滲濾液收集系統的主要功能是將填埋庫區內產(chǎn)生的滲濾液收集起來(lái),并通過(guò)調節池輸送至滲濾液處理系統進(jìn)行處理,同時(shí)向填埋堆體供給空氣,以利于污泥的穩定化。為了避免因液位升高、水頭變大而增加對庫區地下水的污染,美國要求該系統應保證使襯墊或場(chǎng)底以上滲濾液的水頭不超過(guò)30cm。設計的收集導出系統層要求能夠迅速地將滲濾液從垃圾體中排出,這一點(diǎn)十分重要,其原因是:(1)污泥長(cháng)時(shí)間淹沒(méi)在水中,其有害物質(zhì)浸潤出來(lái),從而增加了滲濾液凈化處理的難度;(2)壅水會(huì )對下部水平襯墊層增加荷載,有使水平防滲系統因超負荷而受到破壞的危險。
滲濾液收集系統通常由導流層、收集溝、多孔收集管、集水池、提升多孔管、潛水泵和調節池等組成,如果滲濾液收集管直接穿過(guò)垃圾主壩接入調節池,則集水池、提升多孔管和潛水泵可省略。按照《城市生活垃圾衛生填埋處理工程項目建設標準》的要求,所有這些組成部分要按填埋場(chǎng)多年逐月平均降雨量(一般為20年)產(chǎn)生的滲濾液產(chǎn)出量設計,并保證該套系統能在初始運行期較大流量和長(cháng)期水流作用的情況下運轉而功能不受到損壞。典型的滲濾液導排系統斷面及其和水平襯墊系統、地下水導排系統的相對關(guān)系見(jiàn)下圖。
1、導流層
為了防止滲濾液在填埋庫區場(chǎng)底積蓄,填埋場(chǎng)底應形成一系列坡度的階地,填埋場(chǎng)底的輪廓邊界必須能使重力水流始終流向垃圾主壩前的最低點(diǎn)。如果設計不合理,出現低洼反坡、場(chǎng)底下沉或施工質(zhì)量得不到有效控制和保證等現象,滲濾液將一直滯留在水平襯墊層的低洼處,并逐漸滲出,對周?chē)h(huán)境產(chǎn)生影響。導流層的目的就是將全場(chǎng)的滲濾液順利地導入收集溝內的滲濾液收集管內(包括主管和支管)。
在導流層工程建設之前,需要對填埋庫區范圍內進(jìn)行場(chǎng)底的清理。在導流層鋪設的范圍內將植被清除,并按照設計好的縱橫坡度進(jìn)行平整,根據《城市生活垃圾衛生填埋處理工程項目建設標準》的要求,滲濾液在垂直方向上進(jìn)入導流層的最小底面坡降應不小于2%,以利于滲濾液的排放和防止在水平襯墊層上的積蓄。在場(chǎng)底清基的時(shí)候因為對表面土地擾動(dòng)而需要對場(chǎng)地進(jìn)行機械或人工壓實(shí),特別是已經(jīng)開(kāi)挖了滲濾液收集溝的位置,通常要求壓實(shí)度要達到85%以上。如果在清基時(shí)遇到了淤泥區等不良地質(zhì)情況,需要根據現場(chǎng)的實(shí)際情況(淤泥區深度、范圍大小等)進(jìn)行基礎處理,如果土方量不大的情況下可直接采取換土的方式解決。
導流層鋪設在經(jīng)過(guò)清理后的場(chǎng)基上,厚度不小于300mm,由粒徑40~60mm的卵石鋪設而成,在卵石來(lái)源困難的地區,可考慮用碎石代替,但碎石因表面較粗糙,易使滲濾液中的細顆粒物沉積下來(lái),長(cháng)時(shí)間情況下有可能堵塞碎石之間的空隙,對滲濾液的下滲有不利影響。
2、收集溝和多孔收集管
收集溝設置于導流層的最低標高處,并貫穿整個(gè)場(chǎng)底,斷面通常采用等腰梯形或菱形,鋪設于場(chǎng)底中軸線(xiàn)上的為主溝,在主溝上依間距30~50m設置支溝,支溝與主溝的夾角宜采用15的倍數(通常采用60),以利于將來(lái)滲濾液收集管的彎頭加工與安裝,同時(shí)在設計時(shí)應當盡量把收集管道設置成直管段,中間不要出現反彎折點(diǎn)。收集溝中填充卵石或碎石,粒徑按照上大下小形成反濾,一般上部卵石粒徑采用40~60mm,下部采用25~40mm。
多孔收集管按照埋設位置分為主管和支管,分別埋設在收集主溝和支溝中,管道需要進(jìn)行水力和靜力作用測定或計算以確定管徑和材質(zhì),其公稱(chēng)直徑應不小于100mm,最小坡度應不小于2%。選擇材質(zhì)時(shí),考慮到垃圾滲濾液有可能對混凝土產(chǎn)生的侵蝕作用,通常采用高密度聚乙烯(HDPE),預先制孔,孔徑通常為15~20mm,孔距50~100mm,開(kāi)孔率2~5%左右,為了使垃圾體內的滲濾液水頭盡可能低,管道安裝時(shí)要使開(kāi)孔的管道部分朝下,但孔口不能靠近起拱線(xiàn),否則會(huì )降低管身的縱向剛度和強度。典型的滲濾液多孔收集管斷面見(jiàn)下圖。
滲濾液收集系統的各個(gè)部分都必須具備足夠的強度和剛度來(lái)支承其上方的垃圾體荷載、后期終場(chǎng)覆蓋物荷載以及來(lái)自于填埋作業(yè)設備的荷載,其中最容易受到擠壓損壞的是多孔收集管,收集管可能因荷載過(guò)大,導致翹曲失穩而無(wú)法使用,為了防止發(fā)生破壞,第一次鋪放垃圾時(shí),不允許在集水管位置上面直接停放機械設備。
滲濾液收集系統中的收集管部分不僅指場(chǎng)底水平鋪設的部分,同時(shí)還包括收集管的垂直收集部分。
在填埋區按一定間距設立貫穿垃圾體的垂直立管,管底部通入導流層或通過(guò)短橫管與水平收集管相接,以形成垂直-水平立體收集系統,通常這種立管同時(shí)也用于導出填埋氣體,稱(chēng)為排滲導氣管。管材采用高密度聚乙烯穿孔花管,在外圍利用土工網(wǎng)格形成套管,并在套管上與多孔管之間填入建筑垃圾、卵石或碎石濾料,隨著(zhù)垃圾層的升高,這種設施也逐級加高,直至最終封場(chǎng)高度,底部的垂直多孔管與導流層中的滲濾液收集管網(wǎng)相通,這樣垃圾堆體中的滲濾液可通過(guò)濾料和垂直多孔管流入底部的排滲管網(wǎng),提高了整個(gè)填埋場(chǎng)的排污能力。排滲導氣管的間距要考慮不影響填埋作業(yè)和有效導氣半徑的要求,一般按50m間距梅花形交錯布置。排滲導氣管隨著(zhù)垃圾層的增加而逐段增高,導氣管下部要求設立穩定基礎。典型的排滲導氣管斷面見(jiàn)下圖。(藍白藍網(wǎng))