城市生活垃圾填埋场底防渗系统设计方案
填埋场主要是通过填埋场底部和周边的衬托层系统来达到防渗的目的。填埋场衬托层通常从上到下可依次分为过滤层、排水层、保护层和防渗层等。
填埋场防渗系统要防止渗滤液渗出污染地下水,还要防止降雨量造成的雨水大量渗入。防渗层的材料有天然黏土矿物如改性粘土、膨润土,人工合成材料如柔性膜,天然与有机复合材料如聚合物水泥(PCC)等。 (1)保护层的作用
保护层是对防渗层提供合适的保护。防止防渗层受到外界的干扰而被破坏,如石料或垃圾堆其表面的刺穿,应力集中造成膜破损,黏土等矿物质受侵蚀等。 (2)排水层的作用
排水层的作用是及时将阻隔的渗滤液排除,减轻对防渗层的压力,减少渗滤液外派的可能性。 (3)过滤层的作用
过滤层的作用保护排水层,过滤掉渗滤液中的悬浮物及其他固态半固态物质,否则这些物质在排水层中积累,造成排水系统堵塞,使排水系统降低效率或完全失效。 (4)防渗层的作用
在于防止渗滤液(由于渗滤液常常含有有毒有害物质,包括重金属离子、腐殖质、溶解性有毒气体如H2S)等渗入
地下而引起地下水的污染。防渗层层主要由防渗材料构成,从国内外工程实例来看,该层的结构千差万别,有两层土工膜中间夹一层膨润土的,也有一层土工膜上铺一层膨润土的,还有土工膜与压实粘土组成复合衬垫的以及重复使用单层土工膜防渗层组成双层复合衬垫的。总的来讲,该层至少应设一层土工膜,防渗层层数越多,安全性能越强,但造价也相应提高。库区(包括盲沟、泵站、预处理池)水平和垂直方向均采用人工防渗技术,防渗材料为HDPE黑膜,膜厚1.5毫米。对于防渗层的渗透系数Kf必须小于规定标准,我国要求Kf小于10-9m/s。 1.1场底防渗系统分类
根据填埋场底防渗设施(或材料)铺设方向的不同,可将场底防渗分为水平防渗及垂直防渗。
场底的防渗材料有多种类型,但根据材料的来源不同可将防渗材料分为自然防渗和人工防渗。
垂直防渗
场底防渗系统 天然防渗
水平防渗
单层防渗层
人工防渗 单层符合衬托层
双层衬垫系统 双层合衬垫系统
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如上图所示。
1.2场底防渗系统的选择
根据地质勘查情况,本设计通过三种防渗方案进行技术比较,以便确定最合适的防渗结构体系,其目的为达到既经济又保证安全。黏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》,天然黏土衬里要2米厚的粘土,其渗透系数不应大于10-7cm/s。本次设计采用采用单复合衬层防渗系统,采由于地质条件所限,决定采用垂直于水平防渗相结合的工程措施。 1.3渗滤液收集系统
垃圾渗滤液是指超过垃圾所覆盖土层饱和蓄水量和表面蒸发潜力的雨水进入填埋场地后,沥经垃圾层和所覆盖土层而产生的污水。圾渗滤液的主要污染成分有:有机物、氨氮和重金属等,垃圾渗滤液中含有大量的有机物、病菌等。它的水质成分复杂,而且其水量及污染物的有毒有害的物质,并且渗滤液是一种处理难度较大的废水,它随着填埋方式、以及不同的季节和气候而有明显的变化。
渗滤液收集系统及处理系统包括:导流层、收集支管及干管、收集沟、盲沟、调节池、和污水处理设施等。填埋库区