王浩文 邵靖邦 徐 濤

（武漢景弘生態(tài)環(huán)境股份有限公司，湖北 武漢 430061）

好氧生態(tài)修復(fù)技術(shù)是把垃圾填埋場建設(shè)成為一個巨大的好氧生物反應(yīng)器，好氧條件下通過微生物加速垃圾生物降解的成套治理技術(shù)。其基本原理是將垃圾填埋場視為一個巨大的“容器”，在填埋堆體中埋設(shè)注氣井、注液井和排氣井，使用高壓風(fēng)機將新鮮空氣加壓后通過管道和注氣井注入垃圾深處，并把堆體中的二氧化碳等填埋氣體抽出[1]。同時，監(jiān)控反應(yīng)堆體溫度與垃圾氣體成分，將收集的滲瀝液和其它液體回注至垃圾堆體，激活垃圾中的微生物再生，以此營造一個比較理想的有氧環(huán)境，使好氧微生物反應(yīng)達到最佳狀態(tài)，從而加速垃圾場場地穩(wěn)定[2]。

與傳統(tǒng)厭氧狀態(tài)相比，快速穩(wěn)定化技術(shù)的最大優(yōu)勢是治理周期短，在2～4 年內(nèi)即可實現(xiàn)填埋場地的穩(wěn)定化目標。此外，通過垃圾滲瀝液回灌技術(shù)，溫度、濕度及氣體成分監(jiān)控技術(shù)的運用，好氧修復(fù)后的填埋場可以達到《生活垃圾填埋場穩(wěn)定化場地利用技術(shù)要求》中的規(guī)定利用標準。該技術(shù)在國際上相對成熟，在美國、德國、意大利等國已成功應(yīng)用。但在我國的研究起步較晚，首個實例是北京黑石頭消納場[3-4]，以及全國目前最大的垃圾填埋場好氧生態(tài)修復(fù)項目，即武漢金口垃圾填埋場好氧生態(tài)修復(fù)工程[5]。

好氧修復(fù)技術(shù)在工程運用中，具有很多限制條件及影響因素，例如垃圾堆體的溫度、濕度、堆體的滲濾液水位[6]等，本研究主要針對堆體滲濾液水位變化對好氧技術(shù)的影響，來說明該技術(shù)在高滲濾液水位垃圾填埋場的適用性。

1 工程案例

1.1 案例一

案例一是安新縣留村垃圾填埋場好氧生態(tài)修復(fù)項目，該項目位于安新鎮(zhèn)留村安新縣實驗中學(xué)西北面，占地面積67 畝，垃圾堆體面積45 畝，垃圾平均深度6 米，總垃圾堆放量約25 萬立方米，項目于2016 年3 月4 日正式開工建設(shè)，2019 年12 月18日完成該項目的治理運行驗收。工程采取好氧生態(tài)修復(fù)工藝，修復(fù)周期24 個月。修復(fù)目標為主要指標均達到國家標準《生活垃圾填埋場穩(wěn)定化場地利用技術(shù)要求》（GB/T25179-2010）中表1 規(guī)定的中度利用指標。

該項目主要工程內(nèi)容有：

（1）建井工程：抽氣井29 個、注氣井35 個、監(jiān)測井9 個和滲濾液收集井5 個；

（2）管道安裝約6000m；

（3）覆土工布完成約10000m2；

（4）現(xiàn)場土方覆蓋、回填約25000m3；

（5）管理房一座；

（6）設(shè)備安裝約40 臺（套）；

（7）好氧修復(fù)運行18 個月。

項目運行從2018 年5 月21 日開始，截止到2019 年12 月15 日，連續(xù)運行18 個月，累計540 天，12,960 小時。為保證快速達到治理效果，設(shè)備前期均滿負荷運行，后期運行負荷適當降低。累計注入空氣25,920,000 立方米，滲濾液回灌4,800 立方米，滲濾液收集約4,800 立方米。

在項目運行過程中分三個階段對垃圾堆體進行檢測，主要包括CH4，有機質(zhì)含量及堆體沉降量。定時對堆體滲濾液水位進行監(jiān)測。

1.2 案例二

案例二為武漢岱山垃圾填埋場好氧生態(tài)修復(fù)工程，項目位于武漢江岸區(qū)岱山街岱山村，位于武漢城區(qū)東北面，漢黃路與堤邊路交叉路口附近，張公堤外，毗鄰府河與三環(huán)線，本工程修復(fù)范圍占地面積為4.1 萬平方米（60.84 畝），其中好氧管理區(qū)面積2.15 畝，治理垃圾量79.5 萬立方米。項目于2017 年9 月份正式開工，2019 年4 月份建設(shè)運行驗收，目前正處于運行階段。修復(fù)治理完畢后擬作為環(huán)衛(wèi)基礎(chǔ)設(shè)施用地加以利用，主要考慮生態(tài)修復(fù)治理后填埋垃圾有機質(zhì)含量、滲濾液、填埋氣體甲烷濃度（CH4）、堆體沉降等指標達到《生活垃圾填埋場穩(wěn)定化場地利用技術(shù)要求》（GB/T25179-2010）中規(guī)定的高度利用標準要求。

該項目主要工程內(nèi)容包括：

（1）建井工程：抽氣井181 個、注氣井163 個、監(jiān)測井17 個和滲濾液收集井17 個；

（2）管道安裝約13000m；

（3）調(diào)節(jié)池一座；

（4）現(xiàn)場土方覆蓋、回填約44900m3；

（5）管理房一座；

（6）設(shè)備安裝約213 臺（套）；

（7）好氧修復(fù)運行15 個月。項目于2019 年10 月1 日正式開始運行，目前正處于運行階段，已運行了10 個多月。

項目分階段運行，并對每個階段進行檢測，主要包括CH4，有機質(zhì)含量及堆體沉降量。定時對堆體滲濾液水位進行監(jiān)測。

2 結(jié)果與討論

2.1 滲濾液水位監(jiān)測結(jié)果

2.1.1 安新項目滲濾液水位

安新垃圾填埋場東側(cè)有一水塘，與垃圾填埋場僅一堤之隔，在填埋時期，兩邊水系連通，導(dǎo)致填埋場垃圾長期浸泡在水下，垃圾滲濾液含量較大，項目建設(shè)后采取大量措施逐步降低水位，但由于地勢低洼，依然有較高的滲濾液水位，項目運行階段分別于2018 年12 月及2019 年8 月對堆體的滲濾液水位進行測量統(tǒng)計，見下表：

從圖1 來看，填埋場滲濾液水位相對較高，且隨季節(jié)變化，雨季較高，平均在3 米以上，達到了填埋場一半的深度，枯水季節(jié)水位有所下降，但依然在2 米以上，占總深度的三分之一。

圖1 安新項目滲濾液水位對比圖

2.1.2 岱山項目滲濾液水位

項目位于武漢江岸區(qū)岱山街岱山村，位于武漢城區(qū)東北面，漢黃路與堤邊路交叉路口附近，張公堤外，毗鄰府河。項目建設(shè)初期，填埋場周邊及頂部均未做防滲處置，導(dǎo)致堆體內(nèi)滲濾液含量較高，2017 年開始整治以后實施了好氧修復(fù)及滲濾液處理，逐步減少堆體滲濾液含量。

項目建成后多次對滲濾液水位進行監(jiān)測，見表2：

表2 垃圾堆體滲濾液水位圖

從圖2 來看，岱山垃圾填埋場滲濾液水位趨于5 米以上，約占總深度的三分之一，季節(jié)變化性不大，可能與項目的封場效果較好有關(guān)。

圖2 岱山項目滲濾液水位對比圖

2.2 分層垃圾有機質(zhì)含量

2.2.1 安新項目有機質(zhì)含量

分別于2016 年4 月23 日、2019 年1 月23 日、2019 年7 月18 日及2018 年11 月11 日對安新縣留村垃圾填埋場好氧修復(fù)區(qū)域進行了垃圾有機質(zhì)樣品采集。分別進行分析檢測，單次采樣總數(shù)30 個，樣品數(shù)量和分布符合國家標準要求。

根據(jù)第三方公司北京新奧環(huán)標理化分析測試中心檢測結(jié)果，經(jīng)過好氧修復(fù)運行，垃圾填埋場中垃圾的有機質(zhì)含量明顯下降。從趨勢上分析，垃圾有機質(zhì)含量變化有明顯下降趨勢。上層垃圾下降趨勢明顯大于下層垃圾，且隨時間推移差距逐漸加大，偏離指數(shù)逐漸加大，分別為4.18%、6.58%、9.31%，見表3、圖3。

表3 安新項目垃圾分層有機質(zhì)含量

圖3 垃圾有機質(zhì)降解趨勢對比圖

2.2.2 岱山項目有機質(zhì)含量

岱山項目目前運行了10 個多月，于2020 年10 月份進行了第一階段的運行檢測，對好氧區(qū)全區(qū)域進行分層檢測，按不同深度分別取上、中、下三層，16 個取樣點，共計48 個樣，，樣品數(shù)量和分布符合國家標準要求。

第三方公司北京新奧環(huán)標理化分析測試中心對樣品進行了有機質(zhì)的檢測，從結(jié)果來看，岱山項目垃圾有機質(zhì)在經(jīng)過好氧處理以后，降解效果呈現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象，有機質(zhì)降解量上層依次大于下層，上、中、下層有機質(zhì)含量（均值）分別為：8.47%、12.06%、12.96%，見表4。

表4 岱山項目垃圾分層有機質(zhì)含量

3 結(jié)論

3.1 從安新項目的結(jié)果表明，垃圾填埋場在有滲濾液存在和沒有滲濾液的存在的情況下均能進行好氧反應(yīng)，下降趨勢明顯。

3.2 從安新及岱山兩個項目來看，垃圾填埋場的滲濾液水位對堆體的好氧反應(yīng)有明顯的影響。在有滲濾液情況下和沒有滲濾液的情況下，好氧反應(yīng)具有明顯分層現(xiàn)象，安新項目上層垃圾下降趨勢明顯大于下層垃圾，且隨時間推移差距逐漸加大，偏離指數(shù)逐漸加大，分別為4.18%、6.58%、9.31%。同樣，岱山項目一階段的檢測結(jié)果表明，堆體在有滲濾存在的情況下，好氧反應(yīng)的有機質(zhì)含量同樣存在分層現(xiàn)象，上、中、下層有機質(zhì)含量（均值）分別為：8.47%、12.06%、12.96%。