固废垃圾填埋场课程设计.docx

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1、固废垃圾填埋场课程设计 固废处理课程设计说明书 1010741217 杨菁全一、绪论 （一）服务人口数、生活垃圾产量及特点 上海市奉贤区2022年人口共计112.99万人，根据上海市奉贤区人口调查历年人口调查情况，以6%的人口增长率递增，到2030年有322.51万人左右，按人均垃圾产生量为0.89 kg/(人d)，且该值在15年内保持变化不大，则15年间奉贤区生活垃圾产量为1069.11万吨。 服务面积人口采用下式计算： 式中： A n第n年的服务人口数，人 A0初始服务人口是，人（本区初始服务人口数A0为112.99万人） P 机械增长率（根据上海奉贤市人口调查历年人口，本次设计中，增长率

2、为6%）n 第n年，年 历年人口计算结果如下： 预测人口算计结果如下： 其中2022年的数据明显高于其他年份的原因： 1上海应用技术学院新校区建成，来了很多师生。 2 外来人口占了总人口的48.7%，外来人口的增多导致总人口的增多。 预测人口增长率为6%，其原因： 1 外来人口显逐年递增的趋势，由于务工经商，工作调动，学习培训，随迁家属，婚姻婚嫁等原因来此居住的人越来越多。 2 南桥新城是上海市“十二五”期间重点推进建设的三大新城之一，规划人口为75万，预计南桥新城建成后将会有更多的入住奉贤。 3 随着高校的扩招，学校师生人口数将会增加。 4 十八届三中全会提出开放单独二胎的新政策实行后，会有

3、更多的新生儿，人口数量随之增加。 垃圾产生量采用下式计算： Wn= (An a)/1000 式中： Wn第n年的日产垃圾量，t/d a 第n年的垃圾人均日产率，kg/(dp) 历年垃圾数量计算结果如下： 预测垃圾数量计算结果如下： 城市生活垃圾的特点主要有： 1我国生活垃圾含水高，一般为55-65，一些南方城市在夏季高达70。 2我国生活垃圾中厨余和餐饮等有机废物比例大，为4555 3我国生活垃圾依然以混合收集为主，尽管近年来大力推行生活垃圾分类收集，但收效甚微。全国绝大部分城市处理的都是混合原生垃圾。 卫生填埋场技术 （二）卫生填埋场技术 卫生填埋是采取防渗、铺平、压实、覆盖等方式对生活垃圾

4、进行处理和对气体、渗滤液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法。生活垃圾卫生填埋场属于城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准规定的IV类、III级垃圾填埋场，它应该满足以下要求： 1. 防渗处理工程措施必须保证填埋场内垃圾堆体与外界的水环境隔离，其中防渗层的渗透系数必须小于10-7cm/s，以减少对地下水和土壤的污染。 2. 填埋场必须有效的控制填埋气体，防止甲烷气体爆炸。可以采取自然排气法排气，但填埋场区空气中的甲烷气体含量不得大于5%。对不能利用的甲烷气体应引出地面进行燃烧处理。 3. 填埋场渗滤液导排系统应能有效的收集填埋场内的渗滤液，经预处理后输送到指定的污水处理设施，经过处理并达到相应的排

5、放标准后排入水体。 4. 填埋作业应分层铺盖、填埋、压实，并尽可能做到当日覆盖。填埋作业过程中要采取措施防止蚊蝇的孳生。 二、工程概况 （一）项目地区概况 奉贤区位于上海市南部，东与浦东新区接壤，西与金山区和松江区比邻，南临杭州湾，北与闵行区相隔黄浦江。有13.7千米长的江岸线和31.6千米的海岸线，是一个风光秀丽的海滨城市。全区土地面积720.44平方公里，区属耕地面积25794.5公顷。奉贤区临江濒海，属于亚热带季风气候，常年主导风为东南风，气候温和，日照充足，四季分明，雨水充沛。空气质量在上海内陆部分为最好，空气降尘量是上海市中心的十分之一。区内地势平坦，属于长江三角洲冲积平原。常年降雨

6、量1162毫米，常年无霜期225天，常年平均气温15.7。 （二）设计编制依据 城市生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2022） 生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-1997） 生活垃圾填埋场环境监测技术标准（CJ/T3037） 恶臭污染物排放标准（GB14554-93） 工业企业厂界噪声标准（GB1234812349-90） 污水综合排放标准（GB8978-1996） 环境空气质量标准（GB3095-1996） 大气污染物综合排放标准（GB16297-1996） 地面水环境质量标准（GB3838-88） 地下水质量标准（GB/T14848-93） 土壤环境质量标准（GB15618-

7、1995） 危险废物鉴别标准（GB5085） 城市生活垃圾采样和物理分析方法（CJ/T3039-1995） （三）设计原始材料 设计服务年限及范围：设计服务年限为20222030年，为期15年；服务范围为上海市奉贤区行政范围。 三、填埋场选址 （一）填埋场选址的考虑因素 1填埋场场址的选择应符合国家及地方城乡建设总体规划要求，场址应处于一个相对稳定的区域，不会因自然或人为的因素而受到破坏。 2填埋场场址的选择应进行环境影响评价，并经环境保护行政主管部门批准。 3填埋场场址不应选在城市工农业发展规划区、农业保护区、自然保护区、风景名胜区、文物（考古）保护区、生活饮用水源保护区、供水远景规划区、矿

8、产资源储备区和其他需要特别保护的区域内。 4填埋场距飞机场、军事基地的距离应在3000m以上。 5填埋场场界应位于居民区800m以外，并保证在当地气象条件下对附近居民区大气环境不产生影响。 6填埋场场址必须位于百年一遇的洪水标高线以上，并在长远规划中的水库等人工蓄水设施淹没区和保护区之外。 7填埋场场址距地表水域的距离不应小于150m。 8填埋场场址的地质条件应符合下列要求： a. 能充分满足填埋场基础层的要求； b. 现场或其附近有充足的粘土资源以满足构筑防渗层的需要； c. 位于地下水饮用水水源地主要补给区范围之外，且下游无集中供水井； d. 地下水位应在不透水层3m以下，否则，必须提高防

9、渗设计标准并进行环境影响评价，取得主管部门同意； e. 天然地层岩性相对均匀、渗透率低； f. 地质构结构相对简单、稳定，没有断层；3.1.9 填埋场场址选择应避开下列区域：破坏性地震及活动构造区；海啸及涌浪影响区；湿地和低洼汇水处；地应力高度集中，地 面抬升或沉降速率快的地区；石灰熔洞发育带；废弃矿区或塌陷区；崩塌、岩堆、滑坡区；山洪、泥石流地区；活动沙丘区；尚未稳定的冲积扇及冲沟地区；高压缩性淤泥、泥炭及软土区以及其他可能危及填埋场安全的区域。 9填埋场场址必须有足够大的可使用面积以保证填埋场建成后具有10年或更长的使用期，在使用期内能充分接纳所产生的危险废物。 10填埋场场址应选在交通方

10、便、运输距离较短，建造和运行费用低，能保证填埋场正常运行的地区。 11本设计填埋场的选址经过从工程学、经济学、环境学、政策法规等方面的综合的缜密的考虑而选取的。 1) 从经济学上看，此填埋场满足一定的库容量，能容纳垃圾处理量；场址交通方便，运距合理；场址周围有相当数量的土石料，用于天然防渗层和覆盖层的粘土等。 2) 从工程学方面看，场地有适当的自然地形作为填埋空间其地形、地貌及土壤条件适当；天然地层渗透性系数达到107cm/s以下，并具有一定的厚度，其地质条件很好；场址蒸发量大于降水量，不位于台风经过的地区，其暴雨发生率也较低，位于大气混合扩散作用的下风向，即气象条件适当。 3) 从环境学上看

11、，场址远离专用水源补给区，地基基础位于最高丰水位标高至少1米以上，对地表水、地下水影响较小，同时场址位于居民区2000米以外，且位于居民区的下风向对居民区的影响也较小。 4) 从政策法规上看，此填埋场的建立符合城市发展规划，符合当地城市环境卫生事业发展规划要求。 （二）填埋场容积 填埋场共分分三期计算,覆土与垃圾比为1:5 计算公式如下： 垃圾填埋容量（m3/d）=6/5垃圾填埋量（t/d）/垃圾压实密度（t/m3） 压实密度取0.7t/m3 计算结果如下： 四、填埋场的地基与防渗 （一）填埋场的防渗系统 填埋场防渗系统，不仅要能防止渗滤液渗出污染地下水，还要防止地下水涌入填埋场。场底防渗系统

12、主要有水平防渗系统和垂直防渗系统两种类型。水平防渗系统是在填埋区底部及周围铺设低渗透性材料制作的衬层系统。垂直防渗系统将密封层建在填埋场的四周，主要利用填埋场基础下方存在的不透水层或弱透水层，将垂直密封层构筑在其 上，以达到将填埋气体和垃圾渗滤液控制在填埋场之内的目的，同时也有阻止周围地下水流入填埋场的功能。 防渗层的建设方法多种多样,采用何种工艺方法建设防渗层是设计中的重要内容，不管使用什么方法、什么材料，最终达到的目的是渗透系数Kf 小于规定标准，我国要求Kf 小于10-9m/s 。同时要考虑： 1)使用寿命。填埋场的使用寿命，封场后要求的防渗层的寿命，以及本身的可靠性。 2)与填埋场的相

13、容性。选用的材料不能被填埋物侵蚀，由于渗滤液的性质不稳定，所以选择的材料要适应渗滤液的各种性质，如抗酸、抗碱等。 3)场地条件及气候条件。 4)建设费用。防渗材料的选择既要达到防渗要求，又要考虑经济合理，厚的土工膜具有更好的防渗性能，但必将提高建设费用。 （二）防渗材料 防身材料多种多样，目前常用的主要有两类：黏土与人工合成材料。黏土除天然黏土外，还有改良土（如改良膨润土等）；人工合成材料种类很多，如高密度聚氯乙烯（HDPE ）、低密度聚氯乙烯（LDPE ）、聚氯乙烯(PVC)膜等,但近二十年来，国内外填埋场最常用的是高密度聚氯乙烯（HDPE ）膜。实际上，大部分填埋场所选用的防渗层材料均是黏

14、土和HDPE 膜。 1、黏土 粘土是土衬层中最重要的部分，其具有低渗透特性。填埋场黏土衬层分为两类：自然黏土衬层与人工压实粘土衬层。自然黏土衬层是具有低渗透率、富含粘土的自然形成 物，其渗透率应小于或等于 cm 1011017 6-?。一般来说，天然粘土层和岩石层 是否均一以及是否具有较低的渗透率，是很难检测验证的，仅仅使用自然黏土衬层作为填埋场防渗层是不可靠的。 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，也是最理想的防渗材料，它能有效阻止渗滤液的渗漏。美国环保署于1982年停止单独使用黏土作为有害废弃物处理场的防渗材料，并规定所有填埋场必须有一层防渗衬垫，在填埋场封

15、场后，也必须采用防渗层进行封场以减少渗滤液的产生。 HDPE膜具有优良的机械强度、耐热性、耐化学腐蚀性、抗环境应力开裂和良好的弹性，随着厚度增加（一般范围在0.75-2.5mm），其断裂点强度、屈服点强度、抗撕裂强度、抗穿刺强度逐渐增加。垃圾填埋场一般采用1.5-2.5mm厚的HDPE膜作衬垫层。 （三）防渗系统构造 防渗层组成主要有以下6种类型 1、单层HDPE膜防渗层 2、压实粘土防渗层 3、双层HDPE膜（中间含HDPE网格）与压实粘土构成的复合防渗层 4、双层HDPE膜与压实粘土构成的复合防渗层 5、HDPE膜与压实粘土构成的复合防渗层 6、双层HDPE膜（中间含HDPE网格）防渗层 单层HDPE膜防渗层结构简单、施工容易、投资较省，但是其防渗安全性差，一旦HDPE 膜某处受损，下面的自然土层渗透系数大，垃圾渗滤液很容易通过HDPE膜的破损处渗出，使整个防渗层失去防渗作用，这种防渗层目前也很少采用。 复合防渗层结构复杂，施工也较难，投资相对较高，但其防渗安全性很高。因为即使单层HDPE膜发生破损，但很快渗滤液会遇到另一层HDPE膜或者压实粘土层，阻止渗滤液继续渗漏，整个防渗层仍能有效发挥防渗作用。 复合衬里（库区底部）系统示意图