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1、 課程名稱：固體廢物處理與處置課程設計 設計題目：某城市生活垃圾填埋場設計設計時間：2013.5.28-2013.6.3 班級：10級環(huán)工一班 學號： 學生姓名： 指導教師：固體廢物處理與處置 目錄設計說明書1、緒論1.1生活垃圾1.2生活垃圾處理與處置方法1.3衛(wèi)生填埋場概述2、工程概況2.1項目背景2.2項目設計編制依據(jù)2.3項目設計要求設計計算書3、區(qū)域自然地理及經(jīng)濟社會概況3.1自然地理3.2社會經(jīng)濟概況4、填埋場的選址4.1填埋場的選址原則4.2填埋場的選址程序4.3填埋場的選址4.4地址的選定與所需的容積5、填埋作業(yè)工藝6、填埋場的地基與防滲6.1填埋區(qū)基底工程0固體廢物處理與處置

2、6.2填埋場的防滲系統(tǒng)6.3防滲材料6.4防滲系統(tǒng)設計規(guī)范7、滲濾液的產(chǎn)生及收集處理7.1垃圾滲濾液概念和來源7.2垃圾滲濾液的水質特征7.3滲濾液收集系統(tǒng) 7.3.1收集系統(tǒng)的作用 7.3.2收集系統(tǒng)的構造7.4滲濾液的計算 7.4.1滲濾液產(chǎn)生量的計算 7.4.2滲濾液調(diào)節(jié)池設計8、填埋氣體的產(chǎn)生與收集處理8.1填埋氣的組成8.2填埋氣體產(chǎn)生量的預測8.3填埋場氣體的收集系統(tǒng)8.4氣體輸送系統(tǒng)8.5填埋氣體的利用9、配套工程10、封場工程11、環(huán)境保護與檢測結語參考文獻附圖1、緒論1.1生活垃圾概述1.1.1生活垃圾的定義生活垃圾，是指在日常生活中或者為日常生活提供服務的活動中產(chǎn)生的固體廢

3、物以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為生活垃圾的固體廢物。生活垃圾一般可分為四大類：可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。城市生活垃圾亦稱城市固體廢物，是由城市居民家庭、城市商業(yè)、餐飲業(yè)、旅館業(yè)、旅游業(yè)、服務業(yè)，以及市政環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)、城市交通運輸、文教機關團體、行政事業(yè)、工礦企業(yè)等單位所排出的固體廢物。其主要組成為：廚余物、廢紙屑、廢塑料、廢橡膠制品、廢編織物、廢金屬、玻璃陶瓷碎片、庭院廢物、廢舊家用電器、廢舊家具器皿、廢舊辦公用品、廢日雜用品、廢建筑材料、給水排水污泥等。1.1.1生活垃圾的危害固體廢物，特別是有害固體廢物，如處理、處置不當，其中的有害物質可以通過環(huán)境介質大氣、土壤、地表或地下水體進入

4、生態(tài)系統(tǒng)形成污染，對人體產(chǎn)生危害，同時破壞生態(tài)環(huán)境，導致不可逆生態(tài)變化。（1）對土壤環(huán)境的影響：固體廢物不加利用，任意露天堆放，不但占用一定的土地，導致可利用土地資源減少，而且如填埋處理不當，不進行嚴密的場地工程處理和填埋后的科學管理，容易污染土壤環(huán)境。（2）對水體環(huán)境的影響：固體廢物可隨地表徑流進入河流湖泊，或隨風遷徙落入水體，從而將有害物質帶入水體，殺死水中生物，污染人類飲用水水源，危害人體健康；固體廢物產(chǎn)生的滲濾液危害很大，它可進入土壤污染地下水，或直接流入河流、湖泊或海洋，造成水資源的水質型短缺。（3）對大氣環(huán)境的影響：對方的固體廢物中的細微顆粒、粉塵等可隨風飛揚，進入大氣并擴散到很遠

5、的地方；一些有機固體廢物在適宜的溫度和濕度下還可發(fā)生生物降解，釋放出沼氣，在一定程度上消耗其上層空間的氧氣，使植物衰??；有毒有害廢物還可發(fā)生化學反應生成有毒氣體，擴散到大氣中危害人體健康。1.2生活垃圾處理與處置方法1.2.1焚燒焚燒法是一種高溫熱處理技術，即以一定量的過剩空氣與被處理的有機廢物在焚燒爐內(nèi)進行氧化燃燒反應，廢物中有還有毒物質在8001200的高溫下氧化、熱解而被破壞，是一種可同時實現(xiàn)廢物無害化、減量化和資源化的處理技術。1.2.2堆肥堆廢化是在控制條件下，利用自然界廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生物，促進來源于生物的有機廢物發(fā)生生物穩(wěn)定作用，使可被生物降解的有機物轉化為穩(wěn)定的

6、腐殖質的生物化學過程。堆肥化系統(tǒng)的分類：按溫度分為中溫堆肥和高溫堆肥；按技術分為露天堆肥和機械密封堆肥。1.2.3衛(wèi)生填埋衛(wèi)生填埋是“利用工程手段，采取有效技術措施，防止?jié)B濾液及有害氣體對水體和大氣的污染，并將垃圾壓實減容至最小，填埋占地面積也最小。在每天操作結束或每隔一定時間用土覆蓋，使整個過程對公共安全及環(huán)境均無危害”1的一種土地處理垃圾方法。固體廢物填埋場的構筑方式和填埋方式與地形地貌有關，可分為山谷型填埋和平地型填埋方式。平地型填埋又可分為地上式、地下式和半地下式。2山谷型填埋場（圖1）地上式填埋場（圖2）半地上半地下式填埋場（圖3）2、工程概況2.1項目背景在生活垃圾處理處置方式中，

7、填埋無疑占據(jù)著舉足輕重的位置，從全球來看，填埋大約占到70%左右，在各發(fā)達國家應用非常廣泛，例如加拿大1989年衛(wèi)生填埋處置量占82%；1991年英國、意大利年衛(wèi)生填埋處置量占其總處置量的90%美國處置量為72%，西班牙處置量為75%，德國1993年衛(wèi)生填埋處置量占73%。美國聯(lián)邦環(huán)保局(USEPA)和很多州都已詳細制定關于填埋場選址、設計、施工、運行、水氣監(jiān)測、環(huán)境美化，封閉性監(jiān)測以及維護年限的法規(guī)【3】。而在我國,由于經(jīng)濟技術水平等的原因，填埋所占的比例更高，達到90%以上。雖然隨著經(jīng)濟技術的發(fā)展，在未來的20年內(nèi)，在擬建的垃圾處理項目中，填埋比例會稍有下降，但仍有大約75%的項目采用填埋

8、方式。同時在我國的城市垃圾處理及其污染防治技術政策中明確提出：以填埋為主的路線，因此填埋必將在今后很長一段時間內(nèi)占據(jù)主導地位，許多大中城市新建的垃圾填埋場，其日處理能力都達上千噸，總填埋庫容達數(shù)千萬立方米。2.2項目設計編制依據(jù)1 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范（CJJ17-2004）2 生活垃圾填埋污染控制標準（GB 16889-2008）3 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項目建設標準，中華人民共和國建設部主編，“建標2009124號”文4 生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術標準（CJ/T3037）5 中華人民共和國工程建設標準強制性條文城市建設部分6 惡臭污染物排放標準（GB14554-93）7 工業(yè)

9、企業(yè)廠界噪聲標準（GB1234812349-90）8 污水綜合排放標準（GB8978-1996）9 環(huán)境空氣質量標準（GB3095-1996）10 大氣污染物綜合排放標準（GB16297-1996）11 地面水環(huán)境質量標準（GB3838-88）12 地下水質量標準（GB/T14848-93）13 土壤環(huán)境質量標準（GB15618-1995）14 危險廢物鑒別標準（GB5085）15 城市生活垃圾采樣和物理分析方法（CJ/T3039-1995）16 堤防工程設計規(guī)范（GB50286-98）17 廠礦道路設計規(guī)范（GBJ22）18 地基基礎設計規(guī)范（DBJ08-11-99）19地基處理技術規(guī)范（D

10、BJ0840-99）20 室外排水設計規(guī)程（GBJ14）21 堤防工程設計規(guī)范（GB50286-98）22 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范（GB50052）23 生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術規(guī)范（HJ 564-2010）2.3項目設計要求（1）總體要求按照設計任務合理選擇設計方案，工藝流程要有一定的靈活性；設計概念清楚、參數(shù)選擇恰當、計算正確，說明書簡明扼要、文字流暢、論點明確；圖紙表達正確、符合制圖規(guī)范；圖面整潔、布局合理、圖中線型和尺寸標注符合要求；整個設計過程嚴格遵照相關標準。（2）設計說明書要求內(nèi)容完整、闡述清楚、計算準確、文理通順，提倡用計算機解決復雜計算問題。設計說明書要求8000字以上，

11、使用A4紙。內(nèi)容包括目錄、前言、正文、計算書、設計計算框圖、小結及參考文獻等。設計說明書中應當設計的依據(jù)及指導思想；設計方案的確定及具體技術指標的選用原則和技術要求的說明（3） 設計計算書包括填埋場總容量、填埋總量計算；垃圾填埋工藝流程及填埋作業(yè)程序確定；填埋場主體工程工藝設計計算；主體設施的工藝參數(shù)計算及主要尺寸的確定等；配套工程及輔助設施和設備的計算與工藝布置。（4）設計圖紙包括垃圾填埋場平面布置圖、處理工藝圖及主要構筑物（防滲排滲系統(tǒng)、導氣系統(tǒng)復合防滲襯里、滲濾液處理工藝等）結構圖。圖紙要求至少3張，其中2圖紙2張，3圖紙1張，手繪和計算機繪圖應至少各一張。3.區(qū)域自然地理及經(jīng)濟社會概況

12、3.1自然地理 3.1.1地理位置 五寨位于晉西北黃土高原，東、東北與神池緊鄰，南、東南與寧武接壤，西、西南與岢嵐交界，北、西北與偏關、河曲相接。介于東經(jīng)11128112,北緯38443917之間，南北長60公里，東西寬25公里，總面積為1391平方公里，折合208.65萬畝。 3.1.2地形地貌及地質 全縣地勢東南高，西北低，南部荷葉坪山海拔2783米，蘆芽山海拔2739米，西北部韓家樓村海拔1300米。東、西、北部為黃土丘陵區(qū)，南部為石山區(qū)。全縣土地總面積208.7萬畝，其中可耕地面積60萬畝，占全縣總土地面積28.7；宜林地面積74.7萬畝，占全縣總面積的36；宜牧地面積50萬畝，占全縣

13、總面積的24；居民點及工礦用地4萬畝，交通用地8.3萬畝，水域1.5萬畝，暫難利用地102萬畝。全縣人均土地22畝，人均耕地6.4畝。3.1.3河流水系 該縣主要河流有朱家川河、縣川河、嵐漪河、清漣河、鹿角河，是晉西北的富水縣之一。較大的水庫有南峰水庫、白草莊水庫、郭家河水庫。 3.1.4水文與氣象 該縣屬亞寒帶大陸氣候，冬季長而寒冷，夏季短而無酷暑，常年風沙大，雨雪少。年平均氣溫4.9，平均降水478.5毫米。平均日照2872小時，無霜期110 130天。3.2社會經(jīng)濟概況該縣總人口為15萬人。其中非農(nóng)業(yè)人口點68%，少數(shù)民族有漢、布依、苗、侗、回等8個民族，人口約2.5萬人，占16.67%

14、。該縣的主要經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)是馬鈴薯、胡麻、黃牛、花菇、藥材、葵花及其炒貨業(yè)。2004年全縣完成國內(nèi)生產(chǎn)總值33221萬元，完成固定資產(chǎn)投資12588萬元，實現(xiàn)財政收入4072萬元，農(nóng)民人均純收入998元，城鎮(zhèn)居民可支配收入5042元。 4.填埋場的選址 4.1填埋場的選址原則場址的選擇是衛(wèi)生填埋場全面設計規(guī)劃的第一步。影響選址的因素很多，主要應從工程學、環(huán)境學、經(jīng)濟學、法律和社會學等方面來考慮。主要遵循兩條原則是：一是從防止環(huán)境污染的角度考慮的安全原則，二是從經(jīng)濟角度考慮的經(jīng)濟合理原則。安全原則是選址的基本原則。維護場地的安全性，要防止場地對大氣的污染，地表水的污染，尤其是要防止?jié)B瀝水的釋出對地

15、下水的污染。因此，防止地下水的污染時場地選擇時考慮的重點。 經(jīng)濟原則對選址也有相當大的影響。場地的經(jīng)濟問題是一個比較復雜的問題，它與場地的規(guī)模、容量、征地費用、運輸費、操作費等多種因素有關。應充分利用場地的天然地形條件，盡可能減少挖掘土方量，降低場地施工造價。另外一個必須考慮到的因素是土地的所有權和租期。選址的一個先決條件是要能確定場地中哪一個最能達到“可能選出的最好場地”所要求的標準。滿足以下基本條件：應服從城市發(fā)展總體規(guī)劃（其建設規(guī)模應與城市化進程和經(jīng)濟發(fā)展水平相符）；場址應滿足一定的庫容量要求（填埋場滿足一定的服務年限，一般要在10年以上）；場址應具有良好的自然條件（包括地質條件穩(wěn)定、氣

16、象、地表水域保護、無居民）；場址運距應盡量縮短（主要為了降低運輸費用，運輸距離一般不超過20千米）；場址應具有較好的外部建設條件（方便的外部交通、可靠的供電電源、充足供水條件）。4.2填埋場的選址程序（1）資料搜集（2）野外勘探（3）預選場地的社會、經(jīng)濟和法律條件調(diào)查（4）預選場地可行性研究報告（5）預選場地的初堪工作（6）預選場地的綜合地質條件評價技術報告（7）工程勘察階段 4.3填埋場的選址本設計填埋場的選址經(jīng)過從工程學、經(jīng)濟學、環(huán)境學、政策法規(guī)等方面的綜合的縝密的考慮而選取的。1) 從經(jīng)濟學上看，此填埋場滿足一定的庫容量，能容納6001200t/d的垃圾處理量；附近有一大道，距縣中心僅9

17、.87公里，場址交通方便，運距合理；場址周圍有相當數(shù)量的土石料，用于天然防滲層和覆蓋層的粘土等。2) 從工程學方面看，場地有適當?shù)淖匀坏匦巫鳛樘盥窨臻g其地形、地貌及土壤條件適當；天然地層的滲透性系數(shù)最好能達到10-8m/s以下，并具有一定厚度，其地質條件很好；場址蒸發(fā)量大于降水量，不位于臺風經(jīng)過的地區(qū)，其暴雨發(fā)生率也較低，位于大氣混合擴散作用的下風向，即氣象條件適當。3) 從環(huán)境學上看，場址遠離專用水源補給區(qū)2000米以外，地基基礎位于最高豐水位標高至少1米以上，對地表水、地下水影響較小，同時場址位于居民區(qū)2000米以外，且位于居民區(qū)的下風向對居民區(qū)的影響也較小。4) 從政策法規(guī)上看，此填埋場

18、的建立符合城市發(fā)展規(guī)劃，符合當?shù)爻鞘协h(huán)境衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展規(guī)劃要求2。 4.4地址的選定與所需容積設垃圾填埋場服務年限為15年，覆土與垃圾壓實之比為1:4，填埋高度為10m，地上3m，地下7m，取W為1.0kg/d*人，取D為600kgm3，該地區(qū)主導風向為西南風，因此生活和管理設施宜集中布置并處于夏季主導風向的上風向，即垃圾填埋場的西南角，以減少對人們的影響。采用平原型填埋。每年所需的場地體積為：式中：W垃圾產(chǎn)生率(kgd人)；P城市人口； D壓實后垃圾的密度(kgm3)；r覆土與垃圾之比。每年所需的場地面積為：第一年填埋的廢物體積為：設城市生活垃圾的年增長速率為5%（自定）填埋的總廢物體積為=1

19、14062.5+119765.625+125753.9063+132041.6016+138643.6816+145575.8657+152854.659+160497.392+168522.2616+176948.3746+185795.7934+195085.583+204839.8622+215081.8553+225835.9481=2461304.909m3填埋庫容占體積的70%-90%，取80%填埋場預計填埋深度8-10m，取10m填埋用地面積為A=V/H=3076631.136/10=307663.1136m2五.填埋作業(yè)工藝衛(wèi)生填埋通常是每天把垃圾運到填埋場，經(jīng)性質和計量判定后

20、進入填埋場內(nèi)。垃圾按指定的單元作業(yè)點卸下，卸車后用推土機推鋪，再用壓實機碾壓。分層壓實到需要高度后，再在上面覆蓋粘土和聚乙烯膜料，并重復上述的卸料、推鋪、壓實和覆蓋的過程。以一日一層作業(yè)單元，每日進行覆蓋。垃圾的壓實密度大于0.8 t/m3。每層垃圾厚度為2.53.0m，每層覆土礦工為1530cm，通常四層厚度組成一個大單元，上面覆蓋土在4550cm。填埋時先從右到至左推進，然后從前向后推進。左、中、右之間的聯(lián)線之間呈圓弧形，使覆蓋面上排水暢通地流向兩側進入排水溝或邊溝等，以減少雨水滲入垃圾體內(nèi)，前后上部的連線呈一定坡度。外坡為1：4，頂坡不小于2%。單元厚度達到設計厚度后，可進行臨時封場，在

21、其上面覆蓋4550cm厚的粘土。并均勻壓實，再加上15cm厚的營養(yǎng)土，種植淺根植物。最終封場覆土厚度大于1m。填埋場的作業(yè)方式實行分區(qū)分單元填埋，以分區(qū)分單元填埋為前提，然后再來考慮分層的填埋作業(yè)。為最大限度防止污染擴散，填埋作業(yè)過程中，正在進行填埋作業(yè)的子填埋區(qū)是裸露的，日覆蓋采用膜覆蓋，其他的區(qū)域均為中間覆蓋或臨時封區(qū)。 首先進行的作業(yè)的是整平后的一區(qū)填埋庫區(qū)底部，在實際進行填埋作業(yè)的過程中，要考慮是和填埋作業(yè)庫區(qū)臨時作業(yè)道路結合起來實施。第一次到達的填埋作業(yè)高度為距離整平詢問絕對標高2m而后開始第二層填埋作業(yè)單元的設置。隨著填埋作業(yè)高度的增加，可利用的填埋作業(yè)有效面積也在增加，這時為氣體

22、利用提供方便，已經(jīng)經(jīng)過臨時封場的填埋單元可以通過導氣石籠中間的垂直氣井，將導氣管和周圍的移動式集氣站連接起來，就可以對氣體進行再利用了。整個填埋區(qū)的作業(yè)順序是：先一區(qū)、二區(qū)、再三區(qū)，然后開始二期工程。填埋二期工程作業(yè)時，和填埋一區(qū)形成新的水平面積，繼續(xù)向上填埋，形成堆體后臨時封場，填埋三期作業(yè)。其填埋作業(yè)工藝流程圖如圖所示：圖5.1 填埋作業(yè)工藝流程圖6.填埋場的地基與防滲6.1填埋區(qū)基底工程城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范規(guī)定，場底地基是具有承載能力的自然土層或經(jīng)過碾壓、夯實的平穩(wěn)層，且不應因填埋垃圾的沉陷而使場底變形、斷裂，場底基礎表面經(jīng)碾壓后，方可在其上貼鋪人工襯里。場底應有縱、橫向坡度。縱

23、橫坡度宜在2%以上，以利于滲濾液的導流。實際設計建設中，長寬一般為300400m或更大，如按2%坡度進行設計，則場區(qū)兩端高差在68m或更多。受地下水埋深土方平衡及整體設計的影響，場區(qū)兩端高差過大會造成較大的困難。根據(jù)北京填埋場（安定、北神樹）建設經(jīng)驗，垃圾衛(wèi)生填埋場場底縱向主要坡度為1%1.3%時可以保證滲濾液排順暢4。為確保填埋場安全，考慮到填埋場土體條件較差，需要對其整形，坑底及周圍進行平整，取土同時作為坑四壁局部填土、每日覆蓋用土和最終覆蓋用土。填埋區(qū)底部按設計高程完成基底工程以后，底部要求平整，以利于防滲膜的鋪設。6.2填埋場的防滲系統(tǒng)防滲系統(tǒng)是衛(wèi)生填埋處理技術的主要標志，它能防止垃圾

24、在填埋過程中產(chǎn)生的滲濾液、填埋氣體對填埋場的水體和土壤污染，減少滲濾液的產(chǎn)生量，并為以后對填埋氣體有序、可控制地手機和利用創(chuàng)造空間。根據(jù)填埋場防滲設施 (或材料) 鋪設方向的不同，可將填埋場防滲分為垂直防滲和水平防滲，根據(jù)所用防滲材料的來源不同又可將水平防滲進一步分為自然防滲和人工防滲兩種。防滲層的建設方法多種多樣,采用何種工藝方法建設防滲層是設計中的重要內(nèi)容，不管使用什么方法、什么材料，最終達到的目的是滲透系數(shù)Kf小于規(guī)定標準，我國要求Kf小于10-9m/s。4同時要考慮：1)使用壽命。填埋場的使用壽命，封場后要求的防滲層的壽命，以及本身的可靠性。2)與填埋場的相容性。選用的材料不能被填埋物

25、侵蝕，由于滲濾液的性質不穩(wěn)定，所以選擇的材料要適應滲濾液的各種性質，如抗酸、抗堿等。3)場地條件及氣候條件。4)建設費用。防滲材料的選擇既要達到防滲要求，又要考慮經(jīng)濟合理，厚的土工膜具有更好的防滲性能，但必將提高建設費用。6.3防滲材料 防身材料多種多樣，目前常用的主要有兩類：黏土與人工合成材料。黏土除天然黏土外，還有改良土（如改良膨潤土等）；人工合成材料種類很多，如高密度聚氯乙烯（HDPE）、低密度聚氯乙烯（LDPE）、聚氯乙烯(PVC)膜等,但近二十年來，國內(nèi)外填埋場最常用的是高密度聚氯乙烯（HDPE）膜。實際上，大部分填埋場所選用的防滲層材料均是黏土和HDPE膜。1、黏土粘土是土襯層中最

26、重要的部分，其具有低滲透特性。填埋場黏土襯層分為兩類：自然黏土襯層與人工壓實粘土襯層。自然黏土襯層是具有低滲透率、富含粘土的自然形成物，其滲透率應小于或等于。一般來說，天然粘土層和巖石層是否均一以及是否具有較低的滲透率，是很難檢測驗證的，僅僅使用自然黏土襯層作為填埋場防滲層是不可靠的。2、人工合成材料高密度聚乙烯（HDPE）膜是人工合成材料中最常用，也是最理想的防滲材料，它能有效阻止?jié)B濾液的滲漏。美國環(huán)保署于1982年停止單獨使用黏土作為有害廢棄物處理場的防滲材料，并規(guī)定所有填埋場必須有一層防滲襯墊，在填埋場封場后，也必須采用防滲層進行封場以減少滲濾液的產(chǎn)生。6HDPE膜具有優(yōu)良的機械強度、耐

27、熱性、耐化學腐蝕性、抗環(huán)境應力開裂和良好的彈性，隨著厚度增加（一般范圍在0.75-2.5mm），其斷裂點強度、屈服點強度、抗撕裂強度、抗穿刺強度逐漸增加。垃圾填埋場一般采用1.5-2.5mm厚的HDPE膜作襯墊層。HDPE膜與壓實黏土的特點和性能6材料類型滲透系數(shù)K（m/s）對庫容的影響抗穿刺能力應用范圍HDPE膜1（10-13-10-14）較小較差整個基底層防滲壓實黏土1（10-6-10-7）較大較好場底防滲6.4防滲系統(tǒng)設計規(guī)范 本設計選擇人工防滲系統(tǒng)，應符合以下要求： 人工合成襯里的防滲系統(tǒng)應采用復合襯里防滲系統(tǒng)，位于地下水貧乏地區(qū)的防滲系統(tǒng)也可采用單層襯里防滲系統(tǒng)，在特殊地質和環(huán)境要求

28、非常高的地區(qū)，庫區(qū)底部應采用雙層襯里防滲系統(tǒng)。 特殊情況下可采用鈉基膨潤土墊替代膜下防滲保護層。填埋場防滲系統(tǒng)基礎與天然地下水水位的間距不得小于2m。 場區(qū)地下水位較低，此填埋場沒有獨立的水文地質單元，也無不透水層或弱透水層，因此也屬于滲透性場地，故不宜采用垂直防滲系統(tǒng)，而采用水平防滲系統(tǒng)。由于度量粘土襯層滲透性的主要指標是滲透系數(shù)，根據(jù)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范可知道，天然粘土類襯里的滲透系數(shù)不應大于10-7cm/s并且要2米厚的粘土。因原始資料中并未給出當?shù)赝翆又刑烊徽惩恋臐B透系數(shù)，對比以上所介紹的三種防滲材料性能并考慮施工中常用的材料，故排除了用天然材料作襯墊層的方案，而選擇了人工合成

29、防滲膜。在人工合成防滲膜中選用了性能較優(yōu)，國內(nèi)外使用經(jīng)驗較多的高密度聚乙烯（HDPE）防滲膜。且地下水位較高，場區(qū)地質條件不好，因此選擇了雙層襯層防滲系統(tǒng)。人工合成防滲膜施工應滿足以下要求：鋪設HDPE土工膜應焊接牢固，達到強度和防滲漏要求，局部不應產(chǎn)生下沉拉斷現(xiàn)象。土工膜的焊（粘）接處應通過試驗、檢驗。在垂直高差較大的邊坡鋪設土工膜時，應設錨固平臺，平臺高差應結合實際地形確定，不宜大于10m。邊坡坡度宜小于12。人工防滲材料的基礎處理應符合下列規(guī)定：平整度：應達到每平方米粘土層誤差不得大于2cm；潔凈度：不采用膜下土工布保護層時，垂直深度2.5cm內(nèi)粘土層不應含有粒徑大于5mm的尖銳物料；壓

30、實度：位于庫區(qū)底部的粘土層不得小于93%；位于庫區(qū)邊坡的粘土層不得小于90%。雙層襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖57.滲濾液的產(chǎn)生及收集處理7.1垃圾滲濾液概念和來源垃圾滲濾液是指垃圾在填埋或堆放過程中因其有機物分解產(chǎn)生的水或廢物中的游離水、降水、徑流及地下水入滲而淋濾垃圾形成的成分復雜的高濃度有機廢水。城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設計、運行和管理中非常棘手的問題。主要來源有：(1) 降水的滲入，降水包括降雨和降雪，它是滲濾液產(chǎn)生的主要來源；(2) 外部地表水的滲入，這包括地表徑流和地表灌溉；(3) 地下水的滲入，這與滲濾液數(shù)量和性質與地下水同垃圾接觸量、時間及流動方向等有關；當填埋場內(nèi)

31、滲濾液水位低于場外地下水水位，并沒有設置防滲系統(tǒng)時，地下水就有可能滲入填埋場內(nèi)；(4) 垃圾本身含有的水分，這包括垃圾本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量；(5) 覆蓋材料中的水分，與覆蓋材料的類型、來源以及季節(jié)有關；(6) 垃圾在降解過程中產(chǎn)生的水分，與垃圾組成、pH值、溫度和菌種等有關，垃圾中的有機組分在填埋場內(nèi)分解時會產(chǎn)生水分；7.2垃圾滲濾液的水質特征垃圾滲濾液主要來源于降水和垃圾本身的內(nèi)含水和分解產(chǎn)生的水。垃圾滲濾液的主要污染成分有：有機物、氨氮和重金屬等。其種類和濃度與垃圾類型、組分、填埋方式、填埋時間、填埋地點的水文地質條件、不同的季節(jié)和氣候等密切相關6，其水質主要呈現(xiàn)以下特

32、征：(1)CODCr和BOD5濃度高，比值變化大：在新的垃圾填埋場，大量揮發(fā)性酸的存在可能會產(chǎn)生高的CODCr和BOD5；BOD5/CODCr值的高低與滲濾液處理工藝方法的選擇密切相關。滲濾液BOD5/CODCr值與垃圾填埋場的使用年限有關，對“年輕”填埋場而言，其滲濾液多具有良好的生化處理可行性，可采用生物方法加以處理。而對于“年老”填埋場的滲濾液的處理而言，必須考慮其可生化性隨時間的變化；(2)有機污染物濃度高：特別是5年內(nèi)的“年輕”填埋場的滲濾液。(3)金屬離子含量高：垃圾滲濾液中含有10多種金屬（重金屬）離子，由于物理、化學、生物等的作用，垃圾中的高價不溶性金屬被轉化為低價的可溶性金屬

33、離子而溶于滲濾液中，在處理過程中必須考慮對它們的去除；(4)營養(yǎng)元素比例失調(diào)，氨氮的含量高：隨著填埋場使用年限的增加，當進入產(chǎn)甲烷階段后，滲濾液中的NH4+濃度不斷上升。另外，滲濾液中還存在溶解性磷酸鹽的不足、堿度較高、無機鹽含量高的問題6。(5)色度高、具腐敗臭味:以淡茶、暗褐、黑色為主7.3滲濾液收集系統(tǒng)7.3.1收集系統(tǒng)的作用 滲濾液收集系統(tǒng)應保證在填埋場使用年限內(nèi)正常運行，收集并將填埋場內(nèi)滲濾液排至場外指定地點，避免滲濾液在填埋場底部蓄積。滲濾液的蓄積會引起下列問題：1、場內(nèi)水位升高導致垃圾體中污染物更強烈的浸出，從而使?jié)B濾液中污染物濃度增大；2、底部襯層上的靜水壓增加，導致滲濾液更多

34、的地滲漏到地下水土壤系統(tǒng)中；3、填埋場的穩(wěn)定性受到影響；4、滲濾液有可能擴散到填埋場外。7.3.2收集系統(tǒng)的構造7滲濾液收集系統(tǒng)主要由匯流系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)兩部分組成，匯流系統(tǒng)的主體是滲濾液導流層（即主濾液收集層和次濾液收集層），滲濾液的輸送系統(tǒng)多由集水池、提升多孔管，潛水泵和輸送管道組成。典型的填埋場滲濾液收集系統(tǒng)主要由滲濾液調(diào)節(jié)池、泵、輸送管道和場底排水層組成。1、排水層：場底排水層位于底部防滲層上面，由沙或礫石構成。當采用粗沙礫時，厚度為30-100cm，必須覆蓋整個填埋場底部襯層，其水平滲透系數(shù)不應大于0.1（cm/s），坡度不小于2%。2、管道系統(tǒng)：一般穿孔管在填埋場內(nèi)平行鋪設，并位于襯

35、層的最低處，且具有一定的縱向坡度（通常為0.5%-2.0%）。3、防滲襯層：由黏土或人工合成材料構筑，有一定厚度，能阻止?jié)B濾液下滲，并具有一定坡度（通常為2%-5%）。4、集水井、泵、檢修設施以及監(jiān)測和控制裝置等。 圖7.3 滲濾液導流系統(tǒng)斷面7.4滲濾液的計算7.4.1滲濾液產(chǎn)生量的計算滲濾液的產(chǎn)生量為：三區(qū)式中Q-表示滲濾液年產(chǎn)生量，m3/d;A1-填埋區(qū)匯水面積，m2；A2-填埋區(qū)的面積，m2； C-滲出系數(shù),取0.4；I-表示最大年或月降雨量的日換算值，mm。（1）第一塊填埋區(qū)填埋場的服務年限為15年，填埋庫區(qū)分三塊，分別進行填埋。第一塊填埋區(qū)的服務年限為5年，則第一塊庫區(qū)面積為滲濾液

36、平均日產(chǎn)量：滲濾液最大日產(chǎn)量：（2）第二塊填埋區(qū)第二塊填埋區(qū)服務年限為5年第二塊庫區(qū)面積為C2=C10.6=0.60.4=0.24式中：C2為及時覆蓋區(qū)域的滲透系數(shù)滲濾液平均日產(chǎn)量：滲濾液最大日產(chǎn)量：（3）第三塊填埋區(qū)第三塊填埋區(qū)服務年限為5年第三塊庫區(qū)面積為 已填埋的面積=第一塊填埋面積+第二塊填埋面積=63026.73145+80439.85529= 143466.5867m2滲濾液平均日產(chǎn)量：滲濾液最大日產(chǎn)量：7.4.2滲濾液調(diào)節(jié)池設計最小調(diào)節(jié)池容積的由下式確定：V（Qmax-Q）5其中： V調(diào)節(jié)池有效容積；Qmax 設計最大滲濾液產(chǎn)生量；Q滲濾液處理廠規(guī)模。由于原始資料里并未給出城市污

37、水處理場處理滲濾液的規(guī)模，因此設Q=1000 m3/d，則：V=（Qmax-Q）5=（13589.557651000）5=62947.78824m3/d調(diào)節(jié)池的水面面積A，調(diào)節(jié)池的有效水深H取5m，超高0.5m,則 A=V/H=62947.78824/5=12589.55765調(diào)節(jié)池的長度L.取調(diào)節(jié)池的寬度B為200m,則 L=12589.55765/200=62.94779m取整得，池的實際尺寸：長寬高=63m200m5.5m8. 填埋氣體的產(chǎn)生與收集處理8.1填埋氣的組成 填埋場的主要氣體包括氨、二氧化碳、一氧化碳、氫、硫化氫、甲烷、氮和氧等，其中以甲烷和二氧化碳的含量最高。其典型特征為溫

38、度約43-49，相對密度約1.02-1.06，水蒸氣含量達到飽和，高位熱值為15630-19537KJ/m3。那當然填埋場產(chǎn)生的微量氣體雖然很少，但其成分復雜，毒性較大，不能對其忽視。8.2填埋氣體產(chǎn)生量的預測垃圾在第t年的產(chǎn)氣速率為：Gt=MtL0ke-kt 式中：Gt第t年垃圾的產(chǎn)氣速率，m3/a;Mt第t年所填垃圾量，t;L0氣體產(chǎn)生潛力，m3/t;取160 m3/tK氣體產(chǎn)氣常數(shù)，1/a，取0.06；t年份，a。e取2.72變 量取 值 范 圍建 議 數(shù) 值潮濕氣候中濕度氣候干旱氣候L0（m3/t）0312140180140180140180K（1/a）0.0030.40.100.35

39、0.050.150.0020.10填埋場產(chǎn)期一級模型參數(shù)的建議值7第一年產(chǎn)氣量：G1= MtL0ke-kt = 600114062.5/10001600.062.720.06/10000=61.8715萬m3/a第二年產(chǎn)氣量：G2=G1+ MtL0ke-kt =61.8715+600119765.625/1000）1600.062.720.062/10000=123.0511萬m3/a第三年產(chǎn)氣量：G3=G2+ MtL0ke-kt =123.0511+600125753.9063/10001600.062.720.063/10000=183.5464萬m3/a第四年產(chǎn)氣量：G4=G3+ MtL

40、0ke-kt =183.5464+600132041.6016/10001600.062.720.064/10000=243.3651萬m3/a第五年產(chǎn)氣量：G5=G4+ MtL0ke-kt =243.3651+600138643.6816/10001600.062.720.065/10000=302.5147萬m3/a第六年產(chǎn)氣量：G6=G5+ MtL0ke-kt =302.5147+600145575.8657/10001600.062.720.066/10000=361.1583萬m3/a第七年產(chǎn)氣量：G7=G6+ MtL0ke-kt =361.1583+600152854.659/10

41、001600.062.720.067/10000=418.9922萬m3/a第八年產(chǎn)氣量：G8=G7+ MtL0ke-kt =418.9922+600160497.392/10001600.062.720.068/10000=476.1792萬m3/a第九年產(chǎn)氣量：G9=G8+ MtL0ke-kt =476.1792+600168522.2616/10001600.062.720.069/10000=532.7266萬m3/a第十年產(chǎn)氣量：G10=G9+ MtL0ke-kt =532.7266+600176948.3746/10001600.062.720.0610/10000=588.641

42、5萬m3/a第十一年產(chǎn)氣量：G11=G10+ MtL0ke-kt =588.6415+600185795.7934/10001600.062.720.0611/10000=594.1693萬m3/a第十二年產(chǎn)氣量：G12=G11+WG0ke-kt =594.1693+600195085.583/1001600.062.72（0.0612）/10000=648.8404萬m3/a第十三年產(chǎn)氣量：G13=G12+ MtL0ke-kt =648.8404+600204839.8622/10001600.062.720.0613/10000=702.9000萬m3/a第十四年產(chǎn)氣量：G14=G13+

43、MtL0ke-kt =702.9000+600215081.8553/10001600.062.720.0614/10000=756.3550萬m3/a第十五年產(chǎn)氣量：G15=G14+ MtL0ke-kt =756.3550+600225835.9481/10001600.062.720.0615/10000=809.2121萬m3/a8.3填埋場氣體的收集系統(tǒng)本工程采用LFG主動控制系統(tǒng)，即在填埋場內(nèi)鋪設一些垂直的導氣井或水平的盲溝，用管道將這些導氣井和盲溝連接至抽氣設備，利用抽氣設備對導氣井和盲溝抽氣，將LFG抽出來。由于本垃圾填埋場面積大，填埋量大，采用水平收集盲溝易使空氣進入抽氣系統(tǒng)，

44、故此工程采用垂直抽氣井抽氣。考慮到填埋厚度和填埋規(guī)模等因素，選擇采用垃圾單元封閉后鉆井下管統(tǒng)一收集填氣體。填埋氣體主動控制系統(tǒng)主要由抽氣井、集氣管、冷凝水收集井、和泵站、真空源、氣體處理站以及氣體監(jiān)測設備等組成。通常，填埋氣體主動控制系統(tǒng)又分為內(nèi)部填埋氣體收集系統(tǒng)和邊緣填埋氣體收集系統(tǒng)兩類。內(nèi)部填埋氣體收集系統(tǒng)：該系統(tǒng)常用來回收填埋氣體、控制臭味和地表排放，如附圖邊緣填埋氣體主動收集系統(tǒng)：此系統(tǒng)主要是回收并控制填埋氣體的橫向地表遷移。采用周邊抽氣井抽氣。8.4氣體輸送系統(tǒng)收集的氣體最終匯集到總干管，經(jīng)鼓風機將其輸送到燃氣發(fā)電廠。其輸送管道材料采用PE。8.5填埋氣體的利用因填埋場工程較大，處理

45、的垃圾量也較大，產(chǎn)生的沼氣數(shù)量可觀，持續(xù)的時間長，所以本工程主要把填埋氣體用作發(fā)電。其總的氣體處理與利用工藝流程如圖5.1所示：圖8.5填埋氣體的處理與利用工藝流程9. 配套工程一、道路工程本處理場按日接納處理生活垃圾250噸計，年處理量為9.12萬噸。以5噸密閉式垃圾清運車運輸，每日平均需要50車次左右，加之運行時各工序之間物料的往來運輸，在場區(qū)內(nèi)形成了較大的物流量。盤山道路隨著填埋高度的增加逐漸延伸而形成，其功能單一，填埋高度一旦達到設盤山道路有可能廢棄，故它僅為臨時性道路，維持晴天通行，雨天稍維護就能通行的水平即可。車輛在盤山道路上行駛的速度為V10km/h。平面設計：場區(qū)道路與進場道路

46、相接，盤山道路在分選區(qū)附近與進場道路相連，盤山道是隨填埋高度而上升的坡道。斷面設計：道路斷面有路肩及車道組成。盤山道有車道、路肩及表面排水溝組成，其邊坡與垃圾填埋邊坡一致取1：3。場區(qū)道路按城市道路標準設計，但由于場區(qū)行人極少，故路兩側不另設人行道，路邊安砌緣石保護路邊，路面橫坡為減少排水設施均采用單向坡。路面結構設計：盤山路基本不建路面，采用簡易的碎石路，其厚度約15cm，加強維護以維持交通。路基設計：盤山路是以填埋的垃圾為基礎，故在填埋初期應做實驗路段，以便掌握壓實次數(shù)與壓實密度及路基穩(wěn)定性方面的資料。路面排水順利與否直接影響路基的穩(wěn)定，故填筑盤山路時隨時保持路面的橫坡，并保持道路內(nèi)側排水

47、溝的通暢。二、圍墻與綠化工程1、圍墻工程在垃圾場周圍設置鋼絲網(wǎng)圍墻，以防止垃圾中的輕質物如塑料、廢紙等隨風飄揚到填埋場區(qū)以外。同時，形成一個全封閉式的衛(wèi)生填埋場，便于日常管理。2、綠化工程在垃圾填埋場周圍種植樹木，形成一個綠化隔離帶。管理區(qū)是綠化美化的重點，應盡可能的多種植樹木與草坪。封場后應及時種上草皮和灌木。三、給水工程場區(qū)最高日用水量為80m3/d，由生活用水和生產(chǎn)用水兩部分組成。生產(chǎn)用水包括汽車沖洗、堆肥用水、地面灑水、綠化澆水等，生活用水主要集中在管理區(qū)。在場區(qū)內(nèi)建一座深井泵房，在泵房內(nèi)打一眼深井，出水量為50m3/hr，在泵房附近建一座水塔（兼消防水池），水塔容積為200，高度為3

48、0m，生活、生產(chǎn)、消防用水由水塔直接供給。四、消防工程在室內(nèi)外設消火栓，消防用水量室內(nèi)為5L/s，室外為15L/s。200m3水塔兼作消防水池，要求保證水塔內(nèi)2小時的消防水量不被動用，水塔的進水根據(jù)水位自動控制深井泵的啟停。五、防洪系統(tǒng)工程根據(jù)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項目建設標準第二十二條規(guī)定該填埋場雨水導排系統(tǒng)的防洪標準按25年重現(xiàn)期設計，50年校核。沿填埋區(qū)四周設一圈排水明渠收集填埋區(qū)的雨水，斷面為梯形，收集后的雨水排到場外的排水溝。在盤山道路內(nèi)側設置排水溝，用以攔截堆體表面的徑流水，其斷面為矩形，采用鋼筋混凝土預制。堆體表面排水溝與填埋區(qū)周圍的排水明渠連接，然后排出場外。六、電氣工程

49、供電電源由甲方提供，10KV線路引至場內(nèi)，場內(nèi)部分采用電纜直埋。場區(qū)設800KVA/10KV土建變電站一座，低壓側輸出0.4/0.23KV。由變電站向各附和組供電為放射式系統(tǒng)，由各配電箱至終端設備，原則采用放射式，少部分采用樹干式，低壓配電一般不多于三級。采用段路器作過載保護、短路保護、配電短路器采用復式脫扣。接地保護系統(tǒng)采用TNS系統(tǒng)，各建筑物、構筑物均做區(qū)等電位聯(lián)接。手持電動工具所用回路及插座回路設漏電保護裝置。10. 封場工程填埋場最終覆蓋系統(tǒng)主要組成有：表土層、保護層、排水層、屏障層和基礎層/氣體收集層等5層。采用的終場覆蓋材料壓實粘土、土工膜、土工合成粘土層三者。這三種聯(lián)合使用以達到

50、最好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。本填埋場的最終覆蓋系統(tǒng)從上到下分別為：15cm帶有會淺根植被的表土層，60cm保護層，HDPE土工膜，土工網(wǎng)排水層，45cm壓實粘土層。1)15cm帶有會淺根植被的表土層：其作用于促進植物生長并保護屏障層，提供一定的持水能力。2)60cm保護層：其作用為將滲入覆蓋層的水分貯存起來直到通過植物的蒸騰作用散失；將垃圾和掘地動物以及植物根系隔離開來；使人和垃圾接觸的可能性減少；保護覆蓋系統(tǒng)中下面各層免受過度干濕交替和冰凍的影響而導致覆蓋材料破裂損壞；側向排水。3)HDPE土工膜：采用與基礎襯墊系統(tǒng)的防滲材料一致的15mm光面高密度（HDPE）膜，使其與上下方的粘土層結合形成

51、復合防滲結構。4)土工網(wǎng)排水層：采用有土工布濾層的土工網(wǎng)，其作用為降低其下面屏障層的水頭，從而使?jié)B過覆蓋系統(tǒng)的水分最小化；降低覆蓋材料中孔隙水的壓力，提高邊坡的穩(wěn)定性。5)45cm壓實粘土層：壓實粘土的還是具有一定的防滲作用，與HDPE土工膜結合使用，既經(jīng)濟又方便。11.環(huán)境保護與檢測 封場后還必須對其進行維護，包括場地維護和污染治理的繼續(xù)運行和監(jiān)測。根據(jù)生活垃圾填埋污染控制（GB16889-1997）、生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術標準（CJ/T3037-1995）和城市生活垃圾技術規(guī)范（GJJ17-2001）的要求，具體為：滲濾液處理系統(tǒng)運行和監(jiān)測、滲濾液調(diào)節(jié)池臭氣處理系統(tǒng)運行和監(jiān)測、填埋氣體

52、導排與利用系統(tǒng)運行和監(jiān)測、地下水監(jiān)測、地表水監(jiān)測、地面沉降監(jiān)測、場地維護等等。結語由于本人的學術水平和經(jīng)驗有限，收集的資料不夠詳細，全面，專業(yè)背景知識淺薄，設計中難免存在許多疏漏，希望各位老師和同學指正。 一周的課程設計時間不長，但我從中學習了很多書本中學習不到的知識。通過這次的課程設計我更加了解垃圾填埋處理的整體流程，通過查閱資料、相互討論、答疑等，不僅系統(tǒng)的強化了我在知識和理論的盲點與不足，也提高了對設計的統(tǒng)籌規(guī)劃、細心處理、軟件應用的實踐技術，為以后的畢業(yè)設計和工作打下了堅實的基礎，也是我一生中的寶貴經(jīng)驗。參考文獻1.趙由才，牛冬杰，柴曉利等.固體廢物處理與資源化.北京：化學工業(yè)出版社，20062.聶永豐.三廢處理工程技術手冊.北京：化學工業(yè)出版社，20003.羋振明，高忠愛，祁夢蘭，吳天寶. 固體廢物的處理與處置. 北京：高等教育出版社，1993.4.欒智慧，王樹國等. 垃圾衛(wèi)生填埋實用技術. 北京：化學工業(yè)出版社，2004.5.錢學德，郭志平，施建勇等現(xiàn)代衛(wèi)生填埋場的設計與施工M北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.6.沈東升.生活垃圾填埋生物處理技術.北京：化學工業(yè)出版社，2003.7.建設部.城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004附圖： 圖5.1 填埋作業(yè)工藝流程圖圖8.5填埋氣體的處理與利用工藝流程21