生活垃圾卫生填埋场封场设计要点思考

1、生活垃圾卫生填埋场封场设计要点思考摘要：随着经济发展，人民的生活水平日益提高，生活垃圾量也逐年递增。生 活垃圾的无害化处理大多采用填埋方式进行，卫生填埋场占地规模大，封场设计、 管理难度大。近年，生活垃圾无害化处理逐步转为以焚烧发电方式为主，填埋为 辅。已实施的生活垃圾卫生填埋场填埋作业达到设计填埋标高后，必须严格参照 现行的生活垃圾卫生填埋场封场技术规范(GB 51220-2017)等规范要求实行 封场，以解决填埋场运营对周边环境的影响。同时，对封场库区及时实施有效的 生态修复是实现填埋场全寿命运营管理的重要环节。本文主要对生活垃圾填埋 场封场设计要点进行探讨和研究。关键词：生活垃圾；填埋场

2、；封场设计；要点引言我国生活垃圾卫生填埋场历年垃圾堆存量达数10亿吨，其释放的污染物将对 环境产生长期且严重的影响。生活垃圾卫生填埋场实施封场前的覆盖膜，常年外 露接触阳光照射，易损坏、老化，且易产生二次污染。填埋场封场是填埋处理设 施实现环境保护的最终环节，对实现垃圾无害化处理、通过雨污分流减少渗沥液 产量、充分利用填埋气体资源、确保填埋堆体的稳定等具有积极意义，同时有利 于实现土地资源的再生修复和可持续利用，对改善填埋场周边环境、减少填埋场 可能产生的次生污染具有重要意义。因此，当填埋场填埋至设计标高后，实施最 终封场和生态修复是十分必要的。一、生活垃圾卫生填埋场封场设计要点生活垃圾卫生填

3、埋场封场设计要点主要包括垃圾堆体整形、封场覆盖系统、 渗沥液导排系统、填埋气收集导排系统、地下水污染控制系统、封场后的监测与 维护和绿化恢复等内容。垃圾堆体整形堆体整形工程的主要目的是消除堆体存在的不稳定安全隐患。对于堆体整形 设计而言，明确堆体稳定的极限条件，找到隐患点是首要问题。在制定堆体整形 方案前，应结合垃圾堆体的现状、稳定性分析进行思考，通过场地勘探，明确垃 圾堆体的黏聚力、内摩擦角等力学指标，综合考虑场地外部的环境影响因素，通 过计算取得该环境下堆体稳定的条件，从而对堆体的压实度、边坡的坡度等指标 提出具体的整治要求、整形填埋工艺及措施建议。在堆体整形工程设计中，还必 须考虑到堆体

4、稳定化处理、垃圾开挖量及垃圾开挖过程中的污染控制及安全防护 等问题，若对堆体进行大挖大填，不但加大了工程实施的难度，且沼气外溢等原 因反而增大了工程的安全隐患，因此填埋场封场堆体整形工程的整体思路是用最 小的垃圾挖填量来确保堆体的稳定。封场覆盖系统封场覆盖系统是利用覆盖层将垃圾堆体与外界环境隔绝起来，达到防渗的目 的，避免垃圾臭气外溢和雨水渗入，进行植被覆绿，是整个封场工程的核心环节， 是控制封场后污染的关键所在。生活垃圾卫生填埋场封场技术规范中规定了 封场覆盖系统的标准结构由排气层、防渗层、排水层、植被层组成。防渗层位于垃圾堆体顶部，其与库底防渗层最大的不同在于对材料的延展 性要求。考虑到垃

5、圾堆体在封场后逐步稳定的过程中会出现的不均匀沉降现象， 封场的防渗材料其延展性要求比库底防渗材料要求更高，所以在选择封场防渗材 料时，一般会考虑延展性能更好的LLDPE膜取代新场库底常用的HDPE膜。以2.0mm糙面的2种膜做对比，LLDPE膜其断裂伸长率、多轴拉伸断裂应变率分别 可达到250%、30%；而HDPE膜这2种指标只有100%、15%。由此可见，LLDPE 膜比HDPE膜延展柔韧性更好，再加上LLDPE膜中所含的乙烯和其它例如丁烷、 己烷和辛烷的聚合作用，使其更耐热性、耐环境应力的特性更好。因此，LLDPE 膜在封场防渗系统中更为实用。2）排气层设置在防渗层与垃圾堆体之间，起到导气

6、的作用，避免填埋气堆积 在局部而对防渗层造成顶托，因此承载性能更好的粗粒多孔材料更为适用，且石 质材料比土工材料更能抵抗填埋气体的侵蚀，并能够很大程度避免小孔径的土工 材料在使用中由于填埋气体中的杂质在排气层的沉积造成硬壳而影响排气性能的 问题。对于封场覆盖系统中排水导气层的选择，根据生活垃圾填埋场封场技术规 程，规定有2种可选择的材料，一种是粗粒多孔材料，还有一种是土工复合排水 网。在实际工程中，粗粒多孔材料，如卵石、砂砾石比土工排水网运用更为广泛， 除去成本低、施工难度小等常规优势外，还有各自的选择依据。3）排水层位于防渗层以上，它可以使降水离开填埋场顶部向两侧排出，减少 雨水对压实土层的

7、侵入，并保护防渗膜不受植物根系、紫外线及其它有害因素的 损害。排水层对上层水的过流能力要求很高，若采用土工排水网，由于垃圾堆体 的沉降作用，容易出现倒坡现象阻碍上层水的快速排出，所以排水层选择一定厚 度的粗粒多孔材料能更好地应对沉降现象，保证排水的畅通。4）植被层的结构设计，可包括耕织土层和压实土层。耕织土层的表土应取自 地表表层土，因地表土含丰富的植物种子和根系，且其土质利于植物生长。耕织 土层下为压实土层，需从填埋场堆体的实际情况考虑压实度和渗透系数。封场覆盖系统应进行覆盖层稳定性复核，可从渗流压力、空隙压力和LFG压 力三个方面开展设计。渗沥液导排系统根据生活垃圾渗沥液处理技术规范关于垃

8、圾填埋场渗沥液产生量计算公 式：Q=Ix（C1xA1+C2xA2+C3xA3）/1000，结合填埋场所在区域的最大年降雨量等 数据，计算封场后渗沥液的产生量。渗沥液导排系统设计应从调节处理能力复核、 渗沥液收集与排放、渗沥液导排工程量等方面进行综合考虑，填埋气收集导排系统封场工程中的气导排，一般可通过加高堆体的导气管（石笼）来完成。导 气管的设置原则可参照生活垃圾填埋场设计规范中的相关规定，在确定密实系数 测量的布孔位置进行填埋气体产生量的测量。结合填埋场堆体实际情况，根据 生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术规范（CJJ133-2009）要求， 明确集气井覆盖区域半径、垂直抽气井等内

9、容。地下水污染控制系统1）防渗设计：填埋场防渗设施按铺设的方向分为垂直防渗和水平防渗两种方 式。垂直防渗主要有帷幕灌浆、防渗墙和HDPE垂直帷幕防渗；水平防渗主要有 压实粘土、人工合成材料衬垫等。对于准备封场的填埋场，其库区已填满，不适 合再进行水平防渗，因此需进行垂直防渗，采取帷幕灌浆的方式进行防渗。采取 垂直阻隔防渗设计，需结合堆体实际情况，从帷幕灌浆材料、灌浆压力和灌浆方 式等方面进行考虑。2）地下水抽排设计：根据垃圾堆体内的水位下降情况，判断渗沥液经导排系 统收集后渗入地下水的风险，可采用堆体渗滤液导排减少渗滤液渗入地下水，同 时设置地下水抽排井的方式及地下水监测的方式作为地下水污染控

10、制措施。同时， 封场后需观测地下水的水质状况，一旦发生污染可通过抽排井的方式，若污染水 质尚达到市政排水管网的排放标准，可抽排至市政排水管网中，通过市政管网进 入城市污水处理厂处理，若水质超过市政排水管网的排放标准，则抽排入场内的 渗滤液调节池内，经渗滤液处理系统处理达标后排放。封场后的监测与维护1）垃圾堆体沉降的监测：根据填埋场堆体面积、所处区域等因素，确定监测 点数量，以随时掌握垃圾堆体的沉降效果和沉降部位，以便及时采取相关措施进 行调整。2）渗沥液的监测：对渗沥液进行日常监测，通过渗沥液中BOD 5、SS、 CODcr等含量可以判断垃圾的发酵程度，渗沥液导排系统是否正常，外来水的渗 入等

11、情况，并可根据此数据推断来年的渗沥液产生量和水质。3）填埋气体监测：由于填埋场内的垃圾依然在进行着生化反应，因此填埋气 体的监测非常必要，当CH4的浓度超过5%时，需要进行点燃或被动导排处理，并根据气体的产生量判断垃圾发酵的程度。通过对封场后填埋场的监测，可以较早发现填埋场的损坏情况和突发事件， 以便制定相应的补救措施，及时控制填埋场的再污染。绿化恢复封场工程中的绿化工程主要作用是降低因填埋场运行对外界环境带来的影响， 最大程度地恢复土地价值。填埋场封场绿化需要考虑对场区各种设施的影响，植 物的种植不应对防渗层、排水层、气体收排设施等造成危害，也不能影响这些设 施的正常维护、使用。填埋场封场初期应选用生命力强，生长迅速的固基类草 本植物，如葱兰、马尼拉草等。通过草本植物根系的发展加速堆体的稳定；在植 被恢复前期，可种植一些对环境适应能力较强的乔灌类植物，如香根草、石榴、 夹竹桃等，不仅使填埋场封场后的景观在原有的单一草本植物基础上得到改观， 还可加快土壤的改良；在植被恢复的中后期，可结合当地生态规划和开发规划， 按照该区域的功能性进行不同的绿化设计。二、结束语综上所述，生活垃圾卫生填埋场封场工程是一个系统性的工程，事关公众利 益的民生项目及公益性项目。从宏观层面看，封场更应作为填埋场整个寿命周期 中承上启下的中间环节。一方面，封场可以解决填埋场在前期运行过程中存在的 相关问