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1、垃圾填埋场环境治理技术综述2023张 益第一部分:环境问题填埋环境问题与中央环保督察主要检查内容:一场:场区环境整洁有序;二气:填埋气利用或安全排放、臭气治理有成效;三面:控制作业面、避免暴露面、完善覆盖面;四水:雨污分流措施有效、周边水环境无明显变化、堆体与调节池液位适宜、渗滤液处理与排放达标。其中尤以渗滤液导排、积存、处理与排放问题为督察和监管重点。据统计,在所有中央环保督察问题中,垃圾填埋场问题近10%,而填埋场问题主要是渗滤液积存和污染问题。渗滤液污染渗滤液污染渗滤液积存渗滤液积存异味扰民异味扰民甲烷爆燃甲烷爆燃温室效应温室效应堆体稳定差堆体稳定差降解降解过程长过程长邻避问题多邻避问题
2、多环境影响大环境影响大中央环保督察发现的填埋场环境问题序号序号省市省市填埋场和渗滤液填埋场和渗滤液有关问题有关问题1北京垃圾渗滤液违规处置问题严重,9家垃圾转运站有3家未配套建设渗滤液处理设施,部分垃圾填埋场违反国家规定,将渗滤液运至污水处理厂或粪便消纳站处理,甚至直接排入市政管网;高安屯餐厨垃圾处理厂渗滤液去向不明。2上海垃圾渗滤液污染问题突出,老港垃圾填埋场渗滤液处理设施升级改造工作滞后,安亭生活垃圾处理厂无渗滤液处理设施,每天大量渗滤液长期超标排入污水管网;宝山区顾村垃圾堆场和闵行区朱家泾垃圾堆场,渗滤液流入场外雨水沟或直排河道。3广东建设严重滞后,潮安区大肚坑垃圾临时堆放点每天堆放垃圾
3、量达800吨,无防渗措施,渗滤液直排。4重庆全市2008年以前建设的46个垃圾填埋场未按国家规定建成投用渗滤液处理设施。目前垃圾渗滤液只能由城市污水处理厂违规处理,。丰都县北岸污水处理厂因处理垃圾渗滤液导致生化系统不稳定,仅2016年3月就有6万吨污水超标排放5陕西江村沟垃圾填埋场1994年建成后,一直向唐家寨水库直排垃圾渗滤液,尤其是2015年11月以来,因垃圾渗滤液厂处理能力严重不足,每天约1800吨垃圾渗滤液未经处理直排水库,造成严重环境污染和风险隐患,群众反映强烈。6黑龙江哈尔滨市向阳垃圾填埋场存在偷排渗滤液问题。7江西督察组抽查21个垃圾填埋场,有13个采取简易填埋方式,其中景德镇宋
4、家庄垃圾填埋场超期运行4年,每天400吨渗滤液仅经简易处理排入昌江河,外排废水化学需氧量严重超标;鹰潭市垃圾填埋场渗滤液处理站外排废水化学需氧量和氨氮浓度均超标。中央环保督察发现的填埋场环境问题序号序号省市省市填埋场和渗滤液填埋场和渗滤液有关问题有关问题8河南鹤壁市蔡庄垃圾处理有限公司、焦作沁阳市垃圾填埋场等企业大量渗滤液长期存放,环境隐患突出。9天津垃圾无害化处理率较低,垃圾渗滤液违规处置问题突出。10辽宁沈阳大辛垃圾处理场长期超负荷运行,垃圾渗滤液长期得不到有效处置,多年来累计积存渗滤液超过75万立方米,污染严重,恶臭弥漫,隐患突出,周边群众意见极大。11安徽蚌埠市怀远县长期利用无防渗措施
5、的水塘堆存生活垃圾,垃圾渗滤液通过沟渠直排环境12福建全省县级及以上地区53个垃圾填埋场中,8个未建设渗滤液处置设施,16个渗滤液超标排放。福州市红庙岭垃圾填埋场长期违规堆存污泥,堆存量达51.8万吨,对土壤和地下水造成污染;该填埋场渗滤液收集池未作防渗,实为渗坑,环境隐患突出。三明市尤溪垃圾填埋场渗滤液超标排放,现场监测,排放的渗滤液化学需氧量浓度高达684毫克/升。13山东垃圾渗滤液处理能力不足,目前全省垃圾渗滤液暂存量约255万吨,环境隐患突出。14海南一些市县生活垃圾大量堆存,臭气弥漫,渗滤液直排,群众反映强烈。东方市垃圾填埋场渗滤液处置能力不足,渗滤液通过雨水沟直接排放。15吉林生活
6、垃圾污染问题突出,全省55座城市生活垃圾处理场有48座渗滤液处理设施不完善,共积存渗滤液118万立方米,污染隐患突出。16浙江温州市在用的4个垃圾填埋场渗滤液均无法达标排放,已封场的苍南新美洲和瑞安东山填埋场无防渗和渗滤液处理设施,污染问题突出。17青海西宁市垃圾渗滤液日产生量190吨,而日处理能力仅为90吨。中央环保督察发现的填埋场环境问题序号序号省市省市填埋场和渗滤液填埋场和渗滤液有关问题有关问题18河南河南省新乡市等地垃圾处理设施建设滞后、垃圾填埋场渗滤液处理等环境污染问题突出。19湖北孝感市生活垃圾处理规划项目建设滞后,生活垃圾处理设施运行管理普遍缺位,大量渗滤液违规积存,环境风险隐患
7、突出。20四川射洪市垃圾填埋场坝体蓄积大量渗滤液,存在溃坝风险。垃圾渗滤液处理站长期不正常运行,填埋场运行管理极不规范。21云南景洪市城市生活垃圾处理场运行管理极不规范,环境违法问题突出,本是治污设施,却沦为“污染源”。该处理场污染治理设施长期不运行,部分垃圾渗滤液直排,环境污染严重,风险隐患突出。22湖南沅江市垃圾填埋场渗滤液预处理设施处理能力不足,环境风险突出。渗滤液预处理设施出水口在线监控设备一直未有效运行,导致处理效果无法得到监控。违反环评批复要求,将预处理后需转运到城镇生活污水处理厂进一步处理的渗滤液擅自用于厂内绿化、厂内及厂外道路冲洗、降尘等,将污水直接排放到环境中。提供虚假的渗滤
8、液转运台账,以期敷衍应付、蒙混过关。23湖南湘潭市双马垃圾填埋场紧邻湘江,大规模超期、超负荷填埋,入场管控不力、管理混乱,存在渗滤液外溢等重大环境风险隐患。暗访发现,渗滤液处理站严家港排口处存在明显污染带,总氮等指标超标。湘潭市有关部门对渗滤液处理等突出环境问题整改工作认识不足、重视不够,存在监管不严、管控不力现象。24青海海北州门源回族自治县、海晏县生活垃圾填埋场运行管理不到位,垃圾渗滤液直排环境,甚至设置暗管偷排,环境污染和风险隐患突出,与整改方案要求背道而驰。25天津天津市大韩庄垃圾填埋场大量渗滤液长期积存,环境风险突出。该填埋场仅有1套每日处理150吨的渗滤液处理设施,且因设备老化、工
9、艺缺陷无法正常运行。受此影响,2019年不得不在场内临时新建7个累计容量20余万吨的贮存池,但仅1年多时间就已全部存满,2020年8月不得不再次新建1个4万吨渗滤液临时储存池。截止督察组进驻时,该场垃圾渗滤液积存量已高达26万吨,环境风险突出。第二部分:总体思路顶层设计与治理形式原地治理形式开展垃圾填埋场环境治理首先要对其进行顶层设计,即根据规划和需求来因地制宜的研究确定垃圾填埋场环境治理后的基本用途。可能的基本用途主要包括以下9种形式,其中原地(原位)治理形式6种,异地(异位)治理形式3种,也可能出现原地和异地治理形式并存的情况。l 封场整治l 污染治理l 扩容改造l 飞灰填埋l 生态公园l
10、 固废园区异地治理形式l 场地开发l 生态恢复l 飞灰填埋人巟清理生物体、污泥排出系统分区填埋状况0分区填埋时间停用时间 渗滤液水位分区垃圾量分区填埋高度前期调研与资料收集环境治理的实施阶段:方案选择的考虑因素:缺点4场地调查场地调查风险评估风险评估工程设计工程设计可研编制可研编制项目建设项目建设运营管理运营管理监测监管监测监管每个阶段都很重要,目前都有政策、法规和标准等作为开展工作的依据或支撑,相应的技术路线和实施方案也都已比较成熟,在国内和国外也有很多成功案例可供借鉴。1堆体陈腐垃圾出路2周边环境敏感程度3场址土地利用价值污染控制难易(1:3)5工程投资大小(1:3)
11、6治理工期长短(1:3)4采取异地治理方案尤应审慎,应充分考虑3个1:3的因素,无特殊情况原则上不宜推荐。方案选择与实施阶段实施方案的主要内容实施方案的技术措施:实施方案的考虑因素:4堆体基本情况2配套设施情况二次污染控制要求5场地生态恢复要求6土地规划利用要求环境影响情况31l 整形整形l 覆盖覆盖l 治水治水l 导导气气原地治理形式异地治理形式l 处置l 修复l 平整l 开发l 阻隔阻隔l 绿化绿化l 监测监测l 监管l 开挖l 筛分筛分l 中转l 外运垃圾填埋场环境治理全过程都须采取“臭气防治”和“边坡防护”等措施,必要时可增加“好氧稳定化”措施以加快堆体的稳定化过程。实施方案的保障措施
12、:14第三部分:原地治理整形方案的技术要点坡度适宜边坡坡度原则上不宜大于1:3。当堆体高度大于10米时应设置边坡台阶,平台宽度不宜小于3米。堆体顶部应留有从中间向四周的坡度,并考虑沉降因素防止形成倒坡。堆体稳定设计整形方案应进行堆体稳定性验算。必要时可采取适当的加固和防护措施。土方平衡整形方案应尽量减少挖方量和填方量,做到土方量基本平衡。覆盖方案的技术要点覆盖系统:由排气层、防渗层、排水层、绿化土层组成。排水层绿化土层排气层对于产气量较大的垃圾堆体可选择连续排气层,对于产气量较小或已覆盖土层的垃圾堆体可选择网状排气盲沟。防渗层通常应选用人工防渗材料(防渗膜。可选择碎石结构或复合土工排水网,堆体
13、顶部可选用碎石结构,堆体边坡宜选用复合土工排水网。由上部营养土层和下部普通土层组成,总厚度不宜小于50厘米,其中营养土层厚度不宜小于15厘米。治水方案的技术要点拦得住在填埋场周边应设置截洪沟,在堆体顶面及边坡应设置表面雨水沟,不满足要求或已受损的应改建,没有的应新建。雨污分流是治水成败的关键因素。能达标对原有渗滤液处理设施有效利用,对有缺陷的处理设施提标改造,对无法提标改造的设施实施重建或增加应急处理设施,并根据渗滤液水质变化调整运行参数,以确保水质达标排放。排得出如垃圾堆体内部渗滤液水位过高,或场底渗滤液导排不畅通,可在垃圾堆体上设置垂直导排井抽排渗滤液,并保持合理的调节池容量,以确保渗滤液
14、全收集、全处理。导气方案的技术要点导排利用应设置填埋气体导排设施,可根据堆体情况和特点选择采用垂直导排井、水平导排盲沟或井沟混合导排系统,具备条件时应优先考虑对填埋气体进行利用。安全排放对于无气体利用设施、主动导排收集的填埋气体应经火炬燃烧后排放。在填埋气体集中处理和利用设备停运后,应检查导排井或盲沟确认无甲烷气体产生时方可封闭。阻隔方案的技术要点垂直防渗方案的考虑因素:12垃圾堆体周边地下不透水层深度不透水层上部各地质构造层特性垃圾堆体周边地面设施情况31垂直防渗措施l 填埋场周边存在填埋气体地下迁移现象l 填埋区场底防渗层破损较严重l 填埋区地下水水位接近或超过场底防渗层当发现以下三种当发
15、现以下三种现象之一时现象之一时:应采取垃圾堆体周边10米范围内在建筑物与垃圾堆体之间应设置地下连续墙。有建筑物,且填埋气体存在地下迁移可能时。无建筑物,或填埋气体没有地下迁移可能时。可选择搅拌桩或高压喷浆等垂直防渗方案。垂直防渗方案的选择:绿化方案的技术要点封场绿化封场绿化应选择抗逆性强、适应垃圾填埋场环境条件、生长稳定的植物。垃圾堆体上宜选浅根植物。边坡上宜选用有护坡作用且防冲刷能力强的植物。生态恢复生态恢复包括花灌木、绿篱植物、观叶灌木和地被植物等,必要时应结合竖向设计和景观设计方案确定。花灌木应选择花期长、健壮、繁茂和易管护的品种。绿篱和观叶灌木应选择萌芽力强、枝叶茂、耐修剪的品种。地被
16、植物应选择生长强势、覆盖率高、病虫害少、绿色期长和耐修剪的种类。l 封场绿化和生态恢复方案,应根据当地气候、经济、周围环境、植物生长特点、土地利用规划等确定。l 用作营养土层的有机质含量、水分、通气性、盐碱性等宜符合所选植物种植的土壤要求,必要时可人工配制。监测方案的技术要点l 垃圾填埋场封场后应对地下水、地表水、场区大气和填埋场水位进行定期监测,监测频次不宜小于每年2次,各项监测指标不宜少于2项。l 对垃圾堆体沉降进行定期观测,封场后3年内,每月观测一次,封场3年后每半年观测一次,直至堆体稳定。l 封场后设有渗滤液处理设施的,应对渗滤液排放主要污染物和排放水量进行连续监测。l 封场后渗滤液排
17、入城市污水管网或污水处理厂的,应对排放水量进行连续监测,对主要污染物浓度进行定期监测。连续监测项目:2水环境填埋气体35堆体沉降填埋场水位41渗滤液排放水质水量l 封场后填埋气体直接排入大气的,应定期监测填埋气体的成分,填埋气体抽气设备进气管上应设置含氧量监测设施。l 封场前垃圾堆体边界外存在地下填埋气体迁移现象的,在气体迁移的一侧应设置填埋气体迁移监测井。l 垃圾堆体边界外附近建筑物室内和填埋气体处理利用车间内应设置甲烷的监测设施。l 当发生裂缝、沟坎、凹坑、空洞等不均匀沉降时,应及时进行填补修复,以避免堆体上存水、漏水和漏气现象发生。定期监测项目:第四部分:异地治理异地治理方案选择早龄填埋
18、场(小于7年且未封场)中老龄填埋场(大于10年或已封场)开挖+筛分+分类转运+异地处置(好氧)+开挖+(筛分)+转运+异地处置好氧预处理目标与原理治理目标使好氧降解后的垃圾堆体能满足开挖筛分要求,控制甲烷产生、控制恶臭扩散兼顾垃圾堆体稳定,保障开挖过程安全,排除开挖过程中甲烷爆炸、火灾等安全隐患。基本原理将新鲜空气强加压后,经管网注入垃圾堆体内,同时将垃圾堆体中的二氧化碳、水汽等气体抽出,并辅以菌种以激活垃圾堆体中的微生物,以加速有机物降解,抑制污染因子产生,达到堆体开挖预处理的目标。评价指标监测井中甲烷浓度小于3%-5%,或堆体表面甲烷浓度小于1.25%。工程内容抽气系统、注气系统、风机、沉
19、降观测、甲烷检测、臭气处理、运行管理等。好氧预处理工艺原理图温度、氧含量、甲烷、温度、氧含量、甲烷、硫硫化氢化氢、流量、压力、流量、压力等等筛分系统流程图开挖、上料链板给料机人工分拣回填处理风选机磁选机 大块建筑垃圾滚筒筛磁选机焚烧处理打包机金属回收 腐殖土园林绿化 可燃物 惰性物 金属 金属 筛上物 筛下物筛分系统末端产品腐殖土腐殖土(绿化营养土)(30%-60%30%-60%)可燃可燃物物(焚烧厂掺烧)(6 60%-300%-30%)惰性惰性物物(回填处置等)(10%-20%10%-20%)金属金属(回收利用)(小于(小于1%1%)陈腐垃圾陈腐垃圾 筛分筛分 开挖开挖垃圾筛分后的利用,应综
20、合考虑出路可能性、技术可行性、成本合理性、污染可控性等因素,因地制宜采取能源利用、资源利用、循环利用,变废为宝,实现可持续发展。如垃圾中混有炉渣、飞灰、建筑垃圾、工业垃圾、危险废物等,应分出后分别另行处理。设备介绍进料装置链板给料机、均料机、料斗进料成分陈腐垃圾链板给料机型号BL160链板给料机功率7.5KW均料机型号JL160均料机功率15KW料斗容积根据工艺确定进料要求禁止大粒径石块或建筑垃圾进入设备介绍滚筒筛滚筒筛滚筒筛进料成分陈腐垃圾滚筒筛型号GTS1806/2508/3008/3010滚筒直径1800mm、2450mm、3000mm有效筛分长度6000mm、8000mm、10000m
21、m滚筒筛功率15kw/18.5kw/22kw/37kw处理量50-90t/小时转速0-15转/分钟设备介绍风选机风选机风选机进料成分陈腐垃圾风选机型号DFJ1200适用带宽1200mm风选机功率30kw+30kw+7.5kw配套除尘器功率7.5kw风量17000m/h+17000m/h设备介绍打包机液压液压打包机打包机进料成分陈腐垃圾轻质料处理量10吨/小时主机尺寸L9970W5600H2035(mm)包型尺寸W1100H1250L1500(可调)(mm)设备功率45KW+5.5KW占地面积L16000W5600(mm)风选机风选机设备介绍皮带机磁选机磁选机型号RCYD-12RCYD-14适用
22、带宽1200mm 1400mm功率4kw5.5kw磁场强度700Gs皮带机皮带机型号U1200U1400带宽1200mm 1400mm带速0.8m/s功率按工艺皮带机皮带机陈腐垃圾项目工艺流程及平面布置参考示意图筛分系统平面布置图第五部分:臭气防治恶臭气体的排放调蓄池渗滤液处理站垃圾筛分垃圾填埋或开挖过程好氧稳定化5m2m5m2m有组织排放的防控措施01 调节池:HDPE膜覆盖+沼气收集+火炬燃烧或送焚烧厂02 好氧稳定化:注气抽气+湿式净化塔+异味控制器03 前端:风幕+局部负压+植物液喷淋+离子风+卸料口喷雾04末端:碱洗+酸洗+植物液洗涤,可选用一体化除臭设备无组织排放的防控措施01 作
23、业面源头除臭剂削弱,必要时好氧预处理02 作业区周边炮雾机压制03 作业区外围移动车补位04填埋场边界帷幕防护或围护阻隔无组织排放的防控措施好氧注气井井口微生物菌剂原液喷洒转运车辆微生物菌剂冲洗运输道路微生物菌剂清洗臭气监测与智能预警一体化监测站监测结果显示数据传输气象数据采集 一体化监测设备,集成臭气浓度、一体化监测设备,集成臭气浓度、H2SH2S浓度,浓度,CH4CH4浓度、浓度、SO2SO2浓度等浓度等的一体化监测。的一体化监测。一台便携式臭气监测设备一台便携式臭气监测设备 监控中心将传输视频以实时信号监控中心将传输视频以实时信号的形式传给系统多屏。的形式传给系统多屏。模拟信号采集后,采
24、用屏蔽线路传输模拟信号采集后,采用屏蔽线路传输至串口转换器,将信号接入附近交换至串口转换器,将信号接入附近交换机机,传入现场机房和监控中心。传入现场机房和监控中心。在线气象监测站在线气象监测站采集采集:温度、雨量、风:温度、雨量、风力、风速、湿度、气压等。力、风速、湿度、气压等。监测数据实时传输至监控中心,成对厂监测数据实时传输至监控中心,成对厂区环境监测系统的有力形补充。区环境监测系统的有力形补充。第六部分:渗滤液处理渗滤液处理基本现状水质水量:受外部条件影响,水质和水量变化存在较多不可预见性,处理难度较大;水质趋势:老龄填埋场的渗滤液呈COD低、氨氮高、可生化性差等特征,处理难度更大;排放
25、标准:主要执行生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)表2、表3标准;主流工艺:“预处理+生物处理+双膜法”工艺最为常用,约占80%以上;运行状况:稳定运行的渗滤液处理设施,仅占40%左右,渗滤液积存现象比较普遍;应急处理:DTRO应急处理设备在环保督查高压下得到广泛应用;浓液出路:大多回灌到填埋场或进行再减量,没有从根本上得到妥善处理。渗滤液处理主流工艺调节池均质池生化系统超滤系统纳滤系统反渗透系统达标排放填埋场渗滤液老龄渗滤液,C/N失调,需补充碳源,多采用投加葡萄糖或焚烧厂渗滤液等方法纳滤浓缩液反渗透浓缩液常用工艺80%短板应急处理DTRO 集装箱式 回收率一般60%,浓缩
26、液需另行处理渗滤液处理存在问题积存问题:规模不合理,分流不完善,能力不匹配,渗滤液大量积存在垃圾堆体和调节池;浓缩液问题:浓缩液大多没有得到有效处理,长期回灌填埋场会致电导率升高影响系统运行;脱氮问题:生化处理脱氮效果较差,只能依靠后续的反渗透把关,浓缩液问题愈加严重;碳源问题:老龄填埋场碳氮比失调,需靠投加碳源进行脱氮,运行成本居高不下;出水率问题:纳滤出水率约为80%-85%,反渗透出水率约为70%-75%,串联后的出水率约为60%;应急问题:DTRO应急设备基本上减量不减质,对于环境总量控制意义不大,且为了不堵膜需在前端添加浓硫酸,以调节渗滤液原液pH,致使盐分增加;蒸发器问题:处理浓缩
27、液的机械蒸发、高效蒸发、浸没燃烧蒸发等,堵塞和耗电问题严重,除了浸没燃烧蒸发器外,其他蒸发器基本上都成摆设,拆除的也不在少数。渗滤液处理浓液出路 浓缩液回灌 浓缩液回灌 两级减量膜u纳滤浓缩液:大部分为难生化降解的有机物以及如钙、镁、钡等二价盐。占地面积大、运行费用高,运行管理难度较高,重金属及总氮去除困难需考虑腐殖酸的出路问题量大,盐分累积影响生化系统微生物活性和膜处理系统通量u反渗透浓缩液:富集了大部分的盐分、少量难生化降解或不可生化降解的有机物以及残留的含氮类化合物如氨氮、硝氮等。高级氧化工艺 耗能蒸发 高压膜浓缩投资高,运行费用高,且蒸发残渣需妥善处置(需鉴定)一般仅能减量一半量大,盐
28、分累积影响生化系统微生物活性和膜处理系统通量具备条件时也可考虑采用与垃圾协同焚烧处理,或与飞灰协同稳定化处理,或采用“汽提+蒸发+脱氨”等渗滤液全量处理技术方案。渗滤液处理对策建议源头减量:完善雨污分流和表面覆盖等措施,最大限度的减少外水进入填埋场堆体;进水条件:保证合适的碳氮比,可投入焚烧厂渗滤液以增加碳源,或采用热提取脱氨等新技术;控制液位:定期监测并控制堆体和调节池的液位,严防渗滤液外溢,并有效消减积存量;污水排放:在新标准出台之前,不得将未经处理达标的渗滤液,以任何方式外运或排放;应急设备:DTRO应急设备只能用于救急,解决不了根本问题,不能过度依赖;深度处理:尽量依托“纳滤”出水,减少”反渗透”开启时间,以减少浓缩液量;浓液出路:可采用与垃圾协同焚烧,与飞灰协同稳定化,或“汽提+蒸发+脱氨”等全量处理方案;团队能力:建立完善长效管理制度,注重提高运营团队的专业能力、管理能力和应急能力;统筹兼顾:提前做好2008版和2022版填埋场渗滤液处理标准衔接的应变预案。微信联系