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填埋场的终场覆盖技术根据其类型的不同而有所差异,惰性填埋场(如建筑垃圾填埋场)因其比较稳定,对周围环境的影响较小,因而终场覆盖较为简单,一般在填埋废物上覆盖一定厚度的黏土或膨润土层,再覆一定的营养土,即可进行植被的恢复或重建的工作。然而生活垃圾填埋场的终场覆盖技术要求就比较高,因其会产生含有污染物的垃圾渗滤液、填埋气体和难闻的气味等,如处理不当,便会产生较为严重的环境问题,因而其覆盖层的结构与厚度要求较严。在一些对环境要求较严格的发达国家,对两者的覆盖技术有着同样的要求。表11-11列出了德国、美国和加拿大填埋场终场覆盖系统的构成和要求,它可分为5层,自上而下分别是植被层、营养层、排水层、阻隔层和基础层。
表11-11 一些国家对填埋场终场覆盖要求
(一)植被层和营养层
植被层为填埋场最终的生态恢复层,它能净化和美化环境,减少雨水对土壤的侵蚀,有利于径流的收集和导排。营养层富含有机质和营养元素,其厚度和表层规划植被的类型有关。若植被为浅根系植物,则营养层厚度可相应减少,否则应增加其厚度。不同国家对营养层的规定差别较大,如加拿大规定的厚度为0.3m;丹麦为0.2 m,但其推荐标准为0.8 m。多数国家规定营养层的厚度应>0.6 m,最大达1 m。为了保持土壤一定的持水性和表层植物的生长,营养层的坡度一般<10%;垃圾堆体间的坡度应<1:3,以保证堆体的稳定性。
(二)排水层与阻隔层
排水层由砂砾质材料构成,渗透系数应>10-5 m/s,可以收集上层的下渗水减少植物根系对阻隔层的侵入和破坏,避免了阻隔层和营养层的直接接触,对阻隔层起一定的保护作用。其厚度应能满足排水层中收集管的尺寸要求,欧美国家规定排水层的最小厚度为0.3 m。
阻隔层是终场覆盖的关键技术,主要是为了阻止雨水渗入垃圾体中,也能从一定程度上防止填埋场气体通过土壤孔隙迁移、扩散,一般用HDPE膜、膨润土板以及黏土等组成单层和(或)双层防渗系统。单层防渗主要由膨润土板、压实黏土形成隔水层,其渗透系数k<10-9 m/s。双层防渗系统是在单层防渗体上覆盖一定厚度的HDPE膜,其渗透系数k<10-10 m/s。为了保护HDPE膜,有些国家如美国要求在其上必须覆盖0.3m的压实黏土。
(三)基础层
基础层的材料是土壤、砂砾和建筑垃圾等,它对整个系统起支撑、稳定作用。基础层的厚度与填埋场的操作规范有关。由于填埋场终场已用覆盖土对垃圾体进行了压实覆盖,形成了一定的基础,所以在终场覆盖时,不同的国家有着不同的规定。加拿大等国规定基础层的厚度为0.15m,德国等规定基础层的厚度为0.50 m,而美国等不规定一定要基础层,可直接在垃圾体上堆筑阻隔层。
我国的垃圾填埋场终场覆盖系统大多仅采用了单层防渗技术,且无排水层和基础层,阻隔层黏土厚度亦较低,越来越不适应经济水平的发展和环境保护的要求;所幸这一状况目前已引起有关方面的重视。
填埋场完全不同于普通土地,它具有一定的稳定期,例如垃圾填埋场由于腐烂降解使其在相当长一段时间内一直处于不稳定状态,因而填埋场土地利用有其特殊性。对于山谷型垃圾填埋场,如杭州天子岭填埋场,可采用分区填埋、循环使用的方式。已有结果表明,南方填埋场的稳定化时间大约在20年左右,假定将该场分为三个区,每区可填埋10年,在第一区和第二区填毕封场、第三区开始使用时,第一区已达到稳定化,其矿化垃圾可进行开采和利用,待第三区填毕后,再次使用第一区;此时开采第二座填埋场的矿化垃圾,以此类推,循环使用,垃圾就可通过填埋方法达到资源化和无害化。对于平原型填埋场,如上海老港垃圾填埋场,由于面积大,若分为若干填埋单元,同样可实现循环使用的目的。
然而,矿化垃圾的开采利用是一个十分复杂的问题,必须谨慎对待,避免产生二次污染。相对而言,如在填埋场服役期满封场后,开辟成苗木、草皮、鲜花等繁殖基地,则可能具有更好的经济与环境效益。在一些经济实力好的地方,亦可改造为休闲、娱乐场所,如香港某垃圾填埋场在服役期满后已建设成美丽的高尔夫练习球场(图11-11)。
图11-11 建设于垃圾填埋场上的高尔夫球练习场
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