7.4.1 作为生活垃圾填埋场覆盖土的应用
7.4.1.1 覆盖材料的技术要求
1991年,原建设部和科委将卫生填埋技术确认为符合国情、实用的城市生活垃圾处置技术。在卫生填埋技术中,覆盖是非常重要的一环,主要包括日覆盖、中间覆盖和最终覆盖。覆盖可以减少地表水渗入,避免填埋气的扩散,防止细菌、病媒动物的滋生,甚至可以为植物的生长提供土壤。因此,覆盖材料宜选择成本较低的材料,应具有较好的抗渗性能和整体封闭效果,以减少垃圾填埋场的渗滤液及垃圾臭味扩散。同时,考虑垃圾填埋场施工的周期和安全性,覆盖材料应能够快速形成强度和整体性,同时应具有较好的防火性能。
《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)中,仅在规范填埋场作业、管理、封场等内容时提及了覆盖材料,对覆盖材料的要求尚不完善。由于我国卫生填埋技术中的覆盖材料一般为黏土,该规范中主要对黏土作为覆盖材料时的压实密度、渗透率和摊铺厚度提出了要求。具体规定为:黏土的压实密度应>600 kg/m3,渗透系数应<1.0×10-7cm/s。作为日覆盖时黏土层的厚度宜为20~25 cm,中间覆盖层厚度宜>30 cm,最终覆盖层厚度宜为90 cm。
7.4.1.2 炉渣集料作为覆盖材料应用的环境问题
大量开采黏土材料会在一定程度上破坏环境和植被,将建筑弃土、工业渣土、矿化垃圾、垃圾焚烧炉渣等固体废弃物作为垃圾填埋场的覆盖材料受到关注。已有学者就生活垃圾焚烧炉渣作为垃圾填埋场覆盖材料开展研究与实践。
由于炉渣集料渗透系数为2×10-9~1×10-3cm/s,很大可能不满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》对生活垃圾填埋场覆盖材料渗透系数的要求,因此,不适合单独将炉渣集料作为垃圾填埋场覆盖材料使用。可通过在炉渣集料中少量掺加低渗透性材料(如高岭土、水泥、粉煤灰等)对其稳定,以便获得满足要求的渗透性能。
此外,炉渣集料的浸出液中存在着可溶盐、重金属,可能会对周围环境和人群健康造成不利影响。Wiles等通过对炉渣集料填埋场渗透液的分析表明,炉渣集料渗滤液中的重金属浓度低于毒性浸出测试(TCLP)最大允许浓度,炉渣集料样品中的二噁英(2,3,7,8-TCDD)的毒性当量低于美国疾病控制中心(CDC)推荐的居住区土壤限值(1×10-6 mg/mL)。但须注意的是,炉渣集料渗滤液中的可溶盐浓度常高出饮用水标准值几个数量级。
因此,需要设置防渗层或渗滤液回收系统,以防止炉渣集料浸出液中可溶盐对周围环境产生影响。同时,炉渣集料运输、装卸和覆盖时易产生飘尘。Roethel等对其进行了分析测试和评估,结果显示,炉渣集料在运输、处理、贮存和装卸过程中产生的飘尘不会危害操作工人的健康。