垃圾渗滤液减量化措施研究

贾冠科

(太原大众机械厂基建工程公司，山西太原 030024)

0 引言

垃圾渗滤液是城市垃圾在其运输、处理、处置过程中，因其自身所含水分，并受外部水文因素综合作用而产生的性质复杂、处理难度大的高浓度有害污水。垃圾在填埋后的厌氧发酵、地表水浸滤、地下水浸泡等作用都会促使渗滤液产生［1］。填埋场在运行与封场后的很长时期内都会产生渗滤液［2］。对于垃圾渗滤液的污染控制，包括其水质净化与水量消减，对于垃圾处理都具有积极的意义。本文主要对渗滤液的减量问题进行研究。

垃圾渗滤液产生的来源及其影响因素，主要包括内源因素和外源因素。在填埋场内控制渗滤液产量的关键是限制降水入渗。垃圾渗滤液的减量应该从以下几方面开展工作:

1)通过垃圾分类在产生源对渗滤液进行控制;

2)在垃圾转运站、综合处理厂对渗滤液进行控制;

3)在填埋场内利用雨污分流系统对降水进行控制;

4)垃圾场内污水处理工艺对渗滤液总量的消减;

5)回灌蒸发对渗滤液总量的消减;

6)其他减量方法，如湿地蒸发、强化蒸发工艺对渗滤液的减量。

1 垃圾进入处理场之前的减量化

在生活垃圾进入垃圾处理厂或处置场之前，对垃圾渗滤液进行减量化控制，可以称为渗滤液的“源头减量”。

1．1 垃圾分类回收和预处理

生活垃圾的含水率主要是由其中的厨余等有机物造成的，另外纸张、棉絮等吸水性物质也会在进入填埋场之后对渗滤液的产量有影响，因此，在垃圾贮存、清运工作环节开展垃圾分类收集，同时注意给予完善的分类清运车辆配套，有利于垃圾渗滤液的源头减量。一般而言，厨余以及纸类物质含量高时，垃圾含水率也高。

通过垃圾源头管理，在垃圾集装点或回收中心，采用人工分选或机械分选工艺，对有机物和纸张进行分选、干燥，减少产生渗滤液的可能。另一方面，将城市垃圾中有害的部分，包括电池、药品、含汞器物等分离除去，可以降低渗滤液中重金属和其他有毒有害物质的浓度。

1．2 压缩转运中的渗滤液控制

压缩又称为“压实”，是一种普遍采用的固体废弃物预处理方法，是指用机械方法增加固体废物聚集程度，增大容重减少表观体积，对废物实行减容化。压缩对于垃圾处理具有预稳定的作用。

我国生活垃圾一般为混合固体，甚至有时是固液混合体。生活垃圾中的易腐垃圾的含水率较高(50%～90%)，当其接受压缩时，极易产生渗滤液。

垃圾转运站压缩过程产生的渗滤液、冲洗废水等排入城市污水管网或河道水体，容易造成城市污水处理厂负荷冲击。但从渗滤液减量的角度出发，转运站中的渗滤液排放，减少了进入垃圾填埋场的渗滤液总量。

目前，国内外广泛采用的生活垃圾压缩转运工艺可分为“水平压缩转运”和“垂直压缩转运”等几种。对于水平压缩转运站，装箱过程中产生的渗滤液会从箱体滴漏出来。压缩后，渗滤液被压滤渗出，出渗量大约占垃圾量的5%～15%，在夏季和雨季较多。此处的压滤液产量小，产生时间是间断的，污染物浓度变化幅度大。竖直压缩容器底部的密封结构使得渗滤液不会溢出，可运至处置场处理，但是对箱体会造成腐蚀。

2 垃圾填埋场内渗滤液的减量化

2．1 上游与周边地表水的控制

地表水入渗是垃圾场渗滤液的主要来源，对地表水入渗的有效控制是垃圾填埋场渗滤液减量的首要控制措施。

垃圾填埋场分为平原型、山谷型两大类。对于平原型垃圾填埋场，一般不存在严重的上游与周边地表水问题。对于山谷型填埋场，又可以分为山顶型、半山型两类，当填埋场的场顶标高与山谷顶部相接时，周边地表水侵入场内的可能性较小，只对上游汇集的洪水进行隔离、导排即可;当厂址所在山谷的自然深度较大(深度大于40 m)，而所建设的填埋场场顶标高低于山谷总深度时，周围山坡上的降雨或地表径流能够汇入填埋场库区内，通常，这种场外汇水面积产生的雨水汇集量将大大多于填埋库区的顶口面积，此时必须设置足够的地表水排出构筑物。对垃圾场周边地表水的控制措施一般包括对降雨的阻隔，对暴雨的预防，对地表径流的引导排除，对上升泉等地表水的隔离。对场区周围地表水的控制就是避免区域地表径流进入场内，从而避免渗滤液产量的增加。为了控制地表水入渗，应该在垃圾填埋场建设之初就作好控制地表水的整体规划。

在整体规划之前，首先必须对垃圾填埋场的上游、支流、边坡等的流域情况进行详细调研。填埋场周围的地表水排水路线对填埋场的整体运行是至关重要的。当垃圾填埋场的地址位于河道地形内时，可能属于天然地表水的原有排水线路，必须设计对上游河道内洪水的拦截措施，防止上游洪水进入填埋区内。也可建造溢洪道、导流坝。与上游与周边地表水的控制相关的工程措施主要包括:拦洪坝、泄洪暗管、洪水提升泵站、排水井、截洪沟等。在填埋场施工阶段，可采用分区施工、分期施工的方法减少裸露工程面积，在垃圾填埋场投入生产运行之后，宜采用分区填埋、分区封场的工作方法，减少开放作业面的面积。这些措施都是以垃圾渗滤液的减量化为最终目的的。

2．2 场内雨污分流

垃圾填埋场内的雨污分流是近年来的热点话题。科学和严格地设计雨污分流系统，对垃圾填埋作业区内外的未受垃圾污染的雨水和渗滤液进行分别收集，一方面可以减少渗滤液的产生量，降低渗滤液处理成本;另一方面，可以避免由于山沟、丘陵地带的垃圾填埋场内因暴雨形成的强大水流对填埋场造成冲刷。

填埋场内部雨污分流的基本原理是:在垃圾填埋场内设置的阻止填埋区汇水面积内的雨水进入填埋垃圾体的方法和措施，以及对环场边坡汇水、上游洪水的排出。科学和严格地设计雨污分流系统，对垃圾填埋作业区内外的未受垃圾污染的雨水和渗滤液进行分别收集，具有重要的意义。在运行中应尽可能使渗滤液自由排出［3］。雨污分流效果的优劣甚至会直接关系到垃圾填埋场运行的成败。

国内已建的垃圾填埋场一般都采取了常规的雨污分流措施，主要有:

1)设置拦洪坝、分区坝、垃圾坝，控制或杜绝雨水汇入;

2)设置永久性截洪沟、临时性截洪沟，拦截雨水;

3)设置泄洪暗渠(管)、雨水排出管、渗滤液收集管，控制雨水与渗滤液的流动状态;

4)设置每日覆盖、降雨临时覆盖(覆土覆盖辅助以土工膜临时覆盖)、分层覆盖、中间覆盖、封场覆盖，减少雨水渗入量;

5)有时还可以在场底建造临时小土坝或场内临时移动式排水沟。

场内雨水阻截与排放系统又分为填埋场封场前与封场后两个部分。可以采用“以路分区”的做法，将一个大填埋区分割成为若干个小分区，利于对雨水的分块控制。“路堤结合”填埋工艺能较好地解决北方填埋场雨季填埋中存在的问题。要保证所收集的雨水不受污染。非作业区的覆盖土经过压实后能够形成一层防渗良好的致密层，能对雨水起到隔绝作用。可以利用“膜覆盖”协助雨污分流。在垃圾填埋过程中，膜覆盖可分为两大类:中间覆盖、日覆盖。可以利用“堆体造型”协助雨污分流。

2．3 建设垃圾场排水构筑物时需注意的问题

拦洪坝是很常见的阻水构筑物，但需注意加固、防渗的问题。例如对拦洪坝上游侧的坡面需进行防渗处理，对拦洪坝上游坡脚必须进行加固处理，可采用粘土、HDPE防渗膜、浆砌石等多层防渗措施。

泄洪暗管可以将拦洪坝上游积聚的洪水排出，但暗管的横断面积一定要足够大，以利于运行期的清理，暗管的拐角、连接一定要顺畅。暗管的进水口一定要设置充分的杂物拦截措施(格栅、沉砂池等构筑物)。当自然地形不允许建造泄洪暗管时，可考虑在拦洪坝旁边建造洪水提升泵站。用大型水泵将汇集在拦洪坝前的积水提升至场外排水渠的高度。但是洪水提升泵站的建设有很多制约因素。例如:易与场地边坡的防渗结构冲突，不易寻找到坚固的地质条件用于安放大型水泵，另外由于不同地区大气降水量是极不均匀的［4］，大型水泵可能面临常年闲置的危险。排水井有时也被用于排出填埋场内的积水。杭州垃圾卫生填埋场在场内设有标高不同的多个排水井，用于排出中间层的垃圾堆体表面雨水。

环场截洪沟是大量用于垃圾场上游与周边地表水的主要排水构筑物，一般是指环绕在垃圾填埋场场顶周围1 m～3 m远外侧的用于阻截上游与场顶外周边雨水(洪水)的工程系统。即使是对于小型的村镇级的简易垃圾填埋场，环场截洪沟也是不可少的，对于大型垃圾填埋场，截洪沟更是多种多样，可采用分期设置截洪沟的方法［5］。

3 结语

垃圾渗滤液减量化，有利于降低垃圾场的渗滤液处理成本，并对垃圾场起到保护作用。

通过对生活垃圾在进入垃圾处理厂或处置场之前实施源头减量措施，包括垃圾分类回收和预处理、垃圾压缩转运中的渗滤液控制，可以实现垃圾进入处理场之前的减量化。通过在垃圾填埋场内实施工程措施，对上游与周边地表水进行有效控制，对库区内面积采取场内雨污分流措施，科学建设排水构筑物，可实现垃圾填埋场内渗滤液的减量化。

［1］王宗平，陶 涛，金儒霖．垃圾渗沥液处理研究进展［J］．环境科学进展，1999，7(3):32-39．

［2］周北海，王 琪，董 路．垃圾填埋场构造对渗滤液成分的影响研究［J］．环境科学研究，2000，13(3):6-8．

［3］张澄博，孔德坊．成都长安垃圾填埋场渗滤液水头预测［J］．地质灾害与环境保护，1998，9(2):41-44．

［4］曾宪坤．垃圾填埋场渗沥液调节池的浮盖设计与施工［J］．有色冶金设计与研究，2006，27(6):56-59．

［5］张德洲．截洪沟设置对宁波大岙垃圾填埋场渗滤液产量的影响［J］．环境保护，2004(9):19-22．