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【關鍵詞】垃圾滲濾液;MBR;NF;RO
垃圾滲濾液是當今世界上公認難處理、污染嚴重、物理和化學性質復雜的高濃度污染廢水[1]。垃圾滲濾液的處理是城市環境綜合治理的重要組成部分,有助于改善城市的自身環境,提高居民生活質量的需要,促進城市經濟的發展、社會和城市的建設,環境保護事業的可持續發展。
1 垃圾滲濾液處理的來源和特點
垃圾滲濾液中污染物主要有以下三個來源[2]:垃圾本身含有的大量可溶性有機物、無機物在雨水、地表水或地下水的浸入過程中溶解的污染物;垃圾通過生物、化學、物理作用產生的可溶性的污染物;覆土和周圍土壤滲入的可溶性污染物。
垃圾滲濾液的組成受垃圾成分、氣候、水文地質、垃圾填埋時間和填埋方式等因素的影響,垃圾滲濾液主要有以下幾個特征:(1)滲濾液水質水量隨時間變化大。(2)滲濾液成份復雜。一般而言滲濾液中的有機物可分為三類:低分子量的脂肪酸類、腐殖質類高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黃霉酸類物質。(3)COD濃度很高。隨著填埋時間的延長,BOD/COD 值降低甚至低于0.1,說明穩定期和老齡滲濾液的可生化性較差。(4)氨氮含量高。(5)金屬離子含量高。(6)色度高,有臭味。2 選擇垃圾滲濾液處理工藝的原則
根據進水水質特點、排放標準要求、滲濾液處理的規模,結合當地自然和社會經濟等條件綜合分析確定,選擇垃圾滲濾液處理工藝的原則如下:(1)處理工藝確保出水穩定并達到設計排放標準,處理技術先進、可靠;(2)工程運行費用低,管理、維修方便,運轉自動化程度較高;(3)可根據進水水量、水質靈活調整運行方式和參數,最大限度地發揮處理裝置和構筑物的處理能力。
借鑒和參考國內外先進技術和經驗,結合當地的實際情況,選擇切實可行的處理工藝,保障垃圾滲濾液處理處理系統的正常、穩定運行。
3 柳州市垃圾滲濾液處理實例
柳州市生活垃圾滲濾液處理廠設計處理量600m3/d,設計進水指標CODcr 3000-8000mg/L、BOD5 1000-3000mg/L、氨氮1200-2500 mg/L、總氮1400-3000mg/L,采用水質均化+膜生物反應器(MBR)+納濾(NF)+反滲透(RO)的組合工藝, 將生化和膜處理相結合,能將滲濾液中的污染物質分解,減少污染物的總量,同時具備脫氮除磷功能,可以處理不同“場齡”生活垃圾填埋場產生的滲濾液。出水指標執行《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)表二排放要求。
3.1 預處理系統
垃圾衛生填埋場產生的滲濾液匯入調節池中,滲濾液經提升后經籃式過濾器進入水質均化罐,水質均化罐起到調節進水水質,平衡滲濾液中營養物,提高滲濾液的可生化性的作用。
3.2 MBR系統
“反硝化(A)-硝化(O)-超濾(UF)”稱為膜生物反應器(MBR)。垃圾滲濾液含有較高的有機污染物,選擇工藝時既要考慮COD和BOD5的去除,又要強化氨氮和總氮的去除。MBR及其組合工藝的主要特點:①出水水質穩定,由于膜的高效分離作用,分離效果遠好于傳統沉淀池;系統內能夠維持較高的微生物濃度,提高了反應裝置對污染物的整體去除效率,保證良好的出水水質。②剩余污泥產量少,該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行,剩余污泥產量低,降低了污泥處理費用。③可去除氨氮及難降解有機物,由于微生物被完全截流在生物反應器內,從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長,系統硝化效率得以提高。
該處理工藝選擇外置管式超濾膜,超濾用于去除廢水中大分子物質和顆粒。超濾截留大分子物質和微粒的機理是膜表面孔徑機械篩分作用,膜孔阻塞、阻滯作用和膜表面及膜孔對雜質的吸附作用,還可以去除一些膠體顆粒和微生物細胞。外置式管式超濾膜具有運行穩定可靠,操作管理容易,易于膜清洗、更換等優點。
3.3 納濾(NF)
納濾采用螺旋式卷式膜,是以壓力差為推動力,介于反滲透和超濾之間的截留水中粒徑為納米級顆粒物的一種膜分離技術。它截留有機物的分子量大約為200-400左右,截留溶解性鹽的能力為20-98%之間,對單價陰離子鹽溶液的脫除率低于高價陰離子鹽溶液。
3.4 反滲透膜(RO)
反滲透技術(RO)是以壓力為驅動力的膜分離技術,其基本原理以壓力差為推動離,施加超過溶液滲透壓的壓力于半透膜,將濃溶液中的水壓滲到膜的稀溶液一側,而濃溶液則不斷濃縮留在膜的另一側,達到濃縮液分離的目的[3]。
RO處理系統不易受環境的影響,對反滲透影響較大的環境因素主要是壓力、溫度、進水水質。RO處理系統能去除無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等,保證出水達標。
膜分離在應用存在膜污染的問題,主要存在有無機污染、有機污染和微生物污染三種形式。由于污染物質在膜表面形成附著層或堵塞膜孔,從而導致膜通量減少、膜及膜孔結構發生變化[4]。當進水污染物濃度較高時,進水的滲透壓就特別高,需要進水有較高的壓力克服滲透壓,才能實現物料分離,這導致能耗較高。
3.5 其他處理系統
本處理工藝中生化處理產生的剩余污泥經脫水后運至垃圾填埋庫區填埋;各處理工藝中產生的臭氣統一收集進行處理;反滲透產生的濃縮液收集至濃縮液池,最終回灌至垃圾填埋庫區。
4 運行情況
該滲濾液處理工藝運行以來,各處理單元處理效果較好,出水指標CODcr 14.6mg/L、BOD5 6.3mg/L、氨氮0.76 mg/L、SS 3.4 mg/L,根據監測結果顯示水質指標均滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)表二排放要求。
5 結束語
MBR+NR+RO法組合工藝處理垃圾填埋場滲濾液,克服了生化處理難以達標的缺點,出水效果較好,能達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)表二的排放要求,該處理工藝具有良好的穩定性、安全性和適應性。
【參考文獻】
[1]張益,陶華.垃圾處理處置技術及工程實例[M].北京:化學工業出版社,2002:8-9.
[2]曾中平.膜生物反應器+雙膜法工藝在生活垃圾滲濾液處理中的應用[J].西南給排水,2009,31(2):5-7.
環境工程環境監理是建設項目環境保護工作的重要組成部分,是建設項目全過程環境管理不可缺少的重要環節。其目的就是將國家有關的環境保護法律法規、工程質量的法規標準、建設項目環境影響報告書的要求貫徹落實到工程的設計和施工中。開展工程環境監理工作,對加強建設項目施工期的環境保護管理和監控,落實環保投資,防治環境污染,實施生態保護,保障項目建設的順利進行具有非常重要的意義。
城市生活垃圾衛生填埋處理工程是一項環保工程,對改善城市環境質量有著非常重要的積極意義。但工程建設中也將產生廢水、廢氣、噪聲等環境污染因素。尤其是垃圾填埋場產生的滲濾液,含有高濃度廢水及細菌、病毒等致病菌,很容易造成二次污染。滲濾液處理質量的好壞是衡量一個城市垃圾填埋場是否達到衛生填埋標準的重要指標之一。所以滲濾液處理工程質量的好壞直接影響到垃圾處理場整個工程的質量及建成后的正常運行。而環境工程環境監理工作是控制滲濾液工程整個建設過程的關鍵所在。現將滲濾液處理環境工程環境監理要點總結如下:
二、了解掌握設計方案、主導思想、主導原則,制定切實可行的監理方案
在進行環境工程環境監理工作之前,應當認真閱讀項目的《可行性研究報告》、《環境影響報告書》以及環評批復文件,了解掌握項目的設計方案及設計的主導思想和原則;了解工程的環保設施的規模、投資情況;掌握環保工程的工藝流程,從而制定出切實可行的監理方案。利用環境監理單位的技術優勢和中介,為建設單位做好服務,提高施工單位的環保意識,不侵犯承包商的合法權利,使施工現場的環境監督、管理責任清楚、目標明確,并貫穿于整個工程實施過程中。作好合同管理和信息管理,從而保證環境保護設計中各項生態保護、環境污染防治措施能夠順利實施,保證施工合同中有關生態保護,環境保護的合同條款切實得到落實。
三、做好施工階段的巡視、旁站工作
滲濾液處理環境工程中主體基底及邊坡的防滲、滲濾液的收集與導排和滲濾液處理環境工藝與設施是關鍵,基低與邊坡防滲是第一道關口,防滲工程質量的好壞直接關系到整個滲濾液處理工程的質量。在整個工程環境監理過程中,對防滲工程應做好旁站、巡視工作。
對防滲工程的反濾層、滲濾液收集盲溝、豎向石籠、調節池池底防滲膜下層地下水盲溝等關鍵部位、關鍵工序的施工質量實施全過程現場跟班監督,進行旁站監理。
對防滲材料的鋪設,除庫底及邊坡平整基地必須滿足設計要求外,其他應按照下列要求進行旁站:
1、各種防滲材料鋪設前應保證鋪設面完全符合質量安全要求。直接鋪設在土建結構面上時,應保證構筑面結構穩定,坡面平緩過渡,垂直深度25cm內不得有任何雜物;鋪設在下一層土工材料之上時,應保證下一層土工材料施工質量合格,表面無積水、無雜物。
2、合理選擇鋪設方向,盡可能減少接縫受力。
3、鋪設工具不得對土工材料的正常使用功能產生損害。
4、合理布局每片材料的位置,力求接縫最少。
5、在坡度大于10%的坡面上和坡腳1.5m范圍內不得有橫向接縫,一般土工膜的焊接采用雙軌焊接。
6、各種土工材料的搭接寬度不得低于相應的連接標準。
7、鋪設過程中調整材料的搭接寬度時不得損害已連接的部分。
8、鋪設過程中防止任何因為裝卸活動、高溫、化學物質泄漏或其它因素而破壞土工材料。
9、用于卷材展開的機械設備不得造成土工材料的明顯劃傷,并不得造成鋪設基底表面的破壞。
10、片材鋪設平順、貼實,盡量減少褶皺。
11、鋪設后應及時壓載錨固,所有土工材料均須保證當日鋪設當日連接錨固。
四、在施工過程中,做好水土保持、生態保護、移民搬遷的監理工作
工程對水土的影響是工程施工期間的土地占用、臨時修筑的運輸道路、施工材料的堆放、施工棄土堆放等占用或破壞部分人工植被和天然植被。另外,對施工過程中形成的高挖方或填方邊坡處理不當造成的塌方,引起水土流失。施工棄土土質松散,易被降雨和地表徑流沖刷流失,若處理和管理不善,易引起水土流失,堵塞渠道或河道。
(一)主要防止措施如下:
1、對場地平整過程中的多余土方,設置臨時堆放場,場地周邊設置排水溝防護。多余土石方用于垃圾填埋覆蓋及庫底填方,棄渣及時處理。
2、對覆蓋土源取土場區,取土后的場地應回填,對取土后形成的開挖邊坡采取漿砌塊石護坡等措施。
3、在施工開挖過程中形成的永久性邊坡,視其邊坡坡度情況采取漿砌塊護坡、漿砌塊石方格草皮護坡、漿砌塊石擋墻護腳等措施,并在護坡邊沿設置砌石排水溝,以利于坡面徑流、地下水流等的通暢排出。
4、對建筑物周邊,種植草皮及各種喬木、小灌木。
(二)村莊搬遷的監理措施如下:
1、搬遷時對于古樹名木等有保存價值的植物,應事先聯系當地林業部門,采取移植等異地保護的方法加以保護。
2、新址建設施工清場地樹木、農作物、雜草,除部分可以做肥料外,應及時清運。
3、對于臨時占地和新開辟的臨時便道等破壞區,施工結束后應當進行土地復墾和植被重建。
五、施工期按環評批復的要求,做好監測井的監理工作;處理好與當地群眾的關系;協調好各施工單位的關系
為確保防滲工程質量,防止滲濾液的滲漏,掌握地下水質量的動態變化,垃圾處理場區及周圍附近地區應設置地下水監測井。考慮工程所在區域地下水流向等因素,在垃圾填埋場的兩旁30~50m處各設一個污染擴散井;填埋場地下水下游30m、50m處各設一個污染監測井;地下水上游30~50m處設一個本底井。對上述監測井在填埋場使用前監測一次本底水平,具體監測項目是:pH、CODcr、SS、NH3-N、氯化物、細菌總數、總大腸菌群、總硬度、硫酸鹽。
關鍵詞 整合 垃圾處理
中圖分類號:Z42 文獻標識碼:A
隨著經濟的不斷發展,人們的生活水平也不斷的提高,此時諸多問題也會隨著不斷發生變化,在享受生活的同時,我們是否應該注意一下那一處瑕疵---垃圾。北京作為中國的首都,它的形象很大程度上就代表者中國的形象。此次我們團隊針對北京市的垃圾分類處理情況作了一個初步調查。
中國城市垃圾處理的技術對策是:以衛生填埋和高溫堆肥技術為主,提倡有條件的城市特別是沿海經濟發達地區發展焚燒技術。近幾年各城市開始進行垃圾焚燒處理的基礎研究和應用研究工作,開發了包括NF系列逆燃式、RF系列熱解式、HL系列旋轉式小型垃圾燃燒爐及一批醫院垃圾專用焚燒爐,并建設了一批中小型城市簡易焚燒廠(站)。1985年,深圳引進日本三菱公司焚燒成套技術與裝備,建成了中國第一座大型(300t/d)現代化垃圾焚燒發電一體化處理廠,為中國開展城市垃圾焚燒裝置國產化工作打下了基礎。
中國垃圾處理行業起步晚,但通過2013前這些年的發展,中國垃圾處理產業初具規模,垃圾處理市場容量有了顯著增加,市場滲透率迅速提高,進入環衛行I的企業數量也在迅猛增加。中國的垃圾處理市場已經從導入期進入到成長期,并正向成熟期邁進。
我們的調查工作主要分為這樣幾個部分:一,社區及農村調研(調查問卷分析);二,環衛工人及垃圾中轉站調查走訪;三,優秀地區門頭溝區王平鎮調查了解;四,優秀垃圾處理廠高安屯;五,國內外優秀國家和城市垃圾處理情況網上搜集資料信息;六,垃圾處理專業老師訪談。
經過我們的調查和我們所收集到的資料,我們得知了以下信息。
1北京市垃圾處理的現狀
1.1垃圾成分
現今垃圾一般分為工業垃圾、城市垃圾和農作廢物,北京以工業和城市垃圾為主。
1.2垃圾產量
(1)北京工業垃圾日產生量超一萬噸,而得到處理的只有一少部分。
(2)我們從高安屯垃圾處理廠的接待人員口中得知,北京每天的餐廚垃圾量在1200至1800噸左右,城市垃圾大約在3000至4000噸左右)。
由此而知,北京的垃圾日產生量近兩萬噸,但是其中被處理的大概只有40%,那么其余如此龐大數量的垃圾則沒被處理,可見北京市既是全國在垃圾處理方面做的比較好的城市狀況仍令人堪憂。
2北京市垃圾處理現狀的原因分析
(1)北京市人口增加和城市化進程加快,垃圾產生量以高速持續上升。
(2)城鄉統籌發展,農村地區垃圾已逐步納入城鄉一體化管理。
(3)市民缺乏垃圾分類意識。
2.1推進垃圾處理面臨的主要問題
垃圾分類、垃圾處理設施建設責任尚未完全落實;垃圾源頭減量的投入不足和落實不到位的問題仍然突出;垃圾處理設施建設配套支持政策尚不明確;新建垃圾處理設施選址難、建設難。
2.2主要措施
(1)加快垃圾處理設施建設,提高垃圾處理能力。重點推進焚燒、生化處理設施建設,加快垃圾處理工藝結構調整。除高安屯垃圾處理廠、阿蘇衛綜合處理廠、安定垃圾填埋場等垃圾處理設施外,還需建設更多的垃圾處理設施,垃圾處理能力逐漸提高。提高垃圾焚燒的比率,減少填埋的比率。將來所想的垃圾填埋、堆肥、焚燒的比率大約為3:4:4,垃圾處理結構進一步優化。
(2)極強垃圾分類系統建設和全過程管理,垃圾減量化資源化去的明顯成效
確立“全程管理、系統仙界、科學分類、適應處理”的基本原則,以餐廚垃圾和廚余垃圾分類為突破口,建立垃圾分類達標試點,具體做法是:向居民家庭發放分類垃圾桶;小區公共區域建設垃圾分類投放站;開展密閉式垃圾清潔站的改造,是指具備分類、壓縮密閉、環保功能,按分類種類運輸、分類處理。實現垃圾分類系統與再生資源回收系統的銜接。
3城市生活垃圾處理方法
國際上比較成熟的城市生活垃圾處理方法主要有衛生填埋、堆肥和焚燒三種。
3.1衛生填埋
衛生填埋是應用最早、最為廣泛的城市生活垃圾的最終處置手段,其技術比較成熟,操作管理簡單,投資和運行費用較低,是目前世界多數國家的主要垃圾處理方式。其缺點是垃圾減容效果差,需占用大量的土地資源;廠址選擇受地理和水文地質條件限制較多,較為困難;垃圾滲瀝液及沼氣的收集和處理難度大,易對地下水和土質造成污染,且存在爆炸隱患。因此,垃圾填埋的處理方式已經不再適合人口密集、土地資源緊缺的國家和地區。國外正在逐步減少垃圾直接填埋量,尤其在歐盟各國,已強調垃圾填埋只能是最終的處置手段,而且只能是無機物垃圾,在2005年以后,有機物大于5%的垃圾不能進入填埋場。
4國內外先進的垃圾分類處理經驗
4.1力促垃圾分類從源頭降低規模
垃圾分類的目的是在源頭將垃圾分類投放,并通過分類的清運和回收進行資源化或者其它處理。無論后期垃圾處理的焚燒、生化處理、填埋等技術如何純熟過硬,沒有前端的有效分類,后期的各種處理都無法有序進行。但是,終端處理模式直接決定了垃圾的分類類型,前端分類的目標要從現實出發,基于國內居民生活垃圾的特性和居民行為特點,制定相應的政策。
范例:
日本垃圾分類制度。
廣州市城市生活垃圾分類管理辦法。
上海市推行“百萬家庭低碳行,垃圾分類要先行”政府實事項目。
日本北九州生態工業園匯集了眾多廢舊工業產品再循環處理廠。
摘要:論述了固體廢物的性質和危害,對廣州市固體廢物污染的現狀做了較詳細的分析。針對污染的問題提出了可行性建議。
關鍵詞:廣州市;固體廢物;二次污染
1廣州市固體廢物污染現狀
1.1廣州市工業廢物污染現狀
近年來,廣州市工業生產產生的固體廢物急劇增加,組成成份日趨復雜。2005年全市固體廢物產生總量達2334萬噸,其中一般工業固體廢物就占有1400萬噸,該市固體廢物的處理處置總量雖接近1000萬噸,但現有的固體廢物處理處置設施數量上遠遠不能滿足廢物處置需求,設施建設普遍簡陋,達不到“無害化”的標準,二次污染嚴重。
1.2廣州市城市生活垃圾污染現狀
目前廣州市平均日產垃圾6300噸。生活垃圾,主要在位于黃埔區的大田山垃圾填埋場集中處理。但由于各種原因,這些生活垃圾在處理過程中又給當地的居民群眾造成了較為突出的二次污染。尤為令人吃驚的是,已開場10多年、并計劃將于年內關閉的大田山垃圾填埋場,其污水處理系統至今還處于調試階段,大量未經任何處理的污水直接排放到河涌里。
1.3廣州市有毒化學固體廢物污染現狀
目前廣州市每年的危險固體廢物產量約為2萬噸,廢舊電子電器12萬噸,廢塑料包裝物和農用薄膜32萬噸。其中醫療廢物進行集中處理處置的只有廣東生活環境無害化處理中心等3家,醫療廢物集中安全處置達標率只有40%;大量的危險廢物被不規范焚燒或傾入沒有采取防滲措施的生活垃圾填埋場,甚至直接排入環境中,造成嚴重的環境污染。
1.4廣州市白色污染現狀
廣州市目前使用的是EPS(俗稱白色)泡沫塑料快餐具,其年消耗量在20億~30億只,大量棄擲的泡沫塑料快餐具形成“白色污染”。21世紀廣州市的白色垃圾有300多萬噸。由于EPS泡沫塑料消耗的是無法再生的石油資源,用作發泡劑的氟利昂是對地球大氣臭氧層造成不可逆轉破壞的“元兇”,它埋在地里會使土壤劣化,焚燒處理又會產生10余種有毒氣體污染空氣,故而成為災難性的“白色污染”。它已同汽車尾氣、有磷洗滌劑一起被列為我國環保治理的三大重點。因為白色垃圾需要百年以上時間才可以在自然界自然降解,所以解決它的污染問題被稱做百年難題。
2廣州市固體廢物污染治理對策
2.1工業固體廢物污染的治理對策
(1)冶金廢渣的治理對策。
①高爐渣:高爐渣的產量隨冶煉技術及礦石的品位不同而變化。高爐渣屬于硅酸鹽材料。它化學性質穩定,并具有抗磨、吸水等特點,可供廣泛應有,國內對高爐渣的應用都很重視,美、英、法、日本等國高爐渣的利用率已達100%,甚至出現了很多專營高爐渣商品的公司和工廠。我國高爐渣的利用率已達85%以上。為了適應不同的用途,高爐渣可分別被加工成水渣、礦渣碎石和膨脹礦渣等幾類主要產品。
②鋼渣:鋼渣是煉鋼過程中排出的固體廢物,包括轉爐渣、電爐渣等。煉鋼過程中的排渣工藝,不僅影響到煉鋼技術的發展,也與鋼渣的綜合利用密切相關。目前,煉鋼過程的排渣處理工藝大體可分為如下四種:冷棄法;熱潑碎石工藝;鋼渣水淬工藝;風淬法。
(2)化工固體廢物的治理對策。
①對硫鐵礦燒渣,應根據其含鐵量的不同確定其用途,鐵含量高的應回爐煉鐵;低鐵、高硅酸鹽的硫鐵礦燒渣宜做水泥配料。
②鉻渣可代替石灰石作煉鐵熔劑。在冶煉過程中鉻成為金屬進入鐵組分中,可徹底消除六價鉻浸出的危害;根據鉻渣在高溫下能還原成低價態無毒鉻的原理,可將鉻渣摻入煤中用于發電、用鉻渣作玻璃著色劑或鈣鎂磷肥和鑄石。還可利用碳對鉻渣進行干法還原除毒;用電解法處理鉻酸、生產鉻鹽精、回收原理含鉻硫酸氫鈉等。
③燒堿鹽泥可采用抽濾、沉淀過濾法進行處理,或用于制氧化鎂等;含汞鹽泥可用次氯酸鈉氧化法、氯化-硫化-熔燒法進行處理,并回收金屬汞。
④電石渣可制水泥或代替石灰作各種建筑材料、筑路材料等,還可用來生產氯酸鉀等化工產品。
⑤其它化工廢物,如,磷渣可燒制磷酸;甲醇廢觸媒可生產鋅-銅復合微肥;溶劑廠母液可生產二甲基甲酰胺等;染料廢渣制硫酸銅等產品;膠片廠的廢膠片和廢液可回收銀。
2.2生活垃圾污染的治理對策
(1)填埋法。
①垃圾填埋場的選址。選址時遵循的原則是:遠離生活區和水源地;避開上風口和水源地上游;自然地理條件不適宜飄浮擴散和滲漏。
②對填埋場需要進行嚴格的防滲漏處理,以免垃圾中的有害物在雨水或地表徑流的沖刷下隨水滲漏,污染地下水和相鄰土壤。
③垃圾場表面覆土和排氣管網設置。
(2)堆肥法.
堆肥生產的主要工藝過程是:生活垃圾-分類-破碎-發酵-烘干-磨粉-配料-造粒-干燥-包裝-出廠。如果是生產一般堆肥,則在發酵工藝完成后,即可直接使用;如果生產有機復合肥,則在配料工藝需要添加一定配比的化肥。有機復合肥的有效肥力是一般堆肥的4~5倍。目前廣州市的固體污染只有少量是用的堆肥法處理。
(3)焚燒法。
廣州市現在有1座大型垃圾焚燒廠——李坑垃圾焚燒廠。李坑生活垃圾焚燒發電廠一期是廣州市重點工程項目之一,項目總投資7.25億元。投入運行的一期工程設計日處理垃圾1040噸,占目前廣州市日產生活垃圾量的約1/7;該廠年發電1.3億度,能滿足10萬戶家庭生活所需,是符合廣州特點,達到國內領先水平的垃圾焚燒發電廠。利用垃圾發電、“變廢為寶”是李坑生活垃圾焚燒發電廠有別于垃圾填埋場的一大亮點。該項目還是國內第一個采用中溫次高壓參數的焚燒發電廠,通過提高蒸汽溫度和壓力有效提高蒸汽回收效率,使發電量增加20%以上。此外,與垃圾填埋場需大量占用土地不同,該廠在設計原則上盡可能節約用地,目前一期用地僅為3.2萬平方米,是興豐垃圾填埋場的1/10。
2.3白色污染處理方法
①實行垃圾分類,以利回收利用。清潔的廢塑料制品可重復使用、造粒、煉油、制漆、作建材等。而從垃圾場重新分揀廢塑料制品,則費時費力,且塑料的利用價值也很低。所以一定要在廢塑料制品進入垃圾流之前將其分類回收上來。目前,發達國家大都走回收利用的路子。我國城鎮盡快推行垃圾分類棄置已勢在必行。
②依靠科技進步,發展可降解塑料。美國、日本等發達國家已研制成功以植物淀粉為主要原料的可降解塑料,大大縮短了其可降解周期。廣州市新型塑料的研制也取得了重大進展,已經和正在開發出以淀粉、秸稈纖維、天然草漿等材料制成的“綠色”替代品。
③加強立法,強化管理,盡量減少或控制使用不可降解塑料的生活用品。以法規的形式明確生產者、各級銷售者和消費者回收利用的義務。目前美國、日本等發達國家已明令禁止使用一次性塑料快餐餐具。廣州市也為此專門制定了地方性法規,扼制“白色污染”的污染源。
2.4廣州市垃圾二次污染的防治措施
(1)填埋場場底防滲。
為防止垃圾滲濾液污染地下水,必須在填埋場底采取有效的防滲措施。以前垃圾填埋場底部都鋪放一層防滲材料,主要有黏土、瀝青、塑料膜等合成橡膠等。近幾年國外開始采用人工合成防滲層,有的采用雙防滲層,效果明顯好于前者。垂直防滲可采用帷幕灌漿、不透水布等。各填埋場可根據具體工程和水文地質情況,采取相應的防滲措施。
(2)滲濾液的收集處理。
垃圾滲濾液的處理方法包括生物、物化及土地處理法。生物處理法包括好氧處理、厭氧處理和厭氧-好氧處理。物化法主要有化學混凝沉淀、電解氧化、活性炭吸附、密度分離、化學氧化、化學還原、膜滲析、汽提、濕式氧化等多種方法。和生物法相比,物化法受水質水量影響小,出水水質穩定,尤其對BOD/COD較低而難以生物處理的垃圾滲濾液有較好的處理效果。由于物化法處理費用較高,一般用于滲濾液預處理或深度處理。滲濾液的土地處理包括慢速滲濾系統(SR)、快速滲濾系統(RI)、表面漫流快速滲濾處理系統(ARI)等多種土地處理系統。土地處理主要通過土壤顆粒的過濾,離子交換吸附和沉淀等作用去除滲濾液中懸浮顆粒和溶解成分。通過土壤中微生物作用使滲濾液中有機物和氮發生轉化,通過蒸發作用減少滲濾液量。
(3)填埋氣的處理和回收利用。
①填埋氣的收集。由于大部分沼氣在填埋場填埋過程中就已形成,所以沼氣采集應在填埋過程中就開始實施。在荷蘭,對正在使用的垃圾場,主要采用立式或水平式收集技術。立式采氣系統是在垃圾場的填埋過程逐步建造成的,其方法是在填埋場內均勻分布豎立大口徑鋼管,在每個鋼管外砌筑豎井,當填埋厚度達到2~5米時,將鋼管向上抽一部分,并繼續砌筑,直到填埋場達到設計高度,然后將鋼管移走。
②填埋氣的凈化。溶劑吸收法是目前較為成熟的沼氣凈化方法,如采用雙塔式溶劑吸收法提純垃圾沼氣,設備簡單、成本低、操作簡便,凈化效果好。
2.5廣州市固體廢物優化方法
關鍵字:垃圾 填埋場 設計
中圖分類號:TU976文獻標識碼: A
一、垃圾填埋場概念及其作用
垃圾是不需要或無用固(流)體物。在城市管理中,垃圾處理的常見做法是在收集后送往堆填區域,或采用焚化爐方式焚化銷毀。但兩者都會造成環境污染填埋場區中的垃圾如果處理不當,不僅會發出臭味,甚至會污染地下水,并且城市可供填埋的空余土地面積越來越少,填埋式處理垃圾方法機會成本較高。焚燒化解垃圾盡管可以盡可能的少使用土地,但在銷毀過程中,不可避免地會產生各種各樣的有毒有害氣體。多數的城市在研究減少垃圾的方法中,大多會采用鼓勵資源回收的方式,但由于受到現有的資源復用技術及成本制約的影響,很多城市會放棄回收再利用的方式來處理垃圾,轉而會繼續采取垃圾填埋的方式來處理。
根據有關學者的調查,目前較為流行的垃圾處理方式包括衛生填埋、焚燒、堆肥等幾種方式。垃圾填埋場則是通過使用衛生填埋方式,將垃圾集中堆放在某個空間內。由于采用垃圾填埋方式成本比較低、衛生程度相對較好,因而目前在國內被廣泛應用。目前,我國內陸最大的垃圾填埋場是位于上海市的上海市固體廢棄物處置老港城市固體廢棄物填埋場,每日處理生活垃圾的總量可以達到8000噸左右。
垃圾填埋場一般采取分層覆土的填埋方式來處理垃圾,即在堆積一層垃圾之后,再在垃圾表面覆蓋一層黃土,通過垃圾與黃土組成的隔斷層,在降低垃圾污染的程度基礎上,使垃圾與地下水源相隔開,并保持干燥、不與空氣相接觸。在如此條件下,垃圾就不容易大量分解。垃圾填埋場的作用不同于堆肥堆,堆肥堆處理垃圾的目的是使被掩埋的垃圾能夠在短期內迅速分解。
二、垃圾填埋場設計需要考量的因素
對垃圾填埋場進行設計和施工時,首先需要考慮的任務即是選址。按照從工程安全的角度,填埋場選址應當確保周邊的環境,包括生態、水、大氣等等,以及人的生存環境的安全。從經濟及投入成本的角度考慮,只有通過了科學的選址技術后,才能夠節省工程造價。
選址應通過合理技術方案和盡可能少量的投資,以達最理想經濟效益,從而達到保護環境目標。由于垃圾填埋場地會受到地質運動的影響,因此,在垃圾填埋場的設計上,需要綜合考慮一個城市的垃圾產生總量,垃圾中各類垃圾的具體分類及所占比重,垃圾填埋場的場地位置,所選場地的地形結構,是否能夠對地表水域進行保護,場地附近的居民情況及對居民區影響,對場地的地質條件和要求,對場地的水文地質條件要求,對場地工程的地質條件要求,對填埋場的密封層和排水層材料最低要求,對場地的使用面積要求等等。
三、垃圾填埋場設計原則
垃圾處理作為環境治理項目,應在城市總體規劃下,合理對場址進行選擇及處理工藝,嚴格控制并防止產生二次性污染,防止對環境造成新污染。一是要全面貫徹國家方針政策,在城市規劃下,從當地實際出發,統籌兼顧做好垃圾資源的綜合利用和合理利用。二是要因地制宜,選擇合理技術方案,尋求垃圾填埋場建造的技術和模式,形成類型豐富、層次較多配套技術。三是堅持科學態度,通過采用新的工藝、新的材料、新的設備,以進一步改進并完善垃圾填埋場地的建設。
四、垃圾填埋場具體設計措施
1、堅持合理選址。應當服從城市的總體發展規劃,應滿足一定容量的庫存要求,所承擔的服務年限一般要在10年之上,場址應具備良好自然條件,包括地質、氣象、無居民等。場址的運距應盡可能的縮短,以進一步降低運費,距離一般不超20公里,應具備較好的建設條件。
2、科學選擇填埋工藝。衛生填埋是每日把運到場,經計量判定后填入填埋場。垃圾根據指定單元作業點卸下,卸后用推土機推動,然后用壓實機碾壓。經過分層壓實,達到目標高度后,在上面覆蓋上粘土、聚乙烯膜料。重復前述卸料、推鋪、壓實和覆蓋過程。垃圾壓實密度,每層垃圾厚度,覆土礦工厚度,填埋順序,粘土構造等都需要進行設計測定。
3、滲濾液處理。垃圾的滲濾液呈淡茶色或暗褐色,有著濃烈腐化臭味,成分比較復雜,毒性強烈,其中有機物含量比較多,被列入優先污染控制物。垃圾滲濾液來源,垃圾本身所帶水分,垃圾中有機物分解后產生的水,以各種方式進入到垃圾填埋場地的大氣降水、地下水等等。做好防治工作,防止多余水分產生。
4、選擇配套工程。一是圍墻工程。可在場周設置圍墻,以防止垃圾中的輕質物隨風飄到場外。同時要有一個全封閉填埋場便于管理。二是綠化工程,在場周圍大量種植樹木,形成綠化隔離帶,盡可能多種植樹木與草坪,封場后及時種上草皮灌木。三是給水工程,由生活、生產用水組成,包括沖洗、堆肥、灑水、綠化等。四是消防工程。外設消火栓,建造水塔,兼作消防水池,要求水塔內消防水量短期內不被動用,進水根據水位自動控制。五是防洪工程。沿著填埋區的四周,設計一圈排水明渠,以收集雨水,斷面為梯形狀,收集后雨水排到場外。在路內側建造排水溝,以攔截體表徑流水。
五、結語
總之,垃圾填埋場地設計不僅是一個處理垃圾的一個生物工程,更是一項社會工程。設計人員除了需要在前期、中期及后期考慮到諸多工程設計過程之外,還需要考慮人文、社會、人類生存環境等諸多因素影響。
參考文獻
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Civil Engineering Behavior of Miscellaneous Fill of the City Life and Its Engineering Application
張友來 ZHANG You-lai
(中國中鐵航空港建設集團有限公司,北京 100093)
(China Railway Airport Construction Group Co.,Ltd.,Beijing 100093,China)
摘要: 隨著城市的建筑物建設面積的增大,城市建設用地越來越緊張。一些城市生活垃圾和工業垃圾也占用了部分城市建設用地,在這種情況下,不少建筑物不得不建設在了經過填埋后的垃圾場上。在本文的研究中,主要是通過對垃圾填土的研究,論述了相關填土工程的應用。希望可以對于提高垃圾填埋的水平,減少環境污染,起到一定的幫助作用。
Abstract: With the increase of building construction area of the city, the urban construction land shortage is more and more serious. Some urban life rubbish and industrial waste also occupy the urban construction land. In this case, a lot of buildings have to be constructed on garbage landfill field. This paper mainly studies the municipal solid waste to expound the related application of fill construction. It hopes can be useful for improving the level of the landfill and reducing environmental pollution.
關鍵詞 : 城市生活;雜填土土工特性;工程應用
Key words: city life;civil engineering behavior of miscellaneous fill;engineering application
中圖分類號:TU472文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2015)20-0119-03
0引言
隨著城市的發展,城市垃圾雜填土的數量急劇增加。有的建筑工地的棄土場堆置了大量的垃圾,這些垃圾成分復雜,有的還具有一定的污染性,數量高達幾十萬方,占用了很大的面積。若在這些地方施工,需要將雜填土層全部清除換上好土,然后對其進行處理。
整個施工過程,并不是很難,但是大部分城區很難找到合適的棄土點和取土點,要想選擇合適的填土,需要到比較遠的郊區購買,除了需要支付填土的成本外,還需要支付較多的運輸費用,并且在這個過程中,還會導致一些資源的浪費和破壞。因此,在一些特定情況下,我們不得不考慮利用城市垃圾雜填土為工程所用,因此,我們就必須掌握這類雜填土的土工特性。
本文根據城市雜填土的種類及組成成分,結合工程項目地基處理要求,提出幾種地基處理方法,一來促進雜填土廢物利用,減少換填土方所增加的成本,二來可以減少城市生活垃圾,提高經濟效益的同時也可以兼顧環保效益。
1城市雜填土的種類及成份
根據《中華人民共和國固體廢棄物污染環境防治法》的有關規定,固體廢棄物可以分為三大類:
①工業固體廢棄物:采集礦產資源后,留下的費石,品味很低的劣質礦產;金屬冶煉廠也;冶煉過程中,產生的金屬廢渣,電解鋁廠排放的廢泥渣;化工廠的塑料廢渣、固體化學物;火力發電廠在發電過程中,燃燒大量的煤炭,形成的粉塵、煤灰、爐渣等;建筑工程的垃圾,城市建設、拆遷房屋的固體垃圾等。
②城市生活垃圾:城市生活會產生大量的垃圾,并且這些垃圾十分復雜,現代很多城市開始對垃圾進行分類處理,但是,從總體上看,相關的分類工作,在實際落實過程中,并沒有真正落實到位。
具體來說,如果按照一定的分類標準,則城市生活垃圾可以分為如下幾類:金屬類固體垃圾,這主要包括城市建設、拆遷過程中的金屬器材等;玻璃垃圾;塑料紙張、織物、草木、廚余、灰渣、磚石等等。現代人們使用的材料越來越豐富,一些有機化合物材料如果處理不當,就會導致比較嚴重的環境污染。
③危險性廢棄物:一些核工業發達的地區,會經常出現核廢料、核污染的產品等。這些污染物的處理,需要經過專業的處理機構,并對其處理過程進行密切的控制和備案,防止在處理過程中,由于處理技術不當,造成的二次污染。
1.1 城市雜填土的種類
①城市生活垃圾雜填土。
城市生活垃圾的成分非常復雜,其中以固體垃圾占多數。很多固體垃圾,是孔狀結構,在堆放過程中,容易吸收其他的物質成分。廢棄物垃圾中含有大量的無機物和有機物,有機物可以被微生物分解,并最終實現垃圾的降解。但是,無機物很難分解,這就會導致大量無機物垃圾的積壓,因此需要對其進行填埋。
②工業及建筑垃圾雜填土。
工業垃圾在處理過程中,應當先對其進行分類,不同的垃圾,在填埋時會有一定的差別。一些特殊的工業垃圾,在填埋時需要進行處理,例如含有有毒化學物質的工業垃圾,如果不對其進行去毒處理,就會導致土壤的較大面積污染。
1.2 城市雜填土的成份
城市垃圾雜填土的成份,按生活垃圾雜填土和工業及建筑垃圾雜填土分,有著很大的區別。生活垃圾雜填土主要主要來源于城市生活垃圾,其組成隨著城市人口、居民生活水平、城市產業結構和基礎生活設施等不同而不同。主要包括家庭垃圾、商業垃圾、街道清掃垃圾、等。文〔城市生活垃圾土工參數的特性研究,城市生活垃圾土性參數的室內試驗研究〕對我國多個城市的垃圾成份進行了調查,有機類物質占40%左右,其中一部分是可降解的如骨頭、織物等,另一部分是不易降解的橡膠、塑料等,無機物類物質占15%左右。工業與建筑垃圾雜填土則主要是無機物。
2城市雜填土的土工特性
隨著城市的發展,城市垃圾雜填土的數量急劇增加,使我們在一些特定的情況下,不得不考慮利用城市垃圾雜填土為工程所用,因此,我們就必須掌握這類雜填土的土工特性。
2.1 雜填土的物理性質
2.2 工程特性
城市雜填土與一般的土有著很大的區別,一方面是前介紹的物理性質,另一方面更重要的是他的工程特性。這里主要對雜填土的壓縮與沉降變形、抗剪強度和動力特性進行一些討論。因為在工程中,這三個方面基本決定了對上部或其他工程的影響。
2.2.1 壓縮與沉降變形
文獻[2]對陳垃圾土進行了實驗工作。發現陳垃圾土經壓縮后,孔隙比也大于同等級荷載條件下其它土類的孔隙比,甚至大于其它土類的的初始孔隙比e0;在荷載為0~50kpa范圍內,陳垃圾的αv(即e-p曲線的斜率)值較大,其余段基本與曲線②(淤泥)平行,αv變化趨于一致。如按前面的假設,令γh=50kpa,則h≈4.42m,即,當填埋深度大于4.42m時場內陳垃圾土的壓縮變形性質與淤泥有類似之處。當外壓p超過50kpa后,e-lgp關系接近直線,其斜率即為壓縮指數cc,它是一個常量,不隨p而變,由此再次證明了陳垃圾土的高壓縮性。
文獻[3]對垃圾土進行的壓縮實驗,發現有機質含量是影響垃圾土壓縮性的主要因素。垃圾土的壓縮性隨垃圾土中有機質含量的增加而增加。
垃圾土的e-lgp曲線是非線性的,沉降參數的取值主要取決于:①垃圾土的類型;②填埋時間;③垃圾土的變形特性。長期沉降是垃圾填埋場封場后垃圾土沉降的主要方面,生化降解是影響長期沉降的主要因素,因此,今后垃圾土研究的一個重要方向就是研究垃圾土的生化降解規律。
2.2.2 抗剪強度
垃圾土的抗剪強度,是檢驗填埋工程的一項重要指標。關于抗剪強度的研究,不少學者做了大量工作,有的使用直接的方法,有的使用間接方法,其目的都是為了得到更加精確的反應垃圾土強度的指標。
通過對其中一些實驗的分析,發現一些基本的規律如下:
①直剪試驗表明,垃圾土雖為多種材料的集合體,但類似C,ф值兼有的土類。其應力-應變關系表現為加工硬化型,抗剪強度與正應力呈線性增加的關系,因而符合MohrCoulomb強度準則。
②在同一個垃圾填埋場,垃圾土的摩擦角相對比較接近,其大小主要和垃圾土本身的材料有關,填埋土的的粘聚力會隨著填埋深度的變深而增大,同時,粘聚力還受到材料本身條狀纖維物質含量的影響。
③通過上述反復直剪試驗可以知道,垃圾土的殘余強度特性和粘性土有著很大的差別。具體來說,殘余粘聚力在達到峰值之后,會出現一定程度的下降,不過其下降的幅度值并不是很大,同最高峰值相差較小;影響其峰值強度的,主要是垃圾土中的條狀纖維物質的含量,一般來說,這種條狀纖維物質含量越高,其峰值衰減的就會越慢。
④給出了利用旁壓試驗曲線推求垃圾土的應力-應變關系和強度指標的方法,其結果與直剪試驗較為吻合,為旁壓試驗用于測定垃圾土強度參數提供了新的途徑。
2.2.3 動力特性
垃圾雜填土的動力特性研究較少,文獻[5]對于垃圾填土的動力特性,做了比較深入的研究。通過使用循環三軸試驗,進一步研究了城市垃圾土的動力特性。在其試驗過程中,采取了式樣控制策略,即對不同的式樣,使用不同的荷載。具體來說,一種為循環壓縮,另一種為循環壓縮和伸長荷載,然后,對上述二者分別分別模擬交通荷載和地震荷載情況,循環荷載頻率為1Hz。該研究的實驗結果證明:當振動周數少于50周時,動壓縮模量隨循環周數的增加而降低;而當振動周數大于50周時,動壓縮模量隨循環周數的增加而略有增大。不過從具體數據來看,振動周數的變化幅度情況,對動壓縮模量降低或增大量影響不是很大。
3城市雜填土的處理及工程應用
城市垃圾雜填土的工程應用是今后環境巖土工程研究的目的和主要任務。但目前這一工作還處在一個剛剛開始認識的階段,還有大量的工作需要進行。下面筆者將根據雜填土類型,提出與之對應的地基處理辦法(詳見表2)。
4案例分析
4.1 工程概況
柳沙半島康城東側道路是南寧市柳沙半島連接英華路與濱江路的城市支路。工程為新建道路,北接現狀的英華路,終點至現狀的濱江路。路線設計全長583.684m。路線走向基本為南北向,道路等級為城市支路I級,計算行車速度為30km/h,道路紅線寬度15m。
根據現場勘查,本項目不良地質主要為雜填土。該土質類型的承載力僅為80kPa,重度γ為18.5kN/m3,壓縮量為4MPa,粘聚力標準值為10kPa,內摩擦角標準值為8°,液限達到了29.8%,塑限為16.5%,塑性指數13.3,液性指數為0.1。
可見這類土質承載力低,學性質差,物質成分差異較大,厚度及分布不均勻,對路基穩定性不利。
4.2 雜填土施工方案
①K0+011.171~K0+280段雜填土厚度小于3.0m,采用全部換填符合要求的的方法進行路基處理。
②K0+011.171~K0+280段雜填土厚度小于3.0m,采用全部換填符合要求的方法進行路基處理。
③根據地質勘查資料揭示K0+300~K0+568.527段雜填土厚度在4~6m之間。依據本項目地質勘察報告,本項目雜填土較深段不良地質處理采用夯實或者地基處理加固。
4.3 施工效果
柳沙半島康城東側道路K0+011.171~K0+568.527高雜填土段施工提出優化,土方路堤厚度小于30cm,填筑至路床頂面最后一層的最小壓實厚度達到了10cm,而且每種填料的填筑層壓實后的連續厚度都超過了50cm,管徑頂面填土厚度也超過了30cm,均已達到壓路機輾壓指標。該工程直接利用城市生活垃圾等廢棄物作為填土,使得約30%的生活垃圾得到了有效利用,大大減少了垃圾污染,同時也節省了一部分施工成本,取得了良好的社會效益和經濟效益。
5結論
本文所述雜填土施工方法,將較淺的雜填土路段全部換土,不但加快了工程進度,更能減少噪聲對工程周邊居民的影響;將原本較深的雜填土路段要大面積清除的屬于“垃圾”范疇的雜填土進行強夯處理變廢為寶,利用于路基填筑中,既節省了清運雜填土的大量費用,又保護了生態環境,同時施工過程中又不對周圍環境造成大的影響,具有較好的經濟和社會效益。
參考文獻:
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【關鍵詞】固體廢棄物,處理,巖土工程,環境問題
1.1固體廢棄物的主要成分
固體廢棄物種類繁多,成分復雜,按其來源,可分為工業、礦業、建筑、園藝、醫療、農業及生活廢棄物;按其危害性,可分為有害廢棄物、無害廢棄物;按其可燃性,可分為可燃、不可燃等。
固體廢棄物填埋處置一般以城鎮居民生活垃圾(生活廢棄物)為主,其主要成分為:廢棄食物、園藝廢棄物、紙品、塑料、合成樹脂、橡膠、皮革、紡織品、木材、金屬品、玻璃、陶瓷品、灰渣和土石等。生活垃圾盡管組成成分千變萬化,但也有一些共同特點,即:密實度小、多孔隙、含水量大、不飽和。
1.2固體廢棄物的處理方法
城鎮廢棄物排放量大,點多面廣,占地多,危害大。因此,對固體廢棄物的處置需要建立一套控制性管理系統,包括從產生、收集、貯存、運輸、處理到最終處置的全部過程和所有方面。處置方式多種,一般有回收再利用、焚燒、堆肥和填埋等。處理過程分為預處理、處理和最終處置。預處理如軋碎、分選、小量化、無害化等。
目前,城市垃圾處置的最主要方式是填埋,同時輔之以焚燒和循環再利用等其它手段。據資料統計,填埋法處理的垃圾在美國約占市區垃圾產量的95%,在英國約占86%,在歐洲其他國家約占60%~70%,在日本約占50%。由此可見,填埋法是發達國家處理固體廢棄物及再生資源化后的終極廢棄物的最普遍采用的方式。現在美國約有2/3的巖土工程公司轉向搞環境巖土工程,這已成為當前環保和巖土工程的重要領域;而且填埋技術有了很大發展,固體廢棄物填埋已“進入現代填埋法”階段。在我國垃圾處理先后經歷了自然堆放、集中堆放、初始填埋和規范堆埋幾種方式,而且經濟發展的不平衡使得上述四種仍然同時存在。發達的大、中型城市如杭州、上海、北京、廣州、深圳、蘇州、福州和南京等地都已建成或正在建造具備一定規模和技術水平的填埋場,欠發達的中、小城市仍然以集中堆放和初始堆埋為主,甚至有些地方還處于自然堆放狀態。自然堆放和集中堆放,一般無覆土,沒有無害化處理和衛生措施,屬于無控型處理,因此垃圾污水(浸出液)和產出氣體(沼氣)自由排放,蠅蟲孽生,二次污染嚴重。初始填埋法采取了一定的工程措施,如底部填土、堆積廢物頂部覆土等簡單工程性措施,這是填埋法的雛形。這些措施基本上,沒有統一的標準。規范堆埋則要求采用較高的技術措施,遵守一定的填埋工程規范。
2.1衛生填埋場的構造和類型。正規的城市衛生填埋場,主要由組合襯墊系統、滲濾液收集和排放系統、氣體收集系統和最終覆蓋系統組成。
1)面上堆填。填埋過程只有很小的開挖或不開挖,通常適用于比較平坦且地下水埋藏較淺的地區。
2)地上和地下堆填。填埋場由同時開挖的大單元雙向布置組成,一旦兩個相近單元填起來了,它們之間的面積也可被填起來。通常用于比較平坦但地下水埋藏較深的地區。
3)谷地堆填堆填的地區位于天然坡度之間,它可能包括少許地下開挖。
4)挖溝堆填。與地上和地下堆填相類似,但其填埋單元是狹窄和平行的,通常僅用于比較小的廢物溝。
5)坡地堆填。利用坡地和擋土墻攔蓄固體廢棄物,通常適用于山坡地區。
3固體廢棄物填埋的環境巖土工程研究內容
填埋法是屬于一種工程性處置,處置的環境(土地)主要與巖土工程有關,處置的手段(壓實、防滲)、材料(覆蓋土料、土工合成織物)也主要與巖土工程有關,因此填埋處置法的技術基礎是巖土工程,即以巖土工程的手段解決固體廢棄物的水土污染問題。無論如何,填埋場中的垃圾及其滲出液對周圍的巖土會產生很大的影響,改變巖土的力學性質,使得傳統的土力學在處理這類特殊的巖土工程問題遇到很大困難。因此,借助環境科學與工程以及化學和生物等其它學科的原理、技術和方法,分析填埋場中的垃圾與周圍的巖土相互作用的關系,是垃圾堆埋處理中的一個重要課題,也是環境巖土工程的重要研究內容和方向。填埋處置涉及的環境巖土工程技術包括填埋場的選址、填埋堆體的3種構筑材料、防滲層結構和功能。具體內容為:
1)對固體廢物的來源、組成成分及性質進行分析分類,以便對廢棄物按填埋技術要求采取分選、小量化及固化等預處理措施。
2)對選址的地形地貌、工程地質及水文地質、氣候、土壤、交通等要求進行綜合的評估。
3)通過資料分析和試驗研究,對固體廢物、場地土及土料的密度、孔隙比、含水量、抗剪強度及壓縮系數等物理力學參數進行合理的分析和選取。室內試驗、現場試驗和反分析等是確定填埋材料物理力學性質的重要研究手段。
【關鍵詞】雨污分流;節能
1、雨污分流法原理
根據環保部及國家質量監督檢驗局共同的《生活垃圾填埋場污染物控制標準》GB 16889-2008中9.1.3節規定,2011年7月1日起,現有全部生活垃圾填埋場應自行處理生活垃圾滲濾液。因此,目前國內新建生活垃圾填埋場一般都設置了垃圾滲濾液處理站,對場區內產生的垃圾滲濾液進行單獨處理,達標后再排入市政管網或采取其他措施輸送至城市污水處理場進行最終處理。
生活垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液除少量來自于垃圾自身含水外,絕大部分來自于大氣降水進入填埋庫區后產生的滲透液,如果能夠有效的控制大氣降水進入填埋庫區,就能夠大大減少垃圾滲濾液的產生量。據此,目前國內一般采用在場區四周設置截洪溝的方式來起到控制大氣降水進入填埋庫區的作用。這樣做雖然可以有效防止場區四周的大量降水進入,但卻不能控制降落到填埋庫區范圍內的降水。而一般填埋場填的埋庫區面積均十分巨大,因此垃圾滲濾液的產生量通常與填埋庫區的面積成正比。
場底雨污分流法(以下簡稱“分流法”)能夠在不減小垃圾填埋庫區面積的情況下,對垃圾填埋庫區進行合理的分期規劃,并在遠期填埋庫區的場底設置獨立的雨水導排設施,或利用場底地下水導排設施,將垃圾填埋場運行初期(3~5年內)填埋庫區場底未進行填埋區域的雨水與填埋區域垃圾滲濾液分流導排并分別加以處理的方法。
2、雨污分流法主要技術要點及實施步驟
2.1技術要點
“分流法”的主要技術要點有兩點:
1)根據填埋場區地形及設計填埋總庫容的參數,對填埋庫區進行合理的分區,在分區的基礎上對填埋過程進行合理的填埋分期規劃。
2)在遠期填埋庫區內設置場底雨水導排設施,將雨水導排至下游垃圾壩以外。
以上兩點,分期是前提,導排是關鍵。必須對填埋庫區進行合理的分區分期,為雨污分流創造先決條件,而采取可靠的措施將雨水導出場外則是“分流法”的關鍵步驟。
2.2實施步驟
可根據填埋場的具體情況,按照如下三個步驟實施:
1)分區:根據填埋場地形條件結合填埋庫容要求將整個填埋場分成1個以上的填埋區,面積很小地勢較平坦時可只設置一個填埋區,面積較大地勢起伏較大特別是整個填埋場內有若干山脊將場區分成幾個天然區域時,可分成兩個以上的填埋分庫區。
2)分期:對分好的填埋區進行填埋分期規劃,一般可按照自排水流向下游垃圾壩至上游圍堤的填埋順序,將每個填埋庫區分成二到三個填埋填埋分期或更多。在一期填埋的過程中,二期和三期的場地不進行場底防滲層施工,由于在這種分期條件下,二期與三期位于排水坡向的上游,因此如果在一期與二期分界線前設置集水坑就有條件將二期與三期場地內的降水進行導排,從而達到雨污分流的目的。
3)場底雨水導排:在上述填埋分期1期與2期的分界線前設置高度在1.5m左右的臨時垃圾壩一道,阻擋遠期庫區內的地表雨水徑流進入近期填埋庫區內。在臨時垃圾壩前設置集水坑,集水坑采用梯形斷面,一般采用上口為5x5m,下底為3.5x3.5m。在集水坑末端設置兩根d500并排II級鋼筋混凝土管,將雨水導排至垃圾壩外。如果遠期填埋場地面積較大可適當提高集水坑容積與導排管管徑。
3、雨污分流法工程實例
本方法在大連市長海縣大長山島垃圾填埋場與內蒙古興安盟科右前旗垃圾填埋場均有實際應用。實際應有效果良好,節能效應顯著。
綜上所述,“場底雨污分流法”是一種值得推廣的可有效降低垃圾填埋場初期滲濾液處理能耗的“節能”解決方案。
關鍵詞:工業廢棄地;建筑垃圾填埋場;綜合性公園
Abstract: this article with the shenzhen dasha park for case derelict industrial land landscape update relevant theory as the guide, reflect on the site during the construction, this paper proposes the derelict industrial land will update the theory of landscape architecture as landfill reconstruction projects of comprehensive park guiding ideology.
Keywords: derelict industrial land; Building landfill; Comprehensive park
中圖分類號: R124.3 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著社會經濟的發展,城市土地資源日益稀缺,特別是近幾年來房價飛漲,城市發展對土地的巨大需求和有限土地資源的矛盾更加尖銳,因此越來越多地方政府把目光投向了許多非常規用地,工業廢棄地就是其中發掘潛力較大的一類。
據有關研究(殷柏慧,2008),工業廢棄地指曾為工業生產用地和與工業生產相關的交通、運輸、倉儲用地、后來廢置不用的地段, 如廢棄的礦山、采石場、工廠、鐵路站場、碼頭、工業廢料傾倒場等。對工業廢棄地比較典型的研究集中在3 個方面, 一是工業廢棄地的景觀化改造 ,二是工業廢棄地的生態化改造,三是工業廢棄地的藝術化改造。
根據工業廢棄地的定義,建筑垃圾填埋場可劃入工業廢料傾倒場。本文以深圳市大沙河公園為案例,在借鑒工業廢棄地相關研究的基礎上,從生態修復、景觀更新等方面進行反思,為今后同類項目的開發建設提供參考。
案例介紹
1.1案例簡介
深圳市大沙河公園位于深圳市南山區中部,占地312567,原址為深圳地區建筑垃圾填埋場,90年代封場,2007年由深圳市城市管理局改建成綜合性公園。
1.2大沙河公園總體規劃設計簡介
大沙河公園總體規劃設計目標是:整合整體城市環境,力求從形式和內容兩方面突破現有市政公園的設計模式。結合大沙河公園瀕臨高新技術產業園區的特點,在滿足市政區域性公園服務周邊居民基本功能的前提下,突出青少年強身健體的主題,并適當引進科普教育,從而形成公園特色,拓展公園的服務對象。根據生態原則,充分結合現場地現有自然生態條件進行設計,同時引導人們了解自然,接觸自然。最大限度減少機動車道對公園環境的損害,最大限度地提升開放空間對周邊住區的景觀價值。
規劃總體布局:全園按自然式進行布局,基本劃分為運動區、休閑區及文化區,與城市形成較大的反差,突出“野”的意境,在自然野趣的景觀布局下,園建小品采用現代的環保材料進行建設,突顯現代青少年新的思想與活力。
2從建筑垃圾填埋場到綜合性公園的蛻變途徑
2.1全園表面覆土,創造植物生長基礎條件
大沙河公園原址為建筑垃圾填埋場,地表以下20m范圍內都是磚塊、礫石、混凝土、沙礫等各種建筑垃圾,并伴有淤泥、生活垃圾,不具備植物生長的土壤條件,植被以野生的茅草和人工種植的馬占相思為主。為了創造植物正常生長的基礎條件,施工建設之初,全園均覆土1m以上。
2.2密林-草地種植模式,迅速達到綠化效果
公園建設初期,為防止水土流失和較快呈現綠化效果,除供游人活動的草坪外,在邊坡和公園四周均采用密林-草地的種植模式,喬木胸徑多在10左右,生長力旺盛,以在深圳地區生長良好的小葉榕、紅花羊蹄甲、黃槐、南洋楹、鳳凰木、盤架子、小葉欖仁等樹種為主,短期內達到了綠化目的。
2.3全園遍布水電管網,基礎設施到位
作為綜合性公園,路燈、供水、排水、戶外廣播等基礎設施按需設置,遍布全園,完善了公園的服務功能。
3 從工業廢棄地景觀更新的反思
3.1工業廢棄地景觀更新的原則(黃瀅等,2008)
3.1.1尊重的設計原則
尊重的設計原則即充分尊重場地的景觀特征,自然環境和歷史文化。設計師應尊重理解場地,采取最小的干預,發揮創造性思維,改造再利用舊有景觀,創造新景觀,其目的是保護和發掘地段歷史信息,尋找城市文脈,表現場所精神,從而使景觀設計延續城市的集體記憶。
3.1.2 經濟的設計原則
從短期目標看,工業廢棄地上的舊景觀,本身也具有一定的經濟價值,利用原有景觀元素進行改造,可減少資金消耗。從長遠目標看,對工業廢棄地景觀的更新,可改造舊產業,建立新產業,復興地區經濟。許多成功實踐表明在政府部門一定的
政策鼓勵和引導下,那些既保留了地區歷史特色,又適應市場需求的項目往往能創造更多的經濟效益。
3.1.3 生態的設計原則
生態的設計原則要在深入理解生態學思想的基礎上,對場地進行最小的干預,最大限度提高能源和材料的利用率,減少過程中對環境的污染,改善地段生態環境。同時還要維護及改善周邊地區的生態平衡,保障自然環境及生態系統的和諧穩定。
3.1.4 綜合效益的設計原則
城市工業廢棄地的景觀更新,不應單純追求經濟利益,而要從城市的社會、經濟、文化、城市規劃、文物保護、環境景觀、建筑設計等多個方面綜合考慮,通過對原有資源的更新、恢復與再利用,使景觀和生態獲得重生,帶動經濟的發展,使景觀效益、生態效益、社會效益得到整體提升。
3.2大沙河公園項目分析
雖然大沙河公園基本完成了從建筑垃圾填埋場到綜合性公園的轉變,建設過程中也積累了一些成功經驗,但開放幾年后所反映出來的突出問題折射出建園初期存在的不足。根據工業廢棄地有關研究,大沙河公園的建設與工業廢棄地的景觀更新還有一定的距離。
3.2.1尊重的設計原則
自然景觀:大沙河公園原址在90年代封場,之后在場地周邊種植了馬占相思作為簡單的綠化,除此以外,植被都是以野生茅草為主,生長旺盛,達2m以上,地表滿布磚瓦碎片、礫石,結構緊密,除茅草外,可以說是寸草不生。特別是在中間的臺地,面積約100000,放眼望去皆是茅草,春夏時節,茅草郁郁蔥蔥,別有一番野趣;秋冬季則衰草連天,一片荒涼景象,盡顯滄桑。一年四季季候變化明顯,極具視覺沖擊力,這在處于亞熱帶四季交替不明顯的深圳地區并不多見。
歷史內涵:當初填埋的均是80年代后期、90年代初深圳城市建設快速發展過程中產生的建筑垃圾,占用了大片的土地,對當地的生態系統造成不可逆轉的破壞,封場后荒涼景象的背后,見證的是深圳這座年輕城市一段重要發展歷程,具有深刻的教育意義。
根據尊重的設計原則,原址在深圳地區所特有自然景觀和歷史內涵,與總
體規劃中“突出青少年強身健體的主題,并適當引進科普教育”、“突出自然野趣”的設計目標有很好的結合點,應予以保留部分原始景觀,并可作為該園一個核心景區加以改造建設,充分尊重原址原貌。但當時在實際操作中,只簡單考慮了如何提供植物生長的必需的土壤條件,并沒遵循尊重場地的景觀特征,自然環境和歷史文化的原則,對原貌作深入的景觀評價,挖掘其內在價值,因此忽視了原址的景觀價值,全園進行了全面的覆土,往日荒涼滄桑的景象已經蕩然無存,在今天看來是一大遺憾。
3.2.2經濟的設計原則
與工礦廢棄地相比,建筑垃圾填埋場沒有廠房等設施可以改造利用,而大沙河公園原址的建筑垃圾成分復雜,如重新利用作為道路墊層等用途,費用較高,而且質量難以保證,因此利用價值不高。
3.2.3生態的設計原則
原址的生態系統極為脆弱,植被單一,動物稀少,經過全面覆土,提供了植物生長的必需條件,種植喬灌木,經過5年的精心管養,基本建立起較為穩定的生態系統,綠樹成蔭,鳥語花香,植物種類豐富,鳥類等動物均找到了安身之所,而且人為干預逐漸退出,系統自我維持能力逐步增強,并對局部小氣候產生了積極影響,總的來說,項目較好的遵循了生態的設計原則,并實現了當初的生態設計目標。
3.2.4綜合效益的設計原則
經濟效益。建筑垃圾填埋場改建成公園,一方面為該類工業廢棄地再利用尋找了出路,另一方面節約了大量寶貴的土地資源,在土地資源日益匱乏的今天,背后的經濟效益不可估量。
生態效益。如今大沙河公園的生態系統已經趨于穩定,在水土保持、調節局地小氣候方面發揮重要作用,成為城市綠化組團的重要組成部分,較好的發揮了生態效益。
社會效益。大沙河公園已經開放5年,早已成為市民休閑的好去處,發揮了巨大的社會效益。
4.小結
總的來說,大沙河公園成功實現了從建筑垃圾填埋場到綜合性公園的蛻變,為同類項目的開發建設積累了一定的成功經驗,具有示范意義。該項目的建設規劃基本按照一般綜合性公園的建設模式,在某些方面與工業廢棄地景觀更新的原則不謀而合,但在尊重原有自然景觀特征方面還有欠缺,未能充分發掘該類場地所特有的景觀價值,建議以后同類項目開發過程中把工業廢棄地景觀更新的有關理論作為指導思想之一。
參考文獻
殷柏慧、張洪剛、端木山. 從工業廢棄地到城市游憩空間的轉化與更新―以安徽省淮南大通礦生態區改造為案例.中國園林,2008,(3):43-49