文档介绍：第九次作业情况
第五节填埋场衬层系统
防止填埋场气体和渗滤液对环境的污染是填埋场中最为重要的部分,对它们的周密考虑需要贯穿于填埋场从设计、施工、运行、直到封场和封场后管理的整个生命周期之中。
填埋场密封系统是防止填埋场气体和渗滤液污染环境并防止地下水和地表水进入填埋场中而建设的填埋场设施。填埋场密封技术基本上可分为基础密封、垂直密封和表面密封三种方法。
密封系统的作用
尽量封闭渗滤液于填埋场之中,使其进入渗滤液收集系统,防止其渗透流出填埋场之外,造成对土壤和地下水的污染;
控制填埋场气体的迁移,使填埋场气体得到有控释放和收集,防止其侧向或者向下迁移到填埋场之外;
控制地下水,防止其形成过高的上升压;防止地下水进入填埋场中,因为地下水进入填埋场将使渗滤液的产生量增加;
填埋场衬层系统的构成
填埋场基础密封主要通过在填埋场的底部和周边建立衬层系统来达到密封的目的。填埋场衬层系统通常包括渗滤液收排系统、防渗系统(层)和保护层、过滤层等。如果渗滤液收排系统中没有渗滤液收集管道等设施而仅为一层排水层时,又称为排水层。防渗系统有时也称为防渗层。
防渗系统的功能是通过在填埋场中铺设低渗透性材料来阻隔渗滤液于填埋场中,防止其迁移到填埋场之外的环境中;防渗层还可以阻隔地表水和地下水进入填埋场中。防渗层的主要材料有天然粘土矿物如改性粘土、膨润土,人工合成材料如柔性膜,)等。
填埋场衬层系统的选择
填埋场衬层系统的选择对于填埋场设计至关重要。选择填埋场衬层系统应考虑下面一些因素:环境标准和要求;场区地质、水文、工程地质条件;衬层系统材料来源;废物的性质及与衬层材料的兼容性;施工条件;经济可行性。
衬层系统的最初选择过程应包括环境风险评价。根据衬层系统的不同结构设计和填埋场场区条件如非饱和带岩性和地下水埋深等运用风险分析方法确定填埋场释放物环境影响,从中选择合理的衬层系统。
对于渗滤液而言,需要确定其可接受的产生量,应考虑接收水体的敏感性、非饱和带的深度、稀释能力、渗滤液可能的组成、产生速率及在接收水体中的稀释等因素。
对于填埋场气体而言,填埋场所在地区的地质条件、水文地质条件、是否存在建筑物及建筑物的距离、填埋场设施、服务设施、植物、居民区等以及其它限制条件,都是确定填埋场气体释放和迁移时要考虑的因素。
如果填埋场场底低于地下水位,则衬层设计应考虑地下水渗入填埋场的可能性及对渗滤液产生量的影响;控制因地下水位上升而对衬层系统施加的上升压力以及地下水的长期影响。
衬层系统的选择还将受到衬层材料来源的影响。从减少填埋场建设费用的角度考虑,衬层系统应尽量使用在场址区合理距离内可得到的自然材料。例如:在场址区及附近如果有粘土,应使用粘土作为衬层系统的防渗层与保护层;如果没有质量高的粘土,但有粉质粘土,则衬层可采用质量较好的膨润土来改性粉质粘土,使其达到防渗设计要求;如果没有足够的天然防渗材料,衬层可使用柔性膜或者天然与人工合成材料。
除了具备低渗透性,衬层系统还应具备坚固性、持久性、抗化学反应性、抗穿透和断裂性。这些性质通过衬层成份自身的内在强度、两种或更多成份的综合作用、物理硬度、保护层等来实现。
衬层系统的设计还要考虑施工方便。在铺设衬层时,衬层系统的每个单层不能危及其下一层。在填埋场作业过程中,废物入场和填埋方式都会造成衬层系统的损坏。填埋场施工条件有时也将影响衬层系统的设计。例如,某些山谷型填埋场,由于场区坡度较大,施工机械很难进入,给粘土衬层的压实带来困难。
衬层材料的选择应与填埋废物具有相容性,废物的某些理化性质不造成衬层的损坏,这就要求衬层具有化学抗性和相应的持久性。选择衬层系统时要充分考虑衬层材料和废物、渗滤液、气体成份的关系,尽量实现完全兼容。
衬层系统结构
根据填埋场渗滤液收集系统、防渗系统和保护层、过滤层的不同组合,组合成不同的衬层系统结构,有单层衬层系统、复合衬层系统、双层衬层系统和多层衬层系统等。
(1)单层衬层系统有一个防渗层,其上是渗滤液收集系统和保护层。必要时其下有地下水收集系统和一个保护层。
(2)复合衬层系统
复合衬层系统的防渗层是复合防渗层。所谓复合防渗层意指由两种防渗材料相贴而形成的防渗层。它们紧密地排列,提供综合效力。比较典型复合结构是:上层为柔性膜,其下为渗透性低的粘土矿物层。与单层衬层系统相似,复合防渗层的上方为渗滤液收集系统,下方为地下水收集系统。