垃圾填埋场防渗技术的现状

【摘要】近年来，随着我国经济水平不断提高，城市人口越来越多，全民的生活水平也逐渐趋向于城市化，城镇生活垃圾的处理问题也逐渐突出。本文将围绕垃圾填埋场防渗技术的现状进行探究。

【关键词】垃圾填埋场防渗技术现状

中图分类号：R124.3 文献标识码：A 文章编号：

一、填埋场防渗系统的分类与标准

1、填埋场防渗系统的分类

根据填埋场防渗设施(或材料)铺设方向的不同，可将填埋场防渗分为垂直防渗和水平防渗，根据所用防渗材料的来源不同又可将水平防渗进一步分为自然防渗和人工防渗两种，即：

2、填埋场防渗标准

我国建设部颁布的《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJl7--2004)中规定：填埋场必须进行防渗处理，防止对地下水和地表水的污染，同时还应防止地下水进人填埋区；天然粘土类衬里及改性粘土类衬里的渗透系数不应大于1．0×10～em／s，且场底及四壁衬里厚度不应小于2m；在填埋库区底部及四壁铺设高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作为防渗衬里时，膜的厚度不应小于1．5mm，并符合填埋场防渗的材料性能和现行国家相关标准的要求。

德国对垃圾卫生填埋场防渗要求是：防渗层由柔性膜和粘土层构成，柔性膜采用有许可的、厚度不小于2．5ram的HDPE膜；粘土层厚度为50—75cm，

分三层施：防渗透系数不大于5×10-。cm／s。美国各州对垃圾卫生填埋场防渗的要求各不相同，一般都略低于或与安全填埋场相同。安全填埋场的防渗结构由上下两层中间夹下排水系统构成，具体要求是：上防渗层由1 5或2 0mm厚的两层HDPE膜中间夹100nmt厚的膨润土组成；下防渗层由1．5或2．0ram厚的HDPE膜和矿物层组成，矿物层厚度不小于0．9m，分六层压实，渗透系数不大于10—6cm／s．

二、垃圾填埋场的防渗技术

1、泥质防渗层技术

采用该技术的核心是掺加膨润土的拌合土层施工技术。

（1）要选择有资质的施工单位。即：要审查施工单位的营业执照、专业工程施工许可证、质量管理水平是否符合本工程的要求；从事本类工程的业绩和工作经验；合同履约情况是否良好，不合格者坚决不能施工。

（2）要控制膨润土的进货质量。在进货时应采用材料招标方法选择供货商，审核生产厂家的资质，核试验产品出厂三证（产品合格证、产品说明书、产品试验报告单），进行产品质量检验，组织产品质量复验或见证取样，确定合格后方可进场。进场后还要注意产品保护。要做到不合格的膨润土坚决不能进场。

（3）从理论上来说，土壤颗粒细，含水量适当，密实度高的，抗渗性能就好；通常情况下，膨润土掺加量高，抗渗性能就好，可是会提高成本。如果过分追求土壤颗粒细度，对土壤进行筛分，面对巨大的工程量，也不切合实际。所以在保证膨润土拌合土层满足抗渗设计要求的前提下，注意节约成本的最佳做法是：要先选好土源，通过试验做多组不同掺量的土样，选择最佳配合比。

（4）做好现场拌合工作，严格控制含水量，保证压实度；应该在操作过程中确保掺加膨润土数量准确，拌合均匀，机拌要不少于2 遍，含水量最大偏差不宜超过2%，振动压路机碾压要控制在4-6 遍，碾压密实。

（5）要分层施工同步检验，严格按照合同约定的检验频率和质量检验标准进行压实密实度试验和渗水试验，不符合要求的坚决返工。

2、HDPE 膜防渗层技术

采用该技术的核心是HDPE 膜的施工质量。HDPE 土工膜厚度主要有1.0mm，1.5mm，2.0mm，3.0mm，3.5mm。其结构型式有光面的和加糙的，适用于不同的场地要求。相关资料显示，HDPE 土工膜的主要特征有：

（1）强度较高。屈服抗拉强度可达18MPa，断裂抗拉强度可达35MPa，剥离强度31kN／m，剪切强度33kN／m；延展性良好。屈服延伸率为l3％～16％，断裂延伸率为700％～800％，有较好的地表适从性、耐候性，其真正破坏时，应变大约高达1000％。

（2）防渗能力好。防渗系数小于1×10-13cm／s，可以确保渗滤液不因衬垫而泄漏、污染土地，雨水不会透过封场的覆盖层，增加渗滤液量，填埋气体不会透过衬垫而泄出。

（3）化学稳定性好。因填埋体的最高温度可达50℃，化学稳定性是填埋场设计过程中最关键的因素。HDPE 土工膜是所有土工膜材料中化学稳定性最好的材料，城市生活垃圾卫生

填埋场的渗滤液化学成分对HDPE 衬垫不构成威胁，HDPE 土工膜具有良好的防腐蚀性。

HDPE 土工膜软化点约121℃，冷脆化点约为-120℃。其对无机酸、有机酸、无机盐、酒精类、醛类、胺类、酯类、油脂有较强抵抗力，能防止这些化学物的直接腐蚀，也能防止因吸收和膨胀而导致性能衰退，对某些碳氧化合物(如苯、苯乙醛、已烷和甲醛)也有一定的抵抗力，仅对卤族碳氧化合物(如氯化苯醛、含溴苯)的抵抗力较差。国外从1994 年开始室外风化试验，结果表明HDPE 材料的性能始终良好。埋在土中和水下HDPE 衬垫的耐久性可达

50 年以上。

（4）具有良好的抗紫外光老化性。HDPE 土工膜中的炭黑加强了其抗紫外光的能力。其中不用增塑剂，因而没有暴露在紫外光下被分解的问题。

（5）抗啮齿动物和微生物侵袭。各种试验证明，动物和微生物只侵袭那种含有增塑剂的聚合物，并以其为食物，HDPE土工膜不受这种影响。

（6）施工方便，施工技术成熟，焊接质量高。焊缝强度高于母体材料强度，焊缝的形式有单轨、双轨焊缝，双轨焊缝便于检测。施工时要注意：

（1）和泥质防渗层技术一样，要选择有相应资质的施工单位进行施工。并且要审核操作人员的上岗证，确定其上岗资格，相关的技术管理人员（技术人员、专业试验检验人员）能否上岗到位，工人数量是否满足合同工期的要求。通过验证使有资格的操作人员上岗，保证工期和质量。

（2）HDPE 膜是垃圾卫生填埋场防渗工程中运用最广泛的材料，而施工质量的关键就是确保HDPE 膜的进货质量。要严格审核生产厂家的资质，审核产品三证（产品合格证、产品说明书、产品试验检验报告单），特别要严格检验产品的外观质量和产品的均匀度、厚度、韧度和强度，组织产品复验和见证取样检验。确定合格后，方可进场。进场还应注意产品的保护。通过严格控制，确保关键原材料合格，保证工程质量。

（3）应确保施工机具的有效性。即对进场使用的机具设备进行检查，包括审查须进行强制检验的机具是否在有效期内，机具种类是否齐全、数量是否满足工期要求。不合格的不能进场，种类和数量不齐的应在规定的时间内补齐。

（4）要审核施工方案的合理性、可行性，检查技术交底单内容是否齐全，交底工作是否在施工前落实。还有包括一些特殊的设计要求

（5）应该在施工前验收施工场地，达标后方可施工。切记HDPE 膜不能在冬季施工。

（6）严格执行检验频率和质量标准。应确保检验方法及质量标准符合合同要求及国家、地方有关技术规程和规范，并经过业主和监理单位的确认。认真执行现场检验程序，控制检验频率，及时检查，不合格的必须及时返工处理，并认真进行复检。

总结

我国对垃圾填埋处置研究始于上世纪80年代中期，在垃圾填埋场防渗方面尚属起步阶段，防渗材料与施工工艺等方面，尤其是灌浆防渗技术，基本是借用了水利工程、地质工程及土木工程的技术方法，还没有形成针对垃圾填埋场防渗漏的理论与技术方法，所以提出如下建议：

(1)开展针对垃圾填埋场防渗漏的材料研究，如进行粘土、伊利土和粉煤灰等廉价复台材料防渗技术研究，使防渗灌浆材料不但具有较低的渗透性，而且对沥出液中污染物具有较强的吸附阻滞作用。在过去浆材研究成果的基础上已开展了此项研究，并取得了一定成果；

(2)开展不同压差、不同渗透系数和不同介质等环境条件下对污染物阻滞机理的研究。垃圾填埋场防渗系统的目的主要是防止污染物外漏，而不是防止水的渗漏，所以要加强防渗系统对污染物阻滞性能的研究；

(3)开展沥出液运移模型研究，找出堆放期、封场后不同时期内污染质对地质环境影响程度和范围的规律，为防治地下水和土壤的污染提供依据。

【参考文献】

［1］ 城市固体废物管理与处理处置技术/国家环境保护总局污染控制司[M].北京：中国石化出版社，1999.

［2］ CJJ113－2007生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范