【正文】 果將直接關(guān)系到場區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境，所以采取垂直防滲的方式不適宜作為該垃圾填埋場的防滲方案，很難達(dá)到《城市生活垃圾填埋技術(shù)規(guī)范》（CJJ17）、《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889 )和《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程建設(shè)項(xiàng)目》的要求。所以本工程采用人工水平防滲的方式。2 、防滲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式的確定水平防滲襯墊系統(tǒng)通常從上向下依次為滲濾液收集系統(tǒng)、保護(hù)層和防滲層。根據(jù)幾種功能的不同方式和組合，水平防滲的襯墊系統(tǒng)可以分為單層襯墊系統(tǒng)、復(fù)合襯墊系統(tǒng)、雙層襯墊系統(tǒng)和多層襯墊系統(tǒng)。單層襯墊系統(tǒng)只有一個(gè)防滲層，防滲膜上面是保護(hù)層和排水層，有時(shí)也在下面設(shè)置下墊層和地下水收集系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)示意圖如51。29復(fù)合襯墊系統(tǒng)是用兩種防滲材料貼在一起構(gòu)成一個(gè)防滲層，常用的是柔性膜和黏土合在一起，其他層的設(shè)置與單層襯墊系統(tǒng)基本相同。結(jié)構(gòu)示意圖如52。雙層襯墊 系統(tǒng)包括兩層防 滲層、兩層之間 是排水層、以導(dǎo) 排兩層防滲層之 間的液體和氣體， 此外，上層防滲 膜上面是保護(hù)層 和排水層、下層防滲膜的下面可以 設(shè)置地下水收集系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)示意圖如53。圖51 單層襯墊系統(tǒng)示意圖圖52 HDPE膜+GCL復(fù)合防滲襯墊系統(tǒng)示意圖30 圖 53 雙層防滲結(jié)構(gòu)示意圖為保證襯墊系統(tǒng)達(dá)到較好的防滲效果，有以下三種方式可供選擇。方案一：采用單層土工膜襯墊，要求土工膜材料和施工質(zhì)量都較好，破損幾率較小。方案二：采用雙層防滲系統(tǒng)，少量通過主防滲層的滲濾液被次防滲層收集導(dǎo)出，大大減少系統(tǒng)發(fā)生滲透的可能性。方案三：采用復(fù)合防滲系統(tǒng)，土工膜下緊貼 GCL，由于破損處的滲濾液是點(diǎn)擴(kuò)散而不是面擴(kuò)散，同樣質(zhì)量的土工膜的滲透量大大降低。方案二的雙層襯墊系統(tǒng)和方案三的復(fù)合襯墊系統(tǒng)各有特點(diǎn)，雙層襯墊系統(tǒng)最大特點(diǎn)是主、次防滲膜之間的收集系統(tǒng)可以起到主防滲膜檢漏作用，但是當(dāng)正常情況下極少量滲濾液穿過 HDPE膜，或 HDPE膜發(fā)生局部破損而滲漏時(shí)，對(duì)雙層襯墊系統(tǒng)而言，滲漏的滲濾液將流動(dòng)而分布到整個(gè)面上，過水31面積大，繼續(xù)滲漏量大。對(duì)于復(fù)合襯墊系統(tǒng)，由于膜和黏土表面緊密連接，具有一定的密封作用，滲濾液在黏土層上的分布面積很小，因而繼續(xù)滲漏量很小，優(yōu)于雙層襯墊 系統(tǒng)。復(fù)合襯 墊兩部分之 間接觸的緊 密程度是控 制復(fù)合襯墊 滲漏量的關(guān) 鍵因素，所以一般不在兩層之間設(shè)置土工織物。從經(jīng)濟(jì)上看，對(duì)于雙層襯墊系統(tǒng)，與單層復(fù)合襯墊系統(tǒng)相比，單位面積投資增加。若采用黏土作為防滲層時(shí)，按規(guī)范要求填埋庫區(qū)底部及其四周均要鋪設(shè) 2m 厚的滲透系數(shù)小于 107cm/s 的黏土，并要求分層碾壓。采用黏土襯墊防滲造價(jià)高于HDPE 膜的復(fù)合防滲系統(tǒng)。方案一采用單層土工膜襯墊層，要符合國家衛(wèi)生填埋標(biāo)準(zhǔn)，需要采用不小于㎜的土工膜，在基礎(chǔ)存在相當(dāng)厚度的黏土的時(shí)候，該方案能起到與方案二一樣的效果。根據(jù)擬選址工程地質(zhì)條件，該場址場底及邊坡均存在相當(dāng)厚度的黏土層，可以起到 GCL 的作用，而且，HDPE 膜防滲是國內(nèi)外垃圾衛(wèi)生填埋場普遍采用的防滲方法，其防滲效果較好，施工難度較小，施工質(zhì)量容易保證，且價(jià)格適中，所以在有足夠黏土層的情況下，單獨(dú)使用 HDPE 膜可以保證整個(gè)防滲系統(tǒng)的穩(wěn)定，但同時(shí)必須要加強(qiáng)對(duì)整個(gè)防滲系統(tǒng)的保護(hù)。所以本設(shè)計(jì)最終采用 HDPE 土工膜為主的防滲系統(tǒng)。 防滲結(jié)構(gòu)確定場底防滲結(jié)構(gòu)從下到上依次為：壓實(shí)地基、㎜厚 HDPE 膜、600g/ ㎡無紡?fù)凉げ家粚?、滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)和最上面的垃圾層。邊坡防滲結(jié)構(gòu)從下到上依次為：壓實(shí)基礎(chǔ)、㎜厚 HDPE 膜和 600g/㎡無紡?fù)凉げ家粚?。防滲結(jié)構(gòu)見圖 54321：壓實(shí)地基 2：㎜HDPE 膜一層3：600g/㎡無紡?fù)凉げ家粚? 4：滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)5：垃圾層圖 54 場底和邊坡防滲結(jié)構(gòu)圖防滲系統(tǒng)的鋪設(shè)（1）鋪設(shè)區(qū)域襯墊區(qū)域從垃圾壩始至庫尾，縱向約 288m。兩側(cè)山坡襯墊最高標(biāo)高為 645m，襯墊區(qū)平均寬約 200m。防滲系統(tǒng)鋪設(shè)區(qū)域及分區(qū)詳見防滲系統(tǒng)平面布置總圖。（2）襯墊層的錨定平臺(tái)根據(jù)高密度聚乙烯(HDPE)薄膜的受力計(jì)算以及襯墊層的要求。本工程考慮每10m 高程設(shè)一錨定平臺(tái)，用以襯墊層的穩(wěn)定。錨定平臺(tái)寬 ，與截洪溝相鄰的錨定溝由截洪溝兼作。當(dāng)垃圾未填到截洪溝標(biāo)高時(shí)，截洪溝用以截流山坡匯水；當(dāng)填埋高度與截洪溝相齊時(shí)，截洪溝不但截流山波匯水，而且還用來排出場內(nèi)徑流；當(dāng)垃圾超過截洪溝標(biāo)高時(shí)，截洪溝改建為碎石盲溝，作為滲濾液的排滲邊溝。 滲濾液收集系統(tǒng)垃圾滲濾液是指超過垃圾所覆蓋土層飽和蓄水量和表面蒸發(fā)潛力的雨水進(jìn)入填埋場地后，瀝經(jīng)垃圾層和所覆蓋土層而產(chǎn)生的污水。垃圾滲濾液是一種危害較大的高濃度有機(jī)廢水，滲濾液中含有大量的有機(jī)物、大量的病菌、病毒、寄生蟲等以及一些有毒有害的物質(zhì)。不僅水質(zhì)成分復(fù)雜，而且其水量及污染物的濃度隨垃圾組成、填埋方式、以及不同的季節(jié)和氣候而有明顯的變化，是一種處理難度較大的廢水。因此，國內(nèi)外一直非常重視對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行有效的控制和處理。1 、垃圾滲濾液的來源和水質(zhì)特點(diǎn)城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中非常棘手的問題。主要來源有：　 (1) 降水的滲入，降水包括降雨和降雪，它是滲濾液產(chǎn)生的主要來源；33　　(2) 外部地表水的滲入，這包括地表徑流和地表灌溉； (3) 地下水的滲入，這與滲濾液數(shù)量和性質(zhì)與地下水同垃圾接觸量、時(shí)間及流動(dòng)方向等有關(guān)；當(dāng)填埋場內(nèi)滲濾液水位低于場外地下水水位，并沒有設(shè)置防滲系統(tǒng)時(shí)，地下水就有可能 滲入填埋場內(nèi)；　　(4) 垃圾本身含 有的水分，這包括垃圾本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量； (5) 覆蓋材料中的水分，與覆蓋材料的類型、來源以及季節(jié)有關(guān)；　 (6) 垃圾在降解過程中產(chǎn)生的水分，與垃圾組成、pH 值、溫度和菌種等有關(guān)，垃圾中的有機(jī)組分在填埋場內(nèi)分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生水分。 生活垃圾滲濾液是高濃度有機(jī)廢水，色度在 2022～4000，呈淡茶色或暗褐色 ，有較濃的腐化臭味。表 51 為國內(nèi)生活垃圾填埋場滲濾液典型水質(zhì)。表 51 國內(nèi)生活垃圾填埋場滲濾液典型水質(zhì)項(xiàng) 目 初期滲濾液 中后期滲濾液 封場后滲濾液五日生化需氧量（mg/L）4000～20220 2022～4000 300～2022化學(xué)需氧量(mg/L)10000～30000 5000～10000 1000～5000氨氮(mg/L) 200～2022 500～3000 1000～3000懸浮固體(mg/L) 500～2022 200～1500 200～1000PH 值 5～8 6～8 6～9滲濾液產(chǎn)生量垃圾填埋場滲瀝液來源于三方面，一是垃圾本身所帶的水分，二是垃圾中的有機(jī)物經(jīng)氧化分解后產(chǎn)生的水；三是各種途徑進(jìn)入填埋場的大氣降水和地下水。由于填埋場封場覆蓋后滲瀝液主要是垃圾本身所帶水分和通過各自途徑進(jìn)入填埋場的大氣降水和地下水。根據(jù)國內(nèi)外填埋場封場后滲瀝液產(chǎn)生量統(tǒng)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，垃圾衛(wèi)生填埋場滲瀝液產(chǎn)量的預(yù)測方法有多種，具體計(jì)算如下：傳統(tǒng)滲濾液產(chǎn)量計(jì)算公式如下： (51)式中：34Q—滲濾液產(chǎn)生量，m 3/d；I—多年平均降雨量，㎜/d；A1—作業(yè)單元匯水面積，㎡；C1—作業(yè)單元滲出系數(shù)。一般宜取 ～；A2—中間覆蓋匯水面積，㎡；C2—中間覆蓋單元滲出系數(shù)，宜?。ā〤 1；A3—終場覆蓋單元匯水面積，㎡；C3—終場覆蓋單元滲出系數(shù)，一般取 ～。注：I 的計(jì)算，數(shù)據(jù)充足時(shí)，宜按 20 年得數(shù)據(jù)計(jì)??；數(shù)據(jù)不足 20 年時(shí)，按現(xiàn)有全部年數(shù)據(jù)計(jì)取。Q=I(C1A1+C2A2+C3A3) 103 =247。365(++) 103 =滲濾液集液池滿足暫存 30 天左右的滲濾液量：V=30= 3集液池容積取 1500m3，集液池尺寸：101015m。系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 （CJJ1132022）滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求：（1） 能及時(shí)有效地收集和導(dǎo)排匯集于垃圾填埋場場底和邊坡防滲層以上的垃圾滲濾液；（2） 具有防淤堵能力；（3） 不對(duì)防滲層造成破壞；（4） 保證收集導(dǎo)排系統(tǒng)的可靠性。滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)包括導(dǎo)流層、盲溝和滲濾液排出系統(tǒng)。且滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和雨污分流結(jié)合在一起的。在進(jìn)行一個(gè)填埋區(qū)作業(yè)時(shí)候，由于導(dǎo)排管是雙管設(shè)計(jì)，通過實(shí)管和花管相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)清污分流。場區(qū)排滲網(wǎng)由兩大部分組成，一是場底主導(dǎo)排盲溝，二是山坡的次導(dǎo)排盲溝。場底主導(dǎo)排盲溝用碎石盲溝形式，中間設(shè)多孔 HDPE 管，以加快收集和快速排出。縱向干線設(shè)縱溝一條，多孔管直徑分別為 250mm 和 355mm，采用 250/355 異徑管相連，坡降大于 2%。邊坡次導(dǎo)排盲溝每隔 20m 左右設(shè)一條，多孔管直徑為35200mm，坡降大于 5%。滲濾液導(dǎo)排盲溝及場底所用碎石應(yīng)是嚴(yán)格篩選后的級(jí)配石料。滲濾液導(dǎo)排管采用 PE80 高密度聚乙烯管材，主導(dǎo)流盲溝內(nèi)管道為 SDR11 高密度聚乙烯花管，邊坡次導(dǎo)流盲溝內(nèi)管道為 SDR17 高密度聚乙烯花管。滲濾液收集管從垃圾壩下經(jīng)過，送到滲濾液集液池。穿壩管采用一根直徑355mm 的 HDPE 管，坡降為 2%。 填埋氣體導(dǎo)排系統(tǒng)設(shè)計(jì)填埋氣體的收集導(dǎo)排系統(tǒng)是填埋場設(shè)計(jì)過程中需要重要考慮的問題之一。對(duì)填埋場氣體處理和管理程度直接決定著填埋場是否達(dá)到衛(wèi)生填埋要求的一個(gè)重要標(biāo)志。垃圾在填埋一段時(shí)間后，在垃圾不斷地被降解和穩(wěn)定化的過程中將產(chǎn)生氣體。隨著氣體的不斷產(chǎn)生，在填埋堆體中將產(chǎn)生濃度梯度，直接向上或通過填埋場周圍土壤的側(cè)向和豎向遷移，以致通過擴(kuò)散進(jìn)入大氣層，污染環(huán)境。若填埋氣體中的甲烷和空氣混合到 5%～15% 的濃度時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸、火災(zāi)和大氣污染，同時(shí)對(duì)植物的生長產(chǎn)生危害。填埋氣中的甲烷同時(shí)也會(huì)增加全球溫室效應(yīng)，其溫室效應(yīng)的作用是二氧化碳的 22 倍。填埋氣體中還含有少量的有毒有害氣體，如硫化氫、硫醇氨等，對(duì)人和動(dòng)植物均有毒害作用。填埋氣體還會(huì)影響地下水水質(zhì)，溶入水中的二氧化碳，增加了地下水的硬度和礦物質(zhì)的成分?？梢?，填埋氣體對(duì)周圍的安全始終存在威脅，必須對(duì)填埋氣體進(jìn)行有效的控制。填埋氣體產(chǎn)生機(jī)理填埋場主要?dú)怏w產(chǎn)生過程大致可以分為五個(gè)階段：（1） 第一階段：好氧分解階段廢物進(jìn)入填埋場后首先經(jīng)歷好氧分解階段，它持續(xù)時(shí)間比較短。復(fù)雜的有機(jī)物通過微生物分解成簡單有機(jī)物，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)和 CO2。這階段由于微生物進(jìn)行好氧呼吸，有機(jī)質(zhì)被徹底氧化分解釋放熱能，垃圾溫度可能升高10～15 0C。（2） 第二階段：好氧至厭氧過渡階段這個(gè)階段，隨著氧氣的逐漸消耗，厭氧條件逐漸形成。作為電子受體的硝酸鹽和硫酸鹽開始被還原為氮?dú)夂土蚧瘹?。?） 第三階段：酸發(fā)酵階段復(fù)雜有機(jī)物在微生物作用下水解至基本結(jié)構(gòu)單位，并進(jìn)一步在產(chǎn)酸細(xì)菌的作用36下轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸（VFA）和醇。（4） 第四階段：產(chǎn)甲烷階段在產(chǎn)甲烷菌的作用下，VFA 轉(zhuǎn)化成 CH4 和 CO2。該階段是能源回用的黃金時(shí)期。一般廢物填埋 180～500d 后進(jìn)入穩(wěn)定產(chǎn)甲烷階段。該階段的主要特征是：①產(chǎn)生大量的 CH4；②H 2 和 CO2 的量逐漸減少；③浸出液 COD 下降，pH 維持在 ～，且金屬離子濃度降低。（5） 第五階段：填埋場穩(wěn)定化階段在第四階段中大部分可降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化成 CH4 和 CO2 后，填埋氣體釋放的幾率顯著減小，填埋場處于相對(duì)穩(wěn)定階段。幾乎沒有氣體產(chǎn)生，浸出液及廢物的性質(zhì)穩(wěn)定。干填埋氣體主要由 CHCO N O 硫化物、NH H CO 及其他微量化合物等組成。通常 CH4 的體積分?jǐn)?shù)為 45%～60%， CO2 為 40%～50%。填埋氣體產(chǎn)量預(yù)測填埋氣體的收集量預(yù)測主要受以下因素的影響：每年填埋垃圾量；填埋垃圾的類型；氣候類型，主要降雨量；填埋垃圾的設(shè)計(jì)，包括庫底防滲系統(tǒng)及封場覆蓋系統(tǒng)；填埋收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)；填埋場的日常運(yùn)營方式，包括覆蓋方式及頻率。目前多種方法中比較符合實(shí)際的數(shù)學(xué)模型是 Monad 模型，此模型據(jù)以下假設(shè)建立的，即垃圾在填埋場內(nèi)的產(chǎn)氣速率很快達(dá)到高峰，隨后其產(chǎn)氣速率以指數(shù)規(guī)律下降，用公式表示垃圾在第 t 年的產(chǎn)氣速率即是： Gt=WG0kekt (52)式中，G t 為第 t 年的理論產(chǎn)氣速率， m3/a；k 為甲烷產(chǎn)率變化系數(shù)， a1；G 0 為甲烷理論總產(chǎn)量，m 3/t；W 為第 t 年垃圾填埋量， t；t 垃圾填埋年限，a 。對(duì)垃圾填埋場來說，從使用到封場，一般要經(jīng)過十幾年或幾十年，因此其產(chǎn)氣過程是一個(gè)漫長的過程。對(duì)每一天填埋的垃圾來說，其產(chǎn)氣過程均遵守上述規(guī)律。為簡化計(jì)算，實(shí)際應(yīng)用中，一般是對(duì)每一年的填埋垃圾進(jìn)行計(jì)算，然后對(duì)各年的垃圾產(chǎn)氣速率進(jìn)行疊加即得出各年填埋場總的產(chǎn)氣量。其疊加計(jì)算公式可表示如下：（1） 在填埋場封場前 Gi=kG0W1eki+kG0W2ek(i1)+kG0W3ek(i2)+、 、 、+kG 0Wiek (53)其中：G i——自填埋場運(yùn)行第 i 年的填埋氣體產(chǎn)氣量 ，m 3/a； i——自填埋場運(yùn)行第 i 年，a；37 Wi——第 i 年的垃圾填埋量，t。（2） 在填埋場封場后Gi= kG0W1eki+kG0W2ek(i1)+kG0