陳 艷
(上田環(huán)境修復有限公司,江蘇 常州 213022)
生活垃圾填埋場封場是指當垃圾填埋場停止使用或填埋作業(yè)至設(shè)計封場標高后,在填埋庫區(qū)表面采取適當措施,從而保證污染物有序排放。對現(xiàn)狀垃圾堆體的封場治理,既能解決填埋場堆體坡度過大導致邊坡失穩(wěn)、庫區(qū)滲瀝液液位較高存在外溢風險等問題,也能進一步提高區(qū)域環(huán)境質(zhì)量,提升城市生態(tài)面貌,促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。垃圾堆體整形完成后,采用人工復合材料對整個庫區(qū)的生活垃圾進行封場覆蓋,對消減滲瀝液和臭氣能起到很好的作用。
封場防滲覆蓋系統(tǒng)是庫區(qū)完成填埋作業(yè)后采用原位修復治理技術(shù)時最重要的一環(huán),如施工技術(shù)、質(zhì)量、措施、材料采購等管理不到位,會很大程度上影響封場效果,存在后續(xù)污染周圍環(huán)境風險。封場覆蓋系統(tǒng)自下而上分別為氣體收集層、防滲層、排水層和植被層。
填埋場封場覆蓋系統(tǒng)的基本功能是將垃圾堆體與周邊環(huán)境進行有效封閉隔離,避免給老鼠、蒼蠅等有害生物或細菌提供滋生的場所,同時控制填埋氣體的遷移擴散,實現(xiàn)雨污分流,減少滲瀝液的產(chǎn)生量,整個庫區(qū)堆體具有抵抗風化侵蝕的能力,同時具有自身的邊坡穩(wěn)定性,使填埋場“三廢”污染得以治理,最終實現(xiàn)垃圾的無害化處理。
為確保填埋場封場后能處于良好的封閉狀態(tài),在對填埋場封場覆蓋系統(tǒng)材料的性能比較分析中,覆蓋系統(tǒng)材料的抗?jié)B性能和抗變形性能尤為重要。常規(guī)的防滲材料有壓實黏土、HDPE 防滲膜、GCL 膨潤土墊,其優(yōu)缺點比較見表1。
表1 封場覆蓋材料比較表
鑒于生活垃圾填埋場封場時仍有大量垃圾尚未完全礦化、腐殖化,同時綜合考慮大氣降水、地表水、地下水等水文、氣象資料,參考地形地貌、地質(zhì)及周邊的環(huán)境,更多采用HDPE 防滲膜作為封場防滲主要覆蓋材料,同時膜下選用GCL 膨潤土墊組成復合防滲層。
HDPE 防滲膜作為主防滲層,除了防滲膜本身的質(zhì)量外,HDPE 防滲膜焊接施工是封場防滲覆蓋系統(tǒng)乃至整個垃圾場封場工程的重要環(huán)節(jié)。因此,在施工中必須對每個環(huán)節(jié)嚴密組織和精心施工,并做好詳細記錄。特別是庫區(qū)坡腳HDPE 防滲膜施工方法的選擇直接關(guān)系到垃圾堆體封閉的效果。
(1)在坡腳錨固溝處進行膜連接
當填埋場壩頂環(huán)場錨固溝采用回填土錨固壓載時,可人工開挖錨固溝,清理出原庫底膜,與封場覆蓋HDPE 膜雙軌焊接連接(圖1),“T”字縫輔以單軌擠出焊焊接(圖2)。此方法整體錨固效果較佳,因大面積使用雙軌焊縫,能有效實現(xiàn)堆體封閉,確保封場后堆體穩(wěn)定性;缺點是要求較高,需要錨固溝內(nèi)較少有影響施工的管路等,同時因需保護錨固溝原庫底膜,清理更耗人力、物力,工期較長。
圖1 HDPE防滲膜雙軌熱熔焊接示意圖
圖2 HDPE防滲膜單軌擠出式焊接示意圖
(2)在壩頂庫區(qū)內(nèi)側(cè)進行雙軌膜連接
當填埋場壩頂環(huán)場錨固溝還作為排水溝,或清理錨固溝找?guī)斓啄ぽ^困難時,具體做法是將庫區(qū)內(nèi)側(cè)膜割開,將原庫底膜與封場覆蓋HDPE 膜雙軌焊接連接,部分區(qū)域輔以單軌擠出焊焊接。此方法受庫區(qū)滲瀝液液位影響較大,部分區(qū)域因庫底膜與邊坡基礎(chǔ)較密貼,可能需清理基底土保證焊機作業(yè)空間才能施焊,同時此方法雖能實現(xiàn)堆體封閉,但因堆體呈現(xiàn)獨立性,不能較好錨固,無法確保封場后堆體的整體穩(wěn)定性。
此方法需清理出壩頂原庫底膜,將庫區(qū)內(nèi)側(cè)防滲結(jié)構(gòu)層下彎(圖3),再將封場覆蓋HDPE 膜與壩頂庫底膜單軌焊接(圖4),通過植被層覆土壓載,來預防堆體沉降拉斷。此方法能實現(xiàn)堆體封閉,因大面積使用單軌焊接,如僅將封場覆蓋HDPE 膜與壩頂原庫底膜單軌焊接,未實施庫區(qū)內(nèi)側(cè)防滲結(jié)構(gòu)層下彎,當堆體坡度較大、高度較高、滲瀝液較多時,受堆體側(cè)向力影響,加之植被層上土時可能擠壓焊縫,焊縫焊接質(zhì)量無法得到有效保障,單軌焊接對現(xiàn)場施焊環(huán)境要求也更高,工期更長。
圖3 庫區(qū)內(nèi)側(cè)防滲結(jié)構(gòu)層下彎
圖4 封場覆蓋HDPE膜與壩頂原庫底膜單軌焊接
此方法是在不破壞堆體整體穩(wěn)定下,將原庫底膜單軌接長焊接,再與封場覆蓋HDPE 膜雙軌焊接,重新錨固于環(huán)場錨固溝底部(圖5)。此方法能較好地長期實現(xiàn)堆體封閉,整體錨固效果較佳,施工時無需特意保護錨固溝內(nèi)原庫底膜,雖也大面積使用單軌焊縫,但焊縫擠壓朝向庫區(qū)外側(cè),無堆體側(cè)向受力,且上部植被土層回填能較好起到壓載保護,確保了封場后堆體穩(wěn)定性,但此方法對庫區(qū)滲瀝液液位有較高要求,施焊前須及時抽排滲瀝液,同時把控好單軌焊縫焊接質(zhì)量。
圖5 庫底防滲層與封場覆蓋層單軌、雙軌焊接復合施工大樣圖
HDPE 防滲膜是封場覆蓋系統(tǒng)中最重要的組成部分,其最直接的作用是阻止水分滲入垃圾堆體,同時能提高膜上土工復合排水層、綠化植被層的排水和貯水能力。此外,防滲膜還能阻止垃圾堆體不斷分解產(chǎn)生的氣體逸出至大氣中。
在現(xiàn)今的填埋場封場中,HDPE 防滲膜已經(jīng)得到廣泛應用。它不但防滲性能好,阻隔效果佳,而且便于施工,有一定的抗拉性能,對不均勻沉降的敏感性遠小于黏土和膨潤土墊。庫底防滲層與封場覆蓋層連接方式有多種,但需根據(jù)現(xiàn)場情況,因地制宜開展設(shè)計,確保順利有效實施。生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場治理與生態(tài)修復項目實施后,將有效改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,從而達到人與自然和諧共存的目標。