矿化垃圾治理技术的应用

于淼

（天津市环境卫生工程设计院，天津300201）

矿化垃圾治理技术的应用

于淼

（天津市环境卫生工程设计院，天津300201）

以某非正规垃圾填埋场为例，对填埋年限15年以上的矿化垃圾进行治理，开展矿化垃圾筛分治理技术的应用，其成分腐殖质可与营养土混合用作绿化使用，其可燃物、金属等回收利用，剩余渣土运至卫生填埋场处置，实现垃圾的资源化处理，消除污染来源，释放填埋场地。

矿化垃圾；治理；筛分

据相关调查，我国大部分地区普遍存在未采取任何防渗措施的非正规简易填埋场，在垃圾降解过程中产生的渗沥液、沼气，因未采取环保措施而对周边生态环境造成污染和破坏，且时间越长危害越大。这种非正规填埋的垃圾经8～10年以后（北方地区10～15年以上），其中的易降解物质基本完全降解，最终含量降至5%以下，渗沥液和气体产生量很少或不产生，表面沉降量很小（小于1 cm/a），可认为此时的填埋场已经达到稳定化，此时的垃圾可称为矿化垃圾[1，2]。

近年来，国家高度重视存量矿化垃圾的治理工作，多次发文要求各地人民政府落实解决好矿化垃圾治理问题。以某非正规垃圾填埋场为例，对矿化垃圾治理工程进行论述。

1 项目背景

某生活垃圾填埋场总占地面积约26.7 hm2，填埋库区占地18 hm2，设有3个填埋库区。其中，一号、二号填埋库区为正规生活垃圾填埋区域，一号库区已完成封场绿化，二号库区即将达到设计标高，仅剩余4～5万m3库容供2个月使用，已开展封场覆盖工程的咨询工作。三号库区为矿化垃圾的简易填埋区域，面积约2 hm2，填埋总量达10.3万m3（约合8.6万t），垃圾填埋龄达15～20年，表面杂草丛生，需对其进行环境治理。

2 治理方式确定

结合本场址的现状情况，矿化垃圾可选择如下3种处理方式，其优点、缺点如表1所示。

表1 矿化垃圾治理方式比较

二号库区垃圾接收能力有限，出于工程投资、施工难度、治理效果等因素的考虑，本工程确定对矿化垃圾进行筛分处理，在掌握垃圾组成的基础上，借助筛网、分选等工艺，将垃圾分为细颗粒土（腐殖土）、可回收物、渣土类等，并分别实现无害化处理。

腐殖土与营养土按比例混合制备绿化用土，用于二号库区封场覆盖及垃圾坑回填；回收可燃物、金属等可利用的资源；渣土填埋至二号库区，无需外运处理，实现场内消纳。

3 矿化垃圾治理案例分析

3.1 垃圾特性分析

为了了解矿化垃圾的特性，特委托某监测机构对场内不同填埋深度的矿化垃圾进行监测，为本填埋场矿化垃圾的资源化利用提供依据。

矿化垃圾开挖过程中观察其外观，发现垃圾呈黑色，除碎玻璃、石子等大颗粒无机物，以及塑料、动物骨头、贝壳等难降解有机物外，垃圾质地较均匀，类似于土壤类，已完全不具备原始垃圾的特征。选取两组矿化垃圾进行物理组成分析，结果如表2所示。

表2 矿化垃圾中不同组分的质量分数%

对该两组矿化垃圾进行人工分选，除去塑料、玻璃、砖瓦、陶瓷、贝壳等之后经30 mm孔径筛分，矿化垃圾及筛下细料（腐殖土）的理化性质如表3所示。

表3 矿化垃圾及筛下细料的理化性质

与原状垃圾相比，筛下细料（腐殖土）的有机质含量大幅度提高，具有优良的理化性质，满足《城镇垃圾农用控制标准》（GB 8172-87）的要求（工程建设时该规范尚未废止，现可参考《绿化种植土壤》（CJ/T 340-2016）规范）；养分以氮素为主，但氮、磷、钾营养元素含量偏低且pH值较高，需后续阶段进行配比调整；重金属指标满足上述规范的要求。

矿化垃圾填埋年限超过15年，根据现场采样时垃圾的外观组成及其理化性质监测数据，可确定垃圾已基本腐熟稳定，满足筛分回用的要求，可开展治理工作。

3.2 治理工艺

由于矿化垃圾的形成过程和形成机理具备一定的特殊性，其筛下物具有许多土壤所无法超越的优点，如营养物质（氮、磷、钾等）含量较高、微生物较为丰富，具有良好的多孔结构和较大的表面积等优点。

矿化垃圾的治理工作主要以上述用途为核心，筛分出有机含量较高的腐殖土，以合适的配比与其他基质进行混合，其中的营养物质被植物所吸收[3]。

本工程治理工作主要由开采、滚筒筛分、风选、磁选等几个阶段组成，如图1所示，根据粒径、密度、成分等因素，将矿化垃圾划分为腐殖土、可回收物、渣土类等，按照各类别的特性用于不同用途。

图1 矿化垃圾治理工艺流程图/万t

3.2.1 矿化垃圾开采

主要采用履带式挖掘机，将垃圾逐层开挖并运至卸料区，便于后续筛分工作的开展。

3.2.2 滚筒筛分

选择30 mm孔径的滚筒筛对矿化垃圾进行筛分，粒径＜30 mm的筛下物划分为腐殖土，与营养土以1∶3的配比混合后作为园林绿化土，一部分用于二号库区封场覆盖系统的植被层，剩余回填至矿化垃圾坑至地坪标高，并恢复植被。目前绿化植被长势良好，

3.2.3 风选

筛分后粒径＞30 mm的筛上物经过风选，根据空气动力学原理，按轻、重物料密度的不同，将垃圾中的轻质物料与重质物料分离。轻质物质其成分以如纸片、塑料袋、薄膜、竹木、纺织物等为主，热值较高，运至垃圾焚烧发电厂进行焚烧处理。

3.2.4 磁选

风选后的重质物料进入磁选工艺，将金属物质分选出来，出售给废金属冶炼厂等部门回用。磁选后的渣土以碎石、砖瓦、陶瓷为主，运至二号库区进行填埋处理，最终实现无害化处置。

3.3 安全及环保措施

3.3.1 开挖过程

填埋场内垃圾降解会产生沼气，开采现场若沼气含量较高会有爆炸或发生火灾的风险，因此，在开挖环节之前必须对场地进行沼气含量探测，确保沼气含量低于5%时方可开挖。进行挖掘操作时，注意应分层挖掘，避免垃圾裸露面过大；开挖过程应进行除臭，可采用高位喷淋除臭技术，选用天然植物除臭剂，对暴露的垃圾作业区域进行全方位除臭。

3.3.2 筛分过程

筛分设备应尽量密闭化，并加盖防尘罩，防止扬尘的逸散。在板式给料机、滚筒筛和布料机等筛分设备处产生粉尘较多，可采用喷雾除尘装置达到降低空气中粉尘含量的目的。

4 结论

4.1 矿化垃圾通过筛分及分选工艺，基本分为腐殖土、可回收物、渣土三大类，根据各类别的特性分别进行处置，实现垃圾的无害化、资源化处理。

4.2 垃圾筛分法对填埋场场地治理和矿化垃圾资源化利用具有重要的现实意义，适宜结合填埋库区或封场覆盖工程进行合并处理及消纳，可以彻底消除污染源，释放填埋场地。

[1]张博芳，张文涛.矿化垃圾填埋场的综合治理[J].再生资源与循环经济，2015(7)：37-41.

[2]袁京，杨帆，李国学.非正规填埋场矿化垃圾理化性质与资源化利用研究[J].中国环境科学，2014，34(7)：1 811-1 817.

[3]温智玄，王艳秋.非正规垃圾填埋场矿化垃圾的综合利用分析[J].环境与可持续发展，2016，41(3)：80-83.

简讯

2017年河北省秸秆综合利用率将稳定在96%以上

近日，河北省农业厅印发的《河北省农作物秸秆全量化综合利用推进方案》提出，以科技创新为动力，加强秸秆收储运体系建设，着力提升秸秆肥料化、饲料化、燃料化、基料化和原料化利用水平和效益，加速农作物秸秆综合利用。2017年，全省秸秆综合利用率将稳定在96%以上，基本实现全量利用。

进一步提升秸秆肥料化利用水平。充分利用国家农机补贴等扶持政策，进一步优化机具配置，逐步淘汰旧机械，更新高性能、复式还田机械。

强化秸秆饲料化利用效益。根据畜牧养殖布局及规划，合理安排玉米秸秆青贮、压块规模。鼓励有条件的大型养殖企业，除满足自身需求外，进行商品化青贮，解决小型养殖企业缺乏青贮场地及技术设备问题。

推进秸秆燃料化技术引进。扎实推进秸秆沼气、秸秆气化、秸秆成型燃料、秸秆打捆直燃等能源利用方式的先进技术引进。着力解决秸秆沼气中沼气高值化利用及沼渣沼液生产有机肥等问题。

稳步推进秸秆基料化利用。发展以小麦、玉米、棉花秸秆为基料的食用菌生产，培育壮大秸秆生产食用菌基料龙头企业、专业合作组织、种植大户，以食用菌规模化发展带动秸秆基料化利用。

稳步推进秸秆原料化利用。鼓励生产以秸秆为原料的非木浆纸、木糖醇、包装材料、降解膜、餐具、人造板材、复合材料等产品，大力发展以秸秆为原料的编制加工业，不断提高秸秆高值化、产业化利用水平，力求秸秆原料化利用实现突破。

方案提出，加大对农作物秸秆综合利用的政策扶持，在土地、金融、税收等方面给予大力支持。积极探索多元化投入机制，建立资金筹措平台，引导金融资本、社会资本投向秸秆全量化综合利用，探索推进PPP模式，利用社会主体参与建设与运营。同时，加强科技创新，依托大专院校、科研院所和重点企业，重点围绕秸秆还田技术、动力机械与秸秆还田机具升级换代、秸秆成型燃料等方面，加快技术和设备研发。

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，硕士，工程师，主要从事固体废物处理处置工程的咨询、研究和设计工作。