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垃圾填埋场渗沥液调节池防渗HDPE土工膜施工方法浅谈

时间:2019-12-01    点击量:

在垃圾填埋场的库低水平防渗系统。垃圾填埋场HDPE土工膜具有极低的渗透系数(10~13),稳定的抗化学特性,良好的力学指标。自身添加的炭黑、抗老化粒子使其具非常好的抗紫外线特性,可经日光紫外线长久照射不分解。

作为填埋场的一种主要副产物,渗滤液问题已经严重制约了填埋场的发展,渗滤液有的有效处理成为填埋场建设过程中不可回避的一项议题,而在垃圾填埋场建立渗滤液调节池以收集和集中处理垃圾渗滤液也成为了环保工作的重中之重。

在渗滤液调节池建立浮盖系统一是实现了雨、污分流,防止了雨水进入调节池,进而减少垃圾渗滤液处理量,同时降低处理成本;二是可显著减少渗滤液调节池中污水的异味气体对周边环境的影响。 在调节池设计上采用浮盖技术,并用高密度聚乙烯(HDPE)土工防渗膜作为浮盖材料,也就是常说的“柔性浮盖膜”除臭系统。结合工程经验对填埋场渗沥液调节池大面积池面加盖的设计与施工进行阐述。

所谓“柔性浮盖膜”除臭系统是指在调节池顶面覆盖一层HDPE土工膜,漂浮在污水水面上与调节池形成一个闭合的腔壳体,封闭的池体内产生的臭气通过集气管收集后集中排放、处理,柔性浮盖膜可以在安全水位内随着污水水位的涨跌自由起落。调节池柔性覆盖除臭系统主要包括:池体柔性浮盖系统、气体收集系统、重力压管系统、雨水导排系统、清淤检查孔系统以及周边锚固系统。

调节池的柔性浮盖系统是一种将土工膜四周与池壁密封连接,膜浮在水面,形成密闭空间的水面覆盖体。相对水面刚性覆盖罩,它的重量轻,成本低,机构简单,易于大面积施工,跨度大或小的调节池都能适用。黄岩垃圾填埋场调节池的柔性浮盖系统主要包括以下几个部分:池体覆盖系统、气体收集系统、重力压管系统、雨水导排系统、清淤检查孔系统以及周边锚固系统。

1 液面浮盖系统

液面浮盖系统是整个柔性浮盖系统中的关键部位,其主体即为HDPE土工膜浮盖。覆盖膜长期处于双向拉应力状态,裸露的土工膜直接受阳光紫外线辐射,还要承受冬季严寒、低温的考验,直接受环境温度变化的影响较大,土工膜接触的又是腐蚀性较强的垃圾渗沥液。因此,对覆盖膜的抗拉力和抗老化性能要求比较高,而这两项要求是国产普通土工膜材料所达不到的。

2. 气体收集排放系统                           

调节池中的垃圾渗沥液会产生大量气体,其主要成份为沼气,如果浮盖膜下面的气体不及时有效排出,会将浮盖膜鼓起,形成大面积或局部的鼓包造成安全隐患。因此,必须及时将气体排出。

气体收集系统是在柔性浮盖膜下池四周设置DN250的主集气花管,主集气花管间隔2m,采用30㎝宽的HDPE膜带圈住然后锚固于四周锚固沟内。在池壁斜面上间隔10m设置DN110导气支管(花管),与主集气管采用变径三通连接。利用调节池密封闭空间的气体自然压力由导气支管网收集、排出。由于调节池浮盖膜面积一般较大,考虑到浮盖膜本体各部位标高不同会与渗沥液表面发生不同程度的接触,可能导致部分气体聚集无法及时排出。因此在浮盖膜背面设置聚苯乙烯泡沫块,聚苯乙烯泡沫块使用HDPE土工膜包裹后,焊接在浮盖膜内表面。使之在膜下组成方格网状的“排气筏“,”排气筏“平行于重力压管设置。这种做法可起到柔性浮盖膜与渗沥液表面之间始终保持有完整的气体通道,最终达到膜下气体排放通畅的目的。

调节池中引出的气体采用DN250的实管输送集中处理。根据气体产生量可采用两种方法处理:

第一种,如果产气量不大,根据废气排放标准采用高空排放的方式处理。这种方法具有操作简便、造价低等的优点;

第二种,如产气量较大,且热值达到燃烧标准,可在调节池旁边设置小型燃烧系统,池中气体燃烧后排放。这种方法可根据不同季节产气量的多少间歇运行。这种方法具有排放彻底、安全环保等优点,黄岩调节池浮盖系统即采用这种方法。

3 重力压管系统                  

调节池在运行过程中为保证柔性浮盖膜的稳定性,平衡浮盖膜所受浮力以及防止填埋场区内大风吹过使调节池表面形成负压把膜吸起,在浮盖膜上部安装了重力压管。在南方雨季时期,重力压管下压在膜面上形成一道凹槽,有助于膜上雨水在压管周围集中收集;膜下气体形成通道顺利汇集,当雨水不多时有利于避免阳光直射浮盖。另外重力压管可以使浮盖膜形成规则的立体状,有效地减少膜表面产生的凹凸不平,利于美观。

通常压管两端使用端帽封堵、不锈钢链条连接,管内采用充水的方式来增加重力。最后把压管端头采用不锈钢链条牵引固定在调节池锚固沟内。

 

4 雨水导排系统                   

调节池浮盖膜在封闭渗沥液的同时,上部也会存积雨水。为解决雨水导排问题,国外采用膜上重力压管与膜下配对浮子及两者之间的土工膜组成固定位置的集排水槽。国内则只利用压管在膜面将膜压入水池中形成一条凹槽,将雨水收集和排走。收集雨水,然后在压管最低处安放轻型水泵排水。有人认为膜上适量蓄水可以起到稳定浮盖膜的作用,常规来讲膜上应有 1 0~20cm 深的蓄水,有利于避免阳光直射覆盖膜,延缓膜的老化。

5 清淤检查孔系统                

污水调节池在运行一段时期后会产生一定数量的淤泥,如果淤泥不及时清走会影响池容。加盖密封后,调节池成了厌氧消化池。厌氧法处理污水的污泥产生率低,剩余污泥不超过好氧处理工艺的 1 / 60 。渗沥液调节池加盖系统应当设置清淤检查孔,当调节池运行到一定年限后,打开清淤检查孔放入潜污泵抽取污泥转运至指定处理厂。此外该装置还起到检查孔和鼓风口的作用。

6 周边锚固系统                  

渗沥液调节池浮盖系统周边锚固包括浮盖膜、集气管、重力压管的锚固。集气管采用H D P E 膜带圈住集气管后埋入锚固沟中,重力压管采用不锈钢链条牵引锚固在池周混凝土内,而浮盖膜固定在池四周 1000 ×500mm 的锚固沟内,锚固沟上部使用C 2 0 素混凝土现浇。    

 

 调节池加盖除臭系统施工

调节池柔性浮盖系统的安装与调节池形状、大小、周边场地状况及池中是否有渗沥液有直接关系。在调节池未进液体或调节池周边地形较不规则以及没有足够施工场地时,一般采用 “干法”施工。

“干法”施工程序为:底部防渗施工完毕→池内积水清理完毕→池底清淤→安装气体收集主管与支管→铺设、焊接浮盖膜→制作安装浮子→制作安装清淤检查孔→柔性浮盖膜四周锚固→安装重力压管→安装雨水导排系统→零星辅助工作。

目前有很多调节池已投入使用,需要后期改造防止臭味。或者调节池本身形状较为规则且有足够的施工场地,一般采用 “湿法”施工。

“湿法”施工程序为:调节池外场地平整→实地丈量、确定裁膜尺寸→浮盖膜裁减、焊接→制作、安装浮子→安装气体收集主管与支管→浮盖膜牵引安装→安装重力压管→安装雨水导排系统。

此种方法施工后浮盖膜整体效果较好,但必须有足够的焊接场地、牵引设备和场地。如果调节池中水位较深,应做好防溺水安全工作。

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