滲濾液收排系統
滲濾液收集系統的主要功能是將填埋庫區內產生的滲濾液收集起來,并通過調節池輸送至滲濾液處理系統進行處理,同時向填埋堆體供給空氣,以利于污泥的穩定化。為了避免因液位升高、水頭變大而增加對庫區地下水的污染,美國要求該系統應保證使襯墊或場底以上滲濾液的水頭不超過30cm。設計的收集導出系統層要求能夠迅速地將滲濾液從垃圾體中排出,這一點十分重要,其原因是:(1)污泥長時間淹沒在水中,其有害物質浸潤出來,從而增加了滲濾液凈化處理的難度;(2)壅水會對下部水平襯墊層增加荷載,有使水平防滲系統因超負荷而受到破壞的危險。
滲濾液收集系統通常由導流層、收集溝、多孔收集管、集水池、提升多孔管、潛水泵和調節池等組成,如果滲濾液收集管直接穿過垃圾主壩接入調節池,則集水池、提升多孔管和潛水泵可省略。按照《城市生活垃圾衛生填埋處理工程項目建設標準》的要求,所有這些組成部分要按填埋場多年逐月平均降雨量(一般為20年)產生的滲濾液產出量設計,并保證該套系統能在初始運行期較大流量和長期水流作用的情況下運轉而功能不受到損壞。典型的滲濾液導排系統斷面及其和水平襯墊系統、地下水導排系統的相對關系見下圖。
1、導流層
為了防止滲濾液在填埋庫區場底積蓄,填埋場底應形成一系列坡度的階地,填埋場底的輪廓邊界必須能使重力水流始終流向垃圾主壩前的最低點。如果設計不合理,出現低洼反坡、場底下沉或施工質量得不到有效控制和保證等現象,滲濾液將一直滯留在水平襯墊層的低洼處,并逐漸滲出,對周圍環境產生影響。導流層的目的就是將全場的滲濾液順利地導入收集溝內的滲濾液收集管內(包括主管和支管)。
在導流層工程建設之前,需要對填埋庫區范圍內進行場底的清理。在導流層鋪設的范圍內將植被清除,并按照設計好的縱橫坡度進行平整,根據《城市生活垃圾衛生填埋處理工程項目建設標準》的要求,滲濾液在垂直方向上進入導流層的最小底面坡降應不小于2%,以利于滲濾液的排放和防止在水平襯墊層上的積蓄。在場底清基的時候因為對表面土地擾動而需要對場地進行機械或人工壓實,特別是已經開挖了滲濾液收集溝的位置,通常要求壓實度要達到85%以上。如果在清基時遇到了淤泥區等不良地質情況,需要根據現場的實際情況(淤泥區深度、范圍大小等)進行基礎處理,如果土方量不大的情況下可直接采取換土的方式解決。
導流層鋪設在經過清理后的場基上,厚度不小于300mm,由粒徑40~60mm的卵石鋪設而成,在卵石來源困難的地區,可考慮用碎石代替,但碎石因表面較粗糙,易使滲濾液中的細顆粒物沉積下來,長時間情況下有可能堵塞碎石之間的空隙,對滲濾液的下滲有不利影響。
2、收集溝和多孔收集管
收集溝設置于導流層的最低標高處,并貫穿整個場底,斷面通常采用等腰梯形或菱形,鋪設于場底中軸線上的為主溝,在主溝上依間距30~50m設置支溝,支溝與主溝的夾角宜采用15的倍數(通常采用60),以利于將來滲濾液收集管的彎頭加工與安裝,同時在設計時應當盡量把收集管道設置成直管段,中間不要出現反彎折點。收集溝中填充卵石或碎石,粒徑按照上大下小形成反濾,一般上部卵石粒徑采用40~60mm,下部采用25~40mm。
多孔收集管按照埋設位置分為主管和支管,分別埋設在收集主溝和支溝中,管道需要進行水力和靜力作用測定或計算以確定管徑和材質,其公稱直徑應不小于100mm,最小坡度應不小于2%。選擇材質時,考慮到垃圾滲濾液有可能對混凝土產生的侵蝕作用,通常采用高密度聚乙烯(HDPE),預先制孔,孔徑通常為15~20mm,孔距50~100mm,開孔率2~5%左右,為了使垃圾體內的滲濾液水頭盡可能低,管道安裝時要使開孔的管道部分朝下,但孔口不能靠近起拱線,否則會降低管身的縱向剛度和強度。典型的滲濾液多孔收集管斷面見下圖。
滲濾液收集系統的各個部分都必須具備足夠的強度和剛度來支承其上方的垃圾體荷載、后期終場覆蓋物荷載以及來自于填埋作業設備的荷載,其中最容易受到擠壓損壞的是多孔收集管,收集管可能因荷載過大,導致翹曲失穩而無法使用,為了防止發生破壞,第一次鋪放垃圾時,不允許在集水管位置上面直接停放機械設備。
滲濾液收集系統中的收集管部分不僅指場底水平鋪設的部分,同時還包括收集管的垂直收集部分。
在填埋區按一定間距設立貫穿垃圾體的垂直立管,管底部通入導流層或通過短橫管與水平收集管相接,以形成垂直-水平立體收集系統,通常這種立管同時也用于導出填埋氣體,稱為排滲導氣管。管材采用高密度聚乙烯穿孔花管,在外圍利用土工網格形成套管,并在套管上與多孔管之間填入建筑垃圾、卵石或碎石濾料,隨著垃圾層的升高,這種設施也逐級加高,直至最終封場高度,底部的垂直多孔管與導流層中的滲濾液收集管網相通,這樣垃圾堆體中的滲濾液可通過濾料和垂直多孔管流入底部的排滲管網,提高了整個填埋場的排污能力。排滲導氣管的間距要考慮不影響填埋作業和有效導氣半徑的要求,一般按50m間距梅花形交錯布置。排滲導氣管隨著垃圾層的增加而逐段增高,導氣管下部要求設立穩定基礎。典型的排滲導氣管斷面見下圖。(藍白藍網)
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