)卦斐砷L(zhǎng)期的危害,危害自身和子孫后代的健康[1]。
該方案初步思路為:①存量垃圾有機(jī)質(zhì)已經(jīng)部分降解,垃圾熱值低,焚燒后爐渣產(chǎn)生量大,垃圾焚燒發(fā)電廠拒絕接收;②現(xiàn)有垃圾焚燒發(fā)電廠目前基本滿負(fù)荷運(yùn)行,尚不足以在短時(shí)間處置巨量的存量垃圾、且巨量的焚燒爐渣仍需要落實(shí)最終處置;③運(yùn)輸距離100km左右,長(zhǎng)距離運(yùn)輸對(duì)沿途環(huán)境影響大;④異地處置后,坑塘比現(xiàn)狀更大、更深,存在積水、邊坡塌方、繼續(xù)偷排偷倒等隱患,不利于長(zhǎng)期監(jiān)管;⑤異地焚燒處置費(fèi)用約3 092萬(wàn)元。
考慮到2個(gè)坑塘場(chǎng)地分別采用帷幕注漿方案投資太高且A坑塘尚未填滿,該方案初步思路為B坑塘垃圾篩分后建筑垃圾就地回填,腐殖土集中運(yùn)往A坑塘處置:①經(jīng)勘查顯示,場(chǎng)地40 m深度內(nèi)無(wú)不透水層,不具備帷幕注漿技術(shù)條件;②施工難度大,治理費(fèi)用較高;③防滲效果相比水平防滲效果差;④帷幕注漿費(fèi)用約2 412.8萬(wàn)元。
分散式原位處置思路為:A坑塘和B坑塘分別建設(shè)規(guī)范化填埋場(chǎng),原位填埋后封場(chǎng)綠化。該方案存在以下問(wèn)題:①不利于后期監(jiān)管;②該治理思路對(duì)于當(dāng)?shù)卮嬖诘膹U棄坑塘眾多的問(wèn)題,不具有推廣價(jià)值;③當(dāng)?shù)乜犹镣吰露?、深、坑塘四周緊鄰建筑物、鄉(xiāng)村道路,規(guī)范化就地填埋處置普遍存在需要外購(gòu)?fù)练綐?gòu)筑庫(kù)區(qū)邊坡及庫(kù)底、新增填埋用地問(wèn)題;④降低了坑塘周邊用地開(kāi)發(fā)價(jià)值;⑤就地處置方案費(fèi)用約1 966萬(wàn)元。
大力弘揚(yáng)綠色文化。舉辦世界綠色發(fā)展投資貿(mào)易博覽會(huì)、中國(guó)鄱陽(yáng)湖國(guó)際生態(tài)文化節(jié)、環(huán)鄱陽(yáng)湖國(guó)際自行車大賽、節(jié)能宣傳周、綠色家庭創(chuàng)建、“保護(hù)母親河”“評(píng)選最美家庭”等主題活動(dòng),實(shí)施公交優(yōu)先、“綠色出行”計(jì)劃,大力推廣新能源汽車。加強(qiáng)生態(tài)文明教育,培訓(xùn)縣處級(jí)以上領(lǐng)導(dǎo)干部1840人次,新編義務(wù)教育省情教材《美麗江西》,創(chuàng)建21所全國(guó)文明校園、195所省級(jí)文明校園,推進(jìn)15個(gè)生態(tài)文明教育基地建設(shè)。
“原位+異地+生態(tài)修復(fù)”相結(jié)合的思路:A和B廢棄坑塘開(kāi)挖篩分后分類處置,在A坑塘建設(shè)規(guī)范化填埋庫(kù)區(qū),接收全部篩下腐殖土及部分建筑垃圾填滿后封場(chǎng)綠化,剩余建筑垃圾集中在B坑塘填埋后封場(chǎng)綠化,篩上輕質(zhì)物外運(yùn)資源化利用。
該工藝思路優(yōu)點(diǎn):①盡量減少垃圾異位處置對(duì)運(yùn)輸沿線及處置場(chǎng)地周圍環(huán)境影響;②縮短項(xiàng)目建設(shè)周期,能盡快改善坑塘周邊環(huán)境,周邊村莊老百姓可接受程度高;③治理較徹底、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)小,在填埋物治理同時(shí)又恢復(fù)了廢棄坑塘生態(tài)環(huán)保功能;④垃圾填埋減容效果明顯,有利于垃圾回填的分層壓實(shí),避免了封場(chǎng)綠化后不均勻沉降等問(wèn)題;⑤方案費(fèi)用約2 365.1萬(wàn)元。
綜合考慮,確定采取“原位+異地+生態(tài)修復(fù)”相結(jié)合的思路。
2個(gè)廢棄坑塘的治理方案流程如圖1所示。
圖1 2個(gè)廢棄坑塘治理方案流程
1)挖方工程。挖方工程針對(duì)A坑塘填埋物約1.53×105m3,B坑塘填埋物約7.0×104m3,開(kāi)挖量2.23×105m3。
為考慮開(kāi)挖過(guò)程中的挖掘機(jī)行走,作業(yè)坑按1∶1.5比例放坡,根據(jù)坑的深度計(jì)算上口位置,以基坑為中心向3面挖掘陳腐垃圾。
2)篩分物比例測(cè)算。參考同類存量垃圾物理成分檢測(cè)結(jié)果,篩上輕質(zhì)物質(zhì)量比約20%,依據(jù)篩上物工程量計(jì)算方法篩分比例(體積比)按照25%考慮,<20 mm腐殖土比例(體積比)為50%,≥20 mm碎石量比例(體積比)為25%[3]。
3)作業(yè)流程。利用挖掘機(jī)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的陳腐混合垃圾進(jìn)行挖掘,運(yùn)輸?shù)胶Y分現(xiàn)場(chǎng)堆放。通過(guò)裝載機(jī)向公共料倉(cāng)持續(xù)送料,料倉(cāng)中的物料通過(guò)板式給料機(jī)送入篩分系統(tǒng)。
4)篩分系統(tǒng)主要設(shè)備。板式給料機(jī)、均料機(jī)、滾筒篩、物料輸送機(jī)、打包機(jī)上料皮帶機(jī)、風(fēng)機(jī)等,系統(tǒng)裝機(jī)功率約160 kW。
本工程采取水平防滲方案。
1)場(chǎng)底防滲。場(chǎng)底防滲系統(tǒng)由下至上依次為:基礎(chǔ)層,開(kāi)挖至原狀土,壓實(shí)度不小于93%;主防滲層為HDPE膜(厚2.0 mm)+GCL(5 000 g/m2)墊層;膜上保護(hù)層為土工布600 g/m2。
2)邊坡防滲。邊坡防滲系統(tǒng)由下至上依次為:整形邊坡,坡度比為1∶1.5,壓實(shí)密度不小于90%;主防滲層,GCL(5000g/m2)墊層、HDPE膜,厚2.0 mm;膜上保護(hù)排水層,1 400 g/m2復(fù)合排水網(wǎng)格,單層;膜上保護(hù)層,袋裝土0.3 m厚。
填埋區(qū)內(nèi)滲到場(chǎng)底的滲瀝液先通過(guò)導(dǎo)流層橫向匯集到盲溝內(nèi),盲溝內(nèi)設(shè)縱向De300 HDPE滲瀝液導(dǎo)排花管,將滲瀝液排到De600的HDPE管井內(nèi),用耐腐蝕潛污泵提升至罐車運(yùn)往當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S集中處置。
A坑塘主要回填A(yù)和B坑塘≥20 mm無(wú)機(jī)骨料,壓實(shí)后密度原則上應(yīng)達(dá)到1.1 t/m3以上,盡可能減少后期沉降;B坑塘回填B坑塘全部及A坑塘多余的≥20 mm無(wú)機(jī)骨料。
A坑塘需要運(yùn)往B坑塘填埋的無(wú)機(jī)骨料約22 690.0 m3,B坑塘需要運(yùn)往A坑塘規(guī)范填埋的腐殖土量約34 993.7 m3,基本實(shí)現(xiàn)了來(lái)回轉(zhuǎn)運(yùn)降低了運(yùn)輸成本、提高了轉(zhuǎn)運(yùn)效率。
需外運(yùn)處置的物料為A坑塘滲瀝液、篩上輕質(zhì)物。施工中抽取的滲瀝液用罐車運(yùn)往當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S集中處置;篩上輕質(zhì)物運(yùn)往當(dāng)?shù)卦偕Y源回收公司用于廢舊資源再生。
1)A坑塘從下往上依次為:排氣層,采用復(fù)合排水網(wǎng)格,規(guī)格為1 400 g/m2,滲透系數(shù)>10-2cm/s;防滲層,1.0 mm LLDPE膜,開(kāi)挖填埋中亦可作為臨時(shí)覆蓋材料使用;排水層,采用速排籠導(dǎo)排層,最終匯入四周磚砌雨水溝;植物層,400 mm厚覆蓋支持土層(摻混腐殖土)和300 mm厚營(yíng)養(yǎng)土層組成。
2)B坑塘回填后,覆蓋400 mm厚支持土層(摻混腐殖土)和300 mm厚營(yíng)養(yǎng)土層綠化。種植淺根系灌木及喬木為槿紫葉李、垂柳、白蠟,綠化花草為迎春花、鳶尾、大葉麥冬、高羊茅,磚鋪園路面積約3 950 m2,便于園區(qū)的日常維護(hù)及管理[4-5]。
本工程設(shè)置5個(gè)導(dǎo)氣石籠。導(dǎo)氣石籠直徑1.2m,由雙向土工格柵+300 g/m2土工布圍成,內(nèi)裝粒徑40~100 mm的碎石,中心設(shè)置de200內(nèi)支撐型排水管,總高度68 m,導(dǎo)氣管高出封場(chǎng)地面0.5 m。沼氣通過(guò)氣體收集管道通過(guò)飽和石灰水水封井后高空排放。
工程主要內(nèi)容包括:填埋物挖方及篩分、填埋物回填及外運(yùn)、庫(kù)區(qū)平整及防滲、滲瀝液收集系統(tǒng)、地表水導(dǎo)排、沼氣收集系統(tǒng)、滲瀝液外運(yùn)處置、庫(kù)區(qū)封場(chǎng)及綠化工程,工程總投資2 616.31萬(wàn)元,直接工程費(fèi)用2 365.1萬(wàn)元。
1)就近處置避免了遠(yuǎn)距離異地處置風(fēng)險(xiǎn)大、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高等問(wèn)題。
2)遵循集中處置原則,便于后期監(jiān)管,減少分散建設(shè)的投資。
3)通過(guò)廢棄坑塘項(xiàng)目治理,規(guī)范化治理封場(chǎng)后作為農(nóng)村公園綠化用地,實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)保功能,易于實(shí)施。
[1]韓智勇,施國(guó)中,謝燕華,等.四川省農(nóng)村固體廢物的處理現(xiàn)狀、特性與農(nóng)民環(huán)保意識(shí)分析[J].環(huán)境污染與防治,2015,37(5):96-102.
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[4]劉媛媛.垃圾填埋場(chǎng)棄地景觀再生策略研究[D].廣州:華南理工大學(xué),2014.
[5]郭湧.北京市周邊非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)景觀改造設(shè)計(jì)研究[D].北京:清華大學(xué),2012.
Environmental Remediation of Rural Waste Pit-ponds:Taking Two Waste Pit-ponds of Dongying City as Examples
Wang Kehao1,Du Peng1,Liu Ning1,Yu Jun2
(1.Environmental Engineering Co.Ltd.,Shandong Academy of Environmental Science,JinanShandong250013;2.Shandong Academy of Environmental Science,JinanShandong250013)
The statusand harmsof2 waste pit-pondsin Dongying were introduced.Based on the analysisand comparison of 4 environment controlling schemes,including off-site incineration,curtain grouting,distributed in-situ treatment,and in-situ+off-site+ecological remediation,the scheme of in-situ+off-site+ecological remediation was adopted finally,and the scheme wasput forward.
rural areas;waste pit-ponds;environmental remediation
X32
A
1005-8206(2017)04-0033-03
王克浩(1983—),碩士研究生,主要研究方向?yàn)楣腆w廢物處理與處置。
E-mail:kehaowang@163.com。
2017-01-18