垃圾填埋場設(shè)計說明書

1、目錄設(shè)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(shè)計原始資料2.3 項目設(shè)計要求設(shè)計計算書3、填埋場的選址1.1 選址的考慮因素1.2 選址的程序1.3 地址的選定與所需的容積4 .填埋場的地基與防滲4.1 填埋區(qū)基底工程4.2 填埋場的防滲系統(tǒng)4.3 防滲材料4.4 防滲系統(tǒng)的構(gòu)造5 .滲濾液的產(chǎn)生及收集處理5.1 垃圾滲濾液概念和來源5.2 垃圾滲濾液的水質(zhì)特征5.3 滲濾液收集系統(tǒng)5.4 滲濾液產(chǎn)生量的計算5.4.1 滲濾液產(chǎn)生量的計算5.4.2 滲濾液調(diào)節(jié)池設(shè)計6 .填埋氣體的產(chǎn)生與收集處理6.1 填埋氣

2、的組成6.2 填埋氣體產(chǎn)生量的預(yù)測6.3 填埋場氣體的收集與導(dǎo)排6.3.1 填埋場的導(dǎo)排方式及選擇6.3.2 填埋場氣體收集系統(tǒng)的設(shè)計7 .終場覆蓋7.1 填埋場封場系統(tǒng)設(shè)計7.2 填埋場封場后的土地回用8 .封場后續(xù)工作結(jié)語參考文獻(xiàn)附圖主要符號說明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(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物以及法律、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(wù)業(yè)，以及市政環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)、城市

3、交通運輸、文教機(jī)關(guān)團(tuán)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。1.1.2 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(dāng)，其中的有害物質(zhì)可以通過環(huán)境介質(zhì)一一大氣、土壤、地表或地下水體進(jìn)入生態(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(dǎo)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(dǎo)致可利用土地資源減少，而且如填埋處理不當(dāng)，不進(jìn)行嚴(yán)密的場地工程處理和填埋

4、后的科學(xué)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(jìn)入河流湖泊，或隨風(fēng)遷徙落入水體，從而將有害物質(zhì)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(jìn)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(zhì)型短缺。(3)對大氣環(huán)境的影響：對方的固體廢物中的細(xì)微顆粒、粉塵等可隨風(fēng)飛揚，進(jìn)入大氣并擴(kuò)散到很遠(yuǎn)的地方；一些有機(jī)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，使植物衰敗；有毒有害廢物還可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成有毒氣體，擴(kuò)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.

5、2.1 焚燒焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，即以一定量的過剩空氣與被處理的有機(jī)廢物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)，廢物中有還有毒物質(zhì)在800一1200c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(shù)。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(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，促進(jìn)來源于生物的有機(jī)廢物發(fā)生生物穩(wěn)定作用，使可被生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學(xué)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(shù)分為露天堆肥和機(jī)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(shù)措施，防止?jié)B濾液及有害氣體對水體和大氣的污染，并將

6、垃圾壓實減容至最小，填埋占地面積也最小。在每天操作結(jié)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。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，填埋無疑占據(jù)著舉足車5重的位置，從全球來看，填埋大約占到70%生右，在各發(fā)達(dá)國家應(yīng)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喊國處置量為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邢很多州都已詳細(xì)制定關(guān)于填埋場選址、設(shè)計、施工、運行、水氣監(jiān)測、環(huán)境美化，封閉性監(jiān)測以

7、及維護(hù)年限的法規(guī)。而在我國，由于經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平等的原因，填埋所占的比例更高，達(dá)到90%以上。雖然隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)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%勺項目采用填埋方式。同時在我國的城市垃圾處理及其污染防治技術(shù)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(dǎo)地位，許多大中城市新建的垃圾填埋場，其日處理能力都達(dá)上千噸，總填埋庫容達(dá)數(shù)千萬立方米。2.2 項目設(shè)計原始資料(1)該城市服務(wù)人口60萬人，現(xiàn)狀垃圾產(chǎn)量1.01.5kg/d.人，垃圾壓實密度600kg/m3,垃圾場服務(wù)年限為1020年。(2)氣象資料：該城市位于我國北方，地

8、處中緯度平原地區(qū)，溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，晝夜溫差大，無霜期短，多年平均氣溫415七。多年平均降水量為460600mm。日最大降雨量可達(dá)180mm,該城市年主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)。(3)場址概況：填埋場庫區(qū)周圍匯水面積0.6km2。場底表土厚度0.54.6m不等，平均2.2m。土壤滲透系數(shù)為6.0X10-4m/s。場址地下水穩(wěn)定水位埋深0.8mo(4)距離填埋場5km處有城市污水處理場，緊挨填埋場有水、電源及公路。2.3項目設(shè)計要求(1)總體要求按照設(shè)計任務(wù)合理選擇設(shè)計方案，工藝流程要有一定的靈活性；設(shè)計概念清楚、參數(shù)選擇恰當(dāng)、計算正確，說明書簡明扼要、文字流暢、論點明確；圖紙表達(dá)正確、符合制圖規(guī)范

9、；圖面整潔、布局合理、圖中線型和尺寸標(biāo)注符合要求；整個設(shè)計過程嚴(yán)格遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。(2)設(shè)計說明書要求內(nèi)容完整、闡述清楚、計算準(zhǔn)確、文理通順，提倡用計算機(jī)解決復(fù)雜計算問題。設(shè)計說明書要求8000字以上，使用A4紙。內(nèi)容包括目錄、前言、正文、計算書、設(shè)計計算框圖、小結(jié)及參考文獻(xiàn)等。設(shè)計說明書中應(yīng)當(dāng)設(shè)計的依據(jù)及指導(dǎo)思想；設(shè)計方案的確定及具體技術(shù)指標(biāo)的選用原則和技術(shù)要求的說明(3)設(shè)計計算書包括填埋場總?cè)萘?、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(shè)計計算；主體設(shè)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(shè)施和設(shè)備的計算與工藝布置。(4)設(shè)計圖紙包括垃圾填埋場平面布

10、置圖、處理工藝圖及主要構(gòu)筑物(防滲排滲系統(tǒng)、導(dǎo)氣系統(tǒng)復(fù)合防滲襯里、滲濾液處理工藝等)結(jié)構(gòu)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(jī)繪圖應(yīng)至少各一張。3.填埋場的選址3.1 選址的考慮因素4填埋場的選址總原則是應(yīng)以合理的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方案，盡量少的投資，達(dá)到最理想的經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。必須加以考慮的因素有：運輸距離、場址限制條件、可以使用的土地容積、入場道路、地形和土壤條件、氣候、地表和水文條件、當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件以及填埋場封場后場地是否可被利用。(1)運輸距離：運輸距離是選擇填埋場地的重要因素，對廢物管理系統(tǒng)起著重要作用。盡管運輸距離越短越好，但也要綜合考慮其他各個因素

11、。(2)場址限制條件：場址至少應(yīng)位于居民區(qū)1km(參照德國標(biāo)準(zhǔn))以外或更遠(yuǎn)。(3)可用土地面積：填埋場場地應(yīng)選擇具有充足的可使用面積的地方，以利于滿足廢物綜合處理長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃的需要，應(yīng)有利于二期工程或其他后續(xù)工程興建使用。盡管沒有填埋場大小的法律規(guī)定，填埋場地也要有足夠的使用面積，包括一個適當(dāng)大小的緩沖帶，并且一個場地至少要運行五年。(4)出入場地道路：由于通常適合填埋場的場地不再城市已建的道路附近，因此，建設(shè)出入填埋場的道路和使用長距離的運輸車成為填埋場選址的重要因素。(5)地形、地貌及土壤條件：不宜選址在地形坡度起伏變化大的地方和低洼匯水處，原則上的地形的自然坡度不應(yīng)大于5%(6)氣候條件

12、：填埋場場址的選擇應(yīng)考慮在溫和季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向。(7)地表水水文：所選場地必須在百年一遇的地表水域的洪水標(biāo)高泛濫區(qū)或最大洪泛區(qū)之外，或應(yīng)在可預(yù)見的未來建設(shè)水庫或人工蓄水淹沒和保護(hù)區(qū)之外。填埋場的場地必須是位于飲用水保護(hù)區(qū)、水體和洪水區(qū)之外，并且必須在春潮區(qū)之外、泥炭沉積超過1m的沼澤區(qū)之外。還應(yīng)建在地下水位以上。最佳的填埋場場址位置是在封閉的流域內(nèi)，這對地下水資源造成的風(fēng)險最小。(8)地質(zhì)和水文地質(zhì)條件：場址應(yīng)選在滲透性弱的松散巖層基礎(chǔ)上，天然地層的滲透性系數(shù)最好能達(dá)到10-8m/s以下，并具有一定厚度。(9)但地環(huán)境條件：填埋場場地位置選擇，應(yīng)在城市工農(nóng)發(fā)展規(guī)劃區(qū)、風(fēng)景規(guī)劃區(qū)、自然保護(hù)區(qū)之外；

13、印在供水水源保護(hù)區(qū)和供水遠(yuǎn)景規(guī)劃區(qū)之外；應(yīng)具備較有利交通條件。(10)地方公眾：可通過自發(fā)的協(xié)議來達(dá)到，也可在廢物處理合同中加以規(guī)定。3.2 選址的程序(1)資料搜集(2)野外勘探(3)預(yù)選場地的社會、經(jīng)濟(jì)和法律條件調(diào)查(4)預(yù)選場地可行性研究報告(5)預(yù)選場地的初堪工作(6)預(yù)選場地的綜合地質(zhì)條件評價技術(shù)報告(7)工程勘察階段3.3 地址的選定與所需容積設(shè)垃圾填埋場服務(wù)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1.2kg/d*人，該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，因此生活和管理設(shè)施宜集中布置并處于夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，即垃圾填埋場的西北角，以減少對人們的影響

14、。采用平原型填埋。每年所需的場地體積為：每年垃圾產(chǎn)生量V二垃圾壓實密度WP=3651-rD式中:M垃圾產(chǎn)生率(kg/d?人)；P一城市人口；D壓實后垃圾的密度(kg/m3);r覆土與垃圾之比。每年所需的場地面積為：A=VH第一年填埋的廢物體積為:WPV1=365CD二3651.361055XX6004=593125m設(shè)城市生活垃圾的年增長速率為5%(自定)第二年的廢物體積為：第三年的廢物體積為：第四年的廢物體積為：V2=(1+5%)V1=(15%)3593125=622781.25m33mV3=(15%)V2=(1=(1-5%)622781.25=653920.3125mV4=(15%)V3-

15、5%)653920.3125=686616.3281第五年的廢物體積為：V.=(15%)V,54=(1-5%)686616.3281=720947.14453m第六年的廢物體積為：Vfi=(15%)V565=(1-5%)720947.1445=756994.50183m第七年的廢物體積為：V7=(15%)V6=(1-5%)756994.5018=794844.22683m第八年的廢物體積為：V8=(15%)V7o/=(1-5%)794844.2268=834586.43823m第九年的廢物體積為：V9=(1+5%)V8=(1-5%)834586.4382=876315.76013m第十年的廢物

16、體積為：V10=(15%)V9,=(11-5%：)876315.7601=920131.54813m第十一年的廢物體積為:V11=(15%)V10=1.053920131.5481=966138.1255m第十二年的廢物體積為:V12=(1-5%)V11=1.05966138.1255=1014445.0323m第十三年的廢物體積為:V13=(15%)V12=1.0531014445.032=1065167.283m第十四年的廢物體積為:V14=(1-5%)V13=1.05165167.283=1118425.648m3第十五年的廢物體積為填埋的總廢物體積為:V15=(15%)V14=1.05

17、1118425.648=1174346.93m3VV=V1V2V3V4V5V6V7V8V9-V10-V11V12V13V14V15=593125+622781.25+653920.3125+686616.3281+720947.1445+756994.5018+794844.2268+834586.4382+876315.7601+920131.1255+966138.1255+1014445.032+1065167.648+1118425.648+1174346.93=127987835.47m填埋庫容占體積的70%-90%取80%所以：V=80%V總V3所以：V總=15998481.84m

18、0.8填埋場預(yù)計填埋深度8-10m,取10m2填埋用地面積為A=V/H=15998481.84/10=1599848.184m4.填埋場的地基與防滲4.1 填埋區(qū)基底工程城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技規(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(yīng)因填埋垃圾的沉陷而使場底變形、斷裂，場底基礎(chǔ)表面經(jīng)碾壓后，方可在其上貼鋪人工襯里。場底應(yīng)有縱、橫向坡度。縱橫坡度宜在2%A上，以利于滲濾液的導(dǎo)流。實際設(shè)計建設(shè)中，長寬一般為300400m或更大，如按2煙度進(jìn)行設(shè)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(shè)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

19、定、北神樹）建設(shè)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5。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(jìn)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(shè)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(shè)。4.2 填埋場的防滲系統(tǒng)填埋場防滲系統(tǒng)，不僅要能防止?jié)B濾液滲出污染地下水，還要防止地下水涌入填埋場。場底防滲系統(tǒng)主要有水平防滲系統(tǒng)和垂直防滲系統(tǒng)兩種類型。水平防滲系統(tǒng)是在填埋區(qū)底部及周圍鋪設(shè)低滲透性材料制作的襯層系統(tǒng)。垂直防滲系統(tǒng)將密封層建在填埋場的四周，主要利用填埋場基礎(chǔ)下方存在的不透水層或弱透水

20、層，將垂直密封層構(gòu)筑在其上，以達(dá)到將填埋氣體和垃圾滲濾液控制在填埋場之內(nèi)的目的，同時也有阻止周圍地下水流入填埋場的功能。防滲層的建設(shè)方法多種多樣，采用何種工藝方法建設(shè)防滲層是設(shè)計中的重要內(nèi)容，不管使用什么方法、什么材料，最終達(dá)到的目的是滲透系數(shù)K小于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，我國要求K小于10-9m/s。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侵蝕，由于滲濾液的性質(zhì)不穩(wěn)定，所以選擇的材料要適應(yīng)滲濾液的各種性質(zhì)，如抗酸、抗堿等。3）場地條件及氣候條件。4）建設(shè)費用。防滲材料的選擇既要達(dá)到防滲要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)合理，厚的土

21、工膜具有更好的防滲性能，但必將提高建設(shè)費用。4.3 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HDPEm。1、黏土粘土是土襯層中最重要的部分，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(yīng)小于或等于1父10上31父10icm:

22、s。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(jìn)行封場以減少滲濾液的產(chǎn)生。'HDPE膜具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、抗環(huán)境應(yīng)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(qiáng)度、屈服點強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度、抗穿刺強(qiáng)度逐漸

23、增加。垃圾填埋場一般采用1.5-2.5mm厚的HDP瞰作襯墊層。HDPE!與壓實黏土的特點和性能7材料類型滲透系數(shù)K（m/s）對庫容的影響抗穿刺能力應(yīng)用范圍HDPEK1X(10-13-10-14)較小較差整個基底層防滲壓實黏土1X(10-6-10I較大較好場底防滲4.4 防滲系統(tǒng)構(gòu)造防滲層組成主要有以下6種類型1、單層HDPEm防滲層2、壓實粘土防滲層3、雙層HDP聯(lián)（中間含HDPER格）與壓實粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層4、雙層HDPEm與壓實粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層5、HDP瞰與壓實粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層6、雙層HDP聯(lián)（中間含HDPER格）防滲層單層HDPE（防滲層結(jié)構(gòu)簡單、施工容易、投資較省，但是其

24、防滲安全性差，一旦HDPE!某處受損，下面的自然土層滲透系數(shù)大，垃圾滲濾液很容易通過HDPE1的破損處滲出，使整個防滲層失去防滲作用，這種防滲層目前也很少采用。復(fù)合防滲層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工也較難，投資相對較高，但其防滲安全性很高。因為即使單層HDP瞰發(fā)生破損，但很快滲濾液會遇到另一層HDPE（或者壓實粘土層，阻止?jié)B濾液繼續(xù)滲漏，整個防滲層仍能有效發(fā)揮防滲作用。,.4q一'<>|rlV，.Fr口.1.U次及久久久小小小垃圾層.土工織物層¥濠濾液導(dǎo)流層C30cm%膜上保護(hù)層一HDPE土工膜1a膜下防滲保護(hù)層¥（粘土厚度注100刖、滲透系數(shù)不大于1.0X10：加/

25、導(dǎo)）¥地下水導(dǎo)流層30cm川.基礎(chǔ).復(fù)合襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖6垃圾層.滲濾液導(dǎo)流與緩沖層膜上保護(hù)層HDPE土工膜記膜下防滲保護(hù)層戶（粘土厚度375M、滲透系數(shù)不大于L0X10-Icm/s）p地下水導(dǎo)流層（注3QgQu基礎(chǔ)口復(fù)合襯里（庫區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖6垃圾層/+J土工織物層4滲濾液導(dǎo)流層（N30時）p膜上保護(hù)層，HDPE±工膜.膜下保護(hù)層卜（粘土厚度三IQQ.cm、滲透系數(shù)不大于1.OXWWs），+1地下水導(dǎo)流層（M30cm）/基砒垃圾層a澄速融導(dǎo)流與線抻層，H其上保護(hù)層aHDFE土工膜a月其下保護(hù)層a黏土限度三-TS5L、津透系數(shù)不太十地下水導(dǎo)流層=3,0cm?”

26、基石出a單層襯里（庫區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖61.OXl（XEcm/sa4.5場地防滲系統(tǒng)法案的選定在本設(shè)計中根據(jù)所給的原始資料可以知道：土壤滲透系數(shù)為6.0xIC4m/s,故k=6.0x10-210-5cm/s屬于滲漏性場地。場區(qū)地下水位較低，離地面僅0.8m,此填埋場沒有獨立的水文地質(zhì)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(biāo)是滲透系數(shù)，根據(jù)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范可知道，天然粘土類襯里的滲透系數(shù)不應(yīng)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(dāng)?shù)赝翆又刑烊徽惩恋臐B透系數(shù)，對比以上所介紹的三

27、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。根據(jù)原始資料可知該填埋場土壤滲透系數(shù)為6.0xi0-4m/s大于10-5cm/s,地下水穩(wěn)定水位平均埋深0.8m,即地下水位較高，場區(qū)地質(zhì)條件不好，因此選擇了雙層襯層防滲系統(tǒng)。垃圾層"土工織物層，漫濾毀導(dǎo)流層4膜上保護(hù)層一HDPE土工膜膜下保護(hù)層*，濠濾裝導(dǎo)流檢測層工仝加50小腹上保護(hù)層,，HDPE土工膜4腹下保護(hù)層¥粘土厚度滲透系數(shù)不大于1+ox1口二國/三）”地下水導(dǎo)流層,莖布出a5.滲濾液的

28、產(chǎn)生及收集處理5.1 垃圾滲濾液概念和來源垃圾滲濾液是指超過垃圾所覆蓋土層飽和蓄水量和表面蒸發(fā)潛力的雨水進(jìn)入填埋場地后，瀝經(jīng)垃圾層和所覆蓋土層而產(chǎn)生的污水。滲濾液還包括垃圾自身所含的水分、垃圾分解所產(chǎn)生的水及浸入的地下水。城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設(shè)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(zhì)與地下水同垃圾接觸量、時間及流動方向等有關(guān)；當(dāng)填埋場內(nèi)滲濾液水位低于場外地下水水位，并沒有設(shè)置防滲系統(tǒng)時，地下水就有可能滲入填埋場內(nèi)；(4)

29、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(guān)；(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(guān)，垃圾中的有機(jī)組分在填埋場內(nèi)分解時會產(chǎn)生水分；5.2 垃圾滲濾液的水質(zhì)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(jī)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(zhì)條件、不同的季節(jié)和氣候等密切相關(guān)7,其水質(zhì)主要呈現(xiàn)以下特征：(1)CODcr和BOD濃度高：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CO

30、0和BO(2)BOD5與COD比值變化大：BORCOd值的高低與滲濾液處理工藝方法的選擇密切相關(guān)。滲濾液BOD/CODCr值與垃圾填埋場的使用年限有關(guān)，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；(3)金屬含量高：垃圾滲濾液中含有10多種金屬(重金屬)離子，由于物理、化學(xué)、生物等的作用，垃圾中的高價不溶性金屬被轉(zhuǎn)化為低價的可溶性金屬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(dāng)進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段后，滲濾液中的NH+濃

31、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(jī)鹽含量高的問題75.3 滲濾液收集系統(tǒng)5.3.1 收集系統(tǒng)的作用滲濾液收集系統(tǒng)應(yīng)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(dǎo)致垃圾體中污染物更強(qiáng)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(dǎo)致滲濾液更多的地滲漏到地下水一一土壤系統(tǒng)中；3、填埋場的穩(wěn)定性受到影響；4、滲濾液有可能擴(kuò)散到填埋場外。5.3.2 收集系統(tǒng)的構(gòu)造8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

32、位于底部防滲層上面，由沙或礫石構(gòu)成。當(dāng)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(yīng)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(shè)，并位于襯層的最低處，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(gòu)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(shè)施以及監(jiān)測和控制裝置等。5.4 滲濾液的計算5.4.1 滲濾液產(chǎn)生量的計算滲濾液的產(chǎn)生量為：-3Q=IC(A1-A2)10式中Q-表示滲濾液年產(chǎn)生量，m/d;A1-填埋區(qū)匯水面積，品；A2-填埋區(qū)的面

33、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(wù)年限為15年，填埋庫區(qū)分四塊，分別進(jìn)行填埋。第一塊填埋區(qū)的服務(wù)年限為4年，則第一塊庫區(qū)面積為A1=V*=2556442.89=255644.289m2H10滲濾液平均日產(chǎn)量:Q=ICA1A210-3=600/3650.4255644.28910-3=168.0949m滲濾液最大日產(chǎn)量:-3-33-Qmax=ICA1A210=1800.4255644.28910=18406.3888m.d(2)第二塊填埋區(qū)第二塊填埋區(qū)服務(wù)年限為4年V5-83107372.312第一塊庫區(qū)面積為A2=310737

34、.231mH10C2=CX0.6=0.6X0.4=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：-3-33Q=ICA1A210=600/3650.4255644.2890.24310737.23110=290.6871m.d滲濾液最大日產(chǎn)量：-3-33-Qmax=ICA1A210=1800.4255644.2890.24310737.23110=31830.2372m.d(3)第三塊填埋區(qū)第三塊填埋區(qū)服務(wù)年限為4年第三塊庫區(qū)面積為A3=V9-12=3777030.04=377703.004m2H102已填埋的面積=第一塊填埋面積+第二塊填埋面積=255644.289+310737

35、.231=566381.52m滲濾液平均日產(chǎn)量：-3-33-Q=ICA1A210=600/3650.4377703.0040.24566381.5210=471.8018m.d滲濾液最大日產(chǎn)量：-3-33;Qmax=ICA1A2r10=1800.4377703.0040.24566381.5210=51662.2863m.d(4)第四塊填埋區(qū)第四塊填埋區(qū)服務(wù)年限為3年V3357940.2262第四塊庫區(qū)面積為A4=335794.0226mH10已填埋的面積=第一塊填埋面積+第二塊填埋面積+第三塊填埋面積=255644.289+310737.231+377703.004=944084.524m2

36、Q=ICA1A210-3=600/3650.4335794.02260.24944084.52410-3=593,2568滲濾液最大日產(chǎn)量:-3-33-Qmax=ICA1A210=1800.4335794.0226-0.24944084.52410=64961.6244md5.4.2滲濾液調(diào)節(jié)池設(shè)計最小調(diào)節(jié)池容積的由下式確定：V>(Qmax-Q)x5其中：V一調(diào)節(jié)池有效容積；Qmax一設(shè)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水處理場處理滲濾液的規(guī)模，因此設(shè)Q=1000m3/d,則：V=(Qmax-Q)X5=(64961.62441000)X5=319808.

37、122m3/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=319808.122/5=63961.6244m2調(diào)節(jié)池的長度L,取調(diào)節(jié)池的寬度B為200m,則L=63961.6244/200=319.808m取整得，池的實際尺寸：長X寬X高=320mx200mx5.5m6.填埋氣體的產(chǎn)生與收集處理6.1 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。其典型特征為溫度約43-49C,相對密度約1.02-1.06,水蒸氣含量達(dá)到飽和，高位熱值為15630-19537KJ/m3。6.2 填埋氣體產(chǎn)生量的預(yù)

38、測垃圾在第t年的產(chǎn)氣速率為：Gt=MtL0ke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;L0一氣體產(chǎn)生潛力，m3/t；取160m3/tK氣體產(chǎn)氣常數(shù)，1/a,取0.06;t一年份，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)0-312140180140180140180K(1/a)0.0030.40.100.350.050.150.0020.10填埋場產(chǎn)期一級模型參數(shù)的建議值8第一年產(chǎn)氣量：Gi=MtL0ke-kt=(600X593125/1000)X160X0.06X2.720.06=362.78萬m3/a第二年產(chǎn)氣量：G2=G1+

39、MtL0ke-kt=362.78+(600X622781.25/1000)X160X0.06X2.720.062 /10000=767.27萬m3/a第三年產(chǎn)氣量：G3=G2+MtL0ke-kt=767.27+(600X653920.31/1000)X160X0.06X2.720.063 /10000=1218.26萬m3/a第四年產(chǎn)氣量：G4=G3+MtL0ke-kt0.064/10000=1721.10萬m3/a第五年產(chǎn)氣量：G5=G4+MtL0ke-kt0.065/10000=2281.76萬m3/a第六年產(chǎn)氣量：G6=G5+MtL0ke-kt0.066/10000=2906.88萬m3

40、/a第七年產(chǎn)氣量：G7=G6+MtL0kekt0.067/10000=3603.87萬m3/a第八年產(chǎn)氣量：G8=G7+MtL0ke-kt0.068/10000=4380.99萬m3/a第九年產(chǎn)氣量：G9=G8+MtL0ke-kt0.069/10000=5247.45萬m3/a第十年產(chǎn)氣量：G10=G9+MtL0ke-kt(一=1218.26+(600X686616.32/1000)X160X0.06X2.72=1721.10+(600X720947.14/1000)義160X0.06X2.72=2281.76+(600X756994.50/1000)義160X0.06X2.72(一=2906

41、.88+(600X794844.22/1000)X160X0.06X2.72=3603.87+(600X834586.43/1000)義160X0.06X2.72=4380.99+(600X876315.76/1000)義160X0.06X2.72=5247.45+(600X920131.12/1000)X160X0.06X2.720.0610/10000=6167.53萬m3/a第十一年產(chǎn)氣量：Gn=G10+MtL0ke-kt=6167.53+(600X966138.12/1000)X160X0.06X2.720.0611/10000=7244.68萬m3/a第十二年產(chǎn)氣量：G12=G11+

42、WG0kekt=7244.68+(600X1014445.03/100)乂160X0.06X2.72,0.06x12/10000=8445.67萬m3/a第十三年產(chǎn)氣量：G13=G12+MtL0ke-kt=8445.67+(600X1065167.64/1000)X160X0.06X2.720.0613/10000=9784.74萬m3/a第十四年產(chǎn)氣量：G14=G13+MtL0ke-kt=9784.74+(600X1118426.65/1000)X160X0.06X2.72og14)/10000=11277.77萬m3/a第十五年產(chǎn)氣量：G15=G14+MtLcke-kt=11277.77+

43、(600X1174346.931000)X160X0.06X2.720.0615/10000=12942.45萬m3/a6.3填埋場氣體的收集系統(tǒng)收集填埋氣體的作用時減少填埋氣體向大氣的排放量、控制填埋氣體的無序遷移，并為填埋氣體的回收利用做準(zhǔn)備。收集系統(tǒng)可分為主動式和被動式兩種，被動式收集系統(tǒng)利用垃圾體內(nèi)的氣體壓力來收集填埋氣體，主動收集系統(tǒng)則是采用抽真空的方法來控制氣體的流動。主動氣體收集系統(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（回收或焚燒）以及氣體監(jiān)測設(shè)備等組成。被動收集設(shè)施根據(jù)設(shè)置方向分為豎向收集方式和水平收集方式兩種類型。被動收集系統(tǒng)的優(yōu)點是費用較低，而且維護(hù)

44、保養(yǎng)也比較簡單。若將排氣口與帶閥門的管子連接，被動收集系統(tǒng)即可轉(zhuǎn)變成主動收集系統(tǒng)。6.3.1 填埋場的導(dǎo)排方式及選擇在選擇填埋場氣體控制方式時，應(yīng)立足于填埋場的實際情況，進(jìn)行綜合考慮，確定最佳方案。由于該設(shè)計為新建填埋場，初期產(chǎn)氣量不大，而后會迅速增加，因此該設(shè)計在收集方式的選擇上，采用在垃圾填埋初期通過被動方式控制氣體釋放，當(dāng)產(chǎn)氣量提高到具有回收利用價值之后，開始對氣體進(jìn)行主動回收利用。主要以主動導(dǎo)排方式為主。目前，國內(nèi)收集垃圾沼氣的垃圾填埋場較少，其收集方式基本是參照國外的經(jīng)驗。填埋沼氣的收集主要有兩種方式，即垂直收集與水平收集。垂直收集是在垃圾填埋封場后在其上打垂直井，以收集填埋場內(nèi)的沼

45、氣；而水平收集是在垃圾填埋過程中，在垃圾填埋作業(yè)面上水平鋪設(shè)沼氣收集管來收集沼氣。這兩種方式各有優(yōu)缺點，垂直收集適合在已封場的垃圾填埋場或已封頂?shù)睦盥駟卧M(jìn)行沼氣的收集，其特點是封頂后打井易于操作，垃圾覆蓋較好利于集氣，集氣半徑較大，但一般不能邊填埋邊集氣。而水平收集則比較適用在未封場的垃圾場上或者正在進(jìn)行作業(yè)的垃圾填面上，其特點是可在邊填埋邊集氣，利于沼氣的及時收集，缺點是易與填埋作業(yè)發(fā)生沖突，集氣半徑相對小一些。經(jīng)對比上述兩種收集方式的優(yōu)缺點，本設(shè)計選擇豎向收集井方式。即主動導(dǎo)排豎向收集方式。6.3.2 填埋場氣體收集系統(tǒng)的設(shè)計與計算抽氣井井距可用下式來計算：X=2Rcos30

46、6;式中，X三角形布置井的間距；R一影響半徑。本設(shè)計為主動導(dǎo)排，根據(jù)規(guī)范井距為90100m,取90m,則X90R=51.96：52m2cos302cos307 .終場覆蓋7.1 填埋場的封場系統(tǒng)設(shè)計該垃圾填埋場設(shè)1t使用年限為15年，到期后將進(jìn)行封場。目的在于減少雨水的滲入，進(jìn)行填埋場生態(tài)恢復(fù)。最終覆蓋層由下至上有三部分組成：下層為粘土層（滲透系數(shù)w107cm/s）,壓實厚度為0.6m;中間層為自然土，壓實厚度為0.3m,其主要功能為防止植物根系穿透防滲層而導(dǎo)致滲水；最上層為營養(yǎng)土層，壓實厚度0.6m,以種植草皮或淺根植物。封場后頂面坡度為5%以利于降雨的自然排出。現(xiàn)代化填埋場的表面密封系統(tǒng)有

47、多層構(gòu)成，主要分為兩部分：第一部分是土地恢復(fù)層，即為表層；第二部分是密封工程系統(tǒng)，由保護(hù)層（可選）、排水層（包括底土層）、防滲層和排氣層組成。填埋的表面密封系統(tǒng)使用的防滲材料與襯層系統(tǒng)使用的防滲材料具有一致性，包括無機(jī)天然防滲材料（如黏土）、天然和有機(jī)復(fù)合防滲材料、和柔性膜（如HDPEM）等。封頂覆蓋層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層示意圖2中興房&回8H39木星"制金士房0、于1窄.在3性質(zhì)層主要功能常用材料*注士地恢復(fù)層強(qiáng)層鼠由于填堤場時場行的土地利用嫌硼，能生長植物并保旺植物根系不眠壞下面的保護(hù)層和排水層.具有抗侵儻等能力，可能需嬖地表排水音道等建筑可生長植物的土奧以及其他天熱上賽需要有地表*控制用封程挑樓工系2,保護(hù)膽防止上部植物樓