生活垃圾填埋场的设计.pdf

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1、生活垃圾填埋场的设计固体废弃物处理与处置课程设计某市城市生活垃圾卫生填埋场设计某市城市生活垃圾卫生填埋场设计学 生 姓 名学 院 名 称学 号班 级专 业 名 称指 导 教 师2016 年11 月17 日李 立 雪环 境 学 院12114 环 工 1环 境 工 程项 玮0/430/43生活垃圾填埋场的设计摘摘 要：要：本设计是对 210 万人口垃圾卫生填埋场进行工艺设计，人均垃圾产量 1.2kg(d人，设计使用年限为 17 年。本文首先对我国生活垃圾的处理处置方法进行了综合分析，在此基础上，对填埋场的选址、填埋场的地基与防渗、渗滤液的产生及收集处理、填埋气体的收集及利用、终场覆盖与封场、污水处

2、理工艺以及环境保护和监测等问题进行了深入的探讨。本设计介绍了平原型生活垃圾填埋场单层防渗系统的构造形式，并以方典型工程为例进行对比，为了填埋场在使用期间能够安全的运作，避免对环境造成危害，本设计在进行过程中严格遵照相关设计标准。关键词关键词：生活垃圾；平原型垃圾填埋场；渗滤液；填埋气体；防渗生活垃圾填埋场的设计前言1.主要设计原始资料.1.1 垃圾组成成分及基本性质自然条件.1.2 填埋场地理位置.2.处理方法的选用.2.1 处理方法的比较.2.2 处理方法选择.3 场址选择和所选场址自然条件的评析.3.1 填埋场的选址原则.3.2 场址开发利用应具备的条件.3.3 厂址选择的步骤.4 垃圾填

3、埋场工程设计.4.1 服务人口及范围.4.2 垃圾产率的预测.4.3 填埋场库容的容积计算.4.4 渗滤液及气体的产生量.4.4.1 渗滤液产生量.4.4.2 填埋面积与渗滤液计算.4.5 渗滤液调节池设计 .4.6 填埋场气体的计算.4.6.1 填埋气产量预测.4.6.2 渗滤液及气体的收集设备.4.垃圾的分选系统.5.填埋场工艺设备.5.1.填埋工艺流程.5.2 填埋作业.5.3 填埋主要设备.6 填埋场底防渗系统.生活垃圾填埋场的设计6.1 场底防渗系统分类.6.2 场底防渗系统的选择.6.3 渗滤液收集系统.7.填埋场气体的导排和利用.7.1 填埋场气体的组成与产生原理.7.2 填埋场

4、气体收集和导排.8.填埋场终场覆盖与封场.8.1 终场覆盖的设计.8.2 终场覆盖材料.8.3 终场覆盖的植被恢复.8.4 封场后的土地回用.8 填埋场环境监测.8.1 大气污染物的监测与控制.8.2 水体监测与控制.9.道路组织原则.10.管理措施.11.主要参考书、手册、标准和规范.-3-生活垃圾填埋场的设计前言前言随着人们的生活水平不断的提高，城市的垃己在逐渐的成比例上涨，垃圾的大量产生给居民的生活带来了诸多不便严重影响居民的生活，影响到城市的容貌及其卫生状况。垃圾的堆放极其不合理的处置方式给太原市人民的生活带来了诸多不便，垃圾的到处散布产生的臭气及其有毒有害气体严重影响到了人体的健康，

5、并且随着城市人口的不断增加垃圾成倍增加，这就需要一个合理的方式来进行垃圾处理。通过方案的比选,建设一个垃圾填埋场是解决垃圾问题的当务之急。本次设计的内容是城市 210 万人口垃圾的卫生填埋场，使用年限是 17 年，设计填埋场的占地面积为7.2106m2，填埋场库容为6.5107m3，本次对城市 210 万人口垃圾卫生填埋场进行工艺设计中，以人均垃圾产量 1.2 kg(d 人)计算。垃圾成分主要为居民生活垃圾，生活垃圾中无机物成分比例较大，垃圾中有毒有害物质和重金属含量甚少。卫生填埋技术在我国目前的形势来看还处于发展上升间段，在今后的相当长一段时间内，卫生填埋的发展优势相当明显，一个城市生活垃圾

6、的出路，卫生填埋法是首选，卫生填埋的优点是其建设周期短、投资相对低、处理量大、并可以分段投入，管理方便。另外从资源角度看来生活垃圾填埋场事实上是以一种资源的形式储存起来以待后人利用。本次设计比较综合介绍了填埋场的设计包括选址、环境影响评价、总体设计等等。生活垃圾填埋场的设计概述概述1.1.主要设计原始资料主要设计原始资料1.1 垃圾组成成分及基本性质表 1某市垃圾组成成分成分A：有机物(%)动植物(%)纤维类(%)B：无机物(%)灰砾(%)砖石(%)C：可回收物(%)纸、塑料(%)玻璃(%)金属(%)物质性质含水率(%)容重(kg/m3)热值(KJ/)变化范围45.0-50.040.0-45.

7、53.0-5.040.0-46.035.0-37.05.0-9.07.0-12.05.8-9.51.0-2.00.2-0.5表 2某市垃圾的基本性质变化范围40.0-45.0520.0-580.0.3600-4000平均值42.5550.03800平均值47.543.09.51.2 填埋场地理位置所选场址位于该市东南方，场址附近无较大河流，场址以南约 0.8 公里处有条河流。场地北侧约 1000m 处有公路通过。1.3 地形地貌工程区属河谷浅丘山区。最高高程约 272m，最低处约 170m，相对高差约 100m。场区为宽缓“U”型，坝址处右岸较较陡，平均坡角 23，左岸较缓，坡角 18。-5-

8、生活垃圾填埋场的设计1.4 地质构造拟建场地地层属侏罗系地层，岩层属沉积岩类。工程的主要物理地质现象为岩石的风化及裂缝破裂。谷底第四系冲洪积土，面积约占填埋区面积的45%，渗透系数K=1.510-6cm/s，基岩裸露部分约占填埋面积的 55%，其中泥岩渗透系数 K=3.010-7cm/s，砂岩渗透系数 K8.010-4cm/s。1.5 水文地质条件：场址地下水主要分布基岩(红层)裂隙水，含水层为下沙溪庙组。地下水储量较差，赋存于不稳定的砂岩发育较差的裂隙中，旱藏深度一般较浅。场区内地下水主要为第四系松散层和强风化岩中的孔隙水和基岩风化裂隙水，孔隙潜水，水位一般低于地面 0.20.3m；基岩裂隙

9、水，埋藏了不同深度的节理裂隙中，强风化层平均为 2.0m，弱风化层平均为 8.0 米；地下水稳定水位平均位于地层下 2.95m，地下水的水力梯度为 0.007。填埋区地下水受大气降雨补给，有明显的补给径流，排泄区域和途径。填埋场山谷为一独立的水文地质单元，场区汇水范围内的地表水，地下均由谷口向外排泄(总体趋势由东向西径流)。1.5 地基稳定性及建筑适宜性评价填埋区呈宽缓“U”型槽沟，两岸及谷底无大的堆积体存在，岸坡自然稳定，无崩塌、滑坡等不良地质现象，填埋区场地稳定，两岸山体雄厚，岩体较完整。填埋垃圾后不会诱发滑坡等灾害地质现象。工程区具有较好的构造稳定性。建筑物抗震设计按度考虑，场地适宜建设

10、。1.6 交通、给排水、供电条件拟建场地北侧约 1000m 处有公路通过，交通条件较为便利。场区给水、供电可以引自该市，场区雨水可通过附近的冲沟，就近排入南部河流，场区污水可通过新建800m 管道输送至拟建污水处理厂处理。1.7气候特点场区气候属亚热带湿润季风气候区，具有冬冷夏热，雨量充沛，湿度大，云雾多，日照少，风力小等特点，常年平均气温17-18，年平均降水量986-1282mm，30年一遇最大小时降雨量为10.5mm/h，连续降暴雨日数年最高达5-8日，降雨主要集中在夏季。-6-生活垃圾填埋场的设计平均湿度在80%左右，常年主导风向为北风。表 1.7 某市多年平均降雨量月份降雨量(mm/

11、d)12.323456789101l123.03.34.06.05.04.32.32.01.73.02.71.8径流系数经验值为了与周围环境协调一致，要求填埋封场后表面覆盖粉壤土，坡度为 2%，表面种植野草，不同地形及地表状况的径流系数见表 4。表 1.8 不同地形及地表状况的径流系数经验值地表状况粉壤土种植牧草，平坦-2%坡度粉壤土种植裸草，平坦-2%坡度表层土较厚的丘陵山地表层土较薄的丘陵山地陡峭山地径流系数 0.32-0.520.62-0.820.50-0.700.60-0.800.?5-0.902.2.处理方法的选用处理方法的选用2.1 处理技术的比较目前国内外广泛采用的城市生活垃圾处

12、理方式主要有卫生填埋、高温堆肥和焚烧等，这三种主要垃圾处理方式的比例，因地理环境、垃圾成份、经济发展水平等因素不同而有所区别。表 2.1 生活垃圾处理技术比较比较项目填埋填埋-7-焚烧焚烧堆肥堆肥生活垃圾填埋场的设计技术可靠性可靠，属传统处理方法工程规模取决于作业场地和使用年限，一般比较均大于其它类型单台炉规格常用150500t/d，焚烧厂一般安装 24 台焚烧炉较可靠，国外属成熟技术较可靠，在我国有实践经验动态间歇堆肥厂为100200t/d；动态连续式堆肥厂常为100200t/d选址难易度占地面积/体积建设工期适用条件912 个月对垃圾成分无严格要求，但含水率过高不易操作安全性较好，沼气导排

13、要通畅管理水平产品市场一般有沼气回收后的卫生填埋场，沼气可用作发电等环保问题能源化意义渗滤水处理难度大沼气收集后用于发电烟气与飞灰处理难度大焚烧余热可发电好氧堆肥时恶臭难当采用厌氧发酵工艺，沼气收集后用于发电资源利用封场后恢复土地利用或再生土地利用垃圾分选可回收部分物质堆肥用于农业种植和圆林绿化，并回收部分物质稳定化时间2050 年2h 左右1560 天很高热能或者电能可作为社会使用，需要政策支持较高落实堆肥市场有一定空难，需采用多种措施较好，严格按照规范操作较好3036 个月要求垃圾低热值大于3767kJ/kg1218 个月要求垃圾中可生物降解有机物的含量大于40%较空难1m3/t有一定空难

14、60100m2/t有一定空难110150m2/t-8-生活垃圾填埋场的设计最终处置填埋本身是一种最终处置方法地下水污染处理成本（记折旧，不计费用）（元/t）处理成本（不计折旧及费用）（元/t土壤污染限于填埋场区域无需控制堆肥中重金属含量和 pH 值主要风险沼气聚集引起爆炸哦，场底渗漏垃圾燃烧不稳定，烟气治理不达标因成本过高或堆肥质量不佳而影响产品质量2231301202545需有防渗措施，但可能渗漏，人工防渗投3555802405080焚烧残渣需做处置，约占进炉垃圾量 10%30%可能性较小不可堆肥需做处置，约占进厂量的 30%40%可能性较小2.2 处理方法选择焚烧处理，堆肥技术和卫生填埋技

15、术各有个的优点，但是卫生填埋法仍是绝大部分城镇处理垃圾的重要甚至唯一的方法。卫生填埋法有如下的特点第一是完全独立的城市垃圾无害化处理方法；第二是一切固体废物的最终处理方法；第三无需对垃圾进行预处理；第四处理成本相对较低；第五处理及时相对简单，有利于推广普及；第六卫生填埋场可选择非耕地作为厂址，如滩地、山谷、废坑、洼地、沟渠等处，填埋场经若干年后加以中场覆盖，场地可作多种用途，实现土地的再利用。3 3场址选择和所选场址自然条件的评析场址选择和所选场址自然条件的评析3.1 填埋场的选址原则-9-生活垃圾填埋场的设计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

16、学、经济学、法律和社会学等方面来考虑。1.环境污染角度考虑的安全原则：应确保其周边生态环境、水环境、大气环境以及人类生存安全等的安全。2.从经济角度考虑其合理原则：合理科学地选择。能够达到降低造价、提升资金使用效率的目的。3.从安全考虑原则：要防止场地对大气的污染，地表水的污染，尤其是要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。4.法律及社会支持原则：场址的选择不能破坏改变周围居民的生产，生活条件，需要得到公众的大力支持。3.2 场址开发利用应具备的条件1.符合当地城乡建设总体规划和环境卫生专业规划要求；2.符合环境保护的要求；3 充分利用天然地形以增大填埋

17、容量，使用年限应达到相关要求；4 交通方便，运距合理；5 征地费用较低，施工较方便；6 人口密度较低、土地利用价值较低；7 位于夏季主导风下风向，距人畜居栖点 500m 以外；8 远离水源，尽量设在地下水流向的下游地区。3.3 厂址选择的步骤3.3.1 场址的初选根据填埋场的准则和标准，对上述资料全面的分析并通过对候选场址进行踏勘，对场地的地形、地貌、给排水、覆盖土源、交通运输及场址周围的人群居住情况进行比对分析，选择几个比较合适的预选场地，以备与下一次进行优选。3.3.2 野外勘探场地的野外勘察是填埋场重要环节，它直接掌握场地的地形、地貌、给排水、覆-10-生活垃圾填埋场的设计盖土源、交通运

18、输及场址周围的人群居住情况、水文网分布情况和场地的场址有关的信息和资料。另外，勘察的步骤为（1）根据现有资料对场地所在地区进行初步调查；（2）在初步调查的基础上进行实地考察；（3）通过钻探或挖掘技术进行场地水文地质勘测；（4）勘察资料整理，绘制较详细的处置场地地图。3.3.3 场址的优选根据前段收集的区域资料、野外现场勘探结果、社会法律调查对场址进行经济技术评价和综合评价比较。比选出较为理想的卫生填埋方案。并通过模糊评价法、专家系统法、层次分析法、和地理信息系统就可以就可以决定场地的限制性因素，并收集一系列图标制成各种图表并在图表中突出限定性因素。同时对填埋场的具体更准确的定位，得到比较量化的

19、结果。经过对场址的合理量化定位。填埋场必须满足环保的基本要求，概括起来主要有以下几方面：（1）确定填埋场的面积（2）运输距离（3）土壤与地形条件（4）气象条件（5）地质和水文地质条件（6）环境条件（7）场地的最后利用。3.3.4 场址的综合评价报告场地的综合评价技术报告是场地选择的最终依据和工程立项依据，是固体废物填埋场项目由选址阶段到正是过度到工程阶段，该报告也是也场地勘查的依据。该阶段有项目主管单位编制场地综合评价地质条件评价技术报告，报告详细说明场地的综合条件，详细描述对场地的不利和有利因素，做出场地可选性结论并对下一步工程实施提出合理建议。3.5 所选场址自然条件评析 1.地形地貌：由

20、于该填埋场位于山丘，而且场区为“U”型，山丘的最 高处与最低相对高度为 100，平均坡角 23，右岸较缓，坡度 18，基于 这种地形，该填埋场可以设计成山谷型，但是不宜选址在地形坡度起伏变 化 大 的地方和低洼汇水处，原则上的地形的自然坡度不应大于 5%，资料 中的平均坡度 为 23 比较不适合。该场地位于某镇东南 方，距某镇 约 1 公 里，距北侧某一级公路约 1 公里，场址附近无较大河流，场址以南约 0.8 公里处是某河，距离城镇的距离符合，而且离公路-11-生活垃圾填埋场的设计比较近，交通方便，没有比较的河流，减少填埋场的渗滤液对河流的影响。2.水文：由于场址的含水层的沙溪组层，地下水的

21、储存量较差，而且 旱藏深度较浅，场地所在地段含水层越薄，那么在地下水同一流速的情况下，流经场区的地下水的径流量就越小，污染物质扩散的效果就差，有利于场地的选择，场区内地下水主要为第四系松散层和强风化岩中的孔隙水和基岩风化裂隙水，孔隙潜 水，水位一般低于地面 0.20.3m，基岩裂隙水，埋藏了不同深度的节理 裂隙中，强风化层平均为 2.Om，弱风化层平均为 8.0 米；地下水稳定水 位平均位于地层下 2.95m，地下水的水力梯度为 0.007。风化层的深度合 理，地下水位在地层 2.95 米大于两米，所以符合填埋场的设计要求。3.地质：谷底第四系冲洪积土，面积约占填埋区面积的 45，渗透系 数

22、K=1.5X10-6 cm/s，基岩裸露部分约占填埋面积的55，其中泥岩渗透系数 K=3.0X10-7cm/s，砂岩渗透系数 K8.0X10-4 cms。根据国家的标准，渗 透率应该小于等于 10-7，在资料的数据都大于该标准值，所以不适合场址 的选择。4.气象：场区气候属亚热带湿润季风气候区，具有冬冷夏热，雨量充 沛对填埋场的防渗层有不好的地方，湿度大，云雾多，日照少，风力小具 有空气的流动性小，对填埋场对周围居民的影响比较小，例如噪音，臭气，飘尘等，年平均降水量672.8mm，30 年一遇最大小时降雨量为 10.5mmh，连续降暴雨日数年最高达5 8 日，降雨主要集中在夏季，多年统计降雨资

23、 料见下表 3。年蒸发量为 1840mm。年 降水量小于蒸发量，适合场地的选择，常年主导风向为北风，年平均风速 3.4m/s，最大风速 22 m/s。最大风力对 场地有影响。4 4 垃圾填埋场工程设计垃圾填埋场工程设计4.1 服务人口及范围根据指导设计要求，设计 210 万人口进行设计，其中包括农业人口，非农业人口。未来的人口预测采用下公式An A0(1 P)nAn：第 n 年服务的人口数，人；-12-生活垃圾填埋场的设计A0:初始服务人口数，人，本次设计中 210 万人；P：人口自然增长率，本次设计中取人口增长率，p0.005。n：第 n 年。n 取 174.2 垃圾产率的预测据调查资料显示

24、人均日产量在 0.8kg/(dp)1.2kg/(dp)，该市现在的人均垃圾产生率取 1.2kg/(dp)，。结合现在城市以生产农产品以及工业用品为主的特点，设计该市的生活垃圾将在未来的几年呈连续增长的趋势，其增长系数取0.05，采用下公式预测该镇垃圾产生量在未来的变化趋势。an a(10.06)n式中a:初始垃圾人均日产生率，kg/(dp)an第 n 年的垃圾人均日产率，kg/(dp)；n 取 20（3）垃圾产生量预测WnAnan1000式中Wn：第 n 年的日产垃圾量，t/d；An：第 n 年的服务人口数，人；4.3 填埋场库容的容积计算本次设计以 210 万人口的生活垃圾进行库容的计算，垃

25、圾填埋场服务年限为 17年考虑地形地理条件问题，本设计采用平原型填埋。每年所需的场地体积为：(1)确定库容 VV 每年垃圾产生量WP 3651 R垃圾压实密度D式中：W每人每天垃圾产生量，kg(dp)-13-生活垃圾填埋场的设计P城市人口；D垃圾的压实密度，600kgm3R覆土与垃圾之比，取 1/4每年所需的场地面积为：AVH由以上三式得该市各年的服务人口及垃圾产生量如下表所示：人均垃圾日生活垃圾年序号年份人口/人产量（kg/dp）1234201620172018201952142316.0515202032153027.6316202162163792.7697202282174611.73

26、38202362185484.7929202432196412.216102025392261.861593853109212.57351492422.0352721.772946532946422.71831414282.9047881.688520502792156.09411340234.925151.608114762645966.44791270063.89491.531537872507430.89121203566.82771.45860752376148.67681140551.36482121052.52131657.7621.389152251740.03961080835

27、.2191.21.261.3232022122.81252133845.0979919800970618.951024245.647填埋垃圾体积（m）3产量（t/a）-14-生活垃圾填埋场的设计2207394.27711202642218431.24812202781320282229523.405132.262778971420292240671.022092251874.37715203011620312263133.749542274449.41717203276251845609.5622.619449504530414.52582174598.9722942.494913814293

28、214.42862060742.92562.375917914068433.47891952848.06973855421.44411850602.293982.155027593653562.13611753709.8252222.052407223462271.62861661890.38161.954673553280996.56821574878.3526V填埋库容占体积的 70%-90%，取 80%，则 V总=0.8=64807011.952m3填埋场预计填埋深度 8-10 取 H 取 9m，则填埋场的面积为：A V=7200779.1058m2H4.44.4 渗滤液及气体的产生量渗

29、滤液及气体的产生量4.4.1 渗滤液产生量渗滤液产量的计算比较复杂，目前国内外已提出多种方法，主要有水量平衡法、经验公式法和经验统计法三种。水量平衡法综合考虑产生渗滤液的各种影响因素，以水量平衡和损益原理而建立，该法准确但需要较多的基础数据，而我国现阶段相关资料不完整的情况限制了该法的应用；经验统计法是以相邻相似地区的实测渗滤液产生量为依据，推算出本地区的渗滤液产生量，该法不确定因素太多，计算的结果较粗糙，-15-生活垃圾填埋场的设计不能作为渗滤液计算的主要手段，通常仅用来作为参考，不用作主要计算方法；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。渗滤液产生

30、量计算公式：Q I(C1A1C2A2)1000式中：Q表示渗滤液年产生量，m3/d；A2填埋场已覆盖面积，m2；C2填埋场已覆盖区渗出系数，其值为 0.20.4；C1填埋场作业区渗出系数，取 0.40.7；A1填埋场作业区面积，m2；I表示最大年或月、日降雨量，mm；根据太原市月平均降 雨量为986-1282mm，I 取其值为 1282mm关于年降水量，已知条件为年平均降雨量 1282mm；浸出水量按填埋场最终覆土时情况计算：C1取值为 0.5；C2取标准值为 0.3。填埋场的服务年限为 17 年，填埋库区总面积约为 A 2=7200779.1058m24.4.2 填埋面积与渗滤液计算渗滤液平

31、均日产量：Q=I(C1A1+C2A2）10-3渗滤液最大日产量：其公式为：（1）第一块填埋区填埋场的服务年限为 17 年，填埋库区分四块，分别进行填埋。第一块填埋区的服务年限为 4 年，则第一块库区面积为-16-Qmax=I(C1A1C2A2)103生活垃圾填埋场的设计A V148323957.95 924884.21667m2H9据气象资料记录，一日最大降水量 252 毫米。年平均降水量为986-1282mm，取日平均降雨量 3.5mm，由于是新设计的填埋场，因此第一块填埋区 A20，第一块没有覆盖区则 C2=0渗滤液平均日产量：Q I C1(A1 A2)10-3=3.50.5924884.

32、216671031619m3渗滤液最大日产量：Qmax I C1(A1 A2)103 2520.5924884.21667103116536m3（2）第二块填埋区第二块填埋区服务年限为 4 年第二块库区面积为AV5810321702.111146855.79m2H9式中：C2为及时覆盖区域的渗透系数渗滤液平均日产量：Q=I(C1A1C2A2)10-3=3.5(0.51146855.790.3924884.21667)103 2978m3渗滤液最大日产量：Qmax=I(C1A1C2A2)103=214416m3（3）第三块填埋区第三块填埋区服务年限为 4 年第三块库区面积为A V91212798

33、903.4891422100.3877m2H9已填埋的面积=第一块填埋面积+第二块填埋面积=2071740.0067m3渗滤液平均日产量-17-生活垃圾填埋场的设计Q I(C1A1C2A2)103 3.5(0.51422100.3877 0.32071740.0067)103 4664m3渗滤液最大日产量：Qmax=I(C1A1C2A2)103=335808m3（4）第四块填埋区第四块填埋区服务年限为 5 年第四块库区面积为AV131720401046.014 2266782.8904m2H9已填埋的面积=第一块填埋面积+第二块填埋面积+第三块填埋面积=3493840.3944m2渗滤液平均日

34、产量：Q I(C1A1C2A2)103 3.5(0.52266782.89040.33493840.3944)103 7635m3渗滤液最大日产量：Qmax=I(C1A1C2A2)103=549749m34.5 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=10000m3/d，则：V (QmaxQ)5 (549749 10000)5 2698745m3调节池的水面面积 A，调节池的有效水深 H 取 7m，超高 0.5m,则-18-生活垃圾

35、填埋场的设计A V2698745 385535m2H7L=385535/600=643m调节池的长度 L.取调节池的宽度 B 为 600m,则取整得，池的实际尺寸：长宽高643m600m7.5m4.6 填埋场气体的计算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。当然，随着随着填埋场的条件垃圾的特性、压实的程度和填埋的温度而不同，所产生的气体各组分的含量有所变化。垃圾填埋气典型组分及含量如下表所示：表 11.2垃圾填埋气典型组分及含量组分甲烷二氧化碳氧气含量（体积分数干基/

36、%）456040600.11.0组分氮气硫化氢氨气含量（体积分数干基/%）2501.00.11.0组分氢气一氧化碳微量气体含量（体积分数干基/%）00.200.20.010.64.6.1 填埋气产量预测填埋场气体产生量的方法大体归为三类，及理论计算法、经验法、实测法。本次采用理论计算法，其公式如下：表 11.3填埋场产期一级模型参数的建议值建议数值潮湿气候1401800.100.35中湿度气候1401800.050.15干旱气候1401800.0020.10变量L0（m3/t）K（1/a）取值范围03120.0030.4垃圾在第 t 年的产气速率为：Gt=MtL0ke-kt式中：Gt第 t 年

37、垃圾的产气速率，m3/a；-19-生活垃圾填埋场的设计Mt第 t 年所填垃圾量，t；L0气体产生潜力，m3/t；取 160 m3/tK气体产气常数，1/a，取 0.06；t年份，a。e取 2.72根据填埋场一级模型参数建议，进行产气量的计算：第一年产气量：万 m3G1=MtL0ke-kt=9198001600.062.72-0.06104=831.5541以此类推可以得出十七年的产气量如下表格：年份第 t 年垃圾量（t/a）第 t 年产气量（万m3/a）注明：这是从 20162022 年的产气量2023340234.9251211.6524注明：这是从 20232032 年的产气量202414

38、14282.90471278.596220251492422.03521349.238620261574878.35261423.784120272028202920201850602.2931673.05501952848.06971765.491320312060742.92561863.034720322174598.97221965.96732016919800.95831.5541877.49755.647925.97925.219977.13951.36481031.12656.82771088.09623.89491148.2136201797061820181024242019

39、1080832020114055202112035620221270061753716618909.820.3816521502.44811585.458422498.3327总计 17 年的产气量为 22498.3327 万 m34.6.2 渗滤液及气体的收集设备-20-生活垃圾填埋场的设计根据经验该城市近年来最大月降雨量为 180mm，则可能由雨水带来的最大渗滤液为 0.15m3/s。由于垃圾渗滤液会对混凝土产生侵蚀作用，所以收集管采用高密度聚乙烯 HDPE 管根据曼宁公式：式中：Q管道净流量（m3/s）；n曼宁粗糙系数，HDPE 材料取 0.011；A管的内截面积，m2；S管道坡降，根据

40、经验，渗滤液收集管的管道坡降不应小于 2%，故取 S=0.25；rh水力半径，m；对于满流水管rhDin4式中：Din管的内直径，m把数据带入公式可得：求得：Din=0.28m根据 HDPE 管的规格，主盲沟取公称外经为300mm 的半花管，公称压力为2.00Mpa，壁厚 14.6mm，支盲沟采用 250mm 的半花管。竖盲沟比主盲沟小一号，选用公称直径 200mm 的半花管，壁厚 12.7mm;4.4.垃圾的分选系统垃圾的分选系统垃圾经过、大件垃圾自动分选系统、大件垃圾破碎系统、袋装垃圾自动破袋、大块有机物自动破碎系统、全封闭机械化风选系统、塑料水选系统、有机物高温高压水解水热氧化“热选”系

41、统等工艺处理后，可将城市生活垃圾分选为：(1)可燃垃圾；（2）砂土类；（3）有机物类如易腐性垃圾。如菜叶、瓜果皮、剩饭菜等。（4）不可回收可燃物类（若辅以简单人工分选，还可以分出硬质塑料、橡胶等）；（5）薄膜塑料类；（6）可回收垃圾-21-生活垃圾填埋场的设计以上垃圾，分选纯度均可达到 85%以上，薄膜塑料分选纯度可达到 90%以上，为下工序垃圾处理的“资源化、产业化”打下了结实的基础。5.5.填埋场工艺设备填埋场工艺设备5.1.填埋工艺流程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，

42、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。填埋场采用的工艺流程如下：垃圾的运送、垃圾的分选、垃圾的填埋和覆土、垃圾的回收和利用，此外还有垃圾的渗滤液的处理、填埋场气体的导排等等。填埋场工艺流程图形象地描绘了垃圾的整个处理过程，垃圾的转化与运送过程，能够将垃圾处理过程形象的以流水作业体现出来，整个过程对于后续设计和理解埋下了伏笔.表 5.1生活垃圾填埋典型工艺流程图-22-生活垃圾填埋场的设计5.2 填埋作业填埋作业方法有很多种分别为平面作业法、斜坡作业法、沟填法；填埋垃圾

43、从单元压实开始，向外向上堆放。一个单元的高度通常为 23m。工作面的长度随填埋场的长度和作业尺度的大小不同而变化。工作面是在给定的时间内垃圾放置、压实等的工作面积。单元宽度一般为 39m，取决于填埋场的设计和容量。(1)定点倾卸通过控制垃圾运输车倾倒垃圾的位置，可以使垃圾推铺、压实和覆盖作业变得更有规划，也更加有序。如果运输车通过以前的填埋区，则这个区域将被压的更实。比较合适的作业方式是计划当天所需的作业区域，然后就地挖出覆盖材料，在第一天处置完毕后随即覆盖，第二天如此往复开辟新的作业区。在正常作业不受大的干扰下，作业面积应当尽量减小。(2)推铺推铺使得作业面积不断扩张和向外延伸的一种操作方法

44、。垃圾可以沿斜面被推铺-23-生活垃圾填埋场的设计并压实称为斜面作业。这种操作有利于场地区域减少渗滤水的收集量，并防止其在作业区内堆积。卫生填埋有许多彼此相邻的单元，每个单元的高度有作业区间距离而定，通常认为合适的高度为 2.5m，但也从在堆高为 4.5m 以上的情况。为形成具有最小损害的填埋点并取得令人满意的土地恢复标准：斜坡与水平面的夹角不应超过 300，压实机在不超过 0.5m 厚的层面上操作，以达到最佳的压实效果。并且最初的压实层厚度不应超过 2.5m。工作面每天应铺一层至少 15cm 厚的覆盖材料，以确保整洁的外观，以利于雨水的排出。(3)压实作业推铺和压实是城市卫生作业的一道重要的

45、工序。通过增加填埋场的填埋量，延长作业单元区及整个填埋场的使用年限；通过压实，可以减少沉降和空隙，降低废弃物冲走的可能性或使废弃物在雨天暴露得过多，减少每天的日覆盖量，从而减少挖土工作量，减少渗滤水和填埋气体的迁徙；提供一个坚实的作业面。(4)限时覆盖日覆盖日覆盖的主要目的是控制疾病、垃圾飞扬、臭味和渗滤液，同时还可控制压实。在进行覆盖前要把垃圾直接压实，这样形成平坦的垃圾面，便于覆盖及有关运行。为达到这个目的，至少要保证每日的覆盖厚度不小于 15cm。在填埋区扩展延伸时，顶部和斜坡也要覆盖，以防止垃圾到处飞扬。一般情况下，每个作业面在一天工作结束时都应及时覆盖。适时覆盖适时覆盖和日覆盖有同样

46、的作用，但有时使垃圾的暴露时间加长的缺点。适时覆盖也用于运输通道的临时表面。它的最小压实厚度为 30cm。终场覆盖终场覆盖的厚度一般不小于 60cm。厚度覆盖材料和压实厚度都必须遵守设计和作业计划。为减少土壤的渗透性，除上面的几十厘米外，所有的覆盖土都需要压实。最终覆盖土上面加些表土，在覆盖同时进行播种提高肥力和调节 pH 值。覆盖前应对垃圾进行推平、铺均和碾压。每次堆置推平后垃圾层厚度为0.6-24-生活垃圾填埋场的设计0.7m，再用垃圾压实机反复压实，其压实厚度不小于 0.8t/m3。然后按此层次进行第二次第三次等等。填埋到顶面标高时，覆盖封顶的黏土厚 0.50.7m，再加 0.2 到 0

47、.7 的耕植土，并做成中间高四面低的坡状，压实后进行绿化。5.3 填埋主要设备建设卫生填埋场，需要选择合适的设备，以保障设备顺利运行并尽可能降低成本与填埋工艺一直。填埋作业，对垃圾而言主要是推铺、压实。对土方工程而言，是每个单元设施前的准备，覆盖土准备和覆盖作业，场地挖掘和土方平衡等工程。对填埋后的再利用主要是堆肥和有机制作，可用于完成这些工作设备包括履带拖拉机、推土机、压实机、挖土机、破碎机、吊车抓土机等。为了使填埋场日常规范化，标准化，填埋场应配备完整的机械设备。下表列出了建设部城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准中列出的主要大型机械设备配置要求。填埋场主要大型机械设备配置要求日处理规

48、模 t/d12005001200200500200推土机23 台21212压实机23 台21212挖掘机2 台21212装载机23 台21212注：1.卫生填埋机械使用率不低于65%。2.不是用压实机的，可两倍数量搭配推土机6 6 填埋场底防渗系统填埋场底防渗系统填埋场主要是通过填埋场底部和周边的衬托层系统来达到防渗的目的。填埋场衬托层通常从上到下可依次分为过滤层、排水层、保护层和防渗层等。填埋场防渗系统要防止渗滤液渗出污染地下水，还要防止降雨量造成的雨水大量-25-生活垃圾填埋场的设计渗入。防渗层的材料有天然黏土矿物如改性粘土、膨润土，人工合成材料如柔性膜，天然与有机复合材料如聚合物水泥（P

49、CC）等。（1）保护层的作用保护层是对防渗层提供合适的保护。防止防渗层受到外界的干扰而被破坏，如石料或垃圾堆其表面的刺穿，应力集中造成膜破损，黏土等矿物质受侵蚀等。（2）排水层的作用排水层的作用是及时将阻隔的渗滤液排除，减轻对防渗层的压力，减少渗滤液外派的可能性。（3）过滤层的作用过滤层的作用保护排水层，过滤掉渗滤液中的悬浮物及其他固态半固态物质，否则这些物质在排水层中积累，造成排水系统堵塞，使排水系统降低效率或完全失效。（4）防渗层的作用在于防止渗滤液（由于渗滤液常常含有有毒有害物质，包括重金属离子、腐殖质、溶解性有毒气体如 H2S）等渗入地下而引起地下水的污染。防渗层层主要由防渗材料构成，

50、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。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。对于防渗层的渗透系数 Kf必须小于规定标准，我国要求 Kf小于 10-9m/s。6.1 场底防渗系统分类根据填埋场底防渗设施（或材料）铺设方向的不同，可将场底防渗分为水平防渗及垂直防渗。场底的防渗材料有多种类型，但根据