垃圾填埋場封場前后水處理投資分析

楊輝 馬鞍山市環(huán)境衛(wèi)生管理處

生活垃圾焚燒相較傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋具有占地小、處理快、減量化、無害化、資源化等顯著特點(diǎn)，因此近些年也成為國內(nèi)相對理想、主流的生活垃圾處理方式。尤其是“十三五”期間，較多城市的生活垃圾處理方式由衛(wèi)生填埋轉(zhuǎn)為焚燒，原有垃圾填埋場面臨最終封場。

對于生活垃圾填埋場，合格的水排放數(shù)據(jù)始終是重要的環(huán)境指標(biāo)，污水處理系統(tǒng)也是場區(qū)重要的組成部分，本文主要分析封場帶來的水處理投資的變化。

一、對滲濾液的影響

（一）滲濾液產(chǎn)生量的主要影響因素

垃圾進(jìn)入填埋場后，在生物降解過程中會(huì)產(chǎn)生高濃度有機(jī)液體，另外還有滲入填埋場的水（包括雨水），總量超過垃圾的極限含水量的部分就以滲濾液形式排出。

填埋場滲濾液主要來源如下：

（1）垃圾自身產(chǎn)生的水（內(nèi)在因素）

①垃圾所含的水分經(jīng)填埋壓實(shí)后擠出；

②垃圾中有機(jī)物因生化水解產(chǎn)生的水分。

（2）外部滲入垃圾體的水（外在因素）①大氣降雨滲入垃圾體中；

②分水嶺內(nèi)的地表徑流和地下徑流滲入垃圾體中。

根據(jù)對填埋場滲濾液水量的實(shí)測和分析，其具有如下的特點(diǎn)：

內(nèi)在因素產(chǎn)生的水量與垃圾性質(zhì)和填埋量有關(guān)，且垃圾體自身有一定的持水能力，故一般垃圾自身產(chǎn)水量相對很小。填埋場滲濾液量及其變化主要由外在因素決定，即大氣降雨量、分水嶺面積、地下徑流量的大小和排水設(shè)施完善情況決定了填埋場滲濾液量的多少。對于采用終場覆蓋填埋場，其滲濾液量主要決定于大氣降雨量、匯水面積和清污分流設(shè)施的完善性。

（二）滲濾液產(chǎn)生量估算

根據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋場巖土工程技術(shù)規(guī)范》（CJJ 176-2012），滲濾液日均產(chǎn)生量的計(jì)算公式如下：

式中：

Q——滲濾液日均總量，m3/d；

I——降雨量，mm/d；

A1——作業(yè)單元匯水面積，m2；

CL1——作業(yè)單元滲出系數(shù)，一般宜取0.5～0.8；

A2——中間覆蓋單元匯水面積，m2；

CL2——中間覆蓋單元滲出系數(shù)，宜取（0.4～0.6）CL1；

A3——終場覆蓋單元匯水面積，m2；

CL3——終場覆蓋單元滲出系數(shù)，一般取0.1～0.2；

WC——垃圾初始含水量（%）

MD——日均填埋規(guī)模，t/d

FC——完全降解垃圾田間持水量（%）

ρw——水的密度（t/m3）

其中，I的計(jì)算，數(shù)據(jù)充足時(shí)，宜按20年的數(shù)據(jù)計(jì)??；數(shù)據(jù)不足20年時(shí)，按現(xiàn)有全部年數(shù)計(jì)取。

根據(jù)數(shù)據(jù)采集，以某600t/d填埋場為例，其中間封場面積53000m2，作業(yè)單元30000m2，正常使用階段的滲濾液產(chǎn)生量：

經(jīng)實(shí)施雨污分流工程，按照公式計(jì)算為：

考慮終期封場后，滲濾液產(chǎn)生量會(huì)進(jìn)一步減少，按照計(jì)算可預(yù)估：

二、對濃縮液的影響

1.根據(jù)填埋場運(yùn)行期間的產(chǎn)水率等情況，其滲濾液處理站濃縮液產(chǎn)生量按30%計(jì)算，即：166.1×0.3=49.83m3/d。對于采用MBR（膜生物反應(yīng)器）+RO（反滲透）等類似工藝的滲濾液處理站，通常采用運(yùn)送至垃圾堆體進(jìn)行回灌的方式處理濃縮液，該方式無法徹底消除濃縮液。

2.填埋場封場后，雖然滲濾液產(chǎn)量進(jìn)一步降低，但垃圾堆體吸附能力下降，濃縮液回流造成產(chǎn)量加大、濃度變高。且一般運(yùn)行時(shí)間較長、后期生化能力較差的場區(qū)會(huì)有一定的存量濃縮液，考慮到處理的長期性，封場時(shí)須考慮濃縮液處理站，預(yù)計(jì)濃縮液處理量為50m3/d。（膜系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液，具有高價(jià)離子含量高，有機(jī)物濃度高的特點(diǎn)，采用的濃縮液處理工藝宜為：軟化微濾（SMF）+DTRO系統(tǒng)+蒸發(fā)（MVR）。）

3.封場前已有濃縮液處理設(shè)施的，封場后運(yùn)行投資短期內(nèi)將逐漸降低，下文不再計(jì)算。

三、運(yùn)形成本計(jì)算

由于項(xiàng)目屬社會(huì)公用設(shè)施，非營利性項(xiàng)目，不易進(jìn)行財(cái)務(wù)分析，故本文僅分析對比運(yùn)行費(fèi)用。（注：年運(yùn)行天數(shù)按350天計(jì)，價(jià)格數(shù)據(jù)根據(jù)行業(yè)現(xiàn)狀取值。）

（一）封場前運(yùn)形成本

滲濾液處理費(fèi)用取30元/m3，故原滲濾液處理站年運(yùn)形成本為30×166.1×350/10000=174.41萬元。

（二）封場后運(yùn)形成本

（1）固定成本

新建一套規(guī)模50m3/d濃縮液處理站，根據(jù)上述工藝，按25萬元/m3計(jì)算，建設(shè)費(fèi)用為50×25=750萬元。

（2）運(yùn)形成本

滲濾液處理站年運(yùn)形成本為30×25.33×350/10000=26.6萬元。

濃縮液處理費(fèi)用取200元/m3，濃縮液處理站年運(yùn)形成本為200×50×350/10000=350萬元，合計(jì)376.6萬元。

四、結(jié)論

根據(jù)大致測算，以600t/d的生活垃圾填埋場為例，其運(yùn)行末期，水處理運(yùn)形成本為174.41萬元/年。封場后，其運(yùn)形成本逐漸增加到376.6萬元/年，成本增加115.93%，且須新建750萬元濃縮液處理站一座。

綜上，采用濃縮液回灌工藝的生活垃圾填埋場封場初期，其運(yùn)形成本將高于其運(yùn)行期，但隨著存量滲濾液及濃縮液的處理，其運(yùn)形成本最終將逐步降低。