填埋场的防渗

填埋场防渗是现代填埋场区别于简易填埋场和 垃圾堆放场的重要标志之一。
防渗层设计与施工的质量直接关系到垃圾填埋
场的成败。
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防渗系统的作用
阻止渗滤液和填埋气体外泄污染周围的地下水和 土壤。
尽量封闭渗滤液于填埋场之中，使其进入渗滤液收集 系统，防止其渗透流出填埋场之外，造成对土壤和地 下水的污染；
添加剂分为无机、有机两种。
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改良型防渗材料
黏土－膨润土改良型衬里
膨润土：吸水膨胀性能好，阳离子交换 容量大。
添加在黏土中，减少黏土的空隙，降低 其渗透性，能增强衬层吸附能力和强度。
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改良型防渗材料
黏土－石灰、水泥改良型衬里
改善黏土的吸附能力和酸碱缓冲能力。 添加石灰和水泥后，黏土的空隙减少， 抗 渗 能 力 增 强 （ 渗 透 率 可 达 到 109cm/s）。
与渗滤液相容
渗透系数小于＜10-7cm/s
适宜的强度和厚度，能铺设在稳定的基础之上
抗紫外线、臭氧、土壤细菌和真菌的侵蚀
适当的耐候性
足够的抗拉强度
抗尖锐物质的刺破、刺划和磨损力
厚薄均匀
便于施工及维护
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人工防渗材料
人工合成防渗材料包含多种：
➢ 高密度聚乙烯（HDPE），聚氯乙烯（PVC），氯 化聚乙烯（CPE），异丁橡胶（EDPM），氯磺化 聚乙烯（CSPE），乙丙橡胶（EPDM），氯丁橡 胶（CDR），热塑性合成橡胶、氯醇橡胶等。
其中，高密度聚乙烯（HDPE）因耐腐蚀性能强，制造工艺成 熟、易于施工、工程经验丰富等优点，广泛应用于填埋场的水 平防渗中。
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人工防渗材料
高密度聚乙烯（HDPE）
HDPE膜的性能要求包括原材料性能和成品膜 性能，主要指标包括密度、熔流指数、炭黑 含量、HDPE原料、膜厚度、抗穿能力、抗拉 强度和渗透系数等。
– 场区防渗和终场防渗
防渗设施设置方向的不同
– 水平防渗和垂直防渗
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水平防渗
防渗层沿水平方向铺设（填埋场底部铺设 防渗层），防止渗滤液向四周及垂直方向 渗透而污染土壤和地下水。
根据所用防渗材料来源的不同将该类防渗 方式分为自然防渗和人工防渗两种。
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垂直防渗
防渗层竖向布置，防止渗滤液横向渗透迁移， 污染周围土壤和地下水，经常应用于坡地型 或山谷型填埋场的防渗系统。
（7）填埋终场后的生态修复系统 植被保护与恢复、水土保持、景 观工程
（8）场区道路
（9）垃圾坝 阻拦垃圾外溢，稳固垃圾堆体，作为埋填场与进厂
道路的通道
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（10）监测设施
垃圾填埋场主体工程
•场区防渗系统 •渗滤液收集与排放系统 •气体收集系统 •终场防渗系统
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填埋场防渗系统
垃圾填埋工艺是指在垃圾堆体与地表之间设置 防渗层，将垃圾与土壤、地下水隔开，防止垃 圾堆体中流出的渗滤液及释放的气体污染土壤 和地下水。
炭黑含量
炭黑含量反映了材料抗紫外线辐射的能力。—般，炭黑添加量为 2~3%。不含炭黑的HFDPE膜不能用在露天填埋场的设计和施工 中。
黏土、亚黏土、膨润土 优点：造价低廉、施工简单 缺点：防渗性能待于提高，来源问题
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天然防渗材料
使用要求：
➢ 分布均匀，厚度大于2m，渗透系数小于＜10-7cm/s ➢粒度200目%＞= 30％，液性，塑性，pH ➢能抵抗渗滤液的侵蚀，不因与渗滤液的接触而使
其渗透性增加。
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天然防渗材料的应用范围
– 如杭州的天子岭填埋场和南昌的麦园填埋场均采用了帷 幕注浆技术进行垂直防渗。
单独应用时能力相对有限，通常作为辅助防 渗措施。
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第二节 填埋场的防渗
1、垃圾填埋场主体工程
2、防渗方式
3、防渗材料
4、防渗结构
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3、防渗材料
天然防渗材料 改良型防渗材料 人工合成材料
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天然防渗材料
对场地的土壤、水文地质要求较高
– 场地自然蒸发量要超过降水量50cm，填埋场地为 可溶性场地，具有不透水或低透水的粘土层（渗 透率＜10-7cm/s），可将渗滤液截留在垃圾中以免 扩散。
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改良型防渗材料
将性能不达标的天然防渗材料（亚黏 土、亚沙土）通过人工添加物质改善 其性能，以达到防渗要求的衬层；
《固体废物处理与处置》
第二节 填埋场的防渗
环境工程系 刘建伟
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第二节 填埋场的防渗
1、垃圾填埋场主体工程 2、防渗方式 3、防渗材料 4、防渗结构
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1、垃圾填埋场主体工程
（1）地基处理工程 填埋场场地需要经过平整，碾压和夯实，并且 根据渗滤液导排要求形成一定的纵横坡度。
（2）基底防渗工程 防止垃圾渗滤液从填埋位置通过地基渗漏，继 而通过下层土壤进一步侵入地下水。
（3）渗滤液导排与处理系统 位于底部防渗层上的、由砂或砾石构 成的排水层，包括导流沟、穿孔收集管、集水槽、提升多孔管等。
（4）填埋气体的收集和利用工程
（5）雨水导排系统 填埋场必须设置独立的雨水导排系统，根据当 地降水情况和场区地质条件设置明沟或者地下排水管道系统。
（6）最后覆盖系统工程 减少水分渗入，并对填埋物进行封闭。
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人工防渗材料
防渗性能好的粘土是填埋场防渗衬层的理想 材料。
但是严格地讲，一般的粘土只能延缓渗滤液 的渗漏，而不能阻止渗漏。
人工合成的渗透系数小于1.0×10-12 cm/s的聚 合物防渗膜(塑料防渗膜)，能够阻止渗滤液 向粘土层和地下水扩散。
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人工防渗材料
人工防渗材料的使用要求：
控制填埋场气体的迁移，使填埋场气体得到有控释放 和收集，防止其侧向或者向下迁移到填埋场之外；
防止外来水，包括地下水、地表水和降水等大量 进入填埋场，增大渗滤液的产生。
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第二节 填埋场的防渗
1、垃圾填埋场主体工程
2、防渗方式
3、防渗材料
4、防渗结构
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2、防渗方式
分类 防渗设施铺设时间的不同
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密度
密度反映材料的分子结构和结晶度，与材料的物理性能和强度、 变 形 等 有 关 。 用 于 安 全 填 埋 场 的 HDPE 防 渗 膜 的 密 度 为 0.932~0.940g/cm3，最佳值为0.95 g/cm3。
熔流指数
熔流指数反应材料的流变特性。熔流指数低，材料脆，但刚性增 强。反之，则材料弹性增强，刚性减弱。熔流指数的最佳值为 0.22g/10min。一般熔流指数在0.05~0.3g/10min范围可满足要求。