固体废物处理与处置
整个填埋区的作业顺序是：先一区、二区、再三区，然后开始二期工程。填埋二期工程作业时，和填埋一区形成新的水平面积，继续向上填埋，形成堆体后临时封场，填埋三期作业。其填埋作业工艺流程图如图所示：
图5.1 填埋作业工艺流程图
6.填埋场的地基与防渗
6.1填埋区基底工程
《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》规定，场底地基是具有承载能力的自然土层或经过碾压、夯实的平稳层，且不应因填埋垃圾的沉陷而使场底变形、断裂，场底基础表面经碾压后，方可在其上贴铺人工衬里。场底应有纵、横向坡度。纵横坡度宜在2%以上，以利于渗滤液的导流。实际设计建设中，长宽一般为300～400m或更大，如按2%坡度进行设计，则场区两端高差在6～8m或更多。受地下水埋深土方平衡及整体设计的影响，场区两端高差过大会造成较大的困难。根据北京填埋场（安定、北神树）建设经验，垃圾卫生填埋场场底纵
[4]
向主要坡度为1%～1.3%时可以保证渗滤液排顺畅。为确保填埋场安全，考虑到填埋场土体条件较差，需要对其整形，坑底及周围进行平整，取土同时作为坑四壁局部填土、每日覆盖用土和最终覆盖用土。填埋区底部按设计高程完成基底工程以后，底部要求平整，以利于防渗膜的铺设。
6.2填埋场的防渗系统
防渗系统是卫生填埋处理技术的主要标志，它能防止垃圾在填埋过程中产生的渗滤液、填埋气体对填埋场的水体和土壤污染，减少渗滤液的产生量，并为以后对填埋气体有序、可控制地手机和利用创造空间。根据填埋场防渗设施 (或材料) 铺设方向的不同，可将填埋场防渗分为垂直防渗和水平防渗，根据所用防渗材料的来源不同又可将水平防渗进一步分为自然防渗和人工防渗两种。
防渗层的建设方法多种多样,采用何种工艺方法建设防渗层是设计中的重要内容，不管使用什么方法、什么材料，最终达到的目的是渗透系数Kf小于规定标准，我国要求Kf小于-9[4]
10m/s。同时要考虑：
1)使用寿命。填埋场的使用寿命，封场后要求的防渗层的寿命，以及本身的可靠性。
2)与填埋场的相容性。选用的材料不能被填埋物侵蚀，由于渗滤液的性质不稳定，所以选择的材料要适应渗滤液的各种性质，如抗酸、抗碱等。
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固体废物处理与处置
3)场地条件及气候条件。
4)建设费用。防渗材料的选择既要达到防渗要求，又要考虑经济合理，厚的土工膜具有更好的防渗性能，但必将提高建设费用。
6.3防渗材料
防身材料多种多样，目前常用的主要有两类：黏土与人工合成材料。黏土除天然黏土外，还有改良土（如改良膨润土等）；人工合成材料种类很多，如高密度聚氯乙烯（HDPE）、低密度聚氯乙烯（LDPE）、聚氯乙烯(PVC)膜等,但近二十年来，国内外填埋场最常用的是高密度聚氯乙烯（HDPE）膜。实际上，大部分填埋场所选用的防渗层材料均是黏土和HDPE膜。 1、黏土
粘土是土衬层中最重要的部分，其具有低渗透特性。填埋场黏土衬层分为两类：自然黏土衬层与人工压实粘土衬层。自然黏土衬层是具有低渗透率、富含粘土的自然形成物，其渗透率应小于或等于1?10?6?1?10?7cms。一般来说，天然粘土层和岩石层是否均一以及是否具有较低的渗透率，是很难检测验证的，仅仅使用自然黏土衬层作为填埋场防渗层是不可靠的。
2、人工合成材料
高密度聚乙烯（HDPE）膜是人工合成材料中最常用，也是最理想的防渗材料，它能有效阻止渗滤液的渗漏。美国环保署于1982年停止单独使用黏土作为有害废弃物处理场的防渗材料，并规定所有填埋场必须有一层防渗衬垫，在填埋场封场后，也必须采用防渗层进行封
[6]
场以减少渗滤液的产生。
HDPE膜具有优良的机械强度、耐热性、耐化学腐蚀性、抗环境应力开裂和良好的弹性，随着厚度增加（一般范围在0.75-2.5mm），其断裂点强度、屈服点强度、抗撕裂强度、抗穿刺强度逐渐增加。垃圾填埋场一般采用1.5-2.5mm厚的HDPE膜作衬垫层。
[6]
HDPE膜与压实黏土的特点和性能
材料渗透系数K（m/s） 对库容的影响 抗穿刺能力 应用范围 类型 HDPE膜 压实黏土 1×（10-10） 1×（10-10） -6-7-13-14较小 较大 较差 较好 整个基底层防渗 场底防渗
6.4防渗系统设计规范
本设计选择人工防渗系统，应符合以下要求：
① 人工合成衬里的防渗系统应采用复合衬里防渗系统，位于地下水贫乏地区的防渗系统也可采用单层衬里防渗系统，在特殊地质和环境要求非常高的地区，库区底部应采用双层衬里防渗系统。
② 特殊情况下可采用钠基膨润土垫替代膜下防渗保护层。 ③填埋场防渗系统基础与天然地下水水位的间距不得小于2m。
场区地下水位较低，此填埋场没有独立的水文地质单元，也无不透水层或弱透水层，因此也属于渗透性场地，故不宜采用垂直防渗系统，而采用水平防渗系统。由于度量粘土衬层渗透性的主要指标是渗透系数，根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》可知道，天然粘土
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类衬里的渗透系数不应大于10cm/s并且要2米厚的粘土。因原始资料中并未给出当地土层中天然粘土的渗透系数，对比以上所介绍的三种防渗材料性能并考虑施工中常用的材料，故排除了用天然材料作衬垫层的方案，而选择了人工合成防渗膜。在人工合成防渗膜中选用了性能较优，国内外使用经验较多的高密度聚乙烯（HDPE）防渗膜。且地下水位较高，场区地质条件不好，因此选择了双层衬层防渗系统。
人工合成防渗膜施工应满足以下要求： ①铺设HDPE土工膜应焊接牢固，达到强度和防渗漏要求，局部不应产生下沉拉断现象。土工膜的焊（粘）接处应通过试验、检验。
②在垂直高差较大的边坡铺设土工膜时，应设锚固平台，平台高差应结合实际地形确定，不宜大于10m。边坡坡度宜小于1∶2。
③人工防渗材料的基础处理应符合下列规定：
平整度：应达到每平方米粘土层误差不得大于2cm；
洁净度：不采用膜下土工布保护层时，垂直深度2.5cm内粘土层不应含有粒径大于5mm的尖锐物料；
压实度：位于库区底部的粘土层不得小于93%；位于库区边坡的粘土层不得小于90%。
-7
双层衬里（库区底部）系统示意图
[5]
7.渗滤液的产生及收集处理
7.1垃圾渗滤液概念和来源
垃圾渗滤液是指垃圾在填埋或堆放过程中因其有机物分解产生的水或废物中的游离水、降水、径流及地下水入渗而淋滤垃圾形成的成分复杂的高浓度有机废水。城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。主要来源有： (1) 降水的渗入，降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来源； (2) 外部地表水的渗入，这包括地表径流和地表灌溉； (3) 地下水的渗入，这与渗滤液数量和性质与地下水同垃圾接触量、时间及流动方向等有关；当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场内；
(4) 垃圾本身含有的水分，这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量； (5) 覆盖材料中的水分，与覆盖材料的类型、来源以及季节有关；
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(6) 垃圾在降解过程中产生的水分，与垃圾组成、pH值、温度和菌种等有关，垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分；
7.2垃圾渗滤液的水质特征
垃圾渗滤液主要来源于降水和垃圾本身的内含水和分解产生的水。垃圾渗滤液的主要污染成分有：有机物、氨氮和重金属等。其种类和浓度与垃圾类型、组分、填埋方式、填埋时
[6]
间、填埋地点的水文地质条件、不同的季节和气候等密切相关，其水质主要呈现以下特征： (1)CODCr和BOD5浓度高，比值变化大：在新的垃圾填埋场，大量挥发性酸的存在可能会产生高的CODCr和BOD5；BOD5/CODCr值的高低与渗滤液处理工艺方法的选择密切相关。渗滤液BOD5/CODCr值与垃圾填埋场的使用年限有关，对“年轻”填埋场而言，其渗滤液多具有良好的生化处理可行性，可采用生物方法加以处理。而对于“年老”填埋场的渗滤液的处理而言，必须考虑其可生化性随时间的变化；
(2)有机污染物浓度高：特别是5年内的“年轻”填埋场的渗滤液。
(3)金属离子含量高：垃圾渗滤液中含有10多种金属（重金属）离子，由于物理、化学、生物等的作用，垃圾中的高价不溶性金属被转化为低价的可溶性金属离子而溶于渗滤液中，在处理过程中必须考虑对它们的去除；
(4)营养元素比例失调，氨氮的含量高：随着填埋场使用年限的增加，当进入产甲烷阶段后，
+
渗滤液中的NH4浓度不断上升。另外，渗滤液中还存在溶解性磷酸盐的不足、碱度较高、无
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机盐含量高的问题。
(5)色度高、具腐败臭味:以淡茶、暗褐、黑色为主
7.3渗滤液收集系统 7.3.1收集系统的作用
渗滤液收集系统应保证在填埋场使用年限内正常运行，收集并将填埋场内渗滤液排至
场外指定地点，避免渗滤液在填埋场底部蓄积。渗滤液的蓄积会引起下列问题：
1、场内水位升高导致垃圾体中污染物更强烈的浸出，从而使渗滤液中污染物浓度增大； 2、底部衬层上的静水压增加，导致渗滤液更多的地渗漏到地下水——土壤系统中； 3、填埋场的稳定性受到影响； 4、渗滤液有可能扩散到填埋场外。
7.3.2收集系统的构造[7]
渗滤液收集系统主要由汇流系统和输送系统两部分组成，汇流系统的主体是渗滤液导流层（即主滤液收集层和次滤液收集层），渗滤液的输送系统多由集水池、提升多孔管，潜水泵和输送管道组成。典型的填埋场渗滤液收集系统主要由渗滤液调节池、泵、输送管道和场底排水层组成。
1、排水层：场底排水层位于底部防渗层上面，由沙或砾石构成。当采用粗沙砾时，厚度为30-100cm，必须覆盖整个填埋场底部衬层，其水平渗透系数不应大于0.1（cm/s），坡度不小于2%。
2、管道系统：一般穿孔管在填埋场内平行铺设，并位于衬层的最低处，且具有一定的纵向坡度（通常为0.5%-2.0%）。
3、防渗衬层：由黏土或人工合成材料构筑，有一定厚度，能阻止渗滤液下渗，并具有一定坡度（通常为2%-5%）。
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4、集水井、泵、检修设施以及监测和控制装置等。
图7.3 渗滤液导流系统断面
7.4渗滤液的计算
7.4.1渗滤液产生量的计算
渗滤液的产生量为：三区
Q?I?C?(A1?A2)?10-3
式中Q---表示渗滤液年产生量，m/d;
A1---填埋区汇水面积，m； A2----填埋区的面积，m； C---渗出系数,取0.4；
I---表示最大年或月降雨量的日换算值，mm。 （1）第一块填埋区
填埋场的服务年限为15年，填埋库区分三块，分别进行填埋。第一块填埋区的服务年限为5年，则第一块库区面积为A1?渗滤液平均日产量：
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3
V1-5630267.3145??63026.73145m2 H10Q?I?C??A1?A2??10-3?600/365?0.4?63026.73145?10-3?41.44223m3d
渗滤液最大日产量：
Qmax?I?C??A1?A2??10-3?180?0.4?63026.73145?10-3?4537.924664m3d
（2）第二块填埋区
第二块填埋区服务年限为5年
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毕业设计-某城市生活垃圾填埋场设计
