杭州市城乡建设设计院股份有限公司 浙江杭州 310004
摘要:浙江东南某市沿海地区一大型滩涂填埋场,占地面积约307亩,为早年建设简易垃圾填埋场,未建设防渗系统,2018年停止接收垃圾后,仅在堆体表面进行覆土处理。该填埋场的存在对周边环境存在较大的污染风险和安全隐患。为促进生态恢复,减少渗滤液产生量,解决堆体表面雨污混流及无填埋气体导排设施等问题,本文提出对大型滩涂填埋场整体环境整治的设计创新思路,阐述了结合滩涂环境的环境整治的设计内容,为滩涂型简易垃圾填埋场环境整治提供示范实例和借鉴意义。
关键词:滩涂型填埋场;简易垃圾填埋场;大型;环境整治;封场
1.项目建设背景
本填埋场位于浙江东南某市沿海地区,距离东海仅4公里,为滩涂型填埋场,场占地面积约307亩(约20.5万m2)。本填埋场建设未建设任何防渗系统,为初期简易垃圾填埋场,服务时间为2003年至2018年。经环境本地调查,该场服务期间共填埋垃圾121.5万m3。根据《生活垃圾填埋场封场工程项目建设标准》(建标140-2010),本填埋场封场工程是属于建设规模分类Ⅰ的大型封场治理工程。
根据现场勘察和环境本底调查的结果显示,本填埋场为简易型填埋场,目前无防渗系统(含水平和垂直)、无地下水导排系统、无填埋气导排和处理系统、无滲滤液导排。因此填埋场现状垃圾滲滤液泄露严重,东西两侧填埋场与道路交界面蓄积了大量的渗滤液,己对底部及周边土壤和水体造成污染,且风险不断増大。因此,迫切需要展开生态化封场治理工程。
2.封场生态修复设计
2.1 本项目设计技术关键点
封场治理工程是一项系统工程,建设过程涉及面广、牵涉范围大、建设难度高。根据本场实际情况,本次封场设计有以下几个技术关键点:
(1)解决填埋场堆体较高、垃圾存量较大问题。本填埋场堆体较高,最高处标高达15.00m,库区垃圾量较多,总方量为121.5万m3。局部坡度陡于1:1,存在严重失稳滑移风险。设计需考虑在符合规范封场坡度的基础上进行堆体整形。通过合理设置堆体封场形状及坡度,实现垃圾填挖方平衡,做到垃圾不外运。
(2)因地制宜、实用性和经济性并举确定防渗结构。本填埋场库区底部及边坡未做任何防渗措施,现场踏勘可看到局部堆体边坡渗滤液外溢,对周边水土环境存在较严重污染。设计需采取有效防渗措施控制现状堆体渗滤液扩散。
(3)规划渗滤液导排及雨污分流路径。现状填埋堆体未铺设覆盖层,雨水入侵易显著增加堆体内渗滤液水位高度,进而影响堆体稳定性。应采取相应工程措施,有序规划液气导排及雨污分流路径。
(4)气体导排,建立填埋气体导排及处置系统。填埋场内填埋气无序扩散易污染周边大气环境,严重情况下会引起爆炸,现状填埋场并无设置填埋气体收集及处理设施,存在安全隐患。设计按照规范间距新增主动导气石笼井,设置火炬燃烧系统,对填埋气进行收集和处理。
(5)兼顾填埋场特殊性和便于养护,合理选择生态修复植物。根据场地的特殊环境及经济生态要求,需要选择抗性强、耐盐碱、能吸收有害气体及截留水流能力强,并具有一定观赏价值和经济价值的植物。并结合当地生态规划和开发规划,按照该区域的功能性进行不同的绿化设计。
2.2具体封场设计
(1)堆体整形
按照相关规范拟对堆体侧坡进行放坡,放坡后坡度≤1:3,高差每5米设置一个3米宽的堆体中间平台。
(2)封场结构层设计
经比较后,确定本项目封场覆盖与防渗系统结构层从上至下为:
◎绿化土层厚50cm
◎排水层,三肋土工复合排水网,网芯厚δ=6.0mm
◎1.0mm厚单糙面LLDPE膜,防渗层
◎排气层,三肋土工复合排水网,网芯厚δ=6.0mm
◎整治后的垃圾堆体
(3)渗滤液导排收集和储存设计
根据《生活垃圾卫生填埋处理技术规范》(GB50869-2013),并结合本填埋场实际情况,计算得本场封场后近期渗滤液产量约为100m3/d。
现状堆体渗滤液淤积现象严重,且有多处垃圾渗滤液在垃圾堆体表面漫流。设计考虑在堆体四周坡脚处设置渗滤液导排盲沟,以达到降低堆体内部渗滤液水位的目的。
同时,利用现状地形做防渗后形成调节池,设计调节池有效容积12800m3,可容纳约120天渗滤液量。调节池的水平防渗系统采用双层HDPE土工膜防渗系统,封闭系统采用HDPE膜覆盖并设有导气系统。
(4)填埋气体导排设计
设计采用在垃圾堆体上设置导气石笼井进行填埋气体导排,梅花状分布在填埋堆体中。导气石笼井平面间隔不大于50m,边缘不大于25米。并设置一火炬焚烧系统,通过HDPE集气管道将填埋气收集后进行焚烧处置。
(5)雨污分流设计
根据本填埋场的汇水面积,由《生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》及城市防洪中东南沿海数据计算设计沿库区边界设置排水沟,确定环库排水沟尺寸为1.0m×1.0m,结构为钢筋混凝土。同时在堆体整形后的中间平台设置平台排水沟,尺寸为0.5m×0.7m,结构为C20素砼。
(6)垂直防渗设计
鉴于该工程环境等级要求较高,填埋场防渗效益尤其重要。综合相关因素分析,考虑场区施工条件,设计本工程西侧和南北两侧采用深层搅拌桩防渗墙作为防渗处理方案,该段防渗帷幕水平总长为1400m;东侧采用高压旋喷桩防渗墙作为防渗处理方案,该段防渗帷幕水平总长度为800m,防渗帷幕平均深度约为12.0m。
(7)绿化及生态恢复
生态恢复所用的植物类型选择浅根系的灌木和草本植物,以保证封场防渗膜不受损害。植物类型适合填埋场环境并与填埋场周边的植物类型相似的植物。根据本填埋场实际情况,最终确定封场初期绿化宜选择根浅的对NH3、SO2、HCl、H2S等有抗性植物,建议封场绿化为矮生百慕大混播黑麦草,25g/m2,混播比例1:1。
3.生态化封场治理的意义
由于早起建设、运营不规范,简易填埋场大多同时存在堆体内渗滤液
水位高、无填埋气导排设施、雨污混流、堆体失稳滑坡等问题。诸多问题会使简易垃圾填埋场成为当地环境污染一个很大的污染源。简易垃圾填埋场的生态化封场治理宜根据地形情况、存在主要问题、资金支持、当地环卫状况等条件因素选择技术可行、经济合理的治理方案。对简易填埋场进行生态化治理工程,可满足城市经济发展的要求,保护城市的水资源环境,做好生态建设与环境保护。经一系列环境整治措施改造后的填埋场,一改脏、乱、臭的状态,变成了生态适宜、环保绿化、与周边环境融为一体的生态化学习教育基地。
本滩涂型填埋场生态化封场治理的成功具有以下重要意义:(1)有效解决堆体失稳滑坡的威胁;(2)渗滤液的收集和处理,有效阻止了渗滤液对周围水体污染扩大;(3)填埋气的有序收集处理及最终的封场绿化、生态恢复,改善了周围居民的生活环境,是一项有意义的利民工程;(4)治为滩涂型简易垃圾填埋场的环境整治提供了学习的样本,也为其他简易垃圾填埋场的生态化封场治理提供了思路。
参考文献:
[1]生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范 CJJ 176—2012[S]
[2]生活垃圾卫生填埋场封场技术规范:GB 51220—2017[S]
[3]生活垃圾卫生填埋处理技术规范 杭州市城乡建设设计院股份有限公司 浙江杭州 310004
摘要:浙江东南某市沿海地区一大型滩涂填埋场,占地面积约307亩,为早年建设简易垃圾填埋场,未建设防渗系统,2018年停止接收垃圾后,仅在堆体表面进行覆土处理。该填埋场的存在对周边环境存在较大的污染风险和安全隐患。为促进生态恢复,减少渗滤液产生量,解决堆体表面雨污混流及无填埋气体导排设施等问题,本文提出对大型滩涂填埋场整体环境整治的设计创新思路,阐述了结合滩涂环境的环境整治的设计内容,为滩涂型简易垃圾填埋场环境整治提供示范实例和借鉴意义。
关键词:滩涂型填埋场;简易垃圾填埋场;大型;环境整治;封场
1.项目建设背景
本填埋场位于浙江东南某市沿海地区,距离东海仅4公里,为滩涂型填埋场,场占地面积约307亩(约20.5万m2)。本填埋场建设未建设任何防渗系统,为初期简易垃圾填埋场,服务时间为2003年至2018年。经环境本地调查,该场服务期间共填埋垃圾121.5万m3。根据《生活垃圾填埋场封场工程项目建设标准》(建标140-2010),本填埋场封场工程是属于建设规模分类Ⅰ的大型封场治理工程。
根据现场勘察和环境本底调查的结果显示,本填埋场为简易型填埋场,目前无防渗系统(含水平和垂直)、无地下水导排系统、无填埋气导排和处理系统、无滲滤液导排。因此填埋场现状垃圾滲滤液泄露严重,东西两侧填埋场与道路交界面蓄积了大量的渗滤液,己对底部及周边土壤和水体造成污染,且风险不断増大。因此,迫切需要展开生态化封场治理工程。
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2.封场生态修复设计
2.1 本项目设计技术关键点
封场治理工程是一项系统工程,建设过程涉及面广、牵涉范围大、建设难度高。根据本场实际情况,本次封场设计有以下几个技术关键点:
(1)解决填埋场堆体较高、垃圾存量较大问题。本填埋场堆体较高,最高处标高达15.00m,库区垃圾量较多,总方量为121.5万m3。局部坡度陡于1:1,存在严重失稳滑移风险。设计需考虑在符合规范封场坡度的基础上进行堆体整形。通过合理设置堆体封场形状及坡度,实现垃圾填挖方平衡,做到垃圾不外运。
(2)因地制宜、实用性和经济性并举确定防渗结构。本填埋场库区底部及边坡未做任何防渗措施,现场踏勘可看到局部堆体边坡渗滤液外溢,对周边水土环境存在较严重污染。设计需采取有效防渗措施控制现状堆体渗滤液扩散。
(3)规划渗滤液导排及雨污分流路径。现状填埋堆体未铺设覆盖层,雨水入侵易显著增加堆体内渗滤液水位高度,进而影响堆体稳定性。应采取相应工程措施,有序规划液气导排及雨污分流路径。
(4)气体导排,建立填埋气体导排及处置系统。填埋场内填埋气无序扩散易污染周边大气环境,严重情况下会引起爆炸,现状填埋场并无设置填埋气体收集及处理设施,存在安全隐患。设计按照规范间距新增主动导气石笼井,设置火炬燃烧系统,对填埋气进行收集和处理。
(5)兼顾填埋场特殊性和便于养护,合理选择生态修复植物。根据场地的特殊环境及经济生态要求,需要选择抗性强、耐盐碱、能吸收有害气体及截留水流能力强,并具有一定观赏价值和经济价值的植物。并结合当地生态规划和开发规划,按照该区域的功能性进行不同的绿化设计。
2.2具体封场设计
(1)堆体整形
按照相关规范拟对堆体侧坡进行放坡,放坡后坡度≤1:3,高差每5米设置一个3米宽的堆体中间平台。
(2)封场结构层设计
经比较后,确定本项目封场覆盖与防渗系统结构层从上至下为:
◎绿化土层厚50cm
◎排水层,三肋土工复合排水网,网芯厚δ=6.0mm
◎1.0mm厚单糙面LLDPE膜,防渗层
◎排气层,三肋土工复合排水网,网芯厚δ=6.0mm
◎整治后的垃圾堆体
(3)渗滤液导排收集和储存设计
根据《生活垃圾卫生填埋处理技术规范》(GB50869-2013),并结合本填埋场实际情况,计算得本场封场后近期渗滤液产量约为100m3/d。
现状堆体渗滤液淤积现象严重,且有多处垃圾渗滤液在垃圾堆体表面漫流。设计考虑在堆体四周坡脚处设置渗滤液导排盲沟,以达到降低堆体内部渗滤液水位的目的。
同时,利用现状地形做防渗后形成调节池,设计调节池有效容积12800m3,可容纳约120天渗滤液量。调节池的水平防渗系统采用双层HDPE土工膜防渗系统,封闭系统采用HDPE膜覆盖并设有导气系统。
(4)填埋气体导排设计
设计采用在垃圾堆体上设置导气石笼井进行填埋气体导排,梅花状分布在填埋堆体中。导气石笼井平面间隔不大于50m,边缘不大于25米。并设置一火炬焚烧系统,通过HDPE集气管道将填埋气收集后进行焚烧处置。
(5)雨污分流设计
根据本填埋场的汇水面积,由《生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》及城市防洪中东南沿海数据计算设计沿库区边界设置排水沟,确定环库排水沟尺寸为1.0m×1.0m,结构为钢筋混凝土。同时在堆体整形后的中间平台设置平台排水沟,尺寸为0.5m×0.7m,结构为C20素砼。
(6)垂直防渗设计
鉴于该工程环境等级要求较高,填埋场防渗效益尤其重要。综合相关因素分析,考虑场区施工条件,设计本工程西侧和南北两侧采用深层搅拌桩防渗墙作为防渗处理方案,该段防渗帷幕水平总长为1400m;东侧采用高压旋喷桩防渗墙作为防渗处理方案,该段防渗帷幕水平总长度为800m,防渗帷幕平均深度约为12.0m。
(7)绿化及生态恢复
生态恢复所用的植物类型选择浅根系的灌木和草本植物,以保证封场防渗膜不受损害。植物类型适合填埋场环境并与填埋场周边的植物类型相似的植物。根据本填埋场实际情况,最终确定封场初期绿化宜选择根浅的对NH3、SO2、HCl、H2S等有抗性植物,建议封场绿化为矮生百慕大混播黑麦草,25g/m2,混播比例1:1。
3.生态化封场治理的意义
由于早起建设、运营不规范,简易填埋场大多同时存在堆体内渗滤液
水位高、无填埋气导排设施、雨污混流、堆体失稳滑坡等问题。诸多问题会使简易垃圾填埋场成为当地环境污染一个很大的污染源。简易垃圾填埋场的生态化封场治理宜根据地形情况、存在主要问题、资金支持、当地环卫状况等条件因素选择技术可行、经济合理的治理方案。对简易填埋场进行生态化治理工程,可满足城市经济发展的要求,保护城市的水资源环境,做好生态建设与环境保护。经一系列环境整治措施改造后的填埋场,一改脏、乱、臭的状态,变成了生态适宜、环保绿化、与周边环境融为一体的生态化学习教育基地。
本滩涂型填埋场生态化封场治理的成功具有以下重要意义:(1)有效解决堆体失稳滑坡的威胁;(2)渗滤液的收集和处理,有效阻止了渗滤液对周围水体污染扩大;(3)填埋气的有序收集处理及最终的封场绿化、生态恢复,改善了周围居民的生活环境,是一项有意义的利民工程;(4)治为滩涂型简易垃圾填埋场的环境整治提供了学习的样本,也为其他简易垃圾填埋场的生态化封场治理提供了思路。
参考文献:
[1]生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范 CJJ 176—2012[S]
[2]生活垃圾卫生填埋场封场技术规范:GB 51220—2017[S]
[3]生活垃圾卫生填埋处理技术规范:GB 50869—2013[S]
[4]给水排水设计手册 第7册:城市防洪[M]1986.中国建筑工业出版社
作者简介:沈亮(1993-),杭州市城乡建设设计院股份有限公司市政一院,助理工程师,主要从事固废工程/环境卫生工程咨询、设计等工作。
:GB 50869—2013[S]
[4]给水排水设计手册 第7册:城市防洪[M]1986.中国建筑工业出版社
作者简介:沈亮(1993-),杭州市城乡建设设计院股份有限公司市政一院,助理工程师,主要从事固废工程/环境卫生工程咨询、设计等工作。