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垃圾卫生填埋技术

作者:钟振洋 周启祥  来源:城市环境与城市生态  发布时间:2006-11-15 10:21:50

摘要:介绍我国第一座现代化城市生活垃圾卫生填埋场——深圳市下坪固体废弃物填埋场的卫生填埋技术设施,如防渗设施、垃圾渗沥液导流设施、场外排水设施和场内清污分流设施等;垃圾卫生填埋工艺技术及作业方法,如分区分层填埋法、单元作业法和高效作业法;垃圾填埋场的环境监测项目及监测成果。
关键词:垃圾卫生填埋;设施;作业;监测
深圳市下坪固体废弃物填埋场是我国第一座采用90年代国际通用的卫生填埋技术处理城市生活垃圾的大型垃圾处理场。场址位于罗湖区北部鸡魁石山与金鸡山之间的山谷地带,西北三面环山,谷底大坑溪流向东南。下坪填埋场占地149hm2,主要处理福田和罗湖两区的生活垃圾,垃圾运输最大半径约9km。填埋场分三期建设,第一期用地63.4hm2,投资2.9亿元,除建设辅属设施外,建设库容1493万m3,预计使用12年;第二期占地55.8hm2,建设库容1200万m3,预计使用7年;第三期考虑在第一、二期填埋区上面再填高50~60m,总服务年限可达30年以上。第一期工程于1997年10月建成(其中C区和污水处理设施在建)投产,至今已运行一年,卫生填埋生活垃圾共51万t,收到了良好的社会效益和环境效益,为深圳市的城市环境和城市生态做出了明显的贡献。本文介绍下坪场的垃圾卫生填埋设施、垃圾卫生填埋作业和填埋场环境监测。
1垃圾卫生填埋设施
传统的垃圾堆填法没有什么安全设施,垃圾在露天堆放,任其风吹、日晒、雨淋,污染了周围的大气、土壤和水体,影响了自然生态环境和人们的身体健康。垃圾卫生填埋必须建造有关安全处理设施,使填埋的垃圾及其产物与周围的土壤隔离,导出的垃圾渗沥液进行无害化处理,收集的垃圾废气进行安全处理或净化利用,总之使填埋的垃圾对环境不产生污染。
根据建设部《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》,参考国外先进的垃圾卫生填埋技术,结合下坪场的地理、地质和水文等实际情况,由南昌有色冶金设计研究院设计的深圳市下坪垃圾卫生填埋场的主要工程设施有:场底基础及地下水导流设施、防渗层及其保护层、垃圾渗沥液导流及处理设施、垃圾废气收集及处理设施、排洪及清污分流设施等参考图1。 

图1垃圾填埋场的主要工程设施图
1.1场底基础
场底是整座垃圾填场的基础,场底必须能支撑和承受设计容量的全部垃圾的压力,对于采用人造防渗层来说,场底还应有保护防渗层的作用和有利于防渗层的施工。一般要求是:地形平整,地基稳定,土方密度 90%,纵、横坡度 2%,但最大坡度 30%。其施工方法是:清除植被、淤泥、石块等杂物,平整表面,填300~500mm厚亚粘土,进行碾压或夯实,整理成光滑密实的平面。
1.2地下水导流设施
深圳下坪场的地下水位较高,只有0.1m,涌泉流量在0.45~2.01L/s,因此必须设置地下水导流设施,否则由于地下水的向上或流动力学作用,会产生基础变形而损坏防渗层,一旦这种现象发生,垃圾渗沥液与地下水就会互相渗透,垃圾填埋就不是卫生填埋了。
地下水导流设施的做法是:在场底基础上铺400mm左右的粗砂作为导流层,导流层底部修筑梯形排水盲沟,盲沟中间放置多孔导流管,管周围填满碎石(见图1)。场底地下水导流设施的布置形式为树枝形(见图2),导流管采用多孔的钢筋混凝土管。主干管直径为500mm左右,支管直径为250~300mm,根据地下水流量大小选用。 

图2填埋场地下水导流设施的布置示意图
1.3防渗设施
有无防渗设施是垃圾卫生填埋场区别于垃圾堆填场的重要标志。只有完善和有效的防渗设施才能保证填埋垃圾不会产生污染。垃圾卫生填埋场的防渗材料有天然的和人工合成的两种,当填埋场附近土壤的渗透率10-7cm/s(即液体在衬垫层中每年的移动距离3.15cm)时,可以采用天然土壤作防渗层,否则必须采用人工合成的防渗层。
下坪场由于地质、水文等条件限制而采用人工合成的防渗层。在人工防渗诸方案中,经过技术经济论证,最后选择高密度聚乙烯薄膜(HDPE)作为衬垫材料。高密度聚乙烯膜必须具有相当的承载能力,有抗压性、抗拉性、抗刺性、抗蚀性、耐久性,不因负荷而发生沉陷、变形、破损,其主要性能指标为:极限抗拉强度≥50N/mm、极限伸长率≥700%、弹性模量≥600MPa、撕裂强度>300N、刺破强度>500N、渗透系数≤2.2×10-14cm/s、水吸附性≤0.1%、溶化指标≤1.0g/10min、密度≥0.94g/cm3、厚度1.5~2mm。
防渗衬垫的施工程序和要求如下:
(1)施工前的检查。主要是确

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