穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)滲濾液調(diào)節(jié)池容積的校核方法探討

丘曉春

（中檢集團(tuán)福建創(chuàng)信環(huán)?？萍加邢薰?，福建 福州 350000）

引言

生活垃圾焚燒飛灰來(lái)自于生活垃圾焚燒設(shè)施的煙氣凈化系統(tǒng)捕集和煙道及煙囪底部沉降，將其進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理后得到穩(wěn)定化飛灰。目前穩(wěn)定化飛灰主要進(jìn)行填埋處理，由于國(guó)家尚未出臺(tái)專門針對(duì)穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)范及其滲濾液調(diào)節(jié)池計(jì)算方法，本次主要從環(huán)評(píng)角度對(duì)達(dá)到相關(guān)要求的穩(wěn)定化飛灰擬進(jìn)入的填埋場(chǎng)配套的滲濾液調(diào)節(jié)池進(jìn)行設(shè)計(jì)容積校核。

1 穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

目前，國(guó)家未對(duì)穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)制定相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，但是相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了穩(wěn)定化飛灰的去向，見表1。

表1 相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)穩(wěn)定化飛灰去向的規(guī)定

同時(shí)，依據(jù)中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部《關(guān)于生活垃圾焚燒灰渣填埋場(chǎng)工程環(huán)評(píng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)意見的復(fù)函》（環(huán)函[2014]72號(hào)）文件內(nèi)容中“二、按照《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB 18598-2001）》和《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16889-2008）要求，焚燒飛灰可以進(jìn)入危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)和生活垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋，但是兩種填埋場(chǎng)的選址、設(shè)計(jì)與施工、運(yùn)行、封場(chǎng)、后續(xù)維護(hù)與管理等方面的環(huán)境監(jiān)管和對(duì)焚燒飛灰的入場(chǎng)要求不同”。

綜上，生活垃圾焚燒飛灰屬于危險(xiǎn)廢物，穩(wěn)定化后的飛灰在滿足《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16889-2008）進(jìn)場(chǎng)條件的前提下，可進(jìn)入生活垃圾填埋場(chǎng)分區(qū)填埋，填埋過程不按危險(xiǎn)廢物管理，穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)可按照生活垃圾填埋場(chǎng)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)。

2 穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)滲濾液調(diào)節(jié)池容積校核方法

穩(wěn)定化飛灰雖然含水率較低，但是填埋期長(zhǎng)加上大氣降水反復(fù)且集中，仍不可避免產(chǎn)生滲濾液，因此，應(yīng)設(shè)置滲濾液調(diào)節(jié)池/罐進(jìn)行存儲(chǔ)、調(diào)節(jié)滲濾液[1]，以保證滲濾液處理站的穩(wěn)定運(yùn)行。穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)按照生活垃圾填埋場(chǎng)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，環(huán)評(píng)階段其滲濾液調(diào)節(jié)池容積校核也參照生活垃圾填埋場(chǎng)的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。

目前滲濾液調(diào)節(jié)池的計(jì)算/校核方式采用滲出系數(shù)法[2]，由表2可知，具體方法有3種：

表2 相關(guān)規(guī)范對(duì)滲濾液調(diào)節(jié)池容積的規(guī)定

方法一：采用逐月滲瀝液產(chǎn)生量及處理量計(jì)算逐月滲瀝液余量，大于0的月滲瀝液余量累計(jì)相加得到調(diào)節(jié)池總?cè)萘俊?/p>

方法二：按歷史最大日降雨量或20年一遇連續(xù)7日最大降雨量進(jìn)行校核。

方法三：依據(jù)滲瀝液調(diào)節(jié)池容積不應(yīng)小于3個(gè)月的滲瀝液處理量進(jìn)行校核。

滲瀝液最大日產(chǎn)生量、日平均產(chǎn)生量、逐月產(chǎn)生量按公式1，基于項(xiàng)目地多年的氣象資料進(jìn)行計(jì)算的：

式中：Q—滲濾液產(chǎn)生量，m3/d；I—降雨量（mm/d）；C1—正在填埋作業(yè)區(qū)浸出系數(shù)，宜取0.4～1.0；A1—正在填埋作業(yè)區(qū)匯水面積（m2）；C2—已中間覆蓋區(qū)浸出系數(shù)；當(dāng)采用膜覆蓋時(shí)宜?。?.2～0.3）C1；A2—已中間覆蓋區(qū)匯水面積（m2）；C3—已封場(chǎng)覆蓋區(qū)浸出系數(shù)，宜取0.1～0.2；A3—已封場(chǎng)覆蓋區(qū)匯水面積（m2）；C4—調(diào)節(jié)池浸出系數(shù)，取0或1.0；A4—調(diào)節(jié)池匯水面積（m2）。

逐月滲瀝液余量按公式2計(jì)算：

式中：C—逐月滲瀝液余量（m3）；A—逐月滲瀝液產(chǎn)生量（m3）；B—逐月滲瀝液處理量（m3）。

3 應(yīng)用實(shí)例

某穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)用于填埋福清市生活垃圾焚燒發(fā)電廠每日生活垃圾焚燒產(chǎn)生的經(jīng)穩(wěn)定化處理后的飛灰。該穩(wěn)定化飛灰滿足《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）6.3條要求，因此，某穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)可按照生活垃圾填埋場(chǎng)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)。

本文以該穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)為例，采用上述方法對(duì)調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)容積合理性進(jìn)行分析。

3.1 計(jì)算參數(shù)及具體情況

某穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)總庫(kù)容為13.5萬(wàn)m3，庫(kù)底面積為4 454 m2，最大填埋面積為12 058.83 m2。作業(yè)面積控制在200 m2，雨天不進(jìn)行作業(yè)，滲濾液貯存在密閉調(diào)節(jié)罐中，中間覆蓋和終場(chǎng)覆蓋采用膜覆蓋。設(shè)計(jì)1 000 m3滲濾液調(diào)節(jié)罐，滲濾液處理站處理規(guī)模為15 t/d。根據(jù)福清市20年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，年平均降水量為1 548.8 mm，近20年最大日降雨量為296.4 mm/d。正在填埋作業(yè)區(qū)浸出系數(shù)取0.7（考慮作業(yè)期間突然降雨，覆蓋過程需要一定的時(shí)間），已中間覆蓋區(qū)浸出系數(shù)取0.2（膜覆蓋），已封場(chǎng)覆蓋區(qū)浸出系數(shù)取0.1，調(diào)節(jié)池浸出系數(shù)取0（密閉罐）。

3.2 計(jì)算過程及結(jié)果

方法一：采用公式（1）和公式（2）計(jì)算逐月滲瀝液余量，正余量累計(jì)相加得到調(diào)節(jié)池總?cè)萘浚?jì)算值見表3。

表3 飛灰淋溶水調(diào)節(jié)池容積平衡計(jì)算表

由上表可知，1～12月中月滲瀝液余量大于0的月份為6月、7月和8月，因此：

方法二：采用公式1計(jì)算最大日產(chǎn)生量。

按最不利情況考慮，采用近20年最大日降雨量核算滲濾液收集罐容積，近20年最大日降雨量為296.4 mm/d。A1為200 m2，A2為11 858.83 m2，A3和A4均為0，根據(jù)公式計(jì)算：

方法三：采用公式1計(jì)算平均日產(chǎn)生量，每日實(shí)際處理量即為產(chǎn)生量，滲瀝液調(diào)節(jié)池容積不應(yīng)小于3個(gè)月的滲瀝液處理量進(jìn)行校核。

根據(jù)福清市20年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，年平均降水量為1 548.8 mm，一年按365天計(jì)，根據(jù)公式計(jì)算：

3個(gè)月按90天計(jì)，則：

由圖1可知，三種方式核算的調(diào)節(jié)池容積大小Q方式一

圖1 三種方式核算調(diào)節(jié)池容積大小比較

當(dāng)滲瀝液調(diào)節(jié)池容積達(dá)到3個(gè)月的滲瀝液處理量時(shí)，可避免南方連續(xù)強(qiáng)降雨天氣及滲瀝液處理設(shè)施的維護(hù)、檢修、改造等原因造成的滲濾液量增加而調(diào)節(jié)池滿溢的情況發(fā)生。從環(huán)評(píng)角度校核分析，設(shè)計(jì)滲濾液調(diào)節(jié)罐的容積為1 000 m3可滿足使用要求，且較為合理。

準(zhǔn)確計(jì)算出滲濾液的產(chǎn)生、收集處理和暫存的量，是需要根據(jù)大氣降水、填埋場(chǎng)構(gòu)造、蒸發(fā)量、垃圾的性質(zhì)、表層覆蓋、后期填埋區(qū)域的組織和劃分等因素綜合確定[3]，采用現(xiàn)行規(guī)范的公式校核調(diào)節(jié)池容積是可行，環(huán)評(píng)階段分析穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)滲濾液調(diào)節(jié)池容積合理性可根據(jù)上述結(jié)果選擇合適的方法進(jìn)行。

4 結(jié)論

本文對(duì)穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)滲濾液調(diào)節(jié)池的校核從理論上進(jìn)行了分析，并給出了詳細(xì)的計(jì)算方法和實(shí)際工程的校核實(shí)例，得出了3項(xiàng)結(jié)論。

（1）滿足《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16889-2008）6.3條要求的穩(wěn)定化飛灰，可進(jìn)入生活垃圾填埋場(chǎng)單獨(dú)分區(qū)填埋處置，填埋該穩(wěn)定化飛灰的填埋場(chǎng)可按照生活垃圾填埋場(chǎng)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)，環(huán)評(píng)期間其滲濾液調(diào)節(jié)池容積校核也參照生活垃圾填埋場(chǎng)的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。

（2）根據(jù)現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范，目前滲濾液調(diào)節(jié)池的計(jì)算方式采用滲出系數(shù)法：方式一，采用逐月滲瀝液產(chǎn)生量及處理量計(jì)算逐月滲瀝液余量，大于零的余量累計(jì)相加得到調(diào)節(jié)池總?cè)萘俊７绞蕉?，按歷史最大日降雨量或20年一遇連續(xù)7日最大降雨量進(jìn)行校核。方式三，依據(jù)滲瀝液調(diào)節(jié)池容積不應(yīng)小于3個(gè)月的滲瀝液處理量的要求進(jìn)行校核。

（3）相同條件下，通過逐月滲瀝液余量計(jì)算調(diào)節(jié)池容積得到的值最小，而根據(jù)滲瀝液調(diào)節(jié)池容積不應(yīng)小于3個(gè)月的滲瀝液處理量的要求，計(jì)算調(diào)節(jié)池容積得到的值最大。環(huán)評(píng)階段分析穩(wěn)定化飛灰填埋場(chǎng)滲濾液調(diào)節(jié)池容積合理性，可參考上述結(jié)果選擇合適的方法進(jìn)行。