垃圾填埋场渗漏分析及防渗修复处理措施

垃圾填埋场渗漏分析及防渗修复处理措施

王兆慧

武汉誉城建设集团有限公司 湖北武汉 430000

摘要：随着我国城市化水平的提高和城市人口逐年增加，城市垃圾的处理问题越来越严峻。我国生活垃圾的无害化处理以卫生填埋为主，约占总处理量的60%，而垃圾填埋场在运行过程中常出现渗漏、漫流和垮塌等问题，其中又以填埋场渗漏为主。

关键词：垃圾填埋场；渗漏分析；防渗修复；处理措施

1垃圾填埋场的渗漏类型与原因 　　1.1垃圾拦挡坝渗漏 　　在垃圾填埋场内部，由于其整体结构相对复杂，从渗漏原因来看，垃圾拦挡坝渗漏问题极为常见，该种拦挡坝坝体主要为一种复合结构，包含了土坝、石渣坝，其常常设置于垃圾填埋场的相对低洼地区，根据此种渗漏问题的发生来看，其多集中于坝前位置，在该位置内，会聚集大量的渗滤液。为实现防渗处理，往往在上游坝坡面上做防渗结构的建设，应用HDPE膜与GCL膨润土毯材料，主体结构以复合衬里为主。 　　在垃圾填埋场的使用过程中，由于防渗结构位于上游坝坡，该结构会与库底、库坡的防渗结构存在相对较多的重合区域与搭接处理，整体的施工处理难度相对较高，再加上其会受到填埋场地下管道等因素的影响，使得整个拦挡坝结构防渗系统无法发挥其应有的作用。此外，由于在垃圾填埋场内所包含的各种垃圾相对较多，当一些相对尖锐的垃圾经过该防渗系统时，会破坏防渗系统原有的结构，进而引起防渗失效。 　　1.2库底渗漏 　　在垃圾填埋场内，库底防渗结构也是防渗系统内的重要组成部分，该部位的防渗结构能够起到一定的隔离作用，主要是将垃圾、渗滤液与下部地下水导流层、基础层的隔离，这种防渗隔离结构有效避免了垃圾对地下水的污染。通常情况下，库底防渗结构多为双层衬里与复合衬里。 　　在垃圾填埋场的使用过程中，如果库底防渗结构受到其他因素的影响，出现结构破坏、防渗失效，就会引发严重的地下水污染，当防渗结构被破坏以后，就无法发挥其隔离作用，渗滤液会逐步经由渗漏通道进入地下水导流层，使得地下水被污染。在这种情况下，不能直接进行地下水的排放，需要对地下水加以处理以后，达到排放的标准以后方可排出，增加了垃圾填埋场污水处理的成本。库底渗漏主要是由以下因素造成的：（1）垃圾填埋场在对垃圾的处理过程中，由于各种垃圾存在着类型的差异性，其降解速度也有所区别，这种情况下，极易引发不均匀沉降，进而使得原有的防渗结构被破坏；（2）垃圾填埋场相关人员在进行垃圾的处理过程中，存在着一系列的不当操作，破坏了防渗结构；（3）库底防渗结构本身存在着结构与施工缺陷。

2某垃圾填埋场防渗系统修复

2.1工程概况

某城市生活垃圾填埋场三面环山，距嘉陵江江边约1000m，该工程服务年限为按20年(2014～2033年)进行设计，平均垃圾处理规模为350t/d，渗滤液处理120m3/d，卫生填埋场总库容为330万m3。根据《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》(建标124－2009)，确定本填埋场建设规模为Ⅲ类。该工程主要包含有场填埋库区、调节池、渗滤液处理区和管理区，通过填埋场内道路相互连接。填埋库区建有防渗系统、渗滤液收集系统、地下水导排系统、气体导排系统、垃圾拦挡坝和环库截洪沟等。

该工程于2014年6月开工，2016年9月底基本竣工并投入试运营，使用近6个月，处理垃圾约7万t，先期堆放的垃圾靠近填埋场垃圾坝，最大填埋高度和垃圾坝坝顶高程相近。2017年2月，大坝外侧底部及垃圾坝下游坝坡及左岸边坡出现渗漏。从坝后地下水监测井和地下水导排管取样检测结果反映:水质有轻度污染。随后经连续检测的COD持续上升，3月达到240mg/L，填埋场附近的地下水已被垃圾渗滤液污染，严重影响了垃圾填埋场的正常运行。

2.2应急处理

为减少受污染地下水的污水处理量，同时避免渗滤液进一步扩散污染地下水，应以“减少受污染的地下水来源，防止污染源的扩散”为应急处理原则。从源头上减少库区地下水，在库区沟口的位置各布置一口，将未被污染的地下水直接抽排至库岸的截水沟，通过自流排出。为能够将垃圾拦挡坝下游侧受污染的地下水收集起来，以免向下游进一步扩散，在垃圾坝下游靠左右两岸的区域设置两口集水井。

2.3防渗修复设计

2.3.1防渗修复方案比选

针对垃圾填埋场渗漏情况，以“安全、可靠”为修复处理原则，旨在彻底解决防渗系统的渗漏问题，笔者提出了两个防渗修复处理方案，详见表1。

表1防渗修复方案必选

根据现有渗漏情况和垃圾填埋场防渗可靠的原则，为彻底解决防渗缺陷，不留隐患，因此防渗修复处理方案采用转场治理修复方案。

2.3.2填埋场防渗处理方案

(1)垃圾拦挡坝防渗修复处理方案。造成渗滤液从坝体渗出，推测垃圾拦挡坝上游坡面的防渗层出现破坏或存在渗漏缺陷。考虑到垃圾拦挡前缘为库底最低位置，运行时将成为渗滤液主要汇集区，为了彻底解决填埋场渗滤液渗漏问题，最终确定重做垃圾拦挡坝上游坡面的防渗结构，并对部分结构进行了优化和改进。

为加强对垃圾拦挡坝上游坡面与库底防渗系统的连接可靠性，将坝前库底压实黏土沿着上游坝坡面延伸至垃圾坝上游坝面第一级马道(高程405．00m)，垃圾坝上游坡面的防渗黏土层顶(高程405．00m)水平宽度为1m，底宽为3m，再在防渗黏土层上依次增加2mm厚HDPE膜、600g/m2长丝针刺无纺土工布、30cm厚沙袋；对高程405．00m以上坝体结构上游面依次增加600g/m2长丝针刺无纺土工布、4800g/m2GCL膨润土毯、2mm厚HDPE膜、600g/m2长丝针刺无纺土工布、30cm厚沙袋。

(2)场底防渗修复处理方案。地下水导排系统位于填埋场的场底防渗系统之下，地下水导排水管水质污染，说明场底防渗系统存在渗漏缺陷。为了彻底排查防渗系统缺陷，工作人员对整个场底防渗系统进行了全面检查，发现场底的防渗系统缺陷主要表现为土工膜破损、土工膜接头撕裂以及膜下的防渗黏土层的渗透性不满足要求。

针对上述缺陷，仅发现小部分的土工膜破损或接头撕裂的防渗层，只需对其破损的土工膜或者接头进行修补。土工膜的修补原则有:①修补土工膜时用来补洞或修补裂缝的材料，一定要与土工膜一致，而且补丁范围比需要修补的地方大，至少超过损坏边界15cm，在填埋场底部，若土工膜裂口超过卷材宽度的10%，须将损坏的部分切除，然后将两土工膜连接；若在坡面上，裂口超过卷材宽度的10%，须将该卷土工膜移出，并用新的一卷替换；②在需修补土工膜的下面铺一层GCL，GCL至少超过损坏边界30cm；③修补土工膜时必须采用热连接，并严格控制以保证土工膜补片和土工膜紧密结合；④每个修补完好的土工膜需要及时进行充气检测，检测合格后才能进行覆盖。

对于场底防渗黏土层的渗透性不满足的较大区域，在现有库底结构之上新增可靠防渗结构。新增防渗结构主要包含(自下而上)有200g/m2长丝针刺无纺土工布、750mm防渗黏土层、2mm厚HDPE膜、600g/m2长丝针刺无纺土工布、300mm厚卵石导流层和200g/m2长丝针刺无纺土工布。

结束语： 　　近年来，在各个垃圾填埋场内，渗漏问题逐步引起了人们的重视，在填埋场施工过程中，人们越发注重防渗结构设计的科学性，尽量避免垃圾填埋过程中对防渗结构产生的破坏，避免渗漏问题造成的污染与生态破坏，保障垃圾处理的效果。 参考文献： [1]杨粮群. 某垃圾填埋场渗漏分析[J].能源与环境，2018（04）：78+86. [2]解会存，金志.垃圾填埋场渗漏对地下水污染的预测与评价[J].中国环境管理干部学院学报，2016，26（03）：56-59.