中航规划唐嘉:以阿苏卫循环经济园实例解读陈腐垃圾开挖利用
对于将已填埋垃圾挖出焚烧的做法,不少人曾在网上提出过质疑,在2017年(第十一届)固废战略论坛上,中国航空规划设计研究总院有限公司热能研究室主任唐嘉以“阿苏卫循环经济园项目”为案例,与大家分享了他们在陈腐垃圾开挖利用方面的探索与研究。
来源:中国固废网 整理:赵凡
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当前,国内很多垃圾填埋场面临着饱和封场,据悉,填埋场随着容量渐满,一般会作封场处理,并将封场后的土地加以利用。但是,也有一些垃圾填埋场选择将陈腐垃圾挖出焚烧。对于将已填埋垃圾挖出焚烧的做法,不少人曾在网上提出过质疑,在2017年(第十一届)固废战略论坛上,中国航空规划设计研究总院有限公司热能研究室主任唐嘉以“阿苏卫循环经济园项目”为案例,与大家分享了他们在陈腐垃圾开挖利用方面的探索与研究。
唐嘉 中国航空规划设计研究总院有限公司热能研究室主任
阿苏卫循环经济园概况与研究思路阿苏卫循环经济园大概在北京市中轴线,天安门正北大概28公里的地方,北六环的南侧。 阿苏卫循环经济园项目一直备受关注。
上图为阿苏卫循环经济园鸟瞰图,中间是阿苏卫生活垃圾填埋场,旁边的红色建筑是正在建设的3000吨阿苏卫生活垃圾焚烧电厂。
上图为园区平面图,中间区域最大部分是垃圾填埋厂,西北侧面是生活垃圾焚烧发电厂,西南侧面是有规划的陈腐垃圾,东南侧是园区管理区域。
阿苏卫填埋厂现状阿苏卫填埋厂1993年建设,1994年投产,已经运行20多年。占地面积67万平米,库容是1163万平方米,项目做可研时库容使用约1000万立方米,剩余库容不足200万,按照日均垃圾进场量估算 ,应该在2016年就封场了,但目前填埋场仍在运行中。阿苏卫填埋场反映的现状是国内很多大城市大填埋场面临几个问题:第一,建设时间早、建设标准低;第二,库容不足、即将封场;第三,超量填埋、超高填埋。
陈腐垃圾开挖的必要性
据了解,《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》CJJ113-2007是2007年6月1日实施的,但是很多填埋场的建设时间比这个规范还早,当时的防渗等级不满足现行国家规范的相关要求。如果不进行开发整治的话,单从防渗的升级改造就很困难。
刚才很多同仁提到垃圾填埋场的封场,《按照城市生活垃圾卫生填埋场运行维护技术规程》CJJ93-2011 的要求,垃圾填埋场即便封场以后,还要对堆体内持续产生的渗滤液和填埋气体进行收集和处理,国外很多填埋场甚至要求封场以后还要进行30-50年的管理;对陈腐垃圾进行开挖利用,可以节省填埋场封场后的运行、维护和管理费用。
陈腐垃圾利用的思路
习大大说垃圾是放错地方的资源,把垃圾资源化是化腐朽为神奇的艺术,垃圾填埋厂应该从单纯藏污纳垢场所变成矿产,实现可持续填埋。可持续填埋的实质是将垃圾及其储存场所——填埋场在时间和空间上得以延续,既使垃圾这种资源得到有效利用,同时使填埋场的空间能够得到循环使用。
针对陈腐垃圾,中国航空规划设计研究总院有限公司的研究思路是:加速稳定化——陈腐垃圾开采——陈腐分选——陈腐垃圾利用——焚烧残渣再填埋。
陈腐垃圾的特性对垃圾堆体的采样分析至关重要。不同填埋场的垃圾成分,同一填埋场不同分区、不同深度的垃圾成分不尽相同。阿苏卫填埋场共设置12个采样勘探孔进行采样,勘探孔深度21~32m,每隔5m进行采样,共采集陈腐垃圾采样数量57个。
针对填埋场生活垃圾样品进行颗粒分析试验。颗粒分析试验的测定按照《生活垃圾土工试验技术规程》(CJJ/T204-2013)的相关要求,最终得出了陈腐垃圾的筛分特性:
1. 陈腐垃圾筛分后的腐殖土和骨料,其中的持久性有机污染物、重金属含量符合《土壤环境质量标准》(GB15618-1995) 、《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)征求意见稿的相关要求,满足外运利用条件。
2. 筛下物中含有一定的N、P、K 营养物质,有利于改良土壤结构和土壤微环境。
陈腐垃圾的利用陈腐垃圾的成分及利用
阿苏卫填埋场将可燃物运到焚烧厂进行焚烧 ,骨料做填埋场的材料,腐植土用于焚烧厂的覆盖用土。此外,可燃物也可以制成RDF燃料,骨料也可以弃地回填,腐植土也可以用于绿化和盐碱地治理。
垃圾填埋龄在8~10年以上(北方地区10~15年以上),表面沉降量小于10 mm/a、垃圾中有机质含量小于10%,易降解物质完全或接近完全降解,垃圾自身几乎不再产生渗沥液、填埋气和异味,此时的垃圾称为矿化垃圾。
阿苏卫填埋场的垃圾并未完全矿化,因此在开挖前采用抽气输氧曝气的方法加速稳定化。但要注意的是,加速稳定化要根据每个填埋场的特点做好分区,要结合开挖顺序制定详细计划。
另外,陈腐垃圾开挖时会散发粉尘和异味,为了避免对环境造成污染,建议采用密闭化开挖的方式。密闭形式可以采用可拆装移动的气膜结构,同时配备通风除臭装置。
与焚烧厂的共建、共生谈到垃圾填埋场与焚烧厂的共建与共生,主要有两点:
一是,建设地点相邻。国内由于选址困难,很多和填埋场是共建的,例如北京阿苏卫焚烧厂、北京高安屯焚烧厂、成都万兴焚烧厂、沈阳大辛焚烧厂、广州第七资源热力电厂等。
二是,物料循环相连。陈腐垃圾的可燃部分可用于焚烧发电;焚烧厂的炉渣填埋到陈腐垃圾开挖后腾退出的残渣填埋场。除此之外,还可以设施共建,这样的话距离近,运输成本低。
对于陈腐垃圾开挖利用的前景,可以归结为以下三点:
第一,减量化,可以获得土地资源,使填埋场重复利用。
通过垃圾综合治理过程垃圾实现减容,同时填埋场地实现生态恢复,从而原有地块可以进行二次开发。在土地资源日益紧张的形势下,原有封场填埋场陈腐垃圾的处理具有很大的市场潜力。
以阿苏卫填埋场为例,填埋堆体占地面积800多亩,附近征地费约为80万元/亩,腾出的土地价值6.4亿元。
第二,资源化。可以获得可回收利用的资源,实现资源循环利用。陈腐垃圾可燃物用于焚烧,腐殖土可用于园林绿化等。
第三,无害化,可以彻底消除非正规垃圾填埋场对周边环境及地下水的污染隐患。
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