广东
珠海沥溪:污泥塘原位固化、填埋场生态封场的“高能模式”
来源:新华网   时间: 2016-12-07 14:49

   新华网12月7日电 今年是“十三五”规划的开局之年,“创新、协调、绿色、开放、共享”等理念成为我国经济发展主基调,纲要中明确指出,以“统筹规划、协调推进、创新动力、多元治理、节约集约、平稳运行、绿色环保”为指导原则,计划在五年内形成多元、综合、全程、依法治理的可持续发展局面,实现垃圾治理的无害化、资源化、减量化、社会化目标。

   随着相关政策、法规的先后落地,一批以为人类社会创造持久安全的环境为己任的环保企业迎来前所未有的发展机遇,专业从事环境技术研究和提供污染防治系统解决方案、累计完成重点工程超过600项的北京高能时代环境技术股份有限公司(以下简称“高能环境”),就是其中之一。

   但在环保产业勃兴的背后,是中国城市固体生活垃圾总量的居高不下——据统计,每年产生1.5亿吨、存量高达70亿吨,而且产生量以约9%的速度递增,2/3的大中城市陷入垃圾围困之中,大有“垃圾围城”之势。面对日益严峻的环境问题,国家相关部委多次召开电视电话会议、发布政策文件,对加强生活垃圾处理,改善城市人居环境给出明确指引。

   前不久,高能环境竣工的珠海市沥溪垃圾填埋场二期工程,依靠自主研发核心技术完成的一项污泥固化、生态封场系统工程;同时,也是迄今为止国内最大规模的原位固化生态封场项目。

  珠海沥溪垃圾填埋场内的污泥坑(治理前)

   综合治理迫在眉睫

   “十三五”期间,在国家强力推进污染治理以及着力发展节能环保产业大背景下,环保投资预计高达17万亿元;被住建部评定为首批“国家生态园林城市”的广东珠海,环境治理首当其冲。

   作为珠海三大填埋场之一,沥溪垃圾填埋场经过三十年的使用已经趋于饱和,在高能环境承接该项目之前,填埋场内三个污泥塘的液面、泥面已经直逼坝顶,承建单位珠海水务局几次想进行封场,但都因现实需求一再拖延。然而,垃圾坝坝体下游一公里外即为沥溪村上万村民及工厂工人,若出现溃坝现象,后果不堪设想——做出这样的假设并非空穴来风,2015年“五一”期间,由于暴雨来袭,3号污泥塘坝体一度出现溃坝险情,本项目治理工作迫在眉睫。

   高能环境勘查发现,这虽然是一座简易填埋场,却对当地环境存在诸多不利影响:一是污泥、垃圾裸露在外面,臭气四溢、蚊蝇滋生,污染空气;二是库区西、北两侧无防洪措施,未实现雨污分流,使得渗沥液水量增加,污染水体;三是山洪进入垃圾堆体,可能导致堆体坍塌,一旦发生这种情况将直接影响下游居民生活;四是场区未设置填埋气体收集与处理系统,导致堆体产生的甲烷气体无序扩散,当甲烷浓度达到5~15%,就会产生爆炸、自燃等不安全事故。

   根据承建单位珠海水务集团发布的《关于明确沥溪垃圾填埋场封场二期工程相关问题的复函》,高能环境为此项工程确定了四个目标:第一,解决场内三个污泥塘的安全污染问题;第二,确保场内坝体安全;第三,完善填埋场排洪系统;第四,对填埋场进行生态封场,实现雨污分流并完成生态修复。2014年底,高能环境与珠海水务集团签订合同,正式启动这一项目。

   工程启动之前,高能环境曾考虑采用真空静压的方式,对含水量较高的垃圾堆体进行排挤,使地基的侧向应力增加,从而导致堆体密度增加,使污泥塘趋于稳定,然而对这样一个面积巨大、污泥塘分布其中的项目而言,以往经验证明这一解决方案并不可取;也有勘察人员建议,先把渗透在填埋场和污泥塘的渗滤液和地下水抽出来再进行封场,但具体操作并不可行。

   为确保下游居民生命财产安全,高能环境在中国科学院武汉岩土力学研究所帮助下,做出了五步实施生态封场的实施计划:第一步,修复完善原截洪沟系统,阻隔山体周边地表水进入垃圾堆体,减少渗滤液产生;第二步,加固垃圾坝,避免溃坝事故发生;第三步,采用原位固化技术实现污泥塘的治理;第四步,设置填埋气体收集与处理系统;第五步,填埋场封场及植被绿化。

   这是一个详实、周全的封场工程实施体系,旨在对填埋场实施生态修复环境再造。

  高能环境正在对污泥坑实施原位稳定化固化(治理中)

   技术创新填平坑塘

   长达数十年的违规运行、无序堆放,使作为环保设施、公共设施的填埋场成为环境污染源和灾难多发地,这与服务宜居之城的初衷南辕北辙,也是沥溪垃圾填埋场必须进行封场的根本原因。

   实际上,直到2013年底,《生活垃圾卫生填埋处理技术规范》才被国家住房城乡建设部批准为国家标准;而在沥溪垃圾填埋场设立的20世纪80年代,生活垃圾填埋并无行业规范可循。

   这无疑增加了污泥塘原位固化、填埋场生态封场的技术难度。

   这一工程的难点,不仅在于施工区域体积巨大,填埋场内三个污泥塘的污泥容量也远远超过规定8%的掺加比例,含水率更是高达85.78%。生态封场前,首先要增加污泥塘内的污泥强度,将含水率降到60%以下。因此,对污泥塘进行原位固化,是最能体现高能环境技术水平的一个亮点。

   一般而言,填埋并非最适合的污泥处置方式,这种方式不仅占用土地,还极易造成二次污染。随着工业污泥源源不断运往填埋场,极易造成垃圾堆体失稳,发生类似“黄桷树瀑布”般地失滑现象。那么,有什么办法能让堆满三个污泥塘的污泥趋于稳定?最现实的办法,唯有原位固化。

   所谓原位固化,就是指颗粒在悬浮液中的位置不变,靠颗粒之间的作用力或者悬浮体内部一些载体的性质变化,使悬浮体从液态变成固态;通俗地讲,就是把原本像一片沼泽的污泥塘,通过添加药剂达到一定强度,然后用覆膜包住,第一可以达到稳定,第二可以防止扩散。

   由于含水量高,污泥本身会产生渗滤液。据高能环境技术人员介绍,该项目在施工过程当中,渗滤液一直往外渗,只是因为周围长满了树,污泥塘长满了草,所以从外表看仍然是固体状态。“垃圾堆体本身就是靠纤维状的东西搅合在一起,踩一脚肯定会塌进去,如果遇到刮风下雨,污泥流动系数增加,很容易垮下来,溃坝不是没有可能。”高能环境技术人员说。

   保证施工安全,也是技术人员必须考虑的问题。进行污泥固化之前,施工人员必须通过技术手段把垃圾降解产生的沼气导引出来;否则,当沼气在库区积压到一定程度,很容易发生爆炸。

   这项工程的固化难度可想而知,它的体积、深度都超越了普通国产机械所能达到的作业水准——普通设备只能处理6~8米的深度,而沥溪垃圾填埋场污泥塘最深可达15米左右。作为国内领先的环境系统服务提供商,在20多年的企业发展历程当中,高能环境始终把设备研发、药剂研发作为核心竞争力,作为技术领跑者,自主研发了处于世界前沿水平的污泥固化专用设备,建立由原位固化快速搅拌器、材料供料器并集成自动化控制系统的污泥固化设备系统。

   “你可以想象,8米和15米的搅拌力度肯定是不一样的,而且越往下越难搅拌,因此我们使用了一个特制的非标搅拌设备,可以达到污泥塘15米的深度。”高能环境技术人员介绍,“封场之前,我们通过取样、实验,配制了特定的药剂,对池塘内的污泥进行固化压实;边坡设定为1:3,目的是使其达到整体稳定;如果找不到支点,就很可能出现塌方、滑坡现象。”

   深陷污泥沼泽和垃圾困境的沥溪居民终于松了一口气。某种意义上,这已经不再是简单的固化问题,而是在保证污泥塘稳定性的前提下,对承载力、含水量、抗压性和长期强度的整体考验。

   高能环境对设备、药剂的研发,不仅征服了沥溪项目,也填补了国内行业空白。

  完成生态封场的珠海沥溪填埋场(治理后)

   再造生态宜居沥溪

   实现雨污分流,是生态封场工程的又一个难点。珠海属亚热带海洋性季风气候,炎热多雨,拥有丰富的地下水和地表水。与平原型填埋场不同的是,沥溪垃圾填埋场由于存在空隙含水层以及花岗岩风化裂隙水,山体里不断有地下水从缝隙渗透出来,在缝隙密集处形成汇流;但是,由于填埋场地下没有稳定的隔水层,降雨下渗连同垃圾堆体产生的渗滤液,沿花岗岩缝隙向西南渗流,直至流入谷溪,造成水资源的污染。

   如此以来,垃圾填埋场内的地表水、地下水均被垃圾场的渗滤液严重污染。实现雨污分流,设置完整的截洪沟,保证雨水不再进入垃圾堆体;同时在场地表面设置排水沟,减少雨水进入垃圾堆体,使堆体自身分解的渗滤液通过导排管排入调节池,是全面封场必须要解决的问题。

   “污泥塘原位固化以后,如果再被雨污冲散,肯定是不行的,所以一定要把雨水和渗滤液的导排做好。”高能环境技术人员介绍,“填埋场本身就是一个三面环山的洼地,所有的水流都会汇集到这里,为此,我们通过铺管道、填碎石的方式,在填埋场侧面添加了截洪沟导排系统。”

   生态封场,是本项工程的最后一道工序。

   对于一般项目,垃圾堆体整形完成之后就可以进行防渗膜的铺设、场地绿化等后续工作了,但沥溪垃圾填埋场二期工程的特殊性在于,必须先实现污泥塘的稳定、固化,才能进行堆体整形及后续工作。“因为固化的只是污泥,垃圾降解还有一个缓慢的过程,大概需要10-15年。”高能环境技术人员说,“整体稳定之后,可以在上面建设轻型设施,但现阶段只能初步绿化。”

   根据设计要求,填场库区封场土壤厚400mm,最上层覆盖200mm营养土,充分保证了植物生长所需要的土壤厚度和营养,可以满足一般灌木生长。据高能环境技术人员介绍,植物种植将分阶段实施:第一阶段,植物种植以草坪为主,快速复绿,通过草本植物改变土壤环境,防止初期乔木根系破坏防渗系统;第二阶段,地势较平坦处,可以点缀观赏效果好、耐粗放管理及抗污染的植物品种,如红继木球、龙柏球等,加快稳定植物群落的形成,使其呈现具有生命力的新景观。

   在岩土力学专家指导下,经过近两年的奋战,沥溪垃圾填埋场二期工程顺利完工,前山沥溪村的居民再也闻不到迎风飘来的臭味,不用为垃圾坝溃堤而担心。工程顺利竣工以后,由于遇到台风和大雨,为了检验工程质量是否过硬,一直等到专家评审合格三个月之后,承建单位才顺利验收。

   “这首先要感谢我们的技术工人,在如此复杂施工条件下,所出现的各种问题,他们都能够迅速有效的解决。”高能环境技术人员介绍,“我们每年都会对不同级别技术工人进行培训、测试评定;采购方面,我们始终坚持使用全球质量最好的原材料产品;此外,防渗膜安装中的每一条焊缝均有编号,并存根记录,每条焊缝都责任到人,确保整个防渗系统的质量安全。”

   “从项目调研、可行性报告的撰写到生态封场顺利完成,离不开珠海市海洋农渔和水务局、园林绿化和市容环境管理中心、珠海水务集团、沥溪垃圾填埋场等部门的大力支持,将来,这一场地还可以建设成草皮或者花卉基地。”高能环境技术人员说,“等有机物逐渐分解了,经过有关部门检测稳定无害之后,还可规划成体育、娱乐场地,当然,这是十五年以后的事了。”

   “致力于成为全球领先的环境系统服务提供商”,这是高能环境矢志不移的目标;在珠海沥溪,高能人来过了,以往臭气熏天、险象环生的沥溪垃圾填埋场变成我们看到的样子。

(责任编辑:王佳)

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