HDPE膜作為填埋場中間覆蓋材料的應(yīng)用
1 目的和意義
由于常州市生活垃圾衛(wèi)生填埋場土源緊張,距離城市較遠(yuǎn),無法利用建筑垃圾作填埋場覆蓋土,實際可用的中間覆蓋材料較為缺乏。既使使用工程建設(shè)中存留的部分黏土進(jìn)行填埋場中間覆蓋,也存在作業(yè)難度大、厚度難以控制的問題,特別是雨天,垃圾斜坡面上無法完成正常作業(yè),致使填埋場管理標(biāo)準(zhǔn)難以落實,中間覆蓋這一環(huán)節(jié)無法較好地實施。為此,我們借鑒其他填埋場的相關(guān)做法,利用HDPE膜替代常規(guī)覆蓋材料作為中間覆蓋材料,以期從經(jīng)濟(jì)及實際操作方面取得有益經(jīng)驗。
2 覆蓋材料的選擇
選擇0.5mm 厚雙色(正面為墨綠色,反面為黑色)的HDPE膜進(jìn)行了試用,并將應(yīng)用情況與常規(guī)覆蓋材料進(jìn)行了比較,見表1。
表1 中間覆蓋材料的對比
3 覆蓋方案的確定
3.1方案描述
方案一:“熱熔焊接+砂袋壓縫”法。
先將垃圾堆體做成由西北向東傾斜的斜面,泛水坡度>2%,并沿垃圾壩邊開挖一條深約1.0m的排水溝,以利于表面雨水的收集和分流。將垃圾表面進(jìn)行整平,并覆上約10cm厚的黏土。HDPE膜尺寸為100m×6.9m,為便于操作,將其裁成3段,平鋪在垃圾層表面,先將HDPE膜搭接約10cm,用熱熔焊機(jī)進(jìn)行焊接,再在縫口用塑料編織袋裝土后壓縫。塑料編織袋外罩黑色塑料袋以減少紫外線照射,延長其使用壽命。
方案二: “木樁固定+木板壓縫”法。
做坡、整平、覆土等與方案一相同,區(qū)別只是在膜與膜連接的做法上。先在HDPE膜的邊口處往垃圾堆中釘入50cm左右長杉木樁,木樁間距約1.0m,把2.0m長、12cm寬的闊木板固定在木樁上,將2片HDPE膜搭接約10cm,再用2.0m長、5cm寬的窄木板沿縫口固定住2片HDPE膜。搭接時HDPE膜沿斜坡方向順接,防止表面雨水沿縫滲入膜下。
3.2方案比較
方案一存在的不足:
(1)由于HDPE膜比較薄,在進(jìn)行熱熔焊接時容易將膜燙穿。
(2)由于是焊接,每次重復(fù)使用時,都必須將原有焊接處割除,造成每邊約10cm寬膜的損耗,且操作很不方便。
(3)由于膜無法與垃圾堆體形成整體,穩(wěn)定性不好,在遇大風(fēng)時容易撕裂。
而方案二則可以彌補(bǔ)方案一存在的不足。
表2為方案一、方案二在同等條件下的對比情況。
表2 方案對比
3.3方案選定
綜合分析HDPE膜鋪設(shè)過程中的可操作性、可重復(fù)性、損耗率及穩(wěn)定性,特別是抗風(fēng)能力方面,實際使用效果較好。最終確定方案二,即“木樁固定+木板壓縫”法。
4 應(yīng)用結(jié)果分析
4.1經(jīng)濟(jì)效果分析
按照常州市垃圾填埋場分區(qū)后實際使用面積2.0萬m2計算。
4.1.1每年實際支出
覆蓋區(qū)域HDPE膜直接采購費為22 萬元,由于受填埋場現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境限制,HDPE膜使用壽命按3a計算,則每年為7.3萬元。木板、木樁等輔助材料為一次性使用,計3.0萬元。兩項合計 10.3萬元。
4.1.2每年節(jié)省成本
4.1.2.1污水處理費
根據(jù)滲濾液產(chǎn)生量的估算方法——年平均日降水量法,將用普通黏土覆蓋法與用HDPE膜覆蓋法進(jìn)行比較。黏土覆蓋法的滲出系數(shù)C±取0.2,HDPE膜覆蓋法的滲出系數(shù)C膜取0.6,常州市年平均日降水量,為2.94mm,使用HDPE膜覆蓋后滲濾液的日減少量Q減少則為:
年可減少的污水處理費則為:23.52rn3/d×365d×29元/m3=24.90萬元。
4.1.2.2消殺費用
由于使用HDPE膜覆蓋,覆蓋區(qū)域已無垃圾暴露面。目前常州市生活垃圾衛(wèi)生填埋場實際使用面積為8萬m2,2004年全年消毒殺滅害蟲費用12萬元,由此則可節(jié)省消殺費用4.5萬元。
4.1.2.3增加庫容折算投資成本
由于使用HDPE膜覆蓋,減少了黏土使用厚度約10cm,節(jié)約填埋場庫容約2000rn3,常州市生活衛(wèi)生垃圾填埋場投資成本為26元/m3,由此可節(jié)約投資5.2萬元。
以上3項合計為34.6萬元。
4.1.3每年實際可節(jié)約費用
每年節(jié)約的費用=每年節(jié)省成本-每年實際支出=34.6萬元-10.3萬元=24.3萬元。
4.2環(huán)境效果分析
覆蓋HDPE膜后,形成有效遮蓋,可減少惡臭的排放,減輕對周邊環(huán)境的影響;還可以減少垃圾暴露面積,有效控制蒼蠅的滋生;HDPE膜為雙面,其中一面墨綠色(環(huán)保色),外形美觀,視覺效果好。
5 結(jié)束語
綜上所述,HDPE膜作為填埋場中間覆蓋材料既可節(jié)省運行成本,又能有效改善填埋場周邊環(huán)境,值得在填埋場的運行中推廣應(yīng)用。
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