1)降水:降落在填埋场的雨雪量显著地影响渗滤液的量,降水量由当地气候条件决定。
2)蒸发量:保持在填埋场覆盖层或废物层上部的水分,会因蒸发和植物蒸腾作用不断进入大气,使渗滤液量减少。
3)填埋作业状况:本工程填埋采取分区作业方式。
3.2计算方法
目前,渗滤液产量计算方法主要有水量平衡法、经验公式法和水文模型(hydrologic evaluation of landfill performance)等。水文评价模型中HELP模型是美国填埋场普遍采用的用于研究渗滤液产量以及污染物迁移的模拟模型[8-9],应用该模型时需要比较详细的气象资料和土壤数据,在国内难以应用。水量平衡法需考虑影响渗滤液产量的各种因素,但本项目在计算渗滤液产生量时只需考虑降雨量和蒸发量,故水量平衡法在此不可行。经验公式法的计算只需考虑降雨量和蒸发量以及合理选择填埋场渗出系数。
故本工程采用国内垃圾填埋场工程渗滤液的产生量计算常用公式对渗滤液产生量进行计算[7]:
Q=I×(A1×C1+A2×C2)/1000(1)
式中Q——渗滤液产出量,m3;
A1——填埋作业区集水面积,m2;
A2——中间封场区集水面积,m2;
C1——填埋作业区渗滤液渗出系数,(本工程取0.2);
C2——中间封场区渗滤液渗出系数,(本工程取0.1);
I——降雨量,mm。
3.3渗滤液产量
由于填埋库区面积较大,填埋作业时考虑分区填埋,尽可能的做到雨污分流,减少渗滤液产生量。本工程填埋作业高程超过中间截洪沟后,以场外截洪沟和中间截洪沟最高点为轴线将填埋库区分成两个填埋作业区,渗滤液产量按照分区后最不利的状况确定,本工程最不利状况为一区填埋结束进行中间封场后,二区填埋开始时,此时最大填埋区面积为9671.91m2,中间封场区面积为9440.35m2。
根据班戈县气象局提供的上述数据见表2,计算出每月渗滤液产量,见表3。
表3班戈县垃圾填埋场渗滤液产生量计算表
由表3可知,由于班戈县降雨量月分布极不均匀,渗滤液主要集中在6-9月产生。渗滤液产生总量为935.2m3。
3.4回喷处理量确定
渗滤液回喷有利于填埋垃圾和渗滤液本身的降解,而关于渗滤液回灌喷洒流量如何,目前尚无具体规定。从实施回喷的目的来看,渗滤液的回喷流量至少应满足以下要求:渗滤液回喷至垃圾堆体表面以后,在从回喷点流向垃圾堆体坡脚的这一段时间中,所回喷的渗滤液量不应大于在回喷覆盖面上渗滤液的下渗量和该面积上的蒸发量的总和,否则,多余的渗滤液将停留在垃圾堆体表面形成水洼。垃圾的渗透系数一般为(10.2~10.4)×10-4cm/s,在其他条件相同时,其下渗量变化幅度太大,无法采用。参照其它类似工程经验,渗滤液回喷蒸发处理规模定为3m3/d,即每月处理量为90m3。
3.5回喷系统设计
回喷(回灌)方式采用主管绕填埋区铺设,支管水平布置,旋转喷头喷洒方式。渗滤液喷洒支管上安装截止阀,采用就地控制方式。
回喷(回灌)的主要设备为:单级单吸离心泵:Q=7m3/s,H=34m,P=2.2kW,2台(1用1备)。调节池中的渗滤液经提升泵,通过一根DN150的UPVC管被送至填埋场内。对应于不同标高在循环钢管设置排水阀,以便于在填埋到不同高度和填埋到填埋场不同位置时,接上软管,将渗滤液回流至在已压实覆土的垃圾表面,再及时覆土、压实。在风速较小的条件下,可接上喷管进行喷洒,则更有利于渗滤液的减量。一部分渗滤液因循环蒸发而减量,而未蒸发部分则渗入垃圾层,经垃圾中丰富的微生物作用而得到降解,同时渗滤液中的菌群也促进了垃圾的降解。
3.6调节池容积
按照渗滤液处理考虑将雨季处理不完的渗滤液利用调节池储存至旱季处理的原则。利用表3计算出的渗滤液产生量和上节所确定的回喷量来计算调节池容量见表4。
表4班戈县垃圾填埋场调节余量计算表
按照《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》,渗滤液调节池容积应不小于每个月渗滤液产量扣除当月的处理量后剩下的最大累积余量。由表4可知,6,7,8,9四个月产生量都超过当月的处理量,累计需要调节量为432.1m3,亦即渗滤液调节量为432.1m3,这一部分渗滤液必须进行储存、处理,可以采取建调节池储水的方式来容纳,考虑一定的富余量,则最终确定需要调节容量为450m3。对于这一部分渗滤液,具体操作为把雨季不能处理的渗滤液量用调节池储存调节后分配到可回喷期(6-9月的非降雨期)进行处理,根据当地气象资料考虑可回喷期为100d,则分配到可回喷期(非降雨期)进行处理的量为4.32m3/d。根据班戈县气象资料显示,本工程全年的计算蒸发量为1976.9m3,为降雨量的6.08倍,故在有足够的调节量及完善的回喷系统基础上可实现渗滤液零排放,不必另设专门的渗滤液处理设施。