朱志彬++張峰
摘 要:隨著填埋場投入運營,滲濾液的收集問題成為重中之重。作者通過南方某市垃圾增容工程,總結(jié)本次工程采用工藝,對以后類似工程起啟發(fā)作用。
關(guān)鍵詞:垃圾堆體穩(wěn)定性分析;垃圾堆體浸潤線;垃圾堆體滲濾液收集
1 工程概況
選取我國南方某城市二期增容為介紹對象。由于該市垃圾填埋形成缺口,本工程在原有一期山谷型垃圾填埋場的基礎(chǔ)之上緊急進(jìn)行垃圾增容。原有基礎(chǔ)上未做防滲工作。經(jīng)過防滑處理后,邊拋填垃圾邊做排滲設(shè)施。填埋方式采用垃圾運輸車輛采用的由高處直接自然拋填,未進(jìn)行垃圾的攤鋪與碾壓工作。本垃圾廠于2008年發(fā)生過由于內(nèi)部破壞產(chǎn)生的垃圾流,也發(fā)生由于滲濾液管堵塞造成滲濾液外泄造成的污染事故。由此可見,垃圾填埋場的穩(wěn)定是決定能否進(jìn)行增容的關(guān)鍵性問題。本增容工程采用陳腐垃圾界面處理、新(續(xù))建排滲井、滲濾液環(huán)場盲溝、新建續(xù)建垃圾排滲墻、新建排滲盲溝等措施確保垃圾堆體穩(wěn)定。
現(xiàn)有垃圾填埋場的擴(kuò)建,關(guān)鍵問題的垃圾堆體邊坡的穩(wěn)定。垃圾堆體邊坡的運用條件根據(jù)工況、作用力出現(xiàn)的概率和持續(xù)時間,分為正常運用條件、非常運用條件。作者介紹如下幾點,為判斷垃圾是否穩(wěn)定的依據(jù):
1.1 浸潤線。浸潤線為判斷垃圾堆場是否穩(wěn)定的決定性因素。業(yè)主委托測量單位對垃圾堆場浸潤線標(biāo)高進(jìn)行測量,評估垃圾堆體是否穩(wěn)定。根據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋場巖土工程技術(shù)規(guī)范(CJJ 176-2012)》,對于不同的垃圾強度、邊坡高度及邊坡坡度,計算獲得的警戒水位并不相同?;谔盥駡鲆延械氖Х€(wěn)教訓(xùn)和理論分析成果,控制好填埋場滲瀝液水位能有效防止填埋場的失穩(wěn)事故。一旦垃圾堆體主水位超過警戒水位,垃圾堆體失穩(wěn)概率顯著增大??刂评洋w警戒水位在垃圾堆體總深的0.6以內(nèi)。垃圾中的浸潤線由于垃圾中氣體產(chǎn)出易形成泡沫,使測量產(chǎn)生誤差,往往不能表示出堆體內(nèi)真正的含水率。
1.2 垃圾持水率。現(xiàn)階段對于垃圾持水率的檢測手段采用壓力板法測試,以基質(zhì)吸力10kPa對應(yīng)的含水率作為田間持水率。
1.3 填埋場各材料強度參數(shù)取值。根據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋處理技術(shù)規(guī)范(GB50869-2013)》,攤鋪作業(yè)方式有由上往下、由下往是哪個、平推三種,由下往上攤鋪比由上往下攤鋪壓實效果好,因此宜選用從作業(yè)單元的邊坡底部向頂部的方式進(jìn)行攤鋪,每層垃圾攤鋪厚度以0.4m~0.6m為宜。不同時期填埋垃圾本身可能存在差異,即使是同一組垃圾由于有機質(zhì)講解作用,填埋場內(nèi)垃圾體存在比較明顯的分層性,不同填埋深度的垃圾在降解程度、強度參數(shù)等方面均存在差異。根據(jù)現(xiàn)場取回垃圾式樣的室內(nèi)實驗結(jié)果,填埋場內(nèi)各材料強度隨著材料、飽和容重、濕容重、凝聚力、內(nèi)摩擦角不同而不同。
2 解決方法
2.1 陳腐垃圾包封的施工。本工程在已封場的一期垃圾填埋場上,進(jìn)行增容工程??紤]到垃圾的摩擦角約30度,具有一定的不確定性,故在原有一期垃圾的基礎(chǔ)之上進(jìn)行處理。采用塑料排水網(wǎng)隔離過濾措施,為防止在陳腐垃圾處堆積垃圾后形成滑動面,本堆場增設(shè)防滑槽防滑的措施。在原堆場630標(biāo)高至645標(biāo)高陳腐垃圾面上平行壩軸方向挖4條頂寬3m、底寬1m、深1m的梯形防滑溝,四條溝間距30m左右,再在其上鋪設(shè)防水層。排水頂部鋪設(shè)一定數(shù)量的大鵝卵石,形成大卵石籠,使排水層表面粗糙后仔細(xì)開挖防滑槽。
2.2 縱橫排滲盲溝網(wǎng)。本設(shè)計要求縱橫排滲盲溝的水平位置要與已竣工驗收的下層盲溝在同一水平位置。設(shè)計采用HDPE管dn200mm替代原陶罐,吊裝方便、易銜接。盲溝的垂直定位是以花管中心計算,管網(wǎng)標(biāo)高按圖施工,每層管網(wǎng)間距10m。最終以i=2%坡度坡向排出管,鏈接至原有的兩條滲濾液導(dǎo)出管。土工格柵圍繞盲溝周長5.5m,格柵幅寬4m,一幅半寬6m。土工布長度沿順溝鋪設(shè),有兩個搭接縫。同時確保垃圾沉降后仍能排水。
2.3 垃圾排水墻。本工程有兩條排水墻,一條在原有640標(biāo)高除將一期原有的上部垃圾清除掉,按照設(shè)計標(biāo)高續(xù)建。2#排滲墻建在第4橫排第三層標(biāo)高644m盲溝,其上垃圾清除干凈,鋪設(shè)土工格柵,內(nèi)部充填d=50~150mm卵石??傇O(shè)計概念為垃圾排滲埠,同垃圾一起上升,該卵石包由40×40土工格柵包裹卵石構(gòu)成。
2.4 垃圾籠。土工格柵垃圾籠在原有垃圾籠的基礎(chǔ)之上繼續(xù)修建,間隔1m設(shè)一層。垃圾籠長度300m、格柵寬4m、格柵長75~100m。格柵長度沿溝長布置,搭接寬度0.3~0.5m、用搭扣連接。制作為垃圾壩,防止堆體邊坡局部塌方及垃圾滑坡、垃圾流。
2.5 垃圾修坡。垃圾包坡腳外地面線低于630部分揭開雨膜后回填至630標(biāo)高后再鋪好防雨膜。已竣工的應(yīng)急增容項目中的垃圾籠和排滲墻,沒有達(dá)到設(shè)計標(biāo)高,兩端標(biāo)高相差近10m。因此,從本次垃圾過渡期工程的開工仍要從標(biāo)高630m反壓平臺開始,當(dāng)續(xù)建垃圾包和1#排滲墻達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后、以1:3坡比進(jìn)行填埋垃圾作業(yè)。達(dá)到標(biāo)高640m平臺,立即修坡和覆蓋防雨截洪溝。
2.6 卵石排滲井及檢測井。原一期壩體有卵石排滲井,本設(shè)計在原有基礎(chǔ)上,增高卵石排滲井。外側(cè)40×40土工格柵、內(nèi)側(cè)200~400卵石層、最內(nèi)側(cè)直徑12mm鋼筋支撐。本工程共有4口排滲井,均布于垃圾堆體630~640低處,貯存滲濾液。檢測井,設(shè)兩排10口井,每口井約深20m。由于垃圾并未達(dá)到指定深度,檢測井在垃圾坡度到達(dá)670后布設(shè)。分別在630、640至670間隔10m布設(shè),平行壩體40m間距。HDPE井管采用dn=110mm×10.6mm(PE100)花管,進(jìn)水孔直徑15mm、每周四個、每0.5m設(shè)一周。進(jìn)水孔為梅花形布置,外包尼龍篩網(wǎng)兩層,篩網(wǎng)孔徑為2m×2m。
2.7 垃圾排滲管。每層排滲網(wǎng)均有兩條排滲管從堆體邊坡引出連入其中的花管之中。排滲墻的底部和中間共有三條排滲花管通過,分別排至指定位置。
2.8 排水盲溝。在640處,做排水盲溝,盲溝采用細(xì)紗網(wǎng)包裹卵石層,在垃圾堆體外做明溝處理。
2.9 進(jìn)場道路。為滿足垃圾進(jìn)場便利,在620標(biāo)高、670標(biāo)高鋪設(shè)混凝土預(yù)制板做臨時進(jìn)場道路。
2.10 HDPE膜覆蓋。垃圾達(dá)到指定填埋高度即進(jìn)行封場,為填埋區(qū)域進(jìn)行HDPE防滲膜覆蓋,減少垃圾在陽光下的裸露面積。垃圾在陽光照射下,溫度升高帶來內(nèi)部氧化分解反應(yīng)加快,不利于垃圾堆體的問題。覆膜減少其與空氣的接觸面積,避免因不規(guī)范填埋、大風(fēng)、雨水造成的二次污染。
3 本方案的效果
3.1 排滲管易堵塞。垃圾多為固體、流體物質(zhì),成分結(jié)構(gòu)復(fù)雜?,F(xiàn)該市未做垃圾分選,隨著垃圾的分解,產(chǎn)生許多細(xì)小顆粒物。細(xì)小顆粒物會隨著滲濾液進(jìn)入排滲管中,造成排滲管的局部堵塞,最終喪失其排水功能。
3.2 滲濾液產(chǎn)生不均勻。隨著垃圾內(nèi)部的生物反應(yīng),產(chǎn)生滲濾液與混合氣體?;旌蠚怏w向上蒸發(fā)帶走其中的滲濾液,垃圾各處的熱量不均勻,溫度較低的垃圾層容易形成滯水層影響垃圾堆體的穩(wěn)定與滲濾液的收集。
3.3 填埋內(nèi)容為規(guī)劃。填埋場未按規(guī)劃填埋垃圾,640防滲墻附近的垃圾為陳腐垃圾淤泥,自身經(jīng)過一段時間的降解。垃圾體內(nèi)的小顆粒很容易堵塞排滲孔,造成滲濾液排滲難的問題。
3.4 滲瀝液水位監(jiān)測不準(zhǔn)確?,F(xiàn)階段對于垃圾堆體的計算,還沒有一個成熟的系統(tǒng)。對于滲濾液的檢測等,由于堆體的特殊性質(zhì),垃圾堆體穩(wěn)定存在誤差。通過垂直排滲墻起擋土墻作用,防止垃圾滑坡。
4 結(jié)束語
采取縱橫排滲盲溝網(wǎng),可有效收集垃圾滲瀝液;垃圾排水墻防止垃圾滑坡、導(dǎo)排滲濾液;垃圾籠亦防止垃圾滑坡。采取有效措施,在原有垃圾填埋場有效增加填埋容積。
參考文獻(xiàn)
[1]生活垃圾衛(wèi)生填埋場巖土工程技術(shù)規(guī)范(CJJ 176-2012)[S].
[2]生活垃圾衛(wèi)生填埋處理技術(shù)規(guī)范(GB50869-2013)[S].