危险废物处理技术-第六章 危险废物安全填埋教案

第六章危险废物安全填埋技术危险废物的处理，无论采用何种技术，都会产生需要最终处置的残余物。安全填埋是最终处置技术，也是环境风险比较高的技术，因此国内外对安全填埋场的选址、防渗等要求都很高。本章在介绍安全填埋原理的基础上，按照安全填埋场建设程序，对安全填埋场的选址、环境影响评价进行了讲述。根据填埋场的结构，对安全填埋场的防渗、渗滤液控制、填埋气体收集、最终覆盖层以及安全填埋场的监测进行了介绍。最后介绍了安全填埋场的总体布置与初步设计要求。第一节概述一、多重屏障原理从填埋场的定义看，填埋的目的是使废物与生态环境尽可能隔离开来，阻断填埋场内废物及其产物与环境的联系通道。不使外部环境中水分等物质进入填埋场，引发处置废物产生化学、生物、物理等变化，导致产生渗滤液以及填埋气体；也避免产生的渗滤液与填埋气体释放到环境中。实践中采取的措施是通过各种天然的和工程措施，将废物与环境的联系通道降至最少。为达到上述目的所依赖的天然地质环境条件，称为天然防护屏障；采取的工程措施称为工程防护屏障。危险废物的安全填埋场设计采取如图6-1所示三道防护屏障组成的多重屏障原理。地质屏障系统地质屏障系统密封控制系统废物屏障系统图6-1废物处置的三道屏障系统1.废物屏障系统对危险废物进行预处理，如固化/稳定化，降低废物的毒性或减少渗滤液中的有害物质浓度。2.工程屏障系统利用人工措施将废物封闭，使废物渗滤液通过屏障的几率最小化。该系统的效果取决于密封材料的品质、设计水平、施工质量以及运行中的控制。3.地质保障系统地质保障系统包括场地的地质基础、外围和区域综合地质技术条件。地质屏障防护作用的大小，取决于地质介质对污染物质的阻滞性能和污染物在地质介质中的降解性能，良好的地质屏障应达到以下要求：（1）土壤和岩层较厚、密度高、均质性好、渗透率低，含有对污染物吸附能力强的矿物质；（2）与地表水和地下水的水动力联系少，降低地下水入浸量和渗滤液进入地下水的渗流量；（3）从长远上，能避免污染物释出或降低污染物释出速度。地质屏障系统决定“废物屏障系统”和“工程屏障系统”的基本结构。若地质屏障系统性能好，对废物有足够的防护能力，则可简化其它两道屏障系统的技术要求。地质保障系统制约了安全填埋场的工程安全与投资强度，这也是安全填埋场选址重要性的原因所在。根据危险废物的特点和多重屏障原理，《危险废物填埋场污染控制标准》（GB18598－2001）提出了针对危险废物填埋场选址、建设、运行、封场和封场后管理的技术要求。二、安全填埋场的功能根据废物土地处置的多重屏障原理，作为专门处置危险废物的工程措施，安全填埋场贮存危险废物并将其隔离以使其对人体健康和生态环境影响最小化。建设安全填埋场的目的只有一个，就是保护生活环境与自然环境，防止各种可能的环境污染。填埋场的作用大致分为三类，即贮留废物；隔断废物与外界环境的水力联系；水、气、废物本身的处理。但一方面由于安全填埋场本身填埋的主要是无机物，另一方面安全填埋场的运行一般尽量避免填埋层中发生任何反应，尽量避免水、气等二次污染物，因此安全填埋场一般不考虑其处理功能。贮留功能即利用自然地形或人工修筑形成一定的空间，将一定量的废物贮留在其中，待空间充满后封闭，恢复该地区的原貌。这是填埋的基本功能，但不是主要功能。随着技术的进步和环境保护要求的提高，这一功能在整个功能中所占的比重越来越小。应该注意的是，填埋场的贮留功能与贮存设施的贮存功能是有区别的。填埋场的贮留是废物的最终处置，而贮存设施的贮存是废物进一步处理处置前的暂时储存。隔水功能是安全填埋场的主要功能。隔水功能一方面是防止废物中水分及降水进入产生的渗滤液进入周围环境，因此必须切断渗滤液与外界的水力联系同时收集渗滤液并处理；这要求填埋场设置防渗层、渗滤液集排水系统。另外是防止外部降水、地表径流、地下水等进入填埋场，减少渗滤液的产生；这也要求填埋场设置场内雨水集排水系统、周边雨水（洪水）排泄系统、地下水集排水系统和每日覆盖系统，最终覆盖系统或必要的遮雨设施。三、固体废物填埋场分类1.构造类型填埋场构造与地形地貌、水文地质条件、填埋废物类别有关。按填埋废物类别和填埋场污染防治设计原理，填埋场构造分为衰减型和封闭型以及介于之间的半封闭型。处置城市生活垃圾的填埋场属于衰减型或半封闭型，而处置危险废物的安全填埋场属于封闭型。图6-1所示为全封闭型危险废物安全填埋场的剖面图。图6-1全封闭型危险废物安全填埋场剖面图2.填埋方式填埋场构筑方式与填埋方式与地形地貌有关，可分为山谷型填埋与平地型填埋。平地型填埋分为地上式、地下式和半地下式。3.填埋废物根据填埋固体废物危害程度不同，分为Ⅰ类一般工业固体废物填埋场，Ⅱ类一般工业固体废物填埋场，生活垃圾填埋场，安全填埋场。Ⅰ类一般工业固体废物填埋场，是指工业固体废物渗滤液中污染物浓度低于废水综合排放标准最高允许排放浓度，而且pH值在6～9范围之间的废物，是属于毒性最小的工业固体废物。该类填埋场要求设置防止粉尘污染、防止雨水进入已经渗滤液排水设施。对封场和日常管理没有特殊要求，是填埋场中防护要求最低的一种。Ⅱ类一般工业固体废物填埋场是指工业固体废物中其渗滤液中污染物浓度高于污水综合排放标准的最高允许排放浓度，而且pH值在6～9范围之外的废物。因此，该类填埋场的要求比Ⅰ类高。要求设置相当于渗滤液系数为1.0×10－7cm/s和厚度为1.5m与一般工业固体废相比，生活垃圾具有成分复杂且不稳定、有机物含量高的特点。因此生活垃圾填埋场比一般工业固体废物填埋场防护要求更高。生活垃圾填埋场明确要求渗透系数小于1.0×10－7cm填埋危险废物的安全填埋场时所有填埋场中要求最高的，由于危险废物中有毒有害组分往往具有不可降解性能，所以安全填埋场就没有稳定期，这就要求安全填埋场在尽可能长的时间内保持安全和无破损。因此安全填埋场的防护要求比其它类型填埋场都高。对安全填埋场的选址也提出很高的要求，要求地下水水位在不透水层下3m，有足够的基础防渗层，要求废物分区填埋，入场废物达到进场要求，封场与日常维护也提出非常高的要求。四、安全填埋场系统组成危险废物安全填埋场应包括接收与贮存系统、分析与鉴别系统、预处理系统、防渗系统、渗滤液控制系统、填埋气体控制系统、监测系统、应急系统及其他道路等公用工程等。渗滤液控制系统包括渗滤液收集和排出系统、渗滤液处理系统、雨水集排水系统和地下水集排水系统。五、进场废物的要求可填埋的危险废物包括《国家危险废物名录》中除禁止入场废物以外的所有危险废物。（1）直接入场填埋的废物①根据《固体废物浸出毒性浸出方法》（GB5086）和《固体废物浸出毒性测定方法》（GB/T15555.1～12）测得的废物浸出液中有害成分浓度低于表6-1中的允许进入填埋区控制限值的废物；②根据《固体废物浸出毒性浸出方法》（GB5086）和《固体废物浸出毒性测定方法》（GB/T15555.1～12）测得的废物浸出液pH值在7.0～12.0之间的废物。表6-1危险废物允许进入填埋区的控制限值序号项目稳定化控制限值（mg/L）1有机汞0.0012汞及其化合物（以总汞计）0.253铅（以总铅计）54镉（以总镉计）0.505总铬126六价铬2.507铜及其化合物（以总铜计）758锌及其化合物（以总锌计）759铍及其化合物（以总铍计）0.2010钡及其化合物（以总钡计）15011镍及其化合物（以总镍计）1512砷及其化合物（以总砷计）2.513无机氟化物（不包括氟化钙）10014氰化物（以CN计）5（2）必须预处理后入场填埋的废物①根据《固体废物浸出毒性浸出方法》（GB5086）和《固体废物浸出毒性测定方法》（GB/T15555.1～12）测得废物浸出液中任何一种有害成分浓度超过表6-1中允许进入填埋区的控制限值的废物；②根据《固体废物浸出毒性浸出方法》（GB5086）和《固体废物浸出毒性测定方法》（GB/T15555.1～12）测得的废物浸出液pH值≤7.0和≥12.0的废物；③本身具有反应性、易燃性的废物；④含水率高于85%的废物；⑤液体废物。下列废物禁止填埋：a．医疗废物；b．与衬层具有不相容性反应的废物。第二节安全填埋场选址与评价与城市生活垃圾卫生填埋场、一般工业固体废物填埋场相比，安全填埋场在防渗方面要求更高。根据多重屏障原理，要同等保障安全填埋场的安全性，需要废物屏障、工程屏障和自然屏障同时发挥作用，因此选址越有利，即自然屏障条件越好，则废物屏障与工程屏障的要求相对偏低。因此选址是非常重要的，选址的重要性不仅表现在其决定填埋场的构造、填埋方式、防渗的要求以及将来的运行与作业；还表现在条件良好的选址可以保证周围环境受影响的最小化，且填埋场建设费用与运行费用将大大降低。一、安全填埋场选址的有关标准关于安全填埋场选址，《危险废物安全污染控制标准》（GB18598－2001）、《危险废物安全填埋处置工程建设技术要求》等均对安全填埋场的选址做了具体规定。这些标准与技术要求对安全填埋场距离周围敏感点距离、运输距离、工程地质、水文地质、地质灾害、库容等做了具体规定。二、选址的准则与生活垃圾填埋场相比，安全填埋场在选址要求更为严格，但在选址准则与程序方面是基本一致的。1.服从城市总体规划及国家和地方危险废物管理规划安全填埋场填埋废物一般是无机有毒有害污染物，因此稳定期长，对环境的潜在影响时间长。由于危险废物的危害性，城市工农业发展规划区、农业保护区、自然保护区、风景名胜区、文物（考古）保护区、生活饮用水源保护区、供水远景规划区、矿产资源储备区和其他需要特别保护的区域内是不能建设的。距离飞机场和军事基地的距离大于3000m。与生活垃圾相比，危险废物的产生量相对较小，因此实行集中处置制度，一般情况下需要几个城市建设一个安全填埋场，因此应根据国家或地方的危险废物总体规划进行选址。《危险废物和医疗废物集中处置设施建设规划》是我国第一个关于危险废物和医疗废物的设施建设规划，该规划确定了危险废物集中处置设施的全国布局。2.场址应满足一定的库容要求任何一个填埋场，其建设均必须满足一定的服务年限。填埋场场址必须有足够大的可使用面积以保证填埋场建成后具有10年或更长的使用期，在使用期内能充分接纳所产生的危险废物。填埋场库容越大，单位库容的投资越小，效益越高。3.地形、地貌及土壤条件地形、地貌决定了地表水的走向，往往也决定了地下水的流向与流速。场地地形坡度应有利于填埋场施工和其它建筑设施的布置；不宜选在地形坡度起伏较大的地方和低洼汇水处。原则上地形的自然坡度不应大于5％，场地内有利地形范围应满足使用年限内预测危险废物产生量，应有足够的可填埋作业的容积，并留有余地。4.气象条件场址选择不应位于龙卷风和台风经过的地区，宜设在暴风雨发生频率较低的地区。场址宜位于具有较好大气混合作业的下风向，白天人口不密集的地区。高寒、潮湿、冰冻气候条件将影响填埋场的作业，要根据具体情况采取相应的措施。5.对地表水体的保护填埋场场址应位于百年一遇的洪水标高线以上，并在长远规划中的水库等人工蓄水设施淹没区和保护区之外。若确难以选到百年一遇洪水标高线以上场址，则必须在填埋场周围已有或建筑可抵挡百年一遇洪水的防洪工程。避开湿地，与可航行水道没有直接的水利联系，同时远离供水水源，避开湖、溪、泉；场地的自然条件应有利于地表水排泄，避开滨海带和洪积平原。填埋场场址的选择必须考虑其位置应该在湖泊、河流、河弯的地表径流区。最佳的场址是在封闭的流域内，这对地下水资源造成危害的风险最小。位于地下水饮用水水源地主要补给区范围之外，且下游无集中供水井。填埋场场址距离地表水域宜大于150m。6.对居民区影响填埋场场界至少应位于居民聚居区800m7.对场地地质条件的要求场址应选在渗透性弱的松散岩石或坚硬岩层的基础上，天然地层的渗透性系数最好能达到10-8cm/s以下，并具有一定厚度。基岩完整，抗溶蚀能力强，覆盖层越厚越好。场地基础岩性应对有害物质的运移、扩散有一定的阻滞能力。场地基础的岩性最好为粘滞土、砂质粘土以及页岩、粘土岩或致密的火成岩。场地应避开下列区域：破坏性地震及活动构造区；（1）能充分满足填埋场基础层的要求；（2）现场或其附近有充足的粘土资源以满足构筑防渗层的需要；（3）位于地下水饮用水水源地主要补给区范围之外，且下游无集中供水井；（4）地下水位应在不透水层3米以下。如果小于3米，则必须提高防渗设计要求，实施人工措施后的地下水水位必须在压实粘土层底部（5）天然地层岩性相对均匀、面积广、厚度大、渗透率低；（6）地质构造相对简单、稳定，没有活动性断层。非活动性断层应进行工程安全性分析论证，并提出确保工程安全性的处理措施。8.交通方便，运距合理安全填埋场场址交通应方便，具有能在各种气候条件下运输的全天候公路，宽度合适，承载力适宜，尽量避免交通堵塞。安全填埋场的运输距离应考虑靠近废物产生地区。对生活垃圾，垃圾填埋处理费用当中约60%~90%为垃圾清运费，因此尽量缩短清运距离。由于危险废物环境风险高，处置费用高，运输费用所占比例就相应降低，因此危险废物的收运半径可以比生活垃圾大，一般将危险废物的经济运距确定为50km。但对于区域性安全填埋场，例如《全国危险废物和医疗集中处置设施建设规划》规划的集中处置设施，由于要收集服务区域内的危险废物，因此运输距离较长，一般都超过50km，因此从选址的降低使运距合理是降低运行费用的重要措施。三、选址的程序与方法填埋场选址应按下列顺序进行。1.确定填埋场选址的区域范围根据城市总体规划、区域地形，以所要填埋垃圾的城市中心为圆心，以一定的半径划圆，确定出一个范围，从中排除那些受到土地利用法规定限制的土地（如军事要地、自然保护区、文物古迹等），缩小可征用土地范围。如果在这个范围内没有合适的场址，则需要再扩大搜索半径，再次进行选择。2.资料的搜集填埋场选址工作应充分利用现有的区域地质调查资料包括气象资料、地形图、土壤分布图、土地使用规划图、交通图、水利规划图、洪泛图、地质图、航测图片等，我国已完成各省区内1：5万或1：10万的地质调查工作，有的区域还完成了水文地质和工程地质调查工作。搜集这些区域地质调查资料对选址是非常重要的。通过这些资料的收集，掌握区域地质，水文地质和工程地质特征。在利用区域地质调查资料的基础上，可以制定选址的野外踏勘路线和计划，指导选址工作向更进一步发展。地面卫星图像是一个很好的信息源，它可反映出最新的地面上的所有的信息资料，准确显示出地面上的所有物标，明显指出填埋场选址工作应开展的范围或地点，使选址工作有的放矢，作出详细的选址规划。此外，还应收集关于废物类型、填埋量，填埋设备的原始资料及利用率；运输距离；资金保障等，以及人文原始资料及民意调查，了解人们对使用填埋场地的支持率。3.场址初选根据填埋场选址标准和准则，对上述区域的资料进行全面的分析，在此基础上筛选出几个（标准要求为3个）比较合适的预选场地。4.野外踏勘野外踏勘是填埋场选址工作中的最重要的技术环节，它可直观的掌握预选场地的地形、地貌、土地利用情况、交通条件、周围居民点的分布情况、水文网分布情况和场地的地质、水文地质和工程地质条件、以及其他与选址有关的信息和资料。根据野外踏勘实际调查取得的资料，在结合搜集到的所有其他资料和图片进行整理和分析研究、确定被踏勘调查地点的可选性并进行排序。在排序过程中，要对每个可选地点的基本条件进行分析对比，分别列出每个地点可选性的有利和不利因素。5.对预选场地的社会、经济和法律条件调查对于一个初步确定的预选场地，要进一步调查场地及其周围的社会、经济条件，以及公众对填埋场建设的反映和社会影响，确定填埋场的建设是否有碍于城市整体经济发展规划（或工农业发展规划），是否有碍于城市景观。详细调查地方的法律、法规和政策，特别是环境保护法、水域和水源保护法。从而可评价这些预选场地是否与这些法律和法规相互冲突，相互抵触，并要取消那些受法律、法规限制的预选场地，如地下水保护区、洪泛区、淤泥区、活动得坍塌地带、地下蕴矿区、灰岩坑基及溶岩洞区。6.场址的优选根据前阶段收集的区域资料、野外现场踏勘结果和场地的社会、法律调查，对预选场址进行技术、经济方面的综合评价和比较。通过对比优选出较为理想的卫生填埋场场址首选方案。可采用的技术方法有灰色系统理论的灰色聚类法、模糊数学中的模糊综合评判法、专家系统法、层次分析法和地理信息系统(GIS)等。GIS（GeographicalInformationSystem）技术的第一步就是决定场地可选性的限制因素，并将收集的一系列因素绘制成各种图表，并在图中突出那些限制性因素的作用。在计算机显示器上把这些图相互叠加和对比，就可明显查找出不受限制性因素制约的具有可选性的预选场地的空间位置，同时也可对比出各预选场地的条件优、劣等级。而层次分析法能综合处理具有递阶层次结构的场地适宜性影响因素之间的复杂关系，又易于操作，得到比较量化的结果，方法比较科学而准确。7.编制预选场地的可行性研究报告预选场址调查结束后应提交预选场地的可行性研究报告，但这并不意味着选址工作已结束。提交预选场地可行性报告的目的，主要利用充足的调查资料说明场地具有可选性，以报告的形式提出并报请项目主管单位，再由主管单位报请官方审批，列入国家或地方的计划项目，使工程项目从可行性研究阶段进入正式计划内的工程项目阶段，从而可以履行一切计划工程项目的手续。8.预选场地的初勘工作前述工作只是选择出较为理想的场地位置，并征的管理部门的肯定和同意。但是场地的综合地质条件能否满足工程的要求，应对场地进行综合地质初步勘查，查明场地的地质结构、水文地质和工程地质特征。如初勘证实场地具有渗透性较强的地层（K>10-6m9.预选场地的综合地质条件评价技术报告场地初步勘察施工结束，应由钻探施工单位提出场地地质勘查技术报告，在根据地质报告提供的技术资料和数据，有项目主管单位编制场地综合地质条件评价技术报告。报告应详细说明场地的综合地质条件，详细描述对场地的不利和有利因素，作出场地可选性的结论，并对下一步场地详细勘察和工程的施工设计提出建议。场地综合地质条件评价技术报告是场地选择的最终依据和工程立项的依据，是固体废物填埋场项目由选址阶段正式过渡到工程阶段，该报告也是场地详勘的依据。如果场地得到不可选的结论，选址工作则又要重新开始或进行第二或第三场址的初勘工作。第三节环境影响评价与其他类型的填埋场相比，安全填埋场由于填埋的是危险废物，因此进行影响筛选、预测与评价更为重要。一、安全填埋场的主要环境影响建设期：施工机械噪声对周围环境的影响；交通运输、土石方开完造成的扬尘对周围环境与公众的影响；工程开挖产生弃石、弃土对环境的影响；工程开挖造成的植被破坏、水土流失等环境影响等。营运期：渗滤液泄漏或处理不当对地下水及地表水的污染；填埋气体排放对大气的污染、对公众健康的危害以及可能发生的爆炸对公众安全的威胁；填埋场存在对周围景观的不利影响；填埋作业及废物堆体对周围地质环境的影响，如造成滑坡、崩塌、泥石流等；填埋机械噪声对公众的影响；填埋场扬尘的影响等。服务期满后：服务期满后填埋场仍然存在渗滤液污染的可能性，废物堆体边坡稳定性等。二、评价的主要工作内容具体见表6-2。表6-2安全填埋场环境影响评价工作内容评价项目评价内容危险废物产生调查评价为确保建设规模与服务年限，以及在建设期间合运营后建设项目对周围环境能否造成不利影响集成，应对服务区内危险废物种类、性质、物质成分合化学成分等进行评价。场址选择评价场址选择石安全填埋场环境影响评价的基本内容，主要评价拟选场址是否复合选址标准。方法是根据场地自然条件，采用选址标准逐项进行评判。评判的重点是水文地质条件、工程地质条件、环境地质等。工程污染因素分析主要分析填埋场建设过程中合建成投产后可能产生的主要污染源及其污染物以及产生数量、种类、排放方式等。其方法一般采用计算、类比、经验统计等。污染源一般为渗滤液、填埋气体、噪声等。现状调查与评价主要评价拟选场址及其周围的空气、地表水、地下水、噪声等环境质量状况。其方法一般采用单因子或多因子综合评判法。生态环境现状调查应包括植被、土地利用现状、重要生物、区域生态环境问题及敏感保护目标施工期环境影响评价主要评价施工期场地内排放生活污水、各类施工机械产生的机械噪声、振动、扬尘对周围地区的环境影响水环境影响预测与评价主要评价安全填埋场衬层结构的安全性以及渗滤液排出对周围环境影响两方面：正常排放对地表水的影响。主要评价渗滤液经处理后达到排放标准后排出，经预测并利用相应标准评价是否会对受纳水体产生影响或影响程度如何非正常渗漏对地下水的影响。主要评价衬层破裂后渗滤液下渗对地下水的影响，包括渗透方向、渗透速度、迁移距离、土壤的自净能力及效果等大气环境影响预测与评价主要是释放气体对周围环境的影响，根据排气系统的结构，预测和评价排气系统的可靠性、排气对环境的影响。预测模式采用地面源模式。噪声环境影响预测与评价主要评价废物运输、场地施工、废物填埋操作、封场各阶段各种机械产生的振动和噪声对环境的影响。可根据各种机械的特点采用机械噪声声压级预测，结合卫生标准和功能区标准评价，是否满足噪声控制标准，是否对最近居民区噪声影响生态环境影响预测与评价应按建设期、营运期、服务期满后评价。建设期的生态评价主要应说明处置设施及配套项目的永久占地和临时占地的类型、面积，受影响的植被类型、面积及所造成的生物资源或农业资源损失，有无生态环境敏感保护目标受影响及其受影响的程度，有无其他影响。营运期的生态环境影响应分析可能进入生态环境的主要污染物及主要受体。服务期满后应对填埋场封场、植被恢复层和植被建设，提出适合当地生态特点的建议。污染防治措施渗滤液处理与控制措施以及填埋场衬层破裂补救措施；扬尘与挥发性气体处置措施减振防噪措施，生态补救措施如预防、减缓措施和植被、土地、景观的恢复措施。环境风险评价风险识别及分析，同类项目事故统计，风险标准体系，最大可信事故及源项，后果计算及风险评价，风险管理及减缓风险措施，应急预案等。环境监测与管理结合建设项目具体情况与周围环境状况，提出有针对性的建设期、运营期、服务期满后各不同阶段具有可操作性的环境管理措施与监测计划。明确监测项目与监测对象、监测点位、时间、频次，监测内容及监测方法、监测保障措施等公众参与危险废物安全填埋应重视公众参与，调查方式可采用信息发布、调查会、听证会及发放公众参与调查表；主要调查对象应是有关单位、专家和公众其他影响评价废物收运线路、过程对周围环境的影响分析与评价三、评价技术原则1、废物产生量与性质调查对列入《国家危险废物名录》中除医院临床废物以外的需要安全填埋的危险废物进行调查，明确需要填埋废物量。根据服务区域、社会经济发展规划、行业发展规划等对未来产生量进行预测，明确安全填埋场服务年限内的处置量。综合考虑需直接填埋的危险废物、需经过预处理后填埋的危险废物以及区域内危险废物、医疗废物以及生活垃圾焚烧处置后的残渣，并考虑填埋废物的初始密度、上覆压力作用下的最终压实密度，以及覆盖层物质的体积、固化处理添加物的体积等因素，通过填埋容量评价服务年限与设计规模的可行性。废物性质调查的主要目的是确定废物预处理、废物之间及废物与填埋场防渗膜的相容性。主要调查化学组成、主要组分及性质，评价预处理工艺、防渗膜选择等的合理性。2、厂（场）址选择场址选择前应进行社会环境、自然环境、场地环境、工程地质/水文地质、气候、应急救援等因素的综合分析。确定厂址的各种因素可分成A、B、C三类。A类为必须满足，B类为场址比选优劣的重要条件，C类为参考条件。具体见表6-3。表6-3处置设施选址的因素环境条件因素划分社会环境符合当地发展规划、环境保护规划、环境功能区划A减少因缺乏联系而使公众产生过度担忧，得到公众支持确保城市市区和规划区边缘的安全距离，不得位于城市主导风向上风向确保与重要目标(包括重要的军事设施、大型水利电力设施、交通通讯主要干线、核电站、飞机场、重要桥梁、易燃易爆危险设施等)的安全距离社会安定、治安良好地区，避开人口密集区、宗教圣地等敏感区。危险废物焚烧厂厂界距居民区应大于1000米，危险废物填埋场场界应位于居民区800米以外自然环境不属于河流溯源地、饮用水源保护区A不属于自然保护区、风景区、旅游度假区不属于国家、省(自治区)、直辖市划定的文物保护区不属于重要资源丰富区场地环境避开现有和规划中的地下设施A地形开阔，避免大规模平整土地、砍伐森林、占用基本保护农田B减少设施用地对周围环境的影响,避免公用设施或居民的大规模拆迁B具备一定的基础条件(水、电、交通、通讯、医疗等)C可以常年获得危险废物和医疗废物供应A危险废物和医疗废物运输风险B工程地质/水文地质避免自然灾害多发区和地质条件不稳定地区(废弃矿区、塌陷区、崩塌、岩堆、滑坡区、泥石流多发区、活动断层、其他危及设施安全的地质不稳定区)，设施选址应在百年一遇洪水位以上A地震裂度在=7\*ROMANVII度以下B最高地下水位应在不透水层以下3.0米B土壤不具有强烈腐蚀性B气候有明显的主导风向，静风频率低B暴雨、暴雪、雷暴、尘暴、台风等灾害性天气出现几率小冬季冻土层厚度低应急救援有实施应急救援的水、电、通讯、交通、医疗条件A3、工程分析对项目的收集、运输、贮存、预处理、处置、综合利用进行全过程分析，分阶段给出工艺路线和环境保护措施。包括建设期、营运期和服务期满后三个时段。3.1项目概况包括项目名称、地点及建设性质；建设规模、占地面积、厂区平面布置（附图）、区域地理位置图；项目组成，包括主体工程、辅助工程、公用工程、配套项目和环保工程，原辅材料和能源消耗，职工人数，总投资；主要工艺。3.2主要内容工程布置分析与评价填埋区布置与评价，辅助设施的布置与评价填埋工艺技术要求与评价包括废物收集运输系统的要求与评价，废物填埋作业系统的要求与评价，填埋场排水系统与渗滤液处理的要求与评价，填埋场封场复垦土地利用系统的要求与评价。主要包括污染因素分析与危险特性分析工程污染因素分析、统计污染物排放量危险废物特性分析一般应包括以下内容：(1)物理性质（组成、容重、尺寸等）(2)元素分析和有害物质含量(3)特性鉴别（腐蚀性、浸出毒性、危险毒性、易燃易爆性）(4)反应性和相容性进行工程分析时，应采用图表结合的方式给出污染流程，包括工艺流程、排污点分布、污染物浓度和排放速率。3.3环境影响因素分析建设期：对建设期产生的噪声、扬尘、弃石、弃土、植被破坏等进行分析，并提出相应的环境保护和生态保护措施。营运期：分析正常工况和非正常工况下污染物有组织和无组织排放的种类、数量、浓度。服务期满后：给出处置设施服务期满后防止污染和恢复生态的方案。3.4主要污染物排放统计废水污染源应按生产废水、生活污水、初期雨水、设备及地面冲洗水、填埋场和临时贮存场所内渗滤液及排水、循环冷却排污水等分别统计水质、水量和去向。分析减少废水排放量及提高水重复利用率的可能性。废水污染物统计包括：pH、CODcr、BOD、NH3-N、总余氯、总磷、氟化物、挥发酚、氰化物、石油类、重金属、苯系物、粪大肠菌群数等。固体废物统计应包括焚烧残渣、飞灰、经尾气净化装置产生的固态物质和污水处理站污泥等的产生量和主要有害成份。设备噪声声级、分布和采取的防治措施。编制污染物产生量、环保设施去除量和排放量汇总表。3.5清洁生产分析（1）处置工艺：运输工具和包装，贮存方式，预处理设施，处理流程合理配置，安全填埋场的防渗、渗滤液处置，防洪。（2）安全和环保：相容性、在线监测系统、异常事件报警系统和人员培训。（3）填埋单位危险废物的能耗、水耗，污染物产生量和排放量。4现状调查与评价4.1自然环境现状调查自然环境调查主要包括处置设施选址区的地理、地貌、地质、水文、气象和土壤等。地理、地貌调查主要包括处置设施选址区的行政属地，经纬度坐标，与周边重要河流、湖泊、城镇、山脉等的关系，海拔高度，地形特征，地貌类型与特点等，并给出处置设施选址的地形图。地质调查主要包括处置设施选址区的地质构造、地层岩性、地质稳定性、区域内断层构造与分布、覆盖层厚度及地质灾害性问题，如崩塌、滑坡、泥石流及地面隐伏塌陷区等，有无矿业采空区、石灰岩溶洞等特殊地质问题。气象调查主要包括处置设施选址区所处气候带，年平均风速、主导风向，年平均气温、极端最高和极端最低温度，年平均降水量、年蒸发量、最大一次降雨量，主要气象性自然灾害以及与大气影响和风险影响有关的地域性特殊气象问题。水文调查主要包括地面水系、多年平均径流量、河流最大洪流量，选址区的雨水径流特征、百年一遇洪水高程、最大洪峰流量。调查区域地下水埋深、单位涌水量、地下水主要补给来源、地表水与地下水水力连系、地下潜水情况及地下水层分布，隔水层情况等，调查区域水资源赋存及利用情况，并给出水系图和地下水及地层分布柱状图。土壤调查主要包括土壤类型、土层厚度、成土母质及土壤质地、土壤环境质量和土壤渗透系数。有土壤污染问题存在时，还应调查主要污染因子以及土壤的污染水平。4.2社会环境调查调查处置设施建设项目服务范围内的城镇分布，人口，收入水平，产业结构，重要企业（或医疗机构）的数量、分布、规模以及危险废物收集、贮运有关的交通、通讯情况，环保规划基本概况。调查处置设施5km内的村镇分布、人口、土地利用规划、产业结构、路网布局、通讯设施、环保设施、环境保护敏感目标、流行性疾病和地方病情况。分析项目建设与地方规划的协调性，对人口拆迁、土地利用和社会活动的影响。5.大气环境影响预测与评价5.1环境空气质量现状监测与评价布点原则：执行《环境影响评价技术导则—大气环境》(HJ/T2.2)中5的规定，监测点数量不应少于4个。拟选厂（场）址的主导风向上、下风向应有测点。改扩建项目设置无组织排放监测点。监测制度：执行《环境影响评价技术导则—大气环境》(HJ/T2.2)中5的规定。做一期监测，监测5天。特征污染物监测每天不能少于4次。同时应收集监测期间地面风向、风速资料，并充分利用近三年已有的环境质量监测资料。监测项目：根据环境影响因素识别和评价因子筛选结果确定。监测结果统计分析要点：列表给出各个测点主要污染物1小时、日平均浓度波动范围；特征污染物根据所执行的评价标准要求统计波动范围。评价方法：采用单因子指数法进行现状评价。5.2大气环境影响预测与评价大气环境影响预测执行《环境影响评价技术导则—大气环境》（HJ/T2.2）中7的规定，并计算卫生防护距离和厂（场）界污染物浓度。大气环境影响评价执行《环境影响评价技术导则—大气环境》（HJ/T2.2）中8的规定，并制定大气环境保护对策。6.水环境影响预测与评价水环境影响评价应包括接纳项目生产废水和生活污水排放的地表水体和项目所在地域的地下水质。6.1地表水环境现状监测与评价监测时间：执行《环境影响评价技术导则—地面水环境》（HJ/T2.3）中6的有关规定。监测项目：根据环境影响因素识别和评价因子筛选结果确定。现状评价：执行《环境影响评价技术导则—地面水环境》（HJ/T2.3）中6的规定。6.2地表水环境影响预测与评价地表水环境影响预测执行《环境影响评价技术导则—地面水环境》（HJ/T2.3）中7的规定。对危险废物处置设施废水排入的湖泊、封闭海湾和三类水体河流应进行环境影响预测，对其它水体及医疗废物处置设施废水排入的水体可进行环境影响分析。地表水环境影响评价执行《环境影响评价技术导则—地面水环境》（HJ/T2.3）中8的规定。6.3地下水环境质量现状调查与分析调查范围按建设项目具体情况及评价区地貌、地质结构、水及地质条件确定。在厂（场）址范围设置地下水监测点。监测项目按照环境影响识别和评价因子筛选确定。地下水质现状评价执行《地下水质量标准》（GB/T14848-93）中6的规定。根据建设项目的环境保护措施，进行有害污染物下渗对地下水影响的可能性分析，并提出地下水保护措施。7生态影响评价7.1基本要求生态影响评价范围应包括项目建设的全部时空范围，并应能够说明厂（场）址区生态系统的整体特点和主要的生态环境敏感保护目标的情况。依据环境实际情况和管理要求，进行环境影响识别和评价因子筛选，并确定生态环境调查和评价的内容。7.2生态环境现状调查与评价陆地生态环境现状调查应包括植被、土地利用现状、重要生物、区域生态环境问题及敏感保护目标。植被调查应包括植被类型、分布、面积、盖度、生产力，物种基本组成、优势物种、物种优势度或重要值等。土地利用现状调查应区分森林、草地、湿地、农田、河湖水域、村镇、道路等类型，并绘制土地利用现状图。项目影响区域有重要生物时，应进行重要生物调查。重要生物调查内容包括物种名称、科学分类、保护级别或其重要特性、分布、食性与生态习性、栖息地特征及生存资源情况、历史变迁、所受主要威胁及种群动态等。调查宜采用现场踏勘、典型调查与资料收集、专家调查相结合的方法进行。直接与处置设施厂（场）址选择有关的区域生态环境问题，如水土流失、沙漠/石漠化、土地盐碱化以及其他自然灾害等，应进行重点调查和说明。自然保护区、风景名胜区、文物（考古）保护区、生活饮用水源保护区、供水远景规划区、基本农田保护区以及重要生物及其生境、湿地等敏感保护目标调查应包括敏感保护目标的类别、规划保护范围和需要的保护范围。当处置设施建设可能影响河流、湖泊或海域生态环境时，应进行水生生物或海洋生物调查。主要应调查底栖生物和鱼类资源。调查内容包括生物种类和生物量、历史变迁和种群动态等。处置设施拟选厂（场）址的景观美学调查应说明是否属于景观敏感点、厂（场）址周围景观敏感点分布、厂（场）址区的景观美学特点以及对景观影响的耐受程度。生态环境现状评价主要应说明处置影响区的生态系统类型、基本组成结构、基本状态、主要生态环境功能、存在的主要问题以及处置设施建设时应注意保护的主要敏感目标。7.3生态影响评价生态影响评价按建设期、营运期及服务期满后三个时期进行。建设期的生态评价主要应说明处置设施及配套项目的永久占地和临时占地的类型、面积，受影响的植被类型、面积及所造成的生物资源或农业资源损失，有无生态环境敏感保护目标受影响及其受影响的程度，有无其他影响。提出预防、减缓措施和植被、土地、景观的恢复措施。营运期的生态环境影响应分析可能进入生态环境的主要污染物及主要受体，提出减轻影响的措施。事故泄漏应分析造成的生态环境影响。服务期满后应对填埋场封场、植被恢复层和植被建设，提出适合当地生态特点的建议，并提出封场后30年内的生态监测方案，明确监测项目与监测对象、监测点位、时间、频次，监测内容及监测方法、监测保障措施等。8.污染防治措施8.1基本原则考虑危险废物和医疗废物收集、运输、贮存、处置全过程。危险废物和医疗废物收集、运输、贮存、处置须符合国家有关法律、法规和标准的要求。符合清洁生产、达标排放，满足环境功能区、生态保护和保障人群健康的要求。8.2废气污染控制措施外排有毒有害气体、粉尘、恶臭等污染物的除尘净化设施的有效性分析。进行排气筒高度论证时，评价结论中排气筒高度大于工程设计，则排气筒高度按评价结论确定；反之，则按工程设计确定。焚烧处置装置控制二恶英措施以及焚烧烟气中氮氧化物、尘汞等达标排放措施应进行技术经济论证。易挥发物料、中间产品等的加工、储存过程中应进行逸出物质统计和防治措施可行性分析。剧毒、恶臭物质密闭储存措施分析。8.3废水污染控制措施根据给排水平衡计算分析减小废水排放量的措施和效果。排水系统划分，清污分流、雨污分流的必要性和合理性分析。废水处理方案、分级控制水质指标、废水处理流程的论证、运行达标可靠性分析。废水管道和废水贮存、处理设施防渗漏分析。废水排放口设置合理性分析。8.4噪声污染控制措施要求厂（场）界噪声达标。必须针对危险废物、医疗废物不同的处理工程特点，提出噪声的防治对策，并给出最终降噪效果。8.5填埋场污染控制措施填埋场选址和防止二次污染措施的完整性分析。安全填埋场扬尘治理措施和挥发性气体的处置分析。渗滤液收集处理措施的可行性分析。暴雨时期排水去向和污染物处理措施。8.6列出气、水、固体废物、声及填埋场污染控制措施的分项明细汇总表，包括详细内容、投资和计划完成时间。9环境风险评价9.1环境风险评价的目的和重点环境风险评价的目的是分析和预测项目存在的潜在危险，有害因素，项目运行期间可能发生的突发性事件（一般不包括人为破坏及自然灾害），引起有毒有害和易燃易爆等物质泄漏，所造成的人身安全与环境影响和损害程度，提出合理可行的防范、应急与减缓措施。以使建设项目事故率达到可接受水平、损失和环境影响达到最小。环境风险评价应把事故引起厂(场)址外人群的伤害、环境质量的变化及对生态系统影响的预测和防护作为评价工作重点。9.2环境风险评价的内容评价内容包括风险识别及分析，同类项目事故统计，风险标准体系，最大可信事故及源项，后果计算及风险评价，风险管理及减缓风险措施，应急预案等。第四节安全填埋场衬层系统场底衬层系统是安全填埋场最重要的组成部分，通过在填埋场底部和周边铺设低渗透性材料建立衬层系统以阻隔填埋气体和渗滤液进入周围的土壤和水体产生污染，并防止地下水和地表水进入填埋场，有效控制渗滤液产生量。场底衬层系统的主要功能如下：(1)将渗滤液封闭于填埋场之中，使其进入渗滤液收集系统，防止其渗透流出填埋场之外污染土壤和地下水。(2)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。(3)控制地下水，防止其形成过高的上升压，防止地下水进入填埋场导致渗滤液量的大量增加。填埋场的衬层系统通常从上至下可依此包括过滤层、排水层（包括渗滤液收集系统）、保护层和防渗层等。防渗层的功能是通过铺设渗透性低的材料来阻隔渗滤液于填埋场中，防止其迁移到填埋场之外的环境中，同时也可以防止外部的地表水和地下水进入填埋场中。防渗层的主要材料有天然粘土矿物如改性粘土、膨润土，人工合成材料如柔性膜，天然与有机复合材料如聚合物水泥混凝土（PCC）等。保护层的功能是对防渗层提供合适的保护。防止防渗层受到外界影响而被破坏，如石料或垃圾对其上表面的刺穿，应力集中造成膜破损，粘土等矿物质受侵蚀等。排水层的作用是及时将被阻隔的渗滤液排出，减轻对防渗层的压力，减少渗滤液的外渗可能性。过滤层的作用是保护排水层，过滤掉渗滤液中的悬浮物和其他固态和半固态物质，否则这些物质在排水层中积聚，造成排水系统堵塞，使排水系统效率降低或完全失效。填埋场衬层系统的选择对于填埋场设计至关重要。选择填埋场衬层系统应考虑以下主要因素：环境标准和要求；场区地质、水文、工程地质条件；衬层系统材料来源；废物的性质及与衬层材料的兼容性；施工条件；经济可行性。一、衬层系统的分类根据填埋场场底防渗设施(或材料)铺设方向的不同，可将场底防渗分为垂直防渗和水平防渗，根据所用防渗材料的来源不同又可将水平防渗分为自然防渗和人工防渗两种，详细分类见图6-2。由于垂直防渗在安全填埋场很少应用，因此本章主要讲述水平防渗系统。水平防渗水平防渗垂直防渗自然防渗人工防渗单层衬垫系统单复合衬垫系统双层衬垫系统双复合衬垫系统场底防渗系统图6-2填埋场场底防渗系统分类图6-2填埋场场底防渗系统分类人工防渗是指采用人工合成有机材料(柔性膜)与粘土结合作防渗衬层的防渗方法。根据填埋场渗滤液收集系统、防渗系统和保护层、过滤层的不同组合，一般可分为单层衬层防渗系统、单复合衬层防渗系统、双层衬层防渗系统和双复合衬层防渗系统，如图6-3至图6-6所示。①单层衬层防渗系统。此种防渗系统只有一层防渗层，其上是渗滤液收集系统和保护层，必要时其下有一个地下水收集系统和一个保护层。这种类型的衬垫系统只能用在抗损性低的条件下。对于场地低于地下水水位的填埋场，只要地下水流入速率不致造成渗滤液量过多或地下水的上升压力不致破坏衬垫系统，则可采用此系统。如图6-3所示。②单复合衬层防渗系统。此种防渗系统是采用复合防渗层，即由两种防渗材料相贴而形成的防渗层。两种防渗材料相互紧密地排列，提供综合效力。比较典型的复合结构是上层为柔性膜，其下为渗透性低的粘土矿物层。与单层衬垫系统相似，复合防渗层的上方为渗滤液收集系统，下方为地下水收集系统。如图6-4所示。复合衬层系统综合了物理、水力特点不同的两种材料的优点，因此具有很好的防渗效果。有关研究结果表明，用粘土和高密度聚乙烯(HDPE)材料组成的复合衬层的防渗效果优于双层衬层(有上下两层防渗层，两层之间为排水层)的防渗效果。复合衬层系统膜出现局部破损渗漏时，由于膜与粘土表面紧密连接，具有一定的密封作用，渗漏液在粘土层上的分布面积很小。当HDPE膜发生局部破损渗漏时，对双层衬层系统而言，渗漏液在下排水层中的流动可使其在较大面积的粘土层上分布，因此向下渗漏的量就大。复合衬层的关键是使柔性膜与粘土矿物层紧密接触，以保证柔性膜的缺陷不会引起沿两者结合面的移动。③双层衬层系统。此种防渗系统有两层防渗层，两层之间是排水层，以控制和收集防渗层之间的液体或气体。衬层上方为渗滤液收集系统，下方可有地下水收集系统。结构如图6-5所示。透过上部防渗层的渗滤液或者气体受到下部防渗层的阻挡而在中间的排水层中得到控制和收集，在这一点上它优于单层衬垫系统，但在施工和衬层的坚固性等方面不如复合衬层系统。双层衬层防渗系统主要在下列条件下使用：a、基础天然土层很差(渗透系数大于10－5cmb、土方工程费用很高，而采用HDPE膜费用低于土方工程费用。c、建设混合型填埋场，即生活垃圾与危险废物共同处置的填埋场。④双复合衬层防渗系统。其原理与双层衬层防渗系统类似，即在两层防渗层之间设排水层，用于控制和收集从填埋场渗出的液体；不同之处在于上部防渗层采用的是复合防渗层。防渗层之上为渗滤液收集系统，下方为地下水收集系统。双复合衬层防渗系统综合了单复合衬层防渗系统和双层衬层防渗系统的优点，具有抗损坏能力强、坚固性好、防渗效果好等优点，但其造价比较高。在美国，根据新环保法的要求，具有主、次两层渗滤液收集系统的双复合衬层防渗系统已在城市固体废物填埋场得到广泛应用。双复合衬层底层为厚度大于3m的天然粘土衬层或0.9m厚的第二层压实粘土衬层，然后依次向上为第二层合成材料衬层、二次渗滤液收集系统、0.9m厚的第一层压实粘土衬层、第一层合成材料衬层、首次渗滤液收集系统，顶部是0.6m厚的砂砾铺盖保护层。渗滤液收集系统由一层土工网和土工织物组成。合成材料衬层的厚度应大于1.5mm，底层和压实粘土衬层的渗透系数应小于10－7cm双层衬层系统和复合衬层系统各有特点：双层衬层系统的最大特点是主、次防渗膜之间的收集系统可以起到主防渗膜检漏作用，但当正常情况下极少量渗滤液穿过HDPE膜，或HDPE膜发生局部渗漏。破损而渗漏时，对双层衬层系统而言，渗漏的渗滤液将流动而分布在整个面上，过水面积大，继续渗漏量大，而对于复合衬层系统，由于膜与粘土表面紧密连接，具有一定的密封作用，渗滤液在粘土层上的分布面积很小，因而继续渗漏量很小，优于双层衬层系统。复合衬层两部分之间接触的紧密程度是控制复合衬层渗漏量的关键因素，所以一般不在两层之间设置土工织物。多层衬层系统综合了双层衬层系统和复合衬层系统的特点，其原理同双层衬层系统，但主防渗层采用复合衬层，整套系统防渗效果好。图6-7危险废物填埋场剖面简图⑤刚性防渗系统。在填埋场所在区域的基础防渗层渗透系数达不到国家规定标准情况下，或者地下水水位达不到标准要求的与防渗层距离3m要求的条件下，可采用刚性防渗结构。刚性结构填埋场钢筋混凝土箱体侧墙和底板作为防渗层，应按抗渗结构进行设计，按裂缝宽度进行验算，其渗透系数应≤1.0×10-6cm/s。图6-8典型的刚性衬底防渗系统示意图图6-9典型的边坡（挡坝）与衬底结构示意图二渗滤液收集系统衬层的目的是阻碍污染物使其迁移最小化。100％有效的衬层可以杜绝化学组分的迁移通过衬层进入环境，但实际上没有100％有效的衬层。由于渗滤液的产生不可避免，因此也必须设置渗滤液收集系统。因此填埋场底部包括：（1）避免污染物迁移进入环境的多层防渗材料（2）渗滤液收集系统。如图6-10所示。6-10危险废物安全填埋场衬层与渗滤液收集系统示意图由图6-10可以看出，在填埋场运行期间，自然降水将下渗形成渗滤液，污染物通过扩散与平流迁移到达填埋场底部。在填埋场底部渗滤液首先通过过滤层，过滤层是土工布和/或分级的砂和砾石，通过该层颗粒物得以截留。为了保证结构的稳定性，国外常采用土工格栅作为过滤层。过滤层将废物与主渗滤液收集系统周围相对自由水头排水区分割开。在主渗滤液收集区，渗滤液以自由流形式得以排出进行处理。由于渗滤液通过衬层的流速与水头成正比，因此应通过渗滤液收集系统的合理设计使该水头保持最小。渗滤液收集层通常采用具有较高的渗透系数的砾石，保证渗滤液的顺利通过。该类材料的设计必须满足过滤层标准要求，即其通透性应保证渗滤液自由流动，同时其粒度应保证避免废物的流失。通常在上层废物与渗滤液收集系统之间加设土工布过滤层。土工布同时对渗滤液收集系统有结构保护作用。穿孔管设计应避免坍塌或被压碎，颗粒材料应有助于管道的稳定性。渗滤液收集系统的一个主要问题是堵塞。堵塞产生的一个原因是细小颗粒物进入系统（由于过滤层的原因）；另一个原因是化学和生物作用。渗滤液中的微生物在颗粒材料和/或管道中增殖，将导致渗滤液排放能力的下降。化学作用如沉淀也会造成系统堵塞。虽然传统的渗滤液收集系统采用颗粒材料建设，目前替代物正在考虑并应用(特别是对生活垃圾卫生填埋场)。例如土工网，一种类似土工格栅的可以使平面渗透系数增加的土工合成物，与土工布结合应用防止细小颗粒物进入收集系统造成堵塞（图6-11）。图6-11复合衬层与渗滤液收集系统示意图主防渗层位于主渗滤液收集层下部，在美国，主防渗层必须是人工合成物如土工膜或柔性防渗膜。土工布与土工膜合并被称为复合衬层。次渗滤液收集层位于主防渗层下，其作用与主渗滤液收集层基本相同。次渗滤液收集层初始称为泄漏检测系统，由于渗滤液的泄漏的不可避免，检漏系统目前被称为次渗滤液收集层。次渗滤液收集层下部是次防渗层，其作用与主防渗层相同，通过水力阻断作用防止渗滤液下渗。在运行良好的系统中，渗滤液被阻隔在主防渗层上并被收集进行随后的处理。但是，实践表明，所有的防渗层都有泄漏的情况，对采用可能的最好的技术和施工质量控制建设的衬层系统的深入研究表明，泄漏率可以达到0.02L/m2·d。美国环保署曾确定运行泄漏率为约0.005L/m2·d，低于该值就不需要采取修复操作。目前定义运行泄漏率为，在底部衬层上水头不超过30cm条件下，渗滤液检漏系统可以去除的最大设计流量。在主、次渗滤液收集层与土工膜衬层下是第三衬层，该层通常由天然材料（粘土），压实粘土，或粘土与天然土壤的混合材料。第三衬层主要是控制可能通过次渗滤液收集层的污染物。从理论上，多层衬层逐渐减低污染物的水力输移速率。三、衬层材料衬层材料不仅影响衬层系统的选择、系统的设计、施工，因此衬层材料的选择需要从技术、经济等多方面考虑。从减少填埋场建设费用的角度考虑，衬层系统应尽量适用在厂址区合理距离内可得到的自然材料。衬层系统的设计还要考虑施工方便。衬层材料的选择应与填埋废物具有相容性，废物的某些理化性质不造成衬层的上，这就要求衬层具有化学抗性和相应的持久性。用于填埋场作防渗衬层的材料可分为人工合成有机材料、无机天然防渗材料、天然与有机复合防渗材料三大类：1.土工膜高密度聚乙烯（HDPE）是目前适应废物范围最广，应用最为广泛的土工膜。具有现场密封（压制或焊接技术）容易实现，高度化学相容性，耐受广谱化学物质和大浓度范围侵蚀等特点，广泛应用于填埋场衬垫、最终覆盖、污水池衬垫、废水处理设施、沟渠衬垫。在填埋场衬层设计中，HDPE膜通常用于单复合衬层防渗系统、双层衬层防渗系统和双复合衬层防渗系统的防渗层设计，除特殊情况外，HDPE膜一般不单独使用，因为需要较好的基础铺垫，才能保证HDPE膜稳定、安全而可靠地工作。1)对HDPE膜的性能要求对HDPE膜的性能要求包括原材料性能和成品膜性能两个方面，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。①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。用于填埋场的HDPE膜的密度为0.932～0.940g/cm³，最佳值为0.95g/cm³。我国自行生产的HDPE膜的密度可达到这一要求。②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/10min③炭黑含量：炭黑含量反映了材料抗紫外线辐射的能力。一般炭黑添加量为2%～3%。不含炭黑的HDPE膜不能用在露天填埋场。④原料要求：聚乙烯原材料必须是一级纯品，不含杂质，不能用废聚乙烯再生产品。⑤厚度：选择膜厚度应主要考虑三个方面的因素：第一，膜的抗紫外线辐射能力。紫外线辐射对膜的强度有很大影响，如果填埋场衬层从施工至运行全过程膜不暴露，则可选择较薄的膜，否则应选择厚度较大的膜。美国环保局提出不暴露HDPE膜的最小厚度为0.75mm；如果暴露时间大于30天，则最小膜厚定为1.0mm。第二，膜的抗穿透能力。第三，抗不均匀沉降能力。膜厚对后两者有利，但是膜厚度增加将使膜的造价成比例增加，因此应综合考虑。根据我国的实际情况，推荐的膜厚度为0.5～2.5mm。⑥抗穿能力：HDPE膜的抗穿能力与其厚度有关。HDPE膜的抗穿能力比较强，但仍然不能防止一些针状物或者由于生物作用对膜的穿透。由于填埋场施工条件比较复杂，存在膜穿透的条件，因此在施工中要特别注意。⑦抗拉强度：不同膜厚度对膜的抗拉强度有不同要求。膜厚1.0mm时其抗拉强度不得小于20Mpa。膜的抗拉强度是膜设计应用的基本条件之一。在填埋场HDPE膜有时处于受拉状态，其主要原因有：第一，边坡铺设和长时间运行过程中，上面的膜与下面的垫层可能产生滑动，当拉力超过设计安全系数时，膜可能破坏；第二，底部局部不均匀沉降将对膜产生拉力。试验结果显示，HDPE膜的单向抗拉强度较大，可以在发生较大变形时不产生破裂，但其抗双轴向拉力的能力很低，因此要尽量避免产生双轴拉力的可能性。⑧渗透系数：HDPE膜的渗透系数小于10-12cm/s。质量合格的HDPE膜的抗渗能力很强，渗透系数比优质粘土低4～52)对HDPE防渗层的铺设要求①HDPE防渗膜的铺设必须平坦、无皱折。②HDPE防渗膜的搭接应尽量使其焊缝减少。③在斜坡上铺设HDPE防渗膜时，其接缝方向应平行斜坡面，不允许出现斜坡上有水平方向接缝，以避免斜坡上由于滑动力可能在焊缝处出现应力集中。④基础底部的HDPE防渗膜应尽量避免埋设垂直穿孔的管道或其它构筑物。⑤边坡必须锚固，推荐采用矩型槽覆土锚固法。⑥边坡与底面交界处不能设焊缝，焊缝不在跨过交界处之内。3)对HDPE复合衬层下垫层的要求HDPE防渗膜不能铺设在一般的天然地基上，必须铺设在平整、稳定的支撑层上，即在HDPE膜之下必须提供一个科学的下垫层，一般是以天然防渗材料作为下垫层。对下垫层的要求如下：①基础最低层距地下水位的距离：填埋场基底距地下水高水位的距离推荐值列于表6-4。我国东部和东南沿海的发达地区水网密布，地下水位较高，所以在这些地区选址，地下水位可允许距填埋场基础2m表6-4基础层底标高距地下水水位距离推荐值基础性质推荐值粘土(渗透系数K≤10－7cm>2m粘土(10－7cm/s<渗透系数K≤10－6>2.5m粘土(渗透系数K<10－5cm>3m②下垫粘土层厚度：下垫粘土层的厚度直接影响工程土方量，从而影响工程造价，因此从工程投资角度来说，在选址时，对地下水要求严格一点，而适当放宽HDPE膜下垫层人工防渗层厚度的要求，在保证同样安全度的情况下，工程费用可降低。下垫粘土层的厚度一般为0.6～1.0m。③基础承重要求：为使基础能够均匀承重，粘土下垫层的压实度不得低于90%。④对下垫层的特殊要求：第一，下垫层不能含有直径大于0.5cm的颗粒物，粘土层不能出现脱水、裂开。第二，为了杜绝下垫层植物生长，需均匀施放化学除萎剂。第三，如有预埋的管、渠、孔洞等，要严格按粘土衬层要求施工，并使HDPE与下垫层衔接好。4)单HDPE复合衬层的结构设计①边坡压实粘土层厚度：边坡的防渗要比底层防渗更困难，因为边坡的施工压实难度更大；边坡下垫层与其上的HDPE膜之间易产生滑动，使下层或上层膜受到破坏。所以边坡土层厚度通常大于底层的厚度，一般大10%。②底层压实粘土层厚度：一般取0.6～1.0m。③排水层厚度：与排水层材料有关，如果使用砂或者砾石，其厚度通常大于30cm。④排水层渗透系数：为了提高排水层的排水效率，要提高排水材料的渗透率，降低毛细管张力。推荐使用清洁砾石，其透水系数大，而毛细上升高度较小。⑤边坡坡度：边坡坡度的设计应考虑地形条件、土层条件、填埋场容量、施工难易程度、工程造价等因素。边坡越陡，工程量越小，但施工越难，而且下垫层与上层HDPE膜的摩擦力越小，容易产生上、下层之间的滑动破损。边坡坡度推荐值为1：3。⑥底部坡度：底部坡度的设计要满足集水排水需要，同时也要考虑场地条件和施工难易条件。例如，当填埋单元较大时，底部坡度大将造成两端高差增大，开挖深度增加，低点距地下水面距离减小，堆填废物易滑动等问题；坡度太小又不利于渗滤液的集排。一般2%的排水坡度就可以满足集水要求，在特殊情况下，也可以采用3%～4%的坡度。5)HDPE双衬层构造设计技术要求①双衬层可由单层排水系统和双层排水系统构成，一般情况下可只设一层排水系统。②双排水系统的次级排水系统一般只在防渗层渗漏监测时使用。③双衬层基本设计参数见表6-5。6)HDPE膜的锚固设计HDPE膜应与下垫层构成一个整体，其外缘要拉出，在护道处加以锚固，防止膜被拉出和撕裂破坏。膜锚固的基础方法是在护道上开挖锚固槽，将膜置于槽中，然后用土填槽，并盖上覆土。通常的锚固方法有水平覆土锚固、“V”型槽覆土锚固、矩形覆土锚固和混凝土锚固等。水平覆土锚固法是将膜拉到护道上，然后用土覆盖，这种方法通常不够牢固；“V”型槽覆土锚固法是先在护道一侧开挖一“V”字型的槽，然后将膜拉过护道并铺入槽中，填土覆盖，这种方法对开挖空间要求略大；矩型覆土锚固法是先在护道一侧开挖一矩形的槽，然后将膜拉过护道并铺入槽中，填土覆盖；混凝土锚固法施工比较麻烦，目前使用较少。矩型槽锚固法安全性更好，应用较多，为了保证安全，应通过膜的最大允许拉力计算，确定槽深、槽宽、水平覆盖距离及覆土厚度等参数。表6-5HDPE双衬层复合防渗系统设计参数名称厚度及边坡技术要求土壤性质技术要求人工粘土层边坡100cmK≤10－6～10－7cm人工粘土层基础≤100cmK≤10－6～10－7cm排水层30cm过滤层15cm上层HDPE膜0.6～2.0mm基底HDPE膜1.0～1.5mm边坡1:3底坡2%～4%7)穿孔和竖井的防渗设计填埋场HDPE膜防渗系统内常有竖管、横管或斜管穿出或穿入，此时穿管与HDPE膜的接口必须防止渗漏。穿管与边界连接有刚性防渗连接与弹性防渗连接两种，在设计中应注意。①穿管与废物接触时，可在管外用HDPE膜包裹，便于与防渗层衔接处的密封连接，同时也减少管边界与废物的摩擦，减小穿管的受力。②穿管与边界的刚性连接采用混凝土锚固块作连接基座，但混凝土锚固应建在连接管后，穿管和HDPE膜固定在混凝土中。③穿管与防渗膜边界的弹性连接必须注意管子不能直接焊在HDPE防渗膜上，以防膜的损坏。为了防止渗漏，填埋场中的有些竖井需要穿过排水层座于HDPE防渗膜之上，如渗滤液提升竖井、检修竖井等。由于竖井直接座落在HDPE防渗膜之上容易造成膜的破坏，因此在井底和HDPE膜之间必须设置衬垫层。通常在竖井的底部专门设计一个被HDPE膜包裹的钢板衬垫，混凝土支座位于钢板衬垫上，其目的是既保护HDPE防渗膜，又增强了基础的弹性，使接触压力变得平缓，基础不易损坏。2.土工布土工布是一种人工合成物，具有渗透性以及以下两种水力特性：过滤——去除流过流体中的悬浮物与颗粒物；排水——流体通过土工布织物平面。土工布的分类可以根据其制造工艺分为有纺与无纺。有纺土工布相对抗拉强度高，用于加固强化及拦砂围坝。无纺土工布则用于过滤、隔离以及作为土工膜的保护层。土工布的耐久性对安全填埋场是非常重要的。耐久性需要考虑的性质包括：抗紫外线老化；抗磨蚀；化学稳定性；热稳定性；抗滑动性。土工布长期性能发挥的关键问题是堵塞问题。多长时间会因为沉淀物堵塞？微生物在堵塞中作用多大？化学沉淀对堵塞的影响如何？这些问题还没有明确答案。3.压实粘土压实粘土广泛应用于衬层与覆盖层系统。典型土壤包括：天然粘土、粉质粘土、砂质粘土和粘质砂土。粘土的选择主要根据现场条件下所能达到的压实渗透系数来确定。在最佳湿度条件下，当被压实到90%～95%的最大普氏干密度时，渗透性很低（通常为10－7cm①液限（Wl）在25%～30%之间；②塑限（Wp）在10%～15%之间；③0.074mm或更小的粒度所占比例在40%～50%之间；④粒径小于0.002mm的粘土含量在18%～25%（重量百分比）之间。粘土防渗层渗透系数受粘土的类型有关，粘土矿物来源、粒径分布、塑限参数，特别是压实时含水率。第五节渗滤液控制系统对填埋场而言，对环境影响的两个主要污染因素是渗滤液与填埋气体。对渗滤液而言，通过衬层系统防止渗滤液进入环境是降低其环境影响的重要措施，通过渗滤液的收集、排出、处理是降低渗滤液环境影响另一个重要措施。一、渗滤液的来源与影响因素1.渗滤液的来源渗滤液的来源主要有以下方面：1）降水入渗。降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来源。2）外部地表水入渗。这包括地表径流和地表灌溉，渗滤液具体数字取决于填埋场地周围的地势、覆土材料的种类及渗透性能、场地的植被情况及排水设施的完善程度等。3）地下水入渗。当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场。4）废物含水率。废物含水率不仅是渗滤液的来源，也通过饱和含水率影响渗滤液的产生量。因为渗滤液的产生是废物含水率达到饱和含水率的结果。5）覆盖材料中的水分。随覆盖材料进入填埋场中的水量与覆盖层物质的类型、来源以及季节有关。6）有机物分解生成水。由于填埋危险废物有机物一般较低，因此因素影响较小。与生活垃圾填埋场渗滤液产生量的来源相似，由于衬层系统能有效防止地下水进入填埋场，安全填埋场渗滤液的主要来源是大气降水入渗造成的。2.产生量影响因素（1）区域降水及气候状况；（2）场地地形地貌及水文地质条件；（3）填埋废物性质与组份；（4）填埋场构造；（5）操作条件等五个相互作用的因素决定，并受其他一些因素制约。二、安全填埋场渗滤液水质特性与影响因素安全填埋场渗滤液水质特性相关文献报到较少，且由于安全填埋场填埋废物的复杂性，因此其渗滤液水质特性规律性较差。1.水质特性通过不同工业固体废物填埋场的对比，渗滤液水质特性总结如下。1）受废物组成、性质影响大虽然生活垃圾也具有组成复杂的特性，但与生活垃圾相比，危险废物的组成相对更复杂，因此危险废物填埋场渗滤液的水质也相差很大，特别在有机性指标与重金属类指标方面。具体见表6-6。但近年来焚烧技术的发展，使进入危险废物填埋场的有机废物数量越来越少，进入安全填埋场的危险废物主要是焚烧残渣与无机废物。表6-6不同危险废物填埋场渗滤液水质（mg/L）组分生活垃圾英国Pitsea挪威Granmo英国Rainham工业废物德国MalschpH值5.8~7.58.0~8.56.86.9~8.06.8~7.3COD100~62400850~1350470700~25000BOD2~3800080~250320160~6200TOC20~19000200~65010077~10000ND~37002010600~10000NH3-N5~1000200~60012090~1700100~7550有机氮ND~7705~2062NO3-N0.5~50.04NO2-N0.2~20.10~108.0有机磷0.02~30.200.6(总)氯化物100~30003400680400~130013000~122000硫酸盐80~46034030150~11001100~4250Na20~280021854622000K20~205088820050~125Mg10~48021466Ca1.0~16588188Cr0.05~1.00.050.020.520.5Mn0.3~2500.5Fe0.1~205010700.6~10000.5~240Ni0.05~1.700.040.10.50.4~20.1Co0.01~1.150.090.090.5Zn0.05~1.300.160.061.0~100.5~16Cd0.005~0.010.020.0005＜0.1Pb0.05~0.600.100.0040.5＜0.5苯酚0.01ND~2.0总氰0.010.09~0.52有机氯农药0.01有机磷农药0.05PCBs0.052）总溶解固体含量高，特别是含盐量高总溶解固体的含量高也是与填埋废物有关系，填埋物主要以焚烧残渣为主的填埋场渗滤液含盐量偏高，主要是由于焚烧残渣中盐浓度高造成的氯离子浓度104mg/L，甚至超过105mg/L。3）重金属离子浓度高主要是由于此前填埋的危险废物中无机含重金属废物量大，且不进行预处理造成的。2.影响因素1）废物组成危险废物的组成与性质是影响渗滤液水质的根本因素，填埋有机废物，则渗滤液中有机组分指标高，填埋无机重金属废物，则渗滤液中重金属离子浓度高。2）填埋场结构填埋场结构厌氧与准好氧对含有机组分的废物渗滤液的影响明显，以焚烧残渣为主的填埋场，由于残渣中有一定量的有机组分，在准好氧状态下渗滤液中COD与BOD明显低于厌氧结构。3）废物预处理对废物是否进行预处理如去毒化、固化/稳定化，对进场废物的浸出毒性影响很大，也将明显影响渗滤液的组成。4）入渗水量的影响对以填埋无机废物为主的安全填埋场，入渗水量越大，对渗滤液的稀释效应越明显，则浓度也越低。三、渗滤液控制系统对安全填埋场而言，渗滤液是重要的污染源。根据达西定律（Darcy’sLaw），要减少渗滤液渗漏进入环境的，即降低q，有三种方法：①选用渗透系数低的衬垫（K值降低）；②减少水头（降低H值）；③增加衬垫厚度（加大L值）。在工程上，一是通过衬层的阻隔作用，选用低渗透系数衬垫和加大衬垫厚度（但一般不超多2mm），使渗滤液向环境中渗透最小化，减少对环境的影响；二是通过渗滤液控制系统一方面减少渗滤液产生量，另一方面排出渗滤液进行处理，降低填埋场内渗滤液水位。因此渗滤液控制系统具有与衬层系统同等重要的作用，并与衬层系统协同作用。特别是在衬层系统出现破损时，采取的应急措施之一就是加快渗滤液的排出量。对生活垃圾填埋场而言，渗滤液控制系统，特别是渗滤液集排系统除了具有渗滤液水量控制作用外，还可以通过强制进气，按照准好氧填埋运行，加速填埋场稳定化等作用。但对安全填埋场而言，水量与水头的控制是渗滤液控制系统的主要功能。一是通过控制雨水、地下水的入渗，减少渗滤液水量；二是排出厂内渗滤液减低水位。渗滤液控制系统包括：渗滤液集排水系统，雨水集排水系统，地下水集排水系统，渗滤液处理系统。渗滤液收集系统的主要功能是将填埋库区内产生的渗滤液收集起来，并通过调节池输送至渗滤液处理系统进行处理。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，美国要求该系统应保证使衬垫或场底以上渗滤液的水头不超过30cm。设计的收集导出系统层要求能够迅速地将渗滤液从垃圾体中排出，这一点十分重要，其原因是：（1）危险废物中出现壅水会使危险废物长时间淹没在水中，使有害物质浸润出来，从而增加了渗滤液净化处理的难度；（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。渗滤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，如果渗滤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。典型的渗滤液导排系统断面及其和水平衬垫系统、地下水导排系统的相对关系见图6-12。图6-12典型渗滤液导排系统断面图1.导流层为了防止渗滤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。如果设计不合理，出现低洼反坡、场底下沉或施工质量得不到有效控制和保证等现象，渗滤液将一直滞留在水平衬垫层的低洼处，并逐渐渗出，对周围环境产生影响。导流层的目的就是将全场的渗滤液顺利地导入收集沟内的渗滤液收集管内（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，渗滤液在垂直方向上进入导流层的最小底面坡降应不小于2%，以利于渗滤液的排放和防止在水平衬垫层上的积蓄。在场底清基的时候因为对表面土地扰动而需要对场地进行机械或