危险废物安全填埋场防渗工程技术研究

危险废物安全填埋场防渗工程技术研究刘西茹（深圳市危险废物处理站有限公司广东深圳518049）

摘要：安全填埋场是目前用于危险废物和工业废弃物的安全处置，为防止产生二次污染，须有达标防渗层。本文对填埋场防渗工程的材料、组成结构、施工技术进行了分析，总结了防渗工程的几点要素。

关键词：安全填埋场;防渗材料;组成结构;施工技术

前言：

国家环保总局、国家经贸委、国家科技部联合发布的《危险废物污染防治技术政策》规定，各种危险废物需妥善贮存和实施无害化处理。

安全填埋场是固体废物处理的重要方法之一，但其渗漏污染危害巨大，不仅使土壤盐碱化、毒化，也会污染地下水，并最终进入人类的食物链。可靠安全的防渗工程是杜绝填埋场重复污染的有效屏障。

一、危险废物填埋场防渗工程及防渗材料的概述

安全填埋场的防渗系统通常由基础层、四壁防渗衬层和表面密封系统构成，有的还需在周围建设垂直密封系统。填埋场防渗层设置应考虑填埋场的安全性、土壤施工条件及成本等相关因素。根据我国《危险废物安全填埋污染控制标准》（GB18598－2001）的要求，防渗层系统可分为天然材料衬层、复合防渗层（即粘土层上覆人工材料防渗层）、或双防渗层。

防渗层的防渗材料有粘土、防渗膜、钢筋混凝土、无纺布等多种，选择粘土、膨润土（GCL）和防渗膜（通常为高密度聚乙烯HDPE）作为防渗层是目前国际上较为通用的一种形式，它具有适用性好、防渗性能强和技术成熟等优点。其中影响粘土层防渗性能的主要因素有：塑性指数、阿太堡限度、粒径大小、密实度、粘土矿物学和变细特性等，参照国外危险废物安全填埋的有关技术要求及我国有关行业标准，对粘土层透水系数的要求为不大于1X10-7cm/s[1],厚度大于0.5m.对人工材料的要求除具有渗透率小外，还应具有足够的强度和抗蚀性。人工防渗材料的合成材料一般都由自然或高分子聚合物组成，主要包括：聚氯乙烯（PVC）、高密度聚乙烯（HDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）、氯化聚乙烯（CPE）、氯化硫酸聚乙烯（CSPE）、合成橡胶、乙烯丙烯丁烯单体（EPDM）等，从综合性能上比较，高密度聚乙烯（HDPE）防渗膜是最适合用于危险废物安全填埋场防渗层的材质，国外填埋场人工防渗材料大部分采用HDPE。HDPE防渗膜对大部分化学品有良好的抵抗力，渗透系数小（10-13cm/s），强度高，易焊接，在低温下有良好的工作性能，不易老化，使用寿命长。

二、危险废物填埋场防渗工程结构介绍

安全填埋场的防渗结构较成熟的工艺通常采用双防渗层系统，实践证明该系统安全可靠，防渗效果高于我国《危险废物安全填埋污染控制标准》（GB18598－2001）第6.5项的要求。

1、场底双层防渗系统的结构组成

场底由上至下依次为：300g/m2无纺布；300mm碎石渗滤液收集层；700g/m2无纺布保护层；2mmHDPE防渗膜；300g/m2无纺布保护层；5.0mmHDPE土工网格排水层；300g/m2无纺布保护层；2mmHDPE防渗膜G；CL(6mm)膨润土土工复合物；500mm压实粘土。

2、填埋场边坡双层防渗系统的结构组成

由上至下依次为：200mm袋装砂土层；700g/m2无纺布保护层；2mmHDPE防渗膜；300g/m2

无纺布保护层；5.0mmHDPE土工网格排水层；300g/m2无纺布保护层；2mmHDPE防渗膜；GCL(6mm)膨润土土工复合物。

以上方案在辅助防渗层HDPE防渗膜下加膨润土工复合物层。膨润土工复合物层抗渗系

数可为10-9cm/s[2]，比抗渗系数为10-7cm/s的粘土抗渗能力高两个数量级。另外膨润土工复合物层的遇水膨胀，膨胀功能至少达15倍，可有效阻止辅助防渗层由于可能穿孔而产生渗漏。这样，辅助防渗层由单层变成双层，形成辅助防渗层的复合功能，增加了安全性。在膨润土工复合物层下，再设一层500mm压实粘土层，其最大渗透系数为1x10-7cm/s。压实粘土层的优点是不易在施工中穿孔受损；即使有微渗，因压实粘土层的防渗效果，微渗通过的时间也就长得多。压实粘土层的下面还应另行设有地下水排水系统。该系统能降低地下水水位，有效防止地下水位上涨而出现破坏防渗结构基础等现象。

3、填埋场封场系统的结构组成

根据我国《危险废物安全填埋污染控制标准》（GB18598－2001）第9项的要求，并参照

目前国内外危险废物安全填埋场的封场设计经验，封场层的结构由上向下可依次为：300mm植被层（使用耕植土）；700mm 植被保护层；300g/m2土工无纺布；300mm碎石疏水层；700g/m2土工无纺布；1mmHDPE防渗膜；GCL(6mm)膨润土土工复合物。填埋场封场后，通过地表水的排水系统合理的将地表水导出场外，并应尽快恢复地表植被。

4、渗滤液收集和导出系统

填埋场场底的渗滤液收集系统由疏水层加导水管组成。场底疏水层采用300mm厚的碎石，以大于2％的坡度排出填埋场。根据我国《危险废物安全填埋污染控制标准》（GB18598－2001）第6.9项的要求，疏水层的透水系数应不小于0.1cm/s。为了提高渗滤液的收集效率，在场底还应铺设DN250mmHDPE有孔管作为渗滤液导水主管，坡度大于2％，主管两侧每隔一定距离再布设渗滤液导水支管，填埋场边坡上的疏水层由袋装砂土组成。渗滤液的导出系统可在边坡上斜靠两根DN400mmHDPE提升管，从渗滤液收集池伸至边坡顶部，管内放置没顶式水泵，设自控装置，边坡顶部设渗滤液收集罐。填埋场的渗滤液通过疏水层进入导水管，从导水管流入填埋场底部的渗滤液收集池，经提升管抽入渗滤液收集罐内。

三、危险废物填埋场防渗工程施工技术要求和要点

1.基础土层施工

就近获取性能及含水率符合要求的粘土，分层铺土、分层碾压，每层铺土压实后的厚度不得大于25cm，场底压实度≥94%，边坡压实度≥90%。每层提供压实度检查报告。后一层粘土回填

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