城市垃圾衛(wèi)生填埋場的設計.ppt

1、城市垃圾衛(wèi)生填埋場的設計,目 錄,各設計階段詳細情況,填埋場的具體設計,場址的選定及基礎資料的收集,場址的選定及基礎資料的收集,場址的選擇根據(jù)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范（CJJ17-2004）中規(guī)定進行選擇。 填埋場選址時主要應遵循以下兩條原則：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)濟合理性的原則。,一、填埋場場址的選擇,（1）場址設置應符合當?shù)爻青l(xiāng)建設總體規(guī)劃要求； （2）必須有充分的填埋容量和較長的使用期，填埋場容量必須達到設計量，使用期至少10年，特殊情況下不少于8年；,（一）場址選擇的原則,場址的選定及基礎資料的收集,（三）場址不應設在以下地方,（1） 距公共

2、場所或人畜供水點500米以內(nèi)的地區(qū)，地下水水位與坑底距離2米以內(nèi)者； （2） 活動的坍塌地帶、地震區(qū)、斷層區(qū)、地下落礦區(qū)、灰?guī)r坑及熔巖洞區(qū)； （3） 專用水源蓄水層與地下水補給區(qū)、洪流區(qū)、淤泥區(qū)、居民密集居住區(qū)；,（二）場址應設在以下地方,（1） 交通方便，運距較短； （2） 征地費用少，施工方便； （3） 在當?shù)叵募局鲗эL向下方，距人畜居棲點500米以上； （4） 遠離水源，一般設在地下水水流向的下游地區(qū)。,二、基礎資料的收集,（一）與設計有關的基礎資料,（1） 城市總體規(guī)劃：人口預測及人均垃圾產(chǎn)量，然氣化率等； （2） 統(tǒng)計年鑒（上一年）：現(xiàn)有人口數(shù)量等； （3） 縣志； （4） 地勘報告

3、； （5） 選定場址的1：1000地形圖； （6） 氣象資料：包括年均降雨量，多年平均逐月降雨量；氣溫（極 端最高、最低）；風速風向（常年主導風向、夏季主導風向）等； （7） 垃圾成分分析。,場址的選定及基礎資料的收集,（二）需要的附件,場址的選定及基礎資料的收集,（1） 關于垃圾處理場可行性研究報告的批復（初步設計階段）； （2） 關于環(huán)境影響報告書的批復（初步設計階段）； （3） 委托書（可研、初步設計階段）； （4） 關于資金承諾的函（可研、初步設計階段）； （5） 征地意見書（可研、初步設計階段）； （6） 供電承諾（可研、初步設計階段）； （7） 供水承諾（可研、初步設計階段）； （

4、8） 場址區(qū)位圖（可研、初步設計階段） 。,填埋場的具體設計,一、垃圾產(chǎn)量的預測,（一）人口增長的預測,首先確定填埋場的服務范圍，并進行人口數(shù)量的預測。 綜合預測松滋市近、中、遠期南漳縣城區(qū)人口規(guī)模為： 2008年：城區(qū)人口12.70萬人（統(tǒng)計年鑒或城市總體規(guī)劃）； 2010年：城區(qū)人口13.50萬人（城市總體規(guī)劃）； 2020年：城區(qū)人口20.00萬人（城市總體規(guī)劃）。 2006年到2010年，城區(qū)人口增長率為3.1%，到2010年至2020年，人口增長率為4.0%（主要為農(nóng)村人口向城區(qū)轉(zhuǎn)移導致的人口增長）。后在服務年限內(nèi)均以4.0%的增長率持續(xù)增長。,填埋場的具體設計,（二）垃圾產(chǎn)生量預測

5、,從上表可以看出，從2009到2020十二年間，垃圾的累積產(chǎn)量為69.60萬噸，平均日產(chǎn)垃圾量約為160T/d，根據(jù)松滋市垃圾成分和所選用壓實設備，垃圾填埋壓實密度按1.0 t/m3計，覆土量比例按20%計算，累計覆土總量13.92萬m3，總填埋量為83.52萬m3。,填埋場的具體設計,（二）垃圾產(chǎn)生量預測,填埋場的具體設計,二、填埋工藝流程的設計,（一）填埋工藝流程,填埋場的具體設計,二、填埋工藝流程的設計,（二）填埋單元的設計,填埋作業(yè)單元：每一個工作日作業(yè)完成時形成的填埋體基本單位。每天的垃圾填埋壓實后進行日覆蓋，覆蓋后形成一個填埋單元。 例如設計垃圾填埋場的日處理量為160t/d，則考

6、慮設計填埋單元為：長寬高=8.08.03.0m（考慮機械作業(yè)要求）。其中： 填埋垃圾量為：（8.0-0.3）（8.0-0.3）（3.0-0.3）=160m3 覆土量為：考慮覆土為0.3m 0.3（7.77.7+7.72.7+7.72.7）=30.261m3 覆土比例為：30.261/160=20%。 填埋單元的形成過程:推土機將運來的垃圾在規(guī)定的地域平面內(nèi)堆成0.5m厚的薄層，用壓實機壓實。然后再鋪垃圾，再壓實（用壓實機壓實前，可用推土機預壓實），直到堆到設計高度2.7m時，再覆蓋0.3m厚土壤壓實。,填埋場的具體設計,二、填埋工藝流程的設計,收集,計量,傾倒,壓實,覆土,消毒,填埋堆體總坡度

7、控制在1：3，每一填埋單元之間的坡度為1：1，壩前設置一3m寬平臺，場地頂部修整為中間高四周低，頂部坡度5%； 封場結(jié)構(gòu)從下到上依次為： 排氣層：300mm厚礫石； 膜下保護層：200mm厚壓實粘土； 防滲層：1mmLDPE膜； 排水層：5mm厚土工復合排水網(wǎng)（無紡 布+土工排水網(wǎng)墊+無紡布）； 覆蓋支持土層：450mm厚天然土壤； 營養(yǎng)植被層：150mm厚耕植土。,（三）具體作業(yè)方式,填埋場的具體設計,三、庫容的計算及處理量的確定,（一）庫 容 的 計 算,填埋場的具體設計,三、庫容的計算及處理規(guī)模的確定,（二）處理規(guī)模的確定,根據(jù)垃圾產(chǎn)量預測，在12年（2009年2020）年，含建設期）的

8、服務期間垃圾累計產(chǎn)量為83.51萬t，據(jù)此估算出近期平均日處理規(guī)模為160t/d。,填埋場的具體設計,四、填埋場的總圖布置,（一）庫區(qū)平面布置,采用一次規(guī)劃設計完成，分區(qū)分期實施設計方案。見圖。,（二）庫區(qū)豎向布置,（三）垃圾堆體高度設計,場地橫縱向坡度不得小于2%，滿足山體開挖面和坑塘填方區(qū)域平整后場底基面穩(wěn)定等。,滿足地基承載力要求，滿足垃圾邊坡的整體穩(wěn)定等要求。,填埋場的具體設計,四、填埋場主體工程的設計,（一）場地平整,根據(jù)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范（CJJ17-2004）中規(guī)定并根據(jù)場地實際地形進行場地平整，有以下幾個注意方面： （1）平整后場地的坡度不得小于2%，以利于滲瀝液的排

9、放。 （2）對場底和邊坡先進行清除根植土，再按設計標高及坡度重整場底及邊坡，具體清除植被厚度、開挖深度設計需根據(jù)地勘報告進行設計。 （3）場底及邊坡平整后要碾壓夯實，保證不會因填埋垃圾的沉陷而使場底變形，要求密實度場底不小于93%，邊坡不小于90。平整度應按每20m取一點進行檢測，平整度應在2cm以內(nèi)。 （4）土方量的計算使用鴻業(yè)土方計算軟件。,填埋場的具體設計,（二）垃圾壩的設計,垃圾壩壩體形式有碾壓式土石壩、漿砌塊石壩、混凝土壩三種： （1）碾壓式土石壩：體積較大，占用庫容較大，造價較低，需要大量粘土。壩體坡比一般在1：2附近；壩體考慮行車與否壩頂寬度有所不同，行車時一般為5m左右，不行車

10、可稍?。粔误w高度根據(jù)庫容需要設計，一般為幾至十幾米；壩腳設置漿砌塊石護坡，壩內(nèi)側(cè)設有防滲系統(tǒng)，外側(cè)種植草皮或采用干砌塊石護坡。壩頂設置錨固溝。 （2）漿砌塊石壩：體積較小，占用庫容較小，造價較高。 （3）混凝土壩：造價高昂。 垃圾壩設計需根據(jù)當?shù)氐刭|(zhì)情況及投資造價進行選擇，并經(jīng)過力學分析 其穩(wěn)定性。碾壓式土石壩為重力壩，持力層較淺，而后兩種壩體持力層深， 對地質(zhì)條件要求較高。,填埋場的具體設計,（三）防滲系統(tǒng)的設計,根據(jù)中華人民共和國國家標準生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術規(guī)范（CJJ113-2007）中的規(guī)定，防滲系統(tǒng)有水平防滲及垂直防滲兩種： （1）水平防滲：系指采用符合防滲標準的天然粘

11、土層或其它人工襯墊材料，將庫底包裹起來形成防滲層，以阻止?jié)B瀝液外滲。水平防滲的襯層系統(tǒng)通常從垃圾底部向下可依次包括排水層（包括滲瀝液收集系統(tǒng)）、保護層、防滲層和地下水導排層等。 A防滲層的功能是通過鋪設滲透性低的材料來防止?jié)B瀝液遷移到填埋區(qū)外部去，同時也可以防止外部的地下水進入填埋區(qū)內(nèi)部。防滲材料主要有天然粘土，HDPE土工膜和GCL膨潤土。 B保護層的功能是防止防滲層受到外界影響而被破壞，如石料或垃圾對其上表面的刺穿，應力集中造成膜破損，粘土等礦物質(zhì)受侵蝕等，主要采用袋裝土和土工布等。 C排水層的作用是及時將被阻隔的滲瀝液排出，減輕對防滲層的壓力，減少滲瀝液外滲的可能性，主要采用碎石及土工席

12、墊。,水平防滲結(jié)構(gòu)除防滲層上部保護層以外，襯層下部基礎必須平整、穩(wěn)固，從而確保水平防滲層結(jié)構(gòu)功能可靠。,填埋場的具體設計,（三）防滲系統(tǒng)的設計,場底防滲系統(tǒng),邊坡防滲系統(tǒng),填埋場的具體設計,（三）防滲系統(tǒng)的設計,（2）垂直防滲： 不是通過平行庫底的水平防滲層，而是通過垂直庫底方向，沿庫底周邊敷設于巖土中的防滲幕墻，且使幕墻與庫底以下的天然隔水層相連，使得庫底以下形成一個相對獨立封閉的水系，來阻止?jié)B瀝液外溢。 其適應條件要求填埋場庫底在地下承受壓水位之上，必須有一符合防滲標準的天然隔水層。 垂直防滲幕墻可以通過帷幕灌漿工藝來實現(xiàn)，通過灌注壓入漿液（水泥、粘土或其它化學漿液），使?jié){液填充巖石裂隙，

13、膠結(jié)稱符合標準要求的地下幕墻。,填埋場的具體設計,（四）滲瀝液收集導排系統(tǒng)的設計,滲瀝液產(chǎn)量的計算： （1）按多年平均降雨量計算填埋滲瀝液產(chǎn)生量 目前，國外多用數(shù)字模型建立填埋系統(tǒng)的水量平衡關系推求滲瀝液產(chǎn)生量，而國內(nèi)多采用經(jīng)驗公式計算，即忽略各次要因素，只考慮大氣降水，按多年平均降雨量的標準進行計算，其計算公式如下： Q=CAI/1000 Q滲瀝液產(chǎn)生量，m3/年； C填埋作業(yè)區(qū)的滲出系數(shù)； I降雨強度（一般按多年平均降雨量考慮），mm/年； A填埋作業(yè)區(qū)的匯水面積，m2；,填埋場的具體設計,（四）滲瀝液收集導排系統(tǒng)的設計,滲瀝液產(chǎn)量的計算： （2）按多年逐月降雨量并分階段計算填埋滲瀝液產(chǎn)生

14、量,本設計中采用清污分流工藝，在計算滲濾液產(chǎn)量計算中： 非填埋區(qū)：降水主要是通過臨時截洪溝攔截進行收集導排； 非作業(yè)區(qū)：(主要是指邊坡部分)由于進行中間覆蓋，雨水順地勢在最低點匯集，由雨水泵抽提進入臨時截洪溝排入水體，入滲系數(shù)取0； 非作業(yè)面：主要指場區(qū)內(nèi)便于車輛的作業(yè)區(qū)域，而由于車輛的運行，該部分區(qū)域為防止車輛被壓破，未能鋪膜，入滲系數(shù)取0.9； 作業(yè)面：主要指短期內(nèi)垃圾的填埋區(qū)域，入滲系數(shù)取0.9。,填埋場的具體設計,（四）滲瀝液收集導排系統(tǒng)的設計,根據(jù)中華人民共和國國家標準生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術規(guī)范（CJJ113-2007）中的規(guī)定，滲瀝液收集導排系統(tǒng)由三部分組成： （1）底

15、部導流層：即防滲系統(tǒng)中的排水層，一般采用300mm碎石或10mm土工席墊。 （2）滲瀝液收集盲溝：場底平整后開挖形成梯形斷面，鋪設HDPE穿孔管并填充碎石（粒徑一般采用16-32mm）。 （3）石籠：一般為直徑1200mm石籠由鋼絲網(wǎng)內(nèi)填充級配碎石（粒徑32-64mm）構(gòu)成，石籠中設HDPE穿孔管（DN160左右），石籠間距4050米，隨著填埋高度的增加，石籠逐漸升高，石籠有向上導氣及向下導排滲瀝液的功能。,填埋場的具體設計,（六）填埋氣體收集導排系統(tǒng)的設計,一般采用石籠收集導排氣體，若垃圾堆體高度大于20m，則需設置橫向石籠。填埋氣體現(xiàn)一般采用直接燃燒排放措施進行處理，填埋氣體產(chǎn)量的計算如下

16、： 填埋氣體產(chǎn)量為8001000m3/t有機物，取900m3/t有機物，填埋場逐年產(chǎn)氣量計算結(jié)果見表。,（五）地下水導排系統(tǒng)的設計,地下水導排系統(tǒng)一般有兩種方式： （1）地下水導流層：場地鋪設地下水導排層，一般采用碎石。此種方法有一明顯缺陷，滲瀝液若產(chǎn)生泄漏，地下水導流層會加速污染擴散。 （2）地下水導排盲溝：在防滲層下開挖地下水導排盲溝，埋設PE穿孔管并填充碎石。,填埋場的具體設計,（六）填埋氣體收集導排系統(tǒng)的設計,填埋場的具體設計,（七）截洪溝的設計,1. 設計依據(jù) 暴雨強度公式：,P：重現(xiàn)期，取20a； t：集水時間，t=t1+mt2； t1：地面集水時間，取10min。 t2：管道內(nèi)流

17、行時間； m：系數(shù)；管道為1，明渠為1.2； 2. 執(zhí)行主要標準及規(guī)范 （1）防洪標準（GB50201-94） （2）城市防洪工程設計規(guī)范（CJJ50-92）,q=,（升/秒公頃）,截洪溝分為臨時截洪溝及永久截洪溝： （1）臨時截洪溝：一般為梯形斷面。 （2）永久截洪溝：矩形或梯形斷面，需進行水力計算確定斷面。,填埋場的具體設計,（八）滲瀝液處理系統(tǒng)的設計,（1）調(diào)節(jié)池的設計,調(diào)節(jié)池的容量計算： 調(diào)節(jié)池的容量按相關規(guī)范進行計算：即首先根據(jù)多年逐月平均降雨量計算出每個月的滲瀝液產(chǎn)生量，去除當月滲瀝液處理量后最后計算出最大累計余量，該最大累計余量即為調(diào)節(jié)池最低調(diào)節(jié)容量。調(diào)節(jié)池池容計算見表。,填埋場

18、的具體設計,（八）滲瀝液處理系統(tǒng)的設計,（1）調(diào)節(jié)池的設計,調(diào)節(jié)池防滲形式及結(jié)構(gòu)形式： 調(diào)節(jié)池有混凝土調(diào)節(jié)池及利用天然地形鋪膜形成調(diào)節(jié)池，后者通常采用雙層防滲系統(tǒng)，如下所示：,調(diào)節(jié)池池底防滲結(jié)構(gòu)從下至上為： a) 處理后穩(wěn)定基層 b) 300mm花磚 c) 300mm厚回填粘土 d) 400g/m2長纖無紡土工布膜下保護層 e) 1.5mm厚光面HDPE土工膜防滲層 f) 300g/m2長纖無紡土工布膜上保護層 g) 2.0mm厚光面HDPE土工膜防滲層 h) 500g/m2長纖無紡土工布膜上保護層,調(diào)節(jié)池邊坡防滲結(jié)構(gòu)從下至上為： 處理后穩(wěn)定基層 300mm厚回填粘土 400g/m2長纖無紡土工布膜下保護層 1.5mm厚光面HDPE土工膜防滲層 300g/m2長纖無紡土工布膜上保護層