华南地区卫生填埋场调节池容积的确定

摘要：以工程实例为基础，对华南地区生活垃圾卫生填埋场渗沥液的产量和调节池容积的计算进行了探讨，并提出一种适合我国华南地区使用的计算方法。
关键词：生活垃圾卫生填埋场；渗沥液；调节池；地下水收集
卫生填埋场垃圾渗沥液的产生主要来自降雨，数量上随季节变化较大，而渗沥液处理厂日处理量基本上是一定值，所以需要设置调节池来储存剩余的垃圾渗沥液。华南地区雨季较为集中，因此必须有较大的水量调节池，才能避免因短期处理要求而将处理规模做得过大，使基本建设投资过大，同时使水质也得到调节缓冲，减轻冲击负荷对渗沥液处理系统的影响。而调节池容量的确定是卫生填埋场设计的难点之一，它是一个系统工程，涉及的因素较多，准确的设计确实有一定的难度。本文从作者所参与设计的工程实例着手，探讨华南地区垃圾填埋场渗沥液产量和调节池容积的计算方法，以便在日后的工程中加以推广。
1华南地区降雨特点
受东南亚季风气候的影响，我国降雨量年内分布极不均匀，南方多，北方少，南方和北方地区年降雨量极差分别达到2-4倍和3-8倍。华南地区降雨量相对集中，大部分地区年均降雨量达1500mm以上，雨量充沛。每年由5月开始，持续到9月都是华南地区的汛期，汛期降雨量占全年降雨量的80%以上。所以，调节池最小计算容积应能使垃圾卫生填埋场安全渡过每年的汛期。
2垃圾渗沥液产量的计算
渗沥液产量的计算是调节池容积确定的关键，而影响渗沥液产量的因素比较多，主要有降雨量、蒸发量、地表条件、地下水渗入、垃圾特性和填埋操作等因素，其中大气降雨量是影响渗沥液产量的决定性因素，因此在设计调节池容量时也常以降雨量为主要的计算依据。由于降雨季节的不均匀性，导致渗沥液的产生量年变化幅度极大。一年中，在雨季渗沥液产生量较多，其余时间产生量较少。目前，有关垃圾渗沥液产量的计算方法很多，本文主要介绍理论计算法、系数模型法和经验公式法。
2.1理论计算法
理论计算渗沥液产生量可由下式表示：

降水量和蒸发量是影响渗沥液产生的重要因素，可以从当地气象资料获得。垃圾在分解过程中会产生一些水分，同时，垃圾本身也含有一定水分，只有在垃圾含水量达到饱和后，才会形成渗沥。由于这两项因素都是一次性的，因此在计算渗沥液产量时，可以忽略。地下水的渗透，要根据场内渗沥液水位和场外地下水位来定，对于采用HDPE膜人工防渗层的填埋场，可以不考虑渗沥液的渗出和外部地下水的渗入。
2.2系数模型法
用系数模型计算渗沥液产生量可由下式表示：

L：渗沥液年平均渗出量——m3/y；C：渗透系数，正常选择0.3-0.5；I：当地年平均降雨强度——mm/y；A：垃圾填埋区集雨面积m2。
填埋区集雨面积包括填埋库区内集雨面积及库区外截洪沟以内的集雨面积。
2.3经验模型法
以理论计算为基础，结合填埋场的构造和降雨情况，衍生出许多种经验公式。
(1)日本的田中等人在对大量的渗沥液产量作分析后提出以下经验公式:
当表面透水性能较好时，

当表面透水性能较差时，

式中Umax——最大渗沥液发生量，mm/d；Wmax——最大月间降水量，mm/月；C——流出系数；R——渗沥液浸出延时时间，d。
R值取决于填埋垃圾下层的空隙率及垃圾的透水系数，压实填埋的R值一般是10日左右；流出系数C则取决于填埋场表面的覆土情况，对最终覆盖，C值一般在0.6～0.75左右。
（2）前苏联的水量平衡公式

在实际工程应用中，由于经验公式受客观因素影响较大，而且短时间内难以确定众多参数，计算结果与实际应用所得到的结果往往有一定差距，故通常采用理论计算法和系数模型法的计算结果，然后取二者均值作为渗沥液的预测产量。
3渗沥液调节池容积的确定
3.1调节池容积确定原则
（1)填埋场污水处理能力必须等于或接近垃圾渗沥液的日均产生量。
(2)填埋场污水处理能力应能保证调节池内渗沥液在5月份前基本处理完毕，空池迎汛。
(3)调节池容积应能保证在当年汛期内对填埋场区内产生的所有渗沥液进行全量调蓄。
3.2调节池容积确定方法
根据国内外填埋场运行和设计经验，调节池容积确定方法步骤如下：
（1)确定垃圾渗沥液一年内逐月产生量。填埋场垃圾渗沥液逐月产生量应根据当地20年逐月平均降雨量，利用理论计算法和系数模型法分别进行计算，并以二者均值作为当月的渗沥液产生量。
(2）确定当月调节池蓄水量。当月停留在调节池的渗沥液量应等于当月渗沥液产生量扣除当月填埋场污水厂渗沥液处理量。