垃圾场封场及渗滤液整治工程初步设计Word文档格式.docx

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同时，考虑到家俱城与XX对封场后场地的规划建设，封场后该场地的使用必须符合《城市生活垃圾卫生填埋场技术规范》CJJ17—2001中的相关规定：

1、埋场土地达到安全期后方能使用，在使用前必须做出场地鉴定和使用规划。

2、未经地质、建筑、环境专业技术鉴定之前，填埋场地严禁做永久性建（构）筑物用地。

3、在场内甲烷气体的含量不得超过5%，建构筑物内甲烷气体含量不得超过1.25%。

在本次初步设计中，我所将经优化后的方案作为设计实施方案。

该方案垃圾场总占地面积75亩，其中渗滤液处理单元占地2.22亩，垃圾场总装机容量66.9kW。

在本次初步设计过程中，得到了XX市市政委、市环卫处、区建委、区环卫处及XXXX房地产公司和中国西部XX公司的大力支持与协助，在此表示衷心感谢！

第一章 概 述

1.1设计依据

1、XX市市政管理委员会关于封闭XX区XX村垃圾处理场有关问题的通知

XX市市政管理委员会办公室 二○○三年四月

2、2003年垃圾成分调查表

XX市环卫处科研所 XX区环卫处 二○○三年五月

3、XX村垃圾场2003年6月渗滤液化学指标

XX市环卫处 XX区区环卫处 二○○三年六月

4、XX村垃圾场地质勘察报告

5、XX村垃圾场地形图（1：

500）

1.2设计范围

根据《XX市XX村垃圾场封场整治工程》设计合同，本次初步设计的设计内容为：

（1）调整已填埋垃圾的堆放形式，使其形成稳定的堆放坡度；

（2）垃圾拦渣坝的设计；

（3）渗滤液的收集和处理系统设计；

（4）垃圾场气体的收集和处理系统设计。

1.3工程设计标准与规范

本次初步设计所遵循的主要标准与设计规范如下：

1、城市生活垃圾卫生填埋场技术规范 CJJ17-2001

2、室外排水设计规范 GBJ14-87

3、生活垃圾填埋场污染控制标准 GB16889-1997

4、中华人民共和国《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）中生活垃圾渗滤液三级排放标准。

5、《地面水环境质量》标准 GB3838－88

6、《污水综合排放标准》 GB8978－96

7、《城市污水处理厂污水、污泥排放标准》 CJ3025－93

8、《给水排水工程结构设计规范》 GBJ69－84

9、建筑结构荷载规范 GBJ9-87

10、建筑设计抗震规范 GBJ11-89

11、构筑物抗震设计规范 GB5019－93

12、建筑结构设计统一标准 GB68-84

13、建筑地基基础设计规范 GBJ7-89

14、建筑桩基技术规范 JGJ94-94

15、砼体结构设计规范 GBJ3-88

16、混凝土结构设计规范 GBJ10-89

17、低压配电装置及线路设计规范 GB50054-92

18、10KV以下变电所设计规范 GB50053-92

19、建筑防雷设计规范 GB50057-92

20、电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50062-92

21、工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65-83

22、工业控制设备及系统的端子板 NEMA-ICS4

第二章 工程概况

2.1项目背景

XX市位于四川省东部，是我国的历史文化名城和重要的工业城市、长江上游的经济中心，XX最大的水陆交通枢纽和对外贸易港口。

XX村垃圾场位于XX市XX区花溪乡XX村流水岩，距南坪八公里约

800米，始建于86年，现在日消纳垃圾量1200吨，已填埋垃圾约220万吨，属民办公助的社办渣场，占地面积约50000m2。

为配合XX市长生桥垃圾卫生填埋场的如期运行，改善XX市城市环境，XX市XX村垃圾场封场整治工程要求在2003年8月初进行入场施工。

同时，随着城市经济的飞速发展，城市规模持续增长，XX村垃圾场所在区域即将建设成家俱城与XX，因此对于XX村垃圾场的封场整治已迫在

眉睫。

2.2垃圾场现状及存在问题

XX村垃圾场内有近220万吨垃圾，已服务14年，已接近封场阶段，目前日消纳垃圾量约1200吨。

随着城市的发展扩张，垃圾场所在区域也成为城市的规划建设用地，垃圾场北侧是XXXX房地产公司规划用地，南侧是中国西部XX公司规划用地，这些规划将在若干年内实施。

该垃圾场为简易垃圾堆场，场内垃圾为自然堆放。

目前，该垃圾场存在以下问题。

1、垃圾场内垃圾采取自然堆放方式，垃圾堆放的倾角为垃圾的自然休止角，在雨天或在受到外力作用时易坍塌；

2、垃圾场四周排水沟建设滞后且不够完善，地表径流进入垃圾场，增加了渗滤液产量；

3、垃圾场无防渗层，原场内所做的渗滤液收集沟也几近堵塞，造成渗滤液在场底迁移，对地面和地下环境形成污染。

4、在垃圾堆放区域内未覆土，同时也未设置导气井，垃圾场内气体向不同方向逸出，形成事故隐患。

2.3工程条件

2.3.1气象条件

多年平均降雨量：

1204.3mm多年平均蒸发量：

1011.1mm

主汛期5～9月，占全年降雨量的三分之二，2001年最大降雨量：

44.7mm，持续时间1小时13分钟

风向：

主导风向为北风全年平均日照率：

26%

2.3.2地质条件

场区位于南温泉背斜的西翼，岩层倾向285°

，倾角50°

。

无断层通过；

场地地表的斜坡上见有大面积的基岩裸露，经地表调查构造裂隙不发育，地质构造简单。

据《中国地震烈度区划图》（1990），场地地震基本烈度为Ⅵ度。

场区土层为软弱土，基岩为坚硬土，土层厚度一般小于3.0米，仅在坡脚深沟部，位稍后，约4米，按《建筑抗震设计规范》（GBJ11—89），本场地类别为Ⅰ～Ⅱ类场地。

场区斜坡地带土层较薄，沟底平缓地带以粘性土为主，局部地段有砂土及杂填土分布，现为菜地，土层一般厚2～3米，最厚达4.50米。

在斜坡和坡坎部位见有基岩裸露，岩性为侏罗系中统沙溪庙组的泥岩和砂岩。

场地地层分布连续，岩体完整，构造裂隙不发育，地质构造简单。

场地地形坡向倾向基本一致，地形坡度缓于岩层结构面倾角，且岩层结构延伸不远，坡体现状稳定。

场地内无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象，场地稳定。

2.3.3水文地质条件

1、地表水

场地内有从北东侧流经场地中部向南西侧蜿蜒流出场外，沟内常年有流水，主要为现有垃圾场西侧截排的地表水，水量为

0.066m3/s（5728.32m3/d）。

主要为上游七公里家俱城排放的生产生活废水，从北东流经场地向南西侧排出场外。

2、地下水

场在位于丘陵斜坡及一深沟部位，场地内粉质粘土与泥岩为相对隔水层。

场地地下水贫乏，水文地质条件简单。

第三章 整治工程方案选择

3.1整治方案选择

XX村垃圾场为非规范垃圾填埋场，所谓非规范垃圾填埋场，是指未按

《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》进行防渗、污水处理、气体导排和标准卫生填埋作业的垃圾填埋场。

目前，国内对于非规范垃圾填埋场封场的方法主要有：

搬迁法、生化法和就地封场法。

搬迁法是将主城区垃圾场的垃圾搬迁至另一偏僻地带，再按标准卫生填埋场进行选址、勘测、填埋与封场建设，此方法投资较大，在经济上不合适。

生化法通过对垃圾填埋场强制通风好氧发酵工艺方案，可使场内垃圾由厌氧发酵状态转入好氧发酵，堆体温度高，垃圾降解速率快，场内垃圾经半年的沉降可基本稳定。

此方法的优点是安全可靠，稳定化时间短；

缺点是技术工艺较复杂，设备的管理与操作要求较高，运行费用高，适合平原垃圾堆场，不适合XX市的实际情况。

就地封场法，即对现有非规范垃圾填埋场的水、气和外形采取补救措施实行封场的方法，具有工艺简单、投资较少，安全系数高，生态恢复完全等优点，符合我市的具体情况，因此，本方案选定就地封场法。

下面章节对就地处置方案进行进一步论述。

3.2封场工程基本要素

非规范垃圾填埋场封场工程基本要素有：

封场覆盖及植被恢复；

填埋

场外貌改形；

气体的安全控制与处置；

气体迁移控制；

径流的控制；

渗滤液的收集与处理。

3.2.1垃圾场外貌改形设计

由于现有XX村垃圾场的边坡在40°

～80°

之间，为控制垃圾堆体因自然沉降而产生的不稳定性，必须对现有非规范垃圾填埋场进行外观改形，放缓坡度。

由于垃圾场区域已成为规划建设用地，而部分规划建设项目即将实施，因此对垃圾堆体的调整，使之堆放的形式稳定，是整个垃圾场整治的基础。

其它的整治措施都必须基于垃圾堆体的稳定之上。

外形设计主要指封场覆盖表面处理层外部形态设计。

一般有水平式和斜坡式。

对于XX村垃圾场，其垃圾主要来自于渝中区、XX区和南岸经济开发区，垃圾成分参见下表，其橡塑与厨余垃圾含量均较高，含水量大。

因此，在封场后3～6个月后，垃圾堆体稳定化过程中，将开始发生表面下沉坍塌，显著沉降（﹥0.01米/年）将持续到10～15年以后，总体沉降量将占堆体高度的10%以上。

对于非封闭式的垃圾场，外形设计如为水平式，在经若干年后，可能形成中央低洼凹陷的盆状或是盘状地貌，容易积水，且增加渗滤液的积累。

2002年XX村所涉及3区生活垃圾成分表 表1

项目

地区

灰土

砖瓦

动物类

植物茎叶果皮类

纸类

布类

橡塑类

木材类

金属类

玻璃

渝中区

13.24

2.20

3.40

36.71

7.36

4.12

16.79

13.95

0.99

1.30

南岸区

12.94

2.16

2.75

38.31

8.30

4.34

15.07

13.43

0.86

1.83

XX区

15.42

3.66

2.51

38.05

5.92

4.13

13.68

14.55

1.20

XX村垃圾场因开发利用，要求场地大部分平整，外形设计为水平式，在其表面需设计2%的表面坡度，在其靠近垃圾坝部分，整形成为斜坡式，对于选择斜坡式的外貌整形方式，一种方法是不修建垃圾坝，而是将垃圾堆进行削坡，使其外缘向外延伸，直至其坡度小于30%，这种方法的实施，一是将使垃圾堆体外缘向北推进约180m，大大增加垃圾场的占地面积和与外界接触的边缘，二是没有垃圾拦渣坝，无法阻挡垃圾堆体滑动产生的迁移，三是导致渗滤液的收集难度加大。

另一种方法是修建垃圾坝，使垃圾在垃圾坝内其顶面成为稳定坡度。

本方案决定在填埋区修建垃圾坝，利用垃圾坝形成库容，容纳改形过程中削坡的垃圾，收集渗滤液，同时使垃圾顶面坡度处于稳定坡度的范围内。

在确定坝址位置以后，对于垃圾场扩容问题，利用垃圾坝与垃圾场谷地形成的库容，容纳垃圾堆体削坡覆盖的25.5万m3。

对于垃圾坝的结构，有两个方案：

方案一为复合土工膜斜墙土坝，投资较省，施工简便，坝体土石料碾压完成后，再进行斜墙施工，施工干扰小；

坝体防渗效果比砼坝差，占地面积大，坝轴线以内坝体占用垃圾场体积约5520m3。

方案二为砼重力墙土石坝，重力墙与土石体共同维持稳定，结构稳定性及防渗效果较好，坝内侧占用垃圾场体积较少；

施工干扰大，砼方量大，投资较大。

经技术经济比较，推荐方案一为本次设计的设计方案。

垃圾坝方案比较表 表2

垃圾坝形式

方案一：

土工膜防渗斜

墙坝

方案二：

砼重力墙坝

垃圾坝材质

粘土+土工膜

混凝土

地面部分坝高

（m）

5.4

新增库容（m3）

255000

投资（万元）

32.09

215.75

相比之下，由于土工膜防渗斜墙坝的投资最省，本设计推荐采用方案一：

土工膜防渗斜墙坝。

3.2.2封场覆盖

封场覆盖主要分为封闭式和非封闭式两大类。

封闭式要求在垃圾场底部、侧面和顶部加设防渗层，非封闭式是在封场时不铺设防渗层，直接进行表面覆盖设计。

该场近期用作绿地，从封场的总投资和封场的要求看，可采用非封闭式封场覆盖，在能导出气体和渗滤液的同时确保垃圾场的安全。

封场覆盖的目的为了阻断外界与垃圾场垃圾的相互影响，在填埋完成后需进行封场，其目的是阻断雨水进入垃圾场，减少渗滤液量，防止垃圾场气体的无规律逸出，恢复垃圾填埋区域的生态系统。

而封场覆盖由复合层构成，有两种方案进行选择。

整个系统可分为4层，自上而下分别为：

植被层、营养层、排水层和复合阻隔层，阻隔层以下为垃圾堆体（见图1）。

图1 方案一垃圾场覆盖系统示意图

图2 方案二垃圾场覆盖系统示意图

我国《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》的《条文说明》部分，规定封场覆盖层的组成为20～30cm厚的粘土或复合材料，20～30cm厚的自然土，营养土不小于20cm。

a.植被层：

为垃圾场的最终生态恢复层，封场第一年适合种浅根系草本植物，最初建立的群落结构应是草—灌—乔，第二年逐渐过渡为乔—灌

—草。

营养层富含一定的有机质，其厚度和表层生态恢复植被有关。

植被层为垃圾场最终的生态恢复层，它能美化周边环境，防止雨水冲蚀土壤，利于径流的收集及导排。

b.营养层：

有机质＞5%的土壤，厚度为30cm。

c.排水层：

厚度为30cm，由砂砾质构成，渗透系数应大于10-

5m／s，可以收集通过营养土层下渗的雨水，还能阻止植物根系侵入破坏阻

隔层，避免了阻隔层同营养层直接接触，对阻隔层起一定的保护作用。

d.阻隔层：

采用粘土构成的单层防渗系统，厚度为60cm，渗透系数小于10-7m/s。

阻隔层是终场覆盖的关键技术，阻隔层主要是为了阻止雨水渗入垃圾体中，也能从一定程度上防止填埋气体通过土壤孔隙迁移扩散。

方案二中采用了土工膜进行覆盖，因覆盖阻隔层造价为415.19万元；

方案一的覆盖层造价 323.87万元，经过权衡，为控制该场整治总经费

1200万元，采用方案一为推荐方案。

3.2.3渗滤液处置

1、处理方案比较

按照中华人民共和国《生活垃圾填埋污染控制标准》中：

生活垃圾渗滤液不得排入GB3838-88中规定的Ⅰ、Ⅱ类水域和Ⅲ类水域的饮用水源保护区，对排入GB3838-88Ⅲ类水域的生活垃圾渗滤液，其排放限值执行一级指标值，排入设置城市二级污水处理厂的生活垃圾渗滤液，其排放限值执行三级指标值的规定，我们对XX村垃圾场渗滤液处置进行了两个方案的比较。

（1）按执行一级排放限值标准要求：

1）设计处理规模：

100m3/d

2）时处理能力：

12.5m3/h；

3）一般情况下动力运行周期为每天一班8小时，汛期延长至每天三班

24小时。

4）主体工艺流程；

厌氧+沉淀+吹脱+好氧+沉淀，同时添加适量的药剂；

（2）按执行三级排放限值标准要求：

3）一般情况下动力运行周期为每天一班8小时，汛期延长至每天三班

4）主体工艺流程；

A-A/O+沉淀；

两种处理方案主要技术和经济指标见下表。

渗滤液处理方案主要技术经济指标比较表 表3

一级排放限值标准

三级排放限值标准

设计处理规模

总装机容量

251kw

28kw

单位运行成本

23.09元/m3

6.04元/m3

单位处理成本

61.58元/m3

11.19元/m3

占地面积

6250m2

1702m2

工程投资

685万元

277.6万元

从上表可明显看出，垃圾渗滤液按三级排放标准进行处理后排入城市二级污水处理厂的方案应为首选方案。

按照《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》及《城市生活垃圾卫生填埋场技术规范》的规定，垃圾场渗滤液应首先考虑输送到城市污水处理系统进行统一处理或经初步处理后排入城市污水管网，不宜单独建立完整的、投资较高、占地面积较大的渗滤液处理系统的要求。

由此可见，确定选择达到三级排放限值标准的处理方案排入鸡冠石污水厂不仅符合国家对垃圾填埋渗滤液处理的规定，而且能够节省大量的工程投资。

处理达到三级排放标准后的处置方法，其建设费用和运行费用都比处理后就地排放低得多。

由于垃圾场顶部设有阻隔层，外部水形成渗滤液量的极大减少，渗滤

液的产量与封场以前相比大为减少，而在雨季，渗滤液将被降雨极大地稀释。

权宜之下，设计建议采用处理后达到三级排放标准后排入城市污水管网再经污水处理厂处置的方式。

3.2.4填埋气处置

XX村垃圾场填埋量在220万吨以上，按有关专家的论证，该场1吨湿垃圾可产生150m3的填埋气体，产气将集中在10—15年之间。

在将气体经总管导出后，可加以利用。

①直接燃烧。

②作燃料，经除H2S、NH3及CO2可作锅炉燃料和民用或工业燃料。

③发电，经冷却脱水后用燃气轮机发电或经滤网后直接进入发电厂。

④清洁燃料，可利用膜分离技术制成压缩天然气。

考虑到现有资金的局限性，直接燃烧的方案投资较省，在外部条件允许的情况下，可就导出的填埋气体利用进行招商，逐步实现垃圾处理无害化、资源化。

3.2.5渗滤液的回灌

垃圾场回灌系统能够实现垃圾渗滤液的循环处理，进一步降低渗滤液污染物浓度和减少渗滤液产生量。

循环处理是利用垃圾场覆盖土层的土壤净化作用、填埋垃圾层的降解作用和最终覆盖后垃圾垃圾场地表植物吸收作用等进行的。

但垃圾场的回灌技术也存在以下问题：

1、回灌井的方式要求井内24小时水位保持一定，需派专人监守；

回灌管网的方式一次性投入的费用较高，仁家湾垃圾场如建回灌管网则总费

用将增加近百万。

2、在回灌初期，回灌对于减少渗滤液的产生量和降低渗滤液的有关指标有一定的好处，但在3～5年后，由于本场渗滤液的悬浮物指标较高，一般在500～3000mg/L之间，则会因场内生物菌种的繁殖而形成大量的淤泥，造成场内渗滤液回灌管网的堵塞，使回灌系统失效。

3、回灌系统的增加也会增加垃圾场封场后运行费用。

因此，我们在此次设计中不采用回灌这种方式处理渗滤液。

第四章 垃圾场封场整治工程设计

4.1场区平面布置

垃圾场位于规划的XX房地产家俱城。

现有进场便道从垃圾场西面进入垃圾场。

根据垃圾场下游西部XX的意见“应尽量减少租用规划区土地的面积，建议将方案中渗滤液处理单元设置在垃圾场东北，高架桥下”，渗滤液处理单元置于垃圾场XX侧。

见“垃圾场平面布置图”。

4.2封场设计

垃圾坝修建于垃圾场南侧，垃圾堆体由北向南呈25%～17%的坡面，以南面垃圾坝为起点，平面距离每20m，垂直距离每升高5m修建一个宽

4m的平台，上升到封场最高点222.24m的垃圾平台，平台坡度2%，坡向垃圾坝方向。

详“垃圾场封场剖面图（推荐方案）”。

封场覆盖层的组成自下而上依次为：

20cm厚植被层、30cm厚自然土营养层、30cm厚卵石导流排水层、60cm厚粘土层

4.3垃圾坝

4.3.1工程等级划分

据《水利水电枢纽工程等级划分及