河南信阳市城市生活垃圾无害化处理厂的兴建对区域水环境的影响
作者:佚名 来源:
网络 更新时间:2007-6-15 2:15:49
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关 键 词:垃圾处理厂 兴建 环境 影响
信阳市位于河南省南部,地处鄂、豫、皖三省交界处,交通便利,是豫南政治、经济、文化中心。1998年信阳撤地设市,市区按行政区划分为浉河区和平桥区。随着经济的发展,城市规模的扩大和人口的增长,城市基础设施不足的弊端也日益显著。目前,信阳市区人口30万,市区每天生活垃圾产生量约300多吨,这些垃圾虽然每天按时清扫,但仍然存在垃圾露天堆放、占用耕地、渗滤液污染环境、蚊蝇孳生等问题,严重影响我市市容市貌及人民身心健康。为使生活垃圾真正做到资源化、无害化、减量化,提高人民的生活环境质量,信阳市已于2000年正式建设城市生活垃圾无害化处理厂。
1 信阳市城市生活垃圾处理厂工程概况
1.1信阳市城市生活垃圾处理现状
信阳市市区包括浉河区与平桥区,市区人口30万,生活垃圾年产生量12.8万吨,平均日产生垃圾350吨。目前,信阳市垃圾采用简易填埋法,城市生活垃圾通过人工收集和机械化中转清运后,堆放在浉河区五星乡琵琶山村十组的一处山洼中,堆放场用推土机推平压实。填埋场渗滤液未经过处理,影响着浉河地表水和附近浅层地下水。
1.2工程规模
信阳市城市垃圾无害化处理厂位于市南7公里处浉河区五星乡琵琶山村十组的一个山洼中,厂址距107国道不超过1公里,交通便利,占地面积180亩,容积100万m3。
垃圾处理厂工程处理规模近期(2000年)为350吨/日,远期(2010年)为600吨/日,包括卫生填埋场和高温堆肥。处理工艺为卫生填埋工艺和高温堆肥工艺 。主要污染因素为工程运营过程中产生废水、废气、固体废物和噪声等二次污染。
1.3 信阳市目前的城市生活垃圾组成,近、远期垃圾组成预测
信阳市目前的城市生活垃圾组成及近、远期垃圾组成预测见表1-1和表1-2。
1.4 废水污染源
信阳市城市生活垃圾处理厂主要的废水污染源为卫生填埋场的渗滤液,少量的堆肥滤液和生活污水。
2 区域环境概况
2.1 自然环境概况
信阳市是一个发展工业、商贸、电力和旅游服务为主的地区性中心城市,地理位置为东经113°57′—114°08′,北纬32°03′—32°18′之间。信阳市城市垃圾处理厂位于浉河区五星乡琵琶山村,在市南7公里处,距107国道不超过1公里,距周围村庄距离大于500米,厂址处于三面环山的丘陵地带。
信阳市气候属于亚热带湿润气候向暖温带气候的过度类型,具有季风性湿润气候特征,阳光充足,雨量充沛,四季分明。年平均气温,15.2℃;年平均降水量,1109.1mm;年平均蒸发量,1352.5mm;年平均相对湿度,76%。
场区岩土层主要由第四系全新统坡、洪积成因的粘土及上元古界信阳群龟山组下段中部层位白云石英片岩组成。根据地质调查,场区岩层为单斜产出,未发现明显的褶皱构造。
水资源。地面水资源:信阳市区内河流众多,水系发达,流经市区的大小河流主要有浉河、新申河、青龙河、黑泥沟、平西沟、电西沟、棉麻沟,其中,浉河是淮河21条主要一级支流之一,全长141公里,流域面积2075平方公里,流经信阳市区的浉河水系主要河流有新申河、青龙河、黑泥沟、平西沟、电西沟、棉麻沟等,流域面积78平方公里。由于受市区西南部南湾水库节制,市区河段在水库关闸期流量甚微。地下水资源:区域地下水属孔隙潜水,含水层埋深集中在3.5—6.8米,地下水的补给类型为大气降水和地面回渗水。矿化度低于0.4g/L,动态类型为降水—蒸发径流型,因此易受地面水的影响。
信阳市区总面积28.5平方公里,土壤类型主要是黄棕壤及潮土和水稻土,肥力较高,适宜稻类等多种农作物的生长。
2.2 社会经济概况
信阳地区改市后辖二区八县,总面积1.8万平方公里,其中市区(浉河、平桥二区)3600.3平方公里,城区面积28.5平方公里,人口30万人。信阳市是以轻工业为主的中小城市,工业企业以机械、电子、纺织、化工、造纸、酿酒、制药、制茶为主。区域农业经济为郊区农业,以蔬菜果品种植业和经济动植物养殖业为主,生产效率相对较高。
2.3 生活质量概况
随着经济的发展,区域人民生活水平不断提高,生活质量也得到逐步改善,职工工资年平均2000元左右,人均居住面积5.8平方米,教育设施完善,各类各级学校120余所,适龄儿童入学率100%。文化娱乐设施配套,医疗设施齐全,各级综合性医院20多所,通信网络覆盖全市。
区域环境中有较多的旅游及文化古迹,如市区南38公里有全国四大避暑胜地鸡公山;市区西南7公里有国家级风景保护区南湾湖水库;市区西北部有小区综合治理良性生态系统的花果山—金牛山风景区;历史文化古迹有南山口旧石器时代遗址;还有贤山寺、何景明墓、三庙大城庙,以及市区东北部的楚王城遗址。
公共设施:(1) 给水。信阳市目前主要的供水厂是供水能力13万m3/d的南湾水厂,水源为南湾水库。(2)排水。信阳市城市排水体制为合流制,市区雨水、生活污水、生产污水依地形就近排入市区内河沟,最终排入浉河。
2.4 区域污染源概况
根据调查统计资料,市区污水排放量5585万m3/a,主要废水污染为以BOD5、COD、SS为主,生活垃圾年产生量12.8万吨,由垃圾中转站收集后运往堆放场。厂址周围除现有堆放的垃圾外,没有其它污染源。
3 水环境质量现状监测、评价与环境影响分析
3.1 场区地下水环境质量现状监测与评价
(1) 监测点的布设
根据场区水文地质、地下水流向和埋深等资料,结合评价区域水资源利用和居民生活用水情况,本次评价地下水监测共设4个监测点,各监测点位置详见表3-1。
(2) 监测因子和分析方法
选取pH、高锰酸盐指数、溶解性总固体、总磷、细菌总数等五项作为地下水监测因子。PH、总磷分析方法采用《水和废水监测分析方法》,高锰酸盐指数、溶解性总固体按GB5750《生活饮用水标准检验方法》执行。
(3) 监测时间和频率
地下水监测时间为2000年12月26日—12月28日,每天采样一次。
(4)评价方法
根据地下水监测数据的统计结果,采用单因子污染指数法,对照评价标准对地下水环境质量现状进行评价,分析地下水质是否受到污染。计算公式如下:Pi=Ci/Si
式中:
Pi—污染物的单因子污染指数;
Ci—污染物的实测浓度(mg/l);
Si—污染物的评价标准(mg/l)。
(5)地下水监测与评价
地下水监测与评价见表3-2,评价标准见表3-3。
从表3-2、3-3中可以看出,4个监测井位PH平均浓度6.9~7.1,污染指数0~0.2均小于1,即地下水PH均达标;高锰酸盐指数平均浓度1.23~1.82mg/l, 污染指数0.4~0.6均小于1,即地下水高锰酸盐指数浓度达标;1#、3#井地下水溶解性总固体平均浓度为1252mg/l、1242mg/l,污染指数分别为1.3和1.2,也即该项监测因子的浓度略有超标;2#、4#井地下水溶解性总固体平均浓度分别为152mg/l和169mg/l,污染指数均为0.2,即这里监测因子浓度达标;4个井位监测因子细菌总数平均浓度为7~8个/L,污染指数平均为0.07~0.08,均小于1,即该项监测因子浓度达标。另外,4个监测井点位的总磷浓度从高到低排序为1#、3#、2#、4#。总之,从4个监测井位评价因子的浓度看,除了1#、2# 溶解性总固体浓度受地质因素影响略超标外,其它井位各项评价因子浓度均达标,地下水质量现状尚好。(地下水标准见GB/TI4848—93中Ⅲ类)
3.2 环境影响分析评价
信阳市生活垃圾综合处理厂产生的污水,工程设计用提升泵打入城市污水管网进城市污水处理厂,经处理后达标排入浉河。由工程分析知,垃圾处理厂污水排污量小,经处理后排放浓度较低,故本工程污水排放对纳污水体浉河水质的影响,不再进行预测评价。本文主要对地下水环境质量影响进行分析。
3.2.1 区域地下水资源特征
(1)地下水补给排泄特征
场区三面环山,出口位置标高较低,地表水排泄通畅,场区基岩为不透水层,场区地下水不接受场外地下水补给,而主要接受大气降水补给。
场区接受降水补给面积16.5万平方米,大气降水主要以地表径流形式排出场外,少量降水沿表层风化裂隙渗入地下水,形成裂隙水并沿山坡逐渐下移汇入谷底。岩土勘察报告中的数据显示,地表水入渗地下水的渗透系数k=1.03×10-5m/s左右,地下水类型为孔隙潜水,水位随季节略有变化,埋深在3.5~6.8m之间。
(2)地下水贮存特征
场区地质条件勘察结果显示,有强风化层裂隙发育,其中开放的片理、节理及风化裂隙为地下水提供了贮存空间和运移通道,该层位于潜水面以下即为含水层;中微风化层为不透水层,但靠近强风化层部位,岩石片理间关系减弱,平行片理方向可能成为裂隙地下水缓慢运移通道。
根据基岩片理走向,场区东西两侧为片理平行穿透地段,相对隔水性较差,特别是在两个低凹的鞍部,山体厚度小,强风化层厚度大,是场区薄弱部位。
(3)地下水化学类型及水质
根据水质分析报告,场区地下水类型为HCO3—Ca+Mg型水。场区地下水中的总铁含量超出饮用水的水质允许标准,其他指标均符合饮用水的水质允许标准。
3.2.2 渗滤液下渗对地下水的影响分析
3.2.2.1 填埋场渗滤液
垃圾填埋场的渗滤液主要是由于大气降水、外界地表径流和地下水入侵到垃圾填埋场并渗透垃圾填埋层、垃圾分解后的有机溶解物和悬浮物等形成的液体。由于垃圾填埋场周围设有防洪措施,底部设有防渗层,所以在正常的情况下,外界地表径流和地下水不可能侵入垃圾填埋场。填埋场渗滤液的产生和工程建设地的降雨量及雨量分配有极大的关系。
垃圾渗滤液的性质主要取决于所填埋废物的种类和成份,并和垃圾填埋时间有很大关系,填埋时间反映了垃圾有机物的稳定程度。因为随着填埋时间的延长,垃圾分解方式将会发生变化,填埋初期,厌氧条件很快建立,渗滤液因挥发性酸的产生而呈酸性,这个阶段也叫产酸阶段。几年后,酸性阶段结束,进入产甲烷阶段。在产甲烷阶段,渗滤液呈中性或碱性。渗滤液中污染物的深度和填埋垃圾中有机物的含量有很大关系,而渗滤液的污染物浓度随着填埋时间的增加逐渐降低,评价鉴于信阳市填埋垃圾中无机物(如灰渣等)含量较高,类比绍兴市及南昌市垃圾填埋场渗滤液并结合已填埋垃圾渗滤液监测资料确定信阳市垃圾填埋场渗滤液浓度,详见表3-4。
3.2.2.2 堆肥渗滤液
堆肥是垃圾在有氧条件下的生物降解过程,其进仓原料要求有适宜的含水率,一般为40%~60%,从堆肥物料平衡可以看出,整个堆肥过程是一个水分消耗过程。垃圾堆肥过程中渗滤液主要是发酵过程中微生物降解有机物所产生的高浓度有机废水,由于堆肥过程本身的耗水和好氧堆肥温度较高,一般达50℃~70产生渗滤液量为11m3/d,水质和填埋场渗滤液水质基本℃,旱季无降雨时,堆肥场所不会有渗滤液产生,但在夏季雨期,由于进仓垃圾本身含水量较高或瓜果皮垃圾较多时,会有少量的渗滤液产生。根据堆肥工艺物料平衡和参数控制,评价确定在雨季堆肥场相同。在无降雨时,堆肥场要求喷洒回流少量渗滤液或粪便污水以调节一次发酵仓湿度。
3.2.2.3 生活污水
堆肥厂生活污水及冲洗废水量约25 m3/d,主要污染物浓度COD浓度280mg/l, BOD5 浓度140mg/l,SS浓度100mg/l。这部分废水排入填埋场渗滤液调节池中,用加压泵运往市政污水管网,经处理后达标排放。管理区也产生少量生活废水约9t/d,这部分生活废水经化粪池处理后达标排放。
3.2.2.4 环境影响分析
地下水环境质量现状监测结果表明,本垃圾场所在区域的浅层地下水大部分评价因子可满足《地下水质量标准》(GB/T14848—93)中Ⅲ类标准限值要求。垃圾处理场渗滤液如果发生渗漏进入地下水环境,渗滤液中的污染物质将被带入地下水环境,使地下水环境遭受污染。
垃圾渗滤液中的主要成分是有机污染,其综合指标为COD和BOD5,另外还有硝酸盐氮、氨氮、少量重金属及病原菌。由工程分析得知,在无降雨时,垃圾处理场渗滤液产生量极少,仅在连续多日降雨阶段有渗滤液产生。
由地质勘察资料,本垃圾填埋场底层粘土渗透系数为1.03×10-5m/s,根据《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889—1997)关于生活垃圾填埋场的防渗透系数k≤10-7cm/s及底部距地下水位须超过2m的环境保护要求,本垃圾填埋场底部防渗达不到该要求,为了防止渗滤液对填埋场地下水造成污染,工程设计对填埋区基坑坑底及周围土体采用自然加人工防渗透处理,先于底部均匀铺一层30cm厚的粘土,其上铺设高密度聚乙烯(HDPE)防渗膜,自填埋场底部一直铺设至垃圾填埋高度线以上,以确保垃圾渗滤液不以下渗或侧渗的方式污染地下水,同时还可以防止填埋场底部及四周水源侵入填埋区而增加渗滤液的产生量。
为减少渗滤液产生量,工程设计设置防洪排水系统;为防止渗滤液污染地下水,工程设计设置渗滤液导流系统并采取安全可靠的防渗措施。故本评价认为在各项措施正常良好运行的情况下,渗滤液不会下渗进入地下水环境而污染地下水,也就是说此垃圾处理场不会对地下水形成污染。
作者单位:河南信阳水文水资源勘测局。
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