城市垃圾卫生填埋场防渗层的安全设计VIP免费

收稿日期:2002202216基金项目:铁道部科技研究开发项目(2002Z003)作者简介:李启彬(1969-),男,博士研究生.文章编号:025822724(2003)0120064206城市垃圾卫生填埋场防渗层的安全设计李启彬,刘丹,杨立中(西南交通大学环境科学与工程学院,四川成都610031)摘要:在综合考虑防渗层防渗性能、截污能力以及场址区环境容量3要素的基础上,以某填埋场为研究背景,通过土柱实验确定填埋场主要污染物之一Cl-在防渗层中运移的相关参数,并根据填埋场水文地质条件确定场址区地下水体的环境容量.研究表明防渗层上渗滤液水头对填埋场中污染物进入地下水环境的总量影响很大,最后对填埋场防渗层进行了设计.关键词:防渗;安全设计;污染控制;填埋场中图分类号:X705文献标识码:ASafetyDesignofImperviousLinerofSolidWasteLandfillLIQi2bin,LIUDan,YANGLi2zhong(SchoolofEnvironmentalSci.andEng.,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)Abstract:Thepermeabilityandfiltrationcapacityoflinersandcapacityofalandfillsiteareinvestigatedtodesignsafeimperviouslinersofsolidwastelandfill.Thepermeabilityofthemainpollutant,Cl-,ofasolidwastelandfillisobtainedwithsoilcolumntest.Thecapacityofthelandfillsiteisdeterminedbytakinggeologicalandhydrogeologicalpropertiesofthesite.Itisshownthatthewaterheadofleachateontheimperviouslayeraffectsgreatlythetotalamountofpollutantsinfiltratingtoundergroundwater.Adesignofimperviouslayersforthesolidlandfillispresentedasanexample.Keywords:seepagecontrol;safetydesign;pollutioncontrol;landfill为有效控制城市垃圾卫生填埋场产生的渗滤液,建设合格的防渗层是关键.目前广泛采用的防渗层有2类,一是土工膜,一是粘土.前者防渗性能好,但成本高;后者作为自然资源,易得且经济,通过对其合理设计和施工也可满足相关要求,作者就对其安全设计作一研究.在我国现有有关填埋场的法规中[1,2],对防渗层要求主要是渗透系数k≤1×10-7cm/s,但都没有考虑防渗层的截污能力,更谈不上考虑场址区地下水体的环境容量问题.在已有的文献中,同样未将防渗层截污能力与防渗性能有效结合[3].本研究在综合考虑防渗层防渗性能、截污能力以及场址区环境容量3要素基础上,以某填埋场为研究背景,通过土柱模拟实验确定相关参数,再根据场址区水文地质特征确定环境容量,最后进行该填埋场粘土防渗层的最终设计.1土柱实验实验分2组进行,土柱装置采用<259mm的无缝钢管制成.第一组实验历时103d,采用成都洛带黄色粘土,其基本性质见表1.实验采用成都长安垃圾填埋场的渗滤液,渗滤液与自来水按1∶4进行稀释.柱中土料按表2装填.因粘土渗透性差,实验时利用空压机对渗滤液水箱加压0.16MPa以缩短时间.第38卷第1期2003年2月西南交通大学学报JOURNALOFSOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITYVol.38No.1Feb.2003©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第2组实验与第1组基本相同,只是未采用空压机加压,实验历时93d.实验用粉质粘土取自西南交通大学校园内,基本性质见表1.实验同样采用取自长安垃圾填埋场的渗滤液,并按1∶9进行稀释.实验过程中渗滤液水箱液面距各土柱底部高度为1.60m.柱中土料按表2装填.测试项目包括渗透水量,进出水pH,COD,NO-3和Cl-等.表1实验土料的基本性质Tab.1Thepropertiesoftheexperimentalsoil土料名称土粒密度ρs/(g·cm-3)液限Wl/%塑限Wp/%塑性指数Ip/%颗粒组成/%>22～0.50.5～0.0050.005～0.002<0.002不均匀系数曲率系数粘土2.7645.3525.4919.86030.9341.8112.7614.4114.51.1粉质粘土2.7232.7021.7011.000.7643.1732.4111.9110.4334.50.4表2实验土柱装土情况Tab.2Summaryoftheexperimentalsoilcolumns土柱类型及编号粘土土柱A1A2A3A4粉质粘土土柱B13B2B3B4B5土柱长度/cm201020202020102020装土密度/(g·cm-3)1.551.551.601.471.501.571.571.571.50土料含水量/%272727272520252525注:3表示该土柱中含粘土8%.2实验结果及分析2.1土柱的渗透性变化图1和图2分别是粘土柱和粉质粘土柱渗透系数的变化曲线.在图1中,各粘土柱...