1、渗滤液导流管的堵塞机理分析与机械疏浚方法试验摘要：本文对生活垃圾填埋场渗沥液导渗管堵赛的机理进行分析，并对该现象的治理方法进行了论证分析，最后通过水平定向钻技术的论证和试验，验证了水平定向钻疏浚方法的可行性。 关键词：垃圾填埋场渗沥液导渗管疏浚水平定向钻 中图分类号：S141.8 文献标识码：A 文章编号： 据统计，目前我国生活垃圾的年产量已达 1.5 亿吨，人均垃圾产生量在 1.0kg/d 左右，并且还在以每年 8%-9%的增长率递增。我国城市生活垃圾处理工作起步较晚，水平比较低，由于经济、技术、垃圾特性等因素的制约，生活垃圾处理采用卫生填埋法居多，占总处理量的79.2，代表性的有：杭州天子
2、岭垃圾卫生填埋场、广州大田山垃圾卫生填埋场、北京六里屯垃圾卫生填埋场、北京焦家坡垃圾卫生填埋场、昆明东郊垃圾卫生填埋场等。 由于垃圾卫生填埋场渗滤液产量较大，所以防止渗滤液对地下水和地表水的污染就成了卫生填埋场污染防治的主要环保专题。在渗滤液防治中，收集系统作为收集渗滤液并有效导流至下游处理系统，起到承上启下的关键作用。保证渗滤液收集系统的畅通无阻，成为垃圾卫生填埋场设计运行成功与否的关键。 1 填埋场简介 烟台市生活垃圾填埋场是我国首批等级评定为级的卫生填埋场之一，设计卫生填埋 800 吨/日，高峰达到 1400 吨/日。起渗沥液到拍系统采用层式导渗盲沟设计并辅以竖向导渗石笼的立体导排系统。
3、其设计形式见图 1。 由于渗沥液常年产生，并且流量随着季节具有波动性。在一突降大雨后 8 集液池水位暴涨，而 4 导渗主管完全堵塞。针对这一突来事故，只能采用临时到排措施，自集液池以水泵通过临时管道排至调节池。并对堵塞原因进行分析，探讨疏通方法。 2 堵塞原因分析 由于渗沥液是一种成分复杂的废水，根据常年监测数据分析，其硬度 CaCO3 计 1070mg/l，SS1340mg/l。因此在渗沥液流通到深管时，在管壁凝结出层状水垢。该水沟在浸水状态下呈黑褐色，硬度较大，不易破损；在干燥状态下呈黄灰色，明显层状，硬度较小，易碎。经样品（自然干化后）定量分析，水垢重要成分为 Ca、Fe、Mn、S 等，
4、详见表 1。 表 1 水垢定量分析测定统计 单位：mg/kg 垃圾本身含有的水分和雨水的渗入，垃圾在微酸的环境中，致使垃圾中部分 CaCO3 析出融入渗沥液中，在水环境中以 Ca+2 和 CO32-形式存在。但垃圾经过一定时间的填埋后，经过一系列的生化和物理化学反应，水溶液逐渐转化为弱碱性，PH 值为 7.7 左右。CaCO3 的溶解度减低，CaCO3 的溶解度 S 在 PH 在 6 增至 8 时，由 0.013 降至 0.0007。所以渗沥液中的部分 CaCO3 析出沉淀，附着于管壁形成水垢。同时由于渗沥液中的 SS 较大，在水垢形成的过程中部分悬浮物混入水垢中。又由于渗沥液流的随季节性不连
5、续性，所以形成层状结构。 3 导渗盲沟疏通方法 查阅相关资料，渗沥液导渗盲沟的疏通方法主要有：化学清洗、高压清洗等。化学清洗即为采用化学要求如 HCl、草酸、柠檬酸等酸性溶液进行浸泡或冲洗。由于管道已经完全堵塞，且全长 110 米，可行性较差；高压冲洗即采用高压泵对堵塞物进行冲击破碎，一般要求 40-120kg/cm2的压力，但市场上的专业高压清洗公司难以找到。 31 水平定向钻进技术 水平定向钻进技术是 将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术，它具有施工速度 快、施工精度高、成本低等优点，广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线铺设施工中。水平定向
6、钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施(管道、电缆等)的一种施工机械，它适用于沙土、粘土、 卵石等地况，我国大部分非硬岩地区都可施工。而且市场上普遍存在。 水平定向钻机主要由 1 底盘发动机系统动力头钻杆装卸系统、虎钳、锚固装置构成。详见图 1。 水平定向钻可以通过控向仪控制。使钻头绕开地下原有的公用服务设施，按照设定方向钻进。 32 定向钻机工作原理 设备在设计位置就绪后，按照设定的角度，在动力头的作用下，钻头带动钻杆旋转前进，并在导向仪的控制下，按照施工要求的深度和长度进行钻进，穿过地面障碍物后，穿出地面。在钻进的过程中，为防止钻杆被土层夹紧、抱死，需要由泥浆泵通过钻杆、钻头打
7、出膨化水泥或泥浆，同时也起到固化通道，防止管道塌陷的作用。在钻头带着钻杆穿出地面后，卸掉钻头，将回扩头于钻杆安装固定，动力头回拖，钻杆带着回扩头反向回拖，扩大管道直径尺寸。在回扩头回拖的同时，将管道固定在回扩头后，动力头拖动钻杆，带着回扩头和管道同时进行反向回拖运动，直至将管道拖出地面，完成管道铺设施工。工作原理示意见图2。 33 水平定向钻技术在渗沥液导渗盲沟疏浚中的应用 该垃圾场渗沥液主导流管采用 400mm*12mmHDPE 管，全长 110 米。因为渗沥液导渗管采用 HDPE 管，其不仅具有耐腐蚀、抗溶剂的特性，其拉伸强度（纵横）25 Mpa， 断裂伸长率（纵横）550 %，直角撕裂强
8、度110N/mm，最小要求强度 MRS10Mpa。而水垢的强度较小，且不需要铺设管道，只是对管道中的水沟等堵塞去进行清除，所以本次试验只利用了水平定向钻技术的定向钻进技术。并自制力狼牙钻头，其结构见图 3。本次试验采用从 导渗主管下游钻进，在钻 进的过程中，利用水平定 向钻机的泥浆循环系统清洗注水，而疏浚的水沟杂物沿导渗主管自动流出。 4 总结 本次试验，前期论证周期及市场租赁设备时间较长，约 1 周的时间，而真正疏浚作业时间，包括设备进场就位，只有 3 个小时。垃圾填埋场的渗沥液导渗管堵塞的危害极大，不仅渗沥液无法及时排除，而且长期杜塞会抬高整个填埋场的地下水位，造成严重的污染事故，增加填埋作业难度。本次试验不仅解决了填埋场渗沥液导渗管堵塞物体，而且费用低、效率高、疏浚彻底。为以后解决类似问题探索出切实可行的技术方法。 参考文献： 1周爱姣，陶涛.垃圾填埋场渗滤液物化处理的现状及发展趋势J.重庆环境科学，2001，23(6)：67-70. 2 Rudiger Kogler，刘海翔从评价师的观点看水平定向钻进的主要风险因素非开挖技术，2003（23）：7779 3 李斌，李巨龙等水平定向钻进铺管水平孔段软土孔壁稳定性分析岩土工程技术，2005（2）：8486
