顏清壤

（廈門百澎環(huán)保科技有限公司，福建 廈門 361000）

隨著生活垃圾的不斷增多，一旦處置不當(dāng)，不但會對生態(tài)環(huán)境造成不良的后果，而且對人體也會造成一定的危害。生活垃圾填埋是目前國內(nèi)較為流行的一種處置固體廢棄物的途徑。本設(shè)計提出高邊坡的垃圾填埋場設(shè)計方案，其設(shè)計內(nèi)容有：填埋場地規(guī)劃（選址、填埋工藝、總圖布置等）、垃圾收集和轉(zhuǎn)運、滲漏、滲濾液收集和排水、埋氣、封閉、綠化、道路等附屬項目。

1 垃圾處理現(xiàn)狀以及填埋場擴容設(shè)計的必要性

1.1 現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)查，垃圾處理設(shè)施主要集中在郊外，由于實行垃圾分類較晚、居民環(huán)境保護意識低，導(dǎo)致垃圾處置工作相對落后，需要進一步改善與提高。

目前垃圾的處置，提倡分類、資源化、減量化、無害化等。垃圾分類回收是為了提高垃圾的回收效率。在推進城市垃圾分類過程中，存在的問題有：居民環(huán)保意識不強，隨意丟棄、隨意分類；垃圾分類收集設(shè)施不完善，垃圾分類指導(dǎo)不到位；分類運輸設(shè)備不完善，已經(jīng)分類收集的廢物再次混裝；缺少分類處理的基本機構(gòu)；缺少廢舊物品的優(yōu)惠政策等[1-2]。垃圾填埋場是我國目前最主要的無害化處置方法，但由于填埋場技術(shù)指標(biāo)與發(fā)達(dá)國家相比，尚有一定的差距，因此，填埋場的設(shè)計存在許多缺陷。

1.2 必要性

隨著城市化進程的加快，城市人口的增多，城區(qū)的規(guī)模也在不斷擴張，同時，由于居民消費結(jié)構(gòu)的變化，城市生活垃圾的數(shù)量也在以10%以上的速度逐年增長。垃圾組成發(fā)生了巨大的變化，其中包括大量的剛性固體廢物，有機廢物，塑料制品，還有對環(huán)境有害的重金屬。最近幾年，農(nóng)村的垃圾處置也逐漸成為群眾關(guān)注的焦點，并將其納入到城市的垃圾填埋體系中，以解決我國農(nóng)村環(huán)境污染日益嚴(yán)重的問題。因此，做好填埋場的設(shè)計工作非常必要。

2 原有垃圾場的處理措施

目前，由于近幾年我國城鎮(zhèn)外來人員增多，造成了城市生活廢棄物大量產(chǎn)生，環(huán)境問題日趨嚴(yán)重。

2.1 做好堆體的整治 減少不安全因素

垃圾填埋場治理的首要目的，是消除舊場地存在的不穩(wěn)定因素與安全隱患。在實際設(shè)計中，首先要確定堆體的穩(wěn)定性極限，找出潛在危險點。在設(shè)計前，必須先進行現(xiàn)場勘察，確定填筑物的粘聚力、內(nèi)摩擦角等力學(xué)參數(shù)，并將其與周圍的環(huán)境因素結(jié)合起來，然后進行數(shù)值模擬，得到其在此環(huán)境下的穩(wěn)定性，進而對其壓實度、坡度等各項指標(biāo)提出相應(yīng)的治理要求，實施相應(yīng)的處理對策[3]。在進行堆體整形工程時，還應(yīng)同時兼顧挖掘和填埋，這樣不僅增加了施工的難度，而且沼氣的外溢會增加項目的風(fēng)險，所以整個填埋場的堆體整修工作盡可能保證堆體的穩(wěn)定性。

2.2 做好現(xiàn)場的封蓋 防止出現(xiàn)封場后的污染

封場覆蓋工程是整個封場項目的核心，按建標(biāo)2010 [146]的施工規(guī)范，“從生活垃圾填埋場封場項目中的規(guī)定，以圍護結(jié)構(gòu)，按照排氣層、防滲層、排水層、植被層的順序排列?！痹?層覆蓋中，封閉式防滲層是在堆積物的頂端，它與底部防滲層的最大區(qū)別是物料的可塑性要求不同。封場后垃圾堆體逐漸趨于穩(wěn)定時，可能會產(chǎn)生非均勻沉降。因此，在選擇封場防滲材料時，通常將LLDPE薄膜作為新場庫底板普遍采用，以替代HDPE薄膜。對2.0 mm粗糙表面的兩種薄膜作比較，LLDPE薄膜的斷裂伸長率為250%，多軸拉伸斷裂應(yīng)變率為30%；而HDPE薄膜的上述兩項指標(biāo)分別為100%和15%。在CJJ112-2007 《生活垃圾填埋場封閉技術(shù)規(guī)范》中，對封場封閉工程中的排水導(dǎo)氣層作出了具體規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)中有兩種可供選用的物料，一種為粗顆粒多孔物料，另一種為土工布。在項目實踐中，卵石、砂礫石等粗顆粒多孔物料的應(yīng)用范圍較廣，除了成本低、施工難度小等優(yōu)點外，也有其自身的選擇基礎(chǔ)[4]。

2.3 做好氣水倒排 減少不安全因素

在封場施工中，“氣”的導(dǎo)排通?？梢杂眉痈叩膶?dǎo)風(fēng)管（石籠）來實現(xiàn)。對于某些未安裝導(dǎo)氣裝置的填埋場，可以在封閉區(qū)的排氣層增加導(dǎo)氣管道。導(dǎo)流管的布置原則可參考相關(guān)規(guī)范。

3 高邊坡的垃圾填埋場擴容設(shè)計和施工技術(shù)

3.1 擴容設(shè)計概述

在擴容建設(shè)期間，原有的填埋場可保持使用狀態(tài)，以降低環(huán)境污染，便于擴建施工。比如，對舊填埋場進行擴容時，應(yīng)當(dāng)從原來的垃圾壩開始，向上游100米處，用泥土覆蓋，形成一個下坡，方便施工和對環(huán)境的清潔，而在另一頭，則不覆蓋，繼續(xù)進行生活垃圾的填埋處理。

3.2 做好原有邊坡的處理

首先，在針對原有未擴容的邊坡進行處理時，應(yīng)針對舊邊坡進行加寬加高的設(shè)計，保持原有垃圾填埋場攔截壩下游6 m左右表層達(dá)到易擴容狀態(tài)，可選擇采用良好的粘土筑壩，將新舊壩體共同加高3 m，以分層筑到原有壩體高度[5]。其次，在滲瀝液封堵中，對舊填埋場的滲瀝液進行臨時封閉；采用滲濾液導(dǎo)流，在舊填埋場壩體內(nèi)挖一個集水池，將地表水和污水引入集水池，并安裝導(dǎo)流管，將其引入污水處理廠。

3.3 錨固平臺的設(shè)計分析

一般確定大壩坡度在1：2左右，下游也可以采用相同的坡度。在填埋場的邊坡上，按要求設(shè)置一層土工膜錨固平臺。在填埋場的一邊，由于有防滲層，可以起到壓實保護的作用；長期裸露的壩面要進行防滲處理，視其重要性可選用植草、干砌石、預(yù)制板等，以防止壩體物料流失。比如可以沿著設(shè)計輪廓線，用挖掘機挖出地表土，用分層爆破法進行巖石開挖。必須保證邊坡處不存在松散體，清除直徑大于30毫米的小石塊和其它雜質(zhì)。在有棱角的巖石裸露區(qū)域，將巖石區(qū)用噴射混凝土進行基本平整，然后用M5水泥砂漿進行表面處理，其最薄處不得少于30毫米。

3.4 溝床基層的施工分析

根據(jù)設(shè)計標(biāo)高放線，在清表后，將剩余的土方全部開挖并運出，并將淤泥等劣質(zhì)的基土清理干凈，確?；A(chǔ)土承載力特性值超過150 kPa，再分層回填，壓實，其壓實密實度不低于90%。

3.5 新垃圾站的攔截壩施工分析

按照設(shè)計要求，新垃圾站攔截壩的壩體外側(cè)采用片石漿料，內(nèi)斜坡采用防滲體系。在壩頂設(shè)一排帷幕，鉆孔機械鉆孔，鉆孔進入基巖表面，鉆孔時對巖層、巖性、孔隙等進行詳細(xì)記錄[6]。在檢查孔狀態(tài)良好后，將1.0米深的0.5∶1的純水泥漿注入孔中，完成養(yǎng)護后，用小孔鉆孔并將套管拔出，后續(xù)可采用分段壓注和加注稠漿封孔的方式進行注漿。

3.6 防滲系統(tǒng)的銜接施工分析

為了達(dá)到以上目標(biāo)，需要對生活垃圾進行科學(xué)、合理的防滲系統(tǒng)設(shè)計，而防滲工程是垃圾填埋場能否達(dá)到目標(biāo)的關(guān)鍵。根據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)程和多個方案的比較，確定填埋場為水平防滲、復(fù)合襯砌的防滲體系。為此，在防滲系統(tǒng)的銜接施工中，可采用HDPE膜和GCL的復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)；GCL作為一種土工合成材料，施工較壓實土壤容易，且節(jié)省填埋庫容，由于具有遇水膨脹的特性和一定的防水性能，并且在HDPE膜破損后，也能起到輔助的防滲作用。但GCL屬于片狀材料，其下應(yīng)有壓實的土壤作為保護層。

3.7 滲濾液導(dǎo)排施工分析

根據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)范，應(yīng)在填埋場的底端設(shè)滲瀝液導(dǎo)流裝置，將滲瀝液排出，并在基坑的橫向滲濾層上方布設(shè)導(dǎo)流層，由導(dǎo)流層、支排滲槽、滲瀝液收集槽和自動排液泵群等。該工程的滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)由橫向收集導(dǎo)排系統(tǒng)、垂直收集導(dǎo)排系統(tǒng)和滲濾液收集系統(tǒng)組成。其一，在滲濾液導(dǎo)排施工中，可在庫底部的水平防滲層上方設(shè)置橫向集流和引導(dǎo)排水體系。為了避免防滲層中的粘土塊對上部砂巖進行阻隔，首先可在基坑底部的防滲粘性土層上加一塊300g/m2的纖土工布。在填埋場防滲層的上端，采用2%斜坡，在中間的滲濾池預(yù)留支干和主干滲濾池，在溝槽中間鋪直徑Φ350、Φ300的 HDPE花管中，溝槽中央用清潔干凈的Φ40～50毫米、Φ15～30毫米、Φ10～20毫米的級配卵石進行分層充填。再在其上鋪一種厚度為300毫米、粒徑為Ф5～50毫米的鵝卵石作為滲透液的導(dǎo)流層。通過滲透液體的導(dǎo)排層及其支干、主干導(dǎo)排水槽內(nèi)Φ350和Φ300的HDPE花管導(dǎo)排，將滲濾液體引至庫中部的滲濾液收集井內(nèi)[7-8]。滲透液體導(dǎo)管（非花導(dǎo)管）通過防水涂層時，必須保證接頭是密封的。采用一條直徑為300 mm的HDPE實壁管道，以2%的斜率將其排放到滲濾液收集井中。

其二，在垂直收集導(dǎo)排系統(tǒng)中，其豎向集流和導(dǎo)流裝置是一種垂直引導(dǎo)式排水裝置，它不僅可以排放垃圾所排放的廢氣，而且還可以將雨水和滲瀝液垂直地導(dǎo)入到導(dǎo)流管道或主干管道中，最后將其排出的滲濾液送入廢水處理裝置，進行再加工。

3.8 填埋氣體導(dǎo)排施工分析

填埋氣體引導(dǎo)和排放由通過設(shè)置在庫區(qū)內(nèi)周圍的石籠井組成，它可直接設(shè)置在庫區(qū)周圍外，在施工中可根據(jù)設(shè)計圖確定石籠中心位置，以石籠中央為中心，1.5米為半徑距離，并在直徑1.5米的范圍內(nèi)，鋪設(shè)直徑為50厘米的準(zhǔn)10毫米至50毫米的沙石，隨后在中央垂直埋設(shè)一根準(zhǔn)直200 HDPE塑料花管，并將其與防滲體系的上部表面10厘米處垂直埋設(shè)。然后將φ6鋼筋編織的石籠網(wǎng)套上，石籠井HDPE花管周圍填筑直徑為90厘米的塊石，在塊石與石籠網(wǎng)之間填筑厚度為30厘米的河卵石（河卵石直徑為5～10厘米）。第一階段導(dǎo)排石籠井的施工高程為2.0米，完成導(dǎo)氣石籠的施工后，應(yīng)隨著堆場的升高而進行后續(xù)施工，每個階段的施工高度都是2.0米。第二階段可處理道路、井、滲瀝液處理、邊坡裂隙排水等工程設(shè)備和結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。該項目交付使用近兩年，沒有出現(xiàn)漏水和其它問題。

4 垃圾填埋場擴容后生態(tài)恢復(fù)規(guī)劃

垃圾填埋場擴容基本實施后，為確保發(fā)揮其生態(tài)恢復(fù)效果。應(yīng)持續(xù)進行生態(tài)修復(fù)。

4.1 填埋氣體對環(huán)境的影響

填埋氣體會加劇溫室效應(yīng)，造成空氣污染：垃圾會產(chǎn)生臭味，并且?guī)в幸欢ǖ亩拘?，對周圍群眾造成身體傷害；填埋場周圍的植物會因為根部周圍的氧氣被沼氣取代，或被沼氣中的微生物吞噬掉，從而導(dǎo)致根系死亡。此外，高濃度的二氧化碳和有害氣體也會對植物生長造成一定的影響。并且，在填埋場附近的地下水中，會混入大量揮發(fā)性有機物。

4.2 垃圾滲濾液對環(huán)境的影響

由于垃圾滲濾液中含有大量的有害物質(zhì)，長期影響著周圍的地表水和地下水的安全。同時，垃圾滲濾液還會影響到周圍的植被。

4.3 環(huán)境惡化的原因

首先，垃圾堆積如山，會消耗大量的土地，當(dāng)垃圾分解時，滲濾液、有害氣體等會滲入土壤，造成環(huán)境污染。其次，廢棄物露天堆放，容易在風(fēng)、水的作用下移動、流失，對土壤造成嚴(yán)重破壞。最后，填埋場的沉降或火災(zāi)，也會導(dǎo)致土壤的惡化。

4.4 恢復(fù)的意義

在進行生態(tài)修復(fù)時，對填埋地進行改造，使其具有新的作用。在進行恢復(fù)時，可以將廢棄的垃圾場作為現(xiàn)有的環(huán)境資源，將廢棄的垃圾重新利用，可以減少重建的成本，節(jié)約更多的資金，利用填埋地來修建人造的風(fēng)景，促進當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境美化。

4.5 恢復(fù)的技術(shù)方案

4.5.1 工程恢復(fù)措施

最基本的方法是對荒地的地形、地貌、土壤等進行修復(fù)，以便于植被的恢復(fù)。方法：①表層土壤覆蓋層；（2）人造物質(zhì)覆蓋結(jié)構(gòu)。

4.5.2 化學(xué)恢復(fù)措施

配合工程措施，對土壤進行改良，達(dá)到適宜作物生長；提高植株的存活率和生長速率。方法：酸化，脫鹽，脫毒，添加營養(yǎng)物質(zhì)。

4.5.3 生物恢復(fù)措施

目的就是讓土地的肥力和生物產(chǎn)量得到恢復(fù)，從而形成穩(wěn)定的植被結(jié)構(gòu)。方法：改良土壤微生物，種植適生植物，引種植物。

4.5.4 恢復(fù)的設(shè)計辦法

為確保封場后的坡體穩(wěn)定，在填埋封場之前，應(yīng)按封場計劃對其進行整形，以達(dá)到坡體穩(wěn)定、封場覆蓋層得鋪設(shè)與封場后園林造景的要求。垃圾堆的開挖采取從上到下的傾斜式分層施工，避免沼氣的聚集和半密閉的空間，避免出現(xiàn)如填埋氣體突然膨脹的現(xiàn)象，并且解決陡峭的山坡上發(fā)生塌方的問題。通過對垃圾進行分層壓縮，可以提高堆體的抗剪切能力，降低堆體的不均勻沉降，從而提高堆體的穩(wěn)定性。

4.5.5 植被栽植計劃

第一個階段：以草坪，觀賞地被，花卉和花灌木為主。利用地表植被，使基地的生態(tài)屬性得以恢復(fù)。第二個階段：對堆體穩(wěn)定性進行觀測，在垃圾穩(wěn)定化后種植大量的喬木、灌木等不同層次的植物。

5 高邊坡的垃圾填埋場擴容前景

從長期來看，即便最先進的填埋技術(shù)，也存在著一定的安全風(fēng)險，所以在對高邊坡的垃圾填埋場擴容時，應(yīng)明確如下幾點：其一，盡量減少填埋量，做好源頭管理，按實際情況對垃圾進行分類，以達(dá)到無害化、減量化、資源化的目的。其二，城市生活垃圾的處置技術(shù)應(yīng)該多樣化、一體化。其三，目前階段，我國應(yīng)該建立符合國情的垃圾填埋場，逐步淘汰垃圾堆放，解決垃圾安全處理的問題。

6 結(jié)語

生活垃圾填埋工作是一項涉及范圍很大、很廣的綜合性工程，該項目既能有效地改善生態(tài)狀況，又能解決目前存在的生活垃圾處置問題，還可帶來明顯的經(jīng)濟效益，是一項值得推廣的清潔工程。