垃圾填埋场渗滤液导排系统设计运行分析

垃圾填埋场渗滤液导排系统设计运行分析

吴晓红

中国市政工程华北设计研究总院有限公司成都分公司  四川成都  610000

摘要：当前，垃圾填埋场在城市建设中承担着非常重要的作用，而垃圾填埋场渗滤液导排系统的设计布置与施工，决定着垃圾填埋场整体填埋和处理能力的提升，在整个技术的处理中对导排系统的布置设计和施工技术的控制尤为关键。本文结合具体工程案例重点介绍了垃圾填埋场渗滤液导排系统的设计细节，分析了工程建设成本及效益，并阐述工程设计施工方面的问题及解决方案，为后续类似的工程建设项目提供指导性参考和科学依据。

关键词：垃圾填埋场；渗滤液；固废处置；案例

引言

伴随着我国经济飞速发展，产生的固体废物不断增多，固体废物处理问题日益显现。目前，我国固体废物处置方式主要以焚烧和填埋为主，但这两种处理方式均有较大缺陷，焚烧会产生固体飞灰、污染气体及重金属等；垃圾填埋会产生填埋气、垃圾渗滤液等，从而对地下水、土壤和周边生物造成二次伤害，加重全球温室效应。为响应《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》中提出的“实现垃圾的减量化、资源化和无害化”理念，这对于建设垃圾填埋场进行综合处置，完善生活垃圾末端处理系统十分必要。建设垃圾填埋场通过对渗滤液导排系统的设计能够提升整个填埋场的处置能力，提升整个垃圾填埋场的技术应用控制和性能。垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水冲刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。具有色度深且恶臭、总溶解性固体含量高、有机污染物成分复杂、氨氮含量高营养比例失调、水质水量大等特点。且垃圾渗滤液水质易受物理化学等因素影响，水质变化大，污染物浓度高、毒性大，可在环境中长时间存留。未经处理的垃圾渗滤液排放后，不仅会污染地表水和土壤，还会污染饮用水源、地下水、农作物、水生动物等，具有生物累积性，致畸、致癌、致基因突变的风险，对处于食物链顶端人类的身体健康会造成严重威胁。故渗滤液的收集和处理至关重要，必须经严格处理，水质达标后方可排放入环境中。

1 整体设计

垃圾填埋场渗滤液导排系统是由渗滤液导流层和导渗盲管等共同组成。渗滤液导流层在防渗保护层上根据工程需要可铺设300 mm 厚的卵石层，粒径20～60 mm，按上细下粗进行铺设，并在导流层上铺设一层200 g/m2土工滤网，防止填埋物堵塞卵石缝从而影响渗滤液导流的效果，如图1、图2 所示。

图1 飞灰填埋区渗滤液导排盲沟结构图（单位：mm）

图2 填埋场底部渗滤液导排盲沟位置图（单位：mm）

渗滤液导排系统由主盲沟、次盲沟和支盲沟组成。主盲沟负责渗滤液的最终排放，将渗滤液从场区内导出填埋库区。主盲沟的功能为渗滤液收集和排放，飞灰填埋一区主盲沟中铺设直径为315 mm 的HDPE穿孔花管，飞灰填埋二区主盲沟中铺设直径为355 mm的HDPE 穿孔花管，应急填埋区主盲沟中铺设直径为500 mm 的HDPE 穿孔花管，盲沟由导流层形成盲沟断面，并用200 g/m2 土工滤网包裹。各区主盲沟将收集的渗滤液最终排入渗滤液调节池。

导渗次盲沟位于主、次防渗层之间（渗滤液导排主盲沟下方），用于快速导排渗透通过主防渗膜的渗滤液，以防止继续下渗。次盲沟中铺设直径DN160 HDPE 渗滤液导排花管，次盲沟长度与主盲沟相同。导排盲沟末端通过DN160 HDPE 实管与填埋库区外调节池连接，用以监测主防渗膜是否发生渗漏。导渗支盲沟也位于库区底部，沿场底两侧坡向主盲沟。在支盲沟中铺设直径为DN250 的HDPE 穿孔花管，其坡向主盲沟的坡度≥2%，并用200 g/m2 土工滤网包裹，如图3 所示。

图3 渗滤液导排盲沟起点图（单位：mm）

2 渗滤液调节池容积计算

根据《生活垃圾卫生填埋处理技术规范》（GB 50869—2013）填埋场渗滤液调节池容积按多年逐月平均降雨量计算出每个月的渗滤液产生量，扣除当月的处理量后根据渗滤液处理规模计算确定调节池最低调节容量。根据计算得出飞灰渗滤液调节池所需容积为4103.65 m3，取一定的安全系数设计飞灰渗滤液调节池容积为5000 m3。按照垃圾渗滤液处理规模500 m3/d 来处理，垃圾渗滤液所需调节池容积为80908 m3，考虑1.15 的富余系数，取调节池有效容积约为93044 m3，因此，垃圾渗滤液调节池容积取9.5 万m3。飞灰垃圾渗滤液调节池容积之和为10 万m3，为节省占地，调节池拟采用钢筋混凝土结构，池体内壁采用改性树脂防腐，根据各填埋分区所需调节池容积进行分隔。调节池池顶标高957.5 m，调节池尺寸L×B×H=226.9 m×56 m×8.5 m，有效水深8.0 m，有效容积为10 万m3。

3运行效果分析

渗滤液导排系统首先设置导流层，在收集渗滤液收集时，优先对填埋物颗粒、垃圾残渣等进行阻隔，避免进入从而影响收集，加大了导流及收集效率。其次分层次设置主、次、支盲沟，主盲沟直接收集，次盲沟阻止渗滤液下渗到更深处，辅助主盲沟收集渗滤液入调节池。支盲沟位于底部检测防渗膜是否发生泄漏。该导排系统流程完善，收集效率高，可为其他工程提供借鉴。参照国内类似工程经验，填埋区内的渗滤液收集管材选用承压能力为1.0 MPa的HDPE 管，该种材质的管材性能较好，便于开孔制成花管。渗滤液通过渗滤液导排盲沟收集后，经由渗滤液导排实管，自重流汇集至渗滤液调节池。

4成本经济及效益分析

垃圾填埋场建设是以保护环境生态为目的，进一步完善城市生活垃圾末端处置系统，促进生活垃圾分类工作开展，从而实现生活垃圾处理无害化、减量化、资源化的治理目标；加强城市环境综合整治，以城市生态文明理论为指导，发挥城市综合功能和整体最佳效益，促进城市生态系统良性循环，服务于城市总体战略发展规划，通过城市基础设施建设和强化环境监管，努力提升城市品位，塑造良好的人居环境，保证城市社会、经济、环境的持续稳定发展。

5存在的问题与展望

对于垃圾填埋场的建设属于近几年国内比较重视的市政工程之一，一般具有占地及规模体量大，建设要求高，功能配套全等特点。对于城市发展的重要性决定其建设标准。但在设计时一定要紧密结合填埋运营作业的设计理念。

（1）要针对项目建设和运营过程中存在的风险管控问题，主要包括外部影响及风险、设计技术风险和建设管理风险等方面。针对这些风险，可以采取一系列的措施来规避、降低或转移风险。

（2）在外部影响及风险方面，可以通过进行社会稳定风险分析和评估工作来规避风险，并在工程施工及项目投产运行中严格执行环保措施，加强企业生产管理，降低或避免噪声、废水、废渣等对周围环境的破坏。

（3）在设计技术风险方面，可以采取一些策略来规避或减轻风险，如在前期设计中考虑地质结构因素，在设计过程中考虑气候因素及进行环境污染的防治等。

（4）在建设管理风险方面，可以采取一些措施来转移或降低风险，如签订合同规定相关的风险责任，选择适当的管理者和加强团队建设等。

总之，项目管理方需要全面评估各种风险，制定相应的风险管控计划，并采取有效的措施来避免事故的发生，确保项目的顺利实施。

6 结语

目前，随着社会经济的发展，城市运营中无论生活垃圾或生产垃圾在日益增多，从城市垃圾处理实际出发，垃圾填埋场的建设都是相当紧迫和必要的。本文依据对垃圾的处理规模，对垃圾填埋场渗滤液和填埋气的导排收集系统进行了详细设计论证，提出切实可行、技术成熟可靠、符合当地实际的推荐建设方案，希望为后续类似的工程建设项目提供指导性参考和科学依据。

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