【正文】 的填埋場(chǎng)開(kāi)采復(fù)用項(xiàng)目老垃圾填埋場(chǎng)開(kāi)采復(fù)用概念最早在1953年由愛(ài)爾蘭提出并在填埋場(chǎng)應(yīng)用，但直至上世紀(jì)80年代才相繼在歐洲和美國(guó)陸續(xù)有填埋場(chǎng)使用，工程實(shí)例有：1986年4月在佛羅里達(dá)州填埋場(chǎng)；1990年2月在紐約州填埋場(chǎng)；1991年1月在賓西法尼亞州垃圾填埋場(chǎng)，開(kāi)采物料的主要用途是作建筑回填材料、輔助燃料及垃圾填埋場(chǎng)覆蓋用土。(4) 國(guó)外的填埋場(chǎng)開(kāi)采復(fù)用步驟①研究現(xiàn)場(chǎng)情況選擇填埋場(chǎng)的適當(dāng)區(qū)域進(jìn)行開(kāi)采復(fù)用的規(guī)劃，并且選定處理能力?，F(xiàn)場(chǎng)條件評(píng)估包括地理特征、周邊區(qū)域穩(wěn)定性、地下水，通過(guò)試驗(yàn)初步估算回收土壤種類、物料以及有害物料的比例。②評(píng)估潛在經(jīng)濟(jì)效益多數(shù)情況下，填埋場(chǎng)開(kāi)采復(fù)用的效益是間接的，在分選出的部分物料有市場(chǎng)銷路的情況下，主要效益為：l 增加填埋場(chǎng)處置能力；l 減少填埋場(chǎng)運(yùn)行費(fèi)用（包括封場(chǎng)、后期管理監(jiān)測(cè)、新的填埋場(chǎng)土地購(gòu)置和周邊區(qū)域環(huán)境重建）；l 收益（包括回收金屬、塑料和玻璃等有用物質(zhì)；部分可燃物作為輔助燃料；土壤作為覆蓋材料或其它用途）；l 開(kāi)發(fā)的土地作為其它用途。此階段應(yīng)進(jìn)行以下情況的調(diào)研：l 填埋場(chǎng)現(xiàn)狀和填埋庫(kù)容；l 填埋場(chǎng)封場(chǎng)或擴(kuò)建計(jì)劃費(fèi)用；l 環(huán)境重建的評(píng)價(jià)；l 可回收物料和土壤的潛在市場(chǎng)；l 開(kāi)采復(fù)用的土地作為其它用途的預(yù)計(jì)價(jià)值。③符合現(xiàn)行法律、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范主要關(guān)注生產(chǎn)過(guò)程和出售的物料符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。④制定工作人員健康、安全初步計(jì)劃在確定了整個(gè)開(kāi)采復(fù)用計(jì)劃的框架后，應(yīng)制定項(xiàng)目的員工健康和安全保障計(jì)劃?？梢晕∑渌鼘?shí)際工程項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn)制定。在開(kāi)采實(shí)施之前，所有的員工都應(yīng)進(jìn)行安全培訓(xùn)。此計(jì)劃應(yīng)有以下內(nèi)容：l 對(duì)從事危險(xiǎn)工作的員工進(jìn)行教育；l 呼吸保護(hù)方法，包括有害物料的辨認(rèn)、危害控制方法、書(shū)面報(bào)告程序、專用防護(hù)設(shè)備的使用、儲(chǔ)存和定期檢查；l 擬定工作現(xiàn)場(chǎng)的安全程序，包括易燃易爆氣體、有害氣體和氧氣濃度監(jiān)測(cè)，特別是在工作場(chǎng)所為封閉或半封閉（如坑道或深度大于3米的坑）條件下的監(jiān)測(cè)；l 粉塵和噪音監(jiān)測(cè)；l 強(qiáng)制醫(yī)療檢查；l 安全訓(xùn)練，包括避免事故、緊急情況下的反應(yīng)程序；l 安全裝備，包括安全帽、特制皮靴、面罩、手套和耳塞，以及監(jiān)測(cè)設(shè)備（包括爆炸氣體監(jiān)測(cè)儀、硫化氫指示儀和氧分析儀）。⑤評(píng)估項(xiàng)目投資和運(yùn)行費(fèi)用設(shè)計(jì)咨詢?nèi)藛T應(yīng)對(duì)上述每個(gè)步驟進(jìn)行中間評(píng)估，并就總的投資費(fèi)用和收益進(jìn)行加權(quán)分析，在多方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較的基礎(chǔ)上得出最終評(píng)估結(jié)論。投資包括：l 準(zhǔn)備場(chǎng)地；l 租賃或購(gòu)置挖掘設(shè)備、篩分設(shè)備；l 租賃或購(gòu)置員工安全生產(chǎn)的裝備；l 建設(shè)或擴(kuò)建開(kāi)采物料的處置設(shè)施；l 租賃或購(gòu)置物料運(yùn)輸設(shè)備。運(yùn)行費(fèi)用包括：l 現(xiàn)場(chǎng)工作員工的工資；l 設(shè)備燃料和維護(hù)費(fèi)；l 不可回收垃圾或焚燒殘?jiān)奶幹觅M(fèi)；l 管理費(fèi)用；l 運(yùn)輸費(fèi)。(5) 采用的基本工藝?yán)盥駡?chǎng)開(kāi)采復(fù)用的主要工藝取決于開(kāi)采復(fù)用的目的、填埋場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)條件等，開(kāi)采復(fù)用采用的主要設(shè)備是露天礦山開(kāi)采以及工程建設(shè)和垃圾處置的常用設(shè)備。①開(kāi)采過(guò)程：挖掘機(jī)將填埋場(chǎng)垃圾挖出，由裝載機(jī)將垃圾中的粗大垃圾清出，然后運(yùn)送到篩分系統(tǒng)。②篩分：常用的設(shè)備有滾筒篩或震動(dòng)篩，篩孔尺寸的選擇主要取決于回收物料的最終用途。例如，作為填埋場(chǎng)覆蓋材料，篩孔尺寸為50～60mm；若作為建筑工地的回填料，篩孔尺寸則要小些，以去除小塊金屬、塑料、玻璃和紙張。(6) 某垃圾填埋場(chǎng)開(kāi)采復(fù)用的可行性某填埋場(chǎng)應(yīng)用開(kāi)采復(fù)用技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是該填埋場(chǎng)垃圾成分中的可回收物質(zhì)較多，可以降低開(kāi)采復(fù)用的運(yùn)行成本，有機(jī)肥能就近利用，雜土可用作新填埋垃圾的覆蓋材料。缺點(diǎn)是填埋場(chǎng)正在進(jìn)行填埋，絕大部分垃圾沒(méi)有達(dá)到穩(wěn)定化，不適合開(kāi)采復(fù)用；填埋場(chǎng)開(kāi)采復(fù)用項(xiàng)目要具備充足的用地，現(xiàn)有某填埋場(chǎng)的剩余土地已不能滿足開(kāi)采垃圾的分選、堆場(chǎng)、可回收物品貯存的用地要求；某填埋場(chǎng)的填埋分層為每10m一層，邊坡坡度大于1:3，開(kāi)挖時(shí)垃圾堆體的穩(wěn)定性難以保證。另外，垃圾氣體的外逸及開(kāi)挖粉塵的擴(kuò)散將嚴(yán)重影響大氣環(huán)境以及溪頭水庫(kù)的水源水質(zhì)。某垃圾填埋場(chǎng)鄰近天竺山森林公園，緊靠溪頭水庫(kù)，該水庫(kù)是附近民眾的供水水源，同時(shí)，某填埋場(chǎng)又快要封場(chǎng)，填埋場(chǎng)的開(kāi)采應(yīng)用將使垃圾堆體內(nèi)的填埋氣體大量逸出，進(jìn)一步惡化大氣環(huán)境，增加“溫室效應(yīng)”的影響，也對(duì)填埋氣體的有效利用產(chǎn)生負(fù)面作用。因此，某垃圾填埋場(chǎng)不易采用開(kāi)采復(fù)用。 衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)利用技術(shù)生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)10年后，可以考慮封場(chǎng)再利用，并通過(guò)采取相應(yīng)的措施和周密的管理手段管理封場(chǎng)后的滲瀝液和填埋氣體。填埋場(chǎng)封場(chǎng)和綜合開(kāi)發(fā)，有利于當(dāng)?shù)氐木用竦膴蕵?lè)和福利、有利于帶動(dòng)和盤(pán)活當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。(1) 平地型、山谷型填埋場(chǎng)封場(chǎng)舊址的綜合開(kāi)發(fā) ①平地型填埋場(chǎng)綜合開(kāi)發(fā) 平地型填埋場(chǎng)綜合開(kāi)發(fā)時(shí)，應(yīng)該首先選擇將填埋場(chǎng)改造成能被當(dāng)?shù)鼐用駨V泛接受的公共服務(wù)設(shè)施，比如體育館和文教設(shè)施，還應(yīng)該考慮到建筑物對(duì)地基的要求，修建低層建筑，具體如下：l 體育館一般采用鋼結(jié)構(gòu)，因此建筑物的重量相對(duì)來(lái)說(shuō)較輕，建筑物基礎(chǔ)荷載較小。另外，房間分割上隔墻較少，適合于籃球場(chǎng)或者排球場(chǎng)等需要較大空間的場(chǎng)地建設(shè)。l 文教設(shè)施由于文教設(shè)施需要較大的使用面積，因此可以考慮建在填埋場(chǎng)舊址上。但是必須考慮分區(qū)域采取主動(dòng)換氣和主動(dòng)收集甲烷氣體的措施。(2) 山谷型填埋場(chǎng)綜合開(kāi)發(fā)可以考慮開(kāi)發(fā)成為城市區(qū)居民和當(dāng)?shù)鼐用裣硎茏匀缓腕w驗(yàn)生活的景觀樂(lè)園。同時(shí)還可以考慮建設(shè)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的一些設(shè)施。l 自然公園l 不損害自然景觀的酒店等旅游設(shè)施l 綜合娛樂(lè)城在山谷型填埋場(chǎng)舊址上建設(shè)高爾夫球場(chǎng)、主題公園、酒店設(shè)施、體育中心、室外音樂(lè)廳、美術(shù)館等設(shè)施時(shí)，與在平地型填埋場(chǎng)相比，規(guī)?？梢愿?。(3) 某垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)和綜合開(kāi)發(fā)的可行性 從環(huán)保方面和投資成本等綜合因素考慮，推薦將某填埋場(chǎng)舊址建成主題公園或是自然公園。編制城區(qū)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)考慮建設(shè)通往該公園的交通設(shè)施，并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況制定整體性規(guī)劃方案。 再利用方案選擇根據(jù)《**市城市總體規(guī)劃修編》（20032020年）和《**市島外地區(qū)城市環(huán)境衛(wèi)生專項(xiàng)規(guī)劃》，結(jié)合某垃圾填埋場(chǎng)的實(shí)際情況，按照垃圾處理資源化、減量化、無(wú)害化目標(biāo)，從近、遠(yuǎn)期結(jié)合的角度考慮，某垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)垃圾再利用可供選擇方案有如下幾種路線。l 方案一：填埋氣體回收利用+填埋場(chǎng)開(kāi)采復(fù)用該方案指近期（10年內(nèi)）對(duì)某填埋場(chǎng)采用填埋氣體回收利用，待到填埋場(chǎng)垃圾穩(wěn)定化以后，再采用開(kāi)采復(fù)用技術(shù)，對(duì)穩(wěn)定化后礦化垃圾進(jìn)行分選和復(fù)用。l 方案二：填埋氣體回收利用+封場(chǎng)開(kāi)發(fā)利用 該方案是指近期采用填埋氣體回收利用，同時(shí)進(jìn)行封場(chǎng)綠化，遠(yuǎn)期（10年以后）待到填埋場(chǎng)垃圾穩(wěn)定以后，再進(jìn)行土地開(kāi)發(fā)利用，修建娛樂(lè)設(shè)施或者公園等。l 方案三：衛(wèi)生填埋場(chǎng)開(kāi)采復(fù)用該方案是指近期即對(duì)填埋場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)采復(fù)用。表 13從垃圾處理減量化、無(wú)害化、資源化，對(duì)環(huán)境的影響，工程可操作性，場(chǎng)地要求等方面對(duì)上述三種路線進(jìn)行比較?？梢钥闯龇桨敢辉诙喾矫嬲加袃?yōu)勢(shì)，故本方案路線推薦方案一：填埋氣體回收利用（近期）+填埋場(chǎng)開(kāi)采復(fù)用（遠(yuǎn)期）。表 13 某垃圾填埋場(chǎng)資源再利用比較 方案比較項(xiàng)目方案一方案二方案三填埋氣體利用好好無(wú)礦化垃圾利用好無(wú)好填埋場(chǎng)場(chǎng)地再利用好不好好對(duì)環(huán)境影響小小大可操作性好好差場(chǎng)地要求大小較大時(shí)間周期長(zhǎng)長(zhǎng)較長(zhǎng).第五章 填埋氣體回收利用（發(fā)電）工程設(shè)計(jì) 某填埋場(chǎng)設(shè)施現(xiàn)狀某填埋場(chǎng)地處某鎮(zhèn)，距離本島后坑壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站約45km，為山谷型填埋場(chǎng)。該填埋場(chǎng)于1997投產(chǎn)運(yùn)行，設(shè)計(jì)庫(kù)容215萬(wàn)m3，擴(kuò)建庫(kù)容至287萬(wàn)m3，，目前填埋高度已超過(guò)90m，預(yù)計(jì)填埋年限還可使用2～3年。該場(chǎng)底采用膨潤(rùn)土板防滲，邊坡為天然土體。防滲層上設(shè)置d300穿孔普通水泥管，防滲層下未設(shè)置地下水排水管，滲瀝液排水不暢，內(nèi)部滯水約3～5m。，原采用厭氧處理工藝，后改為滲透膜處理工藝，處理能力300t/d。 填埋氣產(chǎn)生量及發(fā)電規(guī)模影響填埋氣體產(chǎn)生量的因素很復(fù)雜，精確計(jì)算困難。為此，國(guó)外從1970年初就發(fā)展了許多不同的理論和估算方法，包括評(píng)價(jià)填埋場(chǎng)物理特性和操作規(guī)程；利用廢物量、堆放歷史和分解過(guò)程建立的數(shù)學(xué)模型；現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，確定填埋氣體的實(shí)際產(chǎn)生量和產(chǎn)生速率等，初步形成填埋氣體產(chǎn)生量的估算和計(jì)算公式和方法。由于填埋氣體產(chǎn)生受填埋時(shí)間、作業(yè)方法、垃圾組份、含水率、溫度等因素影響的不確定性，在工程可行性研究報(bào)告中借鑒已有資料進(jìn)行估算是較為合適的，到工程前期設(shè)計(jì)階段，采用分點(diǎn)采樣實(shí)測(cè)以取得較切合實(shí)際的填埋氣體產(chǎn)生量。 按經(jīng)驗(yàn)估算已知條件：垃圾填埋場(chǎng)總庫(kù)容 287萬(wàn)m3垃圾自重壓實(shí)密度 覆蓋土用量 15%產(chǎn)氣量 120m3填埋氣體/t垃圾根據(jù)已知條件綜合計(jì)算，某垃圾填埋場(chǎng)平均每小時(shí)產(chǎn)氣量約為1450m3。通常情況下，1m3填埋氣體含有50%體積比甲烷，具有的能量約5kW。，則某填埋場(chǎng)填埋氣體發(fā)電規(guī)模為2175kW，發(fā)電規(guī)模可達(dá)3625kW。 按國(guó)外公式計(jì)算根據(jù)方法學(xué)ACM0001，填埋氣體推薦采用美國(guó)EPA的一級(jí)降解模型計(jì)算，即：LFG=2LOR（ekeekt）其中，LFG：每年垃圾填埋產(chǎn)氣總量（m3/a）LO：?jiǎn)挝焕孔畲罂赡墚a(chǎn)生的甲烷總量（m3/t），一般為100～200m3/tR：垃圾填埋場(chǎng)年平均填埋量（r/a）k：?jiǎn)挝焕到猱a(chǎn)甲烷速率（1/a）e：填埋場(chǎng)關(guān)閉年數(shù)（a）t：填埋場(chǎng)運(yùn)行年數(shù)（a） 抽氣試驗(yàn)結(jié)果2006年4～6月間，在某填埋場(chǎng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)抽氣試驗(yàn)。抽氣試驗(yàn)的目的是為填埋氣體收集發(fā)電工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過(guò)靜態(tài)測(cè)試、短期測(cè)試和長(zhǎng)期測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果如下：（1）每噸垃圾最大產(chǎn)CH4量Lo＝60 m3CH4/t垃圾（2）產(chǎn)氣速率k＝ (1/年)根據(jù)EB規(guī)定的有關(guān)填埋氣體回收利用項(xiàng)目的方法學(xué)和工具，結(jié)合抽氣試驗(yàn)結(jié)果，預(yù)計(jì)本項(xiàng)目產(chǎn)生的減排量如下：IPCC Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories中的填埋場(chǎng)產(chǎn)氣公式計(jì)算某填埋場(chǎng)的產(chǎn)氣量。CH4,gen,t = Σx [( A * k * MSWT(x) * MSWF(x) * Lo(x)) * ek(tx)]CH4,gen,t 填埋垃圾在t年內(nèi)產(chǎn)生的甲烷量(噸/年)A 校正系數(shù)（1ek）/kk 甲烷產(chǎn)生率常數(shù)（1/年）MSWx(x) x年內(nèi)產(chǎn)生的垃圾總量（噸/年）MSWF(x) x年內(nèi)填埋的垃圾量百分比Lo(x) 產(chǎn)甲烷潛力（tCH4/t垃圾）x 填埋垃圾年份t 當(dāng)前年Lo(x) = MCF(x) * DOC(x) * DOCF(x) * F * 16/12MCF(x) x年內(nèi)甲烷修正系數(shù)DOC(x) x年內(nèi)可降解有機(jī)碳比例（tC/t垃圾）DOCF 分解的DOC比例F 填埋氣體中甲烷含量CH4, emissn,t = [ CH4,gen,t –R(t)] * (1OX) CH4, emissn,t 基準(zhǔn)線情景下甲烷排放量(t/yr) R(t) 基準(zhǔn)線情景下甲烷回收量 (t/yr)。本項(xiàng)目基準(zhǔn)線R=0。OX 氧化系數(shù)某填埋場(chǎng)產(chǎn)生的氣體經(jīng)收集后送入沼氣發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，多余氣體以及發(fā)電設(shè)備檢修時(shí)收集的氣體進(jìn)入火炬燃燒系統(tǒng)，經(jīng)燃燒后排放。因此，根據(jù)上述公式和假設(shè)條件，某填埋場(chǎng)甲烷產(chǎn)生量見(jiàn)表 14。表 14某填埋場(chǎng)填埋氣體產(chǎn)生量和CO2減排量表年份LFG產(chǎn)生量(m3)LFG收集量(m3)發(fā)電和燃燒減排量(tCO2e)代替發(fā)電減排量(tCO2e)項(xiàng)目減排總量(tCO2e)200834,189,532 17,094,766 125,821 16,416 142,237 200938,802,574 19,401,287 141,445 16,416 157,861 201034,760,670 17,380,335 127,755 16,416 144,171 201131,139,795 15,569,897 115,492 16,416 131,908 201227,896,091 13,948,046 104,058 15,683 119,741 201324,990,271 12,495,135 93,219 14,049 107,268 201422,387,138 11,193,569 80,835 8,208 89,043 201520,055,162 10,027,581 72,937 8,208 81,145 201617,966,099 8,983,049 65,862 8,208 74,070 201716,094,645 8,047,322 59,523 8,208 67,731 合計(jì)268,281,976 134,140,988 986,947 128,228 1,115,175 綜上，本項(xiàng)目10年內(nèi)總溫室氣體減排量為1,115,175 tCO2，年均減排量為111,518 tCO2。本項(xiàng)目發(fā)電裝機(jī)最大規(guī)模為2500kW，擬選用2臺(tái)發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)額定功率1250kW，每年發(fā)電按8000小時(shí)計(jì)，年發(fā)電量約為1700萬(wàn)度。待填埋氣體利用效率提高后，可相應(yīng)增設(shè)發(fā)電機(jī)組。 填埋氣體回收利用系統(tǒng)