段永勃

摘要：本文以西安市江村溝垃圾填埋場為例，探究了山谷型垃圾填埋場滲濾液計量方案。傳統(tǒng)的山谷型填埋場一般通過管道分層導(dǎo)排的滲濾液，采用的超聲波液位計進(jìn)行滲濾液計量。然而，滲濾液具有沉淀物和泡沫量大的特點(diǎn)，利用傳統(tǒng)的計量系統(tǒng)會導(dǎo)致計量不準(zhǔn)確。本文通過沉淀池中部進(jìn)水、加擋墻、加巴斯槽、旁通磁致遙感水位計計量等設(shè)計，解決了山谷型垃圾填埋場傳統(tǒng)計量方法的弊端，同時也實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化傳輸，使得滲濾液計量更加準(zhǔn)確和便捷。

Abstract： This article takes Jiangcungou landfill in Xi'an as an example to explore the leachate metering plan for valley landfill. Traditional valley-type landfills generally use layered drainage of leachate through pipes， and use an ultrasonic liquid level meter to measure leachate. However， leachate has the characteristics of large amount of sediment and foam， and the use of traditional metering system will lead to inaccurate metering. This paper solves the shortcomings of the traditional measurement methods of valley landfills through the design of water inflow in the middle of the sedimentation tank， the addition of retaining walls and Bass tank， and the bypass magnetic-induced remote sensing water level meter， so the leachate measurement is more accurate and convenient.

關(guān)鍵詞：填埋場;滲濾液計量;巴斯槽

Key words： landfill;leachate metering;Bass tank

中圖分類號：X703? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）20-0158-02

0? 引言

垃圾滲濾液是指來源于垃圾填埋場中垃圾本身含有的水分、進(jìn)入填埋場的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土層的飽和持水量，并經(jīng)歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度的有機(jī)廢水。當(dāng)提供給垃圾本身一定的濕度時，多余部分的滲濾液會從垃圾場中滲濾出來[1]。有學(xué)者研究表明垃圾堆體內(nèi)過高的滲濾液水位是造成垃圾填埋場發(fā)生失穩(wěn)破壞的主要原因[2]。隨著填埋體內(nèi)滲濾液水位升高，孔隙水壓力增大導(dǎo)致垃圾（或場底土體、或襯墊界面）的抗剪強(qiáng)度降低，可能導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)[3]。垃圾滲濾液產(chǎn)量是垃圾填埋場設(shè)計的一個重要指標(biāo)，也是對垃圾滲濾液進(jìn)行有效地控制和處理的一個重要途徑。高滲濾液產(chǎn)量若超出滲濾液處理站的額定處理能力會影響填埋場的正常運(yùn)行[4]。此外，準(zhǔn)確測量填埋場滲濾液產(chǎn)量能夠?yàn)榭蒲腥藛T進(jìn)行滲濾液產(chǎn)量預(yù)測模型研究提供可靠的實(shí)測數(shù)據(jù)。然而，目前常見的滲濾液計量裝置存在些許弊端。因此，探究一種能夠準(zhǔn)確計量垃圾填埋場滲濾液產(chǎn)量的方案具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。西安江村溝垃圾填埋場是典型的山谷型垃圾填埋場，與我國山谷型填埋場有諸多相似之處。本文以江村溝垃圾填埋場為例，探究山谷型垃圾填埋場滲濾液計量系統(tǒng)改進(jìn)方案。

1? 山谷型填埋場滲濾液現(xiàn)狀

1.1 江村溝垃圾填埋場概況

西安江村溝垃圾填埋場位于西安東南方向的灞橋區(qū)狄寨原上，是該市主城區(qū)重要的生活垃圾無害化處置設(shè)施，有效的解決了西安市城區(qū)多年來垃圾圍城的困擾。填埋場距離市中心16.5公里，總占地面積1031畝，設(shè)計使用年限50年?，F(xiàn)填埋場垃圾堆體平均堆高130m，最高堆高達(dá)150m，設(shè)計總?cè)萘?463萬m3，是全國最大的生活垃圾填埋場之一。西安江村溝垃圾填埋場的填埋共分為四期，最底部為一期和二期工程，向上依次為三、四期。每期底部均設(shè)有盲溝收集滲濾液，下游坡腳處布有50-100m的碎石導(dǎo)排層。垃圾每10m為一層，每層頂部鋪厚為30cm的黃土，減輕氣味，減少蒼蠅和蚊蟲的滋生，底部埋有縱橫向的盲溝，通過管道分層導(dǎo)排滲濾液，將收集的滲濾液用超聲波液位計計量。

1.2 滲濾液中高含量沉淀物

滲濾液中含有復(fù)雜的有毒有害成分，主要為高濃度有機(jī)污染物、富營養(yǎng)化效應(yīng)的氮磷污染物以及各種復(fù)雜成分和含量的重金屬污染物[5]。在江村溝垃圾填埋場壩前表層滲濾液流量計出口布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)位檢測了水質(zhì)，懸浮物含量為1800mg/L、COD 31664mg/L、BOD5 12256mg/L?；瘜W(xué)需氧量（COD）和BOD5在一定程度上均可反映水體被有機(jī)物的污染程度。該場的滲濾液中懸浮物，COD和BOD5指標(biāo)較高，遠(yuǎn)超過允許排放污染物的最高濃度。懸浮物是指水中無機(jī)的和有機(jī)的顆粒物，含有一定比例的可沉降的固體顆粒物。此外，滲濾液中的金屬離子經(jīng)過生物的（微生物生長繁殖）、化學(xué)的和物理的復(fù)雜過程后形成化學(xué)沉淀。在滲濾液計量之前不將滲濾液中大量的沉淀物去除會嚴(yán)重影響滲濾液計量的精確度。

1.3 滲濾液表面大量泡沫

由于從庫區(qū)內(nèi)來的滲濾液含有表面活性劑，會顯著的降低水的表面張力，易形成薄膜狀，又極易形成泡沫。其中，庫區(qū)中腐殖有機(jī)物以及生活垃圾含有生活用完后所丟棄的洗衣粉袋、洗發(fā)露瓶、沐浴露瓶等會加劇滲濾液泡沫的產(chǎn)量[6]。如圖1所示，為江村溝垃圾填埋場計量設(shè)施未改造前，從計量設(shè)施前段渠道自然逸散的泡沫。

超聲波液位計在測量時由傳感器發(fā)出超聲波脈沖，聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收，通過壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號，并由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測液體表面的距離。但是，由于滲濾液表面會聚集大量泡沫，超聲波液位計測量時傳感器發(fā)出超聲波脈沖，聲波到達(dá)泡沫表面時會被反射，測出的是傳感器到滲濾液表面泡沫的距離，實(shí)際上傳感器到滲濾液表面的距離比測出的距離大，這樣會使得滲濾液計量結(jié)果比真實(shí)結(jié)果大。

2? 山谷型填埋場計量措施改進(jìn)方案

由于山谷型垃圾填埋場中滲濾液沉淀物量和泡沫量過大，傳統(tǒng)的滲濾液計量測試存在弊端。不準(zhǔn)確的滲濾液測量會對填埋場的設(shè)計和管理人員的決策產(chǎn)生誤導(dǎo)。為了準(zhǔn)確計量滲濾液產(chǎn)量，在西安市江村溝垃圾填埋場下游處設(shè)巴斯槽段工程用于滲濾液計量。在滲流作用下，滲濾液流出的同時會攜帶出泥沙和其他物質(zhì)。如圖2所示，垃圾滲濾液前先經(jīng)過沉淀池和攔污柵，去除滲濾液中的懸浮物和泥沙，經(jīng)由穩(wěn)定池進(jìn)入巴斯槽計量區(qū)。

沉淀池中間設(shè)有擋墻，起緩沖作用，可降低污水流速，增加水流路徑，增加沉淀時間，保證計量段平穩(wěn)。滲濾液由沉淀池進(jìn)入穩(wěn)定池采用中部進(jìn)水的方式，進(jìn)水在沉淀池體中下部，如圖3所示。這樣能夠大大減少由于水位差沖擊產(chǎn)生的泡沫。由于泡沫都聚集在滲濾液表面，中下部進(jìn)水方式可將泡沫仍滯留在沉淀池。

滲濾液計量前沉淀池中的泡沫如圖4所示。滲濾液經(jīng)由沉淀池和穩(wěn)定池后進(jìn)入巴斯槽段進(jìn)行滲濾液計量。在巴斯槽內(nèi)嵌入RD.WFZ-1型遙測水位計，能夠用于水位測量和流量統(tǒng)計。RD.WFZ-1型遙測水位計采用了先進(jìn)的磁致伸縮傳感器和最新微控制器和無線通訊模塊，具有穩(wěn)定高效的傳輸方式，可采用GPRS方式與短信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)現(xiàn)定時上報、超限水位自動上報。如果水位異常，會自動通過短信報警給相關(guān)人員和控制中心，使其有時間采取相應(yīng)措施。其內(nèi)部設(shè)有實(shí)時時鐘，能夠準(zhǔn)確記錄采樣時刻的時間，并且能夠?qū)Σ蓸訑?shù)據(jù)進(jìn)行長久保存。若設(shè)備數(shù)據(jù)因?yàn)镾IM卡欠費(fèi)或者其他因素不能正常上報，待恢復(fù)正常后可以自動將漏報數(shù)據(jù)補(bǔ)錄至服務(wù)器。遙測水位計液晶屏可分別顯示出水位、瞬時流量、累計流量、實(shí)時時鐘和電池剩余電量百分比。RD.WFZ-1型遙測水位計水位測量誤差不超過±3mm，流量測量精度為±1～5%?？茖W(xué)的數(shù)字濾波方式及校驗(yàn)功能，使測量值穩(wěn)定、真實(shí)、可靠，可遠(yuǎn)程控制，無需人員值守，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化傳輸。江村溝垃圾填埋場改造后的計量設(shè)施圖如圖5所示。

3? 結(jié)語

準(zhǔn)確的滲濾液計量對填埋場的設(shè)計、正常運(yùn)行以及安全穩(wěn)定有著重要的意義。滲濾液具有沉淀物量和泡沫量大等特點(diǎn)，超聲波液位計計量會導(dǎo)致測量誤差大。通過沉淀池中部進(jìn)水、加擋墻、旁通磁致遙感水位計計量等設(shè)計，解決了超聲波液位計計量不準(zhǔn)確的弊端。對于其他山谷型填埋場，可在本文設(shè)計方案的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境、現(xiàn)場空間條件等因素進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，提高滲濾液計量的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]耿廣晉，鄭爽英.垃圾滲濾液產(chǎn)量預(yù)測[J].水資源與水工程學(xué)報，2009，20（2）：95-99.

[2]錢磊，沈磊，柯瀚.填埋場滲濾液水位的形成及增長規(guī)律分析[J].安全與環(huán)境學(xué)報，2013，13（1）：88-92.

[3]沈磊.城市固體廢棄物填埋場滲濾液水位及邊坡穩(wěn)定分析[D].浙江大學(xué)，2011.

[4]蘭吉武，詹良通，李育超，等.填埋垃圾初始含水率對滲濾液產(chǎn)量的影響及修正滲濾液產(chǎn)量計算公式[J].環(huán)境科學(xué)，2012，33（4）：1389-1396.

[5]秦光武.垃圾滲濾液簡介及處理技術(shù)[J].廣東化工，2018，45（17）：144，153.

[6]周羽.垃圾滲濾液曝氣池中泡沫的產(chǎn)生及控制[J].化工設(shè)計通訊，2017，43（4）：227-228.