填埋场的防渗
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– 改性添加剂主要分为有机和无机两种，有机添加剂包括一 些有机单体（如甲基脲等）的聚合物；无机添加剂主要有 水泥、石灰、粉煤灰和膨润土等。
• 无机与有机复合防渗材料
– 主要是指聚合物水泥混凝土（PCC）防渗材料 ，沥青水泥混凝土也属于该类材料。它是将聚 合物掺入水泥混凝土中提高其抗渗性能和抗碳 化性能，其渗透系数可以低于10-9cm/s。
一、 防渗方式
– 人工防渗：水平防渗和垂直防渗
• 水平防渗 指防渗层向水平方向铺设，包括场底 及其周边，防止渗滤液向周围及垂直方向渗透而污 染土壤和地下水。 • 垂直防渗 指防渗层竖向布置，防止废物渗滤液 横向渗透迁移，污染周围土壤和地下水。
二、防渗材料
• 天然防渗
天然防渗材料主要有 黏土、亚黏土、膨润 土等。
第二节
• 防渗方式 • 防渗材料 • 防渗结构
填埋场的防渗
• 防渗系统的设计要满足《生活垃圾卫生填埋场防 渗系统工程技术规范》（CJJ113-2007）和《生 活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008) 的要求。 • 场底防渗系统的功能 – 将垃圾渗滤液封闭于填埋场之中，使其进入渗 滤液收集系统，防止其渗透流出填埋场之外污 染土壤和水体 – 控制填埋场气体的迁移，使填埋场气体得到有 控释放和收集，防止其侧向或者向下迁移到填 埋场之外 – 控制地下水防止其入填埋场导致渗滤液量的大 量增加。
• 构成
– 五个部分：表土层、保护层、排水层、防渗层 和调整层
• 其中：表土层、保护层、防渗层是基本组成
提供植物生长的场所，要求厚度 ≥30cm
防止上部植物根系以及挖洞动物 对下层的破坏，保护防渗层和排 水层的稳定
排泄通过保护层的降雨下渗水等， 排水层设计的最小渗透系数为103cm/s，坡度一般≥3%
– HDPE膜单层防渗结 构
• HDPE膜上应采用非 织造土工布作为保护 层，规格不小于 600g/m2； • HDPE膜的厚度不小 于1.5mm； • 压实土壤渗透系数不 得大于1×10-7m/s， 厚度不得小于750mm 。
– 压实土壤单层防渗结 构
• 1）压实土壤渗透系 数不得大于1×109m/s • 2）厚度不得小于2m
垂直防渗系统
• 填埋场的垂直防渗系统
– 根据填埋场的工程、水文地质特征，利用填埋 基础下方存在的独立水文地质单元、不透水或 弱透水层等，在填埋场一边或周边设置垂直的 防渗工程（如防渗墙、防渗板、注浆帷幕等） ，将垃圾渗滤液封闭于填埋场中进行有控的导 出，防止渗滤液向周围渗透污染地下水和填埋 场气体无控释放，同时也有阻止周围地下水流 入填埋场的功能。
• 双层防渗结构
– 从上到下为：渗滤液收集导排系统、主防渗层 （含防渗材料及保护材料）、渗漏检测层、次 防渗层（含防渗材料及保护材料）、基础层、 地下水收集导排系统 – 技术要求
• 主防渗层和次防渗层均应采用HDPE膜作为防渗材料， HDPE膜厚度不应小于1.5mm • 2)主防渗层HDPE膜上和膜下应采用非织造土工布作为保 护层，规格不得小于600g/m2 • 3）次防渗层HDPE膜上宜采用非织造土工布作为保护层 ，HDPE膜下应采用压实土壤作为保护层，压实土壤渗透 系数不得大于1×10-7m/s，厚度不得小于750mm。 • 4）主防渗层和次防渗层之间的排水层宜采用复合土工排 水网
• 改良型衬里
改良型衬里是指将性 能不达标的亚黏土、 亚沙土等天然地质材 料通过人工添加物质 改善其性质，以达到 防渗要求的衬里。
• 人工合成膜防渗
– 天然无机防渗材料、无机与有机复合防渗材料 和人工合成防渗材料 – 要求 防渗材料的渗透系数<1.0×10-7cm/s
（《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2004））
• 天然无机防渗材料 – 主要有粘土、亚粘土、膨润土等。
• 因为来源广泛、经济，过去被视为唯一的防渗材料 ，目前仍在许多国家使用。
– 天然粘土类衬层及改性粘土类衬层的渗透系数 不应大于 1.0×10－7cm/s，且场底及四壁衬里 厚度不应小于2m
– 天然粘土防渗材料的技术要求
• 在最佳湿度条件下，当压实度达到90~95%时，渗透 性很低的粘土可以作为填埋场的衬层材料。 • 满足下列条件的粘土适宜作为衬层材料
阻止入渗水进入填埋废物中，防止 LFG逸出填埋场，要求渗透系数为 ≤10-7cm/s，坡度一般≥2%
控制LFG，将其导入收集设施，同 时起到支撑上述各层的作用
Leabharlann Baidu
– 液限在25~30%，塑限10~15%；（液限-黏质土流动状态与 可塑状态间的界限含水率，塑限-黏质土可塑状态与半固体 状态间的界限含水率） 。 – 小于0.074mm的颗粒占40~50%； – 粒径小于0.002mm的粘土含量在18~25%。
– 人工改性防渗材料
• 主要是在当填埋场附近没有合适的粘土资源或粘土 的性能达不到防渗要求时，将亚粘土、亚砂土等进 行人工改性。
三、防渗结构
• 水平防渗系统 – 按其结构可分为单层衬里系统、单复合衬里 系统、双层衬里系统和双复合衬里系统
• 单层防渗结构 – 从上到下依次为：渗滤液收集导排系统、防渗 层（含防渗材料及保护材料）、基础层、地下 水收集导排系统。 – 单层防渗结构的设计结构
• • • • HDPE膜＋压实土壤复合防渗结构 HDPE膜＋GCL复合防渗结构 HDPE膜单层防渗结构 压实土壤单层防渗结构
• 人工合成有机防渗材料
– 主要有塑料卷材、橡胶、沥青涂层等，常称为 柔性膜。常用的柔性膜有HDPE（高密度聚乙 烯）、LDPE等（详见教材表8-2），应用最普 遍的是HDPE膜 – 柔性膜有极低的渗透系数，通常可达10-11cm/s
– 土工布
• 一种非织造土工用织物，称为土工布或无纺布。根 据粘合方式分为：热粘合、化学粘合和机械粘合 • 作用：保护土工膜
– HDPE膜+压实土壤 的复合防渗结构
• 1）HDPE膜上应采用 非织造土工布作为保 护层，规格不小于 600g/m2； • 2）HDPE膜的厚度不 小于1.5mm； • 3）压实土壤渗透系 数不得大于1×109m/s，厚度不得小于 750mm。
– HDPE膜+GCL复合防渗 结构
• HDPE膜上应采用非织造土 工布作为保护层，规格不小 于600g/m2； • HDPE膜的厚度不小于 1.5mm； • GCL的渗透系数不得大于 1.5×10-11m/s，规格不得 小于4800g/ m2； • GCL下应采用一定厚度的 压实土壤作为保护层，压实 土壤渗透系数不得大于 1×10-7m/s。
• 垂直防渗系统在山谷型填埋场中应用较多 • 常见垂直防渗工程： 土层改性法防渗墙、打入法 防渗墙和工程开挖法防渗墙等
终场防渗系统
– 是指当填埋场的填埋容量使用完、运行终止后 ，对整个填埋场进行的最终覆盖，故又称终场 覆盖系统。其主要功能是：削减渗滤液的产生 量，控制填埋场气体从填埋场上部无序释放， 避免废物的扩散，抑制病原菌的繁殖以及提供 一个可供景观美化和填埋土地再利用的表面等
• 无机与有机复合防渗材料
– 主要是指聚合物水泥混凝土（PCC）防渗材料 ，沥青水泥混凝土也属于该类材料。它是将聚 合物掺入水泥混凝土中提高其抗渗性能和抗碳 化性能，其渗透系数可以低于10-9cm/s。
一、 防渗方式
– 人工防渗：水平防渗和垂直防渗
• 水平防渗 指防渗层向水平方向铺设，包括场底 及其周边，防止渗滤液向周围及垂直方向渗透而污 染土壤和地下水。 • 垂直防渗 指防渗层竖向布置，防止废物渗滤液 横向渗透迁移，污染周围土壤和地下水。
二、防渗材料
• 天然防渗
天然防渗材料主要有 黏土、亚黏土、膨润 土等。
第二节
• 防渗方式 • 防渗材料 • 防渗结构
填埋场的防渗
• 防渗系统的设计要满足《生活垃圾卫生填埋场防 渗系统工程技术规范》（CJJ113-2007）和《生 活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008) 的要求。 • 场底防渗系统的功能 – 将垃圾渗滤液封闭于填埋场之中，使其进入渗 滤液收集系统，防止其渗透流出填埋场之外污 染土壤和水体 – 控制填埋场气体的迁移，使填埋场气体得到有 控释放和收集，防止其侧向或者向下迁移到填 埋场之外 – 控制地下水防止其入填埋场导致渗滤液量的大 量增加。
• 构成
– 五个部分：表土层、保护层、排水层、防渗层 和调整层
• 其中：表土层、保护层、防渗层是基本组成
提供植物生长的场所，要求厚度 ≥30cm
防止上部植物根系以及挖洞动物 对下层的破坏，保护防渗层和排 水层的稳定
排泄通过保护层的降雨下渗水等， 排水层设计的最小渗透系数为103cm/s，坡度一般≥3%
– HDPE膜单层防渗结 构
• HDPE膜上应采用非 织造土工布作为保护 层，规格不小于 600g/m2； • HDPE膜的厚度不小 于1.5mm； • 压实土壤渗透系数不 得大于1×10-7m/s， 厚度不得小于750mm 。
– 压实土壤单层防渗结 构
• 1）压实土壤渗透系 数不得大于1×109m/s • 2）厚度不得小于2m
垂直防渗系统
• 填埋场的垂直防渗系统
– 根据填埋场的工程、水文地质特征，利用填埋 基础下方存在的独立水文地质单元、不透水或 弱透水层等，在填埋场一边或周边设置垂直的 防渗工程（如防渗墙、防渗板、注浆帷幕等） ，将垃圾渗滤液封闭于填埋场中进行有控的导 出，防止渗滤液向周围渗透污染地下水和填埋 场气体无控释放，同时也有阻止周围地下水流 入填埋场的功能。
• 双层防渗结构
– 从上到下为：渗滤液收集导排系统、主防渗层 （含防渗材料及保护材料）、渗漏检测层、次 防渗层（含防渗材料及保护材料）、基础层、 地下水收集导排系统 – 技术要求
• 主防渗层和次防渗层均应采用HDPE膜作为防渗材料， HDPE膜厚度不应小于1.5mm • 2)主防渗层HDPE膜上和膜下应采用非织造土工布作为保 护层，规格不得小于600g/m2 • 3）次防渗层HDPE膜上宜采用非织造土工布作为保护层 ，HDPE膜下应采用压实土壤作为保护层，压实土壤渗透 系数不得大于1×10-7m/s，厚度不得小于750mm。 • 4）主防渗层和次防渗层之间的排水层宜采用复合土工排 水网
• 改良型衬里
改良型衬里是指将性 能不达标的亚黏土、 亚沙土等天然地质材 料通过人工添加物质 改善其性质，以达到 防渗要求的衬里。
• 人工合成膜防渗
– 天然无机防渗材料、无机与有机复合防渗材料 和人工合成防渗材料 – 要求 防渗材料的渗透系数<1.0×10-7cm/s
（《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2004））
• 天然无机防渗材料 – 主要有粘土、亚粘土、膨润土等。
• 因为来源广泛、经济，过去被视为唯一的防渗材料 ，目前仍在许多国家使用。
– 天然粘土类衬层及改性粘土类衬层的渗透系数 不应大于 1.0×10－7cm/s，且场底及四壁衬里 厚度不应小于2m
– 天然粘土防渗材料的技术要求
• 在最佳湿度条件下，当压实度达到90~95%时，渗透 性很低的粘土可以作为填埋场的衬层材料。 • 满足下列条件的粘土适宜作为衬层材料
阻止入渗水进入填埋废物中，防止 LFG逸出填埋场，要求渗透系数为 ≤10-7cm/s，坡度一般≥2%
控制LFG，将其导入收集设施，同 时起到支撑上述各层的作用
Leabharlann Baidu
– 液限在25~30%，塑限10~15%；（液限-黏质土流动状态与 可塑状态间的界限含水率，塑限-黏质土可塑状态与半固体 状态间的界限含水率） 。 – 小于0.074mm的颗粒占40~50%； – 粒径小于0.002mm的粘土含量在18~25%。
– 人工改性防渗材料
• 主要是在当填埋场附近没有合适的粘土资源或粘土 的性能达不到防渗要求时，将亚粘土、亚砂土等进 行人工改性。
三、防渗结构
• 水平防渗系统 – 按其结构可分为单层衬里系统、单复合衬里 系统、双层衬里系统和双复合衬里系统
• 单层防渗结构 – 从上到下依次为：渗滤液收集导排系统、防渗 层（含防渗材料及保护材料）、基础层、地下 水收集导排系统。 – 单层防渗结构的设计结构
• • • • HDPE膜＋压实土壤复合防渗结构 HDPE膜＋GCL复合防渗结构 HDPE膜单层防渗结构 压实土壤单层防渗结构
• 人工合成有机防渗材料
– 主要有塑料卷材、橡胶、沥青涂层等，常称为 柔性膜。常用的柔性膜有HDPE（高密度聚乙 烯）、LDPE等（详见教材表8-2），应用最普 遍的是HDPE膜 – 柔性膜有极低的渗透系数，通常可达10-11cm/s
– 土工布
• 一种非织造土工用织物，称为土工布或无纺布。根 据粘合方式分为：热粘合、化学粘合和机械粘合 • 作用：保护土工膜
– HDPE膜+压实土壤 的复合防渗结构
• 1）HDPE膜上应采用 非织造土工布作为保 护层，规格不小于 600g/m2； • 2）HDPE膜的厚度不 小于1.5mm； • 3）压实土壤渗透系 数不得大于1×109m/s，厚度不得小于 750mm。
– HDPE膜+GCL复合防渗 结构
• HDPE膜上应采用非织造土 工布作为保护层，规格不小 于600g/m2； • HDPE膜的厚度不小于 1.5mm； • GCL的渗透系数不得大于 1.5×10-11m/s，规格不得 小于4800g/ m2； • GCL下应采用一定厚度的 压实土壤作为保护层，压实 土壤渗透系数不得大于 1×10-7m/s。
• 垂直防渗系统在山谷型填埋场中应用较多 • 常见垂直防渗工程： 土层改性法防渗墙、打入法 防渗墙和工程开挖法防渗墙等
终场防渗系统
– 是指当填埋场的填埋容量使用完、运行终止后 ，对整个填埋场进行的最终覆盖，故又称终场 覆盖系统。其主要功能是：削减渗滤液的产生 量，控制填埋场气体从填埋场上部无序释放， 避免废物的扩散，抑制病原菌的繁殖以及提供 一个可供景观美化和填埋土地再利用的表面等