填埋場的防滲演示文稿

填埋場的防滲演示文稿當(dāng)前第1頁\共有51頁\編于星期六\23點填埋場的防滲當(dāng)前第2頁\共有51頁\編于星期六\23點第二節(jié)填埋場的防滲

1、垃圾填埋場主體工程

2、防滲方式

3、防滲材料

4、防滲結(jié)構(gòu)當(dāng)前第3頁\共有51頁\編于星期六\23點1、垃圾填埋場主體工程（1）地基處理工程填埋場場地需要經(jīng)過平整，碾壓和夯實，并且根據(jù)滲濾液導(dǎo)排要求形成一定的縱橫坡度。（2）基底防滲工程防止垃圾滲濾液從填埋位置通過地基滲漏，繼而通過下層土壤進一步侵入地下水。（3）滲濾液導(dǎo)排與處理系統(tǒng)位于底部防滲層上的、由砂或礫石構(gòu)成的排水層，包括導(dǎo)流溝、穿孔收集管、集水槽、提升多孔管等。（4）填埋氣體的收集和利用工程（5）雨水導(dǎo)排系統(tǒng)填埋場必須設(shè)置獨立的雨水導(dǎo)排系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)?shù)亟邓闆r和場區(qū)地質(zhì)條件設(shè)置明溝或者地下排水管道系統(tǒng)。（6）最后覆蓋系統(tǒng)工程減少水分滲入，并對填埋物進行封閉。（7）填埋終場后的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)植被保護與恢復(fù)、水土保持、景觀工程（8）場區(qū)道路（9）垃圾壩阻攔垃圾外溢，穩(wěn)固垃圾堆體，作為埋填場與進廠道路的通道（10）監(jiān)測設(shè)施

當(dāng)前第4頁\共有51頁\編于星期六\23點垃圾填埋場主體工程場區(qū)防滲系統(tǒng)滲濾液收集與排放系統(tǒng)氣體收集系統(tǒng)終場防滲系統(tǒng)當(dāng)前第5頁\共有51頁\編于星期六\23點垃圾填埋工藝是指在垃圾堆體與地表之間設(shè)置防滲層，將垃圾與土壤、地下水隔開，防止垃圾堆體中流出的滲濾液及釋放的氣體污染土壤和地下水。填埋場防滲是現(xiàn)代填埋場區(qū)別于簡易填埋場和垃圾堆放場的重要標(biāo)志之一。防滲層設(shè)計與施工的質(zhì)量直接關(guān)系到垃圾填埋場的成敗。填埋場防滲系統(tǒng)當(dāng)前第6頁\共有51頁\編于星期六\23點阻止?jié)B濾液和填埋氣體外泄污染周圍的地下水和土壤。盡量封閉滲濾液于填埋場之中，使其進入滲濾液收集系統(tǒng)，防止其滲透流出填埋場之外，造成對土壤和地下水的污染；控制填埋場氣體的遷移，使填埋場氣體得到有控釋放和收集，防止其側(cè)向或者向下遷移到填埋場之外；防止外來水，包括地下水、地表水和降水等大量進入填埋場，增大滲濾液的產(chǎn)生。防滲系統(tǒng)的作用當(dāng)前第7頁\共有51頁\編于星期六\23點第二節(jié)填埋場的防滲1、垃圾填埋場主體工程

2、防滲方式

3、防滲材料

4、防滲結(jié)構(gòu)當(dāng)前第8頁\共有51頁\編于星期六\23點2、防滲方式防滲設(shè)施鋪設(shè)時間的不同場區(qū)防滲和終場防滲防滲設(shè)施設(shè)置方向的不同水平防滲和垂直防滲分類當(dāng)前第9頁\共有51頁\編于星期六\23點水平防滲防滲層沿水平方向鋪設(shè)（填埋場底部鋪設(shè)防滲層），防止?jié)B濾液向四周及垂直方向滲透而污染土壤和地下水。根據(jù)所用防滲材料來源的不同將該類防滲方式分為自然防滲和人工防滲兩種。當(dāng)前第10頁\共有51頁\編于星期六\23點垂直防滲防滲層豎向布置，防止?jié)B濾液橫向滲透遷移，污染周圍土壤和地下水，經(jīng)常應(yīng)用于坡地型或山谷型填埋場的防滲系統(tǒng)。如杭州的天子嶺填埋場和南昌的麥園填埋場均采用了帷幕注漿技術(shù)進行垂直防滲。單獨應(yīng)用時能力相對有限，通常作為輔助防滲措施。當(dāng)前第11頁\共有51頁\編于星期六\23點第二節(jié)填埋場的防滲1、垃圾填埋場主體工程

2、防滲方式

3、防滲材料

4、防滲結(jié)構(gòu)當(dāng)前第12頁\共有51頁\編于星期六\23點3、防滲材料天然防滲材料改良型防滲材料人工合成材料當(dāng)前第13頁\共有51頁\編于星期六\23點天然防滲材料黏土、亞黏土、膨潤土優(yōu)點：造價低廉、施工簡單缺點：防滲性能待于提高，來源問題當(dāng)前第14頁\共有51頁\編于星期六\23點天然防滲材料使用要求：分布均勻，厚度大于2m，滲透系數(shù)小于＜10-7cm/s粒度200目%＞=30％，液性，塑性，pH能抵抗?jié)B濾液的侵蝕，不因與滲濾液的接觸而使其滲透性增加。當(dāng)前第15頁\共有51頁\編于星期六\23點天然防滲材料的應(yīng)用范圍對場地的土壤、水文地質(zhì)要求較高場地自然蒸發(fā)量要超過降水量50cm，填埋場地為可溶性場地，具有不透水或低透水的粘土層（滲透率＜10-7cm/s），可將滲濾液截留在垃圾中以免擴散。當(dāng)前第16頁\共有51頁\編于星期六\23點改良型防滲材料將性能不達標(biāo)的天然防滲材料（亞黏土、亞沙土）通過人工添加物質(zhì)改善其性能，以達到防滲要求的襯層；添加劑分為無機、有機兩種。當(dāng)前第17頁\共有51頁\編于星期六\23點改良型防滲材料黏土－膨潤土改良型襯里膨潤土：吸水膨脹性能好，陽離子交換容量大。添加在黏土中，減少黏土的空隙，降低其滲透性，能增強襯層吸附能力和強度。當(dāng)前第18頁\共有51頁\編于星期六\23點改良型防滲材料黏土－石灰、水泥改良型襯里改善黏土的吸附能力和酸堿緩沖能力。添加石灰和水泥后，黏土的空隙減少，抗?jié)B能力增強（滲透率可達到10-9cm/s）。當(dāng)前第19頁\共有51頁\編于星期六\23點人工防滲材料

防滲性能好的粘土是填埋場防滲襯層的理想材料。但是嚴(yán)格地講，一般的粘土只能延緩滲濾液的滲漏，而不能阻止?jié)B漏。人工合成的滲透系數(shù)小于1.0×10-12cm/s的聚合物防滲膜(塑料防滲膜)，能夠阻止?jié)B濾液向粘土層和地下水?dāng)U散。當(dāng)前第20頁\共有51頁\編于星期六\23點人工防滲材料人工防滲材料的使用要求：與滲濾液相容滲透系數(shù)小于＜10-7cm/s適宜的強度和厚度，能鋪設(shè)在穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上抗紫外線、臭氧、土壤細(xì)菌和真菌的侵蝕適當(dāng)?shù)哪秃蛐宰銐虻目估瓘姸瓤辜怃J物質(zhì)的刺破、刺劃和磨損力厚薄均勻便于施工及維護當(dāng)前第21頁\共有51頁\編于星期六\23點人工防滲材料人工合成防滲材料包含多種：高密度聚乙烯（HDPE），聚氯乙烯（PVC），氯化聚乙烯（CPE），異丁橡膠（EDPM），氯磺化聚乙烯（CSPE），乙丙橡膠（EPDM），氯丁橡膠（CDR），熱塑性合成橡膠、氯醇橡膠等。其中，高密度聚乙烯（HDPE）因耐腐蝕性能強，制造工藝成熟、易于施工、工程經(jīng)驗豐富等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于填埋場的水平防滲中。當(dāng)前第22頁\共有51頁\編于星期六\23點當(dāng)前第23頁\共有51頁\編于星期六\23點當(dāng)前第24頁\共有51頁\編于星期六\23點當(dāng)前第25頁\共有51頁\編于星期六\23點人工防滲材料高密度聚乙烯（HDPE）HDPE膜的性能要求包括原材料性能和成品膜性能，主要指標(biāo)包括密度、熔流指數(shù)、炭黑含量、HDPE原料、膜厚度、抗穿能力、抗拉強度和滲透系數(shù)等。當(dāng)前第26頁\共有51頁\編于星期六\23點密度密度反映材料的分子結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度，與材料的物理性能和強度、變形等有關(guān)。用于安全填埋場的HDPE防滲膜的密度為0.932~0.940g/cm3，最佳值為0.95g/cm3。熔流指數(shù)熔流指數(shù)反應(yīng)材料的流變特性。熔流指數(shù)低，材料脆，但剛性增強。反之，則材料彈性增強，剛性減弱。熔流指數(shù)的最佳值為0.22g/10min。一般熔流指數(shù)在0.05~0.3g/10min范圍可滿足要求。炭黑含量炭黑含量反映了材料抗紫外線輻射的能力?！?，炭黑添加量為2~3%。不含炭黑的HFDPE膜不能用在露天填埋場的設(shè)計和施工中。原料要求聚乙烯原材料必須是一級純品，不含雜質(zhì)。不能用廢聚乙烯再生產(chǎn)品。膜厚度選擇HDPE膜的厚度，一般不以其抗?jié)B能力為依據(jù)，因為HDPE膜的抗?jié)B能力是有保證的。例如，滲濾液穿透0.5mm厚的HDPE膜大約需要80年。當(dāng)前第27頁\共有51頁\編于星期六\23點選擇膜厚度應(yīng)主要考慮膜的抗紫外線輻射能力雖然用于安全填埋場工程的HDPE膜是加炭黑的，但紫外輻射仍然對膜的強度有很大影響。如果填埋場襯層從施工到運行自始至終膜不暴露，則可選擇較薄的膜，否則應(yīng)考慮選擇較大厚度的膜。美國環(huán)保局提出不暴露HDPE膜的最小厚度為0.75mm；如果暴露時間大于30天，則最小膜厚定為1.0mm。膜的抗穿透能力抗不均勻沉降能力當(dāng)然，膜厚度大，對后二者有利。但是，膜厚度增加將使膜的價格成比例增加，所以必須綜合考慮。我國實際使用較多的膜厚度為0.5~2.5mm。當(dāng)前第28頁\共有51頁\編于星期六\23點膜抗穿能力HDPE膜的抗穿能力與其厚度有關(guān)。不同膜厚度有不同要求，用FTMS101-101C方法，膜厚1.0mm的HDPE膜不得低于200N，但是仍然不能防止一些針狀物或者由于生物作用對膜的穿透。膜抗拉強度不同膜厚度對膜抗拉力強度有不同要求。用ASTMD638IV類方法，膜厚1.0mm時其抗拉強度不得小于20MPa。膜的抗拉強度是膜設(shè)計應(yīng)用的基本條件之一。滲透系數(shù)HDPE膜的滲透系數(shù)要小于10-12cm/sec。質(zhì)量合格的HDPE防滲膜的抗?jié)B能力很強，滲透系數(shù)比優(yōu)質(zhì)粘土低4~5個數(shù)量級，防滲性能能夠達到這一指標(biāo)要求。當(dāng)前第29頁\共有51頁\編于星期六\23點天然材料與人工防滲材料相結(jié)合天然地質(zhì)條件較好，即地基粘土滲透系數(shù)較低，但在長期運行中不能完全防止?jié)B濾液滲透，為使填埋場的建設(shè)既符合標(biāo)準(zhǔn)又經(jīng)濟，大多填埋場根據(jù)場址條件采用天然和人工結(jié)合的防滲方式。當(dāng)前第30頁\共有51頁\編于星期六\23點第二節(jié)填埋場的防滲1、垃圾填埋場主體工程

2、防滲方式

3、防滲材料

4、防滲結(jié)構(gòu)當(dāng)前第31頁\共有51頁\編于星期六\23點

根據(jù)填埋場滲濾液收集系統(tǒng)、防滲系統(tǒng)和保護層、過濾層的不同組合，組合成不同的襯層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要包括：填埋場襯層系統(tǒng)的構(gòu)成單層襯層系統(tǒng)單復(fù)合襯層系統(tǒng)雙層襯層系統(tǒng)雙復(fù)合層襯層系統(tǒng)當(dāng)前第32頁\共有51頁\編于星期六\23點襯層系統(tǒng)選擇應(yīng)考慮的因素：環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和要求；場區(qū)地質(zhì)、水文、工程地質(zhì)條件；襯層系統(tǒng)材料來源；廢物的性質(zhì)及與襯層材料的兼容性；施工條件；經(jīng)濟可行性。襯層系統(tǒng)的最初選擇過程應(yīng)包括環(huán)境風(fēng)險評價。根據(jù)襯層系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu)設(shè)計和填埋場場區(qū)條件（如非飽和帶巖性和地下水埋深等）運用風(fēng)險分析方法確定填埋場釋放物環(huán)境影響，從中選擇合理的襯層系統(tǒng)。填埋場襯層系統(tǒng)的選擇當(dāng)前第33頁\共有51頁\編于星期六\23點襯層系統(tǒng)的選擇還將受到襯層材料來源的影響。從減少填埋場建設(shè)費用的角度考慮，襯層系統(tǒng)應(yīng)盡量使用在場址區(qū)合理距離內(nèi)可得到的自然材料。除了具備低滲透性，襯層系統(tǒng)還應(yīng)具備堅固性、持久性、抗化學(xué)反應(yīng)性、抗穿透和斷裂性。這些性質(zhì)通過襯層成份自身的內(nèi)在強度、兩種或更多成份的綜合作用、物理硬度、保護層等來實現(xiàn)。當(dāng)前第34頁\共有51頁\編于星期六\23點襯層系統(tǒng)的設(shè)計還要考慮施工方便。在鋪設(shè)襯層時，襯層系統(tǒng)的每個單層不能危及其下一層。在填埋場作業(yè)過程中，廢物入場和填埋方式都會造成襯層系統(tǒng)的損壞。填埋場施工條件有時也將影響襯層系統(tǒng)的設(shè)計。例如，某些山谷型填埋場，由于場區(qū)坡度較大，施工機械很難進入，給粘土襯層的壓實帶來困難。襯層材料的選擇應(yīng)與填埋廢物具有相容性，廢物的某些理化性質(zhì)不造成襯層的損壞，這就要求襯層具有化學(xué)抗性和相應(yīng)的持久性。選擇襯層系統(tǒng)時要充分考慮襯層材料和廢物、滲濾液、氣體成份的關(guān)系，盡量實現(xiàn)完全兼容。當(dāng)前第35頁\共有51頁\編于星期六\23點(1)單層襯層系統(tǒng)有一個防滲層，其上是滲濾液收集系統(tǒng)和保護層。必要時其下有地下水收集系統(tǒng)和一個保護層。襯層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當(dāng)前第36頁\共有51頁\編于星期六\23點

（2）單復(fù)合襯層系統(tǒng)的防滲層，由兩種防滲材料相貼而形成的防滲層。上層為柔性膜，其下為滲透性低的粘土礦物層。與單層襯層系統(tǒng)相似，復(fù)合防滲層的上方為滲濾液收集系統(tǒng)，下方為地下水收集系統(tǒng)。當(dāng)前第37頁\共有51頁\編于星期六\23點復(fù)合襯層系統(tǒng)綜合了物理、水力特點不同的兩種材料的優(yōu)點，因此具有很好的防滲效果。研究結(jié)果表明，用粘土和高密度聚乙烯（HDPE）材料做成的復(fù)合襯層和雙襯層，其中復(fù)合襯層的防滲效果優(yōu)于雙襯層的防滲效果。雙襯層系統(tǒng)（見下文）有上下兩層防滲層，其間為排水層。HDPE的防滲能力很強，在不發(fā)生破損的情況下，滲濾液穿過HDPE防滲層的量非常小，因此即使使用了雙襯層系統(tǒng)，穿過HDPE膜的微量滲濾液也將分散在下部粘土層中，HDPE膜和粘土層之間的排水系統(tǒng)收集不到滲濾液。當(dāng)前第38頁\共有51頁\編于星期六\23點（3）雙層襯層系統(tǒng)包含兩層防滲層，兩層之間是排水層，以控制和收集防滲層之間的液體或氣體。同樣地，襯層上方為滲濾液收集系統(tǒng)，下方可有地下水收集系統(tǒng)。透過上部防滲層的滲濾液或者氣體受到下部防滲層的阻擋而在中間的排水層中得到控制和收集。在這一點上它優(yōu)于單層襯層系統(tǒng)，但從施工和襯層的堅固性等方面上看，它一般不如復(fù)合襯層系統(tǒng)。當(dāng)前第39頁\共有51頁\編于星期六\23點圖c為雙層襯層系統(tǒng)，包含第一襯層系統(tǒng)和第二襯層系統(tǒng)。其中第一襯層系統(tǒng)用于搜集滲濾液；第二襯層系統(tǒng)起到滲漏保護作用。從下而上包括：(1)壓實粘土層，1m；(2)柔性膜；(3)土工網(wǎng)格；(4)土工布；(5)壓實粘土層，1.5~60cm；(6)柔性膜；(7)土工網(wǎng)格；(8)土工布；(9)防護土層，60cm；(10)固體廢物。當(dāng)前第40頁\共有51頁\編于星期六\23點（4）雙復(fù)合襯層系統(tǒng)是以上的一個綜合。其原理與雙層襯層系統(tǒng)類似，在兩個防滲層之間設(shè)排水層，用于控制和收集從填埋場中滲出的液體。不同點在于：上部的防滲層采用的是復(fù)合防滲層。防滲層之上為滲濾液收集系統(tǒng)，下方為地下水收集系統(tǒng)。雙層襯層系統(tǒng)綜合了復(fù)合襯層系統(tǒng)和雙層襯層系統(tǒng)優(yōu)點，具有抗損壞能力強、堅固性好、防滲效果好等優(yōu)點。但多層襯層系統(tǒng)往往造價也高。當(dāng)前第41頁\共有51頁\編于星期六\23點圖f所示的雙襯層系統(tǒng)，從下而上包括：(1)壓實粘土層，60~120cm；(2)柔性膜；(3)砂層，30cm；(4)柔性膜；(5)砂礫層，30cm，用于滲濾液搜集，可以安裝滲濾液搜集管道；(6)土工布；(7)壓實粘土層，60cm；(8)固體廢物。當(dāng)前第42頁\共有51頁\編于星期六\23點填埋場基礎(chǔ)襯層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的兩個典型示例當(dāng)前第43頁\共有51頁\編于星期六\23點垃圾填埋場終場防滲系統(tǒng)垃圾填埋場終場防滲系統(tǒng)定義垃圾填埋場終場防滲系統(tǒng)功能垃圾填埋場終場防滲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)前第44頁\共有51頁\編于星期六\23點填埋場終場防滲系統(tǒng)定義填埋場終場防滲是指廢物填埋作業(yè)完成之后、在它的頂部鋪設(shè)的覆蓋層，也稱表面密封系統(tǒng)。固體廢物填埋場的最終覆蓋是填埋場運行的最后階段，同時也是最關(guān)鍵的階段。當(dāng)前第45頁\共有51頁\編于星期六\23點減少雨水和溶化雪水等滲入填埋場，這是減少或防止?jié)B濾液產(chǎn)生的關(guān)鍵。導(dǎo)氣：控制填埋場氣體從填埋場上部的釋放綠化：提供一個可以進行景觀美化的表面便于填埋場土地的再利用抑制病原菌的繁殖避免地表徑流水的污染，避免危險廢物的擴散避免危險廢物與人和動物的直接接觸填埋場終場防滲系統(tǒng)功能當(dāng)前第46頁\共有51頁\編于星期六\23點（1）基本結(jié)構(gòu)填埋場的終場防滲系統(tǒng)由