3.2.4填埋場主要機械設備
垃圾填埋場的主要設備有壓實機、推土機、裝載機、地磅、挖掘機、運輸卡車等。
3.2.5防滲工程(水平防滲及垂直防滲)
根據填埋場防滲設施 (或材料) 鋪設方向的不同,可將填埋場防滲分為垂直防滲和水平防滲,根據所用防滲材料的來源不同又可將水平防滲進一步分為自然防滲和人工防滲兩種。
3.2.5.1 水平防滲
技術方法:
防滲是衛生填埋處理技術的主要標志,它能防止垃圾在填埋過程中產生的滲濾液、填埋氣體對填埋場的水體和土壤污染,減少滲濾液的產生量,并為以后對填埋氣體有序、可控制地手機和利用創造空間。防滲的技術關鍵是防滲層的構造,其結構形式直接決定了防滲效果和工程建設投資。
水平防滲層的構造形式,經歷了初的不加限制到早期的粘土單層設計,直至進氣的柔性膜與粘土復合層的發展歷程。用于填埋場防滲層的天然材料主要有粘土、亞粘土、膨潤土,人工合成材料主要有聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(
HDPE),條狀低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(VLDPE)、氯化聚乙烯(CPE)和氯磺化聚乙烯(CSPE)。
高密度聚乙烯(HDPE)膜作為一種高分子合成材料,有其抗拉性好、抗腐蝕性強、抗老化性能高等優良的物性、化學性能,使用壽命50年以上。比如防滲功能比好的壓實粘土高107 倍(壓實粘土的滲透系數級數為10-7 級,而HDPE防膜的滲透系數級數為10-14 級);其斷裂延伸率高達600%以上,完全滿足垃圾填埋運行過程中由蠕變運動所產生的變形;其它有利于施工、填埋運行。
根據地質勘查情況,為達到既保證安全又經濟可行的目的,本設計作出三種防滲方案進行技術經濟比較,以便確定合適的防滲結構體系。
方案一:單層HDPE膜+粘土復合襯墊
1)豎向結構 其豎向結構構造自上而下
單層膜+粘土復合墊
2)工程造價:HDPE膜選用進口產品,土工網格、
土工布選用國內產品,其余按當地市場價格,單位工程造價大概為142.5元/m3。
方案二:雙層HDPE膜復合防滲襯墊
1)豎向結構 其豎向結構構造自上而下:
雙層膜+粘土復合墊
2)工程造價:HDPE膜選用進口產品,土工網格、土工布選用國內產品,其余按當地市場價格,單位工程造價大概為173.1元/m3。
方案三:單層HDPE+膨潤土復合防滲襯墊
1)豎向結構 其豎向結構構造自上而下分別如圖所示:
單層膜+膨潤土復合墊
2)工程造價:HDPE膜、含膨潤土交織土工布選用進口產品,土工布選用國內產品,其余按當地市場價格,單位工程造價大概為166.1元/m3。
各方案技術經濟對比
1)對方案一的評價
A)次方案是三個方案中較經濟的一個方案
B)適用性:若在填埋作業是,第一層所填垃圾很有尖銳物或在填埋過程中壓實機械操作不當,使單層膜被刺穿,則防滲系統基本失效,造成水體污染。故本方案對填埋作業是的技術要求較高,且發生膜刺穿時造成的危害較大。
2)對方案二的評價
A)次方案造價較貴,并要求較高的監管水平
B)適用性:雙層膜具有雙保險的作用。若第一層被刺穿,還有下層膜及土工布可阻擋滲濾液進一步向下滲透,因此可將經過上層膜孔洞的滲漏量減至少,從而可大大減少通過防滲襯墊的滲漏量。
3)對方案三的評價
A)次方案造價在三個方案中相對經濟
B)適用性:單層膜+膨潤土的復合防滲襯墊為經濟實用。既可解決單層摸的穿刺問題,又可減少造價,不僅防滲效果良好,可靠性、耐久性也好,且施工方便,膨潤土能夠對局部滲漏點起到補漏的作用。
因此,本設計采用方案三的方案。
施工工藝:
(1)特點和要求
HDPE膜是高密度聚乙烯合成材料,具有較強的延展性和良好的防滲性能,但遇尖銳物易破裂。因此,HDPE膜的墊層、鋪襯、覆蓋及其他相關作業等在施工過程中均應十分嚴格地加以保護,這是保證垃圾填埋場防滲系統質量的關鍵。
(2)坡面可分為土質坡面和石質坡面,根據設計規定,坡面放破系數不得德育1:1.25。土質坡面經機械開挖后,用人工整平夯實,徹底清除樹根、礫石等尖銳雜物,然后鋪墊一層土工布(400g/m2)、鋪襯HDPE膜,再在膜上鋪墊一層土工布;石質坡面應與周圍土質坡面厚度一致,經修鑿的石質坡面上用水泥砂漿抹平,然后鋪襯HDPE膜,上覆一層土工布。
溝谷一般由數條支溝和1條主干溝組成。支溝上設滲濾液收集溝(下設地下水收集盲溝)和魚刺狀滲濾液收集支溝;主干溝上設匯集滲濾液收集溝的滲濾液主盲溝(下設地下水主干溝)。
場底為垃圾堆填區,場底基礎為土方層填筑,機械碾壓平整。場底土層(30cm厚)應由人工徹底清除樹根、石塊等雜物,然后鋪筑40cm粗砂層,粗砂層中不得含有粒徑>2.5cm的角礫或其他尖銳物。在粗砂層表面鋪墊一層土工布,然后鋪襯HDPE膜,上覆50cm過篩的優質粘土保護層,再鋪筑40cm粗砂過濾層,才能用于垃圾堆填。
(3)在坡面進行HDPE膜鋪襯時,坡面上端應進行錨固,錨固采用錨固溝法,即在坡面上端距破口100cm處開挖寬、深各100cm的矩形溝槽,將HDPE膜和下層土工布沿溝槽底部及邊緣鋪設,然后用粘土分層回填夯實。石質坡面的錨固方法與土質基本相同,但錨固溝的尺寸可適當縮小,溝內采用低強度等級素混凝土回填。
HDPE膜的拼接接口采用專用機械熔焊,局部破損也可采用焊接法修補。由于HDPE膜是進口產品,鋪襯和焊接施工時應有專家現場指導。