简谈黎川县将军殿简易垃圾填埋场土壤污染的现状及治理修复技术

开发与应用

简谈黎川县将军殿简易垃圾填埋场

土壤污染的现状及治理修复技术

喻果焱1，黄燕2（1.黎川县环境保护局江西抚州344000；2.抚州市环境保护科学研究所，江西抚州344000）摘要：简述了黎川县将军殿简易垃圾填埋场土壤环境现状。针对填埋场现状，综合分析了原位封场处置、原位筛分处置、全量转运异地处理、原位好氧降解处理等4种土壤污染治理与修复技术的工艺及优缺点，发现采用原位封场处置技术治理填埋场更具有优势，其投资低、实施周期较短，可以很快的遏制垃圾渗滤液污染农田土壤、地下水，从而使当地的环境和生态平衡得到明显的改善。关键词：垃圾填埋场；土壤污染；原位封场中图分类号：X705文献标志码：B

文章编号：1005－7676（2019）02－0066－04YUGuoyu1,HUANGYan2（1.LichuanCountyEnvironmentalProtectionBureau,Fuzhou344000,Jiangxi,China;2.FuzhouInstituteofEnvironmentalProtection,Fuzhou344000,Jiangxi,China）

ThecurrentsituationofsoilenvironmentinthesimplelandfillofJiangjuntempleofLichuancountyisbrieflydescribed.Inviewofthelandfillstatus,comprehensiveanalysisoftheprocessesandadvantagesanddisadvantagesoffourkindsofsoilpollutioncontrolandrepairtechnologies,suchasin-situsealingtreatment,in-situscreeningtreatment,full-transportationtreatment,andinsituaerobicdegradationtreatment.Itisfoundthattheuseofin-situsealingtreatmenttechnologytotreatlandfillshasadvantages.Itslowinvestmentandshortimplementationperiodcanquicklycontainlandfillleachatepollutedfarmlandsoilandgroundwater,Sothatthelocalenvironmentandecologicalbalancehasbeensignificantlyimproved.landfill;soilpollution;in-situsealing1黎川县将军殿简易垃圾填埋场黎川县将军殿简易垃圾填埋场位于抚州市黎川

县回上村，为一山谷型凹地，填埋垃圾主要为周边居民生活垃圾，填埋深度约为12m，垃圾填埋量近

16万m3。该垃圾填埋场已采用黏土和合成材料

收稿日期：2019-03-17作者简介：喻果焱（1985—），男，贵州惠水人，工程师，本科，毕业于南昌大学，环境工程专业，主要研究方向：环境工程、环境保护、生态修复。黄燕（1987—），女，江西抚州人，工程师，本科，毕业于淮阴工学院，生物工程专业，主要研究方向：环境评价、环境保护、生态修复。开发与应用

2）能源研究与管理2019（

窑67窑（HDPE膜）水平防渗，四周已修建了截排水沟，隔

断场外雨水进入，但是底部和四周未做任何防渗措施，也未设置地下水导排系统以及渗滤液收集系统。由于项目所在地为砂性土，土层渗透性较强，垃圾稳定化过程中产生的渗滤液已经出现渗滤情况。垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，渗滤液的COD与BOD值都非常高，含有大量的有机质、氮、磷以及重金属、有毒有机化合物等，其浓度高颜色深[1]。

现垃圾渗滤液渗漏的情况。渗滤液呈黑色，带有气味，直接流入下游池塘水体中。湖南加布森环保科技有限公司在垃圾填埋场附近进行地质钻探及取样分析检测地表水、地下水以及土壤质量现状，取样信息详见表1。

监测时间及频次：监测1次。2018年8月6日—16日在点位上取混合样，带回实验室检测。渗滤液、地表水、土壤、地下水水质监测结果见表2。通过取样检测分析可知，对比Ⅲ类水体，地表水渗滤液1#氨氮和汞分别超标3.3倍、37倍，水环境共2#～6#5个样品中的化学需氧量、氨氮、总磷、镉、铅、砷、汞等均超过了标准限值，重金属

取样信息目的

检测因子

pH值、化学需氧量、氨氮、总磷、镉、铅、砷、汞总磷、镉、铅、砷、汞pH值、化学需氧量、氨氮、总磷、镉、铅、砷、汞pH值、化学需氧量、氨氮、pH值、化学需氧量、氨氮、总磷、镉、铅、砷、汞pH值、化学需氧量、氨氮、总磷、镉、铅、砷、汞总磷、镉、铅、砷、汞pH值、化学需氧量、氨氮、

铅、砷、汞pH值、镉、pH值、镉、铅、砷、汞pH值、镉、铅、砷、汞pH值、镉、铅、砷、汞镉、铅、砷、汞pH值、氨氮、总磷、镉、铅、砷、汞pH值、氨氮、总磷、

2填埋场土壤污染现状垃圾填埋场的东南侧地势较低的池塘边已经出

表1

取样渗滤液（1#）（2#）池塘（3#）池塘池塘（4#）池塘（5#）（6#）池塘（7#）土壤土壤（8#）土壤（9#）土壤（10#）（11#井水）地下水

（12#井水）地下水

取样点位

填埋场南侧坡下渗漏处池塘

填埋场东侧60m处填埋场东侧330m处填埋场南侧60m处填埋场南侧120m处填埋场南侧440m处远离填埋场的上游区域

场地内填埋场的周边农田填埋场的农田下游区域填埋场北侧60m处填埋场南侧120m处

表2

取样渗滤液（1#）GB168—2008池塘（2#）池塘（3#）池塘（4#）池塘（5#）池塘（6#）GB3838—2002土壤（7#）土壤（8#）土壤（9#）土壤（10#）GB15618—2018地下水（11#井水）地下水（12#井水）GB/T14848—2017pH值6.6～96.326.066.276.426.306～96.404.2～8.065.204.77—6.105.61—

地表水水质控制断面地表水水质控制断面地表水水质控制断面地表水水质控制断面地表水水质控制断面地表水水质控制断面

土壤背景点土壤控制断面土壤控制断面土壤控制断面地下水水质控制断面地下水水质控制断面

地表水水质现状监测结果一览表

质量浓度/(mg·L-1)CODcr81臆100814213917臆20————————

氨氮107.7臆250.1730.4751.2071.3481.734臆1.0—————0.1630.2020.50总磷0.18臆30.040.040.070.170.08臆0.2—————0.030.02—

镉0臆0.010.00010.000280.000130.00020.00012臆0.0050.270.14～0.540.261.870.300.00010.000180.005铅0.00236臆0.10.001670.002530.001910.002770.00171臆0.053421～1082442800.001770.003200.01砷0.00355臆0.100.0006100.003390臆0.052.61.4～18.72.12.7300.000120.0030.01汞0.03785臆0.0010.000140.000250.000370.000420.000630.00010.3950.294～17.30.3270.6650.50.000040.000040.001窑68窑2）能源研究与管理2019（

开发与应用

汞浓度检测指标最大超标5.3倍。地下水11#～12#样品中的pH值、氨氮、总磷、镉、铅、砷、汞等指标均未超标，周边居民家井水暂未受到影响。场地内的土壤8#样品中重金属铅、汞等重金属指标最高高出7#样品背景值近45倍，下游农田土壤10#重金属镉、汞均超过了《土壤环境质量标准农用

地土壤污染风险管控标准（

试行）》中的筛选值。结果表明，垃圾填埋场渗滤液中汞超标严重，流入下游池塘，导致水体中汞含量超标，从而导致农田土

壤中汞存在轻微超标。因此，为防止污染加重以及污染范围扩散，必须对该处垃圾填埋场进行有效的风险管控。

3垃圾填埋场土壤污染治理与修复技术比选近年来，国内外对垃圾降解特性[2]、填埋场的污

染控制及填埋场的稳定化[3]等方面进行了很多研究，对老旧简易垃圾填埋场土壤污染治理与修复主要有以下几种技术。3.1原位封场处置

原位封场处置主要原理是采用黏土、防渗膜等材料对垃圾填埋场进行防渗封场后阻隔污染对外扩散，使垃圾在原位厌氧降解，如UASB工艺在世界上许多国家都有良好的运用，同时采用封场覆盖、垂直和水平防渗措施、渗滤液收集和处理及填埋气体的导排、燃烧或利用等措施，使垃圾填埋场中污染的无序排放变成有序排放。

垃圾填埋场的防渗技术包括水平防渗技术和垂直防渗技术2类。水平防渗技术是在垃圾场地顶部利用天然或合成材料设置防渗层，减少或消除自然降水渗入垃圾堆体，以减少渗滤液的产生，从而控制污染扩散。其原理是根据填埋场地地质条件，采用人工防渗技术将存量垃圾场地进行封闭处理，防止渗滤液入侵污染周边水体、土壤，为填埋气建立通道，使垃圾中的污染物可控。垂直防渗是从横向迁移途径进行阻隔，以防止垃圾渗滤液污染地下水，主要方案包括高压旋喷注浆、深层连续水泥搅拌桩、垂直开槽埋设HDPE膜、连续水泥膨润土混合料搅拌桩等，该技术能够避免土壤挖掘、避免与污染物接触。

原位封场处置要求垃圾场所在地点具有天然防渗地质结构，达到相关规范规定的天然防渗要求。优点是技术简单，投资低。缺点是垃圾总量未减少，环境安全隐患未消除；稳定化时间长，不能满足尽快开发利用的要求；影响长期存在，土地价值无法

提升。

目前，针对回上村原垃圾填埋场已经采用水平防渗现状，采用原位封场处置技术是比较适用的，操作简单，可直接在现有治理措施上增加垂直防渗措施从横向迁移途径进行阻隔，而且技术投资低，投资约600万元，实施周期较短，可以很快的遏制垃圾渗滤液污染农田土壤、地下水，保障正常的农业生产，维护人民身体健康。3.2

原位筛分处置

原位筛分处置是将填埋场垃圾进行分类处理[4]，

筛分系统主要包括挖掘运输系统、上料系统、分选系统、打包系统、大气污染防治系统等，其原理是借助筛网按照颗粒大小进行分离的方法，细颗粒渣土可回收利用，大颗粒垃圾可利用的回收利用，满足回填土要求的送往垃圾处理场进行填埋，可焚烧

的送往终端垃圾处理设施（其热值较高，优选筛选焚烧处理），实现处理减量化。

筛分资源化技术适用范围广，几乎适用于各种

存量垃圾填埋场。但是垃圾中含水率和有机质含量会影响筛分效率与效果。满足条件：填埋垃圾中有机质＜15%；达到相对稳定状态（甲烷、臭气）；解决腐殖土消纳出路问题；垃圾体量＞2000m。优点是可实现垃圾体量的减量化，可分批分阶段腾出现有的垃圾存放空间，垃圾减量化可达75%以上，达到搬迁减量及释放土地的目的。污染治理彻底，治理周期短。缺点是治理的实施操作时间过长，操作工程中需防止施工扬尘、臭气对大气的污染；技术应用较复杂，需满足条件的填埋场实行；对新鲜垃圾不适用，对填埋年限短的垃圾需进行好氧预处理。该填埋场内的垃圾成分复杂，并且堆场封场时间较短，垃圾堆体尚未达到相对稳定状态，投资700万～1000万元，同时实施操作时间过长，一时不能遏制目前渗滤液的污染，还需防止施工扬尘、臭气对大气的污染，原位筛分处置不太适用。3.3

全量转运异地处理

全量转运异地处理是将陈腐垃圾开挖后，转运

至附近相应场所处理或利用。该技术对填埋场的整治较完善，适合污染严重且存量垃圾不大的填埋场。陈腐垃圾可转运至卫生填埋场、焚烧发电厂、水泥窑协同处置厂等末端处置设施专门处理。但该技术在处理过程中存在臭气、粉尘二次污染及沼气安全隐患等问题，开挖前必须进行强制注气，将垃圾体厌氧状态变成好氧状态。

全量转运异地处理技术适用于存量垃圾小的填

开发与应用2）能源研究与管理2019（

窑69窑埋场或作为应急预案，需有相应的垃圾接受场所。

优点是污染治理彻底；土地可尽快利用；治理周期短，可作为填埋场综合治理的应急预案。缺点是垃圾转运量大，只适用于存量垃圾小的填埋场；整体投资较大，需要其它处理设施配合。

回上村原垃圾填埋场存量垃圾近16万m3，转运量过大，整体投资大，并且目前黎川县没有足够容量的正规垃圾填埋场或垃圾焚烧厂接纳，全量转运异地处理不太适用。3.4原位好氧降解处理

国外已经对垃圾填埋场的治理开发出比较成熟的好氧生物反应器技术[5]。好氧降解处理是以好氧生物反应器为原理，向垃圾填埋层中注入空气和液体。空气中的氧、液体中的水与生活垃圾中可降解的有机成分及可溶解的无机成分发生反应，形成以CO2为主要成分的垃圾填埋气LFG、混合液体和稳定化的垃圾，混合液体在反应过程中被回灌到垃圾填埋场内，改变场内物理化学条件，创造符合好氧微生物生长的环境，从而大大加快垃圾生物降解和稳定化速率，同时降低渗滤液和填埋气的排放强度，减少危害和二次污染。

原位好氧降解处理要求垃圾有机质质量分数在20%以上，含水率在40%～50%（以质量分数计），氧气质量分数16%～21%，空气渗透率在10-6～10-5m2·Pa-1·S-2，pH值在6.5～7.5，平原型、地下水位埋藏较深，且垃圾体下伏图层为渗透性差、厚度＞1.5m的粘性土层。其优点是比传统的厌氧降解法提高降解速度30倍以上，主要是针对新鲜垃圾的快速降解，使垃圾堆体达到稳定状态。整体治理较完善，投资适中。缺点是投资高，治理周期较长，治理与修复要求严格；工艺技术较为复杂，部分有机物无法降解，很难处理完全。

回上村原垃圾填埋场投资需控制成本，成本高昂会带来后续的管理成本提高，导致该技术实施困难，同时原位好氧降解治理周期较长，工艺技术较为复杂对管理要求高，同时还不能很好的满足开发地块的要求且部分有机物无法降解。

4结论土壤污染问题已经成为不容忽视的主要环境问题之一。批复了一系列规定和通知，都明确提出了建设土壤污染治理工程的要求。针对回上村原垃圾填埋场土壤污染现状，相比较原位筛分处置、全量转运异地处理、原位好氧降解处理等3种土壤污染治理与修复技术工艺，原位封场处置技术上可行，经济上合理，符合当地的实际情况，是一种比较理想的治理与修复方式。该技术通过增加表面种植土层厚度后进行植被恢复，种植土增加厚度20cm，植被恢复为草籽加小型灌木，垂直防渗方案选择技术成熟、施工快捷方便的连续水泥搅拌桩或高压旋喷桩，可进行有效土壤污染风险管控。参考文献

[1]紫阳,赵由才,张全.渗滤液处理处置技术及工程实例

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玲,王颋军,唐跃刚,等.封场垃圾填埋场的治理与城市土地可持续利用[J].环境卫生工程,2013(3):20-22.[5]ErsesAS,OnayTT,YenigunO.ComparisonofAerobicandAnaerobicDegradationofMunicipalSolidWasteinBioreac-orLandfills[J].BioresourTechnol,2008,99(13):5418-5426.