下坪固废填埋场新建渗滤液二厂的水量分析

摘要：本文介绍了深圳市深圳市下坪固体废弃物填埋场及其渗滤液处理的现状，并对填埋场二期运行后产生的渗滤液水量计算做出了分析，得出填埋场渗滤液二厂的水量建设规模。

关键词：下坪固废填埋场；垃圾渗滤液厂；水量分析

中图分类号：R124文献标识码： A

前言

生活垃圾采用现代垃圾卫生填埋技术加以处理，可靠地实现城市生活垃圾处理的 “无害化”。现代化的垃圾卫生填埋场多采用水平防渗技术防止填埋作业工程中的渗滤液污染，垃圾体中产生的渗滤液必须及时排出保证填埋场的运行稳定。渗滤液的特点是污染物浓度高、水质变化大、带有强烈恶臭，呈黄褐色或灰褐色。渗滤液又是垃圾处理的最后一道环节，是填埋场“无害化”稳定运行的必备条件。未经妥善处理的渗滤液不仅污染土壤和地表水，而且通过地下水流污染水源，对人的健康构成永久性的威胁。

1 工程项目概况

深圳市下坪固体废弃物填埋场（以下简称“下坪场”）位于罗湖区清水河下坪谷地，主要负责福田、罗湖和南山部分的生活垃圾，同时承担全市的生活垃圾应急处理任务。场区占地149公顷，工程规划分三期建设：一期库区占地63.4公顷，库容1493万立方米，服务年限12年；二期库区占地55.8公顷，库容1852万立方米，服务年限11.4年；三期在一、二期库区顶部推高50～60米，增加库容2000万立方米；总库容5345万立方米，服务年限30年以上。该场一期库区工程于2011年底库容已满，进行了中间覆盖，二期库区工程于2012年投入运行。

1.1 下坪场渗滤液处理现状

下坪场现有配套垃圾渗滤液处理厂于2000年开始实施，设计处理规模为1000 立方米/天，出水排入市政污水管，水质要求达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-1997）中三级排放限值。2010年渗滤液处理厂经改扩建及深度处理工程建设，设计日最大处理规模可达到1500 立方米/天，但受气候对处理量的影响，同时考虑每月四天的检修期，将来实际日均渗滤液处理能力仅为约1200立方米/天，出水水质可达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）中规定的排放限值。

1.2 渗滤液二厂新建的必要性

随着填埋场二期工程启动，实测渗滤液日均产量为2490立方米/天（含一期垃圾堆体日均抽排渗滤液量464 立方米/天），远大于现有渗滤液处理厂的处理能力。此前，超量的渗滤液被允许进入市政污水厂处理，但其总氮负荷过高，对市政污水厂的正常运行造成较大冲击。随着市政污水厂出水排放标准提高，超量渗滤液不再允许进入市政污水厂，因此，需新建下坪固废垃圾渗滤液处理二厂。

2 下坪场二期运行后渗滤液总量分析

2.1 水量预测计算依据

根据《生活垃圾卫生填埋技术处理规范》（GB50869-2013）附录B 渗沥液产生量计算方法，下坪场二厂运行后渗滤液产生总量计算如下：

Q= I*（ C1A1+ C2A2+C3A3+ C4A4）/1000     

式中：Q ――渗沥液产生量，m3/d；

I ――降水量，mm/d；（当计算渗沥液最大日产生量时，取历史最大日降水量；当计算渗沥液日平均产生量时，取多年平均日降水量；当计算渗沥液逐月平均产生量时，取多年逐月平均降雨量。数据充足时，宜按20年的数据计取；数据不足20年时，可按现有全部年数据计取。）

C1――正在填埋作业区浸出系数，宜取0.4~1.0，具体取值可参考表B.0.1。

表B 正在填埋作业单元浸出系数C1取值表

所在地年降雨量/有机物含量 年降雨量≥800 400≤年降雨量＜800 年降雨量＜400

大于70% 0.85~1.00 0.75~0.95 0.50~0.75

小于等于70% 0.70~0.80 0.50~0.70 0.40~0.55

A1――正在填埋作业区汇水面积，m2；

C2――已中间覆盖区浸出系数，

（1）当采用膜覆盖时宜取（0.2~0.3）C1；

注：生活垃圾降解程度低或埋深小时宜取下限；生活垃圾降解程度高或埋深大时宜取上限。

（2）当采用土覆盖时宜取（0.4~0.6）C1；（若覆盖材料渗透系数较小、整体密封性好、生活垃圾降解程度低及及埋深小时宜取低值；若覆盖材料渗透系数较大、整体密封性较差、生活垃圾降解程度高及埋深大时宜取高值。）

A2――已中间覆盖区汇水面积，m2；

C3――已终场覆盖区浸出系数，宜取0.1~0.2；（若覆盖材料渗透系数较小、整体密封性好、生活垃圾降解程度低及埋深小时宜取下限；若覆盖材料渗透系数较大、整体密封性较差、生活垃圾降解程度高及埋深大时宜取上限。）

A3――已终场覆盖区汇水面积，m2；

C4――调节池浸出系数，取0或1.0；（若调节池设置有覆盖系统取0；若调节池未设置覆盖系统取1.0。）

A4――调节池汇水面积，m2。

2.2 水量预测计算过程

根据深圳市气象局最新公布统计数据（2009），深圳市多年平均年降水量为1966.3mm/a，即I=5.39mm/d；根据降雨量及有机物含量情况取C1=1.0；又因下坪场采用膜覆盖，故取C2=0.3C1=0.3；因覆盖膜渗透系数大，取C3=0.2；而下坪场40000立方米调节池有覆盖系统，C4=0。

根据GB50869-2013附录B渗沥液产生量计算方法计算：

年限（2010~2030） 汇水面积 C*A

C1=1.0 A1=3500O 3500

C2=0.3 A2=960449O 288134.7

C3=0.2 A3=388310O 77662

则C1A1+C2A2+C3A3= 369296.7

Q=×(C1A1+C2A2+C3A3)= ×369296.7=1989.45m3/d。

2.3实测渗滤液水量分析

根据深圳下坪生活垃圾填埋场渗滤液处理站渗滤液水质运行监测资料显示，渗滤液水量随时间而变化，呈现不规律周期性波动，总体呈上升趋势。下坪场运行期间，渗滤液自2011年至2013年的处理量统计如下：

渗滤液每年的变化趋势基本一致，上半年渗滤液波动性较大而下半年波动性较小，最大产生量集中在夏季。雨季水量变化大，其他季节水量变化小，春夏季水量高秋冬季水量少。2011年平均水量2294m3/d，2012年平均水量2237m3/d，2013年平均水量2592 m3/d，三年平均值为2374 m3/d。

2.4实测数据反演评估

利用2011年1月~2013年6月的实测数据，反演确定降雨入渗系数、填埋垃圾初始含水率等数。在采取如上文所述参数取值后，结果如图2-1。

图2-1 逐月日均渗滤液总产量实测值与渗滤液总产量反演预测值

2011年1月~2013年6月间，实测渗滤液日均总产量2223m3/d，垃圾平均填埋规模3515t/d，渗滤液综合产率为63%。计算结果表明，采用上述参数，预测渗滤液总产量2229m3/d，其中来源于降雨入渗量的782 m3/d，垃圾自身渗滤液产量1447 m3/d。降雨入渗量占到总产量的35%，垃圾自身渗沥液产量占渗沥液总产量的65％；渗沥液大部分来源于垃圾自身。

设计中考虑一期填埋场于2014年封场完毕，二期工程填埋规模3500t/d，使用至2032年，同时考虑一期填埋场封场后的垃圾堆体内积存的渗滤液，依据2011年至2013年数据，反演预测2014年~2023年十年期间，一、二期填埋场渗滤液日均产量2337m3/d。模型预测与经验公式综合，渗滤液的产生量按照2500 m3/d考虑。

3 结论

根据《生活垃圾卫生填埋技术处理规范》（GB50869-2013）计算的渗滤液日均产量约为1989立方米/天，再加上一期垃圾堆体日均抽排渗滤液量464 立方米/天，则理论计算的渗滤液日均产量为2454立方米/天，与实测渗滤液日均产量（2374立方米/天，2011~2013三年平均值）及反演渗滤液日均产量（2337立方米/天）基本吻合。根据理论计算和实测数据两方面分析，建议下坪场渗滤液日均产量目前按2500 立方米/天取值。

另外，罗湖区餐厨垃圾处理项目日均沼液和废液需进入新建渗滤液二厂处理（约300立方米/天），现有渗滤液处理厂改造完成后实际日均渗滤液处理能力为约1200立方米/天，故建议本阶段新建渗滤液处理二厂渗滤液处理规模暂按1600 立方米/天控制（2500+300-1200=1600立方米/天）。

参考依据：

1. 《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）

2. 《生活垃圾卫生填埋技术处理规范》（GB50869-2013）

3. 《深圳市环境卫生设施系统布局规划》（2006～2020）

4. 《深圳市下坪固体废弃物填埋场新建渗滤液处理二厂项目建议书》――中钢集团武汉安全环保研究院有限公司（2014.3）