生活垃圾卫生填埋场初步设计Word格式文档下载.docx
《生活垃圾卫生填埋场初步设计Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生活垃圾卫生填埋场初步设计Word格式文档下载.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
韩城山地植被基本高程为600余米，最高峰为1783米，植被垂直变化比较明显。
据大岭东侧植调查分析：
600～700米针叶树以白皮松为主。
落叶阔叶树主要有漆树、梨、毛柳、槭树等。
灌木主要有黄蔷薇、野海棠、黄护等。
700～1000米针叶树以油松为主，阳坡、柏分布；
阔叶树有山楂、山桃、山杏等；
灌木主要有连翘、胡枝子、虎榛子。
在阴坡常有山葡萄、葛藤等藤本植物分布。
1000～1500米为针阔混交林，以油松、桦木为主，亦见有成片纯白桦林分布，灌木以绣线菊、狼牙刺为多。
1500～1700米主要为栎属的辽东栎、锐齿栎和槲栋。
1700米以上是以禾本科为主的荒草坡。
1.2设计内容
该设计内容主要包括设计区的填埋量和使用年限；
场址的选择；
区域布置；
防渗工程、渗滤液处理设计；
填埋气体的收集与利用。
1.3库容量计算与使用年限
据统计韩城市目前常驻人口数为40万，城镇人口20.5万，人均日产城市垃圾平均量为1.1kg/人·
日。
预计韩城市的人口增长率为4%，预计垃圾综合增长率为4.2%。
通常填埋场的覆土量越占垃圾填埋场总体积的10%~25%（本设计取25%），因此在设计填埋场是不可以忽略此项。
垃圾的压实密度密度一般为500~800kg∕m3（本设计取700kg∕m3）。
本垃圾填埋场设计使用年限为15年。
由表1.3得到本市15年的城市垃圾总量约为112.8万吨，所以韩城市15年所需的垃圾填埋场的体积约为：
式中：
D－压实后垃圾的密度（kg∕m3），本设计取700kg∕m3。
r－覆土与垃圾之比，本设计取25%。
本设计取垃圾填埋场的平均填埋高度H=11m，因此本垃圾填埋场的预测面积为：
因为垃圾填埋场设计需要考虑到一些不确定因素发生可能造成垃圾数量的增加，因此垃圾填埋场的预测面积放大到1.3×
105。
表1.3韩城市15年城市垃圾产生量预测
序号
年份
人口（万）
人均垃圾日产量kg/（d•人）
生活垃圾日产量t/d
生活垃圾年产量t/a
生活垃圾累积量/t
1
2014
20.5
1.1
225.5
82307.5
2
2015
21.32
1.1462
244.36984
89194.9916
171502.4916
3
2016
22.1728
1.1943
264.8097504
96655.5589
268158.0505
4
2017
23.0597
1.2445
286.9779665
104746.9578
372905.0083
5
2018
23.9821
1.2967
310.9758907
113506.2001
486411.2084
6
2019
24.9414
1.3512
337.0081968
123007.9918
609419.2002
7
2020
25.9391
1.4079
365.1965889
133296.7549
742715.9552
8
2021
26.9766
1.4671
395.7736986
144457.4
887173.3551
9
2022
28.0557
1.5287
428.8874859
156543.9324
1043717.287
10
2023
29.1779
1.5929
464.7747691
169642.7907
1213360.078
11
2024
30.3451
1.6598
503.6679698
183838.809
1397198.887
12
2025
31.5588
1.7295
545.809446
199220.4478
1596419.335
13
2026
32.8212
1.8022
591.5036664
215898.8382
1812318.173
14
2027
34.134
1.8779
641.002386
233965.8709
2046284.044
15
2028
35.4994
1.9567
694.6167598
253535.1173
2299819.161
2.场址的选择
2.1选址原则
垃圾的卫生填埋处置,须同时获得经济效益、环境效益和社会效益,并达到其最佳配置。
一个合适的场址,可以减少环境的污染,降低设计要求,降低处置成本,有利于填埋场的安全管理日。
因此,填埋场场址的合理选择,是垃圾卫生填埋处置的第一步,也是填埋场建设过程中最重要、最关键的一步。
但卫生填埋场场址的选择,涉及到当地经济、交通等的发展情况,地理地形条件,气候情况,环境地质条件,地表水文条件及水文地质工程条件等众多影响因素,是一项十分复杂的工作,主要应从工程学、环境学、经济学、法律和社会学等方面来考虑，这些选址要求相辅相成，主要遵循两条原则:
一是从防止环境污染角度考虑的安全原则,二是从经济角度考虑的经济合理原则。
安全原则是选址的基本原则。
维护场地的安全性,要防止场地对大气的污染,地表水的污染,尤其是要防止渗滤液的释出对地下水的污染。
因此,防止地下水的污染是场地选择时考虑的重点。
经济原则对选址也有相当大的影响。
场地的经济问题是一个比较复杂的问题,它与场地的规模、容量、征地费用、运输费、操作费等多种因素有关。
合理的选址可充分利用场地的天然地形条件,尽可能减少挖掘土方量,降低场地施工造价。
2.2场址选择相关规定
1.填埋场场址设置应符合当地城市建设总体规划要求;
符合当地城市区域环境总体规划要求;
符合当地城市环境卫生事业发展规划要求。
2.填埋场对周围环境不应产生影响或对周围环境影响不超过国家相关现行标准的规定。
3.填埋场应与当地的大气防护、水土资源保护、大自然保护及生态平衡要求相一致。
4.填埋场应具备相应的库容,填埋场使用年限宜10年以上;
特殊情况下不应低于8年。
5.选择场址应由建设、规划、环保、设计、国土管理、地质勘察等部门有关人员参加。
2.3选址标准
一般来说,填埋场应设于离湖泊、河流、湿地、洪水淹没区、供水井和机场等一定距离之外。
另外,也不允许设于可能对现有地下水或地表水产生污染的区域内,若场址不符合选址的有关标准,就需要另行确定场址或采取相应的工程措施。
根据相关技术规范及现有垃圾填埋场的运行情况,可将卫生填埋场的选址标准归纳为:
1.填埋场容量足够大,可满足使用年限内可预测的有害废物产生量:
场址应选在具有充足可使用面积的地方,以利于满足有害废物综合处理处置长远发展规划的需要;
土地要易于征得,而且要尽量使征地费用最少。
2.场地的运输距离要适宜,所选场地最好离铁路、高速公路等主要交通设施有一定距离,但考虑到运输费用,又不能距离太远,一般要求与铁路和公路距离大于300m小于1500m;
位于城市工农业发展规划区以外,在文物古迹、风景名胜及其它自然保护区（如珍稀动植物栖息地等）以外。
3.远离居民生活区,与居民区距离至少大于500m,最好位于附近居民的下风向,使之不会受到填埋场可能产生的飘尘和气味的影响,同时避免填埋场作业期间噪声对居民的干扰。
4.为了避免鸟类带来的危险,填埋场不应建于离涡轮式飞行器机场跑道末端3000m范围内或离仅由活塞式飞行器使用的机场跑道末端1500m范围内。
5.要求场址所在位置,其蒸发量大于降雨量,避开高寒区,交通方便,
具有能够在各种气候条件下运输的全天候公路,宽度合适,承载力适宜,尽量避免交通堵塞。
6.场地地形地貌条件适宜,应充分利用自然条件,尽力使土方量最少;
场地自然坡度应有利于填埋场施工和其它建筑设施的布置,一般应小于
15%，应便于监测系统的布置,尽可能使监测方便。
7.所选场址必须在百年一遇的洪水泛滥区以外,避开湿地,与可航行水道没有直接水力联系,同时远离供水水源和公共水源,避开湖、溪、泉;
场地自然条件应有利于地表水排泄,避开滨海带和洪积平原。
8.基岩完整,抗溶蚀能力强,覆盖层越厚越好;
填埋场附近不应有活动断裂,且应离较大活动断裂有一定距离,避开地震活动带、构造破碎带、褶皱变化带、废弃矿井、滑塌区、岩溶洞穴、火山岩地块、基岩裂隙带、含矿带或矿产分布区、石油和天然气勘探和开发的钻井等，尽量位于不透水（或弱透水）的粘性土层或硬岩石之上,天然岩石的渗透系数最好能在10-7m/s以下,并具有一定厚度;
场地基础岩性最好为粘性土、砂质粘土、页岩或泥岩,而不应在石灰岩发育区,以保证对有害物质的迁移和扩散具有一定的阻滞能力。
9.填埋场底部至少高于地下常水位1.5米（美国RCRA规定填埋场基础与地下水之间至少有1.67米厚的粘土层）,避开地下水补给区和地下蓄水层以及可开发的含水层,而且应位于含水层的地下水水力坡度平缓地段。
10.场址应选在工程地质条件有利的坚硬密实的岩石之上,场地基础的工程地质力学性质,应保证场地基础的稳定性和使沉降量最小，并有利于填埋场边坡稳定性的要求;
场地应位于不利的自然地质现象如滑坡、倒石堆的影响之外,所选场地附近,用于天然防渗层和覆盖层的粘土以及用于排水层的砾石等应有充足的可采量和质量来保证能达到施工要求:
粘土的pH值和离子交换能力越大越好,同时要求土壤易于压实,使之具有充分的防渗能力。
11.所选场址符合国家和地方政府的法律法规（如环境保护法、污染防治法等）,而且必须得到政府和地方性行业团体的允许,同时得到公众的接受。
2.4场址选择
根据垃圾填埋场选址的法律法规、地方法的要求，再加以考虑自然因素的影响。
韩城市垃圾填埋场预选择场址为韩城市中心南10公里嵬东乡东仪门村东沟一个天然冲沟区内。
此处位置西临孟杨路200米，正南方位杨村乡北杨村，北边及东北方
为后河沟底。
厂区占地面地57.6亩。
地势平坦，外围协作条件好，交通运输便利，可以
提供变电设施、供水及粘土的等。
该场地符合韩城市的总体规划要求，该场地的基本因素均符合垃圾填埋场的设计要求，因此选择场地一为该设计的场地是可行的。
3.总体布置
该填埋场处理工程主要生活区、填埋区、渗滤液处理区、填埋气发电区四部分组成。
整个厂区总占地面积约1.35×
105平方米，其中填埋场占地约8.1万平方米，渗滤液处理区和填埋气处理区约占3.2万平方米，其余的为2.1万平方米。
在填埋场入口处设有通道、错车的空间、计量设施、检查站、工作人员休息室、更衣室、淋浴设备、化验室、车间和机器房等；
主体包括：
建设拦污大坝；
场底基础处理与防渗系统；
周边设引排地表水的分区截洪沟、库区截洪沟及地下水导排系统；
场区道路；
石笼、盲沟等渗滤液导流系统；
潜水装置、排气装置、收容装置和冲洗装置共同构成的渗滤液接纳系统，还有单独开辟的渗滤液净化处理系统和填埋气体导排及回收利用系统，以及最终的填埋场封场系统及各种监测设施等等。
填埋库区的占地面积应为场区总面积的6
0%，同时留有一定的空间在填埋场前设立一个垃圾处理中心，预先分离收集有用物质和有害物质。
4.防渗工程和渗滤液处理设计
4.1防渗材料
进行填埋场底部防渗的主要目的是防止垃圾渗滤液污染周围的土壤和地下水、避免地下水侵入填埋场和阻止填埋气体向周围地区的横向迁移。
为此,需要在填埋场的底部和四壁设置防渗衬垫。
防渗衬垫设计的主要内容一是选择合适的防渗和排水材料,二是进行结构优化布置。
填埋场底部常用的防渗材料有低渗透性的天然粘土层、压实粘土、土工膜和膨润土垫层（GCL）。
防渗层往往是这些防渗材料的组合,如目前国外多采用的复合衬垫,它是由土工膜和一层低渗透性材料紧密接触而成,即土工膜压实粘土或土工膜膨润土垫层。
为了及时排出渗滤液、减小防渗衬垫上的渗滤液水头,还须在衬垫系统中布置排水层。
排水材料主要有碎石、粗砂、土工网和土工织物等。
4.2防渗结构
国内的填埋场底部防渗有垂直防渗和水平防渗两种。
垂直防渗是指在渗滤液渗漏路径上进行垂直帷幕注浆,以减少渗漏量。
水平防渗是指在填埋场底部和侧壁铺设防渗衬垫,阻断渗漏。
垂直帷幕注浆防渗法多用于山谷型填埋场的底部防渗。
它的设计原理是对垃圾渗滤液的主要渗漏途径进行局部帷幕注浆,降低整个过水断面岩土层的平均渗透系数,将垃圾渗滤液的渗漏量控制在允许的范围内。
渗漏液的渗漏量如下式计算：
图4.2.1各种防渗结构图
1.垃圾2.砂质排水保护层3.压实粘土衬垫4.底土
5.土工膜6.砂质保护层7.土工织物反滤层8.土工网排水层
Q——渗滤液渗漏量（m3/d）
F——过水断面面积（m2）
H1、H2——上下游水头值（m）
L——水平渗漏距离（m）
K——渗漏途径的平均渗透系数（m/d）
根据该场区的地质与水文地质条件，本着安全、科学、实用、经济的原则，本设计采用的防渗结构为单复合防渗系统，所以采用2.0mmHDPE膜和黏土层相结合的防渗材料。
图4.2.2单复合防渗系统示意图
HDPE膜用于填埋场防渗具有以下优势:
①抗化学腐蚀能力强。
抗化学腐蚀能力是填埋场衬垫设计时特别要求的,而HDPE膜是各种土工膜中抗化学腐蚀能力最强的一种,试验表明,垃圾渗滤液不会对HDPE膜衬垫造成危害;
②抗渗性能好。
膜的低透水性可以保证地下水不进入衬垫,雨水不渗入封顶,填埋气体主要成分为甲烷不会从气体排放系统中逸出;
③抗紫外线能力强。
无论在填埋场底部还是顶部铺设土工膜时,都不可避免的要受到紫外线较长时间的照射,这将引起土工膜的开裂,降低土工膜的抗渗效果。
HDPE膜是各种土工膜中抵抗紫外线老化的能力最强的,添加碳黑可增强对紫外线的防护,而且由于HDPE土工膜中不允许添加增塑剂,因此不必担心由于紫外线照射而引起增塑剂的挥发。
但是,在使用HDPE土工膜时应注意:
①土工膜并非越厚越好。
随着土工膜的厚度增大,土工膜的硬度也增加,则土工膜与下部上层不易贴紧,土工膜的接缝也不易密实,这些都对土工膜衬垫的防渗性能不利而且土工膜抵抗不均匀变形的能力下降,当用于封顶系统防渗层中时是十分严重的。
一般地,HDPE土工膜的厚度不宜超过
2mm。
②土工膜较光滑,对填埋场的边坡稳定有不利影响。
4.3渗滤液收集及导排系统
4.3.1渗滤液产量的预算
渗滤液的产生受诸多因素的影响，影响渗滤液的主要因素有：
垃圾因素、气候因素、地下水渗入等。
其产生量的计算可以运用经验公式计算,如下：
L为渗滤液月产量，m3/d
I为填埋场所在区域的最大年或月降水量的日换算值，mm/d
C1、C2分别为正在填埋区和已完成填埋区的渗出系数，其值一般介于0.2~0.8之间
A为填埋场汇水面积，m2
A1为调节池汇水面积（可以忽略不计）
I值为6.5mm/d
C1、C2本设计分别取0.5、0.8
填埋区汇水面积为8.1×
104m2
4.3.2渗滤液的收集及导排系统的设计
渗滤波收集系统的主要功能是将填埋场内产生的掺滤液迅速汇聚收集，并通过输水管、集水池等输送至指定地点，如渗滤液处理站或城市污水处理厂进行处理，避免渗滤液在填埋场内的长时间蓄积。
此系统分别由导流（排水）层、导流（盲）沟与导流管、调节池组成。
1.导流（排水）层
导流（排水）层的厚度设计为500mm，主要由粗砂砾和卵石组成，并且覆盖在整个填埋场底部衬里上，纵、横坡度为5%，导流层与垃圾层设置土工织物，以免阻塞导流层，影响正常排水。
2.导流（盲）沟与导流管
导流盲沟设置在导流层的底部，并贯穿整个场底，其断面常为等腰梯形。
主沟位于场底中轴线上，在主沟上按间距40m设置支沟，主沟与支沟的度数夹角设置为60°
。
盲沟中填充卵砾石或碎石，粒径上大下小以形成反滤。
导流管分别填埋在导流盲沟的主沟和支沟中，主管管径为500mm，支管管径为400mm，管材采用HDPE。
导流管预设制孔，孔径为15mm，孔距为80mm。
同时在管道安装和初期填埋作业时，应注意避免管道受到挤斥破坏。
图4.3.2渗滤液导流系统
3.调节池
调节池作为渗液的初步处理设施，又起到渗滤液水质和水量调节的作用，从而保证渗滤液后续处理设施的稳定运行和减小暴雨期间渗滤液外泄污染环境的风险。
调节池常采用地下式或半地下式，其池底和池壁多用HDPE膜进行防渗，膜上采用预制混凝土板保护。
调节池容积计算步骤如下：
①求每月渗滤液产量，计算公式如下：
Qm为渗滤液月产量，m3/月
Ii为多年（一般采用20年）平均降雨量，mm
C为渗出系数，其值随填埋场覆土性质及坡度不同而异，一般介于0.2~0.8之间，运行的填埋场C值常取0.35~0.5，而封场的填埋场（区）可取0.1~0.3
②求每月渗滤液剩余量，按以下公式计算：
Qr为每月渗滤液剩余量，m3/d；
Qt为渗滤液的月处理量，m3/d。
计算结果列于表4.3.2。
③求需要调节的渗滤液体积Va，可将每月渗滤液剩余量为正值者求和，即：
考虑到未知因素对需要调节渗滤液体积的影响，根据场地的修正调节池的体积设置为6480m3，调节池设置为长方形，尺寸为27m×
10m×
8m，共3个。
表4.3.2历年月平均降雨量与渗滤液处理站处理水量平衡计算表
月份
月降雨量（mm）
填埋区面积（m2）
渗透系数
月产生量（m3）
月处理量（m3）
剩余量（m3）
22.3
81000
0.5
1806.3
2100
-293.7
23.192
1878.552
-221.448
24.11968
1953.69408
-146.30592
25.0844672
2031.841843
-68.1581568
26.08784589
2113.115517
13.11551693
27.13135972
2197.640138
97.64013761
28.21661411
2285.545743
185.5457431
29.34527868
2376.967573
276.9675728
30.51908982
2472.046276
372.0462757
31.73985342
2570.928127
470.9281268
33.00944755
2673.765252
573.7652518
34.32982546
2780.715862
680.7158619
总计
335.0754619
-
296000
25200
1941.11241
4.4渗滤液的处理
我国的垃圾没有分类收集，垃圾中有机物含量高，主要表现在填埋场初期BOD5、CODCr值很高，说明垃圾场处在产酸阶段。
随着填埋时间的延长，填埋场渗滤液BOD5、CODCr值有所降低并趋于稳定，如何尽快使垃圾场进入产气阶段，使渗滤液达到稳定状态，很大程度上取决于垃圾场的操作，如果严格按卫生填埋进行填埋作业，及时碾压、及时覆土，填埋场可在运行的第一、二年内从产酸阶段进入产气阶段。
BOD5、CODCr基本可以稳定在2000～5000mg/L和10000～12000mg/L。
1.设计水质
根据我国类似填埋场的实测资料，韩城市垃圾填埋场渗滤液的设计水质为：
BOD5=4000mg/L
CODCr=10000mg/L
SS=1000mg/L
PH=6～9
NH3-N=900mg/L
表4.4.1垃圾填埋场渗滤液水质随填埋年限的变化
PH
COD
BOD5
BOD5/COD
NH3-N
C/N
＜3
7.3~7.8
3500~5300
1000~2000
30%~40%
200~500
＞8
3~5
7.8
升级会员 