垃圾处理厂设计说明书.docx
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垃圾处理厂设计说明书
第一章概论……………………………………………………………………………………………3
1.1项目简况………………………………………………………………………………………3
1.2设计依据及主要设计资料……………………………………………………………………3
1.2.1设计依据……………………………………………………………………………………3
1.2.2基础资料……………………………………………………………………………………3
1.2.3采用的主要标准和规范……………………………………………………………………3
1.3城市概况及自然条件…………………………………………………………………………4
1.3.1城市概况……………………………………………………………………………………4
1.3.2城市总体规划………………………………………………………………………………4
1.3.3自然条件……………………………………………………………………………………4
1.4城市环卫设施现状……………………………………………………………………………4
1.4.1垃圾清运……………………………………………………………………………………4
1.4.2垃圾成分……………………………………………………………………………………4
1.4.3垃圾产量…………………………………………………………………………………5
1.5建设的必要性…………………………………………………………………………………5
1.5.1存在的主要问题……………………………………………………………………………5
1.5.2建设的必要性………………………………………………………………………………5
1.6建设原则及指导思想…………………………………………………………………………5
第二章总体设计………………………………………………………………………………6
2.1工程规模………………………………………………………………………………………6
2.1.1服务人口及面积……………………………………………………………………………6
2.1.2垃圾产率……………………………………………………………………………………6
2.1.3垃圾产生量预测……………………………………………………………………………6
2.1.4工程规模……………………………………………………………………………………6
2.2处理方法选择…………………………………………………………………………………7
2.2.1处理方法简述………………………………………………………………………………7
2.2.2处理方法选择………………………………………………………………………………7
2.3场址选择………………………………………………………………………………………7
第三章垃圾处理场工程设计……………………………………………………………………8
3.1工程内容……………………………………………………………………………………8
3.2卫生填埋场…………………………………………………………………………………9
3.2.1库容及使用年限…………………………………………………………………………9
3.2.2填埋工艺…………………………………………………………………………………9
3.2.3覆盖材料…………………………………………………………………………………9
3.2.4填埋场主要机械设备……………………………………………………………………9
3.2.5防渗工程（水平防渗及垂直防渗）……………………………………………………10
3.2.6渗滤液收集系统及调节池………………………………………………………………12
3.2.7地下排水层………………………………………………………………………………13
3.2.8填埋气体导排……………………………………………………………………………14
3.2.9防洪工程设计（截洪沟）………………………………………………………………14
3.2.10垃圾坝及截污坝…………………………………………………………………………15
3.2.11垃圾填埋场终场处理……………………………………………………………………15
第四章设计计算书…………………………………………………………………………………16
4.1总体设计……………………………………………………………………………………16
4.1.1服务人口…………………………………………………………………………………16
4.1.2垃圾产生量………………………………………………………………………………16
4.2垃圾填埋场工程设计………………………………………………………………………17
4.2.1库容………………………………………………………………………………………17
4.2.2使用年限…………………………………………………………………………………17
4.2.3渗滤液及气体的产生量…………………………………………………………………18
4.2.4渗滤液及气体的收集设备………………………………………………………………19
4.2.5调节池的容积……………………………………………………………………………19
4.3防洪工程……………………………………………………………………………………20
第一章概论
1.1项目简况
项目名称：
某县垃圾填埋场工程
项目业主：
某县人民政府
1.2设计依据及主要设计资料
1.2.1设计依据
填埋场的设计应符合《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》和现行的其他相关的标准，设计前应掌握下列资料：
城市用地规划、区域环境规划、场址周围人群活动分布与城区的关系；
城市环境卫生规划及垃圾处理规划；
地形、地貌及相关地形图；
地层结构、岩石及地质构造等工程地质条件；
地下水水位深度、流向等场址水文地质资料及利用情况；
夏季主导风及风速；
降水量、蒸发量等气象背景资料；
周围水系流向及用水状况；
洪泛周期（年）；
待填埋处理的垃圾总量和日填埋量；
垃圾类型、性质、组成成分；
土石料条件，包括取土石料难易、远近和存储总量；
交通条件及供水供电条件。
1.2.2基础资料
主要基本资料：
永福垃圾填埋场周围环境现状、环境功能区划要求。
通过对基本资料的分析讨论来决定后续工作的开展，例如垃圾填埋场的地理位置、形状等感官参数设计，填埋场的处理量等等。
根据环境功能区划要求来保证运入的垃圾经填埋后对环境质量的影响是否符合环境要求。
1.2.3采用的主要标准和规范
（1）《环境空气质量标准》GB3095-96
（2）《恶臭污染物排放标准》GB14554-93
（3）《城市区域环境噪声标准》GB3096-93
（4）《工业企业场界噪声技术规范》GB12348-90
（5）《生活垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2004
（6）《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16899-1997
（7）《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》2001.7
（8）《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》CZ/T3037-1995
（9）《城市环境卫生设施规划规范》GB50337-2003
（10）《建筑结构荷载规范》GB19-87
（11）《建筑抗震设计规范》GBJ11-89
（12）《建筑设计防火规范》GBJ16-87
（13）《建筑防雷设计规范》GB50057-94
（14）《城市防洪工程设计规范》CJJ50-92
（15）《防洪标准》GB50201-1994.
1.3城市概况及自然条件
1.3.1城市概况
该县地处黄土高原，行政规划区现有人口3.5万人，根据城市总体规划，该县2015年城市规划区人口将达4.8万人，2025年达8.2万人
1.3.2城市总体规划
根据该县城市发展规划，拟在木炭沟建一处垃圾填埋场，规模68t/d，填埋场使用期限要求达到15年以上。
项目建成后，可改善该县的区域环境。
1.3.3自然条件
该县气候常年干旱少雨，风沙大，极端最高气温36.8℃，历年平均温度25℃，多年平均湿度53%，多年平均降雨量505.3mm，最大小时降雨量55.7mm，主导风向东北风。
该县历年月平均降雨量如表1所示。
表1该县历年月平均降雨量
月份
月降雨量/mm
月份
月降雨量/mm
月份
月降雨量/mm
1
4.2
5
49.2
9
47.5
2
11.6
6
81.5
10
19.2
3
13.4
7
118.7
11
11.3
4
25.3
8
136.3
12
4.7
1.4城市环卫设施现状
1.4.1垃圾清运。
该县街道办事处是垃圾管理的主管单位，负责清运的职工人数280人。
目前该县有垃圾清运车1辆，拖拉机8辆，临时垃圾处理场一处。
该县位于黄土高原，居民分布相对分散，适合采用流动车辆收集方式。
临时垃圾处理场每天只用黄土作简单的覆盖，无任何防渗措施。
垃圾随风到处飘散，流入河道，对当地的空气、土壤、水源造成了极大的破坏。
垃圾流向如下：
生活垃圾→垃圾桶→垃圾收集车→垃圾填埋场
1.4.2垃圾成分
该县垃圾成分如表2所示。
表2该县垃圾成分调查表
项目
比例
有机物
金
属
塑
料
玻
璃
炉灰、
渣土
纸
张
其
它
合
计
含水率
%
33.5
4.5
0.2
2.5
43
0.3
16
100
20
通过分析该县的垃圾成分可见：
（1）由于目前该县的燃料结构以燃煤为主，故垃圾中的炉灰、渣土含量较大；
（2）垃圾中的可回收利用的物质含量较低；
（3）垃圾中的含水率较低，且热值低，不利于焚烧处理；
（4）垃圾中的可生物降解物质含量少，不适合堆肥处理。
1.4.3垃圾产量
根据该县环卫部门统计，2010年该县人口3.5万，共清运生活垃圾0.90万吨，垃圾收集率为50%，现状人均垃圾产生量为1.55kg/人·d。
根据该县环境和经济发展，该县在今后几年居民生活将实现通“双气”，至使该县人均垃圾产生量由2010年的1.55kg/人·d降至2015年的1.20kg/人·d），到2025年降至1.00kg/人·d。
2015年的垃圾清运率将达100%。
1.5建设的必要性
1.5.1存在的主要问题
目前该县只有临时垃圾处理场一处，临时垃圾处理场每天只用黄土作简单的覆盖，无任何防渗措施。
垃圾随风到处飘散，流入河道，对当地的空气、土壤、水源造成了极大的破坏。
1.5.2建设的必要性
中国越来越严重的环境问题值得我们重视，我们需要抓好大城市的环境问题也需要掌握好小城镇的地方垃圾问题。
该县目前只有临时垃圾处理场，农村地区垃圾随意堆放的现象比较严重，没有系统得处理好垃圾的最终处理问题，时间一久会对环境及市容美观产生不良的影响。
固体废弃物还存在侵占土地、污染水体、污染大气、污染土壤、危害居民身体健康等弊端，所以建设一个垃圾填埋场来解决固体废弃物是必须的。
城市环境卫生是城市现代化进程的重要标志之一，是城市基础设施建设的重要组成部分和改革投资环境的必要条件；城市垃圾问题伴随城市化进程日趋尖税，已经成为一个人民关心、旅游观光者留心、新闻媒体关注、对政府部门压力较大的一个社会问题。
平昌县城市垃圾处理现状不仅与平昌县的城市性质不相符，也不符合国家垃圾处理的可持续发展的政策，建设一个规范化的垃圾处理厂已势在必行。
1.6建设原则及指导思想
治理垃圾要认真实施可持续发展战略，“必须努力寻求一条人口、经济、环境和资源相互协调的，既能满足当代人的需求而又不对满足后代人需求的能力构成危害的可持续发展的道路。
”为此就要实现对生活垃圾治理的无害化、减量化、资源化。
建设原则要达到下面几点要求：
（1）规模的合理化；
（2）要有经济的可行性；
（3）权衡对环境的贡献与影响能力；
（4）建成效果要明显；
（5）要进行全程监测；
（6）投产后的使用年限要达到预期
第二章总体设计
2.1工程规模
2.1.1服务人口及面积
该县地处黄土高原，行政规划区现有人口3.5万人，根据城市总体规划，该县2015年城市规划区人口将达4.8万人，2025年达8.2万人。
未来的人口预测采用下公式：
式中
：
第n年的服务人口数；
：
初始服务人口数，本次设计中该县现有人口3.5万人；
P：
人口自然增长率，本次设计中2010年-2015年p＝0.0652，2015年-2025年p=0.055；
n：
第n年。
2.1.2垃圾产率
根据该县环卫部门统计，2010年该县人口3.5万，共清运生活垃圾0.90万吨，垃圾收集率为50%，现状人均垃圾产生量为1.55kg/人·d。
根据该县环境和经济发展，该县在今后几年居民生活将实现通“双气”，至使该县人均垃圾产生量由2010年的1.55kg/人·d降至2015年的1.20kg/人·d），到2025年降至1.00kg/人·d。
2015年的垃圾清运率将达100%。
采用下公式预测该镇垃圾产生量在未来的变化趋势：
式中a：
初始垃圾人均日产生率，kg/（d·p），
：
第n年的垃圾人均日产率，kg/（d·p）；
m:
生活垃圾的增长系数，本次设计中2010年-2015年m=0.05，2015年-2025年m=0.018。
2.1.3垃圾产生量预测
随着时间推移，居民按照人口增长速度逐年增加，经济状况也逐年发生变化，垃圾产生量将会增多，根据该县环境和经济发展，该县在今后几年居民生活将实现通“双气”，至使该县人均垃圾产生量将减少。
预测2010年-2025年25年里垃圾产量约为35万吨。
2.1.4工程规模
该县设计垃圾填埋场总库容为47.9578万m3，实际库容量为55.8684万m3，日处理量为68t/d。
库容还未达到《城市生活垃圾填埋处理工程项目建设标准》的Ⅳ类规模（总容量为100~200万m3），日处理量也没达到Ⅵ级（日处理量为200t/d以下），此垃圾场的规模是小型的垃圾填埋场。
2.2处理方法选择
2.2.1处理方法简述
目前，国内外对垃圾的处理技术方法主要有焚烧技术、堆肥技术、卫生填埋技术以及由上述三种技术结合起来，使缺点互相抵消，使优点更为显著的垃圾综合处理技术，简述如下：
焚烧技术。
焚烧处理是目前国内外生活垃圾处理的一种主要方法，能够达到理想的减量化的目的，其方法是采用专用设备如垃圾焚烧炉进行燃烧，但是投资大，运行费用高，同时要求有较大的垃圾量供应才能保证设备的正常运行，因此，在经济发达的大城市才能采用。
堆肥技术。
堆肥技术有敞开式静态堆肥和机械化高温堆肥二种方式，其好处在于能变废为用，在一定程度上实现垃圾处理的资源化目的，但是，由于近年来居民生活水平的提高和生活结构的改变，废旧塑料、废旧玻璃垃圾量剧增，如果没有进行对这种垃圾的分类收集和预分选，很难进行堆肥处理。
如果能教育广大居民自觉做好垃圾的分类处理，将各种金属、塑料和有机物区分开来，再将仅含有有机物的垃圾进行堆肥，在我乡竹山公路建设积极开展并日益完善的条件下，将垃圾堆肥用于竹山施肥，既解决了垃圾出路问题,又可以增加竹山地力。
卫生填埋技术。
《城市生活垃圾生活填埋技术规范》中对卫生填埋的解释是：
采取防渗、铺平、压实、覆盖对城市生活垃圾进行处理和对气体、渗沥液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法。
按地形分填埋有三种：
山谷填埋、平地填埋、废坑填埋。
填埋无法做到垃圾的减量化，但却是垃圾无害化处理的最终手段，方法简便易行，投资较低，能消纳的垃圾量大，比较适应于目前大部分的城市和乡村的经济承受能力，对于山区小集镇来说是较为合适的选择。
2.2.2处理方法选择
（1）由于目前该县的燃料结构以燃煤为主，故垃圾中的炉灰、渣土含量较大；
（2）垃圾中的可回收利用的物质含量较低；
（3）垃圾中的含水率较低，且热值低，不利于焚烧处理；
（4）垃圾中的可生物降解物质含量少，不适合堆肥处理。
综合上述原因，决定选择卫生填埋的处理方式。
结合该县垃圾填埋场工程设计,研究采用人工防渗的现代卫生填埋方式,建设经济技术合理的山谷型小型垃圾填埋场，选择山谷填埋法。
2.3场址选择
2.3.1填埋场的选址原则
影响选址的因素很多，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，这些选择要求相辅相成。
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，尤其是要防止渗滤水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。
另外一个必须考虑到的因素是土地的所有权和租期。
选址的一个先决条件是要能确定场地中哪一个最能达到“可能选出的最好场地”所要求的标准。
2.3.2场地的勘察
场地的勘察包括现场调查和实地勘测两个方面，勘察的步骤为
（1）根据现有资料对场地所在地区进行初步调查；
（2）在初步调查的基础上进行实地考察；（3）通过钻探或挖掘技术进行场地水文地质勘测；（4）勘察资料整理，绘制较详细的处置场地地图。
在进行场地选择时，首先要进行现场调查。
这个阶段的主要工作是文献资料调研和现场实地考察，以了解场地的地形、地貌水文条件、工业布局、人口分布等情况，同时进行初步分析，判断该地区是否适合建造填埋场地。
2.3.3场地选择
填埋场地的选择是处置工程设计的第一步，既要满足环保要求，又要经济可行。
要从工程学、环境学、经济学及法律和社会等方面考虑。
概括起来主要有以下几方面：
（1）确定填埋场的面积
（2）运输距离（3）土壤与地形条件（4）气象条件
（5）地质和水文地质条件（6）环境条件（7）场地的最后利用。
2.3.4场址确定
该垃圾填埋场场址通过方案比选，确定为该县的木炭沟为垃圾填埋场的最佳场址。
木炭沟位于该县南5km，距离高速公路1km，该沟开阔，容量大，使用年限较长，目前正在修筑入沟公路，交通便利，有利于大型机械出入，处于县城下风向，该沟两侧山坡黄土较厚，覆盖垃圾用土取土较为方便
第三章垃圾处理场工程设计
3.1工程内容
永福垃圾填埋场有垃圾填埋主体工程，防洪工程，渗滤液收集及处理工程，生产、生活设施工程，道路工程，输配电工程等内容组成。
（1）垃圾填埋主体工程填埋工程主要包括对山谷进行部分开挖，以及垃圾分区填埋后进行覆盖。
（2）防洪工程为避免雨水进入填埋场区内，增加渗滤液产生量和处理量，甚至在过大的山洪爆发的情况下发生垃圾被冲走等情况，在垃圾填埋场范围四周设截洪沟，对雨水进行导排。
（3）渗滤液收集及处理工程填埋场的垃圾渗滤液采用底部及填埋体内主次芒沟收集并汇集与垃圾坝后调节池供集中处理。
（4）生产、生活设施工程供填埋厂内工作人员日常生活之用。
（5）道路工程利用现有的一段道路从旁边加分支，道路宽5米，为白色混凝土路面。
作为垃圾进入填埋场的主干道。
（6）输配电工程由于填埋的规模不大，从节省成本考虑，从最近的电网供电。
3.2卫生填埋场
3.2.1库容及使用年限
3.2.1.1库容
该县木炭沟垃圾填埋场是一座山谷型垃圾填埋场，是一个自然形成的冲沟，为了保证填埋场有足够的填埋库容，需在冲沟下游的沟谷口建一座垃圾坝。
垃圾的填埋自垃圾坝底1113m开始，垃圾逐层堆积压实，最终加高至填埋封场高程1158m。
根据填埋场区域的地形图，可计算出填埋场库区现场实际库容为47.9578万m3，见表3所示。
表3垃圾填埋场库容计算
高程H/m
面积F/万m3
可填埋垃圾库容/万m3
累积库容/万m3
1113
0.2449
1.2245
1.2245
1123
0.8443
5.4460
6.6705
1133
1.4293
11.3680
18.0385
1143
2.2237
18.2650
36.3035
1158
2.4380
11.6543
47.9578
由于垃圾坝和挡土坝用土可取自垃圾填埋库区，可增加填埋场的实际容量。
垃圾坝和挡土坝取土所增加的库容为：
7.907万m3，因此垃圾填埋场所能提供的实际库容为55.8648万m3。
3.2.1.2使用年限估算
本次设计中垃圾场有效容积约为55.8648万m3，垃圾质量容量取1.1t/m3，垃圾填埋覆土系数取1.3，日均处理量为68吨，年均产垃圾量经计算约为2.482万吨，计算得有效使用年限为19年。
3.2.2填埋工艺
本次设计的填埋作业方法为平面作业法、斜坡作业法、沟填法；作业单元采用分层压实方法，垃圾压实密度为1100kg/m3；单元每层垃圾厚度为2.5m。
3.2.3覆盖材料
每层垃圾压实后，采用土壤进行覆盖。
3.2.4填埋场主要机械设备
垃圾填埋场的主要设备有压实机、推土机、装载机、地磅、挖掘机、运输卡车等。
填埋场机械设备表
序号
名称
技术参数
数量
备注
1
地磅
称量30t电子衡
1
2
推土机
功率：
102KW；行速：
2.67-11.23km/h；
推土板宽：
4000mm；生产率：
174m3/h
2
3
履带式挖掘机
斗容：
0.5m3；生产率：
90-120m3/h；
发动机功率：
66kw
1
4
自卸车
5t
2
5
洒药车
喷药量：
80L/min，洒水量：
6000kg/h；
行速：
50km/h；工作速度：
5km/h
1
6
工程巡视车
吉普车
1
7
职工交通车
30座
1
8
道路清扫车
小型
1
9
压实机
功率：
200KW，行速：
0-12km/h，
爬坡能力：
>60%，
1
10
装载机
单斗履带式
1
3.2.5防渗工程（水平防渗及垂直防渗）
防渗是卫生填埋处理技术的主要标志，它能防止垃圾在填埋过程中产生的渗滤液、填埋气体对填埋场的水体和土壤污染，减少渗滤液的产生量，并为以后对填埋气体有序、可控制地手机和利用创造空间。
防渗的技术关键是防渗层的构造，其结构形式直接决定了防渗效果和工程建设投资。
根据填埋场防渗设施（或材料）铺设方向的不同，可将填埋场防渗分为垂直防渗和水平防渗，根据所用防渗材料的来源不同又可将水平防渗进一步分为自然防渗和人工防渗两种。
3.2.5.1水平防渗
由于该县地处黄土高原，干旱少雨；该县以燃煤为主，垃圾中炉灰、矿渣含量高。
所以渗滤液产生量较少，采用单层复合防渗系统。
其竖向结构构造自上而下分别如图2所示：
图2单复合防渗层
3.2.5.2垂直防渗
填埋场的垂直防渗系统是根据填埋场的工程、水文地质特征，利用填埋场基础下方存在的独立水文地质单元、不透水或弱透水层等，在填埋场一边或周边设置垂直的防渗工程（如防渗墙、防渗板、注浆帷幕等），将垃圾沥出液封闭于填埋场中进行有控制地导出，防止沥出液向周围渗透污染地下水和填埋场气体无控制释放，同时也有阻止周围地下水流入填埋场的功能。
垂直防渗系统在山谷型填埋场中应用较多，在平原区填埋
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