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实用技术丨中节能大地(杭州)——基于不同开发利用场景的垃圾堆填场地综合治理技术

2023/4/3 9:25:13
23412
来源:中国环保产业协会
关键词:垃圾堆填场地综合治理场地修复
导读:该技术适用于存量非正规垃圾填埋场的综合治理、正规垃圾填埋场的治理以及扩容再生,不受技术应用环境、应用规模、污染物浓度等条件限制。
  导 语
 
  生态环境保护实用技术和示范工程是我会面向所有环保企事业单位的免费年度技术推广服务,从1991年至今我们已累计推广先进技术和工程4100多项。为便于相关方使用《2021年重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》(详见关于发布《2021年重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》的公告),我会编制了入选技术和工程的简介,将陆续在我会官微和公布。简介内容均由入选项目的申报单位提供。
 
  2021-58
 
  技术名称
 
  中节能大地(杭州)——基于不同开发利用场景的垃圾堆填场地综合治理技术
 
  申报单位
 
  中节能大地(杭州)环境修复有限公司
 
  推荐单位
 
  浙江省环保产业协会
 
  适用范围
 
  存量非正规垃圾填埋场的综合治理、正规垃圾填埋场的治理以及扩容再生,不受技术应用环境、应用规模、污染物浓度等条件限制。
 
  主要技术内容
 
  一、技术简介
 
  基本原理
 
  针对拟开发利用垃圾填埋场,集成快速通风预处理、多级组合筛分、生物干化、干式除砂、污染土壤/地下水综合治理等系列工艺,对陈腐垃圾堆填场地进行资源化综合治理。通过抽注气井管对垃圾堆体进行间歇式抽气和注气,抑制恶臭气体和甲烷的产生,确保后续安全开挖,减少开挖期间恶臭气体扩散。采用阶梯式多维棒条筛、变径滚筒筛、弹跳筛、风选机、磁选机等筛分设备,综合利用多级变径、风压风速可调高效筛分系统,将陈腐垃圾分离为腐殖土、骨料、轻质物、金属等组分。无害化处理后的腐殖土可作为矿区生态修复、土地改良及市政绿化等的用土,骨料可作为市政填方、道路路基、建筑材料原料,轻质物可用于焚烧发电,玻璃、金属可进行回收利用,实现堆填垃圾的资源化利用。
 
  针对拟封场生态修复垃圾填埋场,结合其稳定化降解程度,通过集成好氧预处理、表层覆盖、气液收集导排、四周阻隔等工艺对垃圾堆场进行有效封场及风险管控。针对有机物含量高、稳定性较差的垃圾填埋场,先通过填埋体液气抽注,消除液气运移阻滞效应和局部厌氧区域,实现厌氧/好氧生物转化高效调控,加快垃圾的稳定化速度。对于稳定性较好的垃圾填埋场,结合堆体现状进行整形,通过覆盖碎石、土工材料、黏土、绿化土等,构筑导气、防渗、导水、绿化覆盖层,有效控制雨水渗入及臭气的无序扩散。构筑填埋气、渗滤液导排井/导排盲沟,收集导排垃圾堆场的填埋气、渗滤液,控制风险扩散。在垃圾堆场四周及下游区域,布设以膨润土基复合材料为主的耐腐柔性竖向阻隔墙,从而形成稳定可靠的封场系统。
 
  工艺路线
 
  1. 拟开发利用的垃圾填埋场
 
  (1)快速通风预处理:根据设计在垃圾开挖区分区、分层设置抽气井和注气井,进行持续式抽气注气预处理;
 
  (2)垃圾开挖转运及晾晒预处理:当快速通风预处理后的垃圾堆体满足开挖条件时,根据后端垃圾晾晒和筛分能力对垃圾堆体进行开挖。将开挖出的陈腐垃圾堆放至晾晒区,采用加装机械耙斗的挖掘机对晾晒垃圾进行摊铺和定期翻堆;
 
  (3)垃圾综合筛分:根据垃圾组分和特点,采用阶梯式多维棒条筛、变径滚筒筛、风选机、磁选机等筛分设备组成的多级变径、风压风速可调的高效筛分系统,将陈腐垃圾有效分离为腐殖土、骨料、轻质物、金属等组分;
 
  (4)筛分产物资源化利用:通过筛分产生的轻质物用于焚烧发电,腐殖土和粗细骨料作为绿化用土或填料,玻璃和金属进行回收利用,实现存量垃圾资源化利用。
 
  2. 拟封场生态修复垃圾填埋场
 
  (1)通过钻井采样,分析垃圾组成、有机物含量、渗滤液性质等,进行垃圾填埋场稳定化状态及趋势判断;
 
  (2)对于有机物含量高、稳定性较差的垃圾填埋场,先通过填埋体液气抽注,消除液气运移阻滞效应和局部厌氧区域;
 
  (3)对于稳定性较好的垃圾填埋场,结合堆体现状开展整形,通过分层覆盖碎石、土工材料、黏土、绿化土等,构筑导气、防渗、导水、绿化覆盖层;
 
  (4)在垃圾堆体内构筑填埋气、渗滤液导排井/盲沟,收集垃圾堆场中填埋气、渗滤液;设置截洪沟,导排垃圾堆体内径流地表水;
 
  (5)最后配制膨润土基复合材料,使用液压抓头或长臂挖机挖成槽,在垃圾堆填场四周及下游设置耐腐柔性竖向阻隔墙,形成稳定可靠的封场系统。
 
  技术应用数量
 
  完成技术应用案例 6 项。
 
  应用效果
 
  针对拟开发利用的垃圾填埋场,通过快速通风预处理,垃圾堆体填埋气中甲烷含量控制在2.5%以下。通过多级高效筛分系统,将填埋垃圾分离成腐殖土、骨料、轻质物、玻璃与金属等组分。针对不同类别的筛分产物,根据其特性采用不同的方式进行资源化利用,腐殖土用于矿区表层土壤改良等,粗细骨料用于市政填方等,轻质物用于焚烧发电等综合利用,玻璃与金属进行回收利用,实现变废为宝。
 
  针对拟封场生态修复垃圾填埋场,通过封场覆盖系统的实施,垃圾堆场内的地表水有效外排至周边水体,并有效控制污染的地下水外渗,防止影响周边环境。
 
  技术特点
 
  (1)快速通风预处理效果好:采用夯机将抽风管和注气管直接压入垃圾堆体的方式成井,相比于传统建井方式,施工周期大大缩短;采用压缩空气清洗装置结合流量监测机构,实现对抽注气井管的定期保养维护及对堵孔的原位清理,避免拔管清理,极大提高抽注气系统的工作效率;采用均布器连接同级抽注气管线,可以确保抽注气井管气压稳定均匀;通过定期切换风机接头,实现对抽注气井的切换,辅以间歇式抽注气工艺,有效避免垃圾堆体内部气流短路,确保抽注气均匀;通过抽注气快速抽除堆体内部甲烷及各类恶臭气体,避免施工过程发生爆炸及火灾等安全事故;
 
  (2)垃圾筛分效率高:根据垃圾组分和特点,采用阶梯式多维棒条筛、变径滚筒筛、风选机、磁选机等筛分设备组成的多级变径、风压风速可调的高效筛分系统,对各地不同的垃圾填埋场均具有较好的筛分效果,尤其对南方的湿黏存量垃圾也能进行有效筛分,并将陈腐垃圾有效分离为腐殖土、骨料、轻质物、金属等组分;
 
  (3)筛分效果好,适用范围广,实现资源化利用:通过集成阶梯式多维棒条筛、变径滚筒筛、风选机、磁选机等设备,形成多级高效筛分系统,对各地不同的垃圾填埋场均具有较好的筛分效果,尤其对南方的湿黏存量垃圾也能进行有效筛分。针对不同类别的筛分产物,根据其特性采用不同的方式进行资源化利用,腐殖土可用于城市绿化、土壤改良等,粗细骨料可用于制作建筑材料、市政填方等,轻质物可进行焚烧发电、无害化暂存、制造RDF衍生燃料等综合利用,玻璃与金属可进行回收利用,实现“变废为宝”;
 
  (4)封场系统稳定可靠:通过踏勘及采样调查,分析垃圾堆场的稳定化程度,形成具有针对性的治理设计方案;根据调查结果,对稳定化程度较高的垃圾堆体进行好氧预处理,减轻封场后垃圾堆体的不均匀沉降影响;构筑具有导气、防渗、导水、绿化等不同功能的复合型覆盖层,有效控制雨水渗入及臭气的无序扩散;采用耐腐膨润土基复合材料作为竖向阻隔墙主体材料,提高了阻隔墙的使用寿命。

  二、典型应用案例
 
  案例名称
 
  福清市一坝底约82万m3垃圾填埋处理场开挖治理项目。
 
  案例简介
 
  处理对象为约82万m3的垃圾,采用开挖筛分处理技术,工程总承包模式,中节能大地(杭州)环境修复有限公司为设计与施工单位。
 
  达到的标准或性能要求
 
  (1)混合垃圾筛分为可燃物(筛上轻质物)、腐殖土(<20 mm)、无机骨料(≥ 20 mm);
 
  (2)筛分后的腐殖土重金属全量检测达到《绿化用有机基质》(GB/T 33891—2017)中表4重金属含量限值Ⅲ级标准。不能满足以上标准要求的,通过稳定化处理后,其浸出液中重金属浓度满足《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)Ⅳ类标准;
 
  (3)废气颗粒物浓度满足《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)无组织排放监控浓度限值;氨、硫化氢、甲硫醇浓度未超过《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—1993)表1二级标准限值要求;甲烷浓度满足《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB 16889—2008)中甲烷排放控制要求;
 
  (4)施工期噪声满足《建筑施工场界环境噪声排放标准》(GB 12523—2011)标准。
 
  业主单位
 
  福清市城市管理局。
 
  投运时间
 
  2019年3月。
 
  工艺流程
 
  (1)前期调查与风险评价;
 
  (2)对垃圾堆体进行整形治理,覆盖 HDPE 膜;
 
  (3)采用快速通风预处理技术,降低垃圾堆体中的甲烷及恶臭气体浓度,同时可降低垃圾堆体含水率;
 
  (4)雨水沟收集雨水,集中外排;
 
  (5)将堆体中的渗滤液收集至渗滤液调节池;
 
  (6)在对垃圾堆体进行快速通风预处理后,对垃圾堆体采用分区、分层方式进行开挖,垃圾晾晒开挖垃圾(含水率35%以下)进入筛分生产线;
 
  (7)根据不同物料特点,采用综合分选方法,同时结合人工分选,实现轻质物、腐殖土、渣砾、金属等成分的有效分离,达到项目垃圾分选要求;
 
  (8)根据不同筛分产物的特点,进行处理处置。筛分轻质物外运至焚烧发电厂处置,腐殖土和无机骨料分别作为矿山复绿用土和矿坑填充物,金属类物质外运至当地可再生资源公司进行回收利用等;
 
  (9)将底部渗滤液导排管和堆体降水收集的渗滤液通过密闭槽车外运进行专业处置,对于外运无法满足处理量的要求,利用现场配置的DTRO设备进行应急处置;
 
  (10)采用“源头消减-施工中控制-扩散控制”技术进行恶臭控制和处理。对于不同施工部位和区域的恶臭气体,分别采用配套技术进行处置。

典型应用案例 项目工艺流程图
 
  运行情况
 
  (1)本项目开挖筛分垃圾总量约为82万m3,其中筛上轻质物产生总量为 49.3万m3,检测合格腐殖土外运总量约为23万m3,无机骨料利用总量约为14万m3,垃圾渗滤液处置总量约为1.3万m3
 
  (2)腐殖土经固化/稳定化处理后,浸出液中重金属浓度低于《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)Ⅳ类标准值;
 
  (3)渗滤液等废水进行外运处置,不直接排放,对环境影响较小。
 
  原标题:实用技术 |​ 中节能大地(杭州)——基于不同开发利用场景的垃圾堆填场地综合治理技术

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