1、化工废渣填埋场设计规定HG 20504-92 条文说明随着化学工业的发展，化工有害废渣的环境保护问题越来越突出。化工废渣往往包含多种污染成份，具有急性或长期危害，长期存在于环境中，在一定条件下还会发生化学的、物理的、生物的转化，若管理不当，污染成份就会通过水、气、土壤、食物链等途径污染环境和危害人体健康。露天堆放的渣堆，还可能造成滑坡和火灾等。为了避免化工废渣的污染，就必须进行妥善管理，使其最大限度地与生物圈隔离。在无法或暂时无法加以综合利用的情况下，适用于化工废渣填埋的安全土地填埋法是一种很好的处置方法。安全土地填埋在些发达国家已开展多年，积累了许多的成功经验，制定了详细的法律、规范。在我国
2、这一工作正逐渐开展起来，但在工程实践中，尚缺少必要的标准、规范，给设计管理工作带来不便，本规定就是为了适应这一需要而进行编制的。废渣的最终处置包括堆存、填埋、海洋投放、制作建筑材料等。本规定所指为填埋处置，即在具有一定容积的场地内堆放废渣，最终覆盖填平。在资料的收集上，参考了国内外的有关规定，尤其是些具体数字，直接取自国外原文规定，未做试验验证。1总则1. 0.1 本规定的编制依据。1.0.2 明确本规定所控制的、污染物是化工生产中产生的有害固65 体废弃物，而不是一般废渣或其他物质。1.1.3本规定的适用范围。1. 1. 4 在渣场设计中，不要与现行的各项法律法规相悖。2选址1. 1 一现定
3、1.1.1 废渣填埋处置系绕是一种生产的辅助性设施，因此不应妨碍生产装置的正常生产。1.1.1 填埋场应布置的区域因填埋的有害废弃物在填埋期间会释放出有害气体及粉尘，所以要求填埋场应布置在生活区、生产区年主导风向的下风恻或最小凤频的上风侧。1.1.3 卫生防护距离的确定依据制定地方大气污染物排放标准的技术原则和方法)(GB3840-83)第五款对无组织排放与防护距离标准的制定原则和方法作了具体规定，废渣填埋场在封场之前，由于卸车或干燥易引起揭尘，故按无组织排放、愿看待。1.1. 填埋场应距地界线的距离，水糠卫生防护带确定依据。在满足其它条件的情况下，为了减少建设费用，应该充分利用自然条件。若与
4、居民相距较近，应设置卫生防护距离。距水摞较近时，必须在水源卫生防护带以外。生活饮用水卫生标准)GB5749-85)中第4款水源卫生防护，对生活饮用水糠的卫生防护作了详细的规定。在选择填埋场地时，需按此规定执行。1.1. ! 填埋场场址的选择应考虑到各种技术要求，充分利用有利条件，以利减少建设的工程量。1.1.6 应避开的各种危险因素。66 2. 1. 72. 1.8 应避开的各种区域化工有害固体废弃物处置要求的基本原则是对人类生存社会的不利影响减少到最小程度，其中包括不威胁人类的健康、不损害人类的安宁f不威胁家畜、野生动植物;不危害水体、土壤，不造成空气、污染和噪声危害环境$维护风景区管理和城
5、市规划及自然保护的利益g不违反法规和破坏公共秩序。基于以上原则，规定要求填埋场应避开生活区、水摞保护区、名胜古迹、风景游览区和自然保护区，并应考虑到城市的发展规划。1.2 永文地震要求2.1.1 填埋场选择对地质条件的要求化工废渣填埋场的建设对工程地质条件要求很高。应使其不会遭到辑塌、滑移或另外类似的外部和内部沉降的影响，因为这些影响都可能破坏防渗结构的完整性。2.1.2 对场地附近的土壤要求。2.2.3 构筑物与地下水位之间的距离要求，应避开各类水源地。不完善的填埋处置的结果将使地下水或地面水都会受到污染(主要是地下水被污染)，所以规定要求填埋场要避开专用水摞蓄水层和地下水补给区。必须与水源
6、和供水干线有一定的距离。2.1.4 对泛洪区应考虑的年限因填埋操作在很长时间内是敞开进行的，为避免因洪水淹没和冲击带来污染，考虑到100年泛洪区是必要的。沿海地区应考虑不受潮涉的影响。2.3 选址的前期工作67 1.3.1 场址选择前的调查内容及应进行的工作内容。1.3.1 场址选择的现场勘察工作及应提供的资料。1.3.3 场地地图绘制的主要内容除非对场地的地质、水文地质及周围环境进行过详细的研究，而且结论是令人满意的，否则，任何现有的或建议的场地都不得随意用于化工有害废渣的填埋处置。这就要求对拟定场址在现有的水文地质资料的基础上进行详细的地质、水文地质调查及勘察，绘制出较详细的场地地图，以利
7、于确定可能对环境产生的影响，提出各种污蜂防治措施，为今后的场地建设提供依据。1.3.4 场地面积的确定通过评价论证选定场址的同时，还应考虑场地的面积。因为建设一个合适的安全土地填埋场需要做大量的调查、论证工作，使其对环境的潜在危害减少到最小程度，这样场地的使用期限就不宜过短，短了就会增加建设的频数，是不经济的。另一方面，填埋操作是敞开进行的，挥发的有害气体易对大气产生污峰，另外由于降晴的进入增加浸出液的量，对防渗层的漫蚀就会加重，这个时间越长，防楼层被破坏的可能性就越大，所以应早封场以减少浸出液，这样就能减少对环境的污巢危险。基于这些因素，才规定确定的场地有放填埋区的使用期限在1020年为宜(
8、也可有所变动)。这样年限的场址选择也比较容易。确定了场地的使用期限，就可根据生产装置年排废渣量确定场地深度及面积。在实际建设中，由于考虑到今后生产的发展，所以对场地要求留有余地。也可考虑分期建设。由于生产和工艺变化有时会造成废渣性质及数量的变化，以及处置系统不能满足全天候操作要求，所以要提供足够的贮存设施和缓冲区来容纳废弃物，此外还要考虑辅助设施的占地。68 3 对填埋物的要求3.1 对影响填埋物稳定性的原则要求填埋场填埋的废物须具有长期稳定性。通常应考虑的因素有湿含量(%)、固体含量(重量%)、干堆积密度(吨/立方米)、压力指数、剪切强度、固体比重、粒度等项目，用以确定压缩性能，承担负荷能力
9、和缀遭稳定性。从工程的角度来看，重要的问题是废物是否可方便地用诸如推土机、平地机、或卡车等方便的运土设备运输。如不行，就应改变废物的性质，真中包括:脱水、化学固体、与干吸附剂相混合。当然煎置时废物毋须完全干燥，但必须是可以处理的以及干燥后是稳定的.或者和现场的真它物质混合后是稳定的。3.2 对危险性废物的限制处置条件对易燃的废弃物如低闪点的有机物，不应用填埋方法处置。在有潜在火漂存在的情况下，例如在场地上使用移动性设备，那么低闪点的废弃物就会构成极为严重的起火危险。同样，那些已知倾向于自然的废弃物也不能采用填埋方法处置。对污泥、半固体和液体废物应严格控制，因其会影响整个堆存物的稳定性。若必须处
10、置，就应采取措施使其达到稳定堆存的要求。3.3 填埋毒性较大废物要求从理论上讲，如果处置前经过预处理，则可以处置各种有害的废物。但安全填埋场并非绝对的安全，为了保护环境，符合有关的法律及标准，就要求搞清废物的来源及性质，研究处置之前是否需预处理及预处理的方法。决不应处置那些具有特殊毒性(含有高跟度剧毒物质、强致癌物质等)和放射性废物。3.0.4 对两种废物?昆合在一起时的要求。69 3.8.5 化工废渣填埋场处置的是化工生产中产生的有害固体废弃物，而不是生产区产生的所有废弃物，因填埋场的建设造价很高，且容积有限，对那些不含有毒有害物质的废弃物应送另外地点处置。4 构筑物的设计和操作4.1 树盖
11、属的设计化工废渣填埋场最大的潜在危险是浸出液对地下水的污染，漫出液的收集和控制问题是填埋场要解决的最重要的问题。填埋场在使用期间是露天进行的。由于降雨和废弃物本身的含水量的关系，必定要产生漫出液，其中汇集了废物中的各种可溶性有害物质，成份复杂、毒性强，这类浸出液若不采取措施加以控制，任其自由渗透迁移，势必污染地下水或地面水。浸出液的控制采用的方法是在鹿部和侧面铺设不渗透或低渗透衬层(或达到相当程度的防渗结掏。防掺衬垫层的设计在整个填埋场设计中是最关键的一环。4. 1. 1 天然衬里的选择条件及对粘土各项指标的要求衬里系统一旦破坏，很难修复(不是不能，费用太高)。所以对单衬里系统要求较严格，必须
12、满足场地的土壤、水文地质条件才能采用。对单层天然粘土衬里一条最重要的要求是自然蒸发量要超过降雨量50cm。这是因为降雨量多的区域，易产生大量的浸出液，对天然衬里的浸蚀和破坏的危险性大。天然衬里的厚度要求至少1m，多于1m更好。据资料介绍国外为1m1.5m。为避免地下水对场地的浸泡，所以要求填埋场底部距最高地下水位至少1.5m。对于天然衬里的土壤要求是根据有关的土壤标准提出的。4.1.2 人造衬里选择的各项技术要求70 对那些水文地质条件莹，不宜边川Yt然粒土作材里，或本地区没有适合规定要求的粘土可取的地市.就应选择人造材料作防潘衬里。经过国外的多年实践，目前都采用高槽度裹乙烯材质作防惨衬里，更
13、能满足人造衬里的各项要求，具有广泛的远应性。真它的材料，如使用热塑性囊乙烯旗和合成橡胶等防水!tff材，为防止破裂，可采用高强度纤维增强，以提高其机械性能。国外开发的-种以聚乙烯模为基层，用低收缩率的尼龙纤维增强沥青卷材，这种卷树对填埋无机废渣的填埋场比较稳定，但对含有机物的废渣就不稳定。国内对防渗材料研究开发工作也已经在进行。但根据调查，我国现有的化工有害废渣填埋场还没有使用象高密度囊乙烯这样比较贵的材质作防潘衬里的。基于本国国情不可能都采用样的材料。本规定没有提出具体采用何种人造材料作填埋场的衬里，只是提出了对人造衬里的原则要求。人造衬里的技术要求直接取自资料介绍。人造衬里铺设和填埋过程要
14、格外仔细。施工过程基础要打好，填埋过程要防止大型废物容器或尖角物体猛烈冲击，以防由于基础沉降或撞击撕破而穿透人造衬里。4.1.3 设置复合衬里的原则根据美国多年的实践证明，单层衬里的危险性较高.较易遭到破坏。安全土地填埋场处置的是有害废弃物，毒性高、降解性小，在处置场将长期维持其危害性，所以就要求场地长期维持其设计标准，保证几十年甚至上百年都不会对环境产生影响(污染)。实践证明复合衬里更能满足安全填埋这一要求(但也不是绝对安全的) 配合好的选址和场地规划，是能达到这一目的的。复合衬里的设计原理同单衬里系统大体相同。其不同的是在具有浸出液收集系统的主衬里系统基础上再建造一个具有漫出液收集系统的备
15、用衬里系统。备用衬里将起到监测主衬里是否破裂的重要监测作用。浸出液收集系统和衬里的设计标准同单衬里系71 统设计的标准相同。一般要求主衬里和备用衬里使用不同的材料建造，当主衬里由于同漫出液发生不利的反应而破坏时，备用衬里不至于遭受同样的破坏。4.1 漫出渣的收集与控制填理场浸出掖是指废物分解过程产生的液体和渗入的地表水的总和，其中富集了各种有害物质，对衬层具有侵蚀破坏作用，掺入地下，则对地下水产生污染，因此，在填埋场设计时必须估算出填埋场浸出液生成量，并采取防止或减少渗出的措施，以避免由此造成的二次污染。漫出液的量可采用质量平衡方程计算:式中zC=P(l-R)-S-E C一一渗入表层土壤总水量
16、pP一一降雨量;R一一径流系数FE一一蒸发量;S一一含水量。从式中可以看出，浸出液量决定于降雨量、燕发量、含水量和径流系数(填埋操作期间为零)。在一定环境条件下，土壤和废物的含水量变化不大，降雨量和蒸发量与所在地区的气候条件有关，而径流系数则是填埋场设计时的能动因素，主要取决于表面覆盖土层的土质和坡度。对于干旱地区:降雨量小而蒸发量大，如果表面覆盖层采用植草皮的粘质土壤尽量加大坡度，则可把浸出液减少到最少甚至为零。但是对于多雨潮湿地区，即使地面坡度增大到7%以上，填埋场的漫出液尽管要经过多年才开始出现，但渗出最终仍难以避免。在这样情况下，设计时应适当考虑其他防渗措施以避免地下水源的污染。72
17、4.2.1 收集系统的设计原则。4.2.2 单衬里系统和复合衬里系统帆集系统的设置。4.2.3 收集系统设计的技术要求。4 3 气体收集与撞倒禀键设计化工废渣中含有各种有机组份和易腐败成份，在徽生物的作用下会释放出气体，这种气体主要由甲烧和二氧化碳组成，也含有其它有毒成份，如硫化氢以及其它废物产生的挥发性气体，这种气体是可燃的(当空气中的甲烧撒度达到5%-15%时就会发生爆炸).并且在数年之内直产生，随之产生内部的易燃气穴，在封场后可使内部压力增大而造成危险(产生胀裂现象)。因此，对产生的气体必须加以控制和排除，一般都采用掺透法排气和阻挡层排气。4.3.1 可渗透性排气的设计渗透法排气是指在填
18、埋场内建造水平和垂直相通的砾石排气孔道，通过它要使气体很快地收集和排放。排气孔道的尺寸可根据场地大小具体确定。4.3.2 不可渗透性排气的设计不可渗透排气，又称阻挡层排气，是在不透气的最终覆盖层中设置排气管，排气管与废物顶部的多孔集气管(与砾石排气孔遭相通)连结，气体收集后通过排气管排出，再以其它方法加以处理。4.4 地寝水导施暴篝篝计4.4.1 地表水导流系统设置的目的及形式地表水导流系统设计的目的是把可能进入场地的地表水引走，以减少浸出液的量，导流系统包括导流渠、导流坝、地表稳态化和地下排水管。73 4.4.2 导流系统的设计原则。4.4.3 导流渠的设计导流渠是环绕场地挖掘的沟渠，地表径
19、流汇集其中后向土地填埋场的下坡方向流走。4. 4. 44. 4. S 地表稳态化的设计及地下排水管的设置地表稳态化是指封场时在填埋废物的不透水覆盖层之上再覆盖一层较细的土壤，并用机械压实。其作用是减少天然降水渗入填埋场和对地表面覆盖层的侵蚀，对已经渗透过表面的降水，可在表面覆盖层以下铺设多孔排水管将其收集排走。4.4. 导流坝的设计要求导流坝是在填埋场四周修筑的堤坝，用以挡住地表径流，避免其流入填埋场，并从场地周围将地表径流引至排水口。导流渠和导流坝的尺寸要根据暴风雨资料来计算。4.$渣坝的设计4. $.1 渣坝的设计原则。. S.2 渣坝设计的技术要求。4. $. 3 撞坝的防掺及排水设计要
20、求。4.$.4 渣坝外坡的设计要求。4.6 .助设施的设计4.6.1 雨水截洪沟的设计依据。4.6.2 进出道路的设计要求及设计依据。4. 6. 34. 6. 8 要求设计的其它辅助设施。74 4.7 填堪操作4.7.1 填埋操作形式的选择原则填埋操作方法应根据场地的实际条件来确定，各种填埋形式都应有利于减少废弃物的暴露时间，减少浸出液。4. 7. 24. 7. 3 说明平坦地带、斜坡地带或峡谷地带的填埋操作形式的选择。4.7.4 填埋较湿废物的操作要求填埋较温废物的基本要求是不影响整个堆存物的稳定性。4.7.5 对较干易产生粉尘的废物填埋操作要求。4.7.6 对桶装废物的填埋操作要求。4.7
21、.7 对不相容废物的填埋操作要求化工废渣填埋操作要考虑的主要问题是燃烧、爆炸、产生毒物以及由不相容废物温合在一起引起的问题。某些废弃物在化学上不能与其它物质共存，例如z硫化物与酸，含碑的废弃物与酸和某些金属，在同一场地处置这些废弃物务必小心管理，通过有控制地混合废弃物，把不相容的物质，不同废物隔离贮存在彼此隔开的地点。原则上讲，反应性强的和爆炸性的废弃物是不能填埋的，如过氧化物、叠氮化销和过氯酸盐。4.7.8 填埋全过程的管理要求对各种废物的填埋时间、数量、位置应做详细记录，建立台帐，以便管理。5封场5.0.1 封场应考虑的各种因素75 封场是填埋操作的最后一环。封场要同地表水的管理、浸出液的
22、收集监测，以及气体的控制措施结合起来考虑，封场的目的是通过在填埋场表面修筑适当的坡度来减少浸蚀，并最大限度地排水，以便减少浸出液。5.1 封场的各项技术要求。5.3 对有植被时的封场要求。5. ,. 4-5. .5 说明最终坡度的要求范围及缓冲台阶的设置要求.为了减少漫出液，应尽量提高径流系数，增大径流量。这就要增加坡度，但坡度过大，雨水对最终覆盖层的冲刷会加剧。所以要对最终坡度有限制。5.-5. ,. 封场盾的管理要求封场后应至少二十年(或更多维持土地填埋场地的设计标准，要保证地下水和漫出液监测系统以及气体收集和排放系统的正常运转，维持土壤的平整，保护好坡度、覆盖植被及地表水导流设施。此外还
23、要限制通向填埋场的道路。 英子场地监测系统化工废渣，特别是废水、废气处理过程产生的残渣，往往最大限度地浓集了多种精廉成份，其具有呆滞性和不可稀释性，一旦造成环境污染，往往很难消除。其中污染成份的迁移转化(在土壤中迁移)是一个比较缓慢的过程，所造成的危害可能在数年以至数十年后才能发现，这就是说其危害具有潜在性。因此就需要对填埋处置场进行长期的维护与监测。填埋场的潜在危害主要是对地下水的污染，所以本规定所指的监测系统只涉及对地下水的监测。监测分本底监测、充气区监测和饱和区监测。.1 本摩监测本底监测是为了取得流经场地的地下水的背景值，以作为评价地下水市染程度的比值。.1.1.1.2 说明本底监测井
24、设置原则及要求本底监测应不受塌地污染物质迁移的影响。所以应设在水力学的上坡区域，距填埋场应有一定的距离。.1.3 说明本鹿监测的起始时间为了反映真正的自然背景状况，本规定要求在填埋操作开始的前三个月开始本底监测。.1 饱和区监测.2.1 饱和区监测的目的饱和区监测是为监测地下水被污染的程度，所以要求设置在水力学的下坡区。.1.2 饱和区监测井设置要求饱和区监测井和本底监测井的结构相同，为使在一年内部可随时取样，要求其深度应至最高地下水位3m。.1.3 饱和区监测井的布置形式监测井的数量要求为三口井，足以满足对地下水污染程度的判定需要。.3 克气区监测.3.1 充气区监测的区域。77 6. 3.
25、 16. 3. 3 说明压力渗水器设置原则充气区监测要求采用压力真空渗水器取样(有的场地不能安置)，安置在衬里之下，主要是为了监测漫出液的迁移情况，尽早确定衬里的破坏情况，以便及早采取措施。6.4 融样和分析6.4.1 监测分析类型填埋场的监测分析分为关键性因素分析和全分析。分析的目的是根据分析项目发现水污染的迹象。. 4.1. 4. 3 说明关键性因素分析的目的及分析内容为减少费用，经常进行的分析为关键性因素的分析，分析的项目应根据所填埋废弃物所含成份确定。规定中列出了几项主要的分析项目。6. 4. 46. 4. 5 说明全分析的目的及分析内容全分析目的是了解整个水质情况，取样次数少，分析项
26、目要求全。6. 4. 66. 4. 9 说明监测取样的频数。6.8.5 对地面水的监测可根据实际情况设置取样点。78 名词术语1. 渗透系数:表示土壤或岩石透水性大小的指标，用符号K表示，相当于水力坡度为1时，水透过这种土壤或岩石的渗透速度，是有量纲的数，以米/日或厘米/秒计。2. 粘土z土质学中指粘性土的一种，主要由占30%以上的颗粒直径小于O.005mm的细小分散的矿物细粒所组成，具有较高的压缩性，易于膨胀和崩解，透水性小。粘土:其粘性颗粒含量大于30%，塑性指数大于17。亚粘土z其粘性颗粒含量在10%30%，塑性指数为1O17o3. 塑性界限=简称塑限，为稠度界限之一。决定土质塑性的界限
27、含水量，粘性土的含量大于这种界限时，呈塑性状态，小于它时，呈半固体状态。4. 液限z为调度界限之一。决定土质流性界限含水量，粘性土的含水量大于这种界限时，呈流动状态，小于它时，呈塑性状态。5. 塑性指数z流性界限与塑性界限的差值，是粘性土的分类指标。6. 填埋场:指处置废物的一个陆地处置设施区(可以是个或几个处置单元、构筑物和场区所组成填埋场有界限限定，同使用者(许可证持有者)控制。7. 地界z本规定中所指地界，是指厂界、区界等。79 责任编辑张利华中华人民共和国行业标准化工企业环境保护监测站设计规定HG 20501-92 化工建设项目噪声控制设计规定HG 20503-92 化工靡渣琪理瑞设计规定HG 20504-92 食女女编辑化工部工程建设标准编辑中心北京和平里北街化工部大院3号楼邸编:100013 印刷秦?岛市卢龙印刷厂1992年9月第一版
