摘要：针对填埋场的功能与作用，比较了美国和日本2种不同的渗滤液集排水系统设计观点，并在全面分析填埋场系统各部分功能的基础上，提出了渗滤液控制系统及其水量控制、水质控制和排气3个功能的概念，以及功能交叉和系统间配合的设计思想。
关键词：填埋场；渗滤液；交叉设计
固体废物渗滤液中污染物质甚至有毒物质含量很高[1]，这些物质一旦污染环境，将导致不堪设想甚至难以挽回的后果。因此，填埋场的一个重要作用就是阻断渗滤液同环境的联系。阻断方法：①阻断水在填埋场内流路，如用衬层防止渗滤液进入自然水体和用覆盖层防止降水进入填埋场；②用导流方法防止渗滤液污染环境，如将渗滤液用管道排出处理，将雨水和地下水在与废物接触之前排出填埋场以防止或减少渗滤液产生。2种方法往往同时采用，在填埋处置中具有同等重要的作用。渗滤液控制系统即是由各种水气导排系统组成的。
1系统的功能与作用
渗滤液控制系统除了传统的集排水功能(即渗滤液量的控制功能)外，还可以具有其他的功能。如果设计恰当，对其他功能进行适当强化，则既可以加强填埋场的安全程度，又可以降低成本造价，加速场地的再利用。
1.1集排水功能
即渗滤液量的控制，是该系统的传统功能。渗滤液透过衬层移动可由下式表示：

式中：Q——通过某一截面的流量，cm3/s；
A——渗滤液流出面积，cm2；
H——透过衬层时的水头损失，cm；
L——衬层厚度，cm；
K——渗透系数，cm/s。
从式(1)可看出，防止渗滤液渗漏进入环境，即将Q值减少至容许值内的方法有3种：①选用渗透系数小的材料做为衬层(降低K值)；②尽量减少水头差(降低H值)；③增加衬层厚度(加大L值)。
方法①和③，一般通过适当的衬层设计来解决，即通过低渗透性材料(如PVC，HDPE等高分子材料和压实粘土)和一定厚度的组合来完成。
而方法②，即不使渗滤液在填埋场内滞留形成液位差的对策，则是通过渗滤液控制系统的适当设计、施工和维护来完成的。因此，这一系统同隔水衬层系统有互补作用。实际上，在衬层出现破损时，所采用的应急措施之一就是加快渗滤液的排出。从这个意义上讲，渗滤液控制系统在填埋场中具有特殊的重要地位。
减少以至消除填埋场内液位差的方法：①防止雨水和地下水进入填埋场(雨水、地下水集排水系统)；②及时顺畅地排出场内渗滤液(渗滤液集排水系统)。这2个方面构成这一系统的完整功能。
1.2气体导流功能
笔者在研究过程中，发现有2种渗滤液控制系统的设计观点，即仅考虑将这一系统作为集排水系统[2～5](以美国为代表)，和将这一系统同时做为集排水系统和气体导流系统[6～8](以日本为代表)。表1为这2种设计观点的主要区别。
表1美、日渗滤液控制系统设计观点的差异

在管道上部留有空间，可以使空气自由流动，利用填埋场内部由于微生物作用和其他反应而产生的温度差，使含氧空气进入填埋层，有利于好氧微生物繁殖生长，加快废物中有机物的分解稳定速度，并使渗滤液中污染物质降低(见图1)。表2为集排水管不同设计条件下的渗滤液水质，而图2为不同设计条件下渗滤液水质的关系。从这些实验和调查结果可以看出，如果在设计时充分考虑空气的流动，一般封场后2a左右，废物中有机物可基本达到稳定，渗滤液中的COD/BOD可下降至0.05左右；而与此相比，如果填埋场内无空气流入，即使封场后2a，COD/BOD值仍高达0.5～0.7，即有机物仍需较长时间才能达到稳定。

图1集排水管输送空气的功效[8]

图2不同设计条件下渗滤液BOD的变化[8]
液相比，特点为：①水量少。因为其污染风险大，危险废物填埋场一般在封顶层中设置不透层(压实粘土或人工合成膜)，而在运行期间一般设置遮雨顶蓬，因此在不发生事故的情况下渗滤液产生量一般很小；②无机物含量较高。由于废物中含有大量工业废渣和焚烧灰，因而淋溶下来的无机物较多。它的第一个特点恰恰可以弥补导气设计的第一个缺点。由于危险废物填埋场渗滤液水量小，在设计中往往选用最小的推荐管径，因而与传统设计方法的填埋场排水管径相比，常常采用相同管径。而它的第二个特点则强化了导气设计的第二个缺点。但如果在设计、施工和运行维护中加以注意，则有可能减少这一缺点的影响甚至加以避免。由于导气设计，集排水管同时具备废气排除功能，因而在填埋场中不需另设一套独立的气体排除系统，降低了成本造价，并使施工和运行相应简化。
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