日处理吨城市生活垃圾填埋场案例.pdf

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1、日处理日处理 350350 吨城市生活垃圾填埋场案例吨城市生活垃圾填埋场案例1 1 概述概述某市城区废弃物主要为生活垃圾，此外有少量工业、商业及建筑垃圾等，没有进行分类与分拣。日垃圾处理 350 吨；服务人口 25 万人。垃圾组分的性质及其产量见表 1。表表 1 1 生活垃圾物化性质表（重量百分率）生活垃圾物化性质表（重量百分率）项目居民区闹市区平均动物%5.40.52.95植物%32.041.036.5无机物%32.635.333.95纸%7.55.56.5塑料%15.09.012.0纤维%1.51.51.5金属%1.51.51.5玻璃%32.52.55橡胶%0.521.5木%11.21.1

2、合计%100100100该市区燃气率 100%，目前市区现有垃圾运输车辆 2 吨运输车 5 辆，日场 30 车次，4 吨运输车 10 辆，日场 60 车次，7 吨运输车 1 辆，日场 4 车次。平均日清理生活垃圾约 300 吨。2 2 场址及库容场址及库容2.1 场址位于城东距市中心 8 公里处，为原废弃砖厂，规划占地 200 亩，填埋场占地 130 亩，三面有路，交通便利。2.2 填埋场库容垃圾坝采用土坝，土坝稳定性好、就地取材、工程造价低。坝体主要取库区粘土、碎石土与风化料进行砌筑。坝两个坡面贴坡铺设2.0 毫米厚 HDPE 防渗膜与库区水平防渗层搭焊连成整体，膜上采用编织袋装土护坡填埋库

3、区设的垃圾坝1 座，设置在窑坑的中部，其坝底标高-4.30m，坝顶标高-4.10m，坝顶长 155.0m，坝底长 145.0m，坝顶宽5.0m，边坡 1：2，坝底宽 13.0m，坝高 2.0m。填埋库区的垃圾起始填埋标高为-4.30m，最终填埋标高为 35.70m，总库容为 180 万m3，覆盖土所占容积为 18 万 m3，可填埋的垃圾总量为 145 万 t（垃圾经压实与腐熟后的密度按 0.8t/m3计），垃圾填埋区地上部分高 28.0m，服务年限 10 年。3 3 填埋作业方法填埋作业方法整个场区面积较大，利用分区坝将填埋场分成2 个区域，在填埋到地坪高度时开始往上填埋一直达到设计填埋高度。

4、填埋场采用分层摊铺、往返碾压、分单元逐日覆土的填埋工艺。来自市区的生活垃圾经地磅计量后，通过作业平台与临时通道进入填埋库区的填埋作业小区卸车，然后由填埋机械摊铺、碾压与覆盖。工作面宽度定为 1012m，长度为 2025m，面积按 220m2控制，每天堆填高度 1.8m，可堆填垃圾量 350t 左右。垃圾的摊铺、碾压作业分层进行，每一松散的垃圾分层用压实机碾压35 遍，每次碾压的重叠宽度大于 300mm，可以获得较高的压实密度(接近 0.8t/m3)。多个薄层的压实厚度达到 1.8m 时，即进入覆土作业工序（覆土作业是将足量的覆盖土摊铺在垃圾上并压实，覆土厚度为0.2m）。1.8m 厚的垃圾压实

5、层与 0.2m 的覆土层，构成一个2.0m 厚的填埋单元。为保证覆盖作业在每日收工之前进行，以一日为一个填埋单元。多个填埋单元组成 2.0m 厚的单元层。5 个单元层组成一个高度为 10m 的填埋分层。为利于排除层面上的地表径流，减少渗沥液产生量，分层形成坡向填埋区边沿截洪沟或集水管的弧面。分层的外坡坡度为13。各分层之间设宽度为 3m 的控制平台，以通行填埋机械。控制平台上布置有截排坡面径流的排水管。排水管收集的雨水接入环库截洪沟，填埋完成后的垃圾堆体的坡面总坡度为 13.8，水平顶面的坡度2。填埋过程中不能直接填埋的有毒有害物质进行单独处置，填埋场的最终坡面与顶面的覆土总厚度不小于 1m，

6、填埋场还需对部分回拣或临时堆放的垃圾、填埋机械与填埋区进行不定期的喷药，减少与杜绝蚊蝇的孳生，填埋场的填埋工艺流程见图 1。高架燃烧排 放初 期降 雨计 量卸 车洗 车运输车生活垃圾填埋气体覆 土灭 虫压 实推 铺雨水截洪沟填埋区地下水导排系统渗沥液调节池直接排放直接排放渗沥液处理站污水处理厂4 4 填埋设备填埋设备图41 填埋场填埋工艺流程图图图 1 1 填埋场填埋工艺流程图填埋场填埋工艺流程图4.1 摊铺与碾压作业主要设备1）摊铺设备：1 台 200HP 履带式(湿地)推土机。2）碾压设备：工作重量 32t，处理能力 100t/h 的垃圾专用压实机 1 台。4.2 取土及喷药与洒水设备选用

7、喷药与洒水两用车一辆，规格为 1.0m3。4.3 设备列表表表 2 2 填埋作业主要设备明细表填埋作业主要设备明细表序号123456设备名称履带式推土机垃圾专用压实机挖掘机装载机自卸汽车洒水(喷药)车型 号 规 格 及 技 术 能 力220HP工作重量 32t1.0m31m35t1.0m3单位台台台台辆辆数量1111315 5 防渗系统防渗系统5.1 防渗系统填埋场地下水位较高，稳定地下水位为地下 8.5010.3m，库区经清库处理后，库区基底构建标高超过地下水位，因此地下水将影响库区经清库与土工膜的铺设，并对已铺设的土工膜产生一定的浮托力。尤其当雨季到来时，场内地下水位将进一步升高，将使土工

8、膜上的垫层结构稳定遭到破坏。如采用机械排除地下水，因场外地下水的不断补给，机械排水的量将会非常的巨大，造成运行成本大幅增加，也给填埋作业管理带来难度。在填埋库区四周做垂直防渗结构，增加工程施工与运行的安全性。采用水平防渗与垂直防渗相结合的防渗系统。同时在填埋区的四周每隔 50m 布置一个直径 1m、深 30m左右的减压井，防止在施工过程中出现地下水回灌填埋场区的情况。防渗方案为单层复合衬里防渗系统。5.2 防渗层结构垃圾填埋场采用土工膜进行水平防渗。土工膜采用2.0mm 厚的高密度聚乙烯（HDPE），防渗方案采用复合衬里防渗系统。表表 3 3 垃圾填埋场场底防渗结构表垃圾填埋场场底防渗结构表序

9、号防渗结构名称采用材料厚度10.3m渗沥液导流层砾石、卵石、渣石等，渗透系数10-3cm/s2膜上保护层无纺布-3HDPE 土工膜聚乙烯土工膜2.0mm4膜下保护层GCL，渗透系数5.010-9cm/s5.0mm5地下水导流层砾石、卵石、渣石等，渗透系数10-3cm/s0.3m6基础场区剥离表层土后的自然层，夯实0.3m注：填埋场边坡防渗结构层中除膜下保护层厚度为0.75m 外，其它均与场底防渗结构相同。HDPE 土工膜采用 7m 宽幅，土工膜在地形复杂处或修补的情况下采用单轨焊接，其余各处均采用双轨焊接。分布在填埋库区的残坡积层及冲洪积层不能满足城市生活垃圾卫生填埋技术规范对复合衬里防渗系统

10、的膜下防渗保护层所规定的要求，即粘土厚度应大于 100cm，渗透系数不应大于 1.010-7cm/s，需外购粘土或采用钠基膨润土垫（GCL）替代。采用钠基膨润土垫作膜下防渗保护层。底部与边坡防渗层结构分别如下：（1）库区底部复合衬里防渗系统的防渗层结构为：HDPE图图 2 2 填埋场场底防渗结构示意图填埋场场底防渗结构示意图（2）库区边坡复合衬里防渗系统的防渗层结构为：HDPE图图 3 3 填埋场边坡防渗结构示意图填埋场边坡防渗结构示意图5.3 场地处理1）库区底部的处理：清除所有植被及表层耕植土，并使底部形成纵、横向坡度均2%的整体坡度（坡向垃圾坝），以满足库区地下水导排系统与渗沥液收集系统

11、的布设要求；同时，还要求对基础层进行压实，压实度不小于 93%。2）库区土质边坡的处理：清除所有植被，并使边坡形成相对整体坡度；平整边坡宜小于 12，否则作削坡处理；局部陡坡应缓于 11.0；部位低洼处采用原土回填夯实，夯实密实度大于 90%。3）库区岩质边坡的处理：为避免岩石坚硬棱角对土工膜的损坏，需对这部分岩质基础作如下特殊处理：消除高于坡面部分的岩石及其棱角，使坡面大致平整；在修整坡面上分布有阴、阳角时，应使其半径大于 0.5m，并作喷浆与 M5 砂浆抹平处理。5.4 边坡土工膜的锚固由于本项目的窑坑深度才 10m，直接在 10.0m 高程处设一锚固平台。在东面引一条入场的环形车道，在车

12、道边设置排水边沟。排水边沟在初期未堆填垃圾时，用于导排地表径流；当垃圾堆填到此高程时，在沟内填充碎石改为导排垃圾渗沥液。6 6 地下水导排与雨水防洪系统地下水导排与雨水防洪系统6.1 地下水导排系统地下水导排系统为填埋库区底部与边坡施工的 30cm 厚度的碎石层与盲沟所组成的排水体系。支管间距为 50m，HDPE 多孔管最终从坝底部穿出，接入场外排水渠，其导排主管结构详见图 4。HDPEHDPE图图 4 4 场区地下水导排结构示意图场区地下水导排结构示意图6.2 雨水导排系统雨水导排系统由场外径流截排设施与场内径流截排设施等组成，可有效地减少进入垃圾填埋体的径流量。1）场外径流截排设施：包括沿

13、库区垃圾最终填埋边界线设置的环库截洪沟与在库区车道上设置的排水边沟，可将垃圾填埋体以外区域的地表径流截排至场外天然水沟。2）场内径流截排设施：即填埋平台面排水设施。其作用是减少雨水对覆盖土的冲刷与向垃圾堆体的渗漏。已完成填埋作业坡面上的径流由各分层平台内侧的 DN400 半圆形排水沟分别接入环库截洪沟，然后排入场外天然水沟。6.3 防洪系统1）构筑物等级及防洪标准本处理场属III类建设规模，防洪标准按 20 年一遇洪水设计，按 50 年一遇洪水校核。2）填埋场洪水计算该市生活垃圾卫生填埋场总汇水面积为 0.03km2，其中填埋库区西侧的截洪沟可截除约 0.02km2汇水面积的洪水，填埋库区东侧

14、的截洪沟可截除约 0.01km2汇水面积的洪水。表表 3 3 洪峰流量计算表洪峰流量计算表设计 20 年一遇汇水面积（万 m2）洪峰流量（m3/s）20.37910.198校核 50 年一遇洪峰流量（m3/s）0.4780.254名称西侧截洪沟东侧截洪沟3）截洪沟西面环库永久截洪沟截面积为800800mm；东面环库永久截洪沟截面积为600600mm，总长度约为 1000m。7 7 渗沥液收集及处理系统渗沥液收集及处理系统渗沥液水质如下：COD11000mg/L；BOD58100mg/L；SS650mg/L；PH=6.5-8.5。7.1 渗沥液收集系统渗沥液收集系统包括库底导渗收集设施、边坡导渗

15、设施与填埋体内竖向导渗设施等三部分。1）库底导渗收集设施：库底部分是在防渗层表面铺设疏水层，并设置导渗盲沟。导渗盲沟为梯形断面，其中心设渗沥液收集管。收集的垃圾渗沥液最终从埋设在坝底部的 HDPE 管排出，并接入调节池。HDPEHDPE图图 5 5 场区渗沥液收集结构示意图场区渗沥液收集结构示意图导渗盲沟采用树枝状结构，主中心管采用DN400HDPE 穿孔管，支管采用DN200HDPE 穿孔管，穿孔管外采用土工布包裹，盲沟采用砾石、卵石、碴石（CaCO3含量10%），其渗透系数10-3cm/s，总厚度为 500mm。2）边面导渗设施：边坡上铺设疏水层与保护层，并随填埋高度的上升而逐渐铺设。在排

16、水边沟内铺设疏水层与渗沥液收集管，形成导渗盲沟，并将其导入场底渗沥液收集设施。3）填埋体竖向导渗设施：为设置在垃圾填埋体内的竖向填埋气体导出井。该井除主要用于导出填埋气体外，还兼有把填埋体内的渗沥液迅速地导向库底渗沥液导流层或收集管网的功能。7.2 渗沥液处理系统该垃圾处理场内的污水处理站，对垃圾渗沥液进行处理后达到排放标准后，再通过吸污车运至城市污水处理厂继续再处理。本污水处理站排放污染物限制暂按 生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-1997）中的三级标准执行。主要控制指标如下：COD1000mg/L；BOD5600mg/L；SS400mg/L；PH=6.0-9.0。填埋场渗沥液的平均

17、产生量：年平均降雨量为 521.15mm 时：渗沥液量0.5（521.15365）6220010344.75m3/d月平均降雨量为 43.76mm 时：渗沥液量0.5（43.7630）6220010345.37m3/d月最大降雨量为 397.0mm 时：渗沥液量0.5（39730）62200103411.56m3/d该填埋场污水处理站的处理能力为 100m3/d。2）调节池容积：3600m3。渗沥液调节池设在填埋区的南侧，深2.4m，占地1500m2。池体四周采用浆砌毛石护坡，内表面采用 2.0mm 厚高密度聚乙烯（HDPE）作防渗处理，满足运行过程中渗沥液的调节要求。渗沥液调节池尺寸：50m

18、30m。3）渗沥液处理工艺：厌氧+好氧生物处理工艺渗沥液处理站离填埋库区较近，好氧及厌氧处理后的剩余污泥用污泥泵抽送至填埋库区的适当地段填埋，剩余污泥中的水及丰富的微生物渗入垃圾堆体后，可以加速垃圾熟化的过程，同时可以减少污泥处理费用。其工艺流程见下图：渗沥液渗沥液调节池UASBCASS池污水贮存池污水处理厂污泥贮存池剩余污泥填埋图图 6 6 渗沥液处理工艺工艺流程渗沥液处理工艺工艺流程图4-5：渗沥液处理工艺A方案流程图4）流程及各处理单元简要说明（1）渗沥液调节池有效容积:3600m3外形尺寸:1500m22.4m数量:1 座设备:潜水排污泵 2 台，为污水处理系统的提升泵，一用一备。提升

19、泵:Q=10.0m3/hH=18 mN=1.5 Kw（2）上流式污泥床反应器（UASB）反应器的水力停留时间比较短，且具有很高的容积负荷，UASB 运转时采用电加热器进行加热以及相应保温措施以保证所需温度在 3035，COD 去除率达 7090%，BOD 去除率大于 85%。进水 BOD5=8100mg/L，出水 BOD5=2835mg/L，去除率为 65%；进水 COD=11000mg/L，出水 COD=3850mg/L，去除率为 65%；容积负荷:7.65kgCOD/m3d；消化污泥产率:0.1kg/kgCOD，泥量为 71.5kg/d；数量:1 座；设备:选用 UASB 1 座，直径为

20、4.5m,高度 5.0m。（3）CASS 反应池设计流量:100m3/d混合液浓度:3500 mg/L污泥负荷:0.14kgBOD5/kgMLSSd污泥龄:20d污泥产率系数:0.35kgMLSS/kgBOD5进水 BOD5=2835mg/L，出水 BOD5600 mg/L，去除率79%；进水 COD=3850mg/L，出水 COD1000 mg/L，去除率75%；有效容积：取反应池的有效水深 4.0m，有效容积为 456m3，前端缺氧预反应区 80m3，后端好氧主反应区 400m3。平面尺寸:24.05.0 m设备:潜水搅拌器 1 台N=2.2kw回流泵 2 台Q=10m3/hH=10mN=

21、1.1kw工作周期：CASS 池工作周期为 24h，其中进水 5h，曝气 22h（含进水 5h），沉淀1h,排水 1h。（4）污水贮存池有效容积:100m3平面尺寸:5102.0m（5）污泥贮存池剩余污泥产量为 118.5kg/d,，沉淀后含水率为 99%考虑，每天需排出剩余污泥 12m3。污水处理过程所产生的剩余污泥在污泥贮存池内好氧稳定后，经脱水设施处理后送至填埋场填埋，上清液用泵提升回流至渗沥液调节池。有效容积:15m3平面尺寸:531m设备:水下曝气机 1 台充氧能力 2.9-3.8kgO2/hN=2.4kw污泥提升泵 2 台Q=10m3/hH=12mN=1.1kw（一用一备）（6）鼓

22、风机房风机房，砖混结构，面积 30 平方米，平面尺寸 LB=65m，内设：三叶罗茨鼓风机：2 台（1 用 1 备）型号：FSR150额 定 功 率：N=30.0KW流量：Q=18.23m3/min升压：H=5000mm（7）污泥脱水间砖混结构，面积 30 平方米，平面尺寸 LB=6.0 5.0 m，内设：厢式压滤机：1 台规格型号：XM20/630-U技术参数：过滤面积 40m2；外型尺寸：35409301135；液压系统功率：2.2Kw5）处理效果预测各处理单元处理效果见下表。表表 6 6各各 单单 元元 处处 理理 效效 果果 预预 测测项 目 反 应阶 段 工 艺单元UASBCASSBO

23、D5（mg/L）进水81002835出水2835600去除率65%79%COD（mg/L）进水110003850出水38501000去除率65%75%进水650650SS（mg/L）出水650400去除率0%39%8 8 填埋气体的处理填埋气体的处理填埋堆体（填埋气）收集导排系统（需要：收集气井或沟槽；连接支管；输送主管道；冷凝液收集；风机）填 埋 气 处 置 系 统燃 烧 系 统利用自 动 调 节 阀压缩机火 焰 捕 集 器填埋气净化燃烧器储气柜加压站填埋气收集、处理流程管道燃气、发电、液化等图图 7 7 填埋气体收集处理流程图填埋气体收集处理流程图本垃圾填埋场采用准好氧卫生填埋方式，填埋后

24、期导气系统采用主动导排方式，导气设施为竖向导气石笼，具体结构详见下图：HDPE图图 8 8 填埋气体导排结构示意图填埋气体导排结构示意图导气石笼采用等边三角形布置，两石笼间距为 30m，其底部与场底或边坡渗沥液导排盲沟连通，采用HDPE 多孔管，包括多孔内管与土工保护网外套，在多孔管与土工保护网之间填充鹅卵石，石笼随生活垃圾填埋层的升高逐渐加高。9 9 监测井的设置监测井的设置在填埋库区四周设置了本底监测井、污染监测井与污染扩散监测井共 4 座。监测井的平均孔深为 20m。另外，填埋库区及调节池地下水导排管出水口也可作为地下水监测点。此外，在填埋场主导风向的上风向，场内部与下风向布设各设 1

25、个监测点，主要监测 H2S、NH3、甲硫醇、恶臭，每季各测 1 次。1010 封场与土地再利用封场与土地再利用10.1 封场填埋场最终覆盖系统为人工材料覆盖结构，其由下至上的结构层依次为：排气层（粗砂，厚度 30cm）、膜下保护层（GCL，厚度 5mm）、HDPE 土工膜（厚度 1.0mm）、膜上保护层与排水层（复合土工排水网）与植被层（厚度 50cm 的营养土层与种植的草皮）。为防止风与雨水的侵蚀，避免植物根系对覆盖层的破坏，终场覆盖层的顶面应由中间坡向填埋区四周，平均坡度不小于 5%。同时，还应加强对垃圾堆体沉降的巡查，及时修复因堆体沉降而发生坡度变化的覆盖层。填埋场封场后应继续进行填埋气

26、体、渗沥液处理及环境与安全监测等运行管理，直至填埋堆体的稳定。生活垃圾填埋场覆土包括每日覆土、中间覆土与最终覆土，本填埋场设计覆土量按填埋垃圾量的 10%考虑。最终覆盖系统一般要考虑防止渗水、阻气、保持水土、绿化、开发利用等方面的因素，还要考虑填埋气体的收集与填埋体的不均匀沉降及其稳定性问题。本填埋场封场采用人工材料覆盖结构，填埋场封场结构参见图 9，其基本要求详见表 4。HDPE序号123456名称植被层排水层膜上保护层HDPE 土工膜膜下保护层排气层图图 9 9 填埋场封场结构示意图填埋场封场结构示意图表表 4 4 最终覆盖系统结构表最终覆盖系统结构表采用材料营养土粗粒、多孔材料无纺布聚乙烯土工膜GCL，渗透系数1.010-7cm/s粗粒、多孔材料厚度0.15m0.3m/1.0mm5.0mm0.3m