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在生活垃圾卫生填埋场工程设计中需注意的几个问题杨振沂（中国市政工程西南设计研究院）摘要：本文就生活垃圾卫生填埋场防渗系统技术规范作了一些比较说明；并对垃圾渗滤液在处理单元工程的设计中可能遇到的问题，提出了一些个人粗浅看法；此外还摘述了即将于2008年1月1日实施的国家“生活垃圾填埋场污染控制标准”征求意见稿中的一些新提法要点，供今后设计工作予以关注和考虑。关键词：防渗系统：渗滤液：预处理：调节池近年来，个人在参与四川省城市生活垃圾卫生填埋场工程项目环评审查会时，有机会间接了解到一些工程设计上的技术信息。在深感工程设计质量进步的同时，也发现了一些值得注意的问题。下面就垃圾卫生填埋场在防止垃圾渗滤液二次污染技术措施设计上，需要注意的几个问题提出一些个人看法，供研讨。不妥之处，敬请大家批评指正。1 应按国家最新发布的相关技术规范和标准调整工程设计1.1 库底人工防渗工程国外的人工防渗工程，多采用双层防渗结构。而四川地区的人工防渗结构大多是采用了HDPE膜单层防渗结构。把建设部2007年1月17日发布的 生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范（CJJ1132007）与（CJJ172004）生活垃圾卫生技术规范中的内容进行比较，有如下几点值得注意：l 过去习惯采用的二布一膜防渗结构模式，已变为一布一膜。取消了膜下的土工布垫层。并将非织造土工布的规格从300g/m2提高到600g/m2。l 膜下的粘土保护层厚度由原来应大于100cm调整为应大于75cm。其粘土的压实渗透系数K值从不应大于1.0*10-5cm/s调整为不应大于1.0*10-7cm/s。l 把地下水收集导排系统的位置从原来基础层之上调整到基础层之下。1.2 有关GB168891997生活垃圾填埋场污染控制标准的征求意见修改稿中值得关注的新提法最近国家环境保护总局在网上发布了有关GB168891997生活垃圾填埋场污染控制标准的征求意见修改稿，并拟在2008.1.1日实施。从这份修改稿中，我们不难解读出如下重要的信息，它们将影响今后卫生填埋场的工程设计，值得予以重视。l 该标准多处特别强调了工程项目环境影响评价工作的重要性。l 调节池设计容积应保证在当地 100年一遇暴雨强度条件下渗滤液的贮存和其他事故条件下可能产生污染水量的贮存要求。l 生活垃圾卫生填埋场应设置衬层渗滤液检测系统；需确保渗滤液导排系统在填埋场的运行期内衬层上的渗滤液深度不大于30cm。l 生活垃圾填埋场应实行雨污分流，并明确在雨水渠排水系统中，包含了要排出库区未填埋区域内未与生活垃圾接触的雨水。l 在卫生填埋场周边应建封闭的围墙和防飞扬设施，在填埋区四周设安全防护设施及防火隔离带。绿化隔离带的宽度不应小于10m。l 生活污水厂污泥经处理后其含水率应小于50%，方可以进入生活垃圾填埋场处置。l 垃圾渗滤液的处理标准更加严格（标准分为一般地区和环境敏感地区二大类）对敏感区其出水COD值为60mg/l; BOD为20mg/l；TN=20mg/l；NH3-N=8mg/l；TP=1.5mg/l 。l 监测井设置个数由3个增加到5个，要求设置自动监测设备和联网监控措施。2 垃圾渗滤液的设计规模和调节池容积的确定2.1 垃圾渗滤液的设计规模垃圾渗滤液产生量的估算方法主要有两大类。一是水量平衡法；一是经验公式法。在四川地区，普遍采用的是经验公式法，即：Q=CIA, 其中Q为渗滤液产生量，C为径流系数，I为年平均降雨量,A为填埋场的表面积。在年平均降雨量在1000mm上下,年蒸发量又小于降雨量的地区，其C值一般选用0.5。在个别工程设计中，对垃圾填埋场渗滤液产生量计算，存在如下几个方面的问题，值得研讨：(1) 在一些年平均降雨量和蒸发量均较大并且其年平均蒸发量又大于年平均降雨量的地区，在利用经验公式时不仅考虑了蒸发量对C值的取舍影响，而且还在I值的选择上又进一步考虑了降雨量与蒸发量二者的差值。在上述双重因素影响下，使得渗滤液产生量计算值出奇的偏低是不恰当的，其结果将会给渗滤液处理带来风险。(2) 有个别工程在新建填埋场的渗滤液产生量计算时，特假定了一定比例的已填埋区面积进行计算，从而来达到减少渗滤液处理厂的建设规模的目的是不合适的。在新建工程中，填埋场本身正处于建设期，假设的已填埋区是不存在的，因此不适用Q=I（C1A1+C2A2）的计算公式。2.2 垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液调节池容积确定以往对调节池容积的确定都是采取制表方式进行。即先根据一年逐月的月平均雨量，计算出各月的渗滤液产生量，并将它与当月的渗滤液处理量进行比较，判定其盈亏量。再把连续雨季月份未处理完的渗滤液量的总和，作为调节池的建设容积。对于调节池的建设，有库外、库内和库外相结合的两种方式。后者是充分利用了垃圾本身吸水性和垃圾孔隙贮水功能而采纳的。作为后者，建议应在技术经济比较基础上，确定合理的库内和库外调节容积比例为宜。这方面的内容在工程设计中较难看到。此外，在当前调节池的设计中，普遍忽略的一个问题是在发生强暴雨情况下，它产生的渗滤液量对调节池容积合理性的校核工作。近几年来，四川某些地区连续三年均发生了百年一遇的强降雨过程的事实说明，该问题值得设计工作者的高度重视。否则渗滤液从调节池大量溢出的风险将不时发生，并非骇人听闻。2.3 作好垃圾卫生填埋场雨污分流工作，尽量减少垃圾渗滤液处理量非常重要。作好垃圾卫生填埋场雨污分流一直是垃圾卫生填埋场工程设计的关键点，其主要的技术手段有三类：l 做好库区周边和中间截洪沟的工程设计和确保施工质量。l 在蒸发量大于降雨量的地区，可以积极采用渗滤液循环回灌措施，借此减少垃圾渗滤液处理量和浓度。在采用此法时，除了需合理设计渗液回灌系统，使之适应垃圾填埋高度的不同变化外，还需调整垃圾填埋堆体的结构以保证渗滤液至上而下的渗流通道。l 将库内未填埋垃圾区的雨水，通过矮坝拦截和库内排水系统，直接排到垃圾坝外。该方法在国外运用较广泛，国内某些专著也有所推荐采用。在世行乐山垃圾卫生填埋场项目设计中，英国咨询公司特推荐了该种排出雨水方式并进行了具体设计。3 垃圾渗滤液的处理众所周知，由于垃圾本身成份的复杂性，其衍生而来的垃圾渗滤液具有高污染浓度，高氨氮，高色度的特性；再加上随着填埋周期的变化，而造成水质成份的波动，将给其治理达标工作带来更深层次的难度。下面就其处理三种方式，谈一谈个人看法：3.1 引入城市污水处理厂一并综合处理的方式近些年来，由于四川地区的城市环保基础工程建设的不断发展，给垃圾渗滤液送往城市污水厂进行综合处理的可能性创造了良好机会，从而使垃圾渗滤液处理的难题，得到了较合理的解决。目前在一些工程设计中，城市垃圾卫生填埋场和生活污水处理厂两者的协调关系比较融洽，相互解决各自存在的环境污染问题，取得了可喜的进展，但依然还有些问题值得注意，分述如下：l 关于垃圾渗滤液进入城市污水厂之前的预处理工艺路线的选择根据有关资料报导，渗滤液进入城市污水厂的前提条件有二，一是加入量应小于城市污水总量的0.5%；二是渗滤液带来的负荷增加应控制在10%以下。为了尽量减少渗滤液进入对城市污水厂运行效果的影响，最近几年在工程设计中，对渗滤液进入城市污水厂提出了预处理的要求，按照综合排放三级标准执行，这是完全必要的。但从个人看到的一些预处理工艺流程而言，深感它们均过于简单，基本上是采用厌氧+混凝沉淀和厌氧+生化二级串联流程。若从新建渗滤液的水质浓度判断，上述流程均不可能满足出水三级排标要求。因此，若要真正实现三级排放要求，建议采用厌氧+化学絮凝+生化三级串联工艺为宜。而且厌氧停留时间也必须考虑较长才行。此外，由于目前城市污水的出水指标已要求按一级A标执行，其中NH3-N和TP指标要求甚高。因此，在垃圾渗滤液进入城市污水厂后，若它会影响城市污水厂的总N、NH3-N达标要求时，则在垃圾渗滤液预处理工艺中是否要增加氨氮去除单元，也是值得考虑的。为了保证渗滤液能均匀进入城市污水厂，在城市污水厂内考虑一定垃圾渗滤液的调节措施是必要的。同样在垃圾填埋场划出一定填埋区作为城市污泥的填埋场地也有必要，以避免它与城市垃圾混填造成的滑坡问题。3.2 垃圾渗滤液单独处理排放在某些城市由于某种客观因素无法实现合并处理，此时垃圾渗滤液需进行单独处理达标排放。近一些年来，采用厌氧+MBR生物反应器+纳滤膜法串联工艺已取得工程成功经验，尽管单方工程投资较贵，但对于达标保证是可靠的，因此也不失是一个较佳的工艺选择。3.3 关于垃圾渗滤液零排放问题最近有个别年平均蒸发量为年平均降雨量(10001200mm)1.82.0倍的地区建设垃圾卫生填埋场工程的例子。在垃圾渗滤液处理工艺中，它们选择了以渗滤液循环回灌方式，预期实现零排放。在蒸发量大于降雨量的地方，选择渗滤液回灌处理方式，无疑是一种最经济实用的选择。但对其零排放的提法，还是值得认真加以研讨。l 首先应该正确分析从气象部门取得的年蒸发量资料与实际填埋场真实发生蒸发量的差别。一些专家曾多次指出：气象部门的蒸发量是由小型表面蒸发皿得到的，它与大型水面蒸发有差距（大概是70%）；此外，大型水面蒸发量与陆面蒸发量也有差距（大概是70%），两者差距结合起来近乎是0.5的系数。因此，由此推断的蒸发量与降雨量的实际比例关系应是1：1，而非2：1。l 其次，垃圾卫生填埋场形成有利于蒸发垃圾表面是需要工作时间作保证的。再加上为了保证正常填埋作业，也不能在所有作业面上实现回灌。因此要通过蒸发来实现零排放的必然条件是蒸发面积要足够大，这显然在填埋场开始运作的一段相当长的时间内是办不到的。因此，理论上的零排放是不能令人信服的。l 再次：在渗滤液回灌过程中，存在渗滤液下渗返回调节池的过程。因此，为了保证垃圾表面处于高含水率状态以利于蒸发水量，回灌过程必须连续，但这种操作条件在实践中是难以保证的。综上所述 在年平均蒸发量大于降雨量的有利条件下，采用回灌方式作为渗滤液的一种有效的处置方式是可行的。但只有在严格做好填埋场雨污分流，特别是非填埋区雨水清污分流措施和考虑有足够大调节容积的前提下，才能实现渗滤液不外排的目的。此外采用喷洒方式进行