生活垃圾填埋场渗沥液收集系统的设计思路探讨——以莱芜市铜山生活垃圾卫生填埋场为例

◎ 莱芜市环境卫生管理处 郑宪忠 卢 华 魏春玲

1 概述

莱芜市铜山生活垃圾填埋场位于莱芜市莱城区苗山镇铜山村南，属于典型的山谷型填埋场，总占地面积175亩，设计总库容156万m³，平均日填埋处理规模为400吨/日，设计服务年限15年。该项目于2003年月12月30日，经山东省发展计划委员会批复立项后， 2005年7月8日山东省环保局环评批复，与2006年3月份开工建设，2007年5月正式运行，现已填埋库容量约为33万m³。

该填埋场设有专门的渗滤液收集系统，渗沥液收集系统的主要功能是将填埋库区内产生的渗沥液收集起来，并通过调节池输送至渗沥液处理系统进行处理，同时向填埋堆体供给空气，以利于垃圾体的稳定化。为了避免因液位升高、水头变大而增加对库区地下水的污染，该系统应保证使衬垫或场底以上渗沥液的水头不超过30em。设计的收集 导出系统层要求能够迅速地将渗沥液从垃圾体中排出，这一点十分重要，其原因如下：

（1）垃圾中出现壅水会使垃圾长时间淹没在水中，不同垃圾中的有害物质浸润出来，从而增加了渗 沥液净化处理的难度；

（2）壅水会对下部水平衬垫层增加荷载，有使水平防渗系统因超负荷而受到破坏的危险。

在生活垃圾卫生填埋场渗沥液收集系统设计中，水平衬垫和导流层的功能是互补的，衬垫防止渗沥液和气体从填埋场扩散出去并可改善其上导流层的功能，导流层则限制位于其下衬垫上的水头，同时 把渗透到导流层的渗沥液导入由多孔渗沥液收集管组成的管网中。

渗沥液收集系统通常由导流层、收集沟、多孔收集管、集水池、提升多孔管、潜水泵和调节池等组成，如果渗沥液收集管直接穿过垃圾主坝接入调节池，则集水池、提升多孔管和潜水泵可省略。按照《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》的要求，渗沥液产生量按填埋场多年逐月平均降雨量（一般为20a）设计，并保证该套系统能在填埋场服务年限内和封场后30a内正常运转而功能不受到损坏。

2 导流层

为了防止渗沥液在填埋库区场底积蓄，填埋场底应形成一系列坡度的阶地，填埋场底的轮廓边界必须能使重力水流始终流向垃圾主坝前的最低点。导流层的目的就是将全场的渗沥液顺利地导入收集沟内的渗沥液收集管内（包括主管和支管）。

在导流层工程建设之前，需要对填埋库区范围内进行场底的清理。在导流层铺设的范围内将植被清除，并按照设计好的纵横坡度进行平整，根据《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》的要求，渗沥液在垂直方向上进人导流层的最小底面坡降应不小于2%，以利于渗沥液的排放和防止在水平衬垫层上的积蓄。导流层铺设在经过清理的场基上，厚度不小于300mm，由粒径40-60mm的卵石铺设而成。在卵石来源困难的地区，可考虑用碎石代替，因此，该项目也是采用碎石代替的。

3 收集沟和多孔收集管

收集沟设置于导流层的最低标高处，并贯穿整个场底，断面通常采用等腰梯形或菱形，铺设于场底 中轴线上的为主沟，在主沟上依间距30～50m设置支沟，支沟与主沟的夹角宜采用l5o的倍数（通常采用 60o），以利于将来渗沥液收集管的弯头加工与安装。

多孔收集管按照埋设位置分为主管和支管，分别埋设在收集主沟和支沟中，管道需要在水力和静力作用测定的基础上计算确定管径和材质，其公称直径应不小于100mm，最小坡度应不小于2%。

渗沥液收集系统中的收集管部分不仅指场底水平铺设的部分，同时还包括收集管的垂直收集部分。

垃圾卫生填埋场一般分层填埋，各层垃圾压实后，覆盖一定厚度粘土层，起到减少垃圾污染及雨水下渗作用，但同时也造成上部垃圾渗沥液不能流到底部导层，因此需要布置垂直渗沥液收集系统。

在填埋区按一定间距设立贯穿垃圾体的垂直立管，管底部通人导流层或通过短横管与水平收集管相接，以形成垂直一水平立体收集系统，通常这种立管同时也用于导出填埋气体，称为排渗导气管。排渗导气管随着垃圾层的增加而逐段增高，导气管下部要求设立稳定基础。

4 集水池及提升系统

渗沥液集水池位于垃圾主坝前的最低洼处，全场的垃圾渗沥液汇集到此，并通过提升系统越过垃圾主坝进入调节池。如果采取渗沥液收集主管直接穿过垃圾主坝的方式(适用于山谷型填埋场)，则可以将集水池和提升系统省略。

山谷型填埋场可利用自然地形的坡降采用渗沥液收集管直接穿过垃圾主坝的方式，穿坝管不开孔，采用与渗沥液收集管相同的管材，管径不小于渗沥液收集主管的管径。

平原型填埋场由于受场地限制，渗沥液无法依靠液体自身重力从垃圾堆体内导出，通常使用集水池和提升系统。

集水池的尺寸根据其负责的填埋单元面积而定，一般采用(L×B×H)5m×5m×1.5m，池坡1：2。集水池内填充砾石的孔隙率大约为30%～40%。

5 调节池

渗沥液收集系统的最后一个环节是调节池，主要作用是对渗沥液进行水质和水量的调节，平衡丰水期和枯水期的差异，为渗沥液处理系统提供恒定的水量，同时可对渗沥液水质起到预处理的作用。依据填埋库区所在地的地质情况(当采用渗沥液重力自流入调节池时，还需考虑渗沥液穿坝管的标高影响)，调节池通常采用地下式或半地下式，调节池的池底和内壁通常采用高密度聚乙烯膜进行防渗，膜上采用预制混凝土板保护。为了减少雨水的进入，莱芜市铜山垃圾填埋场的调节池还采用高密度聚乙烯膜加盖，既能加快渗滤液的厌氧反应，又能减少臭味的散发。

6 清污分流

实行清污分流是将进入填埋场未经污染或轻微 污染的地表水或地下水与垃圾渗沥液分别导出场外，进行不同程度处理，从而减少污水量，降低处理费用。

地表水渗入垃圾体会使渗沥液大量增加。控制地表径流就是进入填埋场之前把地表水引走。并防止场外地表水进入填埋区。一般情况下，控制地表径流主要是指排除雨水的措施。对于不同地形的填埋场，其排水系统也有差异。滩涂填埋场往往利用终场覆盖层造坡，将雨水导排入填埋区四周的雨水明沟。山谷型填埋场往往利用截洪沟和坡面排水沟将雨水排出。雨水导排沟一般采用浆砌块石或混凝土矩形沟，地下水导排主要在水平衬垫层下设置导流层。

另外，为了减少雨水的进入，莱芜市铜山垃圾填埋场的调节池还采用高密度聚乙烯膜加盖，既能加快渗滤液的厌氧反应，又能减少臭味的散发。