危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的廢物，具有毒性、易燃性、爆炸性、腐蝕性、化學反應性或傳染性。由于危險廢物的管理起步晚，目前我國危險廢物管理法規(guī)、處理技術的研究、處理處置設施的建設等方面都處于低水平階段。

安全填埋是危險廢物集中處置必不可少的手段之一，國內在安全填埋場方面的研究較少。如今國家有關部門對危險廢物的處理極度重視，未來幾年將在全國興建31個危險廢物集中處置工程。因此，在這種背景下，加大安全填埋場設計工作總結和研究力度顯得尤為重要。筆者結合在安全填埋場設計方面的工程實踐，通過大量的資料收集分析和考察調研，就安全填埋場的場址選擇、填埋分區(qū)、場底防滲和滲瀝液收集導排系統(tǒng)進行了系統(tǒng)分析，希望能為我國危險廢物安全填埋的研究和設計提供借鑒和參考。

1、安全填埋場的建設要點

1.1場址選擇

危險廢物填埋場場址的選擇應滿足安全、社會、環(huán)境和政治等要求，其目的在于使危險廢物對人體健康的危害降低到最小，對環(huán)境的影響最小。同時還應滿足處理技術和節(jié)省工程投資的要求。工程實踐證明，做好安全填埋場場址的工程地質調查工作，可以起到事半功倍的作用。

場址選擇工程地質方面應注意的間題：

（l）場址不宜選在地形高程低的地域和低洼匯水處。場地的可利用面積應滿足使用年限內可預測的有害物質填埋量和其它預處理設施的占地，并為長遠發(fā)展規(guī)劃的需要留有余地。（2）場址選擇應在滲透性弱的、具有一定厚度的粘土及砂質粘土地帶，該底層的滲透系數(shù)應小于10-7cm／s，且對有害物質遷移、擴散有一定的阻滯能力。（3）場址應避開滑坡、崩塌、泥石流等不穩(wěn)定地質帶。場址的地基應保證穩(wěn)定、安全，沉降量小，周圍的邊坡應保持穩(wěn)定。（4）場址選擇中，地形因素是最直觀的影響因素，其中地形的坡度、起伏、溝谷的發(fā)育程度，直接關系到施工的難易和建筑投資的大小。另外分水嶺的延伸及泄水面積，也直接關系到地表水及地下水沖蝕、運移、堆積的能力和范圍，對固體廢物填埋后，可否再擴散，污染周邊地區(qū)都起重要作用。（5）水文主要指地表水系發(fā)育情況，如地表水發(fā)育則可能導致水土流失和洪水泛濫，造成場地破壞或淹沒。此外，地表水的發(fā)育程度也直接關系到地下水的發(fā)育情況，如果地表水與地下水存在著水力聯(lián)系，那么填埋場就可能存在污染和擴散問題，就應在場址選擇時特別注意。

此外，安全填埋場場址如果擁有方便的外部交通，可靠的供電電源，充足的供水條件，不僅可以減少安全填埋場輔助工程的投資，加快填埋場的建設進程，讓城市建設有限的資金發(fā)揮最大的社會效益，而且對于提高填埋場的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益將十分有利。

1.2填埋分區(qū)

安全填埋場分區(qū)是指對不相容性廢物分別設置不同填埋區(qū)，每區(qū)之間應設有隔離設施。對于面積過小、難以分區(qū)的填埋場，不相容性廢物可分類用容器盛放后填埋，容器材料與所接觸的物質相互不發(fā)生化學反應。

1.2.1不相容的廢物應分區(qū)填埋

由于危險廢物的種類較多，成分復雜；某些危險廢物之間存在一定程度隱性不相容性，如果不相容的廢物在同區(qū)填埋，容易發(fā)生化學反應，破壞防滲系統(tǒng)，甚至發(fā)生災害性事故。危險廢物進人填埋區(qū)之前，必須弄清危險廢物的種類、形態(tài)、組分、物理化學特性、產生的有害物質濃度�；瘜W性質不相容的危險廢物禁止同區(qū)填埋。如沈陽工業(yè)危險廢物填埋場為避免化學性質不相容的廢物一同填埋，填埋坑內設置了3個填埋區(qū)，區(qū)與區(qū)之間為混凝土隔墻，分別填埋重金屬、酸堿廢物、金屬及有機物。

1.2.2分區(qū)應使每個填埋區(qū)能在盡量短的時間內得到封閉

安全填埋分區(qū)封閉所需的時間短，一方面減少滲瀝液產生量，有效實現(xiàn)清污分流，另一方面減少危險廢物裸露環(huán)境的作業(yè)面，使危險廢物對環(huán)境的影響降到最低。滲瀝液產生量的減少，不僅可以減少滲瀝液處理區(qū)的處理負荷，降低投資，同時可以降低滲瀝液對周邊環(huán)境尤其是對地下水的污染風險，提高填埋場的安全性。

1.2.3分區(qū)的順序應有利于廢物運輸和填埋

安全填埋場的分區(qū)應進行科學論證和綜合比較，分區(qū)的順序、大小、位置都應與整個處理場整體布置協(xié)調一致。分區(qū)的順序有利于廢物的運輸和調度；分區(qū)大小位置應結合場地的地質和地形、滲濾液導排系統(tǒng)的設計、雨污分流的設計、填埋作業(yè)等情況綜合考慮，務必做到安全可靠。

1.3防滲系統(tǒng)

與衛(wèi)生填埋場一樣，安全填埋場也會產生大量滲瀝液，且滲瀝液中含有多種有毒有害物質。因此，為了避免滲瀝液污染土壤和地下水，填埋場必須設計安全的防滲系統(tǒng)。根據(jù)防滲材料及其結構不同，填埋場的防滲系統(tǒng)又有單襯層系統(tǒng)、復合襯層系統(tǒng)、雙襯層系統(tǒng)和多襯層系統(tǒng)�，F(xiàn)代的危險廢物安全填埋場通常都有基礎及四壁襯層排水系統(tǒng)和表面密封系統(tǒng)，必要時還需要在填埋場的周邊建造垂直密封系統(tǒng)，襯層材料多使用豁土和柔性膜（通常為高密度聚乙烯膜HDPE)，此種方案稱之為柔性防滲方案。對于某些特殊情況下的填埋場，也有使用鋼筋混凝土盒子的情況，此種方案稱之為剛性方案。

防滲方案選擇主要取決于場地的工程地質條件和當?shù)氐膶嶋H情況，例如上海危險廢物安全填埋場場址選在朱家橋鎮(zhèn)雨化村，場址的地層條件埋深6m以下有3～4m 厚的淤泥層，水文地質條件地下水位埋深僅為0.4～1.5m，上海的土地資源緊張，地價昂貴，選址困難，經(jīng)對各方案論證后，最終采用剛柔結合防滲方案。目前國內外安全填埋場防滲方案采用較多的是柔性方案，一方面柔性方案的工程造價低，技術成熟；另一方面其工藝技術組合靈活，對場址的地形、地址及水文條件適應性強。柔性方案采用的結構形式主要有單層襯里和雙層襯里防滲結構形式，其斷面形式見圖1和圖2。

采用單層襯里防滲還是雙層襯里防滲一直是國內外專家學者爭論的焦點，采用單層襯里防滲，施工方便、簡單，工程造價低，但對場地的工程地質和水文地質條件要求嚴格，場地的地下水豐水位線與防滲層間應相距2m以上，且防滲層下的粘土層厚度不小于1m，滲透系數(shù)小于10-7cm/s；采用雙層襯里防滲系統(tǒng)，施工復雜，工程造價高，預防污染能力強。國內目前實施的幾個安全填埋場采用較多的是雙層襯里防滲系統(tǒng)。不同的填埋分區(qū)所填埋的危險廢物的種類相異，所產生的滲濾液組分相差較大。從嚴格意義上講，防滲系統(tǒng)的基本作用是防止?jié)B濾液對土壤和地下水的污染，因此，防滲系統(tǒng)結構的設計還與填埋分區(qū)有關，不同組分的滲濾液對防滲結構和防滲材料要求不同。

圖1 單人工襯層示意

圖2 雙人工襯層示意

任何工程有其共性和個性，關于單層或雙層襯里防滲問題要視具體問題而定，主要是根據(jù)滲瀝液的產生量和所含污染物成分與濃度確定，并非必選雙層結構，在條件允許的情況下也可以采用單層防滲系統(tǒng)。選擇襯里系統(tǒng)結構和材料主要是應以材料的防滲、防污染能力為準，還有造價的經(jīng)濟學影響因素，即技術上實用可行，投資上經(jīng)濟合理。

1.4滲瀝液收集導排系統(tǒng)

為了使填埋場盡快穩(wěn)定和降低滲瀝液對防滲系統(tǒng)的破壞，填埋場底部應設置滲瀝液導排系統(tǒng)，以便于場內產生的滲瀝液盡快導出填埋庫區(qū)。根據(jù)防滲層的結構形式不同，滲瀝液導排和收集系統(tǒng)設計不同，單層襯里防滲系統(tǒng)采用與衛(wèi)生填埋場相同原理的滲濾液收集導排系統(tǒng)。雙層防滲系統(tǒng)一般設置兩級收集導排系統(tǒng)，其根據(jù)所處襯層系統(tǒng)中的位置不同可分為初級收集系統(tǒng)、次級收集系統(tǒng)。圖3為滄州市危險廢物集中處置場填埋區(qū)兩級滲濾液收集導排系統(tǒng)結構斷面圖。滲濾液初級收集導排系統(tǒng)是安全填埋場的主收集導排系統(tǒng)，初級收集系統(tǒng)位于上襯層表面和填埋廢物之間，由碎石過濾導排層和HDPE穿孔集水管組成，用于收集和導排初級防滲襯層上的滲瀝液。初級收集系統(tǒng)的排水層厚度是根據(jù)廢物中的滲濾液量Q和排水間距L來計算，排水層的滲透系數(shù)為K，滲濾液導排管的水位h，則排水層最大的集液深度hm=（QL2／4KA＋h12），初級系統(tǒng)導排管的管徑與滲濾液流量、場底坡度、管壁摩擦系數(shù)等有關；滲濾液流量按月最大降雨量的日平均降雨量來校核計算，并考慮20%的安全系數(shù)。

次級收集系統(tǒng)位于上襯層和下襯層之間，用于檢測初級襯層的防滲情況，并能排出滲漏的滲瀝液。滲濾液的水頭每增加1％，會增加相應的滲透量，如不及時導出，對地下水的潛在危害較大。次級收集系統(tǒng)的排水層設計厚度與第一防滲層滲濾液滲漏量、場底坡度和所選的排水材料有關。如滄州市危險廢物填埋區(qū)經(jīng)過嚴密計算，第一防滲層滲濾液的滲漏量 q＝0.1L/(m2•d)場底滲濾液水頭為1mm，場底的坡度為2%，次級排水層選用6.3mm厚的排水網(wǎng)格，能及時導出滲漏的滲濾液，提高了填埋場的安全性。

圖3 滲濾液懼導排系統(tǒng)結構斷面

2、結論

設計是工程建設的龍頭，設計得好壞直接影響到工程質量的優(yōu)劣。場址選擇、填埋分區(qū)、防滲系統(tǒng)和滲瀝液的收集導排系統(tǒng)是評價安全填埋場設計質量的主要因素，此外，安全填埋場工程還包括地下水導排系統(tǒng)、填埋氣體導排系統(tǒng)、填埋工藝、封場系統(tǒng)。因此，安全填埋場在設計中需認真分析、周密考慮，既要滿足結構的安全，又要滿足環(huán)境的安全，進行科學合理的設計。

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