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(jìn)程的加快,城市生活垃圾每天每人產(chǎn)生生活垃圾已達(dá)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(duì)城市周邊污染嚴(yán)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(shí)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(shí)粘土的滲透系數(shù)級(jí)數(shù)最高也只能達(dá)到10-7 級(jí),離真正意義上的衛(wèi)生填埋還相差甚遠(yuǎn)。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(gè)垃圾填埋場鋪設(shè)焊接,形成一個(gè)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(dá)到保護(hù)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(qiáng)、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(yùn)行過程中由蠕變運(yùn)動(dòng)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(bǔ)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(shí)候,熱脹冷縮現(xiàn)象比較嚴(yán)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(shí)間段鋪設(shè),并且選擇精良、先進(jìn)、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(diǎn):
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(diǎn)部位,為減少焊縫、增強(qiáng)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(gè)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(shí)盡量和錨固溝軸線垂直。當(dāng)二者不能兼顧時(shí),應(yīng)以最佳的錨固效果為準(zhǔn)則,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)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(shí)要將土工膜進(jìn)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(shí),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(jī)后,仔細(xì)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(jī)中插入膜時(shí),搭接尺寸要準(zhǔn)確,動(dòng)作要迅速。在焊接中,司焊人員要密切注視焊縫的狀況,及時(shí)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(duì)膜下不平整部分采取應(yīng)對(duì)措施,避免影響焊機(jī)順利進(jìn)行。遇到特殊故障時(shí)應(yīng)及時(shí)停機(jī),避免將膜燙壞。在坡度大于1:3 的坡面上安裝時(shí),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(shí),司焊人員要在吊藍(lán)里或直梯上操作,均應(yīng)系牢安全帶。必要時(shí)在坡頂處設(shè)置固定點(diǎn)。對(duì)焊機(jī)的升降進(jìn)行輔助控制,以便于準(zhǔn)確操作,并確保焊機(jī)的安全運(yùn)行。司焊人員必須監(jiān)控焊機(jī)的電源電壓是在220+11Ⅴ之內(nèi),否則應(yīng)即時(shí)停機(jī)檢修。用雙軌焊機(jī)焊接的焊縫,對(duì)兩片膜加熱,靠本體熱粘,有兩道焊,雙保險(xiǎn),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(bǔ)丁。對(duì)切除試件的部位,要使補(bǔ)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(duì)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(fù)壓檢測的方式檢測。
4.2 土工膜施工檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
4.2.1 焊縫的外觀檢驗(yàn)
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(yán)密性(非破壞性的)檢驗(yàn)
熱合雙焊縫的正壓檢漏試驗(yàn):用特制的空心針插入兩端封閉的一段焊縫,用空壓機(jī)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(yàn):在焊縫區(qū)上涂肥皂水,罩上真空盒,用真空泵抽真空達(dá)到負(fù)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(yán)密之處;擠壓熔焊單焊縫的電火花檢漏試驗(yàn):焊接時(shí)在焊縫中預(yù)先埋入導(dǎo)線,用電火花掃描焊縫時(shí),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(yàn)以充氣檢驗(yàn)為主,以電火花檢測和真空檢漏為輔。
4.2.3 焊縫強(qiáng)度檢驗(yàn)
焊縫連接強(qiáng)度檢驗(yàn)(破壞性試驗(yàn)):雙焊縫和單焊縫都要經(jīng)過連接強(qiáng)度檢驗(yàn),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(jī)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(yàn)單位對(duì)焊縫的剪切和剝離進(jìn)行試驗(yàn),作為驗(yàn)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(qiáng)度:光面墊襯:無焊條熱合時(shí)不小于14.2 兆帕;有焊條熔接時(shí)不小于14.2 兆帕;焊縫剝離強(qiáng)度:光面墊襯:無焊條熱合時(shí)不小于11.4 兆帕;有焊條熔接時(shí)不小于9.1 兆帕;
4 結(jié)論
HDPE 塑膠布膜的特點(diǎn):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(jì)、保護(hù)環(huán)境、資源綜合利用和生態(tài)恢復(fù)等特點(diǎn)。二十一世紀(jì)是環(huán)保的時(shí)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(jì)民生的大事,應(yīng)用HDPE 膜進(jìn)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(shí)。因此我們更應(yīng)該加強(qiáng)HDPE膜的鋪設(shè)質(zhì)量,在施工過程中一定要一次性達(dá)到合格和優(yōu)質(zhì)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。