1. 工程背景概述
象山县水桶岙垃圾填埋场于1996年投入运行，服务人口约54万，处理规模为650吨/日左右。原填埋场未做防渗设计存在污水外溢风险，垃圾堆体内渗滤液导排不畅且不均匀沉降存在失稳风险，填埋气未做有效收集存在臭气外溢等风险[1] [2]。
2. 工艺流程与设计参数
根据库区现状情况及规范要求[3]，结合封场覆盖规划，遵循安全运行、保护环境、节约投资的原则，针对原填埋场存在的环境风险问题，采取库区修整、渗沥液导排、填埋气体收集、垂直防渗、雨污分流等方式进行整治修复[4]。
2.1. 库区修整
根据封场规范要求，填埋场封场工程应评估垃圾堆体边坡稳定性，当堆体边坡坡度不符合稳定性要求时应对垃圾堆体进行整治处理。整形与处理后，垃圾堆体顶面坡度不应小于5%；当边坡坡度大于10%时宜采用台阶式收坡，台阶间边坡坡度不宜大于1:3，台阶宽度不宜小于2 m，高差不宜大于5 m。
2.2. 渗沥液收集导排系统设计
根据当地水文气象资料、填埋场岩土工程勘察报告及结合垃圾填埋场运行有关情况考虑，结合《生活垃圾卫生填埋场封场技术规范》等标准规范，为了将填埋库区内渗沥液及时地收集、导出场外，减小垃圾填埋场内渗沥液对地下水的污染风险，在填埋场应设置渗沥液导排系统。主要影响因素有：降水渗滤液产生量、降雨量、正在填埋作业区浸出系数、正在填埋作业区汇水面积、已中间覆盖汇水面积、已终场覆盖区汇水面积等[5]。
2.2.1. 水平收集系统
在堆体环场开挖形成纵横向均大于2%坡度，设置渗沥液收集主盲沟，渗沥液收集盲沟采用dn315HDPE穿孔管，管道包裹200 g/m2工布作为隔离层，在管道四周设置40~60粒径碎石反滤层，详见图1。
2.2.2. 排渗导气井(垂直收集导排系统)
在堆体表面按照间距65米左右，设置15座排渗导气井，平均深度40米，并设置DN200HDPE收集主管和DN65收集支管。排渗导气井直径1米，放置外侧包裹双向土工格栅的钢筋笼，然后放置外侧包裹土工复合排水网的DN300镀锌开孔钢管，钢管与钢筋笼之间填充直径25~40 mm碎石，详见图2。在井底处设置1米高不开孔钢管，用于放置提升泵，提升泵型号为H = 55 m，Q = 5 m3/h，P = 2.2 kw，共设置20台，15用5备。
Figure 1. Schematic diagram of the blind ditch for leachate drainage
图1. 渗沥液导排盲沟示意图
Figure 2. Profile of the seepage diversion well
图2. 排渗导气井剖面图
另外，本次设计排渗导气井兼具导气的功能，可与老库区现有导气井和收集管道相接，共同组成老库区填埋气体收集和导排系统。
2.3. 雨污分流系统
为保证整个项目施工及运行期间产生的渗沥液量尽可能少，须在垃圾场整治、卫生填埋场填埋作业时、边填埋边作封场处理时均做到雨污分流[6] [7]。而经过封场后的雨水沿坡面流至填埋区边界的排水明沟，排出场外，减少渗沥液产生量。本方案采取的主要措施有：
1) 永久性截洪沟将整个填埋区与场外分开，将填埋区外汇集的雨水和垃圾堆体径流的雨水排出场外。
2) 垃圾填埋库内在每一级锚固平台上设置临时性排水沟，临时性排水沟设坡度并接入永久性截洪沟，锚固平台下游作业区域作业时，将上游未作业区域雨水汇集排出场外，尽可能减少渗沥液产量。
3) 采用1.0 mm厚的土工膜进行垃圾填埋中间覆盖，覆盖后的表面应形成向四周的排水坡度，坡度大于1%，以便长时间不填埋垃圾的中间层表面雨水径流出填埋库区外。另外做到正在填埋作业区采用1.0 mm HDPE膜或浸塑布进行日覆盖，避免雨水进入垃圾堆体。
4) 由于填埋场作业是一个逐层填埋的过程，因此对于达到设计标高的堆体部分，应当进行终场覆盖，从而减少作业面面积，封场坡面汇集的未污染雨水排出场外。终场覆盖时每隔5 m设平台，平台起封场防渗锚固作业，而且平台上设排水沟，减少汇水面积，防止水土流失。
2.4. 垂直防渗系统
垂直帷幕灌浆设计为双排孔，孔间距1.5米，根据施工先后顺序分为两排孔交替施工，孔深至少进入中风化凝灰岩，且保证渗透系数小于1 × 10−7 cm/s，平均孔深约30米。具体深度需根据勘察报告压水试验来及现场实际情况来确定。帷幕灌浆完成后必须进行检测，检测孔的数量为灌浆总孔数的10%，帷幕灌浆检测孔压水试验应在该部位灌浆结束14 d后进行，自上而下分段进行压水实验[4] [8]。帷幕灌浆检测孔应取岩芯，绘制钻孔柱状图。在施工过程中必须严格执行《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》。要求做好施工记录，整理好成果资料和检测测试资料。
2.5. 封场系统
封场覆盖系统结构由垃圾堆体表面至顶面顺序应为：排气层、防渗层、排水层、植被层[9] [10] (图3)。堆体封场稳定化后的填埋场适宜开发为公园绿地等，增加园区绿化率和景观效果，也相应减少填埋堆体对周围环境的影响。
Figure 3. Schematic diagram of the structure of the sealing and covering system
图3. 封场覆盖系统结构示意图
3. 测试指标与分析方法
分析方法按照现行的国家标准分析方法和国家环保部颁布的监测分析方法以及有关监测技术规范执行，各项检测因子、分析方法名称、方法标准号以及方法检出限详见表1。
Table 1. Monitoring indicators and analysis methods
表1. 监测指标与分析方法
| 类别 |
监测项目 |
分析方法 |
分析方法标准号或来源 |
方法检出限 |
| 无组织废气 |
氨 |
环境空气和废气氨的测定纳
氏试剂分光光度法 |
HJ533-2009 |
0.25 mg/m3 (10 L) |
| 硫化氢 |
直接显色分光光度法 |
《空气和废气监测分析方法》(第四版增补版)国家
环保总局(2007年) |
0.006 mg/m3 (30 L) |
| 臭气浓度 |
空气质量恶臭的测定三点比
较式臭袋法 |
GB/T14675-1993 |
10 (无量纲) |
| CH3SH (甲硫醇) |
空气质量硫化氢、甲硫醇、
甲硫醚、二甲二硫的测定气
相色谱法 |
GB/T14678-1993 |
0.2*10−3~1.0*103
mg/m3 (1 L) |
| 渗滤液废水 |
pH值 |
便携式pH计法 |
《水和废水监测分析方法》(第四版增补版)国家环保
总局(2006年) |
0.01 (无量纲) |
| CODcr |
水质化学需氧量的测定重铬
酸盐法 |
HJ828-2017 |
4 mg/L |
| BOD5 |
水质五日生化需氧量(BOD5)
的测定稀释与接种法 |
HJ505-2009 |
0.5 mg/L |
| SS |
水质悬浮物的测定重量法 |
GB/T11901-1989 |
5 mg/L |
| 氨氮 |
水质氨氮的测定纳氏试剂分
光光度法 |
HJ535-2009 |
0.025 mg/L |
| 总磷 |
水质总磷的测定钼酸铵分光
光度法 |
GB/T11893-1989 |
0.01 mg/L |
| 总氮 |
水质总氮的测定碱性过硫酸
钾消解紫外分光光度法 |
HJ636-2012 |
0.050 mg/L |
| 粪大肠菌群 |
多管发酵法 |
HJ347.2-2018 |
/ |
| 噪声 |
工业企业厂界
环境噪声 |
工业企业厂界环境噪声排放
标准 |
GB12348-2008 |
/ |
4. 运行效果分析
4.1. 废气监测结果
检测期间，厂界无组织废气中的氨、臭气浓度、硫化氢以及甲硫醇排放浓度最大值均符合《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)中二级标准。
4.2. 废水监测结果
检测期间，废水排放口中的pH值范围、化学需氧量、五日生化需氧量、悬浮物、总氮、氨氮、总磷、粪大肠菌群排放浓度最大日均值均符合《生活垃圾填埋场污染物控制标准》(GB16889-2008)中表2水污染区排放标准限值。
4.3. 噪声监测结果
检测期间，厂界四周的的昼间和夜间厂界环境噪声均符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008) 3类标准。
5. 工程经济效益分析
本工程具有显著的环境效益、社会效益和一定的经济效益。
1) 本工程将象山简易垃圾堆放场通过整治与改造，减轻和消除污染，对于保护周边山海生态环境、促进社会和谐有着重大意义。
2) 解决了象山县生活垃圾填埋场环保投诉的问题，并为今后逐步实施垃圾分类收集、无害化、减量化、资源化打下坚实基础。
3) 该工程的成功实施，为全国同类型的老旧填埋场封场整治提供经验借鉴。
6. 存在问题与展望
1) 从垃圾产生源头加以治理，减少垃圾量，尽快实施垃圾分类收集，便于回收利用，降低垃圾处理成本。
2) 在封场治理后虽然雨水不能进入垃圾堆体，渗沥液产生量大大减小，但是由于场底未设防渗系统，在封场后还需长期持续监测关注。
7. 结论
1) 通过堆体整形、渗滤液导排设计、覆盖工程等措施，消除了堆体滑移的风险，降低了填埋场对生态环境的污染，极大地改善了填埋场周边环境，保证了填埋场封场后长期稳定。
2) 简易垃圾堆放场通过整治与改造后，边坡稳定系数提高至1.3以上，消除了堆体失稳风险隐患。通过测算，封场后收集填埋气量预计可达8.3308 × 107 m3，减轻了对环境的污染，同时可将填埋气进行发电产生经济效益。
3) 填埋场封场整治改造后，填埋场实现了“美丽蝶变”，周边村民可以去与填埋场一路之隔的公园里休闲、玩乐，不再受垃圾异味困扰，作为浙江省内第一个规范化封场项目，为其他填埋场封场整治提供宝贵经验。