关于垃圾填埋场环境影响评价应注意的几个问题

应注意的几个问题

徐　波

(福建省环境保护设计院,福建福州350003)

　　摘要:通过对垃圾填埋场场址选择以及渗滤液的产生量、变化特点、处理工艺选择等方面的论述,介绍了垃圾填埋场环境影响评价过程中对场址选择和渗滤液处理方面应该注意的问题,并总结了在实际工作中解决这些问题应该采取的措施。

关键词:垃圾填埋场　场址选择　渗滤液　产生量　水质特点

　　1　前言

随着我国经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,人口高度集中和城市化速度不断加快,城市生活垃圾的产生量也越来越多。据有关资料显示,世界各国的城市垃圾以快于经济增长速度3倍的平均速度增长。垃圾量的高速增长,使垃圾处理、处置日趋困难,成为现代都市越来越严重的环境问题。对于从事市政及环保方面的技术人员,我们更能切身感受到城市生活垃圾集中进行无害化处置的迫切要求。本论文针对城市生活垃圾填埋场环评中经常遇到的几个问题做一些探讨,以供参考。

垃圾种类繁多,其处置方法也不尽相同。对城市生活垃圾而言,国内通常采用的方法大致有三种:焚烧处置法、堆肥处置法、卫生填埋法。焚烧处置法是对垃圾中的可燃部分,用适当的机械设备增加一定的能量,使其燃烧,以达到减量化、资源化和无害化的要求,这是一种效果显著的方法,既节省了大量的土地,又做到了对垃圾最大的减量化,但由于成本高昂,对设备要求高,普及起来相对比较困难。堆肥处置法是把生活垃圾经过筛选,把有机的部分破碎后,按一定的流程,堆积降解,最后成为肥料。卫生填埋法是在三种处置方法中应用最为普遍的,无论焚烧处置法还是堆肥处置法,其对垃圾进行减量化后,总是还有部分垃圾要进行最终处置,而卫生填埋法是垃圾的最终处置方法,该方法成本低廉,处置彻底,如果场址选择论证充分,设计施工正确,管理得当,是能达到垃圾的无害化和资源化的目的的,这也是世界上绝大多数国家和地区普遍采用该方法的原因。

2　关于垃圾场选址的问题

填埋场选址是关系到城市生活垃圾卫生填埋场环境影响评价质量好坏的最为关键的问题之一,也是填埋场建设项目中最重要的环节之一。垃圾场的纠纷投诉事件,多数是因垃圾场选址不当引起的,因此对垃圾场的选址,环评单位应给予足够的重视。

卫生填埋场场址的选择涉及到当地经济、交通、运距、地理地形条件、气候条件、环境地址条件、地表水文条件、水文地质条件及工程地质条件等情况,是一项十分复杂的工作,作为环评单位应认真核实其资料的准确性,并对备选场址进行实地勘查,核实其有关数据。

2.1　垃圾场不应设置的地区

《生活垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2004中明确规定,有9类地区不应建设垃圾填埋场,这9项规定属于强制性规范,必须要遵守。现场实地勘查时,若发现不符合其中一项,该垃圾场就必须更换场址。这9类地区为:

2. 1.1　地下水集中供水水源地及补给区;

2. 1.2　洪泛区和泄洪道;

2. 1.3　填埋库区与污水处理区边界距居民居住区或人畜供水点500m以内的地区;

2. 1.4　填埋库区与污水处理区边界距河流和湖泊50m以内的地区;

2. 1.5　填埋库区与污水处理区边界距民用机场3km 以内的地区;

2. 1.6　活动的坍塌地带,尚未开采的地下蕴藏区、灰岩坑及溶岩洞地区;

2. 1.7　珍贵动植物保护区和国家、地方自然保护区;

2. 1.8　公园,风景、游览区,文物古迹区,考古学、历史学、生物学研究考察区;

2. 1.9　军事要地、基地,军工基地和国家保密地区。

在实际工作中,经常遇到的是第3条,垃圾场不应建在填埋库区与污水处理区边界距居民居住区或人畜供水点

82　　　　　　　　　引进与咨询2006年第6期　　　　　　　　　・环境影响评价・500m以内的地区,遇到上述情况,如没有其他合适的场址,环评通常要求在该区域内的居民搬迁。但是往往由于搬迁费用较大,执行起来较为困难。

2.2　环境地质条件

填埋场类型根据场址地形分为山谷型、平原型、坡地型。笔者所在的福建省位于东南沿海,常年多雨,降水量丰沛,地形多山,俗称“七山二水一分田”。因此垃圾场多为山谷型,具备集雨量大,地下水丰富等特点,渗滤液产生量较北方地区大,对地下水所造成的影响更不能忽视。渗滤液是垃圾填埋场影响周围环境最为重要的因素,因此笔者认为在垃圾填埋场环境影响评价工作开始时,对场址的踏勘过程中,还应重点关心环境地质条件。在环境影响评价中对环境保护的要求是最为重要的一项,但是在场址的选择过程中,我们认为环境地质条件更重要,以其重要性,选址的各项主要条件排序应按照如下排列:环境地质条件>环境保护条件>交通运输条件>场地建设条件>垃圾场与城市的距离。这就要求我们在场地实地勘察时,必须有详细的地质、水文地质和岩土工程的勘察资料,通过认真分析上述资料,并结合实地勘察,得出较为准确的结论。应特别注意地下水的保护和废弃物的力学稳定性,并分析地下水流的途径及边界(含水层和隔水层)的分布与水力特性、场址所在位置的地下水是否为水系、当地的地形和土层构造、地基土的变形特性以及改善地基土层水密性的可能性等,目的是为环境安全考虑,对渗滤液可能产生渗漏的不利条件做出分析,并提出可行的补救措施。

3　渗滤液的处理

渗滤液的处理是垃圾场的技术难点,也是重点,在环评报告中对渗滤液的处理工艺以及可行性均应给予认真的评价,判断其采用工艺在以后的实施过程中能否达到环保标准,该工艺是否符合我国的国情,运营费用在业主的承受范围之内等。渗滤液处理费用高昂是我国某些垃圾场渗滤液处理设施难以正常运行的主要原因。

3.1　关于渗滤液的产生量

渗滤液的产生分为运营期和封场后两个阶段,封场后由于采用表层防渗、绿化等措施,渗滤液的产生量将大大降低,因目前国内对封场后的渗滤液产生量未做实际测定,因此本文主要讨论运营期渗滤液的产生量。

垃圾渗滤液的产生来源于三个方面,一是垃圾本身所带的水分;二是垃圾中的有机物氧化后分解产生的水;三是各种途径进入填埋场的降雨和地下水。参考国内外资料,采用如下经验公式对渗滤液产生量进行计算:

SW=Q+WE+W G-GE

其中:Q———敞开式作业垃圾场进水量

WE———外部进入填埋场的水

W G———填埋场内垃圾含水率

GE———填埋场内气体含水率

SW———渗滤液产生量

通常计算垃圾渗滤液产生量主要是考虑来自渗入垃圾场的降雨量,这是因为垃圾场四周以及场底均已做防渗处理,故除了填埋场表面外都没有雨水入场。假设填埋垃圾含水率为饱和状态,则垃圾场中气体的含水率和垃圾自身的含水率与入场降雨量相比可忽略不计。

对于汇入填埋场库区的降雨,其中有部分降雨蒸发和表面径流,其余部分则进入垃圾场成为渗滤液。因此,对垃圾渗滤液产生量通常可采用以下经验公式进行计算: Q=(C1×A1+C2×A2)×I×10-3/365

式中:Q———渗滤液产生量(m3/d);

I———年平均降雨强度(mm/年);

A1———已完成填埋作业区域的汇水面积(m2);

C1———已完成填埋作业区域的渗水系数,无量

纲;

A2———未完成填埋作业区域的汇水面积(m2);

C2———未完成填埋作业区域的渗水系数,无量

纲;

在实际操作中,由于垃圾填埋是一个由低往高依次分单元、分层填埋的过程,故库区垃圾填埋面积是变化的且随填埋年限的增长而增大。但是,为了简化计算过程,在对整个填埋期限内填埋面积的计算常作静态处理。目前,国内外类似工程中,常取A1为填埋库区总汇水面积的30%,A2为填埋库区总汇水面积的70%。对于渗水系数C1、C2的取值,根据有关资料在此分别取C1=0.30(范围为0.2～0.4),C2=0.55(范围为0.4～0.7)。

总之,渗滤液的产生量计算准确与否,直接影响了处理工艺参数的选择,是判定垃圾场渗滤液处理工艺是否合理的一个重要数据,必须引起足够重视。对南方地区而言,渗滤液的产生主要来自截洪沟内的填埋库区集雨量,因此年平均降雨强度和汇水面积是两个关键参数。

3.2　渗滤液水质变化特点

渗滤液水质受垃圾组成、成份、填埋方式、季节、垃圾分解不同阶段等诸多因素的影响,变化范围较大。

3. 2.1　垃圾成份对渗滤液水质的影响

垃圾渗滤液水质受垃圾成份影响很大,渗滤液中COD、BOD主要由厨余中的有机物产生,垃圾中厨余含量高低直接影响渗滤液COD、BOD浓度的高低,另外炉灰、脏土的含量也会影响渗滤液有机物浓度。由于生活水平、生活习惯以及环保意识的不同,致使填埋场渗滤液COD、BOD差异很大。在环评编写过程中要结合当地的生活条件以及其他特点综合考虑。

3. 2.2　填埋时间对渗滤液水质的影响

渗滤液水质不仅与垃圾组成有关,而且随填埋时间及各阶段填埋场垃圾的分解而有很大变化,填埋场各阶段垃圾分解形态与水质变化如下:

3. 2. 2.1　调整期。垃圾填埋场初期或垃圾填埋场作业进行中,水分逐渐积累且尚有氧气存在,厌氧发酵作

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・环境影响评价・　　　　　　　　　引进与咨询2006年第6期　　　　　　　　　用及微生物作用缓慢,本阶段渗滤液水质浓度较低。

3. 2. 2.2　过渡期。本阶段水分达到饱和容量,垃圾及渗滤液中的微生物渐由好氧型转变为兼氧型及厌氧型,因厌氧和缺氧情况下电子受体自O2转变成NO3-及SO42-,此阶段尚未达到产酸和产甲烷程度。

3. 2. 2.3　产酸期。由于垃圾及渗滤液的兼性和专性厌氧微生物的水解酸化作用,而含N、P的有机化合物经氨化和磷酸盐化,同时一些金属也会与有机酸发生络合作用,致使渗滤液呈深褐色。在此期间,所产生的渗滤液COD极高,BOD/COD为0.4～0.6,可生化性好,而且颜色也相当深,是属于初期渗滤液。

3. 2. 2.4　产甲烷期。在酸形成期间,如果有机酸未随渗滤液流出填埋场,则将进入甲烷形成期,在这期间有机物经甲烷菌分解转化为CH4、CO2,同时产氢产乙酸菌的存在,也会产生一些氢气。CO2溶解于水形成HCO3-、CO32-、H2CO3等不同形态的碳酸化合物,P H 则由于重碳酸盐的缓冲系统而维持在6～8,同时也给甲烷菌提供了较好的生存条件,此时由于有机酸的急速分解,渗滤液的COD、BOD浓度会急剧降低,BOD/COD也降为0.1～0.01左右,渗滤液可生化性变差,此时渗滤液为后期渗滤液。

3. 2. 2.5　成熟期。此时垃圾渗滤液中可利用的有机成分已大量减少,细菌的生物稳定作用趋于停止,并停止产生气体,垃圾堆体中氧气也随之增加,自然环境状况逐渐恢复。此时,由于渗滤液中剩余腐殖质易与重金属离子发生络合作用,所以渗滤液的颜色还是很深。

因此,渗滤液通常可根据填埋场的年龄分为两大类,一类是年轻填埋场的渗滤液,其特点是低P H值、高BOD、COD,高BOD/COD,另一类是较老的填埋场的渗滤液,其特点是较低BOD、COD,低BOD/COD,氨氮浓度高, P H通常为7.5左右。

3. 2.3　渗滤液处理工艺的选择

我国现采用的渗滤液处理工艺种类繁多,有传统的以厌氧-好氧为主体框架,并采用物化手段高效气浮和氨吹脱作为生化处理前后的辅助手段的;也有采用MBR膜生物反应器、U F超滤、纯氧曝气等先进工艺的。每种工艺都有它各自的优缺点,目前还没有形成一套成熟的适合我国国情的处理工艺进行推广,各个填埋场对其渗滤液的处理工艺都在各自的条件和环境下不断探索、改进。实践证明,在常规处理工艺条件下,连续稳定达到《生活垃圾填埋污染控制标准》中的渗滤液一级排放标准非常困难,并且运行费用很高,垃圾场运营方难以承受。因此,渗滤液经过场内处理,达到《污水排入城市下水道水质标准》(C J3082 -1999)后由输水管道排入城市污水管网,进入城市污水处理厂统一处理,是一条比较符合我国国情的可行之路。

4　结论

4.1　垃圾场的选址首先要符合《生活垃圾卫生填埋技术规范》C JJ17-2004中的9条强制性规范要求。

4.2　环境地质条件是选址论证过程中需要重点考虑的问题,应特别注意核实场址所在地的地质资料,以保护地下水。

4.3　对南方地区山谷型填埋场而言,渗滤液的产生量主要与降雨强度和汇水面积有关,环评中对渗滤液的产生量要认真计算核实,以确保评价的准确性。

4.4　渗滤液水质主要受垃圾成分和填埋时间的影响。填埋初期的渗滤液COD高,可生化性好;填埋后期渗滤液COD急剧下降,可生化性变差。

4.5　对渗滤液的处理工艺应在污染防治措施章节中重点分析其可行性,推荐采用场内处理达到城市下水道标准后,进入城市污水处理厂综合处理的工艺。

　　参考文献:

1.刘长礼等.垃圾卫生填埋处置的理论方法和工程技术.北京:地质出版社,1999

2.林援朝.城市垃圾管理与处理技术标准规范应用务实全书.北京:光明日报出版社,2002

03　　　　　　　　　引进与咨询2006年第6期　　　　　　　　　・环境影响评价・