鸡西市垃圾填埋场施工过程中几点问题的解决方式
摘要:文中论述了施工过程中出现的问题,有针时性地提出了防渗系统和渗滤液收集处理和排放系统需要解决的问题和解决方法。
前言:
鸡西市垃圾填埋场项目于2005年7月开始施工,现已投入使用。该项目属于国债投资项目,设计总投资为1.54亿元,日处理垃圾800吨,填埋区库容 985万立方米,服务年限25年,服务范围为鸡冠区及其周围城区,包括:鸡冠区、滴道区、城子河区、恒山区、鸡东县鸡东镇四区一镇的全部生活垃圾,总服务人口为90.1万人。该垃圾填埋场位于鸡西市与鸡东县之间,在市区东部11.5公里,鸡东县西部7公里处的鸡东县鸡东村常麻沟内,占地66.4公顷。其主要工程包括,场区道路、场地平整、防渗工程、坝体工程、洪雨水及地下水导排、渗滤液收集、处理和排放、填埋气体导排、收集处理或利用、垃圾计量设施、防飞散设施、封场工程、水质监测等,其中,防渗系统的处理及材料的选用、渗滤液收集、处理和排放等问题是施工过程中的重点问题。
1 填埋区防渗系统的处理及材料的选用
1.1防渗方式有天然防渗、人工防渗、天然和人工结合的防渗方式。
1.2场地天然地质条件较好,即地基是粘土液体传导性很低,但在长期运行中不能完全防止渗滤液渗透,鸡西市在1990年建成的垃圾处理厂就是这种天然防渗处理方式,由于垃圾处理厂运行17年以上,渗滤液对周围居民产生污染。因此,迫切需要建设新的卫生填埋垃圾处理厂。
1.3鸡西市垃圾填埋场选址于山谷型的常麻沟内,具体情况如下:场地底部粘土较厚渗透系数较低,可满足防渗要求,而侧向由于岩石裂隙发育等原因达不到要求时,采用垂直天然防渗和水平人工防渗结合的方式。
1.4人工防渗土工膜类型
土工膜是由一种或几种聚合物加上如碳黑、色料等附加剂制成的不透水性材料,它是近年来广泛用于填埋场建设中的三大材料之一(其它两种为土工网和土工织物)。目前用来生产土工膜的聚合材料有热塑塑料,如聚氯乙烯(PVC);晶体热塑材料,如高密度聚乙烯(HDPE)、超低密度聚乙烯(VLDPE)以及线性低密度聚乙烯(LLDPE);热塑合成橡胶,如氯化聚乙烯(CPE)和氯磺化聚乙烯(CSPE)。其中HDPE和VLDPE最为普及。土工膜的厚度从 0.5~3.0mm不等,卫生填埋场设计采用厚度≥1.5mm,渗透系数在0.5×10-10~0.5×10-13cm/s之间的材料。
1.5鸡西市垃圾填埋场选用高密度聚乙烯(HDPE)土工膜厚度为1.5mm,它是由高分子聚乙烯通过吹塑或平挤制成的具有很强耐久性的防渗材料。主要特征:化学性能稳定,垃圾渗滤液不会对其构成威胁,低渗透性,确保地下水和雨水渗透液不会渗过衬垫,甲烷气不会溢出排放系统,抗紫外线性能稳定。HDPE中的碳黑加强了抗紫外线能力,不含增塑剂,解决暴露在紫外线下被分解的问题。HDPE土工膜按幅宽一般分为3m、3.5m、4m、6m、7m,由于卫生填埋库区面积为100590m2,卫生填埋场铺设面积较大,考虑减少焊缝和施工周期,施工中采用7m和8m台湾产防渗膜,对于力学性能,主要指标要求如下表。
填埋场用HDPE土工膜主要力学性能
1.6HDPE土工膜施工铺设
土工膜铺股能刚于其它合成材料施工复杂。首先必须对土工膜却耐剖际(密度、拉伸强度、延伸率及撕裂强度等)在现场进行检策,然后开展场地处理、膜体接合焊接、试验焊接、缺陷修复、破坏性钡组试和回填保护等。
1)基层处理:铺设前应去除表面废渣、树根和突起的岩石等,以保证面层光滑;所需填料应由良好的材料组成,不含有机物、垃圾、粘土块或其它有害物质,以免引起土工膜的破坏;同时地基应根据设计要求压买到一定密实度,确保提供一个坚固、不屈服的基础以允许运行车辆和焊接设备通行,不产生压痕或其它破坏。
2)除利用材料与土之间的摩擦力外,为充分发挥密实填土作用下的抗拔力,在土工膜放置之前要按设计位置和宽度开挖锚固沟,同时在土工膜的施工铺设过程中,必须按要求在坡面(或山坡)中间平台和坡顶端末端收口处有一段水平伸出;并伸进锚固沟用压密回填土覆盖(见下图)。
3)土工膜接合焊接和测试
土工膜的接合焊接是成功阻止渗漏的关键环节。通常情况接缝应与斜坡平行(沿斜坡并尽可能使水平接缝放在单元底部),距坡脚≥1.5m。土工膜焊接有两种方式:熔化焊接(双轨熔焊),它要求膜块焊前必须重叠10~15cm,并调整好膜块以减少褶皱,这样通过预先设置的压力齿轮使得两个弯起的膜块被焊接在一起;另一种为热压角焊接(单焊缝焊接),它要求膜块焊前至少重叠7.5cm,然后在两层土工膜弯曲边缘插入熔化树脂焊条,用热空气熔化材料使薄层表面均匀粘结。
完成焊接的土工膜必须按设计要求分段或分片进行空压试验(双轨熔焊)和真空试验(单焊缝焊接)并按一定长度取样进行破坏性测试。
2 渗滤液收集、处理和排放
2.1渗滤液收集是通过填埋库区的渗滤液收集系统来完成的,收集系统包括库区坡上的支盲沟、库底的HDPE渗滤液收集花管和穿垃圾坝的HDPE渗滤收集实管、渗滤液调节池等。
2.2施工过程中由于雨水较大造成建完的收集系统无法正常使用,还对以后的渗滤液处理造成困难。经过现场分析和调研,除填埋库区周边的截洪沟外,另外增加库区土工膜上B型截水沟和库底中间毛石挡水墙一道,有效解决库区内雨水和渗滤液混在一起的矛盾,虽然现在施工中增加一些费用,但以后节省建设渗滤液处理区的处理规模。由原来设计的渗滤液设计处理规模400m3/d变为200m3/d。还节约运营处理费用。
2.3渗滤液处理和排放
根据填理场中生活垃圾的降解机理,填理场的结构形式分为(1)简易填埋场(2)厌氧卫生填埋场(3)新型厌氧卫生填埋场(4)准好氧卫生填埋场(5)好氧卫生填埋场。
2.4鸡西市垃圾填埋场采用新型厌氧卫生填埋场形式,有完备的排渗导气系统、渗滤液和填埋气体终处理系统,卫生标准高,填埋作业按要求进行,产生的渗滤液经场内渗滤液处理系统处理达到三级标准后排入城市污水管网。封场后的填埋气体收集后送至燃烧火炬燃烧后集中排放或经过初步净化处理后回收利用。
3 结束语
城市垃圾处理是人类面临的一个关系到人口、资源、环境协调发展的带有普遍性的重大课题。垃圾造成的危害是显而易见的,但从资源学的观点看,垃圾又是一种资源,而且是一种总量在不断增长的资源。因此,做好垃圾处理工作,不仅是环境保护的迫切需要,而且是资源再利用的有效途径。在鸡西市垃圾填埋场的建设中,充分体现了以人为本,以环境保护为目的,促进了鸡西地区的社会环境、经济环境与生态环境的和谐发展。
(参考文献略)
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