固廢課設(shè)垃圾填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)

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1、1. 選址和計(jì)算 填埋場(chǎng)的選址總原則是應(yīng)以合理的技術(shù)、 經(jīng)濟(jì)方案，盡量少的投資，達(dá)到最理想的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn) 保護(hù)環(huán)境的目的。 必須加以考慮的因素有： 運(yùn)輸距離、 場(chǎng)址限制條件、 可以使用的土地容積、 入場(chǎng)道路、 地形和土壤條件、氣候、地表和水文條件、當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件以及填埋場(chǎng)封場(chǎng)后場(chǎng)地是否可被利用。 ( 1)運(yùn)輸距離：運(yùn)輸距離是選擇填埋場(chǎng)地的重要因素，對(duì)廢物管理系統(tǒng)起著重要作用。盡管運(yùn)輸 距離越短越好，但也要綜合考慮其他各個(gè)因素。 (2) 場(chǎng)址限制條件：場(chǎng)址至少應(yīng)位于居民區(qū) 1km (參照德國(guó)標(biāo)準(zhǔn))以外或更遠(yuǎn)。 ( 3)可用土地面積：填埋場(chǎng)場(chǎng)地應(yīng)選擇具有充足的可使用面積的地方，以利于滿足廢

2、物綜合處理 長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃的需要，應(yīng)有利于二期工程或其他后續(xù)工程興建使用。盡管沒(méi)有填埋場(chǎng)大小的法律規(guī)定， 填埋場(chǎng)地也要有足夠的使用面積，包括一個(gè)適當(dāng)大小的緩沖帶，并且一個(gè)場(chǎng)地至少要運(yùn)行五年。 ( 4)出入場(chǎng)地道路：由于通常適合填埋場(chǎng)的場(chǎng)地不再城市已建的道路附近，因此，建設(shè)出入填埋 場(chǎng)的道路和使用長(zhǎng)距離的運(yùn)輸車(chē)成為填埋場(chǎng)選址的重要因素。 ( 5)地形、地貌及土壤條件：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%。 ( 6)氣候條件 :填埋場(chǎng)場(chǎng)址的選擇應(yīng)考慮在溫和季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向。 ( 7)地表水水文 :所選場(chǎng)地必須在百年一遇的地表水域的洪水標(biāo)高泛濫區(qū)

3、或最大洪泛區(qū)之外，或應(yīng) 在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)建設(shè)水庫(kù)或人工蓄水淹沒(méi)和保護(hù)區(qū)之外。 填埋場(chǎng)的場(chǎng)地必須是位于飲用水保護(hù)區(qū)、 水體 和洪水區(qū)之外，并且必須在春潮區(qū)之外、泥炭沉積超過(guò) 1m的沼澤區(qū)之外。還應(yīng)建在地下水位以上。最 佳的填埋場(chǎng)場(chǎng)址位置是在封閉的流域內(nèi)，這對(duì)地下水資源造成的風(fēng)險(xiǎn)最小。 ( 8)地質(zhì)和水文地質(zhì)條件：場(chǎng)址應(yīng)選在滲透性弱的松散巖層基礎(chǔ)上，天然地層的滲透性系數(shù)最好 能達(dá)到10-8m/s以下，并具有一定厚度。 ( 9)但地環(huán)境條件：填埋場(chǎng)場(chǎng)地位置選擇，應(yīng)在城市工農(nóng)發(fā)展規(guī)劃區(qū)、風(fēng)景規(guī)劃區(qū)、自然保護(hù)區(qū) 之外；印在供水水源保護(hù)區(qū)和供水遠(yuǎn)景規(guī)劃區(qū)之外；應(yīng)具備較有利交通條件。 ( 10)地方

4、公眾：可通過(guò)自發(fā)的協(xié)議來(lái)達(dá)到，也可在廢物處理合同中加以規(guī)定。 1.1 選址的程序 ( 1 )資料搜集 ( 2)野外勘探 ( 3)預(yù)選場(chǎng)地的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和法律條件調(diào)查 ( 4)預(yù)選場(chǎng)地可行性研究報(bào)告 ( 5)預(yù)選場(chǎng)地的初堪工作 ( 6)預(yù)選場(chǎng)地的綜合地質(zhì)條件評(píng)價(jià)技術(shù)報(bào)告 ( 7)工程勘察階段 1.2 地址的選定與所需容積 目前該城市人口 70 萬(wàn)，人口增長(zhǎng)率 0.55%，垃圾填埋場(chǎng)服務(wù)年限為 20 年，覆土與垃圾壓實(shí)之比為 1:5，填埋高度為10m，地上3m，地下7m,取 W為0.6kg/d*人，垃圾增長(zhǎng)速率 3.8%。該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向 為西北風(fēng)， 因此生活和管理設(shè)施宜集中布置并

5、處于夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向， 即垃圾填埋場(chǎng)的西北角， 以 減少對(duì)人們的影響。 每年所需的場(chǎng)地體積為： 第 n 年人口 =70* ( 1+0.0055) n 單位：萬(wàn) 第 n 年人均垃圾量 =0.6*(1+0.038) n *365,單位： kg 式中： W—垃圾產(chǎn)生率(kg /人?； P—城市人口； D —壓實(shí)后垃圾的密度，取 1000（kg/帝）; r -覆土與垃圾之比。 每年所需的場(chǎng)地面積為： A V H 年份 人口增長(zhǎng)率 人口 （萬(wàn)） 人均年垃圾量（噸） 當(dāng)年垃圾量（噸） 累計(jì)垃圾產(chǎn)量（噸） 1 0.0055 70 0.219 153300

6、153300 2 0.0055 70.385 0.227322 160000.5897 313300.5897 3 0.0055 70.7721175 0.235960236 166994.0555 480294.6452 4 0.0055 71.1613641 0.244926725 174293.1986 654587.8438 5 0.0055 71.5527516 0.254233941 181911.3801 836499.2239 6 0.0055 71.9462918 0.26389483 189862.5446 102

7、6361.768 7 0.0055 72.3419964 0.273922834 198161.2465 1224523.015 8 0.0055 72.7398774 0.284331901 206822.6765 1431345.691 9 0.0055 73.1399467 0.295136514 215862.6888 1647208.38 10 0.0055 73.5422164 0.306351701 225297.8311 1872506.211 11 0.0055 73.9466986 0.317993066 23514

8、5.374 2107651.585 12 0.0055 74.3534054 0.330076802 245423.3431 2353074.929 13 0.0055 74.7623492 0.342619721 256150.5521 2609225.481 14 0.0055 75.1735421 0.35563927 267346.6365 2876572.117 15 0.0055 75.5869966 0.369153563 279032.0907 3155604.208 16 0.0055 76.002725 0.3831

9、81398 291228.3043 3446832.512 17 0.0055 76.42074 0.397742291 303957.6023 3750790.114 18 0.0055 76.8410541 0.412856498 317243.2851 4068033.399 19 0.0055 77.2636799 0.428545045 331109.6719 4399143.071 20 0.0055 77.6886301 0.444829757 345582.1445 4744725.216 21 0.0055 78.11

10、59176 0.461733288 360687.1945 5105412.41 從上表可以看出，今后的 20年中，垃圾的累積產(chǎn)量為 510.54萬(wàn)噸，平均日產(chǎn)垃圾量約為 700T/d，根據(jù) 本地垃圾成分和所選用壓實(shí)設(shè)備，垃圾填埋壓實(shí)密度按 1.0 t/m3計(jì)，覆土量比例按20%計(jì)算，累計(jì)覆土 總量102.11萬(wàn)m3,總填埋量為 612.65萬(wàn)m3。 填埋場(chǎng)預(yù)計(jì)填埋深度 8-10m，取10m 填埋用地面積為 A=V/H=612.65*10 4/10=612650m2 1.3填埋工藝流程設(shè)計(jì) 見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附錄 1.4填埋單元設(shè)計(jì)： 填埋作業(yè)單元：每一個(gè)工作日作業(yè)完成時(shí)形成

11、的填埋體基本單位。每天的垃圾填埋壓實(shí)后進(jìn)行日覆蓋， 覆蓋后形成一個(gè)填埋單元。 例如設(shè)計(jì)垃圾填埋場(chǎng)的日處理量為 700t/d，則考慮設(shè)計(jì)填埋單元為：長(zhǎng) X寬X高=20.0 X4.0 3.0m （考 慮機(jī)械作業(yè)要求）。其中： 填埋垃圾量為：（20.0-0.36） X（ 14.0-0.36） X（ 3.0-0.36） =703m3 覆土量為：考慮覆土為 0.37m 0.37 （19.63 13.63+13.63 2￡3+13.63 263） +0.37A2*（20+14+3）*4=137m3 覆土比例為：137/700=20%。 填埋單元的形成過(guò)程：推土機(jī)將運(yùn)來(lái)的垃圾在規(guī)定的地域平面內(nèi)

12、堆成 0.5m厚的薄層，用壓實(shí)機(jī)壓實(shí)。 然后再鋪垃圾，再壓實(shí)（用壓實(shí)機(jī)壓實(shí)前，可用推土機(jī)預(yù)壓實(shí)） ，直到堆到設(shè)計(jì)高度 2.63m時(shí)，再覆蓋 0.37m厚土壤壓實(shí)。 2. 填埋場(chǎng)的地基與防滲 2.1填埋區(qū)基底工程 《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技規(guī)范》 規(guī)定，場(chǎng)底地基是具有承載能力的自然土層或經(jīng)過(guò)碾壓、 夯實(shí)的 平穩(wěn)層，且不應(yīng)因填埋垃圾的沉陷而使場(chǎng)底變形、 斷裂，場(chǎng)底基礎(chǔ)表面經(jīng)碾壓后， 方可在其上貼鋪人工 襯里。場(chǎng)底應(yīng)有縱、橫向坡度?？v橫坡度宜在 2%以上，以利于滲濾液的導(dǎo)流。實(shí)際設(shè)計(jì)建設(shè)中，長(zhǎng)寬 一般為300?400m或更大，如按2%坡度進(jìn)行設(shè)計(jì)，則場(chǎng)區(qū)兩端高差在 6?8m或更多。受地

13、下水埋深 土方平衡及整體設(shè)計(jì)的影響，場(chǎng)區(qū)兩端高差過(guò)大會(huì)造成較大的困難。根據(jù)北京填埋場(chǎng)（安定、北神樹(shù)） 建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)場(chǎng)底縱向主要坡度為 1%?1.3%時(shí)可以保證滲濾液排順暢[5]。為確保填埋場(chǎng) 安全，考慮到填埋場(chǎng)土體條件較差， 需要對(duì)其整形，坑底及周?chē)M(jìn)行平整， 取土同時(shí)作為坑四壁局部填 土、每日覆蓋用土和最終覆蓋用土。 填埋區(qū)底部按設(shè)計(jì)高程完成基底工程以后，底部要求平整， 以利于 防滲膜的鋪設(shè)。 2.2填埋場(chǎng)的防滲系統(tǒng) 填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)，不僅要能防止?jié)B濾液滲出污染地下水， 還要防止地下水涌入填埋場(chǎng)。場(chǎng)底防滲系 統(tǒng)主要有水平防滲系統(tǒng)和垂直防滲系統(tǒng)兩種類型。 水平防滲系統(tǒng)是

14、在填埋區(qū)底部及周?chē)佋O(shè)低滲透性材 料制作的襯層系統(tǒng)。垂直防滲系統(tǒng)將密封層建在填埋場(chǎng)的四周， 主要利用填埋場(chǎng)基礎(chǔ)下方存在的不透水 層或弱透水層，將垂直密封層構(gòu)筑在其上，以達(dá)到將填埋氣體和垃圾滲濾液控制在填埋場(chǎng)之內(nèi)的目的， 同時(shí)也有阻止周?chē)叵滤魅胩盥駡?chǎng)的功能。 防滲層的建設(shè)方法多種多樣，采用何種工藝方法建設(shè)防滲層是設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，不管使用什么方 法、什么材料，最終達(dá)到的目的是滲透系數(shù) Kf小于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)要求Kf小于10-9m/s。⑸同時(shí)要考慮： 1） 使用壽命。填埋場(chǎng)的使用壽命，封場(chǎng)后要求的防滲層的壽命，以及本身的可靠性。 2） 與填埋場(chǎng)的相容性。選用的材料不能被填埋物侵蝕，由

15、于滲濾液的性質(zhì)不穩(wěn)定，所以選擇的材料要適 應(yīng)滲濾液的各種性質(zhì)，如抗酸、抗堿等。 3） 場(chǎng)地條件及氣候條件。 4） 建設(shè)費(fèi)用。防滲材料的選擇既要達(dá)到防滲要求， 又要考慮經(jīng)濟(jì)合理，厚的土工膜具有更好的防滲性能， 但必將提高建設(shè)費(fèi)用。 2.3防滲材料 防身材料多種多樣，目前常用的主要有兩類： 黏土與人工合成材料。 黏土除天然黏土外，還有改良土（如 改良膨潤(rùn)土等）；人工合成材料種類很多，如高密度聚氯乙烯（ HDPE ）、低密度聚氯乙烯（LDPE ）、聚 氯乙烯（PVC）膜等,但近二十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外填埋場(chǎng)最常用的是高密度聚氯乙烯（ HDPE ）膜。實(shí)際上，大 部分填埋場(chǎng)所選用的防滲層材料均是黏

16、土和 HDPE膜。 1、 黏土 粘土是土襯層中最重要的部分， 其具有低滲透特性。 填埋場(chǎng)黏土襯層分為兩類： 自然黏土襯層與人 工壓實(shí)粘土襯層。自然黏土襯層是具有低滲透率、富含粘土的自然形成物，其滲透率應(yīng)小于或等于 1 10 6 1 10 7 cm s。一般來(lái)說(shuō)，天然粘土層和巖石層是否均一以及是否具有較低的滲透率，是 很難檢測(cè)驗(yàn)證的，僅僅使用自然黏土襯層作為填埋場(chǎng)防滲層是不可靠的。 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，也是最理想的防滲材料，它能有效阻止?jié)B濾 液的滲漏。美國(guó)環(huán)保署于 1982年停止單獨(dú)使用黏土作為有害廢棄物處理場(chǎng)的防滲材料，并規(guī)定所

17、有填 埋場(chǎng)必須有一層防滲襯墊，在填埋場(chǎng)封場(chǎng)后，也必須采用防滲層進(jìn)行封場(chǎng)以減少滲濾液的產(chǎn)生。 ⑺ HDPE膜具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂和良好的彈性，隨著厚度 增加（一般范圍在 0.75-2.5mm）,其斷裂點(diǎn)強(qiáng)度、屈服點(diǎn)強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度、抗穿刺強(qiáng)度逐漸增加。垃 圾填埋場(chǎng)一般采用 1.5-2.5mm厚的HDPE膜作襯墊層。 HDPE膜與壓實(shí)黏土的特點(diǎn)和性能 [7] 材料類型 滲透系數(shù)K （ m/s） 對(duì)庫(kù)容的影響 抗穿刺能力 應(yīng)用范圍 HDPE 膜 1 x (10-13-10-14) 較小 較差 整個(gè)基底層防滲 壓實(shí)黏土 1X（ 10-6-

18、10-7） 較大 較好 場(chǎng)底防滲 2.4防滲系統(tǒng)構(gòu)造 防滲層組成主要有以下 6種類型 1、 單層HDPE膜防滲層 2、 壓實(shí)粘土防滲層 3、 雙層HDPE膜（中間含HDPE網(wǎng)格）與壓實(shí)粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層 4、 雙層HDPE膜與壓實(shí)粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層 5、 HDPE膜與壓實(shí)粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層 6、 雙層HDPE膜（中間含HDPE網(wǎng)格）防滲層 單層HDPE膜防滲層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工容易、投資較省，但是其防滲安全性差，一旦 HDPE膜某處受損， 下面的自然土層滲透系數(shù)大 ，垃圾滲濾液很容易通過(guò) HDPE膜的破損處滲出，使整個(gè)防滲層失去防滲 作用，這種防滲層目前也很少采用。

19、復(fù)合防滲層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工也較難，投資相對(duì)較高，但其防滲安全性很高。因?yàn)榧词箚螌?HDPE膜發(fā) 生破損，但很快滲濾液會(huì)遇到另一層 HDPE膜或者壓實(shí)粘土層，阻止?jié)B濾液繼續(xù)滲漏，整個(gè)防滲層仍 能有效發(fā)揮防滲作用。 復(fù)合襯里（庫(kù)區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖 復(fù)合襯里（庫(kù)區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖 單層襯里（庫(kù)區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖 單層襯里（庫(kù)區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖 2.5場(chǎng)地防滲系統(tǒng)法案的選定 在本設(shè)計(jì)中根據(jù)所給的原始資料可以知道：土壤滲透系數(shù)為 6.0 X0-4 m/s,故k=6.0 X0-2>10-5cm/s屬于 滲漏性場(chǎng)地。 場(chǎng)區(qū)地下水位較低，離地面僅 0.8m,此填埋場(chǎng)沒(méi)有獨(dú)立的水文地質(zhì)單元，也

20、無(wú)不透水層或弱透水層，因 此也屬于滲透性場(chǎng)地，故不宜采用垂直防滲系統(tǒng)，而采用水平防滲系統(tǒng)。 由于度量粘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》 可知道，天 然粘土類襯里的滲透系數(shù)不應(yīng)大于 10-7cm/s并且要2米厚的粘土。 因原始資料中并未給出當(dāng)?shù)赝翆又刑烊徽惩恋臐B透系數(shù)， 對(duì)比以上所介紹的三種防滲材料性能并考慮施 工中常用的材料，故排除了用天然材料作襯墊層的方案， 而選擇了人工合成防滲膜。 在人工合成防滲膜 中選用了性能較優(yōu)，國(guó)內(nèi)外使用經(jīng)驗(yàn)較多的高密度聚乙烯（ HDPE ）防滲膜。 根據(jù)原始資料可知該填埋場(chǎng)土壤滲透系數(shù)為 6.0 >10-4m/

21、s大于10-5cm/s,地下水穩(wěn)定水位平均埋深 0.8m , 即地下水位較高，場(chǎng)區(qū)地質(zhì)條件不好，因此選擇了雙層襯層防滲系統(tǒng)。 雙層襯里（庫(kù)區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖 3滲濾液的產(chǎn)生及收集處理 3.1垃圾滲濾液概念和來(lái)源 瀝經(jīng)垃圾 垃圾滲濾液是指超過(guò)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， 層和所覆蓋土層而產(chǎn)生的污水。 滲濾液還包括垃圾自身所含的水分、 垃圾分解所產(chǎn)生的水及浸入的地下 水。 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(wèn)題。主要來(lái)源有： (1) 降水的滲入，降水包括降雨和降雪，它是滲濾液產(chǎn)生的主要來(lái)源； (2) 外部地表水的滲入

22、，這包括地表徑流和地表灌溉； (3) 地下水的滲入，這與滲濾液數(shù)量和性質(zhì)與地下水同垃圾接觸量、時(shí)間及流動(dòng)方向等有關(guān)；當(dāng)填埋場(chǎng) 內(nèi)滲濾液水位低于場(chǎng)外地下水水位，并沒(méi)有設(shè)置防滲系統(tǒng)時(shí)，地下水就有可能滲入填埋場(chǎng)內(nèi)； (4) 垃圾本身含有的水分，這包括垃圾本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量； (5) 覆蓋材料中的水分，與覆蓋材料的類型、來(lái)源以及季節(jié)有關(guān)； (6) 垃圾在降解過(guò)程中產(chǎn)生的水分，與垃圾組成、 pH 值、溫度和菌種等有關(guān)，垃圾中的有機(jī)組分在填 埋場(chǎng)內(nèi)分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生水分； 3.2 垃圾滲濾液的水質(zhì)特征 垃圾滲濾液主要來(lái)源于降水和垃圾本身的內(nèi)含水和分解產(chǎn)生的水。垃圾滲濾液的主要污

23、染成分有： 有機(jī)物、氨氮和重金屬等。其種類和濃度與垃圾類型、組分、填埋方式、填埋時(shí)間、填埋地點(diǎn)的水文地 質(zhì)條件、不同的季節(jié)和氣候等密切相關(guān) [7] ，其水質(zhì)主要呈現(xiàn)以下特征： (1) C0Dcr和BOD 5濃度高：在新的垃圾填埋場(chǎng)，大量揮發(fā)性酸的存在可能會(huì)產(chǎn)生高的 CODcr和BOD5； (2) BOD 5與CODcr比值變化大：BOD 5/COD cr值的高低與滲濾液處理工藝方法的選擇密切相關(guān)。滲濾液 BOD5/CODcr值與垃圾填埋場(chǎng)的使用年限有關(guān)，對(duì) 年輕”填埋場(chǎng)而言，其滲濾液多具有良好的生化處理 可行性， 可采用生物方法加以處理。而對(duì)于 “年老 ”填埋場(chǎng)的滲濾液的處理而言，

24、必須考慮其可生化性隨 時(shí)間的變化； (3) 金屬含量高：垃圾滲濾液中含有 10多種金屬(重金屬)離子，由于物理、化學(xué)、生物等的作用，垃 圾中的高價(jià)不溶性金屬被轉(zhuǎn)化為低價(jià)的可溶性金屬離子而溶于滲濾液中， 在處理過(guò)程中必須考慮對(duì)它們 的去除； (4) 營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)，氨氮的含量高：隨著填埋場(chǎng)使用年限的增加，當(dāng)進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段后，滲濾液中 的NH4+濃度不斷上升。另外，滲濾液中還存在溶解性磷酸鹽的不足、堿度較高、無(wú)機(jī)鹽含量高的問(wèn)題。 3.3滲濾液收集系統(tǒng) 3.3.1收集系統(tǒng)的作用 滲濾液收集系統(tǒng)應(yīng)保證在填埋場(chǎng)使用年限內(nèi)正常運(yùn)行，收集并將填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾液排至場(chǎng)外指定地 點(diǎn)，避免滲濾液在填

25、埋場(chǎng)底部蓄積。滲濾液的蓄積會(huì)引起下列問(wèn)題： 1、 場(chǎng)內(nèi)水位升高導(dǎo)致垃圾體中污染物更強(qiáng)烈的浸出，從而使?jié)B濾液中污染物濃度增大； 2、 底部襯層上的靜水壓增加，導(dǎo)致滲濾液更多的地滲漏到地下水 —— 土壤系統(tǒng)中； 3、 填埋場(chǎng)的穩(wěn)定性受到影響； 4、 滲濾液有可能擴(kuò)散到填埋場(chǎng)外。 3.3.2收集系統(tǒng)的構(gòu)造 滲濾液收集系統(tǒng)主要由滲濾液調(diào)節(jié)池、泵、輸送管道和場(chǎng)底排水層組成。 1、 排水層：場(chǎng)底排水層位于底部防滲層上面，由沙或礫石構(gòu)成。當(dāng)采用粗沙礫時(shí)，厚度為 必須覆蓋整個(gè)填埋場(chǎng)底部襯層，其水平滲透系數(shù)不應(yīng)大于 0.1(cm/s),坡度不小于2%。 2、 管道系統(tǒng)：一般穿孔管在填埋場(chǎng)內(nèi)平

26、行鋪設(shè)，并位于襯層的最低處，且具有一定的縱向坡度(: 為 0.5%-2.0% )。 3、防滲襯層：由黏土或人工合成材料構(gòu)筑，有一定厚度，能阻止?jié)B濾液下滲，并具有一定坡度 為 2%-5% ）。 4、集水井、泵、檢修設(shè)施以及監(jiān)測(cè)和控制裝置等。 3.4滲濾液的計(jì)算 3.4.1滲濾液產(chǎn)生量的計(jì)算 滲濾液的產(chǎn)生量為： 式中Q---表示滲濾液年產(chǎn)生量，m3/d; A1---填埋區(qū)匯水面積， m2； A2----填埋區(qū)的面積，m2； C---滲出系數(shù)，取0.4； I---表示最大年或月降雨量的日換算值， mm。劇資料顯示，蘭州地區(qū)最大年的降雨量為 472m m，最大月降雨量為 112m

27、m，日平均值為3.6mm。 (1) 第一塊填埋區(qū) 填埋場(chǎng)的服務(wù)年限為 20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 一塊庫(kù)區(qū)面積為 A= 1026361.768/10=102636.1768 m2 滲濾液平均日產(chǎn)量： Q=472/365*0.4* 102636.1768/1000=53.0896 m3/d 滲濾液最大日產(chǎn)量： Q max=3.6*0.4* 102636.1768/1000=147.7960 m3/d (2) 第二塊填埋區(qū) 第二塊填埋區(qū)服務(wù)年限為 5年 第二塊庫(kù)區(qū)面積為 A2=1081289.817/10=108128.9817 m 2 C2=

28、C1 >0.6=0.6 0.4=0.24 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： Q=472/365*(0.4*108128.9817+0.24* 102636.1768)/1000=87.7846 m3/d 滲濾液最大日產(chǎn)量： Q max=3.6*(0.4*108128.9817+0.24* 102636.1768)/1000=244.3834 m3/d (3) 第三塊填埋區(qū) 第三塊填埋區(qū)服務(wù)年限為 5年 第三塊庫(kù)區(qū)面積為 A3= 1339180.927/10= 133918.0927 m2 已填埋的面積=第一塊填埋面積+第二塊填埋面積=210765.1585m

29、2 滲濾液平均日產(chǎn)量： Q=472/365*(0.4* 133918.0927+0.24*210765.1585 )/1000=134.6828 m3/d 滲濾液最大日產(chǎn)量： Q max=3.6*(0.4* 133918.0927+0.24*210765.1585 )/1000=374.9432 m3/d (4) 第四塊填埋區(qū) 第四塊填埋區(qū)服務(wù)年限 5年 第四塊庫(kù)區(qū)面積為 A 4=1658579.898/10=165857.9898 m 2 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=344683.2512m2 滲濾液平均日產(chǎn)量： Q=472/365*(0.

30、4*165857.9898+0.24* 344683.2512)/1000=192.7663 m3/d 滲濾液最大日產(chǎn)量： Q max=3.6*(0.4*165857.9898+0.24* 344683.2512)/1000=536.6418 m3/d 30-100cm, 5年，則第 3.4.2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》(Qmax-Q ) ><5 其中： V —調(diào)節(jié)池有效容積； Q max —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=100 m3/d，則： V= (Qmax

31、-Q) X5=(536.6418-100)*5=2183.209 m 3/d 調(diào)節(jié)池的水面面積 A，調(diào)節(jié)池的有效水深 H取5m,超高0.5m,則 A=V/H=2183.209/5=436.6418m 2 調(diào)節(jié)池的長(zhǎng)度L.取調(diào)節(jié)池的寬度B為20m,則 L=436.6418/20=22m 取整得，池的實(shí)際尺寸：長(zhǎng) 漑稿=22n>20n> 5.5m 4填埋氣體的產(chǎn)生與收集處理 4.1填埋氣的組成 填埋場(chǎng)的主要?dú)怏w包括氨、二氧化碳、一氧化碳、氫、硫化氫、甲烷、氮和氧等，其中以甲烷和二 氧化碳的含量最高。其典型特征為溫度約 43-49 C,相對(duì)密度約1.02-1.06，水蒸氣含量達(dá)到飽和

32、，高位 熱值為 15630-19537KJ/m3。 4.2填埋氣體產(chǎn)生量的預(yù)測(cè) 垃圾在第t年的產(chǎn)氣速率為：Gt二M tLoke-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150 m3/t K —?dú)怏w產(chǎn)氣常數(shù)，1/a,取0.006; t—年份，a。 e—取 2.72 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 0.0

33、5~0.15 0.002~0.10 填埋場(chǎng)產(chǎn)期一級(jí)模型參數(shù)的建議值 4.3填埋場(chǎng)氣體的收集系統(tǒng) 收集填埋氣體的作用時(shí)減少填埋氣體向大氣的排放量、 控制填埋氣體的無(wú)序遷移， 并為填埋氣體的 回收利用做準(zhǔn)備。收集系統(tǒng)可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種， 被動(dòng)式收集系統(tǒng)利用垃圾體內(nèi)的氣體壓力來(lái)收 集填埋氣體，主動(dòng)收集系統(tǒng)則是采用抽真空的方法來(lái)控制氣體的流動(dòng)。 主動(dòng)氣體收集系統(tǒng)主要由抽氣井、集氣管、冷凝水收集井和泵站、真空源、氣體處理站(回收或焚 燒）以及氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備等組成。 被動(dòng)收集設(shè)施根據(jù)設(shè)置方向分為豎向收集方式和水平收集方式兩種類型。 被動(dòng)收集系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是費(fèi) 用較低，而且維護(hù)保養(yǎng)也

34、比較簡(jiǎn)單。 若將排氣口與帶閥門(mén)的管子連接， 被動(dòng)收集系統(tǒng)即可轉(zhuǎn)變成主動(dòng)收 集系統(tǒng)。 4.3.1填埋場(chǎng)的導(dǎo)排方式及選擇 在選擇填埋場(chǎng)氣體控制方式時(shí)， 應(yīng)立足于填埋場(chǎng)的實(shí)際情況， 進(jìn)行綜合考慮，確定最佳方案。由于 該設(shè)計(jì)為新建填埋場(chǎng)，初期產(chǎn)氣量不大， 而后會(huì)迅速增加，因此該設(shè)計(jì)在收集方式的選擇上，采用在垃 圾填埋初期通過(guò)被動(dòng)方式控制氣體釋放， 當(dāng)產(chǎn)氣量提高到具有回收利用價(jià)值之后， 開(kāi)始對(duì)氣體進(jìn)行主動(dòng) 回收利用。主要以主動(dòng)導(dǎo)排方式為主。 目前，國(guó)內(nèi)收集垃圾沼氣的垃圾填埋場(chǎng)較少， 其收集方式基本是參照國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)。 填埋沼氣的收集 主要有兩種方式，即垂直收集與水平收集。 垂直收集是在垃圾填埋

35、封場(chǎng)后在其上打垂直井， 以收集填埋 場(chǎng)內(nèi)的沼氣；而水平收集是在垃圾填埋過(guò)程中，在垃圾填埋作業(yè)面上水平鋪設(shè)沼氣收集管來(lái)收集沼氣。 這兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)， 垂直收集適合在已封場(chǎng)的垃圾填埋場(chǎng)或已封頂?shù)睦盥駟卧M(jìn)行沼氣的 收集，其特點(diǎn)是封頂后打井易于操作，垃圾覆蓋較好利于集氣，集氣半徑較大，但一般不能邊填埋邊集 氣。而水平收集則比較適用在未封場(chǎng)的垃圾場(chǎng)上或者正在進(jìn)行作業(yè)的垃圾填面上， 其特點(diǎn)是可在邊填埋 邊集氣，利于沼氣的及時(shí)收集，缺點(diǎn)是易與填埋作業(yè)發(fā)生沖突，集氣半徑相對(duì)小一些。 經(jīng)對(duì)比上述兩種收集方式的優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選擇豎向收集井方式。即主動(dòng)導(dǎo)排豎向收集方式。 4.3.2填埋場(chǎng)氣體收集

36、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 抽氣井井距可用下式來(lái)計(jì)算： X=2Rcos30 ° 式中，X —三角形布置井的間距； R—影響半徑。 本設(shè)計(jì)為主動(dòng)導(dǎo)排，根據(jù)規(guī)范井距為 90~100m，取90m，則 5.終場(chǎng)覆蓋 5.1填埋場(chǎng)的封場(chǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 該垃圾填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)使用年限為 20年，到期后將進(jìn)行封場(chǎng)。目的在于減少雨水的滲入，進(jìn)行填埋場(chǎng) 生態(tài)恢復(fù)。最終覆蓋層由下至上有三部分組成： 下層為粘土層（滲透系數(shù)＜ 107cm/s）,壓實(shí)厚度為0.6m ； 中間層為自然土，壓實(shí)厚度為 0.3m，其主要功能為防止植物根系穿透防滲層而導(dǎo)致滲水；最上層為營(yíng) 養(yǎng)土層，壓實(shí)厚度 0.6m，以種植草皮或淺根植物。封場(chǎng)后

37、頂面坡度為 5%，以利于降雨的自然排出。 現(xiàn)代化填埋場(chǎng)的表面密封系統(tǒng)有多層構(gòu)成，主要分為兩部分：第一部分是土地恢復(fù)層，即為表層； 第二部分是密封工程系統(tǒng)，由保護(hù)層（可選） 、排水層（包括底土層）、防滲層和排氣層組成。填埋的表 面密封系統(tǒng)使用的防滲材料與襯層系統(tǒng)使用的防滲材料具有一致性， 包括無(wú)機(jī)天然防滲材料 （如黏土）、 天然和有機(jī)復(fù)合防滲材料、和柔性膜（如 HDPE膜）等。 封頂覆蓋層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層示意圖 jw 申F TH 填埋場(chǎng)表面密封系統(tǒng) 5.2填埋場(chǎng)封場(chǎng)后的土地回用 填埋場(chǎng)的穩(wěn)定化程度直接決定其土地回用的可能性，不同的回用目的對(duì)填埋場(chǎng)的穩(wěn)定性要求也不 同。判斷填埋場(chǎng)的

38、穩(wěn)定化指標(biāo)主要有填埋場(chǎng)表面沉降速度、滲濾液水質(zhì)、釋放氣體的質(zhì)和量、垃圾體的 溫度、垃圾礦物化的程度等。但是，到目前為止還沒(méi)有填埋場(chǎng)穩(wěn)定化的定量標(biāo)準(zhǔn)。 國(guó)外對(duì)填埋場(chǎng)的封場(chǎng)后的土地回用有以下規(guī)定： 1、填埋場(chǎng)滿容后，即填埋場(chǎng)停止填埋垃圾后，至少在 5 年內(nèi)(即不穩(wěn)定期)要對(duì)其封場(chǎng)檢測(cè)，不 準(zhǔn)使用，要堅(jiān)持防火、防爆； 2、3 年后經(jīng)過(guò)鑒定達(dá)到穩(wěn)定階段后方可使用； 3、作出場(chǎng)地使用規(guī)劃，按規(guī)劃逐步回用填埋場(chǎng)土地； 4、處于穩(wěn)定階段的填埋場(chǎng)可做綠化用地、人造景觀用地、堆肥廠用地，廢棄物無(wú)害化處理廠以及 無(wú)機(jī)物質(zhì)堆放場(chǎng)用地等； 5、未經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)和環(huán)境衛(wèi)生專業(yè)技術(shù)部門(mén)鑒定之前，填埋場(chǎng)地絕對(duì)禁止作為工廠、商店、機(jī)關(guān)、 學(xué)校、住宅以及公共場(chǎng)所的建筑用地。 6.環(huán)境保護(hù)與檢測(cè) 根 據(jù) 《 生活 垃圾 填 埋污染 控 制 》( GB16889-1997 )、《 生 活垃 圾 填埋 場(chǎng)環(huán)境 監(jiān) 測(cè) 技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn) 》 (CJ/T3037-1995 )和《城市生活垃圾技術(shù)規(guī)范》 (GJJ17-2001)的要求，填埋場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)主要是檢測(cè)垃 圾的滲濾液、填埋氣體、地表水、地下水、大氣、填埋物、堆體沉降、蒼蠅密度等有關(guān)情況。 附圖 ：填埋場(chǎng)主要生產(chǎn)工藝示意圖