填埋場(chǎng)加速穩(wěn)定技術(shù)探析

張 揚(yáng)

（中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司 北京 100120）

1 填埋層的穩(wěn)定指標(biāo)

土地沉降是垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)之后出現(xiàn)的常見(jiàn)現(xiàn)象，而且，隨著時(shí)間的推移，垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)還會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生滲濾液和有害氣體，對(duì)土壤和環(huán)境周?chē)h(huán)境造成嚴(yán)重影響。因此，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，填埋場(chǎng)加速穩(wěn)定實(shí)際上指的就是停止土地沉降的現(xiàn)象，有效控制滲濾液和有害氣體中的污染成分含量，最大限度避免造成環(huán)境污染。針對(duì)生活垃圾填埋場(chǎng)而言，這一過(guò)程其實(shí)就是場(chǎng)內(nèi)有機(jī)垃圾的生物降解過(guò)程，因此，滲濾液中的有機(jī)物濃度是反應(yīng)這一過(guò)程的重要指標(biāo)。不管處于哪一種環(huán)境條件下，當(dāng)有機(jī)物降解到最小分子時(shí)，絕大多數(shù)都能夠逐漸溶解并進(jìn)入水中[1]。當(dāng)滲濾液當(dāng)中的有機(jī)物濃度基本不再發(fā)生變化或完全達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，便可以認(rèn)為垃圾填埋場(chǎng)中的有機(jī)物分解已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，因而，垃圾填埋場(chǎng)也同樣開(kāi)始進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。這個(gè)時(shí)候，纖維類(lèi)、草木類(lèi)、紙類(lèi)以及廚余垃圾中有機(jī)物已經(jīng)基本完成分解過(guò)程，而分解速度相對(duì)比較慢的木質(zhì)素則會(huì)逐漸積累在填埋場(chǎng)中，并逐漸與死亡微生物當(dāng)中的各種物質(zhì)重新發(fā)生聚合，逐漸生成為一種腐殖質(zhì)，這種腐殖質(zhì)的穩(wěn)定性非常強(qiáng)，但最終仍然會(huì)慢慢分解。同時(shí)，垃圾滲濾液中的BOD與COD的比值便會(huì)小于0.1，因此，可以選擇滲濾液中有機(jī)物的濃度COD這一指標(biāo)來(lái)判斷垃圾填埋場(chǎng)穩(wěn)定性能，當(dāng)該項(xiàng)指標(biāo)幾乎不再發(fā)生變化時(shí)，便表示垃圾填埋場(chǎng)的穩(wěn)定性能較高。

2 填埋層穩(wěn)定程度

在不同的條件下，垃圾滲濾液水質(zhì)是也是不相同的。本文采用了4個(gè)填埋柱，每個(gè)填埋柱的條件保持相同，在此基礎(chǔ)上設(shè)定不同的實(shí)驗(yàn)條件。在實(shí)驗(yàn)的后期回流垃圾中的初濾液，每周的回流量均控制在0.5L，以C4柱為對(duì)照，不予以回流。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：C2柱出水中的BOD最低，并且BOD/COD的值為0.024，由此表明，填埋層中的有機(jī)物已經(jīng)基本完成了分解過(guò)程，穩(wěn)定程度最高[2]。C1柱出水中的有機(jī)物濃度雖然相對(duì)比較低，但是BOD與COD的比值相對(duì)來(lái)說(shuō)還比較高，因此，C1柱的穩(wěn)定程度是最低的[3]。而C3柱出水中的BOD濃度最高，但是，BOD/COD的值僅為0.081，相對(duì)較低，而且NH3-N的濃度較高，究其原因主要是因?yàn)闈舛容^高的滲濾液不斷回流而引起的，這表明：與C2柱相比較，C3柱穩(wěn)定程度更低一些，還需要再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才能夠完全達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

3 填埋層穩(wěn)定條件

在不同的條件下，對(duì)垃圾填埋場(chǎng)穩(wěn)定時(shí)間的影響也是不相同的。本文所開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)均在恒溫恒濕箱中進(jìn)行，溫度為25℃左右，因而無(wú)法充分體現(xiàn)出溫度對(duì)垃圾填埋場(chǎng)穩(wěn)定時(shí)間的影響，但是，我們通過(guò)另外一組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，溫度是影響垃圾填埋場(chǎng)穩(wěn)定時(shí)間的重要條件。在我們進(jìn)行的A組實(shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中，A1柱和C2柱的實(shí)驗(yàn)條件是相同的，而A2柱與C3柱的實(shí)驗(yàn)條件也是相同的，但是，A組的實(shí)驗(yàn)規(guī)模相對(duì)比較大，實(shí)驗(yàn)柱體的高度達(dá)到3m，而且柱體的直徑達(dá)到0.6m，并且均是在25℃以下室溫環(huán)境中進(jìn)行，結(jié)果顯示：相對(duì)于C組實(shí)驗(yàn)而言，A組實(shí)驗(yàn)中的填埋柱滲濾液需要更長(zhǎng)的時(shí)間能夠下降，晚了45周左右，而且，當(dāng)溫度上升至25℃左右時(shí)，A組實(shí)驗(yàn)中填埋柱滲濾液濃度才開(kāi)始出現(xiàn)較大幅度下降。另外，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中，僅僅是依靠垃圾中本身含有的水分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，始終沒(méi)有額外加入任何水分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：雖然，當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到第26周時(shí)，C4柱滲濾液中的COD濃度已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)下降，但是，從實(shí)際情況來(lái)看，由于垃圾中只產(chǎn)生的微小的滲濾液，取樣量太少，因而在進(jìn)行COD濃度的測(cè)定無(wú)法得到較為精確的數(shù)值。當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到第50周的時(shí)候，我們?cè)贑4柱中注入了一定量的清水，使得滲濾液瞬間變得充足起來(lái)，通過(guò)測(cè)定COD的濃度，結(jié)果顯示其濃度值為35000mg/L。而在同一時(shí)間，C1柱滲濾液中的濃度值為905mg/L，C2柱滲濾液中的濃度值為 739mg/L，而C3柱滲濾液中的COD濃度值為3203mg/L。由此表明，C4柱還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間才能夠達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)探討不同條件下垃圾滲濾液回流對(duì)填埋場(chǎng)穩(wěn)定性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在溫度和水分等影響填埋場(chǎng)穩(wěn)定的因素當(dāng)中，溫度是最大的影響因素，因此，在垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)該設(shè)置合理的溫度，以此來(lái)縮短填埋場(chǎng)生態(tài)穩(wěn)定的周期，加快填埋場(chǎng)土地的重復(fù)利用。

[1]劉玉強(qiáng),黃啟飛,楊玉飛.不同填埋工藝對(duì)填埋氣產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2012,86(12):1023-1025.

[2]樓紫陽(yáng),柴曉利,趙由才,等.生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液性質(zhì)隨時(shí)間變化關(guān)系研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2010,53(06):5223-5225.

[3]黃云峰,黃中林,馮向明,等.滲濾液回灌負(fù)荷對(duì)填埋場(chǎng)垃圾產(chǎn)氣效能的影響[J].環(huán)境科學(xué),2011,41(10):1001-1002.