美國(guo)環(huan)保(bao)局危險(xian)(xian)廢物填(tian)埋(mai)場設(she)計(ji)和(he)(he)建(jian)筑最(zui)低技術要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)是國(guo)會在1984年危險(xian)(xian)固體廢物修正案中(zhong)提出的(de)(de)。國(guo)會要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)所有新(xin)填(tian)埋(mai)場和(he)(he)地表蓄水池都具有雙襯層和(he)(he)瀝濾液(ye)收(shou)集、去除(chu)系(xi)統。為了(le)(le)響應國(guo)會的(de)(de)命令，美國(guo)環(huan)保(bao)局出版了(le)(le)系(xi)統設(she)計(ji)的(de)(de)有關規定和(he)(he)導則(ze)。另外，還出版了(le)(le)建(jian)筑質量保(bao)證程序和(he)(he)最(zui)終覆蓋(gai)的(de)(de)導則(ze)，至今這些要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)和(he)(he)導則(ze)仍在使用，現將(jiang)其主要(yao)(yao)參(can)(can)數和(he)(he)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)列舉如下，供我國(guo)各(ge)地籌建(jian)危險(xian)(xian)廢物安全填(tian)埋(mai)場時(shi)參(can)(can)考。

一(yi)、雙襯層系(xi)統(tong)　下圖是危險廢物填埋場的示(shi)意圖。

圖　危險廢物填埋場雙襯層和瀝濾液收集系統

在雙(shuang)襯(chen)(chen)層(ceng)填(tian)埋(mai)(mai)場中，有(you)兩(liang)(liang)層(ceng)襯(chen)(chen)層(ceng)和兩(liang)(liang)層(ceng)瀝(li)濾(lv)(lv)收(shou)(shou)集、去(qu)(qu)除系(xi)統(tong)(tong)（LCRS）。初級(ji)瀝(li)濾(lv)(lv)液(ye)(ye)(ye)收(shou)(shou)集、去(qu)(qu)除系(xi)統(tong)(tong)位(wei)(wei)于(yu)上(shang)襯(chen)(chen)層(ceng)上(shang)面(mian)，而次瀝(li)濾(lv)(lv)液(ye)(ye)(ye)收(shou)(shou)集、去(qu)(qu)除系(xi)統(tong)(tong)位(wei)(wei)于(yu)兩(liang)(liang)襯(chen)(chen)層(ceng)之間(jian)(jian)。圖中，上(shang)襯(chen)(chen)層(ceng)是(shi)(shi)軟(ruan)膜襯(chen)(chen)層(ceng)（FML），下(xia)襯(chen)(chen)層(ceng)是(shi)(shi)復(fu)合(he)襯(chen)(chen)層(ceng)系(xi)統(tong)(tong)，通(tong)常(chang)的(de)復(fu)合(he)襯(chen)(chen)層(ceng)由3英尺厚、滲(shen)(shen)(shen)透系(xi)數(shu)K不(bu)大(da)于(yu) 1×10-7 cm/s 的(de)壓實(shi)粘土底襯(chen)(chen)層(ceng)和上(shang)面(mian)的(de)軟(ruan)膜襯(chen)(chen)層(ceng)組成。填(tian)埋(mai)(mai)場部(bu)最小(xiao)(xiao)坡(po)度(du)為(wei)2%，要(yao)求在初級(ji)瀝(li)濾(lv)(lv)液(ye)(ye)(ye)收(shou)(shou)集、去(qu)(qu)除系(xi)統(tong)(tong)中有(you)瀝(li)濾(lv)(lv)液(ye)(ye)(ye)收(shou)(shou)集池，瀝(li)濾(lv)(lv)液(ye)(ye)(ye)收(shou)(shou)集池中污水要(yao)及時排出。要(yao)求在次級(ji)瀝(li)濾(lv)(lv)液(ye)(ye)(ye)收(shou)(shou)集、去(qu)(qu)除系(xi)統(tong)(tong)有(you)一適(shi)當(dang)大(da)小(xiao)(xiao)的(de)滲(shen)(shen)(shen)漏(lou)(lou)監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)池，每(mei)天(tian)監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)滲(shen)(shen)(shen)漏(lou)(lou)液(ye)(ye)(ye)收(shou)(shou)集中的(de)液(ye)(ye)(ye)位(wei)(wei)或進水流速，特別是(shi)(shi)要(yao)用該池子來監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)頂部(bu)襯(chen)(chen)層(ceng)的(de)滲(shen)(shen)(shen)漏(lou)(lou)速率。滲(shen)(shen)(shen)漏(lou)(lou)監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)池設計指(zhi)標(biao)有(you)兩(liang)(liang)個標(biao)準；（1）滲(shen)(shen)(shen)漏(lou)(lou)監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)靈敏度(du)為(wei)1加侖/英畝/天(tian)；（2）滲(shen)(shen)(shen)漏(lou)(lou)監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)時間(jian)(jian)為(wei)24小(xiao)(xiao)時。

雙襯層(ceng)填(tian)埋(mai)場要(yao)求：（1）LCRSs必須在(zai)封場后能安(an)全(quan)運行30～50年；（2）要(yao)有主LCRSs和次(ci)LCRSs，主LCRSs只需覆蓋單元底(di)部（側壁(bi)覆蓋是隨意的），而次(ci)LCRSs要(yao)覆蓋底(di)部和側壁(bi)。

二、覆(fu)蓋(gai)(gai)層(ceng)　填(tian)埋場覆(fu)蓋(gai)(gai)層(ceng)由一(yi)個(ge)植被層(ceng)、一(yi)個(ge)中間(jian)排水層(ceng)和一(yi)個(ge)復合襯層(ceng)系(xi)統組成。填(tian)埋過程中，在(zai)每個(ge)填(tian)埋單元完成后進行這種(zhong)最終覆(fu)蓋(gai)(gai)。另外，設計的覆(fu)蓋(gai)(gai)層(ceng)必須最少保養(yang)，允許下面廢物沉降(jiang)。

植被覆蓋層的最(zui)(zui)(zui)小厚度(du)為(wei)2英尺(chi)，且其(qi)滲(shen)透(tou)系數(shu)最(zui)(zui)(zui)大為(wei)10-7cm/s。中間排水顆粒(li)層厚度(du)最(zui)(zui)(zui)小為(wei)1英尺(chi)，減少復合(he)襯層上(shang)的毛細管上(shang)升作用和水頭。美國(guo)環保局將最(zui)(zui)(zui)小滲(shen)透(tou)系數(shu)由10-3cm/s改為(wei)10-2cm/s。覆蓋層的作用主(zhu)要是最(zui)(zui)(zui)大限度(du)地降低雨水滲(shen)透(tou)。覆蓋層的軟膜層和壓實(shi)土層必須(xu)在霜凍層以下(xia)，軟膜厚度(du)最(zui)(zui)(zui)小為(wei)0.5mm，但通常(chang)使用1.0mm的軟膜。考慮(lv)到廢物總的沉(chen)降后，復合(he)防(fang)滲(shen)層的最(zui)(zui)(zui)終坡度(du)不得大于2%。 三、防(fang)滲(shen)層材料(liao)

1、防滲(shen)土(tu)(tu)壤 要滿(man)足(zu)土(tu)(tu)壤襯層的(de)滲(shen)透系統不大(da)于10-7cm/s的(de)要求，所用(yong)土(tu)(tu)壤必(bi)須具備下(xia)列(lie)特(te)性：

（1）土壤(rang)應當至(zhi)少含(han)有(you)(you)20%的(de)細粉（淤泥和黏土大小(xiao)的(de)細顆粒），有(you)(you)些細粉少于20%的(de)土壤(rang)也(ye)有(you)(you)小(xiao)于10-7cm/s的(de)水(shui)力傳導系數(shu)，但是往往很難達到。

（2）塑性指數（PI）應當(dang)大(da)于10%，塑性指數高(gao)至30%～40%時會(hui)發粘，野(ye)外(wai)難于操作，當(dang)高(gao)塑性土壤干燥(zao)時它(ta)們形成(cheng)硬塊，在壓縮(suo)過程中難以破碎。

（3）粗糙碎片(pian)應當篩去，砂礫(li)要少于10%。含有較大粗顆粒(li)的土(tu)壤能形成高水(shui)力傳導(dao)系(xi)統(tong)的沙(sha)礫(li)區。

（4）最后，材質應(ying)當不含直徑大于1～2英寸(cun)的(de)土(tu)粒和石塊。要是石塊占據土(tu)層(ceng)厚度的(de)大部(bu)分，土(tu)層(ceng)會(hui)形成滲漏“窗”。當石塊變小時，就(jiu)會(hui)被土(tu)層(ceng)中其他物(wu)質包圍(wei)。

要是(shi)現(xian)場(chang)缺乏(fa)合格的(de)(de)土(tu)(tu)(tu)壤，需(xu)購(gou)(gou)(gou)進合格的(de)(de)粘土(tu)(tu)(tu)，或購(gou)(gou)(gou)進優(you)質的(de)(de)土(tu)(tu)(tu)壤與現(xian)場(chang)土(tu)(tu)(tu)壤混(hun)合得到合格的(de)(de)混(hun)合土(tu)(tu)(tu)壤。最(zui)常見的(de)(de)是(shi)將現(xian)場(chang)的(de)(de)沙土(tu)(tu)(tu)，添加4%～5%購(gou)(gou)(gou)進的(de)(de)膨潤(run)土(tu)(tu)(tu)，使砂土(tu)(tu)(tu)滲透(tou)(tou)系數由(you)10-4cm/s降到10-7cm/s。污染物在土(tu)(tu)(tu)壤中滲透(tou)(tou)機理(li)有兩個：一是(shi)對流(liu)(liu)傳輸，可(ke)溶(rong)性(xing)污染物由(you)于流(liu)(liu)水的(de)(de)攜帶而通過土(tu)(tu)(tu)壤襯層(ceng)(ceng)；二(er)是(shi)分子(zi)擴散，污染物因分子(zi)擴散而通過土(tu)(tu)(tu)壤襯層(ceng)(ceng)。計算結果表明(ming)，10～30年后(hou)，即(ji)使土(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)滲透(tou)(tou)系數小到零，但(dan)由(you)于分子(zi)擴散，廢(fei)物分子(zi)也將透(tou)(tou)過3英(ying)尺的(de)(de)壓縮土(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)。

2、合成(cheng)材(cai)料(liao) 制造防滲軟膜(mo)的合成(cheng)材(cai)料(liao)如(ru)下：

· 熱塑性塑料-PVC（聚氯(lv)乙烯）

· 透(tou)明(ming)熱(re)塑性塑料-高密度聚乙烯(xi)（HDPE），線性低密度聚乙烯(xi)（LLDPE）

· 合成橡膠-氯丁橡膠，乙(yi)丙橡膠（EPDM）

現有各種各樣的(de)合成(cheng)軟(ruan)膜(mo)(mo)在市場(chang)銷售，填埋場(chang)最普(pu)遍使用的(de)是高(gao)密度(du)聚乙烯膜(mo)(mo)。這些合成(cheng)軟(ruan)膜(mo)(mo)的(de)厚度(du)有0.5mm至0.2mm的(de)，它(ta)們的(de)滲透(tou)系數比粘(zhan)土小得多，如高(gao)密度(du)聚乙烯軟(ruan)膜(mo)(mo)，它(ta)的(de)水力滲透(tou)系數僅為10-14cm/s。合成(cheng)襯(chen)層在填埋場(chang)中的(de)應(ying)用，大大增(zeng)加了廢(fei)物的(de)儲存空間和(he)處置空間。

3、復合防(fang)滲層(ceng)(ceng)復合襯(chen)(chen)層(ceng)(ceng)系統比單一(yi)的(de)(de)(de)軟膜(mo)襯(chen)(chen)層(ceng)(ceng)或土(tu)壤襯(chen)(chen)層(ceng)(ceng)要優(you)越。因為粘(zhan)土(tu)層(ceng)(ceng)上(shang)(shang)(shang)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)滲濾(lv)(lv)液在(zai)(zai)(zai)粘(zhan)土(tu)襯(chen)(chen)層(ceng)(ceng)中的(de)(de)(de)滲漏受(shou)襯(chen)(chen)層(ceng)(ceng)滲透(tou)速(su)率、襯(chen)(chen)層(ceng)(ceng)上(shang)(shang)(shang)滲濾(lv)(lv)液壓(ya)(ya)和(he)襯(chen)(chen)層(ceng)(ceng)總面(mian)(mian)(mian)積(ji)的(de)(de)(de)大小控(kong)制，如(ru)果(guo)粘(zhan)土(tu)層(ceng)(ceng)上(shang)(shang)(shang)緊貼一(yi)層(ceng)(ceng)軟膜(mo)，該軟膜(mo)封住了(le)上(shang)(shang)(shang)表(biao)面(mian)(mian)(mian)，即使(shi)軟膜(mo)出(chu)現洞縫，瀝濾(lv)(lv)液也(ye)(ye)不會(hui)在(zai)(zai)(zai)整個軟膜(mo)和(he)粘(zhan)土(tu)層(ceng)(ceng)之間(jian)擴散。與單一(yi)粘(zhan)土(tu)層(ceng)(ceng)相(xiang)比，其(qi)滲透(tou)面(mian)(mian)(mian)積(ji)也(ye)(ye)會(hui)小得(de)多，所(suo)以(yi)滲漏液量(liang)會(hui)小得(de)多。考慮(lv)粘(zhan)土(tu)襯(chen)(chen)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)土(tu)中可能含有一(yi)些石(shi)子，所(suo)以(yi)往往在(zai)(zai)(zai)粘(zhan)土(tu)層(ceng)(ceng)上(shang)(shang)(shang)面(mian)(mian)(mian)和(he)軟膜(mo)下(xia)面(mian)(mian)(mian)放一(yi)層(ceng)(ceng)無紡布(bu)，來(lai)防(fang)止軟膜(mo)被巖(yan)石(shi)戳穿。但這無妨(fang)布(bu)在(zai)(zai)(zai)粘(zhan)土(tu)層(ceng)(ceng)和(he)軟膜(mo)之間(jian)形(xing)成了(le)高傳遞區(qu)，所(suo)以(yi)還是碾壓(ya)(ya)粘(zhan)土(tu)表(biao)層(ceng)(ceng)和(he)去(qu)除(chu)石(shi)子為好，這樣才能使(shi)軟膜(mo)緊貼在(zai)(zai)(zai)粘(zhan)土(tu)層(ceng)(ceng)上(shang)(shang)(shang)面(mian)(mian)(mian)。

四、排水層材質(zhi)

排水(shui)(shui)層(ceng)由顆粒物或合成材料組(zu)成，要(yao)是用顆粒物，其排水(shui)(shui)層(ceng)最(zui)低指(zhi)標(biao)為(wei)：30cm(12英寸)厚(hou)，最(zui)小水(shui)(shui)力傳(chuan)導系(xi)數為(wei)1cm/s，坡度≥2%，有(you)(you)盲管(guan)，有(you)(you)土(tu)壤(rang)過濾層(ceng)。它覆蓋整個填埋場(chang)的底部以(yi)及邊坡。

要(yao)是(shi)用(yong)河沙的(de)話，必(bi)須洗(xi)(xi)凈，或幾乎不含細(xi)粉的(de)，以便積(ji)聚在襯層(ceng)上和(he)雙襯層(ceng)間(jian)的(de)液(ye)體能迅速收(shou)集和(he)排(pai)除，使兩襯層(ceng)系統中的(de)水(shui)(shui)壓頭最小。根據導(dao)則，粒狀排(pai)水(shui)(shui)物質(zhi)的(de)主要(yao)選(xuan)擇標準是(shi)高水(shui)(shui)力傳導(dao)率和(he)低毛細(xi)強度或虹(hong)吸力。用(yong)洗(xi)(xi)凈的(de)沙粒作(zuo)排(pai)水(shui)(shui)層(ceng)，其(qi)滲透系數在1 cm/s之(zhi)間(jian)，毛細(xi)管張力可忽略不計，它比(bi)泥砂要(yao)好。

現在人工合(he)成(cheng)排(pai)水材料(liao)被(bei)引入到廢(fei)物管理行業，它與(yu)顆(ke)粒物不同的是，合(he)成(cheng)排(pai)水材料(liao)可制(zhi)成(cheng)下列各種形(xing)式(shi)和厚度(du)：

· 網類(lei)（160～280μm）

· 針扎(zha)無妨布（80～200μm）

· 網墊(dian)（400～800μm）

· 波紋狀、華夫狀或蜂窩狀板（400～800μm）

建筑(zhu)材(cai)(cai)料也多(duo)(duo)種多(duo)(duo)樣，最(zui)普遍的合成材(cai)(cai)料是聚(ju)丙烯(xi)(xi)、聚(ju)酯或聚(ju)乙烯(xi)(xi)。在相同設(she)計排(pai)水(shui)能力的條件下，合成排(pai)水(shui)層很薄（小(xiao)于(yu)1英寸(cun)），它比(bi)顆(ke)粒物(wu)排(pai)水(shui)層（1英尺）要薄得(de)多(duo)(duo)。合成排(pai)水(shui)層在填埋場中的應用，大(da)大(da)增加了廢物(wu)的儲存空間(jian)和(he)處置空間(jian)。

對合(he)成排(pai)水(shui)(shui)材質(zhi)(zhi)，EPA要求(qiu)最小(xiao)傳遞系數為5×10-4m/s，合(he)成排(pai)水(shui)(shui)材質(zhi)(zhi)的水(shui)(shui)力(li)傳遞系數要比它高得多(duo)，足(zu)以確(que)保土工網、土工復合(he)層或(huo)其它合(he)成排(pai)水(shui)(shui)層的設計性能(neng)優于1英尺(chi)厚顆粒(li)排(pai)水(shui)(shui)層。

五、廢物瀝濾液對防滲層的侵襲(xi)

在(zai)防(fang)止廢物瀝濾液對防(fang)滲層的侵襲(xi)方面要(yao)注意：

1）酸能侵蝕土(tu)壤(rang)，將土(tu)壤(rang)礦(kuang)物質溶解生成其他(ta)組(zu)分。通(tong)常(chang)當酸通(tong)過土(tu)壤(rang)時(shi)，酸溶解有助于它們的中和作用。大(da)量酸進入土(tu)壤(rang)后(hou)，水力傳(chuan)導率明顯(xian)下降。

2）水中的其他離子，特別是正離子或陽離子也容易被吸引到土壤的負電荷表面上，這樣在粘土顆粒周圍形成水合離子區，這就是所謂雙擴散層。土壤水力傳導率強烈受到這些雙擴散層厚度的影響。當雙擴散層收縮時，它們能打開液流通道，導致水力傳導率增大。當雙擴散層膨脹時，它們就壓縮液流通路，導致水力傳導率減少。例如膨潤土鈣鹽的滲透系數比膨潤土鈉鹽大100至1000倍。這種滲透液體的引入會大大地改變水力傳導率。3）有機溶劑能收縮雙擴散層，打開液流通道，而且還能凝聚土壤顆粒，把它們拉在一起，使得土壤破裂。而且有機溶劑產生的化學龜裂。比干燥引起的土壤龜裂要厲害得多。
 

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