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）

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垃圾填埋場滲瀝液減量化工程的對策：滲瀝液產生量控制措施；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環境污染。

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。整個場區南、西、北3面環山，東面為谷口，場地最高位于南端，海拔高程為85.0 m，北側山體，海拔高程最高為60.0 m，西側山體，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°，山坡植被發育，填埋庫區面積約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。由于當時建設條件的限制，填埋場設計和建設過程中未考慮填埋庫區污染的防滲系統，也缺乏完整有效的垃圾滲瀝液和填埋氣體的導排系統，垃圾滲瀝液未經處理直接排入下游農田，一定程度上污染了周邊的生態環境。

1.2 工程設計的主要內容

為從根源上杜絕垃圾滲瀝液對周邊生態環境的污染，工程設計時遵循了以下原則：垃圾滲瀝液產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。工程建設內容如下。

1）垃圾滲瀝液產生量控制最小化：封場庫區外截洪溝系統、封場庫區表面雨水導排系統。

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

3）垃圾滲瀝液有效收集和存儲：庫區滲瀝液收集系統、土石壩下游調節池存儲系統。

2 工程設計

2.1 垃圾滲瀝液產生量控制

填埋場滲瀝液產生量的計算：滲瀝液調節池容量應按多年逐月平均降雨量產生的滲瀝液量、垃圾體本身產生滲瀝液量以及滲瀝液處理規模確定。

設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，得出滲瀝液調節量19 500 m3。

垃圾體本身產生滲瀝液60 m3/d，每月產生滲瀝液1 800 m3。

2.1.1 場外截洪溝

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

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

式中：K為相應于設計頻率的徑流模數，按《給水排水設計手冊》第7冊城鎮防洪第2版157頁表4-63查取（設計重現期25 a，上虞市K取22），n為面積參數，F＜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；R為水力半徑，m；i為水力坡度。

3）設計流量公式：Q=AV。

式中：Q為河或管的泄水能力，m3/s；A為過水斷面面積，m2；V為溝或管內的平均流速，m/s。

按上述公式計算得截洪溝水力計算要素表1。

表1 環庫截洪溝水力計算結果

2.1.2 場內封場及排水設施

在基本滿足國內規范的前提下，對封場覆蓋層進行簡化設計，上虞市章鎮［3］八洞村垃圾場封場工程的覆蓋結構層從上至下為：①20 cm厚營養土及綠化植被層；②40 cm厚覆蓋土層；③復合土工排水網；④1.0 mmHDPE防滲膜；⑤30 cm厚膜下防滲黏土保護層；⑥250 g/m2無紡土工布（滌綸長絲）；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，坡面徑流經排水溝截住后，統一排往庫外水系，坡面排水縱溝橫斷面為矩形，縱溝沿坡面布置，采用輕型C20鋼筋混凝土預制溝，溝斷面為矩形，凈斷面尺寸為0.4 m×0.4 m，每節長為1.0 m，兩節間采用1∶2水泥砂漿填塞。

2.2 垃圾滲瀝液污染控制

通過對場區排水系統設計，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生，但場區地下水的侵入、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，在降解過程中產生的水分也將產生部分垃圾滲瀝液，如不采取有效的攔截措施，此部分垃圾滲瀝液將對下游農田及周邊的生態環境產生極大污染。為阻止垃圾滲瀝液向下游擴散，工程設計有垃圾壩坡面水平防滲系統和垃圾壩坡腳處防滲帷幕灌漿系統。

2.2.1 垃圾壩坡面水平防滲系統［4］

為了防止庫區內垃圾堆體內滲瀝液通過土石壩向外泄，攔擋壩內側面由下至上鋪設1層600 g/m2無紡土工布、6 mmGCL鈉基膨潤土、1.5 mm HDPE防滲膜、600 g/m2無紡土工布進行防滲。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

由于上虞市章鎮八洞村垃圾填埋場庫區場底及邊坡未采用人工水平防滲及垃圾壩址處未設置垂直防滲，垃圾場產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滲瀝液與場外水體的水力聯系，針對本工程的特性，在垃圾壩下游坡腳處設置1道垂直防滲墻，以阻斷與外界的水力聯系。

本設計采用固結黏土漿液配方，固結黏土漿液成本較低，有良好的分散性和抗沉降穩定性、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，在不產生嚴重串漿、冒漿情況下用較高壓力；若出現地表冒漿、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：優質干黏土、425#硅酸鹽水泥、水玻璃。

5）漿液配合比：m（優質干黏土）：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）灌漿結束標準［5］：①按設計灌漿壓力，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60 min；②灌漿結束后，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時未設置防滲系統，不可避免地對周圍環境、地下水造成了不同程度地污染，封場后，填埋場內與場外的水力聯系發生隔斷，場外已被污染的地下水隨著污染源的隔斷，將慢慢被稀釋，并最終恢復未受污染時的水質。

場內地下水由于設置了垂直防滲系統，形成了一個獨立的水文地質單元，垃圾場內的滲瀝液可通過收集管進行統一收集、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。盲溝內埋設DN400 mmHDPE滲瀝液收集花管，碎石盲溝與垃圾體接觸面設置250 g/m2無紡布反濾，以免堵塞管道。

由于封場后滲瀝液產生量較小，為有效地排放庫內的滲瀝液，需在土石壩內埋設HDPE管，管道設計坡度大于5%，滲瀝液排放管與收集盲溝系統相連，滲瀝液將收集在庫區土石壩下游污水調節池。

2.3.2 滲瀝液的存儲

工程調蓄池采用土工膜防滲的結構形式。調蓄池形狀呈矩形，調蓄池為半挖半填式，兩側山坡為1.0∶1.5，上游結合垃圾壩壩坡，下游修筑碾壓土堤，土堤上、下游邊坡為1.0∶2.0。

2.3.3 調節池加蓋

調節池浮蓋膜采用20 mmHDPE光面膜，池內封閉體內產生的氣體通過浮蓋膜下安裝的集氣管收集集中排放引導至沼氣處理系統。

根據封場后的垃圾滲瀝液產生量較小這一情況，為節約投資，本封場工程不另外興建污水處理廠，填埋庫區產生的滲瀝液排放到該污水池后停留10～15 d，經厭氧處理，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一運往市政污水管網進入城市污水廠處理。

3 結論

1）填埋場填埋作業期間：填埋場區分填埋作業區、中間覆蓋區、封場區，此期間清污部分分流，滲瀝液調節量19 500 m3。

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

3）防滲帷幕灌漿實施后，垃圾體產生滲瀝液通過收集管進入下游調節池，厭氧處理后的滲瀝液統一運往市政污水管網進入城市污水廠處理。從而實現滲瀝液污染物的零排放。

通過對垃圾滲瀝液產生量最小化控制、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計措施的實施，能有效解決現有生活垃圾非衛生填埋場產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，最終實現生活垃圾填埋場的無害化處理。

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

［2］劉伯瑩，姚祖康.公路設計工程師手冊［M］.北京：人民交通出版社，2002.［3］CJJ 112─2007生活垃圾衛生填埋場封場技術規程［S］.北京：中國建筑工業出版社，2007.

［4］CJJ 113─2007生活垃圾衛生填埋場防滲系統工程技術規范［S］.北京：中國建筑工業出版社，2007.

［5］水利部水工程技術咨詢中心.水工建筑物水泥灌漿施工技術規范［S］.北京：水利電力出版社出版，1994.

［6］錢學德，郭志平，施建勇，等.現代生活垃圾衛生填埋場的設計與施工［M］.北京：中國建筑工業出版社，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年畢業于福州大學土木系水利水電建筑工程專業，主要從事固體廢物處理工程咨詢設計工作，曾參加了浙江省嘉興市老填埋場封場設計；臺州市黃巖區廢棄物處理場，衢州市、岱山縣、龍游縣、文成縣生活垃圾衛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、施工圖設計和項目實施等工作。

（責任編輯：鄭雯）

2010-03-04