生活垃圾填埋场对地质环境的影响及工程控制措施

随着中国城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，城市生活垃圾产量在不断增加，而由于受经济发展水平和认识的限制，中国城市生活垃圾处理起步晚，起点低，致使大量生活垃圾露天堆放，对环境造成巨大危害，城市生活垃圾处理已成为影响人类生存环境和可持续发展的重要因素。为了解决这一问题，我国科技工作者从20世纪70年代初期开始针对主要的处理方法：填埋、堆肥和焚烧进行了大量相关技术问题研究，取得了许多突破性的进展。实践表明，到目前为止，尚只有卫生填埋具有处理和最终处置生活垃圾的双重功能，且卫生填埋还具有在较大范围内适应生活垃圾产量变化的能力，相对来说投资较少，运行费用较低，符合目前我国的基本国情，因此在今后一段时间内，卫生填埋在我国仍处于生活垃圾处理方法的首要的地位。垃圾卫生填埋法的成败关键在于其对地质环境的影响，尤其是垃圾渗滤液对地质环境的影响。例如，贵阳市1983年发生了填埋场渗滤液严重污染地下水事件，使地下水中大肠杆菌严重超标，导致附近居民暴发疟疾，最终迫使政府关闭了两个相关垃圾填埋场。因此研究垃圾填埋场对地质环境的影响程度和工程控制措施具有广阔的应用前景。垃圾渗滤液成分与垃圾成分密切相关，而垃圾成分受生活水平、燃料结构、地域、生活习惯、季节等多因素影响，从而决定了垃圾渗滤液具有高度复杂的物质组成和时间变化性。垃圾渗滤液主要是以有机质成分及其分解产物为主的高浓度，强污染性污水。虽然国内关于垃圾渗滤液成分及降解规律的报道较多，但多为小型实验室试验，系统地研究垃圾填埋后渗滤液产生量和主要污染成分变化的扩大试验鲜有报道。为了缩小与真正填埋场产生渗滤液特性的差异，本文在调研大量的国内外有关资料的基础上，结合室内外试验，以多种手段较系统的研究了垃圾及其渗滤液成分组成与变化规律。试验包括堆存垃圾自身产生渗滤液成分的变化、渗滤液回灌对污染成分的影响、雨水淋滤后渗滤液成分的变化等。试验表明垃圾渗滤液成分具有以有机质及其分解产物为主的高浓度、强污染特性，并且总体上呈不断衰减的动态变化规律。垃圾自身产生的渗滤液中CODcr、BOD5值由最初的91000mg/L和65000mg/L分别降至甲烷稳定产生期内的15000和9100 mg/L，且BOD5与CODcr比值始终大于0.45，说明具有较好的可生化性。此外，还结合马鞍山市垃圾填埋场，分析了马鞍山市生活垃圾的成分特性、物理特性及其产量的变化规律，并研究了填埋结构对渗滤液的影响作用，进而对地质环境的作用，通过试验说明填埋结构的各组成部分（底衬、垃圾层、填土层）能够较有效的去除渗滤液中的污染物质，从而为填埋场的实际操作提供了基本依据。即在垃圾的实际填埋过程中，作到每日一覆土，同时加强覆土和垃圾的压实，可以作到改善填埋结构，延长渗滤液的停留时间，使之更适合于渗滤液的净化，从而有效地降低污染物质的浓度。填埋场对地质环境的影响主要是通过垃圾渗滤液对地下水环境造成的影响来表现的。所以本文还结合马鞍山市生活垃圾卫生填埋工程提出了相应的防止渗滤液污染地下水的工程措施。主要从三个方面入手，它们分别是填埋工艺（以最大可能减少渗滤液产生量）、采用衬层防渗（阻断水在填埋场内外的流动通道）、疏导（将渗滤液用导管排出并进行处理）。这三个措施在工程上表现为填埋工艺措施、防渗措施、截排水措施、渗滤液收集和处理措施等。本文即从不同方面全方位的考虑了工程中可能采取的有效手段以控制填埋场对地质环境的影响。从填埋工艺角度来说，采用分块填埋，局部高堆的填埋操作工艺可以大大减少雨水渗入垃圾场，从而减少垃圾渗滤液的产生量；从防渗和截排水角度来说，沿尾矿坝轴线作垂直防渗帷幕，截住渗滤液向下游的渗漏通道，场地内布渗滤井收集渗滤液，同时沿南山矿排土场坡脚作截水沟以截取地表径流。采取该措施后可以有效地防止渗滤液污染地下水。此外，本文还根据渗滤液的处理试验，原则上确定了渗滤液处理工程的工艺流程。渗滤液处理试验工艺流程以厌氧－好氧复合处理系统为主线，絮凝沉降为辅，最终达到处理后的水质达到国家污水综合排放标准（GB8978－88）的二级标准。UASB反应器与后继的好氧生物接触氧化池、絮凝沉

淀池构成整个垃圾渗滤液处理试验工艺的完整流程。由垃圾渗滤液在试验期间全流程平均试验结果可以看出，在试验条件下出水平均水质达到了试验要求。UASB反应器作为该工艺流程的主体设备处理效果较好，可以有效的降低渗滤液中有机污染物浓度，所以拟以UASB反应器作为垃圾填埋场渗滤液主要预处理设备，并根据试验中获取的参数作为工程设计的参考依据。