1.概述

1.1城市生活垃圾處置以填埋方式為主
        中國隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，城市建制已達(dá)670個(gè)，城市中的生活垃圾量亦隨生活水平的提高而不斷增長。據(jù)90年代初的資料統(tǒng)計(jì)，城市人均生活垃圾已達(dá)440kg/a，其中北方由于取暖等因素，人均生活垃圾達(dá)1.70kg/d，南方約1.12kg/d，夏季還要大于此數(shù)量。
        目前中國城市生活垃圾的處置仍以填埋方式為主，少數(shù)城市的部分生活垃圾采取焚燒方式處置，極個(gè)別城市亦有用發(fā)酵堆肥的方式來處置部分生活垃圾。
        根據(jù)沿?；蛏角鸩煌牡乩砦恢?，城市生活垃圾的填埋又分為圍海建造填埋場或利用谷地建造填埋場?？傊盥穹绞绞钱?dāng)前我國處置垃圾的主要手段。

1.2垃圾處置趨向大規(guī)模，高標(biāo)準(zhǔn)

       我國以往因經(jīng)濟(jì)條件所限，歷年來垃圾未經(jīng)處理的裸堆量已達(dá)60億t，占地達(dá)5億m2。這樣散亂的堆放在城市郊區(qū)周圍地區(qū)，不但占地多，而且環(huán)境條件較差，影響城市的衛(wèi)生和景觀，對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展很不利。
      80年代末國家建設(shè)部發(fā)布《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ17288)，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)處理的城市垃圾、場地建設(shè)、施工作業(yè)、填埋作業(yè)及管理與評(píng)價(jià)等都作出了符合垃圾衛(wèi)生填埋的要求。結(jié)合我國頒布的環(huán)境保護(hù)法、固體廢棄污染環(huán)境防治法，使得城市生活垃圾處置有法可依，工程設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理部門都能遵照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。我國在80年代以來陸續(xù)建造了一批大型垃圾衛(wèi)生填埋場：如上海老港廢棄物處置場，設(shè)計(jì)處理能力7500t/d；北京阿蘇區(qū)垃圾衛(wèi)生填埋場，處理能力2000t/d；深圳下坪垃圾衛(wèi)生填埋場，杭州天子岑和昆明城東、城西等垃圾填埋場。這些填埋場都有日處理能力幾百噸乃至數(shù)千噸的規(guī)模，不僅能滿足衛(wèi)生填埋要求，而且技術(shù)水平比較先進(jìn)。

1.3環(huán)境意識(shí)增強(qiáng)，資金投入增多
        我國國民對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)不斷提高，國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問題的決定，將完善環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策，切實(shí)增加環(huán)境保護(hù)投入作為重點(diǎn)?！鞍宋濉逼陂g環(huán)境污染防治投入占國民生產(chǎn)總值的0.8%，“九五”期間占1%以上，在20世紀(jì)末要達(dá)到1.2%～1.5%，為國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。

1.4土工合成材料使用到填埋場工程的各個(gè)方面
        由于我國地域遼闊，各個(gè)城市所處的地理環(huán)境不同，垃圾填埋場在沿海城市選用洼地或圍海造地進(jìn)行處置，而一般城市多利用山谷來進(jìn)行填埋。因此垃圾填埋場往往占地大，在城市周圍選擇符合衛(wèi)生填埋標(biāo)準(zhǔn)的場所較為困難，在水文地質(zhì)條件，庫區(qū)的防滲要求，當(dāng)?shù)夭牧系倪m用性等方面都難以一一滿足高標(biāo)準(zhǔn)的要求，較好的辦法是采用土工合成材料，從庫區(qū)的襯底防滲、排水、導(dǎo)氣、覆蓋……等各個(gè)方面，土工合成材料都能起到當(dāng)?shù)夭牧纤荒艹袚?dān)的功能，因此高標(biāo)準(zhǔn)的垃圾衛(wèi)生填埋場都限度地采用不同性能的土工合成材料，應(yīng)用到垃圾衛(wèi)生填埋的工程設(shè)計(jì)和建設(shè)中，并已取得了一定的成效。

2.應(yīng)用

2.1傳統(tǒng)方法

        早先人們處置垃圾如同農(nóng)村漚肥的方法一樣，在垃圾堆周圍覆土或者挖坑填埋垃圾后再覆土，采取厭氧方法來處理垃圾。后來發(fā)現(xiàn)垃圾經(jīng)壓實(shí)填埋后產(chǎn)生的滲瀝水會(huì)污染地下水，垃圾發(fā)酵后產(chǎn)出的甲烷氣體，還會(huì)引起填埋場的火災(zāi)，甚至發(fā)生爆炸現(xiàn)象。因此在垃圾填埋場的場址選擇上，要特別注意其填埋場庫區(qū)內(nèi)地表層的防滲性能，或外運(yùn)滲透系數(shù)較小的粘性土來鋪蓋庫區(qū)底部，以防垃圾滲瀝水對(duì)地下水和周邊環(huán)境產(chǎn)生影響，但選擇一個(gè)合適的填埋場場址是相當(dāng)困難的，因?yàn)槭紫葧?huì)遭到周圍居民的強(qiáng)烈反對(duì)。當(dāng)有可供使用的垃圾填埋場場址時(shí)，又往往不滿足以上兩個(gè)防滲條件，需要采取工程措施來解決防滲問題，針對(duì)單一的水文地質(zhì)體系情況，設(shè)計(jì)上采用在垃圾壩基礎(chǔ)下設(shè)置垂直水泥灌漿建立防滲帷幕結(jié)構(gòu)的辦法，如同建造水庫在壩基下采用防滲漏的方法一樣，來處理垃圾填埋場的防滲問題。但必須將垃圾庫區(qū)內(nèi)的滲瀝液采取有效措施將其引出，并進(jìn)行垃圾滲瀝液的處理，否則填埋場經(jīng)長期運(yùn)行后，滲瀝液將大量積聚，達(dá)到相當(dāng)數(shù)量后，其對(duì)周邊環(huán)境影響的后果將會(huì)更嚴(yán)重。

2.2土工合成材料的應(yīng)用

        隨著垃圾填埋場選址越來越困難，合適場址和有效防滲的材料不易得到滿足，又因土工合成材料生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，產(chǎn)品性能和規(guī)格都有較大發(fā)展，更因土工復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟，土工合成材料在垃圾填埋場的應(yīng)用已引起人們的重視，為垃圾衛(wèi)生填埋創(chuàng)造了有利條件。土工合成材料在垃圾填埋場的應(yīng)用示于圖1。

【鈉基膨潤土防水毯GCL】

GCL是膨潤土夾在土工織物中間或連接在土工膜上復(fù)合制成的，它是目前國內(nèi)外填埋場應(yīng)用廣泛的防滲材料之一，通常與土工膜配合使用。它的突出特點(diǎn)是利用高性能混土水反應(yīng)時(shí)體積膨脹13-16倍的特性對(duì)損傷部位及3mm體內(nèi)裂紋進(jìn)行自我修補(bǔ)，同時(shí)它具有防水效果、高強(qiáng)度、高延伸率，耐腐蝕及耐沖擊性。垃圾填埋場防滲工程中鈉基膨潤土防水毯（GCL）的性能指標(biāo)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。并應(yīng)符合下列要求：

(1).GCL應(yīng)表面平整，厚度均勻，無破洞，破邊現(xiàn)象。應(yīng)無殘留斷針。

(2).單位面積質(zhì)量不應(yīng)小于4800g/m2，其中單位面積膨潤土質(zhì)量不應(yīng)小于4500g/m²。

(3).膨潤土體積膨潤度不應(yīng)小于24ml/2g.

(4).抗剝強(qiáng)度不應(yīng)小于65N/10cm.

(5).抗拉強(qiáng)度不應(yīng)小于800N/10cm.

(6|).滲透系數(shù)應(yīng)小于5×10-11m/S

(7).抗靜水壓力0.6mPa/1h無滲漏。

【復(fù)合排水網(wǎng)】

地下水手機(jī)導(dǎo)排系統(tǒng)、封場排氣層、排水層等應(yīng)采用三維網(wǎng)芯的復(fù)合排水網(wǎng)。用于防滲系統(tǒng)工程的土工復(fù)合排水網(wǎng)應(yīng)符合下列要求：

(1).土工復(fù)合排水網(wǎng)中土工網(wǎng)和土工布應(yīng)預(yù)先粘合，且粘合強(qiáng)度大于0.17KN/m。

(2).土工復(fù)合排水網(wǎng)宜使用HDPE材質(zhì)，縱向抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于8N/m。橫向抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于3KN/m。

(3).土工復(fù)合排水網(wǎng)的土工布要求不宜小于200g/m²。 

(4).土工復(fù)合排水網(wǎng)的導(dǎo)水率選取應(yīng)考慮蠕變折減因素、生物及化學(xué)淤堵折減因素。

3.前景

        綜上所述，土工合成材料在垃圾衛(wèi)生填埋場的建造、作業(yè)及終場各個(gè)階段，不但能替代當(dāng)?shù)夭牧希沂固盥駡瞿芨臃闲l(wèi)生填埋的工藝處置要求。

3.1環(huán)保投入增加

        隨著我國對(duì)環(huán)保事業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的投入不斷增加，對(duì)土工合成材料的運(yùn)用雖然價(jià)格上會(huì)有所增加，但從整個(gè)垃圾填埋場的功能、效益、壽命上都將是有利的，而經(jīng)濟(jì)投入的增長為土工合成材料的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

3.2因地制宜地使用

        土工合成材料應(yīng)用在垃圾填埋場工程中，應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和情況，結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧系奶攸c(diǎn)和儲(chǔ)量，經(jīng)過調(diào)查分析，選用合適的土工合成材料，運(yùn)用到填埋場工程的各個(gè)部位，或者將土工合成材料與當(dāng)?shù)夭牧辖Y(jié)合使用，不失為一種經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)思路和方法。

3.3土工合成材料品種的發(fā)展

        以往設(shè)計(jì)者在土工合成材料市場品種單一的情況下，不是根據(jù)設(shè)計(jì)要求來選用土工合成材料，因此達(dá)不到預(yù)期的效果。隨著國家和生產(chǎn)廠商對(duì)土工合成材料應(yīng)用于環(huán)衛(wèi)事業(yè)上的重視，不斷開發(fā)新品種，增加規(guī)格，生產(chǎn)適合設(shè)計(jì)需要的產(chǎn)品，相信其在環(huán)衛(wèi)事業(yè)上的應(yīng)用將更廣泛。而環(huán)衛(wèi)事業(yè)垃圾填埋工程中使用土工合成材料的面很廣，數(shù)量亦很大，要求土工合成材料研究、生產(chǎn)單位能生產(chǎn)出更好的新品種和更多的產(chǎn)品規(guī)格，價(jià)廉物美的土工合成材料將是垃圾衛(wèi)生填埋場工程不可少的受歡迎的主要材料。