生活垃圾填埋场工程设计方案.doc

《生活垃圾填埋场工程设计方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生活垃圾填埋场工程设计方案.doc（44页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、生活垃圾填埋场工程设计方案1.1填埋场工艺设计1.1.1设计的原则与要求（1）减少裸露填埋作业面。根据废物的填埋量和容积，确定每天的填埋区域和作业层面，尽可能减少废物的裸露范围，不仅可直接有效减少污染环境的可能性，而且可减少因雨水而产生渗滤液的量，减低作业成本。（2）分层压实。确定合理的填埋高度或深度，选择合理的层厚进行机械压实，提高填埋危险废物的压实密度，从而提高填埋有效容积的利用率，增加安全填埋场的使用年限。（3）控制污染源头。对安全填埋场的防渗结构、渗滤液收集与处理、填埋气导排等方面采取积极的预防措施和监控、维护手段，防止二次污染。（4）提前规划填埋工艺。结合安全填埋场的终场利用规划，采

2、用合理的填埋工艺，缩短填埋稳定期，使安全填埋场的复原利用得到有效地保证。1.1.2填埋场工艺流程设计垃圾填埋场的工艺总体上服从“三化”（既减量化、无害化、资源化）的要求。本设计垃圾由陆地进入填埋场，经地衡量称量计量，再按规定的速度、线路运至填埋作业单元，进行卸料、推平、压实并覆盖，最终完成填埋作业。其中推铺由堆土机操作，压实由垃圾压实机完成。每天填埋作业操作结束后及时进行终场覆盖，以利于填埋场地的生态恢复和终场利用。本设计采用平原型的填埋场。具体的工艺流程如图1.1所示：沼气导排（后期回收发电）终场生态恢复铺平卸料计量 转运灭虫覆土压实生活垃圾污水处理站 汽车阴水明沟（截洪沟） 渗滤液 冲洗水

3、 雨水盲沟、碎石导流层收集排水沟收集 汽车装卸机备料场沉淀池 粘土 排入地表水体 图1.1 生活垃圾卫生填埋典型工艺流程1.2填埋场的选址1.1.1选址的考虑因素场址的选择是卫生填埋场全面设计规划的第一步。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。填埋场选址的基本原则是遵循城市总体发展规划，经济效益和环境效益相结合，使得填埋场规模与城市经济发展水平统一、协调。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

4、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。经济原则是指填埋场从建设到使用过程中，单位填埋单元花费最少，单位垃圾的处理费用最低，填埋场使用后资源化价值最高。从经济效益来考虑，填埋场选址必须考虑以下几个方面。（1）填埋场的建设费用填埋场的建设费用包括场地地形、容量、筑路及防止环境污染对场地所做的处理等费用，他是一次性的投资费用。最好选择天然环境地质条件好的场地以节约大部分投资。需要勘查的环境地质条件的主要内容和条件如下。 区域地壳稳定性和地表稳定性。 场内地下水的填埋深度、流向及水力坡降，当填埋场位于山区沟谷内时，特别要查明低矮分

5、水岭位置及高程，以便论证垃圾填埋场的高度及分水岭的距离。 场地地层岩性结构和相对隔水层厚度及空间分布情况，横层地下水的填埋，含水层间的水力联系，构成主要渗漏通道的断层或裂层的分布、含水介质的渗透性能，以便论证场内垃圾渗透液向邻谷水源渗漏污染的可能。渗透性能强的砂砾石层、石灰层地区不能作填埋场。 场内是否存在黏土不透水层的天然衬里及其厚度，以确定其利用价值。 场区的土体承载力，场内土体承载力的大小决定垃圾堆放的极限高度。 垃圾填埋范围内，周边的地形坡度及其组成物质，以便确定衬里方案时边坡及修正工作等。 为拦截地表径流，减少污水处理量，需在填埋场周围设置截洪沟渠，要查明截洪沟渠和进场公路通过地段的

6、边坡稳定及截洪沟的防渗措施。 查明垃圾拦挡坝基土层的物理力学性质，为确定坝基处理方案和施工方法提供重要依据。 当拦挡坝基土层需要垂直防渗处理时，必须查明坝基在一定深度内岩体的渗透性能，同时查明坝顶以上两岸的地下水填埋及流向，以判断场内污水的绕坝渗漏问题。（2）征用费用及土地的资源化 一般在填埋场选址时，土地的征用费用尽量小，尽可能多利用荒山、荒地。填埋场的覆土一般为填埋库区容积的10%20%，如此大的覆土量占用耕地或从远距离运输都不是经济的，因此，所选土地应为有较好利用前景和垃圾填埋后可覆土造地。当地应无大的居民聚居点，当地经济作物少，无工业企业。（3）运输费用据统计，垃圾填埋处理费用中的60

7、%90%用于垃圾清运。所以尽量缩短清运距离，对降低垃圾处理费用的作用十分明显。但也不宜太近，以免对城市环境造成影响。选择适当的距离是既兼顾环境又经济可行的做法。一般建在居市区15km25km。1.1.2选址的程序 填埋场选址应按下列顺序进行：（1）对场地进行初步评估确定自然条件及人口统计学的条件。在拖运距离、地理学、地质学、地表和地下条件的基础上建立合适的研究区域。确定基本的候选场地。在拖运距离、场地开发费用、设备及人员每星期操作时数的基础上评估财政可行性。在位置、土地使用、拖运距离和路线、地形学、水文地质学、土壤特点以及地区方面进行场地调查。排除不中意的场地。（2）审查候选场地调查四至五个候

8、选场地并找出每个场地特有的问题。评估场地并按优劣顺序排列。取得公众的支持与参与。（3）确定场地在仔细审查费用之后，为每个场地准备一份预设计方案。确定并评价填埋作业完毕后场地的用途。仔细进行经济学评价（场地基本投资费用、场地运营费用以及拖运费用）。选择场地并列出候补场地。取得场地。1.1.3地址的选定与所需的容积的计算YZ市区人口约70万人，垃圾填埋场服务年限为10年，根据统计分析和YZ市的实际情况，覆土与垃圾压实之比取1:3，填埋高度定为9m，地上3m，地下6m，取垃圾产生率W为1.1kg/(d人)，该地区主导风向为冬季多东北或西北风；夏季多东南风。因此生活和管理设施宜集中布置并处于冬夏季主导

9、风向的下风向，即垃圾填埋场的西南角，以减少对人们的影响。本设计采用平原型填埋。每年所需的场地体积为：式中：W垃圾产生率，kg(d人) ，取1.1 kg(d人)；P城市人口；D压实后垃圾的密度，kgm3；r覆土与垃圾之比，取1/3。每年所需的场地面积为：第一年填埋的废物体积为：V1 = 365 (1+r) =365 =6.25105m3设城市生活垃圾的年增长速率为5%，则：第二年的废物体积为：V2 =(1+ 5%)V1 =1.05 6.25105=6.56105m3第三年的废物体积为：V3 =(1+ 5%)V2 =1.05 6.56105=6.89105m3第四年的废物体积为：V4 =(1+ 5

10、%)V3 =1.05 6.89105=7.23105m3第五年的废物体积为：V5 =(1+ 5%)V4 =1.05 7.23105=7.59105m3第六年的废物体积为：V6 =(1+ 5%)V5 =1.05 7.59105=7.97105m3第七年的废物体积为：V7 =(1+ 5%)V6 =1.05 7.97105=8.37105m3第八年的废物体积为：V8 =(1+ 5%)V7 =1.05 8.37105=8.79105m3第九年的废物体积为：V9 =(1+ 5%)V8 =1.05 8.79105=9.23105m3第十年的废物体积为：V10 =(1+ 5%)V9 =1.05 9.2310

11、5=9.69105m3填埋的总废物体积为：V =V1 + V2 +V3 +V4 +V5 +V6 +V7 +V8 +V9 +V10 =(6.25+6.56 +6.89 +7.23 +7.59 +7.97+8.37+8.79+9.23+9.69)105 =7.857106m3V =80% V总填埋库容占体积的70%-90%，取80%，则V总 =7.857106m3填埋场预计填埋深度8-10m，取9m，则填埋用地面积为：=8.73105m21.3填埋场的地基与防渗1.3.1填埋区基底工程城市生活垃圾卫生填埋技规范规定，场底地基是具有承载能力的自然土层或经过碾压、夯实的平稳层，且不应因填埋垃圾的沉陷而

12、使场底变形、断裂，场底基础表面经碾压后，方可在其上贴铺人工衬里。场底应有纵、横向坡度。纵横坡度宜在2%以上，以利于渗滤液的导流。实际设计建设中，长宽一般为300400m或更大，如按2%坡度进行设计，则场区两端高差在68m或更多。受地下水埋深土方平衡及整体设计的影响，场区两端高差过大会造成较大的困难。根据扬州填埋场（赵庄）建设经验，垃圾卫生填埋场场底纵向主要坡度为1%1.3%时可以保证渗滤液排顺畅。为确保填埋场安全，考虑到填埋场土体条件较差，需要对其整形，坑底及周围进行平整，取土同时作为坑四壁局部填土、每日覆盖用土和最终覆盖用土。填埋区底部按设计高程完成基底工程以后，底部要求平整，以利于防渗膜的

13、铺设。1.3.2填埋场的防渗系统1.3.1.1防渗系统的概述填埋场防渗系统，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

14、国要求Kf小于10-9m/s。同时还要考虑：（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。1.3.1.2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

15、）、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。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198

16、2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0.75-1.5mm），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1.5-1.5mm厚的HDPE膜作衬垫层。关于HDPE膜与压实黏土特点和性能的对比如表1.2所示。表1.2 HDPE膜与压实黏土的特点和性能材料类型渗透系数K（m/s）对库容的影响抗穿刺能力应用范围HDPE膜1（10-13-10-14）较小较差整个

17、基底层防渗压实黏土1（10-6-10-7）较大较好场底防渗1.3.1.3防渗系统的构造 单层防渗层是指单独使用压实粘土、膨润土或HDPE膜等铺设而成的防渗层，其造价低，施工快，但安全系数低，只有地下水污染风险极低的情况下（如地下水位低、土质防渗性好）才推荐使用。 复合防渗层是多层结构的防渗系统，各层次具有一定的功能，提高了防渗系统的安全性。由于各国国情不同，目前复合防渗层的结构还没有统一的标准，即使同一国家不同地区的填埋场由于垃圾性质、场地地形地质的不同，防渗透层结构也不尽相同，但总的说来一个完整的复合防渗系统应包含以下几个层次：（1）渗滤液排水层该层上部直接与垃圾接触，起着收集和排出渗滤液的

18、作用。该层常规做法是400mm厚粗砂层，粗砂层内按一定间距设置排水盲沟，盲沟内设穿孔管，汇集垃圾填埋体中流出的渗滤液并排出填埋坑外。（2）保护层保护层是用来保护防渗层的安全的，如在HDPE膜上下覆盖无纺土工布可防止膜被尖锐的东西刺穿和减轻地基变形对膜的拉力；土工膜上部铺设的500mm厚粘土层，也是保护层，目的是使土工膜在数十米高的垃圾堆体的压力下受力均匀。（3）防渗层该层主要由防渗材料构成，从国内外工程实例来看，该层的结构千差万别，有两层土工膜中间夹一层膨润土的，也有一层土工膜上铺一层膨润土的，还有土工膜与压实粘土组成复合衬垫的以及重复使用单层土工膜防渗层组成双层复合衬垫的。总的来讲，该层至少

19、应设一层土工膜，防渗层层数越多，安全性能越强，但造价也相应提高。考虑到填埋场的土质以粉沙土为主，层与层之间渗透能力较好，因此选择在沙坑内满铺双层复合防渗层已保证垃圾产生的渗滤液不会对地下水造成二次污染。库区（包括盲沟、泵站、预处理池）水平和垂直方向均采用人工防渗技术，防渗材料为HDPE黑膜，膜厚1.5毫米。（4）地下水排水层 如果设计地区地下水水位较高，为了防止防渗层受到地下水浮力和渗透的影响，应设地下水排水层，具体结构类似于渗滤液排水层，一般在防渗层下铺设400mm厚粗砂层，并设排水盲沟，以将地下水单独排出场外。 （5）地基 地基在整理时必须夯实、平整、碾压，筑成符合要求的坡度。地基的处理必

20、须符合整个填埋场渗滤液收集系统的要求。设计上还应验算地基承载力和不均匀沉降。 （6）边坡上的防渗层 与填埋场坑底防渗层的结构不同，边坡上防渗层不必设渗滤液排水层和地下水排水层，只是在土工膜上下各加无纺上工织物，上层无纺土工织物上设一层废弃的汽车轮胎，以防机械碾压边坡垃圾时，破坏防渗层，表面再铺设500mm厚粘土保护层。 （7）锚固沟 为了固定土工膜和无纺土工布，在填埋坑周边须开挖锚固沟，边渗层在填埋坑底部和边坡铺设完后，将边坡埋入锚固沟，用原土填平、整实。1.3.1.4人工防渗系统应符合的要求人工防渗系统应符合的要求：（1）人工合成衬里的防渗系统应采用复合衬里防渗系统，位于地下水贫乏地区的防渗

21、系统也可采用单层衬里防渗系统，在特殊地质和环境要求非常高的地区，库区底部应采用双层衬里防渗系统。（2）复合衬里系统组成（从下至上）： 库区底部基础、地下水导流层、膜下防渗保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层、土工织物层、垃圾层，见图1.1。垃圾层土工织物层渗滤液导流层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下防渗保护层（粘土厚度100cm、渗透系数不大于1.010-7cm/s）地下水导流层（30cm）基础图 1.1 复合衬里（库区底部）系统示意图库区边坡：基础、地下水导流层、膜下防渗保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流与缓冲层、垃圾层，见图1.2。垃圾层渗滤液导流与缓冲层膜

22、上保护层HDPE土工膜膜下防渗保护层（粘土厚度75cm、渗透系数不大于1.010-7cm/s）地下水导流层（30cm）基础图1.2 复合衬里（库区边坡）系统示意图（3）单层衬里系统组成（从下至上）库区底部基础、地下水导流层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层、土工织物层、垃圾层，见图1.3。垃圾层土工织物层渗滤液导流层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层（粘土厚度100cm、渗透系数不大于1.010-5cm/s）地下水导流层（30cm）基础图 1.3 单层衬里（库区底部）系统示意图库区边坡：基础、地下水导流层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流与缓冲

23、层、垃圾层，见图1.4。垃圾层渗滤液导流与缓冲层膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层（粘土厚度75cm、渗透系数不大于1.010-5cm/s）地下水导流层（30cm）基础图 1.4 单层衬里（库区边坡）系统示意图（4）双层衬里库区底部系统组成（从下至上）基础、地下水导流层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流（检测）层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层、土工布织物层、垃圾层，见图1.5。垃圾层土工织物层渗滤液导流层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层渗滤液导流（检测）层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层（粘土厚度100cm、渗透系数不大于1

24、.010-5cm/s）地下水导流层（30cm）基础图 1.5 双层衬里（库区底部）系统示意图（5）特殊情况下可采用钠基膨润土垫替代膜下防渗保护层。（6）填埋场防渗系统基础与天然地下水水位的间距不得小于2m。1.3.5场地防渗系统法案的选定在本设计中根据所给的原始资料可以知道：土壤渗透系数为9.010-4m/s，故k=9.010-4 m/s 10-5 m/s属于渗漏性场地。场区地下水位较低，离地面仅0.8m，此填埋场没有独立的水文地质单元，也无不透水层或弱透水层，因此也属于渗透性场地，故不宜采用垂直防渗系统，而采用水平防渗系统。由于度量粘土衬层渗透性的主要指标是渗透系数，根据城市生活垃圾卫生填埋

25、技术规范可知道，天然粘土类衬里的渗透系数不应大于10-7cm/s并且要2米厚的粘土。因原始资料中并未给出当地土层中天然粘土的渗透系数，对比以上所介绍的三种防渗材料性能并考虑施工中常用的材料，故排除了用天然材料作衬垫层的方案，而选择了人工合成防渗膜。在人工合成防渗膜中选用了性能较优，国内外使用经验较多的高密度聚乙烯（HDPE）防渗膜。根据原始资料可知该填埋场土壤渗透系数为910-4m/s大于10-5cm/s，地下水稳定水位平均埋深0.8m，即地下水位较高，场区地质条件不好，因此选择了双层衬层防渗系统。垃圾层土工织物层渗滤液导流层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层渗滤液导流（检测）层（

26、30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层（粘土厚度100cm、渗透系数不大于1.010-5cm/s）地下水导流层（30cm）基础图1.6 双层衬里（库区底部）系统示意图1.4 渗滤液的产生及收集处理1.4.1垃圾渗滤液概念和来源1.4.1.1 垃圾渗滤液概念 垃圾渗滤液是指超过垃圾所覆盖土层饱和蓄水量和表面蒸发潜力的雨水进入填埋场地后，沥经垃圾层和所覆盖土层而产生的污水。渗滤液还包括垃圾自身所含的水分、垃圾分解所产生的水及浸入的地下水。垃圾渗滤液是一种危害较大的高浓度有机废水，渗滤液中含有大量的有机物、大量的病菌、病毒、寄生虫等以及一些有毒有害的物质。不仅水质成分复杂，而且其水量及污染物的

27、浓度随垃圾组成、填埋方式、以及不同的季节和气候而有明显的变化，是一种处理难度较大的废水。因此，国内外一直非常重视对垃圾渗滤液进行有效的控制和处理。但由于受到资金的限制以及渗滤液水质和水量的剧烈变化，目前我国真正对垃圾渗滤液进行达标处理的填埋场并不多。如何充分利用现有的条件，在尽可能减少渗滤液产生量的前提下，对收集后的渗滤液妥善处理，就成为我国垃圾处理的当务之急。1.4.1.2 垃圾渗滤液来源城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。填埋场水的平衡示意图如图1.7所示。由图可知，垃圾填埋场渗滤液主要来源有：（1）降水的渗入，降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来

28、源；（2）外部地表水的渗入，这包括地表径流和地表灌溉； （3）地下水的渗入，这与渗滤液数量和性质与地下水同垃圾接触量、时间及流动方向等有关；当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场内；（4）垃圾本身含有的水分，这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量；（5）覆盖材料中的水分，与覆盖材料的类型、来源以及季节有关；（6）垃圾在降解过程中产生的水分，与垃圾组成、pH值、温度和菌种等有关，垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分。 流入 流出填埋场 降雨 蒸发 地表径流 地表径流 地下涌出水 地下渗出 废物含水 浸出液图1.7 填埋场水的平衡示

29、意图1.4.2垃圾渗滤液的水质特征垃圾渗滤液主要来源于降水和垃圾本身的内含水和分解产生的水。垃圾渗滤液的主要污染成分有：有机物、氨氮和重金属等。其种类和浓度与垃圾类型、组分、填埋方式、填埋时间、填埋地点的水文地质条件、不同的季节和气候等密切相关，其水质主要呈现以下特征：（1）CODCr和BOD5浓度高在新的垃圾填埋场，大量挥发性酸的存在可能会产生高的CODCr和BOD5。（2）BOD5与CODCr比值变化大BOD5/CODCr值的高低与渗滤液处理工艺方法的选择密切相关。渗滤液BOD5/CODCr值与垃圾填埋场的使用年限有关，对“年老”填埋场而言，其渗滤液多具有良好的生化处理可行性，可采用生物方

30、法加以处理。而对于“年老”填埋场的渗滤液的处理而言，必须考虑其可生化性随时间的变化。（3）金属含量高垃圾渗滤液中含有10多种金属（重金属）离子，由于物理、化学、生物等的作用，垃圾中的高价不溶性金属被转化为低价的可溶性金属离子而溶于渗滤液中，在处理过程中必须考虑对它们的去除；（4）营养元素比例失调，氨氮的含量高随着填埋场使用年限的增加，当进入产甲烷阶段后，渗滤液中的NH4+浓度不断上升。另外，渗滤液中还存在溶解性磷酸盐的不足、碱度较高、无机盐含量高的问题。1.4.3渗滤液收集系统1.4.3.1渗滤液收集系统的设计 填埋库区防渗系统应铺设渗滤液收集系统和疏通设施。 渗滤液收集系统及处理系统包括：导

31、流层、盲沟、收集支管、收集干管、调节池、泵房和污水处理设施等。管路设计一般要求为：能将填埋场内的渗滤液有效排出；足够牢固以能承受由于垃圾的荷载及系统工作的压实设备带来的物理损坏；能够适应预期的填埋场底部的下沉；能够在填埋场的腐蚀性环境下抵制化学侵蚀；能够承受填埋场底产生的高温（1550）。 所有管路使用高密度聚乙烯管材。对于支管，可使用高密度聚乙烯花管，周围堆卵石并包裹土工布保护以防堵塞。 在防渗层上铺设渗滤液导流层，导流层选用1632mm直径的卵石。库区底部渗滤液收集和导流采用碎石排水层和HDPE导盲管盲沟，渗滤液收集管沟由HDPE 花管和卵石沟组成，为梯形结构，收集干管和支管呈树枝状分布。

32、在场底最低处设一渗滤液提升井，通过干管沟和支管进行收集的渗滤液在此处被提升至渗滤液调节池。收集渗滤液的支管可以使用卵石堆置形成，卵石尽可能均匀，尤其泥土含量不能过高(最高不应超过5%)，以便有足够的空隙用来导排渗滤液。卵石材质要求碳酸钙含量低于10%。卵石周围应用土工布包裹以防堵塞。渗滤液主管道之上不应有建筑物，特别应避免修在道路下面。因为渗滤液主管道在不被渗滤液充满时会积聚沼气，这样车辆在其上行走时将形成危险隐患。1.4.3.2 渗滤液的处理方法 渗滤液的组成成分是随时间而发生变化的，对于填埋时间少于5年的渗滤液，其中的有机物浓度高，pH值较低，低分子脂肪酸多，BOD5及COD浓度较高，BO

33、D5/CODCr值在0.50.6，同时各类重金属离子的浓度也相对较高，采用生化处理方法是有效的；而随着垃圾填埋年数的增加，有机物浓度降低，pH接近中性(一般属缓冲液)，腐殖质类物质增加，BOD5及COD浓度较低，BOD5/CODCr值下降，而NH3-N的浓度较高，重金属离子浓度相对较低，成份比初期要复杂的多，可生化性降低，生化处理难以达到较好的效果。在实际中，因填埋时间的存在先后的差别，使得“年轻”和“年老”的渗滤液并存。因此，为了满足渗滤液处理效果在垃圾填埋场的使用期间和封场后一直能够满足环境的要求，采用常规的生物处理技术难以达标排放，而单独采用物理化学方法则费用较高。因此，采用实用可行的预

34、处理技术，将垃圾渗滤液中的大量悬浮杂质、难降解大分子有机物、有毒有害的重金属离子、高浓度氨氮等不利于生物处理的物质去除或转化为可生物降解的物质，提高BOD5/CODCr值和降低氨氮浓度，再采用生物处理，必要时再采用物化方法进行深度处理，最终将其排入城市污水处理管道，进入污水处理厂。 国外渗滤液的处理一般有回喷填埋场、输送至城市污水处理厂统一处理和预处理等。（1）渗滤液回喷渗滤液回喷是人类最早采用的污水处理法，即将渗滤液收集起来，通过喷灌使之回流到填埋场，利用土地吸附，土壤生物降解及垃圾填埋层的厌氧滤床作用使渗滤液降解，循环填埋场的渗滤液由于增加垃圾湿度，从而提高了生物活性，加速了甲烷生产和废物

35、分解，其次由于喷灌中的蒸发作用，使渗滤液体积减小，有利于废水处理系统的运转，具有投资省、效果好，无需专门处理设施投资等特点，且可使垃圾保持湿润，加速填埋场的稳定，同时也会导致土层和垃圾层中NH3-N浓度不断升高，主要用于降雨量较少的干旱地区（年降雨量小于700mm）。（2）输送至城市污水处理厂统一处理渗滤液经过适当预处理运输至城市污水处理厂是目前比较好的选择方式之一，由于渗滤液水质水量变化大，且污染物浓度高，现场处理并达标排放处理工艺较复杂，投资和运行成本较高，因此，要求从填埋场管理和填埋工艺等方面尽可能减少污水产生量，并优先考虑渗滤液处理与城市污水处理相结合。目前，在填埋场已建成的渗滤液处理

36、系统中以生物法处理为主，但运行状况良好的少之又少。由于本设计采用改良型厌氧卫生填埋方式，管理严格，渗滤液具有水量相对较少、有机物浓度高、氨氮浓度高、处理难度相对较大的特点。本设计中的渗滤液经预处理后排入城市污水处理厂，经济且可靠。（3）预处理 垃圾渗滤液的预处理方法主要包括生物法、物理化学法等。由于处理费用相对较低，生物法在垃圾渗滤液的处理领域应用较广。生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上流式厌氧污泥床UASB、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘等等。一般来说，生物法处理设备和运行管理简单，

37、但受水质和水量变化的影响较大，尤其当氨氮浓度较高、重金属离子浓度较高时，生物法将受到抑制，对难降解的有机物则无能为力。 物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、化学氧化、化学还原、离子交换、膜处理、催化氧化及湿式氧化法、辐照法、超声波法等多种方法。与生物处理相比，物化处理受水质水量变化的影响较小，出水水质比较稳定，尤其是对BOD5/CODCr比值较低(0.070.20)，难以生物处理的垃圾渗滤液，有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高，不适于大水量垃圾渗滤液的处理。1.4.3.3 渗滤液处理方法的选择垃圾渗滤液具有成分复杂，水质水量变化巨大，有机物和氨氮浓度高，微生物营养元素比例失调等特点，因

38、此在选择垃圾渗滤液生物处理工艺时，必须详细测定垃圾渗滤液的各种成分，分析其特点，以便采取相应的对策。还应通过小试和中试，取得可靠优化的工艺参数，以获得理想的处理效果。物化预处理去除高质量浓度氨氮操作复杂、费用高；直接生化时高质量浓度的氨氮可能会抑制微生物的活性；高质量浓度的有机物会抑制硝化反应的进行。目前对COD浓度在50000mg/L以上的高浓度渗滤液采用厌氧方法进行处理，对COD浓度在5000mg/L以下的垃圾渗滤液采用好氧生物处理法。对于COD在500050000mg/L之间的垃圾渗滤液，好氧或厌氧方法均可，选择工艺时主要考虑其它因素。 渗滤液的处理可采用多种方法的综合，使得处理后的渗滤

39、液排放达到生活垃圾填埋污染控制标准(GBl6889-l997)中的二级标准，即COD300mgL、BOD5150mgL、NH3-N15mgL、SS200mgL。废水的可生化性不高的问题可通过调整营养比例、增加碳源等方法解决。对于水中重金属含量有超标现象，可采用前期预处理和后续处理减低其毒性对微生物的影响。前期处理可采用吹脱塔处理氨氮，提高后续处理效果，后续处理可采用混凝沉淀法去除悬浮物、不溶性COD和重金属，作为整个工艺的保障。 根据本市城市生活垃圾成分特点和经对现有垃圾填埋场渗滤液水质实测资料，见下表表1.3 现有填埋场渗滤液水质实测数据实验项目数据与结果色度(倍)浅黑色，40臭205级很强

40、有强烈的恶臭或异味煮沸稍冷3级明显已能明显察觉悬浮性固体(mg/L)615.00COD(mg/L)2389BOD(mg/L)831.8BOD5/COD0.35pH7.73氨氮(mg/L)654.6重金属离子(mg/L)镉（Cd）锌（Zn）铜（Cu）铅（Pb）0.036.310.050.39因此，可预测初期渗滤液COD浓度2040g/L，BOD5 820 g/L，NH3-N 4001000 mg/L。经技术经济和环境指标比较，确定采取以下处理工艺。调节池吹脱 后期达到进城市填埋场污泥厌氧 二级污水处理厂 指标后直接排入AO系统填埋场污泥混凝城市污水处理厂图 1.8 渗滤液处理工艺流程其中主体工艺

41、采用厌氧生物处理UASB反应器（上向流式厌氧污泥床）和AO工艺处理系统，在实际处理中采用UASB反应器的较多，技术比较成熟，运行处理效果也比较好，整个反应器由反应区、沉降区和气室等组成。渗滤液由反应器底部通入上清液从沉淀去上部排走。反应器有机负荷和去除率高，无需搅拌，不需要污泥回流设备，耐负荷冲击，对温度、pH值等环境因素的变化具有一定的适应性。由于厌氧处理后的渗滤液很难达到排放标准，而进入AO工艺（前置反硝化）后，缺氧反硝化和好氧硝化作用下，BOD浓度和NH3-N浓度急剧下降，而且AO工艺系统稳定，抗冲击能力较强。最终污水经纯玻璃钢管的输送管道进入城市污水处理厂。1.4.4渗滤液产生量的计算

42、根据本填埋场的实际情况和已知条件，决定采用浸出系数法来计算本填埋场的渗滤液产出量。浸出系数法公式：Q=(C1A1 + C2A2）I10-3 式中：Q表示渗滤液年产生量，m3/d；A1填埋场作业区面积，m2；A2填埋场覆盖区面积，m2；C1填埋场作业区渗出系数，取0.4；C2填埋场覆盖区渗出系数，其值为0.2-0.4；I表示最大年或月降雨量的日换算值，mm。关于日降水量，已知条件为年平均降雨量1030mm。梅雨期日均降水量为10.04mm。浸出水量按填埋场最终覆土时情况计算：C1=0，A1 =0，C2取标准值为0.3。填埋场的服务年限为10年，填埋库区面积为A2=8.73105m2渗滤液平均日产

43、量：Q =(C1A1 + C2A2）I10-3= 0.38.731051030/36510-3=739.06m3/d渗滤液最大日产量：Qmax =(C1A1 + C2A2）I10-3= 0.38.7310510.0410-3=2629.48m3/d1.4.5渗滤液调节池设计最小调节池容积的由下式确定：V（Qmax-Q）5其中：V调节池有效容积；Qmax设计最大渗滤液产生量；Q渗滤液处理厂规模。由于原始资料里并未给出城市污水处理场处理渗滤液的规模，因此设Q=750 m3/d，则：V=（Qmax-Q）5=（2629.48750）5=9397.4m3/d调节池的水面面积A，调节池的有效水深H取5m，超高0.5m，则A=V/H=9397.4/5=1879.48m2取调节池的宽度B为40m，则调节池的长度L=1879.48/40=46.99m，取50m。池的实际尺寸：长宽高50m40m5.5m 调节池的长、宽、高分别为50m、40m、5.5m，总容积为11000m3。1.5 填埋气体的产生与收集处理1.5.1填埋气的组成填埋气主要是填埋垃圾中可生物降解有机物组分在微生物作用下通过生化降解的产物，其中主要含氮气、二氧化碳、一氧化碳、氢气、硫化氢、甲烷、氮气和氧气等，以及很少量的微量气体。垃圾填埋气典型组分及含量如下表所示：表1.3 垃圾填埋气典型组分及含量