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稳定化飞灰填埋场渗滤液调节池容积的校核方法探讨

2024-01-15丘晓春

皮革制作与环保科技 2023年23期
关键词:沥液处理量飞灰

丘晓春

(中检集团福建创信环保科技有限公司,福建 福州 350000)

引言

生活垃圾焚烧飞灰来自于生活垃圾焚烧设施的烟气净化系统捕集和烟道及烟囱底部沉降,将其进行固化/稳定化处理后得到稳定化飞灰。目前稳定化飞灰主要进行填埋处理,由于国家尚未出台专门针对稳定化飞灰填埋场的设计规范及其渗滤液调节池计算方法,本次主要从环评角度对达到相关要求的稳定化飞灰拟进入的填埋场配套的渗滤液调节池进行设计容积校核。

1 稳定化飞灰填埋场的建设标准

目前,国家未对稳定化飞灰填埋场制定相关的设计规范,但是相关规范和标准规定了稳定化飞灰的去向,见表1。

表1 相关规范和标准对稳定化飞灰去向的规定

同时,依据中华人民共和国环境保护部《关于生活垃圾焚烧灰渣填埋场工程环评执行标准有关意见的复函》(环函[2014]72号)文件内容中“二、按照《危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2001)》和《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)要求,焚烧飞灰可以进入危险废物填埋场和生活垃圾填埋场进行填埋,但是两种填埋场的选址、设计与施工、运行、封场、后续维护与管理等方面的环境监管和对焚烧飞灰的入场要求不同”。

综上,生活垃圾焚烧飞灰属于危险废物,稳定化后的飞灰在满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)进场条件的前提下,可进入生活垃圾填埋场分区填埋,填埋过程不按危险废物管理,稳定化飞灰填埋场可按照生活垃圾填埋场的相关规范和标准要求进行设计、施工及运营。

2 稳定化飞灰填埋场渗滤液调节池容积校核方法

稳定化飞灰虽然含水率较低,但是填埋期长加上大气降水反复且集中,仍不可避免产生渗滤液,因此,应设置渗滤液调节池/罐进行存储、调节渗滤液[1],以保证渗滤液处理站的稳定运行。稳定化飞灰填埋场按照生活垃圾填埋场的相关规范和标准要求进行设计,环评阶段其渗滤液调节池容积校核也参照生活垃圾填埋场的相关规范进行。

目前渗滤液调节池的计算/校核方式采用渗出系数法[2],由表2可知,具体方法有3种:

表2 相关规范对渗滤液调节池容积的规定

方法一:采用逐月渗沥液产生量及处理量计算逐月渗沥液余量,大于0的月渗沥液余量累计相加得到调节池总容量。

方法二:按历史最大日降雨量或20年一遇连续7日最大降雨量进行校核。

方法三:依据渗沥液调节池容积不应小于3个月的渗沥液处理量进行校核。

渗沥液最大日产生量、日平均产生量、逐月产生量按公式1,基于项目地多年的气象资料进行计算的:

式中:Q—渗滤液产生量,m³/d;I—降雨量(mm/d);C1—正在填埋作业区浸出系数,宜取0.4~1.0;A1—正在填埋作业区汇水面积(m2);C2—已中间覆盖区浸出系数;当采用膜覆盖时宜取(0.2~0.3)C1;A2—已中间覆盖区汇水面积(m2);C3—已封场覆盖区浸出系数,宜取0.1~0.2;A3—已封场覆盖区汇水面积(m2);C4—调节池浸出系数,取0或1.0;A4—调节池汇水面积(m2)。

逐月渗沥液余量按公式2计算:

式中:C—逐月渗沥液余量(m3);A—逐月渗沥液产生量(m3);B—逐月渗沥液处理量(m3)。

3 应用实例

某稳定化飞灰填埋场用于填埋福清市生活垃圾焚烧发电厂每日生活垃圾焚烧产生的经稳定化处理后的飞灰。该稳定化飞灰满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)6.3条要求,因此,某稳定化飞灰填埋场可按照生活垃圾填埋场的相关规范和标准要求进行设计、施工及运营。

本文以该稳定化飞灰填埋场为例,采用上述方法对调节池设计容积合理性进行分析。

3.1 计算参数及具体情况

某稳定化飞灰填埋场总库容为13.5万m3,库底面积为4 454 m2,最大填埋面积为12 058.83 m2。作业面积控制在200 m2,雨天不进行作业,渗滤液贮存在密闭调节罐中,中间覆盖和终场覆盖采用膜覆盖。设计1 000 m3渗滤液调节罐,渗滤液处理站处理规模为15 t/d。根据福清市20年统计数据,年平均降水量为1 548.8 mm,近20年最大日降雨量为296.4 mm/d。正在填埋作业区浸出系数取0.7(考虑作业期间突然降雨,覆盖过程需要一定的时间),已中间覆盖区浸出系数取0.2(膜覆盖),已封场覆盖区浸出系数取0.1,调节池浸出系数取0(密闭罐)。

3.2 计算过程及结果

方法一:采用公式(1)和公式(2)计算逐月渗沥液余量,正余量累计相加得到调节池总容量,计算值见表3。

表3 飞灰淋溶水调节池容积平衡计算表

由上表可知,1~12月中月渗沥液余量大于0的月份为6月、7月和8月,因此:

方法二:采用公式1计算最大日产生量。

按最不利情况考虑,采用近20年最大日降雨量核算渗滤液收集罐容积,近20年最大日降雨量为296.4 mm/d。A1为200 m2,A2为11 858.83 m2,A3和A4均为0,根据公式计算:

方法三:采用公式1计算平均日产生量,每日实际处理量即为产生量,渗沥液调节池容积不应小于3个月的渗沥液处理量进行校核。

根据福清市20年统计数据,年平均降水量为1 548.8 mm,一年按365天计,根据公式计算:

3个月按90天计,则:

由图1可知,三种方式核算的调节池容积大小Q方式一

图1 三种方式核算调节池容积大小比较

当渗沥液调节池容积达到3个月的渗沥液处理量时,可避免南方连续强降雨天气及渗沥液处理设施的维护、检修、改造等原因造成的渗滤液量增加而调节池满溢的情况发生。从环评角度校核分析,设计渗滤液调节罐的容积为1 000 m3可满足使用要求,且较为合理。

准确计算出渗滤液的产生、收集处理和暂存的量,是需要根据大气降水、填埋场构造、蒸发量、垃圾的性质、表层覆盖、后期填埋区域的组织和划分等因素综合确定[3],采用现行规范的公式校核调节池容积是可行,环评阶段分析稳定化飞灰填埋场渗滤液调节池容积合理性可根据上述结果选择合适的方法进行。

4 结论

本文对稳定化飞灰填埋场渗滤液调节池的校核从理论上进行了分析,并给出了详细的计算方法和实际工程的校核实例,得出了3项结论。

(1)满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)6.3条要求的稳定化飞灰,可进入生活垃圾填埋场单独分区填埋处置,填埋该稳定化飞灰的填埋场可按照生活垃圾填埋场的相关规范和标准要求,进行设计、施工及运营,环评期间其渗滤液调节池容积校核也参照生活垃圾填埋场的相关规范进行。

(2)根据现行相关规范,目前渗滤液调节池的计算方式采用渗出系数法:方式一,采用逐月渗沥液产生量及处理量计算逐月渗沥液余量,大于零的余量累计相加得到调节池总容量。方式二,按历史最大日降雨量或20年一遇连续7日最大降雨量进行校核。方式三,依据渗沥液调节池容积不应小于3个月的渗沥液处理量的要求进行校核。

(3)相同条件下,通过逐月渗沥液余量计算调节池容积得到的值最小,而根据渗沥液调节池容积不应小于3个月的渗沥液处理量的要求,计算调节池容积得到的值最大。环评阶段分析稳定化飞灰填埋场渗滤液调节池容积合理性,可参考上述结果选择合适的方法进行。

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