危险废物安全填埋场的研究与探讨

防渗方案选择主要取决于场地的工程地质条件和当地的实际情况，例如上海危险废物安全填埋场场址选在朱家桥镇雨化村，场址的地层条件埋深6m以下有3～4m厚的淤泥层，水文地质条件地下水位埋深仅为0.4～1.5m，上海的土地资源紧张，地价昂贵，选址困难，经对各方案论证后，最终采用刚柔结合防渗方案。目前国内外安全填埋场防渗方案采用较多的是柔性方案，一方面柔性方案的工程造价低，技术成熟；另一方面其工艺技术组合灵活，对场址的地形、地址及水文条件适应性强。柔性方案采用的结构形式主要有单层衬里和双层衬里防渗结构形式，其断面形式见图1和图2。
采用单层衬里防渗还是双层衬里防渗一直是国内外专家学者争论的焦点，采用单层衬里防渗，施工方便、简单，工程造价低，但对场地的工程地质和水文地质条件要求严格，场地的地下水丰水位线与防渗层间应相距2m以上，且防渗层下的粘土层厚度不小于1m，渗透系数小于10-7cm/s；采用双层衬里防渗系统，施工复杂，工程造价高，预防污染能力强。国内目前实施的几个安全填埋场采用较多的是双层衬里防渗系统。不同的填埋分区所填埋的危险废物的种类相异，所产生的渗滤液组分相差较大。从严格意义上讲，防渗系统的基本作用是防止渗滤液对土壤和地下水的污染，因此，防渗系统结构的设计还与填埋分区有关，不同组分的渗滤液对防渗结构和防渗材料要求不同。


任何工程有其共性和个性，关于单层或双层衬里防渗问题要视具体问题而定，主要是根据渗沥液的产生量和所含污染物成分与浓度确定，并非必选双层结构，在条件允许的情况下也可以采用单层防渗系统。选择衬里系统结构和材料主要是应以材料的防渗、防污染能力为准，还有造价的经济学影响因素，即技术上实用可行，投资上经济合理。
1.4渗沥液收集导排系统
为了使填埋场尽快稳定和降低渗沥液对防渗系统的破坏，填埋场底部应设置渗沥液导排系统，以便于场内产生的渗沥液尽快导出填埋库区。根据防渗层的结构形式不同，渗沥液导排和收集系统设计不同，单层衬里防渗系统采用与卫生填埋场相同原理的渗滤液收集导排系统。双层防渗系统一般设置两级收集导排系统，其根据所处衬层系统中的位置不同可分为初级收集系统、次级收集系统。图3为沧州市危险废物集中处置场填埋区两级渗滤液收集导排系统结构断面图。渗滤液初级收集导排系统是安全填埋场的主收集导排系统，初级收集系统位于上衬层表面和填埋废物之间，由碎石过滤导排层和HDPE穿孔集水管组成，用于收集和导排初级防渗衬层上的渗沥液。初级收集系统的排水层厚度是根据废物中的渗滤液量Q和排水间距L来计算，排水层的渗透系数为K，渗滤液导排管的水位h，则排水层最大的集液深度hm=（QL2／4KA＋h12），初级系统导排管的管径与渗滤液流量、场底坡度、管壁摩擦系数等有关；渗滤液流量按月最大降雨量的日平均降雨量来校核计算，并考虑20%的安全系数。
次级收集系统位于上衬层和下衬层之间，用于检测初级衬层的防渗情况，并能排出渗漏的渗沥液。渗滤液的水头每增加1％，会增加相应的渗透量，如不及时导出，对地下水的潜在危害较大。次级收集系统的排水层设计厚度与第一防渗层渗滤液渗漏量、场底坡度和所选的排水材料有关。如沧州市危险废物填埋区经过严密计算，第一防渗层渗滤液的渗漏量q＝0.1L/(m2•d)场底渗滤液水头为1mm，场底的坡度为2%，次级排水层选用6.3mm厚的排水网格，能及时导出渗漏的渗滤液，提高了填埋场的安全性。

2、结论
设计是工程建设的龙头，设计得好坏直接影响到工程质量的优劣。场址选择、填埋分区、防渗系统和渗沥液的收集导排系统是评价安全填埋场设计质量的主要因素，此外，安全填埋场工程还包括地下水导排系统、填埋气体导排系统、填埋工艺、封场系统。因此，安全填埋场在设计中需认真分析、周密考虑，既要满足结构的安全，又要满足环境的安全，进行科学合理的设计。