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固體廢棄物處理與處置課程設(shè)計(jì) 某市城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 李立雪 學(xué)院名稱 環(huán)境學(xué)院 學(xué)號(hào) 20141703121 班級(jí) 14環(huán)工1 專業(yè)名稱 環(huán)境工程 指導(dǎo)教師 項(xiàng)瑋 2016年 11月 17日 摘 要：本設(shè)計(jì)是對(duì)210萬人口垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，人均垃圾產(chǎn)量1.2kg∕(d?人，設(shè)計(jì)使用年限為17年。本文首先對(duì)我國(guó)生活垃圾的處理處置方法進(jìn)行了綜合分析，在此基礎(chǔ)上，對(duì)填埋場(chǎng)的選址、填埋場(chǎng)的地基與防滲、滲濾液的產(chǎn)生及收集處理、填埋氣體的收集及利用、終場(chǎng)覆蓋與封場(chǎng)、污水處理工藝以及環(huán)境保護(hù)和監(jiān)測(cè)等問題進(jìn)行了深入的探討。 本設(shè)計(jì)介紹了平原型生活垃圾填埋場(chǎng)單層防滲系統(tǒng)的構(gòu)造形式，并以方典型工程為例進(jìn)行對(duì)比，為了填埋場(chǎng)在使用期間能夠安全的運(yùn)作，避免對(duì)環(huán)境造成危害，本設(shè)計(jì)在進(jìn)行過程中嚴(yán)格遵照相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 關(guān)鍵詞： 生活垃圾； 平原型垃圾填埋場(chǎng)；滲濾液； 填埋氣體； 防滲 1 前言 1.主要設(shè)計(jì)原始資料........................................... 1.1垃圾組成成分及基本性質(zhì)自然條件.......................... 1.2填埋場(chǎng)地理位置....................................................... 2.處理方法的選用......................................................... 2.1處理方法的比較...................................................... 2.2處理方法選擇........................................................ 3場(chǎng)址選擇和所選場(chǎng)址自然條件的評(píng)析............................... 3.1填埋場(chǎng)的選址原則.......................................... 3.2場(chǎng)址開發(fā)利用應(yīng)具備的條件........................... 3.3廠址選擇的步驟......................................... 4垃圾填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)....................................... 4.1服務(wù)人口及范圍.............................. 4.2垃圾產(chǎn)率的預(yù)測(cè)................................... 4.3填埋場(chǎng)庫(kù)容的容積計(jì)算................................. 4.4滲濾液及氣體的產(chǎn)生量............ 4.4.1滲濾液產(chǎn)生量................................... 4.4.2填埋面積與滲濾液計(jì)算................................ 4.5滲濾液調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì) ................................ 4.6填埋場(chǎng)氣體的計(jì)算................................ 4.6.1填埋氣產(chǎn)量預(yù)測(cè)................................ 4.6.2滲濾液及氣體的收集設(shè)備................................ 4.垃圾的分選系統(tǒng)................................ 5.填埋場(chǎng)工藝設(shè)備................................ 5.1.填埋工藝流程 ................................ 5.2填埋作業(yè)................................ 5.3填埋主要設(shè)備................................ 6填埋場(chǎng)底防滲系統(tǒng)................................ 6.1場(chǎng)底防滲系統(tǒng)分類................................ 6.2場(chǎng)底防滲系統(tǒng)的選擇................................ 6.3滲濾液收集系統(tǒng)................................ 7.填埋場(chǎng)氣體的導(dǎo)排和利用................................ 7.1填埋場(chǎng)氣體的組成與產(chǎn)生原理................................ 7.2填埋場(chǎng)氣體收集和導(dǎo)排................................ 8. 填埋場(chǎng)終場(chǎng)覆蓋與封場(chǎng).................................... 8.1終場(chǎng)覆蓋的設(shè)計(jì)............................... 8.2終場(chǎng)覆蓋材料.................................. 8.3終場(chǎng)覆蓋的植被恢復(fù)....................... 8.4封場(chǎng)后的土地回用........... 8填埋場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)................... 8.1大氣污染物的監(jiān)測(cè)與控制.............. 8.2水體監(jiān)測(cè)與控制........................ 9.道路組織原則 ...................... 10.管理措施 ............ 11.主要參考書、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范................ - 3 - 前言 隨著人們的生活水平不斷的提高，城市的垃己在逐漸的成比例上漲，垃圾的大量產(chǎn)生給居民的生活帶來了諸多不便嚴(yán)重影響居民的生活，影響到城市的容貌及其衛(wèi)生狀況。垃圾的堆放極其不合理的處置方式給太原市人民的生活帶來了諸多不便，垃圾的到處散布產(chǎn)生的臭氣及其有毒有害氣體嚴(yán)重影響到了人體的健康，并且隨著城市人口的不斷增加垃圾成倍增加，這就需要一個(gè)合理的方式來進(jìn)行垃圾處理。通過方案的比選,建設(shè)一個(gè)垃圾填埋場(chǎng)是解決垃圾問題的當(dāng)務(wù)之急。 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是城市210萬人口垃圾的衛(wèi)生填埋場(chǎng)，使用年限是17年，設(shè)計(jì)填埋場(chǎng)的占地面積為m2，填埋場(chǎng)庫(kù)容為，本次對(duì)城市210萬人口垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)中，以人均垃圾產(chǎn)量1.2 kg∕(d?人)計(jì)算。垃圾成分主要為居民生活垃圾，生活垃圾中無機(jī)物成分比例較大，垃圾中有毒有害物質(zhì)和重金屬含量甚少。 衛(wèi)生填埋技術(shù)在我國(guó)目前的形勢(shì)來看還處于發(fā)展上升間段，在今后的相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)生填埋的發(fā)展優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯，一個(gè)城市生活垃圾的出路，衛(wèi)生填埋法是首選，衛(wèi)生填埋的優(yōu)點(diǎn)是其建設(shè)周期短、投資相對(duì)低、處理量大、并可以分段投入，管理方便。另外從資源角度看來生活垃圾填埋場(chǎng)事實(shí)上是以一種資源的形式儲(chǔ)存起來以待后人利用。 本次設(shè)計(jì)比較綜合介紹了填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)包括選址、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、總體設(shè)計(jì)等等。 - 41 - 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 概述 1.主要設(shè)計(jì)原始資料 1.1垃圾組成成分及基本性質(zhì) 表1 某市垃圾組成成分 成 分 變化范圍 平均值 A：有機(jī)物(%) 45.0--50.0 47.5 動(dòng)植物(%) 纖維類(%) 40.0--45.5 3.0--5.0 B：無機(jī)物(%) 40.0--46.0 43.0 灰礫(%) 磚石(%) 35.0--37.0 5.0--9.0 C：可回收物(%) 7.0--12.0 9.5 紙、塑料(%) 玻璃(%) 金屬(%) 5.8--9.5 1.0--2.0 0.2--0.5 表2 某市垃圾的基本性質(zhì) 物質(zhì)性質(zhì) 變化范圍 平均值 含水率(%) 40.0--45.0 42.5 容重(kg/m3) 520.0--580.0. 550.0 熱值(KJ/㎏) 3600--4000 3800 1.2填埋場(chǎng)地理位置 所選場(chǎng)址位于該市東南方，場(chǎng)址附近無較大河流，場(chǎng)址以南約0.8公里處有條河流。場(chǎng)地北側(cè)約1000m處有公路通過。 1.3地形地貌 工程區(qū)屬河谷淺丘山區(qū)。最高高程約272m，最低處約170m，相對(duì)高差約100m。場(chǎng)區(qū)為寬緩“U”型，壩址處右岸較較陡，平均坡角23，左岸較緩，坡角18。 1.4地質(zhì)構(gòu)造 擬建場(chǎng)地地層屬侏羅系地層，巖層屬沉積巖類。工程的主要物理地質(zhì)現(xiàn)象為巖石的風(fēng)化及裂縫破裂。谷底第四系沖洪積土，面積約占填埋區(qū)面積的45%，滲透系數(shù)K=1.510-6cm/s，基巖裸露部分約占填埋面積的55%，其中泥巖滲透系數(shù)K=3.010-7cm/s，砂巖滲透系數(shù)K＝8.010-4cm/s。 1.5水文地質(zhì)條件：場(chǎng)址地下水主要分布基巖(紅層)裂隙水，含水層為下沙溪廟組。地下水儲(chǔ)量較差，賦存于不穩(wěn)定的砂巖發(fā)育較差的裂隙中，旱藏深度一般較淺。場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水主要為第四系松散層和強(qiáng)風(fēng)化巖中的孔隙水和基巖風(fēng)化裂隙水，孔隙潛水，水位一般低于地面0.2～0.3m；基巖裂隙水，埋藏了不同深度的節(jié)理裂隙中，強(qiáng)風(fēng)化層平均為2.0m，弱風(fēng)化層平均為8.0米；地下水穩(wěn)定水位平均位于地層下2.95m，地下水的水力梯度為0.007。填埋區(qū)地下水受大氣降雨補(bǔ)給，有明顯的補(bǔ)給徑流，排泄區(qū)域和途徑。填埋場(chǎng)山谷為一獨(dú)立的水文地質(zhì)單元，場(chǎng)區(qū)匯水范圍內(nèi)的地表水，地下均由谷口向外排泄(總體趨勢(shì)由東向西徑流)。 1.5地基穩(wěn)定性及建筑適宜性評(píng)價(jià) 填埋區(qū)呈寬緩“U”型槽溝，兩岸及谷底無大的堆積體存在，岸坡自然穩(wěn)定，無崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，填埋區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定，兩岸山體雄厚，巖體較完整。填埋垃圾后不會(huì)誘發(fā)滑坡等災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象。工程區(qū)具有較好的構(gòu)造穩(wěn)定性。建筑物抗震設(shè)計(jì)按Ⅳ度考慮，場(chǎng)地適宜建設(shè)。 1.6交通、給排水、供電條件 擬建場(chǎng)地北側(cè)約1000m處有公路通過，交通條件較為便利。場(chǎng)區(qū)給水、供電可以引自該市，場(chǎng)區(qū)雨水可通過附近的沖溝，就近排入南部河流，場(chǎng)區(qū)污水可通過新建800m管道輸送至擬建污水處理廠處理。 1.7氣候特點(diǎn) 場(chǎng)區(qū)氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，具有冬冷夏熱，雨量充沛，濕度大，云霧多，日照少，風(fēng)力小等特點(diǎn)，常年平均氣溫17-18℃，年平均降水量986-1282mm，30年一遇最大小時(shí)降雨量為10.5mm/h，連續(xù)降暴雨日數(shù)年最高達(dá)5-8日，降雨主要集中在夏季。平均濕度在80%左右，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)。 表1.7 某市多年平均降雨量 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1l 12 降雨量(mm/d) 2.3 3.0 3.3 4.0 6.0 5.0 4.3 2.3 2.0 1.7 3.0 2.7 1.8徑流系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值 為了與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致，要求填埋封場(chǎng)后表面覆蓋粉壤土，坡度為2%，表面種植野草，不同地形及地表狀況的徑流系數(shù)見表4。 表1.8不同地形及地表狀況的徑流系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值 地表狀況 徑流系數(shù)ψ 粉壤土種植牧草，平坦--2%坡度 0.32--0.52 粉壤土種植裸草，平坦--2%坡度 0.62--0.82 表層土較厚的丘陵山地 0.50--0.70 表層土較薄的丘陵山地 0.60--0.80 陡峭山地 0.?5--0.90 2.處理方法的選用 2.1處理技術(shù)的比較 目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的城市生活垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、高溫堆肥和焚燒等，這三種主要垃圾處理方式的比例，因地理環(huán)境、垃圾成份、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同而有所區(qū)別。 表2.1 生活垃圾處理技術(shù)比較 比較項(xiàng)目 填埋 焚燒 堆肥 技術(shù)可靠性 可靠，屬傳統(tǒng)處理方法 較可靠，國(guó)外屬成熟技術(shù) 較可靠，在我國(guó)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 工程規(guī)模 取決于作業(yè)場(chǎng)地和使用年限，一般比較均大于其它類型 單臺(tái)爐規(guī)格常用150~500t/d，焚燒廠一般安裝2~4臺(tái)焚燒爐 動(dòng)態(tài)間歇堆肥廠為100~200t/d；動(dòng)態(tài)連續(xù)式堆肥廠常為100~200t/d 選址難易度 較空難 有一定空難 有一定空難 占地面積/體積 1m3/t 60~100m2/t 110~150m2/t 建設(shè)工期 9~12個(gè)月 30~36個(gè)月 12~18個(gè)月 適用條件 對(duì)垃圾成分無嚴(yán)格要求，但含水率過高不易 要求垃圾低熱值大于3767kJ/kg 要求垃圾中可生物降解有機(jī)物的含量大于40% 操作安全性 較好，沼氣導(dǎo)排要通暢 較好，嚴(yán)格按照規(guī)范操作 較好 管理水平 一般 很高 較高 產(chǎn)品市場(chǎng) 有沼氣回收后的衛(wèi)生填埋場(chǎng)，沼氣可用作發(fā)電等 熱能或者電能可作為社會(huì)使用，需要政策支持 落實(shí)堆肥市場(chǎng)有一定空難，需采用多種措施 環(huán)保問題 滲濾水處理難度大 煙氣與飛灰處理難度大 好氧堆肥時(shí)惡臭難當(dāng) 能源化意義 沼氣收集后用于發(fā)電 焚燒余熱可發(fā)電 采用厭氧發(fā)酵工藝，沼氣收集后用于發(fā)電 資源利用 封場(chǎng)后恢復(fù)土地利用或再生土地利用 垃圾分選可回收部分物質(zhì) 堆肥用于農(nóng)業(yè)種植和圓林綠化，并回收部分物質(zhì) 穩(wěn)定化時(shí)間 20~50年 2h左右 15~60天 最終處置 填埋本身是一種最終處置方法 焚燒殘?jiān)枳鎏幹?，約占進(jìn)爐垃圾量10%~30% 不可堆肥需做處置，約占進(jìn)廠量的30%~40% 地下水污染 需有防滲措施，但可能滲漏，人工防滲投 可能性較小 可能性較小 處理成本（記折舊，不計(jì)費(fèi)用）（元/t） 35~55 80~240 50~80 處理成本（不計(jì)折舊及費(fèi)用）（元/t 22~31 30~120 25~45 土壤污染 限于填埋場(chǎng)區(qū)域 無 需控制堆肥中重金屬含量和pH值 主要風(fēng)險(xiǎn) 沼氣聚集引起爆炸哦，場(chǎng)底滲漏 垃圾燃燒不穩(wěn)定，煙氣治理不達(dá)標(biāo) 因成本過高或堆肥質(zhì)量不佳而影響產(chǎn)品質(zhì)量 2.2處理方法選擇 焚燒處理，堆肥技術(shù)和衛(wèi)生填埋技術(shù)各有個(gè)的優(yōu)點(diǎn)，但是衛(wèi)生填埋法仍是絕大部分城鎮(zhèn)處理垃圾的重要甚至唯一的方法。 衛(wèi)生填埋法有如下的特點(diǎn)第一是完全獨(dú)立的城市垃圾無害化處理方法；第二是一切固體廢物的最終處理方法；第三無需對(duì)垃圾進(jìn)行預(yù)處理；第四處理成本相對(duì)較低；第五處理及時(shí)相對(duì)簡(jiǎn)單，有利于推廣普及；第六衛(wèi)生填埋場(chǎng)可選擇非耕地作為廠址，如灘地、山谷、廢坑、洼地、溝渠等處，填埋場(chǎng)經(jīng)若干年后加以中場(chǎng)覆蓋，場(chǎng)地可作多種用途，實(shí)現(xiàn)土地的再利用。 3場(chǎng)址選擇和所選場(chǎng)址自然條件的評(píng)析 3.1填埋場(chǎng)的選址原則 場(chǎng)址的選擇是衛(wèi)生填埋場(chǎng)全面設(shè)計(jì)規(guī)劃的第一步。影響選址的因素很多，主要應(yīng)從工程學(xué)、環(huán)境學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、法律和社會(huì)學(xué)等方面來考慮。 1.環(huán)境污染角度考慮的安全原則：應(yīng)確保其周邊生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境、大氣環(huán)境以及人類生存安全等的安全。 2.從經(jīng)濟(jì)角度考慮其合理原則：合理科學(xué)地選擇。能夠達(dá)到降低造價(jià)、提升資金使用效率的目的。 3.從安全考慮原則：要防止場(chǎng)地對(duì)大氣的污染，地表水的污染，尤其是要防止?jié)B濾水的釋出對(duì)地下水的污染。因此，防止地下水的污染是場(chǎng)地選擇時(shí)考慮的重點(diǎn)。 4.法律及社會(huì)支持原則：場(chǎng)址的選擇不能破壞改變周圍居民的生產(chǎn)，生活條件，需要得到公眾的大力支持。 3.2場(chǎng)址開發(fā)利用應(yīng)具備的條件 1.符合當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)建設(shè)總體規(guī)劃和環(huán)境衛(wèi)生專業(yè)規(guī)劃要求； 2.符合環(huán)境保護(hù)的要求； 3 充分利用天然地形以增大填埋容量，使用年限應(yīng)達(dá)到相關(guān)要求； 4交通方便，運(yùn)距合理； 5征地費(fèi)用較低，施工較方便； 6人口密度較低、土地利用價(jià)值較低； 7 位于夏季主導(dǎo)風(fēng)下風(fēng)向，距人畜居棲點(diǎn)500m以外； 8遠(yuǎn)離水源，盡量設(shè)在地下水流向的下游地區(qū)。 3.3廠址選擇的步驟 3.3.1場(chǎng)址的初選 根據(jù)填埋場(chǎng)的準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)上述資料全面的分析并通過對(duì)候選場(chǎng)址進(jìn)行踏勘，對(duì)場(chǎng)地的地形、地貌、給排水、覆蓋土源、交通運(yùn)輸及場(chǎng)址周圍的人群居住情況進(jìn)行比對(duì)分析，選擇幾個(gè)比較合適的預(yù)選場(chǎng)地，以備與下一次進(jìn)行優(yōu)選。 3.3.2野外勘探 場(chǎng)地的野外勘察是填埋場(chǎng)重要環(huán)節(jié)，它直接掌握?qǐng)龅氐牡匦?、地貌、給排水、覆蓋土源、交通運(yùn)輸及場(chǎng)址周圍的人群居住情況、水文網(wǎng)分布情況和場(chǎng)地的場(chǎng)址有關(guān)的信息和資料。另外，勘察的步驟為（1）根據(jù)現(xiàn)有資料對(duì)場(chǎng)地所在地區(qū)進(jìn)行初步調(diào)查；（2）在初步調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)地考察；（3）通過鉆探或挖掘技術(shù)進(jìn)行場(chǎng)地水文地質(zhì)勘測(cè)；（4）勘察資料整理，繪制較詳細(xì)的處置場(chǎng)地地圖。 3.3.3場(chǎng)址的優(yōu)選 根據(jù)前段收集的區(qū)域資料、野外現(xiàn)場(chǎng)勘探結(jié)果、社會(huì)法律調(diào)查對(duì)場(chǎng)址進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)比較。比選出較為理想的衛(wèi)生填埋方案。并通過模糊評(píng)價(jià)法、專家系統(tǒng)法、層次分析法、和地理信息系統(tǒng)就可以就可以決定場(chǎng)地的限制性因素，并收集一系列圖標(biāo)制成各種圖表并在圖表中突出限定性因素。同時(shí)對(duì)填埋場(chǎng)的具體更準(zhǔn)確的定位，得到比較量化的結(jié)果。經(jīng)過對(duì)場(chǎng)址的合理量化定位。 填埋場(chǎng)必須滿足環(huán)保的基本要求，概括起來主要有以下幾方面： （1） 確定填埋場(chǎng)的面積 （2）運(yùn)輸距離 （3）土壤與地形條件（4）氣象條件 （5）地質(zhì)和水文地質(zhì)條件（6）環(huán)境條件 （7）場(chǎng)地的最后利用。 3.3.4場(chǎng)址的綜合評(píng)價(jià)報(bào)告 場(chǎng)地的綜合評(píng)價(jià)技術(shù)報(bào)告是場(chǎng)地選擇的最終依據(jù)和工程立項(xiàng)依據(jù)，是固體廢物填埋場(chǎng)項(xiàng)目由選址階段到正是過度到工程階段，該報(bào)告也是也場(chǎng)地勘查的依據(jù)。該階段有項(xiàng)目主管單位編制場(chǎng)地綜合評(píng)價(jià)地質(zhì)條件評(píng)價(jià)技術(shù)報(bào)告，報(bào)告詳細(xì)說明場(chǎng)地的綜合條件，詳細(xì)描述對(duì)場(chǎng)地的不利和有利因素，做出場(chǎng)地可選性結(jié)論并對(duì)下一步工程實(shí)施提出合理建議。 3.5所選場(chǎng)址自然條件評(píng)析 1.地形地貌 ：由于該填埋場(chǎng)位于山丘，而且場(chǎng)區(qū)為“ U”型，山丘的最 高處與最低相對(duì)高度為 100，平均坡角 23，右岸較緩，坡度 18，基于 這種地形，該填埋場(chǎng)可以設(shè)計(jì)成山谷型，但是不宜選址在地形坡度起伏變 化 大 的地方和低洼匯水處， 原則上的地形的自然坡度不應(yīng)大于 5%，資料 中的平均坡度 為 23比較不適合。該場(chǎng)地位于某鎮(zhèn)東南 方，距某鎮(zhèn) 約 1 公 里 ，距北側(cè)某一級(jí)公路約 1 公里，場(chǎng)址附近無較大河流，場(chǎng)址以南約 0.8 公里處是某河，距離城鎮(zhèn)的距離符合，而且離公路比較近，交通方便， 沒有比較的河流，減少填埋場(chǎng)的滲濾液對(duì)河流的影響。 2. 水文 ：由于場(chǎng)址的含水層的沙溪組層，地下水的儲(chǔ)存量較差，而且 旱藏深度較淺，場(chǎng)地所在地段含水層越薄，那么在地下水同一流速的情況下，流經(jīng)場(chǎng)區(qū) 的地下水的徑流量就越小，污染物質(zhì)擴(kuò)散的效果就差，有利于場(chǎng)地的選擇，場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水主要為第四系松散層和強(qiáng)風(fēng)化巖中的孔隙水和基巖風(fēng)化裂隙水， 孔隙潛 水，水位一般低于地面 0.2～0.3m，基巖裂隙水，埋藏了不同深度的節(jié)理 裂隙中，強(qiáng)風(fēng)化層平均為 2.Om，弱風(fēng)化層平均為 8.0 米；地下水穩(wěn)定水 位平均位于地層下 2.95m，地下水的水力梯度為 0.007。風(fēng)化層的深度合 理，地下水位在地層 2.95 米大于兩米，所以符合填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)要求。 3.地質(zhì)：谷底第四系沖洪積土，面積約占填埋區(qū)面積的 45％，滲透系 數(shù)K=1.5X10 -6 cm/s，基巖裸露部分約占填埋面積的 55％，其中泥巖滲透系 數(shù)K=3.0X10 -7 cm/s，砂巖滲透系數(shù) K＝8.0X10 - 4 cm／s。根據(jù)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，滲 透率應(yīng)該小于等于 10 -7 ，在資料的數(shù)據(jù)都大于該標(biāo)準(zhǔn)值，所以不適合場(chǎng)址 的選擇。 4.氣象 ： 場(chǎng)區(qū)氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，具有冬冷夏熱，雨量充 沛對(duì)填埋場(chǎng)的防滲層有不好的地方，濕度大，云霧多，日照少，風(fēng)力小具 有空氣的流動(dòng)性小， 對(duì)填埋場(chǎng)對(duì)周圍居民的影響比較小，例如噪音，臭氣， 飄塵等，年平均降水量 672.8mm， 30年一遇最大小時(shí)降雨量為 10.5mm／h， 連續(xù)降暴雨日數(shù)年最高達(dá) 5— 8日，降雨主要集中在夏季，多年統(tǒng)計(jì)降雨資 料見下表3。年蒸發(fā)量為 1840mm。年 降水量小于蒸發(fā)量，適合場(chǎng)地的選擇， 常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，年平均風(fēng)速 3.4m/s，最大風(fēng)速 22 m/s。最大風(fēng)力對(duì) 場(chǎng)地有影響。 4垃圾填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì) 4.1服務(wù)人口及范圍 根據(jù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)210萬人口進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包括農(nóng)業(yè)人口，非農(nóng)業(yè)人口。未來的人口預(yù)測(cè)采用下公式 ：第n年服務(wù)的人口數(shù)，人； :初始服務(wù)人口數(shù)，人，本次設(shè)計(jì)中210萬人； P：人口自然增長(zhǎng)率，本次設(shè)計(jì)中取人口增長(zhǎng)率，p＝0.005。 n：第n年。n取17 4.2垃圾產(chǎn)率的預(yù)測(cè) 據(jù)調(diào)查資料顯示人均日產(chǎn)量在0.8kg/(dp) ～1.2kg/(dp)，該市現(xiàn)在的人均垃圾產(chǎn)生率取1 .2kg/(dp)，。結(jié)合現(xiàn)在城市以生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品以及工業(yè)用品為主的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)該市的生活垃圾將在未來的幾年呈連續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其增長(zhǎng)系數(shù)取0.05，采用下公式預(yù)測(cè)該鎮(zhèn)垃圾產(chǎn)生量在未來的變化趨勢(shì)。 式中:初始垃圾人均日產(chǎn)生率，kg/(dp) 第n年的垃圾人均日產(chǎn)率，kg/(dp)；n取20 （3）垃圾產(chǎn)生量預(yù)測(cè) 式中：第n年的日產(chǎn)垃圾量，t/d； ：第n年的服務(wù)人口數(shù)，人； 4.3填埋場(chǎng)庫(kù)容的容積計(jì)算 本次設(shè)計(jì)以210萬人口的生活垃圾進(jìn)行庫(kù)容的計(jì)算，垃圾填埋場(chǎng)服務(wù)年限為17年考慮地形地理?xiàng)l件問題，本設(shè)計(jì)采用平原型填埋。 每年所需的場(chǎng)地體積為： (1)確定庫(kù)容V 式中： W——每人每天垃圾產(chǎn)生量，kg∕(dp) P——城市人口； D——垃圾的壓實(shí)密度，600kg∕m3 R——覆土與垃圾之比，取1/4 每年所需的場(chǎng)地面積為： 由以上三式得該市各年的服務(wù)人口及垃圾產(chǎn)生量如下表所示： 序號(hào) 年份 人口/人 人均垃圾日產(chǎn)量（kg/d?p） 填埋垃圾體積（） 生活垃圾年 產(chǎn)量（t/a） 1 2016 2100000 1.2 1916250 919800 2 2017 2110500 1.26 2022122.8125 970618.95 3 2018 2121052.5 1.323 2133845.0979 1024245.647 4 2019 2131657.7625 1.38915 2251740.0396 1080835.219 5 2020 2142316.0513 1.4586075 2376148.6768 1140551.3648 6 2021 2153027.6316 1.531537875 2507430.8912 1203566.8277 7 2022 2163792.7698 1.6081147688 2645966.4479 1270063.8949 8 2023 2174611.7336 1.6885205072 2792156.0941 1340234.9251 9 2024 2185484.7923 1.7729465326 2946422.7183 1414282.9047 10 2025 2196412.2163 1.8615938592 3109212.5735 1492422.0352 11 2026 2207394.2774 1.9546735522 3280996.5682 1574878.3526 12 2027 2218431.2488 2.0524072298 3462271.6286 1661890.3816 13 2028 2229523.405 2.1550275913 3653562.1361 1753709.8252 14 2029 2240671.022 2.2627789709 3855421.4441 1850602.293 15 2030 2251874.3771 2.3759179194 4068433.4789 1952848.0697 16 2031 2263133.749 2.4949138154 4293214.4286 2060742.9256 17 2032 2274449.4177 2.6194495062 4530414.5258 2174598.9722 51845609.562 填埋庫(kù)容占體積的70%-90%，取80%，則V總 ==64807011.952 填埋場(chǎng)預(yù)計(jì)填埋深度8-10取H取9m，則填埋場(chǎng)的面積為： =7200779.1058 4.4滲濾液及氣體的產(chǎn)生量 4.4.1滲濾液產(chǎn)生量 滲濾液產(chǎn)量的計(jì)算比較復(fù)雜，目前國(guó)內(nèi)外已提出多種方法，主要有水量平衡法、經(jīng)驗(yàn)公式法和經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法三種。水量平衡法綜合考慮產(chǎn)生滲濾液的各種影響因素，以水量平衡和損益原理而建立，該法準(zhǔn)確但需要較多的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而我國(guó)現(xiàn)階段相關(guān)資料不完整的情況限制了該法的應(yīng)用；經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法是以相鄰相似地區(qū)的實(shí)測(cè)滲濾液產(chǎn)生量為依據(jù)，推算出本地區(qū)的滲濾液產(chǎn)生量，該法不確定因素太多，計(jì)算的結(jié)果較粗糙，不能作為滲濾液計(jì)算的主要手段，通常僅用來作為參考，不用作主要計(jì)算方法； 根據(jù)本填埋場(chǎng)的實(shí)際情況和已知條件，決定采用浸出系數(shù)法來計(jì)算本填埋場(chǎng)的滲濾液產(chǎn)出量。滲濾液產(chǎn)生量計(jì)算公式： 式中：Q——表示滲濾液年產(chǎn)生量，m3/d； A2——填埋場(chǎng)已覆蓋面積，m2； C2——填埋場(chǎng)已覆蓋區(qū)滲出系數(shù)，其值為0.2～0.4； C1——填埋場(chǎng)作業(yè)區(qū)滲出系數(shù)，取0.4～0.7； A1——填埋場(chǎng)作業(yè)區(qū)面積，m2； I——表示最大年或月、日降雨量，mm；根據(jù)太原市月平均降雨量為986-1282mm，I取其值為1282mm 關(guān)于年降水量，已知條件為年平均降雨量1282mm； 浸出水量按填埋場(chǎng)最終覆土?xí)r情況計(jì)算： C1取值為0.5； C2取標(biāo)準(zhǔn)值為0.3。 填埋場(chǎng)的服務(wù)年限為17年，填埋庫(kù)區(qū)總面積約為A 2=7200779.1058 4.4.2填埋面積與滲濾液計(jì)算 滲濾液平均日產(chǎn)量： =I(C1A1 + C2A2）10-3 滲濾液最大日產(chǎn)量： = 其公式為： （1）第一塊填埋區(qū) 填埋場(chǎng)的服務(wù)年限為17年，填埋庫(kù)區(qū)分四塊，分別進(jìn)行填埋。第一塊填埋區(qū)的服務(wù)年限為4年，則第一塊庫(kù)區(qū)面積為 據(jù)氣象資料記錄，一日最大降水量252毫米。年平均降水量為986-1282mm，取日平均降雨量3.5mm，由于是新設(shè)計(jì)的填埋場(chǎng)，因此第一塊填埋區(qū)A2＝0，第一塊沒有覆蓋區(qū)則C2=0 滲濾液平均日產(chǎn)量： 10-3=3.5 滲濾液最大日產(chǎn)量： （2）第二塊填埋區(qū) 第二塊填埋區(qū)服務(wù)年限為4年 第二塊庫(kù)區(qū)面積為 式中：C2為及時(shí)覆蓋區(qū)域的滲透系數(shù) 滲濾液平均日產(chǎn)量： =10-3 = 滲濾液最大日產(chǎn)量： ==214416 （3）第三塊填埋區(qū) 第三塊填埋區(qū)服務(wù)年限為4年 第三塊庫(kù)區(qū)面積為 已填埋的面積=第一塊填埋面積+第二塊填埋面積=2071740.0067m3 滲濾液平均日產(chǎn)量 滲濾液最大日產(chǎn)量： ==335808m3 （4）第四塊填埋區(qū) 第四塊填埋區(qū)服務(wù)年限為5年 第四塊庫(kù)區(qū)面積為 已填埋的面積=第一塊填埋面積+第二塊填埋面積+第三塊填埋面積=3493840.3944m2 滲濾液平均日產(chǎn)量： 滲濾液最大日產(chǎn)量： ==549749 4.5滲濾液調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì) 最小調(diào)節(jié)池容積的由下式確定： V≥（）5 其中： V—調(diào)節(jié)池有效容積； —設(shè)計(jì)最大滲濾液產(chǎn)生量； Q—滲濾液處理廠規(guī)模。 由于原始資料里并未給出城市污水處理場(chǎng)處理滲濾液的規(guī)模，因此設(shè)Q=10000m3/d，則： 調(diào)節(jié)池的水面面積A，調(diào)節(jié)池的有效水深H取7m，超高0.5m,則 調(diào)節(jié)池的長(zhǎng)度L.取調(diào)節(jié)池的寬度B為600m,則 L=385535/600=643m 取整得，池的實(shí)際尺寸：長(zhǎng)寬高＝643m600m7.5m 4.6填埋場(chǎng)氣體的計(jì)算 填埋氣主要是填埋垃圾中可生物降解有機(jī)物組分在微生物作用下通過生化降解的產(chǎn)物，其中主要含氮?dú)?、二氧化碳、一氧化碳、氫氣、硫化氫、甲烷、氮?dú)夂脱鯕獾?，以及很少量的微量氣體。當(dāng)然，隨著隨著填埋場(chǎng)的條件垃圾的特性、壓實(shí)的程度和填埋的溫度而不同，所產(chǎn)生的氣體各組分的含量有所變化。垃圾填埋氣典型組分及含量如下表所示： 表11.2 垃圾填埋氣典型組分及含量 組分 含量（體積分?jǐn)?shù)干基/%） 組分 含量（體積分?jǐn)?shù)干基/%） 組分 含量（體積分?jǐn)?shù)干基/%） 甲烷 45~60 氮?dú)? 2~5 氫氣 0~0.2 二氧化碳 40~60 硫化氫 0~1.0 一氧化碳 0~0.2 氧氣 0.1~1.0 氨氣 0.1~1.0 微量氣體 0.01~0.6 4.6.1填埋氣產(chǎn)量預(yù)測(cè) 填埋場(chǎng)氣體產(chǎn)生量的方法大體歸為三類，及理論計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)法、實(shí)測(cè)法。本次采用理論計(jì)算法，其公式如下： 表11.3 填埋場(chǎng)產(chǎn)期一級(jí)模型參數(shù)的建議值 變 量 取值范圍 建 議 數(shù) 值 潮濕氣候 中濕度氣候 干旱氣候 L0（m3/t） 0~312 140~180 140~180 140~180 K（1/a） 0.003~0.4 0.10~0.35 0.05~0.15 0.002~0.10 垃圾在第t年的產(chǎn)氣速率為：Gt=MtL0ke-kt 式中：Gt——第t年垃圾的產(chǎn)氣速率，m3/a； Mt——第t年所填垃圾量，t； L0——?dú)怏w產(chǎn)生潛力，m3/t；取160 m3/t K——?dú)怏w產(chǎn)氣常數(shù)，1/a，取0.06； t——年份，a。 e——取2.72 根據(jù)填埋場(chǎng)一級(jí)模型參數(shù)建議，進(jìn)行產(chǎn)氣量的計(jì)算： 第一年產(chǎn)氣量： G1= MtL0ke-kt =9198001600.062.72-0.06104=831.5541萬m3 以此類推可以得出十七年的產(chǎn)氣量如下表格： 年份 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 第t年垃圾量（t/a） 919800 970618.95 1024245.647 1080835.219 1140551.3648 1203566.8277 1270063.8949 第t年產(chǎn)氣量（萬m3/a） 831.5541 877.4975 925.9792 977.1395 1031.1265 1088.0962 1148.2136 注明：這是從2016～2022年的產(chǎn)氣量 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2020 2031 2032 1340234.9251 1414282.9047 1492422.0352 1574878.3526 1661890.3816 1753709.8252 1850602.293 1952848.0697 2060742.9256 2174598.9722 1211.6524 1278.5962 1349.2386 1423.7841 1502.4481 1585.4584 1673.0550 1765.4913 1863.0347 1965.9673 22498.3327 注明：這是從2023～2032年的產(chǎn)氣量 總計(jì)17年的產(chǎn)氣量為22498.3327萬m3 4.6.2滲濾液及氣體的收集設(shè)備 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)該城市近年來最大月降雨量為180mm，則可能由雨水帶來的最大滲濾液為0.15。由于垃圾滲濾液會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生侵蝕作用，所以收集管采用高密度聚乙烯HDPE管 根據(jù)曼寧公式： 式中：Q――管道凈流量（）； n――曼寧粗糙系數(shù)，HDPE材料取0.011； A――管的內(nèi)截面積，； S――管道坡降，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，滲濾液收集管的管道坡降不應(yīng)小于2%， 故取S=0.25； ――水力半徑，； 對(duì)于滿流水管 式中：——管的內(nèi)直徑， 把數(shù)據(jù)帶入公式可得：求得：=0.28m 根據(jù)HDPE管的規(guī)格，主盲溝取公稱外經(jīng)為300mm的半花管，公稱壓力為2.00Mpa，壁厚14.6mm，支盲溝采用250mm的半花管。豎盲溝比主盲溝小一號(hào)，選用公稱直徑200mm的半花管，壁厚12.7mm; 4.垃圾的分選系統(tǒng) 垃圾經(jīng)過、大件垃圾自動(dòng)分選系統(tǒng)、大件垃圾破碎系統(tǒng)、袋裝垃圾自動(dòng)破袋、大塊有機(jī)物自動(dòng)破碎系統(tǒng)、全封閉機(jī)械化風(fēng)選系統(tǒng)、塑料水選系統(tǒng)、有機(jī)物高溫高壓水解水熱氧化“熱選”系統(tǒng)等工藝處理后，可將城市生活垃圾分選為：(1)可燃垃圾；（2）砂土類；（3）有機(jī)物類如易腐性垃圾。如菜葉、瓜果皮、剩飯菜等。（4）不可回收可燃物類（若輔以簡(jiǎn)單人工分選，還可以分出硬質(zhì)塑料、橡膠等）；（5）薄膜塑料類；（6）可回收垃圾 以上垃圾，分選純度均可達(dá)到85%以上，薄膜塑料分選純度可達(dá)到90%以上，為下工序垃圾處理的“資源化、產(chǎn)業(yè)化”打下了結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。 5.填埋場(chǎng)工藝設(shè)備 5.1.填埋工藝流程 垃圾填埋場(chǎng)的工藝總體上服從“三化”（既減量化、無害化、資源化）的要求。本設(shè)計(jì)垃圾由陸地進(jìn)入填埋場(chǎng)，經(jīng)地衡量稱量計(jì)量，再按規(guī)定的速度、線路運(yùn)至填埋作業(yè)單元，進(jìn)行卸料、推平、壓實(shí)并覆蓋，最終完成填埋作業(yè)。其中推鋪由堆土機(jī)操作，壓實(shí)由垃圾壓實(shí)機(jī)完成。每天填埋作業(yè)操作結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行終場(chǎng)覆蓋，以利于填埋場(chǎng)地的生態(tài)恢復(fù)和終場(chǎng)利用。 填埋場(chǎng)采用的工藝流程如下：垃圾的運(yùn)送、垃圾的分選、垃圾的填埋和覆土、垃圾的回收和利用，此外還有垃圾的滲濾液的處理、填埋場(chǎng)氣體的導(dǎo)排等等。 填埋場(chǎng)工藝流程圖形象地描繪了垃圾的整個(gè)處理過程，垃圾的轉(zhuǎn)化與運(yùn)送過程，能夠?qū)⒗幚磉^程形象的以流水作業(yè)體現(xiàn)出來，整個(gè)過程對(duì)于后續(xù)設(shè)計(jì)和理解埋下了伏筆. 表5.1 生活垃圾填埋典型工藝流程圖 沼氣導(dǎo)排（后期回收發(fā)電） 滅蟲 終場(chǎng)生態(tài)恢復(fù) 計(jì)量 5.2填埋作業(yè) 填埋作業(yè)方法有很多種分別為平面作業(yè)法、斜坡作業(yè)法、溝填法；填埋垃圾從單元壓實(shí)開始，向外向上堆放。一個(gè)單元的高度通常為2～3m。工作面的長(zhǎng)度隨填埋場(chǎng)的長(zhǎng)度和作業(yè)尺度的大小不同而變化。工作面是在給定的時(shí)間內(nèi)垃圾放置、壓實(shí)等的工作面積。單元寬度一般為3～9m，取決于填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)和容量。 (1)定點(diǎn)傾卸 通過控制垃圾運(yùn)輸車傾倒垃圾的位置，可以使垃圾推鋪、壓實(shí)和覆蓋作業(yè)變得更有規(guī)劃，也更加有序。如果運(yùn)輸車通過以前的填埋區(qū)，則這個(gè)區(qū)域?qū)⒈粔旱母鼘?shí)。 比較合適的作業(yè)方式是計(jì)劃當(dāng)天所需的作業(yè)區(qū)域，然后就地挖出覆蓋材料，在第一天處置完畢后隨即覆蓋，第二天如此往復(fù)開辟新的作業(yè)區(qū)。在正常作業(yè)不受大的干擾下，作業(yè)面積應(yīng)當(dāng)盡量減小。 (2)推鋪 推鋪使得作業(yè)面積不斷擴(kuò)張和向外延伸的一種操作方法。垃圾可以沿斜面被推鋪并壓實(shí)稱為斜面作業(yè)。這種操作有利于場(chǎng)地區(qū)域減少滲濾水的收集量，并防止其在作業(yè)區(qū)內(nèi)堆積。衛(wèi)生填埋有許多彼此相鄰的單元，每個(gè)單元的高度有作業(yè)區(qū)間距離而定，通常認(rèn)為合適的高度為2.5m，但也從在堆高為4.5m以上的情況。 為形成具有最小損害的填埋點(diǎn)并取得令人滿意的土地恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)：斜坡與水平面的夾角不應(yīng)超過300，壓實(shí)機(jī)在不超過0.5m厚的層面上操作，以達(dá)到最佳的壓實(shí)效果。并且最初的壓實(shí)層厚度不應(yīng)超過2.5m。工作面每天應(yīng)鋪一層至少15cm厚的覆蓋材料，以確保整潔的外觀，以利于雨水的排出。 (3)壓實(shí)作業(yè) 推鋪和壓實(shí)是城市衛(wèi)生作業(yè)的一道重要的工序。通過增加填埋場(chǎng)的填埋量，延長(zhǎng)作業(yè)單元區(qū)及整個(gè)填埋場(chǎng)的使用年限；通過壓實(shí)，可以減少沉降和空隙，降低廢棄物沖走的可能性或使廢棄物在雨天暴露得過多，減少每天的日覆蓋量，從而減少挖土工作量，減少滲濾水和填埋氣體的遷徙；提供一個(gè)堅(jiān)實(shí)的作業(yè)面。 (4)限時(shí)覆蓋 ①日覆蓋 日覆蓋的主要目的是控制疾病、垃圾飛揚(yáng)、臭味和滲濾液，同時(shí)還可控制壓實(shí)。在進(jìn)行覆蓋前要把垃圾直接壓實(shí)，這樣形成平坦的垃圾面，便于覆蓋及有關(guān)運(yùn)行。為達(dá)到這個(gè)目的，至少要保證每日的覆蓋厚度不小于15cm。在填埋區(qū)擴(kuò)展延伸時(shí)，頂部和斜坡也要覆蓋，以防止垃圾到處飛揚(yáng)。一般情況下，每個(gè)作業(yè)面在一天工作結(jié)束時(shí)都應(yīng)及時(shí)覆蓋。 ②適時(shí)覆蓋 適時(shí)覆蓋和日覆蓋有同樣的作用，但有時(shí)使垃圾的暴露時(shí)間加長(zhǎng)的缺點(diǎn)。適時(shí)覆蓋也用于運(yùn)輸通道的臨時(shí)表面。它的最小壓實(shí)厚度為30cm。 ③終場(chǎng)覆蓋 終場(chǎng)覆蓋的厚度一般不小于60cm。厚度覆蓋材料和壓實(shí)厚度都必須遵守設(shè)計(jì)和作業(yè)計(jì)劃。為減少土壤的滲透性，除上面的幾十厘米外，所有的覆蓋土都需要壓實(shí)。最終覆蓋土上面加些表土，在覆蓋同時(shí)進(jìn)行播種提高肥力和調(diào)節(jié)pH值。 覆蓋前應(yīng)對(duì)垃圾進(jìn)行推平、鋪均和碾壓。每次堆置推平后垃圾層厚度為0.6～0.7m，再用垃圾壓實(shí)機(jī)反復(fù)壓實(shí)，其壓實(shí)厚度不小于0.8t/m3。然后按此層次進(jìn)行第二次第三次等等。 填埋到頂面標(biāo)高時(shí)，覆蓋封頂?shù)酿ね梁?.5～0.7m，再加0.2到0.7的耕植土，并做成中間高四面低的坡狀，壓實(shí)后進(jìn)行綠化。 5.3填埋主要設(shè)備 建設(shè)衛(wèi)生填埋場(chǎng)，需要選擇合適的設(shè)備，以保障設(shè)備順利運(yùn)行并盡可能降低成本與填埋工藝一直。填埋作業(yè)，對(duì)垃圾而言主要是推鋪、壓實(shí)。對(duì)土方工程而言，是每個(gè)單元設(shè)施前的準(zhǔn)備，覆蓋土準(zhǔn)備和覆蓋作業(yè)，場(chǎng)地挖掘和土方平衡等工程。對(duì)填埋后的再利用主要是堆肥和有機(jī)制作，可用于完成這些工作設(shè)備包括履帶拖拉機(jī)、推土機(jī)、壓實(shí)機(jī)、挖土機(jī)、破碎機(jī)、吊車抓土機(jī)等。 為了使填埋場(chǎng)日常規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化，填埋場(chǎng)應(yīng)配備完整的機(jī)械設(shè)備。下表列出了建設(shè)部《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》中列出的主要大型機(jī)械設(shè)備配置要求。 填埋場(chǎng)主要大型機(jī)械設(shè)備配置要求 日處理規(guī)模t/d 推土機(jī) 壓實(shí)機(jī) 挖掘機(jī) 裝載機(jī) >1200 2～3臺(tái) 2～3臺(tái) 2臺(tái) 2～3臺(tái) 500～1200 2 2 2 2 200～500 1～2 1～2 1～2 1～2 <200 1～2 1～2 1～2 1～2 注：1.衛(wèi)生填埋機(jī)械使用率不低于65%。 2.不是用壓實(shí)機(jī)的，可兩倍數(shù)量搭配推土機(jī) 6填埋場(chǎng)底防滲系統(tǒng) 填埋場(chǎng)主要是通過填埋場(chǎng)底部和周邊的襯托層系統(tǒng)來達(dá)到防滲的目的。填埋場(chǎng)襯托層通常從上到下可依次分為過濾層、排水層、保護(hù)層和防滲層等。 填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)要防止?jié)B濾液滲出污染地下水，還要防止降雨量造成的雨水大量滲入。防滲層的材料有天然黏土礦物如改性粘土、膨潤(rùn)土，人工合成材料如柔性膜，天然與有機(jī)復(fù)合材料如聚合物水泥（PCC）等。 （1）保護(hù)層的作用 保護(hù)層是對(duì)防滲層提供合適的保護(hù)。防止防滲層受到外界的干擾而被破壞，如石料或垃圾堆其表面的刺穿，應(yīng)力集中造成膜破損，黏土等礦物質(zhì)受侵蝕等。 （2）排水層的作用 排水層的作用是及時(shí)將阻隔的滲濾液排除，減輕對(duì)防滲層的壓力，減少滲濾液外派的可能性。 （3）過濾層的作用 過濾層的作用保護(hù)排水層，過濾掉滲濾液中的懸浮物及其他固態(tài)半固態(tài)物質(zhì)，否則這些物質(zhì)在排水層中積累，造成排水系統(tǒng)堵塞，使排水系統(tǒng)降低效率或完全失效。 （4）防滲層的作用 在于防止?jié)B濾液（由于滲濾液常常含有有毒有害物質(zhì)，包括重金屬離子、腐殖質(zhì)、溶解性有毒氣體如H2S）等滲入地下而引起地下水的污染。防滲層層主要由防滲材料構(gòu)成，從國(guó)內(nèi)外工程實(shí)例來看，該層的結(jié)構(gòu)千差萬別，有兩層土工膜中間夾一層膨潤(rùn)土的，也有一層土工膜上鋪一層膨潤(rùn)土的，還有土工膜與壓實(shí)粘土組成復(fù)合襯墊的以及重復(fù)使用單層土工膜防滲層組成雙層復(fù)合襯墊的?？偟膩碇v，該層至少應(yīng)設(shè)一層土工膜，防滲層層數(shù)越多，安全性能越強(qiáng)，但造價(jià)也相應(yīng)提高。庫(kù)區(qū)（包括盲溝、泵站、預(yù)處理池）水平和垂直方向均采用人工防滲技術(shù)，防滲材料為HDPE黑膜，膜厚1.5毫米。對(duì)于防滲層的滲透系數(shù)Kf必須小于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)要求Kf小于10-9m/s。 6.1場(chǎng)底防滲系統(tǒng)分類 根據(jù)填埋場(chǎng)底防滲設(shè)施（或材料）鋪設(shè)方向的不同，可將場(chǎng)底防滲分為水平防滲及垂直防滲。 場(chǎng)底的防滲材料有多種類型，但根據(jù)材料的來源不同可將防滲材料分為自然防滲和人工防滲。 垂直防滲 場(chǎng)底防滲系統(tǒng) 天然防滲 水平防滲 單層防滲層 人工防滲 單層符合襯托層 雙層襯墊系統(tǒng) 雙層合襯墊系統(tǒng) 根據(jù)填埋場(chǎng)防滲設(shè)施 (或材料) 鋪設(shè)方向的不同，可將填埋場(chǎng)防滲分為垂直防滲和水平防滲，根據(jù)所用防滲材料的來源不同又可將水平防滲進(jìn)一步分為自然防滲和人工防滲兩種如上圖所示。 6.2場(chǎng)底防滲系統(tǒng)的選擇 根據(jù)地質(zhì)勘查情況，本設(shè)計(jì)通過三種防滲方案進(jìn)行技術(shù)比較，以便確定最合適的防滲結(jié)構(gòu)體系，其目的為達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又保證安全。黏土襯層滲透性的主要指標(biāo)是滲透系數(shù)，根據(jù)《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》，天然黏土襯里要2米厚的粘土，其滲透系數(shù)不應(yīng)大于10-7cm/s。本次設(shè)計(jì)采用采用單復(fù)合襯層防滲系統(tǒng)，采由于地質(zhì)條件所限，決定采用垂直于水平防滲相結(jié)合的工程措施。 6.3滲濾液收集系統(tǒng) 垃圾滲濾液是指超過垃圾所覆蓋土層飽和蓄水量和表面蒸發(fā)潛力的雨水進(jìn)入填埋場(chǎng)地后，瀝經(jīng)垃圾層和所覆蓋土層而產(chǎn)生的污水?；鴿B濾液的主要污染成分有：有機(jī)物、氨氮和重金屬等，垃圾滲濾液中含有大量的有機(jī)物、病菌等。它的水質(zhì)成分復(fù)雜，而且其水量及污染物的有毒有害的物質(zhì)，并且滲濾液是一種處理難度較大的廢水，它隨著填埋方式、以及不同的季節(jié)和氣候而有明顯的變化。 滲濾液收集系統(tǒng)及處理系統(tǒng)包括：導(dǎo)流層、收集支管及干管、收集溝、盲溝、調(diào)節(jié)池、和污水處理設(shè)施等。填埋庫(kù)區(qū)防滲系統(tǒng)應(yīng)該鋪設(shè)有滲濾液收集系統(tǒng)、疏通系統(tǒng)。 庫(kù)區(qū)底部滲濾液收集和導(dǎo)流采用碎石排水層和HDPE導(dǎo)盲管盲溝，滲濾液收集管溝由HDPE 花管和卵石溝組成，為梯形結(jié)構(gòu)，收集干管和支管呈樹枝狀分布。 6.3.1垃圾滲濾液來源 城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理一直是填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中非常棘手的問題。主要來源有： （1）日常雨水、降雪，它是滲濾液產(chǎn)生的主要來源； （2）滲濾液數(shù)量與地下水的流量和性質(zhì)變化而變化； （3）表徑流和地表灌溉所產(chǎn)生的外部地表水的滲入； （4）垃圾在降解過程中在填埋場(chǎng)內(nèi)分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生水分； （5）當(dāng)滲濾液水位低于地下水水位，防滲系統(tǒng)受損時(shí)，地下水就可滲入填埋場(chǎng)內(nèi)； （6）垃圾本身含有的水分，這包括垃圾本身從大氣和雨水中的吸附量； （7）覆蓋材料中的水分，與覆蓋材料的類型、來源以及季節(jié)有關(guān)； 圖 6.3.1 水平衡示意圖 6.3.2導(dǎo)流層 滲濾液導(dǎo)流層（即主濾液收集層和次濾液收集層）。防滲層上鋪設(shè)滲濾液導(dǎo)流層，導(dǎo)流層選用16～32mm直徑的卵石. 1.滲濾液主收集層： 在無紡?fù)凉げ急Ｗo(hù)層上鋪設(shè)600mm的碎石層，粒徑要求20～40，上粗下細(xì)進(jìn)行鋪設(shè)，防止填埋的垃圾堵塞礫石縫從而影響滲濾液導(dǎo)流效果。 2.滲濾液導(dǎo)滲盲溝： 滲濾液導(dǎo)滲盲溝負(fù)責(zé)滲濾液的最終排放，將其從場(chǎng)區(qū)內(nèi)排往滲濾液沉淀池和調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。為了便于滲濾液的收集排放，在各區(qū)分別設(shè)置縱向盲溝，其中主收集層鋪設(shè)直徑為DN250mm的穿孔花管，并用150g/m2織質(zhì)土工布包裹。次盲溝由透水和受垃圾沉降影響小的透水軟管組成。 3.滲濾液次收集層： 直接安裝于主防滲層之下，目的是監(jiān)測(cè)主防滲層是否滲漏，若有滲漏，則可在次盲溝中發(fā)現(xiàn)并收集起來。 6.3.3收集支管和干管 收集滲濾液的支管可以使用卵石堆置形成，卵石盡可能均勻，尤其泥土含量不能過高(最高不應(yīng)超過5%)，以便有足夠的空隙用來導(dǎo)排滲濾液。對(duì)于支管，可使用高密度聚乙烯花管，周圍堆卵石并包裹土工布保護(hù)以防堵塞。卵石材質(zhì)要求碳酸鈣含量低于10%。卵石周圍應(yīng)用土工布包裹以防堵塞。滲濾液的收集干管和支管呈樹枝狀分布。 填埋場(chǎng)的工藝設(shè)計(jì)必須考慮對(duì)填埋庫(kù)區(qū)底部可能存在的地下水進(jìn)行導(dǎo)排。地下水導(dǎo)排溝位于滲濾液主導(dǎo)排溝下約2m處。先在溝內(nèi)鋪設(shè)反濾150g/m2土工布，然后再鋪設(shè)DN200的HDPE穿孔花管，最后回填級(jí)配碎石到地下水導(dǎo)排溝溝頂。 6.3.4集水池及提升系統(tǒng) 本次設(shè)計(jì)采用平原型填埋場(chǎng)，其滲濾液無法依靠重力從填埋場(chǎng)自動(dòng)流出去，因此采用導(dǎo)排提升系統(tǒng)，提升系統(tǒng)包括提升多孔管和提升泵，提升管可分為豎管和斜管。斜管采用高密度聚乙烯(HDPE）管，半圓開孔以利于將潛水泵從管道中放入集水池，在維修泵時(shí)可以將泵拉上來。以下是典型的提升系統(tǒng)： 圖 6.3.4 協(xié)管提升斷面 6.3.5調(diào)節(jié)池的結(jié)構(gòu) 滲濾液的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是調(diào)節(jié)池，其主要作用是對(duì)水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，平衡豐水期和枯水期的差異，為滲濾液處理提供恒定的水量，同時(shí)對(duì)滲濾液起到預(yù)處理等的作用。 調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)形式主要有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和自然開挖加 HDPE 土工膜防滲結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形式主要考慮調(diào)節(jié)池的容積、場(chǎng)地的地形地貌、場(chǎng)地地址條件、資金等幾個(gè)方面。 以往的調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)通常采用露天敞口形式，導(dǎo)致填埋場(chǎng)及周邊地區(qū)臭氣污染嚴(yán)重，影響工作人員的身體健康，為了控制蚊蠅滋生、臭氣外逸，本設(shè)計(jì)中調(diào)節(jié)池采用浮蓋密封的形式。這種HDPE土工膜浮蓋，密度比水低，可浮在滲濾液表面，使得整個(gè)調(diào)節(jié)池呈封閉厭氧狀態(tài)，在去除臭味的同時(shí)，可對(duì)COD有一定的去除率，還可以收集沼氣用于發(fā)電，同時(shí)可避免雨季過多的雨水注入調(diào)節(jié)池。 6.3.6滲濾液的處理 滲濾液成分復(fù)雜，有機(jī)物和氨氮濃度高，微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)，因此在選擇垃圾滲濾液生物處理工藝時(shí)，要根據(jù)滲濾液的成分、性質(zhì)、分析其所采用工藝，最終達(dá)到最佳的處理效果。 選擇工藝時(shí)要考慮其它因素，直接生化時(shí)高質(zhì)量濃度的氨氮可能會(huì)抑制微生物的活性；高質(zhì)量濃度的有機(jī)物會(huì)抑制硝化反應(yīng)的進(jìn)行。物化預(yù)處理去除高質(zhì)量濃度氨氮操作復(fù)雜并且費(fèi)用較高。 滲濾液的處理可采用多種方法的綜合，使得處理后的滲濾液排放達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GBl6889-l997)的級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。滲濾液的產(chǎn)生和導(dǎo)排都要符合相關(guān)規(guī)定，并且滲濾液中含有的有毒有害的重金屬，以及腐殖質(zhì)之類的嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)處理后排放以。下是幾種滲濾液的處理方法： 以下是填埋場(chǎng)工藝流程圖： 圖 6.3.6填埋氣體處理工藝流程 填埋氣 收集井 匯流中轉(zhuǎn)器 輸氣管 抽氣機(jī)（或氣泵） 自動(dòng)點(diǎn)燃放空 氣體凈化設(shè)備 氣體凈化設(shè)備 氣體加壓機(jī) CO2 燃汽輪機(jī)（或氣體內(nèi)燃機(jī)） 發(fā)電機(jī) （1）滲濾液回噴 滲濾液回噴是即滲濾液收集起來，通過噴灌使之回流到填埋場(chǎng)，利用土地吸附，土壤生物降解及垃圾填埋層的厭氧濾床作用使?jié)B濾液降解。生物活性由于滲濾液增加垃圾濕度，而提升，從而加速了廢物分解、甲烷生產(chǎn)