礦化垃圾治理技術的應用

于淼

（天津市環境衛生工程設計院，天津300201）

礦化垃圾治理技術的應用

于淼

（天津市環境衛生工程設計院，天津300201）

以某非正規垃圾填埋場為例，對填埋年限15年以上的礦化垃圾進行治理，開展礦化垃圾篩分治理技術的應用，其成分腐殖質可與營養土混合用作綠化使用，其可燃物、金屬等回收利用，剩余渣土運至衛生填埋場處置，實現垃圾的資源化處理，消除污染來源，釋放填埋場地。

礦化垃圾；治理；篩分

據相關調查，我國大部分地區普遍存在未采取任何防滲措施的非正規簡易填埋場，在垃圾降解過程中產生的滲瀝液、沼氣，因未采取環保措施而對周邊生態環境造成污染和破壞，且時間越長危害越大。這種非正規填埋的垃圾經8～10年以后（北方地區10～15年以上），其中的易降解物質基本完全降解，最終含量降至5%以下，滲瀝液和氣體產生量很少或不產生，表面沉降量很小（小于1 cm/a），可認為此時的填埋場已經達到穩定化，此時的垃圾可稱為礦化垃圾[1，2]。

近年來，國家高度重視存量礦化垃圾的治理工作，多次發文要求各地人民政府落實解決好礦化垃圾治理問題。以某非正規垃圾填埋場為例，對礦化垃圾治理工程進行論述。

1 項目背景

某生活垃圾填埋場總占地面積約26.7 hm2，填埋庫區占地18 hm2，設有3個填埋庫區。其中，一號、二號填埋庫區為正規生活垃圾填埋區域，一號庫區已完成封場綠化，二號庫區即將達到設計標高，僅剩余4～5萬m3庫容供2個月使用，已開展封場覆蓋工程的咨詢工作。三號庫區為礦化垃圾的簡易填埋區域，面積約2 hm2，填埋總量達10.3萬m3（約合8.6萬t），垃圾填埋齡達15～20年，表面雜草叢生，需對其進行環境治理。

2 治理方式確定

結合本場址的現狀情況，礦化垃圾可選擇如下3種處理方式，其優點、缺點如表1所示。

表1 礦化垃圾治理方式比較

二號庫區垃圾接收能力有限，出于工程投資、施工難度、治理效果等因素的考慮，本工程確定對礦化垃圾進行篩分處理，在掌握垃圾組成的基礎上，借助篩網、分選等工藝，將垃圾分為細顆粒土（腐殖土）、可回收物、渣土類等，并分別實現無害化處理。

腐殖土與營養土按比例混合制備綠化用土，用于二號庫區封場覆蓋及垃圾坑回填；回收可燃物、金屬等可利用的資源；渣土填埋至二號庫區，無需外運處理，實現場內消納。

3 礦化垃圾治理案例分析

3.1 垃圾特性分析

為了了解礦化垃圾的特性，特委托某監測機構對場內不同填埋深度的礦化垃圾進行監測，為本填埋場礦化垃圾的資源化利用提供依據。

礦化垃圾開挖過程中觀察其外觀，發現垃圾呈黑色，除碎玻璃、石子等大顆粒無機物，以及塑料、動物骨頭、貝殼等難降解有機物外，垃圾質地較均勻，類似于土壤類，已完全不具備原始垃圾的特征。選取兩組礦化垃圾進行物理組成分析，結果如表2所示。

表2 礦化垃圾中不同組分的質量分數%

對該兩組礦化垃圾進行人工分選，除去塑料、玻璃、磚瓦、陶瓷、貝殼等之后經30 mm孔徑篩分，礦化垃圾及篩下細料（腐殖土）的理化性質如表3所示。

表3 礦化垃圾及篩下細料的理化性質

與原狀垃圾相比，篩下細料（腐殖土）的有機質含量大幅度提高，具有優良的理化性質，滿足《城鎮垃圾農用控制標準》（GB 8172-87）的要求（工程建設時該規范尚未廢止，現可參考《綠化種植土壤》（CJ/T 340-2016）規范）；養分以氮素為主，但氮、磷、鉀營養元素含量偏低且pH值較高，需后續階段進行配比調整；重金屬指標滿足上述規范的要求。

礦化垃圾填埋年限超過15年，根據現場采樣時垃圾的外觀組成及其理化性質監測數據，可確定垃圾已基本腐熟穩定，滿足篩分回用的要求，可開展治理工作。

3.2 治理工藝

由于礦化垃圾的形成過程和形成機理具備一定的特殊性，其篩下物具有許多土壤所無法超越的優點，如營養物質（氮、磷、鉀等）含量較高、微生物較為豐富，具有良好的多孔結構和較大的表面積等優點。

礦化垃圾的治理工作主要以上述用途為核心，篩分出有機含量較高的腐殖土，以合適的配比與其他基質進行混合，其中的營養物質被植物所吸收[3]。

本工程治理工作主要由開采、滾筒篩分、風選、磁選等幾個階段組成，如圖1所示，根據粒徑、密度、成分等因素，將礦化垃圾劃分為腐殖土、可回收物、渣土類等，按照各類別的特性用于不同用途。

圖1 礦化垃圾治理工藝流程圖/萬t

3.2.1 礦化垃圾開采

主要采用履帶式挖掘機，將垃圾逐層開挖并運至卸料區，便于后續篩分工作的開展。

3.2.2 滾筒篩分

選擇30 mm孔徑的滾筒篩對礦化垃圾進行篩分，粒徑＜30 mm的篩下物劃分為腐殖土，與營養土以1∶3的配比混合后作為園林綠化土，一部分用于二號庫區封場覆蓋系統的植被層，剩余回填至礦化垃圾坑至地坪標高，并恢復植被。目前綠化植被長勢良好，

3.2.3 風選

篩分后粒徑＞30 mm的篩上物經過風選，根據空氣動力學原理，按輕、重物料密度的不同，將垃圾中的輕質物料與重質物料分離。輕質物質其成分以如紙片、塑料袋、薄膜、竹木、紡織物等為主，熱值較高，運至垃圾焚燒發電廠進行焚燒處理。

3.2.4 磁選

風選后的重質物料進入磁選工藝，將金屬物質分選出來，出售給廢金屬冶煉廠等部門回用。磁選后的渣土以碎石、磚瓦、陶瓷為主，運至二號庫區進行填埋處理，最終實現無害化處置。

3.3 安全及環保措施

3.3.1 開挖過程

填埋場內垃圾降解會產生沼氣，開采現場若沼氣含量較高會有爆炸或發生火災的風險，因此，在開挖環節之前必須對場地進行沼氣含量探測，確保沼氣含量低于5%時方可開挖。進行挖掘操作時，注意應分層挖掘，避免垃圾裸露面過大；開挖過程應進行除臭，可采用高位噴淋除臭技術，選用天然植物除臭劑，對暴露的垃圾作業區域進行全方位除臭。

3.3.2 篩分過程

篩分設備應盡量密閉化，并加蓋防塵罩，防止揚塵的逸散。在板式給料機、滾筒篩和布料機等篩分設備處產生粉塵較多，可采用噴霧除塵裝置達到降低空氣中粉塵含量的目的。

4 結論

4.1 礦化垃圾通過篩分及分選工藝，基本分為腐殖土、可回收物、渣土三大類，根據各類別的特性分別進行處置，實現垃圾的無害化、資源化處理。

4.2 垃圾篩分法對填埋場場地治理和礦化垃圾資源化利用具有重要的現實意義，適宜結合填埋庫區或封場覆蓋工程進行合并處理及消納，可以徹底消除污染源，釋放填埋場地。

[1]張博芳，張文濤.礦化垃圾填埋場的綜合治理[J].再生資源與循環經濟，2015(7)：37-41.

[2]袁京，楊帆，李國學.非正規填埋場礦化垃圾理化性質與資源化利用研究[J].中國環境科學，2014，34(7)：1 811-1 817.

[3]溫智玄，王艷秋.非正規垃圾填埋場礦化垃圾的綜合利用分析[J].環境與可持續發展，2016，41(3)：80-83.

簡訊

2017年河北省秸稈綜合利用率將穩定在96%以上

近日，河北省農業廳印發的《河北省農作物秸稈全量化綜合利用推進方案》提出，以科技創新為動力，加強秸稈收儲運體系建設，著力提升秸稈肥料化、飼料化、燃料化、基料化和原料化利用水平和效益，加速農作物秸稈綜合利用。2017年，全省秸稈綜合利用率將穩定在96%以上，基本實現全量利用。

進一步提升秸稈肥料化利用水平。充分利用國家農機補貼等扶持政策，進一步優化機具配置，逐步淘汰舊機械，更新高性能、復式還田機械。

強化秸稈飼料化利用效益。根據畜牧養殖布局及規劃，合理安排玉米秸稈青貯、壓塊規模。鼓勵有條件的大型養殖企業，除滿足自身需求外，進行商品化青貯，解決小型養殖企業缺乏青貯場地及技術設備問題。

推進秸稈燃料化技術引進。扎實推進秸稈沼氣、秸稈氣化、秸稈成型燃料、秸稈打捆直燃等能源利用方式的先進技術引進。著力解決秸稈沼氣中沼氣高值化利用及沼渣沼液生產有機肥等問題。

穩步推進秸稈基料化利用。發展以小麥、玉米、棉花秸稈為基料的食用菌生產，培育壯大秸稈生產食用菌基料龍頭企業、專業合作組織、種植大戶，以食用菌規模化發展帶動秸稈基料化利用。

穩步推進秸稈原料化利用。鼓勵生產以秸稈為原料的非木漿紙、木糖醇、包裝材料、降解膜、餐具、人造板材、復合材料等產品，大力發展以秸稈為原料的編制加工業，不斷提高秸稈高值化、產業化利用水平，力求秸稈原料化利用實現突破。

方案提出，加大對農作物秸稈綜合利用的政策扶持，在土地、金融、稅收等方面給予大力支持。積極探索多元化投入機制，建立資金籌措平臺，引導金融資本、社會資本投向秸稈全量化綜合利用，探索推進PPP模式，利用社會主體參與建設與運營。同時，加強科技創新，依托大專院校、科研院所和重點企業，重點圍繞秸稈還田技術、動力機械與秸稈還田機具升級換代、秸稈成型燃料等方面，加快技術和設備研發。

Application of mineralized refuse treatment technology

YU Miao
（Tianjin Environmental Sanitation Engineering Design Institute,Tianjin 300201,China）

Taking an informal landfill as an example,this paper carries out the application of screening treatment technology of mineralized refuse for more than 15 years.The composition humus can be mixed with nutrient soil for green use,the combustible materials,metals and the like can be recycled,and the surplus sediment can be transported to the landfill for disposal,realizing the resourceful treatment of waste,elimination of pollution sources and release of landfill sites.

mineralized refuse;treatment;screening

X705

A

1674-0912（2017）06-0034-03

2017－06－01）

于淼（1985-），男，天津人，碩士，工程師，主要從事固體廢物處理處置工程的咨詢、研究和設計工作。