北方大型垃圾填埋場“路堤結(jié)合”填埋工藝
垃圾衛(wèi)生填埋是我國南北方城市都廣泛采用的垃圾處置方式。北方雨季降水集中，滲瀝液和雨水不能分流，導(dǎo)致滲瀝液產(chǎn)生量過大、濃度變化大；填埋區(qū)道路松軟車輛難以行駛；滯留填埋區(qū)表面的滲瀝液產(chǎn)生惡臭、滋生蚊蠅，引發(fā)環(huán)境衛(wèi)生問題。如果不加強填埋場的工藝管理和技術(shù)創(chuàng)新，這些問題不但會影響填埋場正常運行，不能實現(xiàn)真正衛(wèi)生填埋，而且還會加大填埋場運行成本。
1“路堤結(jié)合”填埋工藝
1.1分區(qū)填埋
分區(qū)填埋即將填埋場分成若干區(qū)域，再根據(jù)計劃按區(qū)域進行填埋。每個分區(qū)可以分成若干單元，每個單元通常作為某一作業(yè)期(通常1d)的填埋量。填埋單元完成后，覆蓋2030ca的黏土并壓實。封閉的分區(qū)有利于清污分流，減少滲瀝液的產(chǎn)生。
1.2“路堤結(jié)合”
“ 路堤結(jié)合”工藝可用16個字概括：“垃圾作基、筑堤為路、以路分區(qū)、兼作平臺”。分區(qū)堤壩與臨時道路相結(jié)合，利用含水量小的非雨季垃圾修建堤壩(以下稱路堤)，作為填埋區(qū)道路和雨季工作平臺；雨季垃圾含水量大，填埋區(qū)卸車?yán)щy，可以在渣土路面或鋼板路箱上向填埋分區(qū)單元內(nèi)卸車，壓實機或推土機可在分區(qū)單元內(nèi)作業(yè)。路堤起到隔離作業(yè)單元區(qū)與非作業(yè)單元區(qū)的作用，實現(xiàn)清污分流，減少滲瀝液產(chǎn)生量；下一次重新分區(qū)時，路堤在原來基礎(chǔ)上繼續(xù)加高，可以減少垃圾沉降引起的道路塌陷，保證雨季車輛通行。
2填埋工藝實例
2.1作業(yè)平臺(路堤)的修建
以北京阿蘇衛(wèi)垃圾衛(wèi)生填埋場為例，首先，根據(jù)每年的垃圾量在填埋區(qū)域規(guī)劃若干平行的路堤，如圖1中A—B、C—D、E—F所示，長箭頭為車輛行駛路線，短箭頭為垃圾傾卸和推填方向。路堤可根據(jù)每年的垃圾量和場區(qū)現(xiàn)狀修建1條或多條，第1條路堤可以與填埋區(qū)邊堤合圍。形成的庫區(qū)作為一個填埋分區(qū)，以后每年再修建的路堤與上年修建的路堤合圍成新的填埋分區(qū)；當(dāng)這層平臺所有分區(qū)都填埋完畢，可以在原來分區(qū)的基礎(chǔ)上重新分區(qū)，但路堤修建的位置永遠(yuǎn)不變，直至封場。圖1中A—B、C—D等路堤的長、寬、高和路堤的相互間隔根據(jù)雨季和非雨季的垃圾量確定，路堤的寬度應(yīng)能保證作業(yè)車輛轉(zhuǎn)彎或調(diào)頭。非雨季的垃圾由于濕度小，經(jīng)壓實后沉降較少，用來修路堤，路堤形成的分區(qū)用來填埋濕度較大的雨季垃圾。
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圖1填埋區(qū)路堤規(guī)劃示意
非雨季垃圾推平壓實主要靠寶馬壓實機，表層50cm以上密度平均達(dá)到0.9～1.1t／m3。雨季垃圾推平壓實主要靠220型推土機，壓實密度平均達(dá)到 0.7～0.9t／m3。北京型阿蘇衛(wèi)垃圾衛(wèi)生填埋場年平均填埋垃圾60萬t，雨季垃圾約為25萬t，需要庫容31.3萬m3；非雨季垃圾35萬t，需要庫容35萬m3。
如圖2所示，整個路堤分兩層填埋，兩端到中心的坡度設(shè)定為1％，路面寬度20m，底部寬度40m，高度4m。考慮到車輛行走引起沉降，填埋時高出設(shè)計值1m。在雨季，推土機攤平垃圾比較經(jīng)濟的距離是50m，所修路堤距填埋場邊堤100m，雨季垃圾25萬t需要修建寬100m、深4m、824m的分區(qū)。非雨季垃圾35萬t可以修建路堤2300m，完全滿足需要。路堤內(nèi)側(cè)坡度1:1，外側(cè)坡度1:3，以黏土等覆蓋材料壓實。內(nèi)側(cè)暫時暴露面以HDPE膜或其他簡易材料臨時覆蓋。路堤路面覆蓋50cm建筑渣土，根據(jù)作業(yè)平臺大小，需要渣土23000m3。這些渣土在下一次路堤加高時需要取走以重復(fù)使用。根據(jù)填埋場經(jīng)濟條件，渣土上可以再鋪設(shè)鋼板路箱便于大噸位車輛通過。鋼板路箱由上海老港垃圾填埋場首先使用，后經(jīng)過北京阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場改良，成為最近幾年國內(nèi)諸多填埋場解決雨季作業(yè)區(qū)行車的主要手段。
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圖2路堤剖面示意
填埋分區(qū)內(nèi)可以再劃分若干填埋單元，填埋單元的庫容可填埋1—2d的垃圾，單元之間也可以路堤間隔，修建方式和分區(qū)路堤一樣，但可以不考慮車輛行駛。如圖1中G—H、J—K所示。
2.2填埋
利用非雨季垃圾建筑路堤時，壓實機采用上推法壓實，保證路堤的壓實密度達(dá)到設(shè)計要求，每攤鋪40～50cm厚垃圾來回各壓實一次，達(dá)到2m高度后再進行下一層作業(yè)，使路堤最終達(dá)到設(shè)計高度。
雨季垃圾采用下推法攤鋪壓實。由于在雨季車輛不能進入單元分區(qū)，只能從路堤(作業(yè)平臺)直接傾卸，利用推土機將垃圾送到單元內(nèi)。垃圾推平壓實保證有一定的坡度，使填埋單元與路堤平行的中心連線為最低點，保證雨水不會回流到路堤泡軟路基。分區(qū)內(nèi)整體高度要低于路堤，填埋中產(chǎn)生的滲瀝液或污染的雨水留在分區(qū)內(nèi)等待處理，不能進入非填埋區(qū)域。
垃圾轉(zhuǎn)運車輛與運輸覆蓋材料的車輛，必須在路堤上行走，不得隨意穿行填埋區(qū)，保證場區(qū)平整，便于排水。路堤形成后，推土機一般情況下只允許在單元內(nèi)作業(yè)，不得在路堤渣土或鋼板上行走，以免損壞機械或破壞路面。
2.3覆蓋層
垃圾覆蓋根據(jù)垃圾轉(zhuǎn)運和填埋情況，一般分為早、晚兩個班次，分別在兩個填埋單元交替進行，互不影響。垃圾填埋前要清走填埋單元的覆蓋土，這樣既能節(jié)約庫容又可以避免由于覆蓋土導(dǎo)致滲瀝液下滲困難；路堤修建前渣土同樣要清到一邊，以便反復(fù)利用，鋼板路箱在修建路堤時需要及時清理保養(yǎng)。
填埋單元擴展時，頂部和斜坡都需覆蓋。每日覆蓋主要是控制輕質(zhì)垃圾不被風(fēng)吹走，以及避免大量降水進入填埋區(qū)，并減少臭味。覆蓋層材料除采用黏土外，還可以采用其它覆蓋材料。如可以降解的聚乙烯環(huán)保覆蓋薄膜或可以多次使用的HDPE膜。采用薄膜作為覆蓋材料，可以減少黏土的使用量，增大垃圾填埋場的有效填埋容量，減少運輸工作量；由于HDPE膜滲透系數(shù)遠(yuǎn)低于壓實黏土，采用膜覆蓋能有效地增加地表徑流，減少滲瀝液的產(chǎn)生，還能有效滅蠅。上海老港處置場的研究表明，用 0.5HDPE膜覆蓋滅蠅，比藥物滅蠅可節(jié)省開支0.27元／m2。
2.4滲瀝液及雨水導(dǎo)排
一般情況下，填埋單元內(nèi)被污染的降水形成滲瀝液可以留在分區(qū)內(nèi)，這樣有利于加快填埋場的穩(wěn)定，同時也可以通過填埋場消減大部分有機物。如遇強降水天氣，填埋單元內(nèi)積水很多，影響到垃圾填埋，滲瀝液有可能逸出填埋單元，污染非作業(yè)區(qū)。這時需要用泵將這些滲瀝液抽到附近的收集系統(tǒng)。由于填埋單元內(nèi)有大量漂浮物，所有水泵需要加格柵防堵。
進入雨季后，非作業(yè)區(qū)收集的雨水一般沒有污染，可以形成地表徑流，通過臨時溝渠直接排放到雨水邊溝。非作業(yè)區(qū)覆蓋土經(jīng)過壓實后再遇降雨會形成一層防滲良好的致密層。水分的入滲過程主要受控于這一層的土壤特性，而與下層土壤性狀基本無關(guān)，即在表層形成了入滲的控制剖面，使水分入滲受阻。為防止這層致密防水層遭到破壞，非作業(yè)區(qū)除路堤以外嚴(yán)禁行車。由于雨水大部分被排走，所以填埋場形成的滲瀝液會大大減少。
3環(huán)境、經(jīng)濟效益分析
垃圾填埋場采用路堤結(jié)合工藝，分區(qū)規(guī)劃簡單明了，可形成良好的場區(qū)道路和作業(yè)平臺，使工作環(huán)境得到改善。雨季機械磨損、車輛拋錨率降低，滲瀝液可減少50％以上，降低了填埋場環(huán)境風(fēng)險和運行成本。
根據(jù)路堤結(jié)合工藝，要及時清除覆蓋土或采用其他覆蓋材料代替，使覆蓋層與垃圾厚度之比小于傳統(tǒng)填埋場l:4的比例，增加填埋場庫容5％～10％，節(jié)約建設(shè)投資。
雨季垃圾的區(qū)域集中，沒有中間覆土層的阻隔，增加了堆體的透水、透氣性，優(yōu)化了微生物生長環(huán)境，使填埋垃圾快速進入產(chǎn)甲烷階段，產(chǎn)氣更集中，單位垃圾產(chǎn)氣量更大，更具回收利用價值。
4參考文獻(xiàn) 略
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