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垃圾填埋場防滲技術(shù)現(xiàn)狀
【摘要】近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，城市人口越來越多，全民的生活水平也逐漸趨向于城市化，城鎮(zhèn)生活垃圾的處理問題也逐漸突出。本文將圍繞垃圾填埋場防滲技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行探究。
【關(guān)鍵詞】垃圾填埋場防滲技術(shù)現(xiàn)狀
一、填埋場防滲系統(tǒng)的分類與標(biāo)準(zhǔn)
1、填埋場防滲系統(tǒng)的分類
根據(jù)填埋場防滲設(shè)施(或材料)鋪設(shè)方向的不同，可將填埋場防滲分為垂直防滲和水平防滲，根據(jù)所用防滲材料的來源不同又可將水平防滲進(jìn)一步分為自然防滲和人工防滲兩種，即
2、填埋場防滲標(biāo)準(zhǔn)
我國建設(shè)部頒布的《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》(CJJl7--2004)中規(guī)定：填埋場必須進(jìn)行防滲處理，防止對地下水和地表水的污染，同時(shí)還應(yīng)防止地下水進(jìn)人填埋區(qū)；天然粘土類襯里及改性粘土類襯里的滲透系數(shù)不應(yīng)大于1．0×10～em／s，且場底及四壁襯里厚度不應(yīng)小于2m；在填埋庫區(qū)底部及四壁鋪設(shè)高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作為防滲襯里時(shí)，膜的厚度不應(yīng)小于1．5mm，并符合填埋場防滲的材料性能和現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
德國對垃圾衛(wèi)生填埋場防滲要求是：防滲層由柔性膜和粘土層構(gòu)成，柔性膜采用有許可的、厚度不小于2．5ram的HDPE膜；粘土層厚度為50—75cm，
分三層施：防滲透系數(shù)不大于5×10-。cm／s。美國各州對垃圾衛(wèi)生填埋場防滲的要求各不相同，一般都略低于或與安全填埋場相同。安全填埋場的防滲結(jié)構(gòu)由上下兩層中間夾下排水系統(tǒng)構(gòu)成，具體要求是：上防滲層由1 5或2 0mm厚的兩層HDPE膜中間夾100nmt厚的膨潤土組成；下防滲層由1．5或2．0ram厚的HDPE膜和礦物層組成，礦物層厚度不小于0．9m，分六層壓實(shí)，滲透系數(shù)不大于10—6cm／s．
二、垃圾填埋場的防滲技術(shù)
1、泥質(zhì)防滲層技術(shù)
采用該技術(shù)的核心是摻加膨潤土的拌合土層施工技術(shù)。
（1）要選擇有資質(zhì)的施工單位。即：要審查施工單位的營業(yè)執(zhí)照、工程施工許可證、質(zhì)量管理水平是否符合本工程的要求；從事本類工程的業(yè)績和工作經(jīng)驗(yàn)；合同履約情況是否良好，不合格者堅(jiān)決不能施工。
（2）要控制膨潤土的進(jìn)貨質(zhì)量。在進(jìn)貨時(shí)應(yīng)采用材料招標(biāo)方法選擇供貨商，審核生產(chǎn)廠家的資質(zhì)，核試驗(yàn)產(chǎn)品出廠三證（產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品說明書、產(chǎn)品試驗(yàn)報(bào)告單），進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，組織產(chǎn)品質(zhì)量復(fù)驗(yàn)或見證取樣，確定合格后方可進(jìn)場。進(jìn)場后還要注意產(chǎn)品保護(hù)。要做到不合格的膨潤土堅(jiān)決不能進(jìn)場。
（3）從理論上來說，土壤顆粒細(xì)，含水量適當(dāng)，密實(shí)度高的，抗?jié)B性能就好；通常情況下，膨潤土摻加量高，抗?jié)B性能就好，可是會(huì)提高成本。如果過分追求土壤顆粒細(xì)度，對土壤進(jìn)行篩分，面對巨大的工程量，也不切合實(shí)際。所以在保證膨潤土拌合土層滿足抗?jié)B設(shè)計(jì)要求的前提下，注意節(jié)約成本的佳做法是：要先選好土源，通過試驗(yàn)做多組不同摻量的土樣，選擇佳配合比。
（4）做好現(xiàn)場拌合工作，嚴(yán)格控制含水量，保證壓實(shí)度；應(yīng)該在操作過程中確保摻加膨潤土數(shù)量準(zhǔn)確，拌合均勻，機(jī)拌要不少于2 遍，含水量大偏差不宜超過2%，振動(dòng)壓路機(jī)碾壓要控制在4-6 遍，碾壓密實(shí)。
（5）要分層施工同步檢驗(yàn)，嚴(yán)格按照合同約定的檢驗(yàn)頻率和質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓實(shí)密實(shí)度試驗(yàn)和滲水試驗(yàn)，不符合要求的堅(jiān)決返工。
2、HDPE 膜防滲層技術(shù)
采用該技術(shù)的核心是HDPE 膜的施工質(zhì)量。HDPE 土工膜厚度主要有1.0mm，1.5mm，2.0mm，3.0mm，3.5mm。其結(jié)構(gòu)型式有光面的和加糙的，適用于不同的場地要求。相關(guān)資料顯示，HDPE 土工膜的主要特征有：
（1）強(qiáng)度較高。屈服抗拉強(qiáng)度可達(dá)18MPa，斷裂抗拉強(qiáng)度可達(dá)35MPa，剝離強(qiáng)度31kN／m，剪切強(qiáng)度33kN／m；延展性良好。屈服延伸率為l3％～16％，斷裂延伸率為700％～800％，有較好的地表適從性、耐候性，其真正破壞時(shí)，應(yīng)變大約高達(dá)1000％。
（2）防滲能力好。防滲系數(shù)小于1×10-13cm／s，可以確保滲濾液不因襯墊而泄漏、污染土地，雨水不會(huì)透過封場的覆蓋層，增加滲濾液量，填埋氣體不會(huì)透過襯墊而泄出。
（3）化學(xué)穩(wěn)定性好。因填埋體的高溫度可達(dá)50℃，化學(xué)穩(wěn)定性是填埋場設(shè)計(jì)過程中關(guān)鍵的因素。HDPE 土工膜是所有土工膜材料中化學(xué)穩(wěn)定性好的材料，城市生活垃圾衛(wèi)生
填埋場的滲濾液化學(xué)成分對HDPE 襯墊不構(gòu)成威脅，HDPE 土工膜具有良好的防腐蝕性。
HDPE 土工膜軟化點(diǎn)約121℃，冷脆化點(diǎn)約為-120℃。其對無機(jī)酸、有機(jī)酸、無機(jī)鹽、酒精類、醛類、胺類、酯類、油脂有較強(qiáng)抵抗力，能防止這些化學(xué)物的直接腐蝕，也能防止因吸收和膨脹而導(dǎo)致性能衰退，對某些碳氧化合物(如苯、苯乙醛、已烷和甲醛)也有一定的抵抗力，僅對鹵族碳氧化合物(如氯化苯醛、含溴苯)的抵抗力較差。國外從1994 年開始室外風(fēng)化試驗(yàn)，結(jié)果表明HDPE 材料的性能始終良好。埋在土中和水下HDPE 襯墊的耐久性可達(dá)50 年以上。
（4）具有良好的抗紫外光老化性。HDPE 土工膜中的炭黑加強(qiáng)了其抗紫外光的能力。其中不用增塑劑，因而沒有暴露在紫外光下被分解的問題。
（5）抗嚙齒動(dòng)物和微生物侵襲。各種試驗(yàn)證明，動(dòng)物和微生物只侵襲那種含有增塑劑的聚合物，并以其為食物，HDPE土工膜不受這種影響。
（6）施工方便，施工技術(shù)成熟，焊接質(zhì)量高。焊縫強(qiáng)度高于母體材料強(qiáng)度，焊縫的形式有單軌、雙軌焊縫，雙軌焊縫便于檢測。施工時(shí)要注意：
（1）和泥質(zhì)防滲層技術(shù)一樣，要選擇有相應(yīng)資質(zhì)的施工單位進(jìn)行施工。并且要審核操作人員的上崗證，確定其上崗資格，相關(guān)的技術(shù)管理人員（技術(shù)人員、試驗(yàn)檢驗(yàn)人員）能否上崗到位，工人數(shù)量是否滿足合同工期的要求。通過驗(yàn)證使有資格的操作人員上崗，保證工期和質(zhì)量。
（2）HDPE 膜是垃圾衛(wèi)生填埋場防滲工程中運(yùn)用廣泛的材料，而施工質(zhì)量的關(guān)鍵就是確保HDPE 膜的進(jìn)貨質(zhì)量。要嚴(yán)格審核生產(chǎn)廠家的資質(zhì)，審核產(chǎn)品三證（產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品說明書、產(chǎn)品試驗(yàn)檢驗(yàn)報(bào)告單），特別要嚴(yán)格檢驗(yàn)產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和產(chǎn)品的均勻度、厚度、韌度和強(qiáng)度，組織產(chǎn)品復(fù)驗(yàn)和見證取樣檢驗(yàn)。確定合格后，方可進(jìn)場。進(jìn)場還應(yīng)注意產(chǎn)品的保護(hù)。通過嚴(yán)格控制，確保關(guān)鍵原材料合格，保證工程質(zhì)量。
（3）應(yīng)確保施工機(jī)具的有效性。即對進(jìn)場使用的機(jī)具設(shè)備進(jìn)行檢查，包括審查須進(jìn)行強(qiáng)制檢驗(yàn)的機(jī)具是否在有效期內(nèi)，機(jī)具種類是否齊全、數(shù)量是否滿足工期要求。不合格的不能進(jìn)場，種類和數(shù)量不齊的應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)補(bǔ)齊。
（4）要審核施工方案的合理性、可行性，檢查技術(shù)交底單內(nèi)容是否齊全，交底工作是否在施工前落實(shí)。還有包括一些特殊的設(shè)計(jì)要求
（5）應(yīng)該在施工前驗(yàn)收施工場地，達(dá)標(biāo)后方可施工。切記HDPE 膜不能在冬季施工。
（6）嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)頻率和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)確保檢驗(yàn)方法及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合合同要求及、地方有關(guān)技術(shù)規(guī)程和規(guī)范，并經(jīng)過業(yè)主和監(jiān)理單位的確認(rèn)。認(rèn)真執(zhí)行現(xiàn)場檢驗(yàn)程序，控制檢驗(yàn)頻率，及時(shí)檢查，不合格的必須及時(shí)返工處理，并認(rèn)真進(jìn)行復(fù)檢。
總結(jié)
我國對垃圾填埋處置研究始于上世紀(jì)80年代中期，在垃圾填埋場防滲方面尚屬起步階段，防滲材料與施工工藝等方面，尤其是灌漿防滲技術(shù)，基本是借用了水利工程、地質(zhì)工程及土木工程的技術(shù)方法，還沒有形成針對垃圾填埋場防滲漏的理論與技術(shù)方法，所以提出如下建議：
(1)開展針對垃圾填埋場防滲漏的材料研究，如進(jìn)行粘土、伊利土和粉煤灰等廉價(jià)復(fù)臺(tái)材料防滲技術(shù)研究，使防滲灌漿材料不但具有較低的滲透性，而且對瀝出液中污染物具有較強(qiáng)的吸附阻滯作用。在過去漿材研究成果的基礎(chǔ)上已開展了此項(xiàng)研究，并取得了一定成果；
(2)開展不同壓差、不同滲透系數(shù)和不同介質(zhì)等環(huán)境條件下對污染物阻滯機(jī)理的研究。垃圾填埋場防滲系統(tǒng)的目的主要是防止污染物外漏，而不是防止水的滲漏，所以要加強(qiáng)防滲系統(tǒng)對污染物阻滯性能的研究；
(3)開展瀝出液運(yùn)移模型研究，找出堆放期、封場后不同時(shí)期內(nèi)污染質(zhì)對地質(zhì)環(huán)境影響程度和范圍的規(guī)律，為防治地下水和土壤的污染提供依據(jù)。
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