1 城市生活垃圾的現(xiàn)狀
近年來,隨著城市生活水平的不斷提高,城市化進程的加快,城市生活垃圾每天每人產(chǎn)生生活垃圾已達1 公斤至1.5 公斤。目前,國內(nèi)有很多城市無正規(guī)垃圾處理場,垃圾基本上是在城市周圍用于填坑或裸露堆放,或簡單掩埋處理,導(dǎo)致滲濾液下滲和排放污染地下水和地表水環(huán)境,對城市周邊污染嚴重。城市生活垃圾的處理不僅是必要的,也是十分迫切的,生活垃圾處理已提上日程。目前國內(nèi)的處理方式一般有以下幾種類型:焚燒、綜合處理和衛(wèi)生填埋。我國現(xiàn)階段中小城市80%采用的是衛(wèi)生填埋這種處理類型。
2 衛(wèi)生填埋場的防滲方式
以前國內(nèi)絕大多數(shù)中小城市采用簡易衛(wèi)生填埋。在選址時利用粘土層的天然防滲,一定程度上起到防滲作用。但是壓實粘土的滲透系數(shù)級數(shù)最高也只能達到10-7 級,離真正意義上的衛(wèi)生填埋還相差甚遠。隨著技術(shù)的提高和城市化的加快,處理工藝不斷提高,防滲層采用以(HDPE)土工膜為主的復(fù)合土工膜防滲。采用人工水平防滲工藝是采用高密度聚乙烯(HDPE)防滲膜把整個垃圾填埋場鋪設(shè)焊接,形成一個水平的防滲系統(tǒng),并在場底防滲膜上安裝高密度聚乙烯(HDPE)花管網(wǎng),收集滲瀝液,導(dǎo)流至場外的污水池處理,沼氣通過沼氣石籠引出排放或綜合利用,從而達到保護環(huán)境的效果。這種方式在國外已成功應(yīng)用近三十年,收到了非常好的效果,可以確保環(huán)境不受污染。
3 衛(wèi)生填埋場的工程建設(shè)
HDPE 膜作為一種高分子合成材料,有其抗拉性好、抗腐蝕性強、抗老化性能高等優(yōu)良的物性、化學(xué)性能,使用壽命50 年以上。它完全能夠滿足垃圾填埋運行過程中由蠕變運動所產(chǎn)生的變形。人工水平防滲建設(shè)耗資最大的部分是土建工程,但工程的核心卻是防滲工程。垃圾填埋場防滲工程屬隱蔽工程,具有不可逆轉(zhuǎn)性,只能一次性施工成功,這里所講的一次性是指投入使用前必須施工質(zhì)量合格,使用后發(fā)現(xiàn)滲漏基本無法彌補挽救。
4 HDPE 土工膜及土工布施工工藝及質(zhì)量要求
4.1 土工膜鋪設(shè)
HDPE 防滲膜在溫差較大的時候,熱脹冷縮現(xiàn)象比較嚴重,因此要充分掌握當(dāng)?shù)貧鉁氐淖兓?guī)律,避開中午的高溫時間段鋪設(shè),并且選擇精良、先進、國際一流的施工、檢測設(shè)備,設(shè)備的好壞將直接影響熢的質(zhì)量。
4.1.1 填埋場側(cè)坡土工膜的鋪設(shè)要點:
在填埋場的庫底,一般都有滲濾液集排管管網(wǎng),有的還有管溝。這里是滲濾液集中的部位,也是防滲的重點部位,為減少焊縫、增強可靠性,一般采取整幅膜沿溝鋪設(shè)的方法。在庫底的其它部位,亦應(yīng)盡量沿庫底的規(guī)定坡度(2%)或自坡度鋪設(shè),且保持坡上的膜在上,坡下膜在下,即順坡鋪設(shè)。一般情況下,每個坡段要用一整幅土工膜鋪設(shè),即不做橫向接縫,且上端必須有可靠的錨固,下端與錨固的下一坡段土工膜牢固焊接。土工膜的鋪設(shè)應(yīng)沿最大坡度線方向,同時盡量和錨固溝軸線垂直。當(dāng)二者不能兼顧時,應(yīng)以最佳的錨固效果為準則,根據(jù)現(xiàn)場實際情況靈活處理。
由于自然地形的限制,往往各坡段都可能有局部的梯形區(qū)或扇形區(qū)。這時要將土工膜進行合理地剪裁,為使土工膜上端得到可靠的錨固,每幅膜的上端寬度不宜小于1.5 米;為避免應(yīng)力集中,下端的焊縫間距亦不宜小于0.5 米;每條膜的橫向焊縫之間的間距應(yīng)≥500 毫米。在側(cè)坡和庫底的交界處,HDPE 土工膜一般要從側(cè)坡向庫底延長1.5 米以上,以避開應(yīng)力集中區(qū)域,防止因庫底和側(cè)坡基層有不同的構(gòu)造,在大的荷載作用下產(chǎn)生較大的沉降差,使土工膜產(chǎn)生過大的附加應(yīng)力。但當(dāng)庫底有環(huán)場底滲濾液集排溝時,首先應(yīng)注意解決盡量沿管溝鋪膜的問題,再根據(jù)地基情況適當(dāng)采取措施,妥善處理,以保證防滲膜長期工作的可靠性為原則。
4.1.2 熱合焊接
開機后,仔細觀察指示儀表顯示的溫升情況,使設(shè)備充分預(yù)熱。向焊機中插入膜時,搭接尺寸要準確,動作要迅速。在焊接中,司焊人員要密切注視焊縫的狀況,及時調(diào)整焊接速度,以確保焊接質(zhì)量。在焊接中要保持焊縫的平、直、整齊,應(yīng)及早對膜下不平整部分采取應(yīng)對措施,避免影響焊機順利進行。遇到特殊故障時應(yīng)及時停機,避免將膜燙壞。在坡度大于1:3 的坡面上安裝時,司焊和輔助人員必須在軟梯或逐段連接的硬梯上操作,且系好安全帶。在陡坡或垂直面處作業(yè)時,司焊人員要在吊藍里或直梯上操作,均應(yīng)系牢安全帶。必要時在坡頂處設(shè)置固定點。對焊機的升降進行輔助控制,以便于準確操作,并確保焊機的安全運行。司焊人員必須監(jiān)控焊機的電源電壓是在220+11Ⅴ之內(nèi),否則應(yīng)即時停機檢修。用雙軌焊機焊接的焊縫,對兩片膜加熱,靠本體熱粘,有兩道焊,雙保險,中間為空心,通過打氣可以檢測焊接質(zhì)量。施工中以雙軌焊縫為主。在無法避開十字形接縫的情況下,接縫處要加一塊不小于300×300 的補丁。對切除試件的部位,要使補丁的尺寸每邊大于切除部分60mm 以上。土工膜焊接質(zhì)量的檢測:對于雙焊縫采用充氣正壓檢測的方式,單焊縫采用電火花檢測的方式;也可以用真空負壓檢測的方式檢測。
4.2 土工膜施工檢驗標(biāo)準
4.2.1 焊縫的外觀檢驗
熱合雙焊縫要平直、均勻,焊縫兩側(cè)母材沒有明顯變形;擠壓熔焊的單焊縫要均勻、整齊,不得焊偏,不得有漏焊和超焊處,焊縫中心的厚度應(yīng)滿足H≥2.0δΗ≥3mm 的要求;焊縫不得有散碎焊料和其它雜物。
4.2.2 焊縫的嚴密性(非破壞性的)檢驗
熱合雙焊縫的正壓檢漏試驗:用特制的空心針插入兩端封閉的一段焊縫,用空壓機充氣至0.2Μpa 的壓力,維持3—5 分鐘,壓力表的讀數(shù)不降低為合格;擠壓熔焊單焊縫的真空檢漏試驗:在焊縫區(qū)上涂肥皂水,罩上真空盒,用真空泵抽真空達到負0.05Μpa,從真空盒上的窗口觀察有無氣泡產(chǎn)生,可判別有無空洞或不嚴密之處;擠壓熔焊單焊縫的電火花檢漏試驗:焊接時在焊縫中預(yù)先埋入導(dǎo)線,用電火花掃描焊縫時,就可發(fā)現(xiàn)焊縫中的孔洞和空隙,可以鑒別焊縫有無缺陷;焊縫檢驗以充氣檢驗為主,以電火花檢測和真空檢漏為輔。
4.2.3 焊縫強度檢驗
焊縫連接強度檢驗(破壞性試驗):雙焊縫和單焊縫都要經(jīng)過連接強度檢驗,即在現(xiàn)場已完成安裝的區(qū)域上由業(yè)主、監(jiān)理指定或者隨機見證取樣,送國家質(zhì)量監(jiān)督部門授權(quán)的塑料制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗單位對焊縫的剪切和剝離進行試驗,作為驗收、存檔的依據(jù)。測試合格的數(shù)據(jù)規(guī)定如下:焊縫抗拉強度:光面墊襯:無焊條熱合時不小于14.2 兆帕;有焊條熔接時不小于14.2 兆帕;焊縫剝離強度:光面墊襯:無焊條熱合時不小于11.4 兆帕;有焊條熔接時不小于9.1 兆帕;
4 結(jié)論
HDPE 塑膠布膜的特點:極佳防滲效果;施工周期短,成本低,抗老化,無毒;抗紫外線,耐高低溫及植物根系;抗化學(xué)腐蝕性能,耐瀝青,油及焦油;極好的抗撕裂,抗穿刺能力,防滲透效果好,HDPE 土工膜應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,而且采用HDPE 土工膜的衛(wèi)生填埋場具有經(jīng)
濟、保護環(huán)境、資源綜合利用和生態(tài)恢復(fù)等特點。二十一世紀是環(huán)保的時代,城市生活垃圾處理成為首當(dāng)其沖需要解決的問題。小小垃圾是一件國計民生的大事,應(yīng)用HDPE 膜進行人工水平防滲方式的衛(wèi)生填埋在該領(lǐng)域主導(dǎo)地位已是不爭的事實。因此我們更應(yīng)該加強HDPE膜的鋪設(shè)質(zhì)量,在施工過程中一定要一次性達到合格和優(yōu)質(zhì)和質(zhì)量標(biāo)準。