淺論某平原型衛(wèi)生填埋場滲瀝液及地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)設(shè)計

邱亭　淦方茂

【摘要】本文主要論述了平原型填埋場滲瀝液及地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】平原型衛(wèi)生填埋場；防滲系統(tǒng)；滲濾液；地下水；收集導(dǎo)排系統(tǒng)

某平原型填埋場距離城區(qū)11公里，總征地面積為157.8畝，總設(shè)計規(guī)模為290t/d，設(shè)計使用年限13年，采用衛(wèi)生填埋法。主要填埋工藝：結(jié)構(gòu)型式采用傳統(tǒng)厭氧衛(wèi)生填埋場，垃圾填埋采取分區(qū)、分單元逐日填埋覆土的工藝；填埋場防滲采用1.5mm厚的高密度聚乙烯HDPE土工膜和4800g/m2的GCL組成復(fù)合襯層的水平防滲工藝；對填埋場填埋氣體進(jìn)行集中收集后，采用集中焚燒處理。

工程實踐中，設(shè)計不合理的滲瀝液及地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)，易導(dǎo)致滲瀝液及地下水蓄積，常會引起下列問題：

1）填埋場內(nèi)的水位升高導(dǎo)致更強(qiáng)烈的浸出，從而使?jié)B瀝液的污染物濃度增大；地下水蓄集后對防滲膜產(chǎn)生頂托從而破壞防滲層。

2）底部襯層之上的靜水壓增加，增加滲瀝液泄漏到地下水-土壤系統(tǒng)中的危險；

3）填埋場的穩(wěn)定性受到影響。

為了防止?jié)B瀝液在場內(nèi)積聚而影響作業(yè)、污染環(huán)境，同時保護(hù)防滲結(jié)構(gòu)層不受地下水頂托，必須對滲瀝液及地下水采取合理的收集、導(dǎo)排。筆者結(jié)合平原型填埋場的技術(shù)特點，針對某填埋場實際情況，對滲瀝液及地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)進(jìn)行專項設(shè)計。

1、滲瀝液收集導(dǎo)排系統(tǒng)

滲瀝液收集導(dǎo)排系統(tǒng)主要由設(shè)置在底部防滲層上的反濾層、集液導(dǎo)排主次盲溝和豎向石籠組成。滲瀝液收集導(dǎo)排系統(tǒng)的工作機(jī)理為：各垃圾層的滲瀝液通過中間層次盲溝進(jìn)入附近的石籠或流到庫底及坡面上，再經(jīng)石籠或坡面流入主盲溝，最后經(jīng)主盲溝排入調(diào)節(jié)池。

1）反濾層：在庫底防滲保護(hù)層上鋪設(shè)一層300mm粒徑級配為d30mm～60mm級配卵石。為防止細(xì)小顆粒進(jìn)入反濾層造成堵塞，反濾層的級配礫石粒徑按上小下大配置。反濾層應(yīng)有≥2%坡度坡向集水盲溝。

不宜在滲瀝液收集盲溝反濾層面上鋪設(shè)土工布過濾層，更不宜采用土工布包裹盲溝中的HDPE收集花管的做法，以上做法源于七十年代、八十年代美國有關(guān)填埋場的設(shè)計規(guī)范。后來，歐美國家通過大量工程實踐證明，上述土工布在約1～2年左右的時間內(nèi)就被滲瀝液中高濃度的懸浮物和細(xì)小雜質(zhì)堵塞而板結(jié)，滲瀝液被阻隔在該層土工布的表面上，無法滲入到下層盲溝和花管中導(dǎo)排至庫外。從而造成滲瀝液長期在庫底蓄集的嚴(yán)重后果，使庫底防滲層的安全受到極大的影響。因此從九十年代開始，歐、美等國在相關(guān)規(guī)范中就已取消了上述土工布過濾層，而是設(shè)置復(fù)合土工濾網(wǎng)隔離層。

2）主盲溝：沿庫區(qū)底部南北向設(shè)置滲瀝液收集主盲溝，采用菱形斷面，最大斷面尺寸為：上底寬1.0m，下底寬1.8m，深0.8m。盲溝內(nèi)鋪設(shè)HDPE穿孔花管和級配卵石（粒徑d30～d60mm），設(shè)計HDPE穿孔花管管徑為dn400。

3）次盲溝：為了垃圾堆體中滲瀝液及填埋氣體導(dǎo)排順暢，在垃圾每填埋5米高度，均設(shè)置滲瀝液和氣體橫向收集次盲溝，次盲溝均按40m間距設(shè)置，采用矩形斷面，斷面尺寸為B×H=0.30×0.30m，盲溝內(nèi)填充級配碎石，粒徑d30～d60mm，次盲溝均按2‰的坡度與豎向石籠連接。

4）豎向石籠：除在主盲溝與次盲溝交匯點設(shè)置外，以此為基準(zhǔn)，沿著次盲溝鋪設(shè)方向每隔約40～50m進(jìn)行設(shè)置，石籠直徑為1.0m，石籠由土工網(wǎng)格內(nèi)填充級配卵石構(gòu)成，石籠中設(shè)dn110HDPE穿孔花管，豎向石籠與各中間層覆土下設(shè)置的次盲溝連通，隨著填埋高度的增加，石籠逐漸升高。

反濾層、主次盲溝、豎向石籠形成一個完整的導(dǎo)排系統(tǒng)。

5）集液池與抽排井

主盲溝鋪設(shè)至垃圾壩內(nèi)側(cè)的最低洼處設(shè)置集液池，滲濾液匯集后經(jīng)提升系統(tǒng)越過垃圾壩排入調(diào)節(jié)池內(nèi)。滲濾液提升系統(tǒng)采用大斜管，管徑DN600，潛水泵從管道放入集液池內(nèi)，水泵維修時或故障時可將水泵直接拉出。滲瀝液抽排井東西各3座，共6座。

2、地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)

在庫底及池底防滲膜下層設(shè)置排除地下水盲溝系統(tǒng)，其中庫底地下水盲溝與滲瀝液主盲溝對應(yīng)設(shè)置，主盲溝采用三角形斷面，最大斷面尺寸為底寬3.0m，高0.5m，盲溝中鋪設(shè)級配碎石，庫區(qū)內(nèi)地下水通過地下水抽排井內(nèi)潛水泵抽排至庫區(qū)外東西兩側(cè)溝渠。級配碎石粒徑為20～50mm。

在調(diào)節(jié)池池底防滲層以下設(shè)置地下水導(dǎo)排盲溝，盲溝內(nèi)鋪級配碎石，碎石粒徑為d20～d50mm，池底地下水通過盲溝中的地下水收集花管導(dǎo)入調(diào)節(jié)池內(nèi)的1座地下水抽排井中，通過潛水泵抽排至庫區(qū)外東側(cè)溝渠。

平原型衛(wèi)生填埋場因地形條件限制，與山谷型衛(wèi)生填埋場不同，庫區(qū)滲濾液與地下水一般均無法采用重力自排，設(shè)計可靠經(jīng)濟(jì)的滲濾液及地下水導(dǎo)排系統(tǒng)，是保障衛(wèi)生填埋場日常運(yùn)行的基本條件，同時確保投巨資建成的市政公用設(shè)施發(fā)揮應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)與社會效益。工程實踐證明，平原型衛(wèi)生填埋場的滲濾液及地下水導(dǎo)排系統(tǒng)采用上述技術(shù)方案，能滿足工程運(yùn)行的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范[M].北京：中國計劃出版社，2013.

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作者簡介

邱亭（1984-），男，湖北監(jiān)利人，工程師，注冊設(shè)備工程師，本科，研究方向：給排水、固廢及消防系統(tǒng)設(shè)計。

淦方茂（1986-），男，江西九江人，高級工程師，注冊設(shè)備工程師，研究生，研究方向：給排水、環(huán)境工程設(shè)計。