我国已经成为世界上最大的城市生活垃圾产生国⋯，且城市垃圾正以每年8％～9％的速度快速增长旧。城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧和堆肥‘31，而我国约80％的垃圾是通过填埋处理的H1。
目前我国南方垃圾填埋场面临的一个普遍问题是填埋场内渗滤液水位较高”⋯，其主要原因是填埋体的渗透系数过低。垃圾渗透系数是影响填埋体内水流运动和水分分布的主要因素"1，垃圾渗透系数过低令渗滤液不能及时进入导排系统，引起渗滤液在场内的累积伸1。填埋场内高渗滤液水位会导致一系列不利后果，如加剧渗滤液渗漏及污染物扩散、垃圾填埋场堆体·深圳市基础研究杰青项目资助(XNY201110021)；
失稳滑坡、阻碍填埋气体收集利用H1，甚至影响土工膜的使用寿命等一1。因此，填埋垃圾渗透系数的确定以及对其影响因素的充分了解在控制渗滤液水位方面有重要意义¨引。此外，渗滤液收集与排放系统的设计、渗滤液回灌计划也需要对垃圾渗透系数的掌握¨川。
本文结合国内外最新相关研究文献，对填埋垃圾渗透系数的影响因素及其调节方法的研究进展进行评述，以期为我国控制垃圾填埋场渗滤液水位和提高气体收集方面的工程技术手段提供理论依据。
1垃圾渗透系数
1．1 测定方法
渗透系数(hydraulic conductivity)又称水力传导系数，用来度量多孑L性材料允许流体经过联通的孔隙通过的难易程度‘1“，定义为单位水力梯度下的渗流速度，国际制单位为m／s。渗透系数根据所测材料是否处于被水饱和的状态又分为饱和渗透系数和非饱和渗透系数，由于非饱和渗透系数测定难度大¨3|，实验室研究较少，实际情况中主要对垃圾的饱和渗透系数(以下均简称为“渗透系数”)进行讨论。国内外关于城市生活垃圾渗透系数的研究报道较多，大多数报道集中于其测定方法和影响因素方面。垃圾渗透系数多在实验室中测定，实验室测定方

法包括常水头和变水头两种方法。常水头渗透系数测定法是在保持水头不变的条件下让水流通过被测材料，而变水头测定的方法则不控制水流的水头，让水流在压差下自然下落，但两种方法最后都是根据达"=ki (1)式中：口为水流通过被测材料的流速，m／s；k为渗透系数，m／s；i为水力梯度。然而，由于填埋垃圾性质(如密度、粒径等)和填埋场环境等的不同，实验室获得的数据不能完全反映填埋垃圾渗透系数的真实情况。因此，部分研究者转向填埋场现场测定，从而对填埋垃圾的渗透系数做出更为准确地评估¨4|，现场测定方法包括抽水试
验‘”1、试坑实验‘161、钻孔渗透实验‘141等。除了直接测定方法外，垃圾渗透系数还可以通过各种资料综合估算的方法获得¨7|。表1总结了国外研究者关于填西定律来计算被测物质的渗透系数，见式(1)。埋垃圾渗透系数测定研究的结果。

1．2影响渗透系数的因素
由表1可见，使用不同的测定方法来确定不同条件下城市生活垃圾的渗透系数，最后得到的结果差异较大，甚至达到几个数量级。这主要是垃圾渗透系数受多种因素影响的结果，主要包括垃圾密度、垃圾组分、压实程度、降解程度等。
1．2．1密度和组分
垃圾密度直接影响垃圾孔隙率的大小，密度越大孔隙率越小，使得流体流经垃圾孑L隙变得困难，使垃圾渗透系数变小。如图1所示，密度变大后的垃圾与原来相比，孔隙率会明显变小。
Chen等¨21用常水头实验测定了三种不同组分垃圾在不同压实密度160，320，480 kg／m3下的渗透系数，相对应的平均渗透系数分别为9．6×10～，7．3×10～，4．7×10～cm／s。Bleiker等‘291对每层6 m厚共12层的垃圾渗透系数进行了估算，垃圾密度从685 kg／m3逐渐增加到1 345 kg／m3，渗透系数则从8．1×10。cm／s减小到4．8×10一cm／s。而瞿贤等旧1采用常水头测渗实验，对不同压实密度新鲜垃圾和陈垃圾的渗透系数进行测试，新鲜垃圾密度为750～950 kg／m3时，渗透系数为1．26×10～～1．43×10一cm／s；陈垃圾则在密度为I 200，1 400 kg／m3时的渗透系数分别为8．29×10一，1．35×10一cm／s。图2显示了以上研究者关于渗透系数与垃圾密度的对应关系。总体而言，垃圾渗透系数随着垃圾密度的增大而减小。

Ramli等。3叫则在马来西亚取槟城中转站垃圾压缩箱中的新鲜垃圾作为试样，采用变水头测定方法研究纸一有机垃圾的渗透系数，结果表明有机含量越高，试样的渗透系数会变得越小，证明了垃圾组分对垃圾渗透系数也有影响。因为不同垃圾组分的渗透系数有所不同，组分不同的垃圾渗透系数也会不同。
但是，Chen等¨2】的实验结果表明，在较高的密度320 kg／m3和480 kg／m3下，垃圾组分对渗透系数无影响，而在低密度160 kg／m3时，垃圾组分对渗透系数有较小的影响。
1．2．2降解程度
随着垃圾降解的进行，垃圾颗粒变小且重新排列’3“，垃圾内部结构的改变会使其渗透系数发生一定变化。如图3所示，降解后的垃圾粒径变小重新排列后的孔隙率有所减小，渗透系数也将会随之变小。Hossain等”川通过在美国德克萨斯州的伯灵顿中转站取垃圾样，研究了生物反应器填埋场中分别处于4个降解阶段的垃圾在3种压实密度700，800，900 kg／m 3下的渗透系数，渗透系数采用常水头测试方法，结果显示垃圾渗透系数从第1阶段的10。cm／s减小到第4阶段的10～cm／s，而且在每个阶段垃圾渗透系数都随着密度的增大而降低，进一步验证了渗透系数随垃圾密度的增大而减小的结论。刘辉¨纠认为影响城市生活垃圾渗透系数变化的主要因素是垃圾填埋深度和垃圾有机成分降解率，也强调了垃圾降解程度对于垃圾渗透系数的重要影响。
1．2．3压实程度
随着填埋过程中对垃圾的压实，垃圾密度随之增大，问接地使垃圾孔隙率变小，从而令垃圾的渗透系数变小。图4总结了Bleiker等。”。、陆晓平等。。和柯
瀚等¨川关于渗透系数在不同压力下的变化情况，可以看出，随着压力的增大，垃圾渗透系数都是减小的趋势。Bleiker等。1引的实验数据表明随着压力的变大，垃圾渗透系数变动范围为10～～10～cm／s；在陆晓平等”川的实验中，正常固结状态下，垃圾的渗透系数随着压力的增大会减小3个数量级，且渗透系数的对数与固结应力之间有较好的线性关系；柯瀚等。采用大直径室内试验测定城市生活垃圾的渗透系数，同时施加竖向荷载对其进行压缩，发现垃圾体的渗透系数随上覆压力的增加而快速减小，未经压实填埋体的渗透系数约为1×10～cm／s，荷载等级超过300 kPa时，渗透系数则低于1×10一cm／s。

另外，Stohz等”41的研究也发现垃圾渗透系数随着压实程度增强会有所减小，并解释其是由随着压缩垃圾孔隙率变小造成的。Jain等’141对美国弗罗里达州一个填埋场的垃圾进行了渗透系数测定，发现上层垃圾的渗透系数要明显高于中层和下层垃圾，也是由于各垃圾层所受上覆压力不同而造成的。
1．2．4其他因素
影响垃圾渗透系数的其他因素包括实验室测定条件如水力梯度、测定时间"1，垃圾降解产生的填埋气等。关于常水头测渗实验中水力梯度对于垃圾渗透系数的影响，Chen等¨引与瞿贤等"1则得到了不同的实验结果。前者测定表明水力梯度对渗透系数的测定没有影响，而后者则测得水力梯度从1．3增大到2．0时，渗透系数增大了40％到70％，得出了水力梯度对渗透系数的测定有较大影响的结论。两者得到不同的实验结果可能是由于Chen等‘1引使用的垃圾根据美国的生活垃圾组成合成，而瞿贤等¨1的实验材料直接取自上海市，两者垃圾组分相差较大。
Beaven等∞副则发现填埋气对垃圾渗透系数也有一定影响，随着气体的累积垃圾的渗透系数会减小1到2个数量级。除实验室测定时的条件因素外，垃圾密度、垃圾组分、降解程度、压实程度、填埋气等对垃圾渗透系数的影响都是垃圾孔隙率及其孔隙联通程度发生了一定变化后的结果，凡是能影响垃圾孔隙率及孔隙联通程度的因素都将会对垃圾的渗透系数产生一定的影响，使垃圾的渗透系数发生改变。
2渗透系数的调节方法
较高的垃圾渗透系数不但可以保证渗滤液顺利进入导排系统而及时排出，降低渗滤液水位忙“，还能够使填埋气快速排出，提高填埋气的利用率¨⋯。然而，我国的生活垃圾中餐厨垃圾含量较高(约占60％)"“，餐厨垃圾渗透系数极低造成生活垃圾总体渗透系数较低，不利于水分和气体的流动。若是能够根据需要采取相应措施来调节垃圾的渗透系数，不仅有助于在工程上对填埋场渗滤液水位的控制，还可提高填埋气的回收利用率。调节垃圾的渗透系数可以从以下两个方面着手。
2．1 改变影响因素
垃圾渗透系数的影响因素有垃圾密度、垃圾组分、降解程度、压实程度等，理论上可通过改变这些因素来达到提高垃圾渗透系数的目的。然而在垃圾填埋场可行的工程控制手段则只有减小垃圾密度或降低压实程度，其他因素为人为不可控或不科学。但通过减小垃圾密度或是降低垃圾压实程度来提高垃圾渗透系数的方法在实际应用中有限制，过低的填埋垃圾密度或压实程度会造成部分填埋空间的浪费，从而降低填埋场处理垃圾的效率。Jang等。2川的实验结果表明垃圾压实程度(定义为堆积密度与单位容重1 000 ks／m3的比值)从80％提高到120％时，渗滤液水位将会加倍，并提出压实程度低虽有利于渗滤液的排出，但是也会造成填埋能力降低且垃圾稳定时会引起更多的沉降，因此两者之间需要一个很好的权衡。
2．2加入惰性材料
不同材料的渗透系数会有差异，如果将具有不同渗透系数的两种物质混合，混合后物质的渗透系数也会有一个新值。Akbulut等∞引实验发现硅粉、飞灰和黏土都可以成功地作为土壤灌浆的添加剂来降低土壤的渗透系数，提高土壤性能的同时为工程材料废弃物提供一个新的处理方式；Bilir一引则得出矿渣和底灰作为细骨料能降低混凝土的渗透系数从而提高混凝土的耐久性的结论；Kenney等㈣3把孔隙率比沙子小的膨润土与沙子压实混合，实验测得混合物的渗透系数低至足以代替天然土壤来作为防止流体溢出的屏障。从以上实验研究可看出：将渗透系数较小的物质加入到多孑L材料中后，将会降低原来多孔材料的渗透系数。可以推测，若将渗透系数较大的物质加入到多孔材料中将会提高该材料的渗透系数。因此，国外的学者转向通过加入渗透系数较大的惰性材料来提高垃圾渗透系数的研究领域，探索提高垃圾渗透系数
的新方法。
在日本，污泥是填埋垃圾的主要成分，占总体工业固体废弃物湿重的36％(2004年数据)，污泥渗透系数极低，因此污泥填埋前必须进行一定的预处理来提高填埋垃圾层的渗透系数。Asakura等H川向污泥垃圾中加入粗糙辅料炉渣或者建筑垃圾来提高其渗透系数，探索了能保证填埋场中好氧条件所需要的混合比，结果发现加入的炉渣或者建筑垃圾与污泥垃圾混合体积比从62％提高到75％时，污泥的渗透系数分别提高了200倍(炉渣)和10倍(建筑垃圾)。因此，将垃圾与炉渣或者建筑垃圾混合后再填埋，不仅可以提高垃圾的渗透系数，还可以处理掉一部分固体废物炉渣和建筑垃圾。Valencia等H21则观察到掺混了砾石的模拟生物反应器填埋场表现出了较高的垃圾稳定性，然而其他的模拟器则易于堵塞而降低了整体的处理效率，同时发现砾石与垃圾完全混合与两者成层混合比较，完全混合更能加快垃圾的稳定化过程。综上，向垃圾中加入一定量渗透系数较高的惰性材料来提高垃圾渗透系数的方法确实是可行的。
3结论与展望
本研究主要对填埋垃圾渗透系数的影响因素和调节方法进行了总结，为控制填埋场渗滤液水位的工程手段和提高填埋气利用率的途径提出了新建议，主
要得到以下几个结论：
1)影响垃圾渗透系数的因素有很多，包括垃圾密度、垃圾组分、压实程度及降解程度等，除实验测定条件因素以外，其他影响因素对垃圾渗透系数的影响都可归结为使垃圾孔隙率及孔隙联通程度发生了变化。
2)垃圾渗透系数不仅决定了渗滤液的分布与迁移，还对填埋气的排出有影响。而我国垃圾餐厨垃圾含量高渗透系数偏低，若能够根据需要采取相应措施来调节垃圾的渗透系数，将有助于在工程上对填埋场渗滤液水位的控制，并提高填埋气利用率。
3)可通过改变垃圾渗透系数的影响因素来调节渗透系数，但是实用性不强。国外的实验结果表明，向垃圾中添加粗糙辅料的方法可以明显改善垃圾渗透系数，国内研究人员可以借鉴经验在这方面突破创新，探索控制渗滤液水位、提高气体利用率的工程技术新手段。

REVIEW ABOUT HYDRAULIC CONDUCTIVITY OF LANDFILLED WASTE

Abstract：Landfill is the major method of municipal solid waste(MSW)management in China．One main problem associated with landfills，especially in south China is that leachate head on the liner is higher than the standard．Hydraulic conductivity of landfilled waste plays an important role in controlling the leachate level，and biogas collection and utilization．This paper mainly summarizes the previous research about the influencing factors on MSW hydraulic conductivity and the control methods，including waste density，waste composition，degree of degradation，degree of compaction and SO on．The control methods include changing of influencing factors and adding inert materials．Finally，new suggestions for the controlling leachate level in landfills and improving landfill gas collection are proposed．
Keywords：landfill；hydraulic conductivity；influencing factors