垃圾填埋場的設(shè)計與防滲處理技術(shù)研究

1、垃圾填埋場的設(shè)計與防滲處理技術(shù)研究 摘要：衛(wèi)生填埋法是城市處理生活垃圾最常用的方 法，我國建造與運(yùn)用垃圾填埋場已經(jīng)有很多年，雖然我們已 經(jīng)積累了一些經(jīng)驗，但仍有很多亟待解決的技術(shù)性問題。多 數(shù)垃圾填埋場還存有二次污染環(huán)境的問題。本文主要論述了 垃圾填埋場存有的問題和防滲技術(shù)的研究現(xiàn)狀、垃圾填埋場 設(shè)計方法、滲濾液的相關(guān)處理技術(shù)、鉆孔樁施工。 關(guān)鍵詞：垃圾填埋場 防滲處理技術(shù) 鉆孔樁施工 1 概述 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提升，我國城市所產(chǎn) 生的垃圾量不斷增加，城市垃圾已達(dá)上億噸，一些城市垃圾 遍地，阻礙著城市的發(fā)展和城市市容市貌。 2 垃圾填埋場存有的問題和防滲技術(shù)的研究現(xiàn)狀 我國城市垃

2、圾處理水平還較低，多數(shù)城市都運(yùn)用自然填 溝或露天堆放等簡單方式處理城市垃圾，一些河流的沿岸地 區(qū)也成了垃圾堆放場。這些處理方法給河流、土壤、大氣、 地下室都帶來嚴(yán)重影響及危害，目前，很多城市缺乏無害化 處理垃圾的設(shè)施設(shè)備，雖然一些城市有無害化處理設(shè)備設(shè) 施，但運(yùn)營管理方面還不夠完善，尤其是填埋場滲濾液未進(jìn) 行必要的凈化處理與收集處理，已致使部分地區(qū)地下水源受 到污染。運(yùn)用簡易填埋方式或集中堆放城市垃圾，因為沒有 較好壓縮機(jī)械，部分填埋場沒達(dá)到使用年限就開始填滿封 場。填埋場存有的問題可以列為幾點：衛(wèi)生填埋場設(shè)計存有 缺陷，環(huán)保措施和滲濾液的處理設(shè)備不到位，實際處理效果 較差，缺少收集處理沼氣的

3、設(shè)施設(shè)備；一些城市運(yùn)用自然塌 陷區(qū)或自然溝壑處理生活垃圾，簡易填埋場沒有設(shè)置防滲 層，也沒有收集滲濾液，將滲濾液排出的系統(tǒng)，嚴(yán)重污染周 圍環(huán)境；早期建設(shè)的衛(wèi)生填埋場因為資金投入不足，防滲措 施簡單、設(shè)備簡陋，導(dǎo)致二次污染。針對填埋垃圾過程中產(chǎn) 生的較多具有污染危害的滲濾液，盡管我國已發(fā)展了厭氧處 理法、好氧生物處理法等，但填埋和收集滲濾液時依然有滲 漏問題出現(xiàn)，滲濾液防滲是避免地下水被污染的重要一步。 由于滲濾液的濃度較高，滲漏會持續(xù)較長時間，逐漸會成為 地下水的重要污染源，地下水如果受污染將難以恢復(fù)。處理 固體廢棄物一定要合理選擇處理地址，再科學(xué)地設(shè)計防滲系 統(tǒng)，按照場地水文地址與工程地址情

4、況，防滲處理填埋場。 常見的防滲處理是在填埋場四周和場地構(gòu)建防滲系統(tǒng)，同 時，利用水平或垂直防滲設(shè)施?，F(xiàn)階段，我國常用的方法是 鋪設(shè)水平防滲層與帷幕灌漿方法。運(yùn)用帷幕灌漿法建筑垂直 的防滲帷幕過程中，選擇合適漿材非常重要。 3 垃圾填埋場設(shè)計方法 正常情況下，垃圾填埋場由覆蓋系統(tǒng)、襯墊系統(tǒng)、滲濾 液收集系統(tǒng)、氣體收集和處理系統(tǒng)、滲濾液排放系統(tǒng)組成。 要充分發(fā)揮填埋場處理垃圾作用，有效控制氣液體污染，一 定要合理設(shè)計填埋場各個組成系統(tǒng)。覆蓋系統(tǒng)就是在填埋場 填滿后，對填埋場進(jìn)行的覆蓋封頂，給填埋場封底就是為了 使填埋場圭寸閉，減少地面降水與地表徑流滲入到填埋場中， 進(jìn)而把填埋場場內(nèi)可能受到的滲漏

5、污染降到最低。建立最終 的覆蓋系統(tǒng)是發(fā)揮填埋場“防”功能的重要舉措。站在生態(tài) 環(huán)境保護(hù)方面考慮，設(shè)計覆蓋系統(tǒng)時需要全面考慮所覆蓋的 土厚度給周圍植物生長帶來的影響。封頂系統(tǒng)需要布置排除 垃圾分解氣與集氣層收集器的出口，全面考慮覆蓋位置、覆 蓋的土材料、邊坡最高覆蓋高度、改善系統(tǒng)性能程度及覆蓋 后的管理工作；襯墊系統(tǒng)就是在填埋場四壁及底部設(shè)置防滲 襯墊，設(shè)計防滲襯墊首先要選取合適的排水材料與防滲材 料，然后進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化布置。實際工程中，填埋場底 部防滲材料主要有壓實粘土、 天然粘土層、粘土墊及土工膜， 這些材料都具有低滲透性的特性。防滲層就是將各種防滲材 料有效組合到一起。我國填埋場底部防

6、滲主要有水平防滲與 垂直防滲兩種，水平防滲指在填埋場的側(cè)壁及底部設(shè)置防滲 墊層，垂直防滲是在滲濾液的滲漏路徑上做阻止，具體是在 滲漏路徑上做垂直帷幕的灌注漿液，進(jìn)而實現(xiàn)減少滲漏量的 目的。因為我國現(xiàn)階段的填埋場的底部防滲工程多運(yùn)用水平 防滲與垂直防滲結(jié)合的工藝；填埋場設(shè)計氣體收集和排放系 統(tǒng)是為有效地控制疏導(dǎo)填埋的氣體，防止填埋氣體在填埋場 場內(nèi)發(fā)生淤積或在場外發(fā)生遷移，進(jìn)而避免沼氣爆炸，與此 同時，可以運(yùn)用回收沼氣發(fā)電，讓填埋氣體得到充分利用， 能夠在防止空氣增加有害成分的同時，提升填埋場經(jīng)濟(jì)效 益；填埋場內(nèi)滲濾液是經(jīng)過填埋場對固體廢棄物擠壓及場內(nèi) 降水滲流而產(chǎn)生的，滲濾液是有污染危害的液體

7、，如果滲濾 液沒有經(jīng)過處理排入地下水里，會使地下水受到嚴(yán)重污染， 對滲濾液數(shù)量產(chǎn)生影響的因素有地下水侵入、降水量、封頂 系統(tǒng)設(shè)計、固體廢棄物數(shù)量。設(shè)計滲濾液的收集與排放系統(tǒng) 是為了把填埋場里的滲濾液有效收集到一起，并運(yùn)用儲蓄池 或污水管把其送到污水處理站。滲濾液收集系統(tǒng)主要有集水 槽、集水坑、多孔集水管、排水層、提升管、調(diào)蓄池及潛水 泵組成，當(dāng)滲濾液可以直接排進(jìn)污水管時，可以不設(shè)置調(diào)蓄 池，這些收集系統(tǒng)組成部分都需要根據(jù)填埋場的使用初期具 有大量滲濾液產(chǎn)生來設(shè)計，進(jìn)而確保系統(tǒng)投入使用后能夠長 時間保持良好流通能力。為降低地下水受污染概率，收集與 排放系統(tǒng)要確保復(fù)合襯墊上的滲濾液較薄，通常低于

8、30cm 4 滲濾液的相關(guān)處理技術(shù) 設(shè)計填埋場的防滲工程前必須先分析計算填埋場垃圾 的滲濾液滲漏量，計算滲漏量對評價防滲襯墊及防滲方案有 效性具有重要作用。設(shè)計填埋場過程中，必須按照防滲層初 始設(shè)計方案考察防滲襯墊滲濾液的滲漏情況，進(jìn)而修正設(shè)計 方案，提出防滲層的施工建議。現(xiàn)階段，我國估算人工防滲 層滲漏方法還不夠科學(xué)，設(shè)計垃圾堆埋場前常常未進(jìn)行相關(guān) 滲漏分析，進(jìn)而不能真實反映滲濾液實際滲漏情況。下面主 要介紹利用土工膜、壓實黏土及粘土墊作為防滲材料的滲漏 情況，進(jìn)而運(yùn)用估算滲漏量的方法，提出防滲層的優(yōu)化方案 及減小滲漏量的方法。計算經(jīng)過防滲襯墊滲漏量時，要先估 算滲濾液滲透值，如果運(yùn)用土工膜

9、作為防滲材料，土工膜上 層材料滲透系數(shù)確定，就能夠得知土工膜滲濾液水頭和供水 速率的關(guān)系。運(yùn)用壓實黏土作為防滲襯墊材料時，其滲漏量 可以運(yùn)用達(dá)西定律計算而獲得，滲濾液經(jīng)過壓實的粘土層 時，粘土和污染物的例子及分子會發(fā)生離子交換、化學(xué)物理 作用，污染物會沿著粘土層的深度方向漸漸衰減，大大降低 滲漏液的污染物含量。所以，壓實黏土可以凈化滲濾液，建 立實際防滲系統(tǒng)時要把壓實粘土和土工膜材料充分組合在 一起，構(gòu)成符合的防滲襯墊，進(jìn)而提升控制污染物滲漏的效 果。 5 鉆孔樁施工 鉆孔灌注樁是一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樁的耐久性受混凝 土受到的侵蝕作用影響，鉆孔樁穿過垃圾涂層，使垃圾滲濾 液和膨潤土泥漿間交換例

10、子，進(jìn)而形成大量有害泥漿，這些 有害泥漿利用鉆孔向其他土體滲漏。地下水中的污染物含量 和鉆樁數(shù)量、泥漿參數(shù)、單柱泥漿的損失量及鉆孔滲濾液高 度有緊密聯(lián)系，要想減少滲漏液給地下水帶來的污染，必須 減少泥漿和滲濾液間的離子交換量，縮短滲濾時間，降低泥 漿液滲透損失量。進(jìn)行鉆孔樁施工過程時，可以運(yùn)用全鋼護(hù) 筒進(jìn)行支護(hù)，防止?jié){液流失，降低漿液對環(huán)境的污染。 6 結(jié)束語 我國對城市垃圾填埋場的研究工作還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還處于 起步階段，很多研究成果還需要工程實踐來檢驗，環(huán)境工作 者和工程技術(shù)人員還需要通力合作，因地制宜地對垃圾填埋 場工程進(jìn)行研究與試驗，進(jìn)而在國家政策與環(huán)境保護(hù)法規(guī)的 支撐下，優(yōu)化垃圾填埋場設(shè)計方案，進(jìn)而給城市營造良好生 活環(huán)境。 參考文獻(xiàn)： 1 金福喜，徐志，羅滔 .城市