徐獻忠，扶焱明，唐素琴

（杭州市固體廢棄物處理有限公司，浙江杭州310022）

簡易填埋場滲瀝液減量化對策

徐獻忠，扶焱明，唐素琴

（杭州市固體廢棄物處理有限公司，浙江杭州310022）

介紹了浙江省上虞市章鎮(zhèn)垃圾填埋場滲瀝液減量化工程的對策：滲瀝液產(chǎn)生量控制措施；滲瀝液污染來源及控制措施；滲瀝液有效收集和存儲措施，徹底解決了滲瀝液對周邊的生態(tài)環(huán)境污染。

簡易垃圾填埋場；滲瀝液；控制；收集；存儲

1 工程概況

1．1 項目背景

浙江省上虞市章鎮(zhèn)八洞村垃圾填埋場場址屬于低山丘地貌，微地貌單元細分為斜坡和坳谷。整個場區(qū)南、西、北3面環(huán)山，東面為谷口，場地最高位于南端，海拔高程為85.0 m，北側(cè)山體，海拔高程最高為60.0 m，西側(cè)山體，海拔高程最高為50.0 m，場地最低位于東端谷底，海拔高程為8.10 m，斜坡地形坡度12°～44°，山坡植被發(fā)育，填埋庫區(qū)面積約10 hm2，庫底面積約1.6 hm2，庫底南端坳口已建有1處垃圾土石壩，東北山坡上有1條簡易公路用于運送垃圾。

目前垃圾填埋場實際使用堆放垃圾占地0.93 hm2，垃圾自庫底谷尾向谷口堆放，垃圾堆體呈長方體，東西長約105 m，南北長約90 m。已堆放垃圾總量約4.0多萬m3，垃圾填埋高度4～5 m不等，邊坡1∶0.8～1∶1.5。由于當(dāng)時建設(shè)條件的限制，填埋場設(shè)計和建設(shè)過程中未考慮填埋庫區(qū)污染的防滲系統(tǒng)，也缺乏完整有效的垃圾滲瀝液和填埋氣體的導(dǎo)排系統(tǒng)，垃圾滲瀝液未經(jīng)處理直接排入下游農(nóng)田，一定程度上污染了周邊的生態(tài)環(huán)境。

1.2 工程設(shè)計的主要內(nèi)容

為從根源上杜絕垃圾滲瀝液對周邊生態(tài)環(huán)境的污染，工程設(shè)計時遵循了以下原則：垃圾滲瀝液產(chǎn)生量控制最小化原則、垃圾滲瀝液污染控制最小化原則、垃圾滲瀝液有效收集和存儲原則。工程建設(shè)內(nèi)容如下。

1）垃圾滲瀝液產(chǎn)生量控制最小化：封場庫區(qū)外截洪溝系統(tǒng)、封場庫區(qū)表面雨水導(dǎo)排系統(tǒng)。

2）垃圾滲瀝液污染控制最小化：垃圾土石壩防滲系統(tǒng)、土石壩坡腳處帷幕灌漿系統(tǒng)。

3）垃圾滲瀝液有效收集和存儲：庫區(qū)滲瀝液收集系統(tǒng)、土石壩下游調(diào)節(jié)池存儲系統(tǒng)。

2 工程設(shè)計

2.1 垃圾滲瀝液產(chǎn)生量控制

填埋場滲瀝液產(chǎn)生量的計算：滲瀝液調(diào)節(jié)池容量應(yīng)按多年逐月平均降雨量產(chǎn)生的滲瀝液量、垃圾體本身產(chǎn)生滲瀝液量以及滲瀝液處理規(guī)模確定。

設(shè)計按上虞市多年平均逐月降雨量進行來水量（滲瀝液水量）和出水量（滲瀝液處理量，150 m3/d）的平衡計算，得出滲瀝液調(diào)節(jié)量19 500 m3。

垃圾體本身產(chǎn)生滲瀝液60 m3/d，每月產(chǎn)生滲瀝液1 800 m3。

2.1.1 場外截洪溝

在填埋場封場區(qū)周邊依據(jù)地形設(shè)置截洪溝，攔截外部徑流進入填埋場區(qū)。一般截洪溝為永久性設(shè)施，山溝式填埋場截洪溝排水量應(yīng)按其匯水面積進行水文計算確定，根據(jù)本工程實際地形，場外截洪系統(tǒng)分南北線環(huán)庫永久截洪溝。

1）洪峰流量（Qp）的確定：小城鎮(zhèn)垃圾填埋場處理規(guī)模小，匯水面積小，一般選用公路科學(xué)研究所經(jīng)驗公式：Qp=KFn［1］。

式中：K為相應(yīng)于設(shè)計頻率的徑流模數(shù)，按《給水排水設(shè)計手冊》第7冊城鎮(zhèn)防洪第2版157頁表4-63查?。ㄔO(shè)計重現(xiàn)期25 a，上虞市K取22），n為面積參數(shù)，F(xiàn)＜1 km2時，n＝1。

2）截洪溝流速（V）的確定：V＝1/nR2/3i1/2［2］。

式中：n為溝管壁粗糙系數(shù)；R為水力半徑，m；i為水力坡度。

3）設(shè)計流量公式：Q=AV。

式中：Q為河或管的泄水能力，m3/s；A為過水?dāng)嗝婷娣e，m2；V為溝或管內(nèi)的平均流速，m/s。

按上述公式計算得截洪溝水力計算要素表1。

表1 環(huán)庫截洪溝水力計算結(jié)果

2.1.2 場內(nèi)封場及排水設(shè)施

在基本滿足國內(nèi)規(guī)范的前提下，對封場覆蓋層進行簡化設(shè)計，上虞市章鎮(zhèn)［3］八洞村垃圾場封場工程的覆蓋結(jié)構(gòu)層從上至下為：①20 cm厚營養(yǎng)土及綠化植被層；②40 cm厚覆蓋土層；③復(fù)合土工排水網(wǎng)；④1.0 mmHDPE防滲膜；⑤30 cm厚膜下防滲黏土保護層；⑥250 g/m2無紡?fù)凉げ迹炀]長絲）；⑦d＝30～50 mm、厚30 cm的碎石排氣層；⑧碾壓平整后的垃圾層。

填埋場封場后，為避免雨水沖刷坡面覆蓋植被和黏土層，于各平臺及坡面設(shè)置了排水溝，縱橫交錯互相連通，形成整個填埋場封場后的坡面排水系統(tǒng)，坡面徑流經(jīng)排水溝截住后，統(tǒng)一排往庫外水系，坡面排水縱溝橫斷面為矩形，縱溝沿坡面布置，采用輕型C20鋼筋混凝土預(yù)制溝，溝斷面為矩形，凈斷面尺寸為0.4 m×0.4 m，每節(jié)長為1.0 m，兩節(jié)間采用1∶2水泥砂漿填塞。

2.2 垃圾滲瀝液污染控制

通過對場區(qū)排水系統(tǒng)設(shè)計，有效地阻止了場外地表水的侵入，減少了垃圾滲瀝液污染的產(chǎn)生，但場區(qū)地下水的侵入、進入填埋場的垃圾自身所含的水分、已填埋垃圾由于微生物作用，在降解過程中產(chǎn)生的水分也將產(chǎn)生部分垃圾滲瀝液，如不采取有效的攔截措施，此部分垃圾滲瀝液將對下游農(nóng)田及周邊的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大污染。為阻止垃圾滲瀝液向下游擴散，工程設(shè)計有垃圾壩坡面水平防滲系統(tǒng)和垃圾壩坡腳處防滲帷幕灌漿系統(tǒng)。

2.2.1 垃圾壩坡面水平防滲系統(tǒng)［4］

為了防止庫區(qū)內(nèi)垃圾堆體內(nèi)滲瀝液通過土石壩向外泄，攔擋壩內(nèi)側(cè)面由下至上鋪設(shè)1層600 g/m2無紡?fù)凉げ肌? mmGCL鈉基膨潤土、1.5 mm HDPE防滲膜、600 g/m2無紡?fù)凉げ歼M行防滲。防滲層頂部由C20素砼錨固于壩頂，底部嵌入C20素砼壓蓋，并澆筑二期C20素砼錨固。

2.2.2 防滲帷幕灌漿系統(tǒng)

由于上虞市章鎮(zhèn)八洞村垃圾填埋場庫區(qū)場底及邊坡未采用人工水平防滲及垃圾壩址處未設(shè)置垂直防滲，垃圾場產(chǎn)生的滲瀝液不斷向外滲漏，如此間息不斷將很大程度地對周圍水體造成污染。要對其進行整治，必須阻斷垃圾場范圍內(nèi)滲瀝液與場外水體的水力聯(lián)系，針對本工程的特性，在垃圾壩下游坡腳處設(shè)置1道垂直防滲墻，以阻斷與外界的水力聯(lián)系。

本設(shè)計采用固結(jié)黏土漿液配方，固結(jié)黏土漿液成本較低，有良好的分散性和抗沉降穩(wěn)定性、流變性（即有良好的可注性能），同時黏土漿液固化后，有很好的抗腐蝕性。

1）本工程設(shè)計單排帷幕灌漿孔，孔距2.5 m，開孔直徑91～110 mm，終孔直徑75～91 mm，灌漿分2個序列施工，單號孔為1序孔，雙號孔為2序孔。

2）灌漿方式及段長：采用下行式灌漿，第一灌漿段長3.0 m，以下各灌漿段長5.0 m。

3）灌漿壓力；每孔第一、第二灌漿段為0.2～0.3 MPa，第三灌漿段為0.4～0.5 MPa，以下各段為0.6～0.9 MPa，在不產(chǎn)生嚴重串漿、冒漿情況下用較高壓力；若出現(xiàn)地表冒漿、串漿或耗漿過大，再采用加大漿液濃度或增加水玻璃用量的措施。

4）灌漿材料：優(yōu)質(zhì)干黏土、425#硅酸鹽水泥、水玻璃。

5）漿液配合比：m（優(yōu)質(zhì)干黏土）：m（425#硅酸鹽水泥）＝1∶1～1∶3，水玻璃用量（體積）為漿液體積的1%。

6）灌漿結(jié)束標(biāo)準［5］：①按設(shè)計灌漿壓力，灌漿段基本已不再吸漿或單位時間吸漿量小于0.4 L/min，再持續(xù)60 min；②灌漿結(jié)束后，單孔灌漿后掃孔進行壓水試驗，要求透水率q≤1 L/（min·MPa·m）；或灌漿孔之間檢查孔壓水試驗透水率q≤1.5 L/（min·MPa·m）。如達不到上述要求，則需進行補注。

2.3 垃圾滲瀝液有效收集和存儲

由于本填埋場在建設(shè)時未設(shè)置防滲系統(tǒng)，不可避免地對周圍環(huán)境、地下水造成了不同程度地污染，封場后，填埋場內(nèi)與場外的水力聯(lián)系發(fā)生隔斷，場外已被污染的地下水隨著污染源的隔斷，將慢慢被稀釋，并最終恢復(fù)未受污染時的水質(zhì)。

場內(nèi)地下水由于設(shè)置了垂直防滲系統(tǒng)，形成了一個獨立的水文地質(zhì)單元，垃圾場內(nèi)的滲瀝液可通過收集管進行統(tǒng)一收集、處理。

2.3.1 滲瀝液的收集［6］

通過在土石壩攔壩壩腳處埋設(shè)滲瀝液收集碎石盲溝，封場后的垃圾滲瀝液由于與外界隔斷，無法向四周擴散，因此，在垃圾體內(nèi)水分上升到一定高度后，只有沿著可通行的通道流向四周的碎石收集盲溝。盲溝內(nèi)埋設(shè)DN400 mmHDPE滲瀝液收集花管，碎石盲溝與垃圾體接觸面設(shè)置250 g/m2無紡布反濾，以免堵塞管道。

由于封場后滲瀝液產(chǎn)生量較小，為有效地排放庫內(nèi)的滲瀝液，需在土石壩內(nèi)埋設(shè)HDPE管，管道設(shè)計坡度大于5%，滲瀝液排放管與收集盲溝系統(tǒng)相連，滲瀝液將收集在庫區(qū)土石壩下游污水調(diào)節(jié)池。

2.3.2 滲瀝液的存儲

工程調(diào)蓄池采用土工膜防滲的結(jié)構(gòu)形式。調(diào)蓄池形狀呈矩形，調(diào)蓄池為半挖半填式，兩側(cè)山坡為1.0∶1.5，上游結(jié)合垃圾壩壩坡，下游修筑碾壓土堤，土堤上、下游邊坡為1.0∶2.0。

2.3.3 調(diào)節(jié)池加蓋

調(diào)節(jié)池浮蓋膜采用20 mmHDPE光面膜，池內(nèi)封閉體內(nèi)產(chǎn)生的氣體通過浮蓋膜下安裝的集氣管收集集中排放引導(dǎo)至沼氣處理系統(tǒng)。

根據(jù)封場后的垃圾滲瀝液產(chǎn)生量較小這一情況，為節(jié)約投資，本封場工程不另外興建污水處理廠，填埋庫區(qū)產(chǎn)生的滲瀝液排放到該污水池后停留10～15 d，經(jīng)厭氧處理，使其COD濃度下降50%～60%，以減少納管的污染物負荷，厭氧處理后的滲瀝液統(tǒng)一運往市政污水管網(wǎng)進入城市污水廠處理。

3 結(jié)論

1）填埋場填埋作業(yè)期間：填埋場區(qū)分填埋作業(yè)區(qū)、中間覆蓋區(qū)、封場區(qū)，此期間清污部分分流，滲瀝液調(diào)節(jié)量19 500 m3。

2）填埋場封場后：整個庫區(qū)雨水全部分流到庫區(qū)外，滲瀝液僅是垃圾體本身產(chǎn)生，每月滲瀝液產(chǎn)生量1 800 m3。

3）防滲帷幕灌漿實施后，垃圾體產(chǎn)生滲瀝液通過收集管進入下游調(diào)節(jié)池，厭氧處理后的滲瀝液統(tǒng)一運往市政污水管網(wǎng)進入城市污水廠處理。從而實現(xiàn)滲瀝液污染物的零排放。

通過對垃圾滲瀝液產(chǎn)生量最小化控制、垃圾滲瀝液污染最小化控制、垃圾滲瀝液有效收集和存儲的工程設(shè)計措施的實施，能有效解決現(xiàn)有生活垃圾非衛(wèi)生填埋場產(chǎn)生垃圾滲瀝液對周圍地下水體、地表水體、土壤等造成嚴重污染，最終實現(xiàn)生活垃圾填埋場的無害化處理。

［1］中國市政工程東北設(shè)計研究院.給水排水設(shè)計手冊（第7冊）：城鎮(zhèn)防洪［M］.2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000.

［2］劉伯瑩，姚祖康.公路設(shè)計工程師手冊［M］.北京：人民交通出版社，2002.［3］CJJ 112─2007生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術(shù)規(guī)程［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

［4］CJJ 113─2007生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

［5］水利部水工程技術(shù)咨詢中心.水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京：水利電力出版社出版，1994.

［6］錢學(xué)德，郭志平，施建勇，等.現(xiàn)代生活垃圾衛(wèi)生填埋場的設(shè)計與施工［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.

Countermeasures for Leachate Reduction in Dumping-type Waste Landfill Sites

Xu Xianzhong,Fu Yanming,Tang Suqin
（Hangzhou Solid Waste Treatment Co.,Ltd,HangzhouZhejiang310022）

Some countermeasures for waste leachate reduction in Zhang Town Waste Landfill Site of Shangyu,Hangzhou were introduced.For example,measures for controlling leachate output,pollution sources and control,collection and storage.It completely resolved leachate pollution to circumjacent ecological environment.

dumping-type waste landfill site；leachate；control；collection；storage

X33

B

1005－8206（2010）03－0026－03

徐獻忠（1973─），1998年畢業(yè)于福州大學(xué)土木系水利水電建筑工程專業(yè)，主要從事固體廢物處理工程咨詢設(shè)計工作，曾參加了浙江省嘉興市老填埋場封場設(shè)計；臺州市黃巖區(qū)廢棄物處理場，衢州市、岱山縣、龍游縣、文成縣生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程多項工程的項目建議書、可行性研究報告編制、施工圖設(shè)計和項目實施等工作。

（責(zé)任編輯：鄭雯）

2010-03-04