生活垃圾填埋場的設(shè)計

1、.固體廢棄物處理與處置課程設(shè)計某市城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場設(shè)計學(xué) 生 姓 名學(xué) 院 名 稱李 立 雪環(huán) 境 學(xué) 院學(xué) 號 2 0 14 17 03 12 1班 級 1 4 環(huán) 工 1專 業(yè) 名 稱指 導(dǎo) 教 師環(huán) 境 工 程項 瑋2016 年 11 月 17 日.摘 要：本設(shè)計是對 210 萬人口垃圾衛(wèi)生填埋場進行工藝設(shè)計，人均垃圾產(chǎn)量 1.2kg(d 人，設(shè)計使用年限為 17 年。本文首先對我國生活垃圾的處理處置方法進行了綜合分 析，在此基礎(chǔ)上，對填埋場的選址、填埋場的地基與防滲、滲濾液的產(chǎn)生及收集處理、 填埋氣體的收集及利用、終場覆蓋與封場、污水處理工藝以及環(huán)境保護和監(jiān)測等問題 進行了深入的

2、探討。本設(shè)計介紹了平原型生活垃圾填埋場單層防滲系統(tǒng)的構(gòu)造形式，并以方典型工程 為例進行對比，為了填埋場在使用期間能夠安全的運作，避免對環(huán)境造成危害，本設(shè) 計在進行過程中嚴(yán)格遵照相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：生活垃圾； 平原型垃圾填埋場；滲濾液；填埋氣體； 防滲.前言1.主要設(shè)計原始資料.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 場址選擇和所選場址自然條件的評析.3.1 填埋場的選址原則.3.2 場址開發(fā)利用應(yīng)具備的條件.3.3 廠址選擇的步驟.4 垃圾填埋場工程設(shè)計.4.1 服務(wù)人口及范圍.4.2 垃圾產(chǎn)率

3、的預(yù)測.4.3 填埋場庫容的容積計算.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算.4.5 滲濾液調(diào)節(jié)池設(shè)計 .4.6 填埋場氣體的計算.4.6.1 填埋氣產(chǎn)量預(yù)測.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 填埋場底防滲系統(tǒng).6.1 場底防滲系統(tǒng)分類.6.2 場底防滲系統(tǒng)的選擇.6. 3 滲濾液收集系統(tǒng).7. 填埋場氣體的導(dǎo)排和利用.7.1 填埋場氣體的組成與產(chǎn)生原理.7. 2 填埋場氣體收集和導(dǎo)排.8. 填埋場終場覆蓋與封場.8.1 終場覆

4、蓋的設(shè)計.8.2 終場覆蓋材料.8.3 終場覆蓋的植被恢復(fù).8.4 封場后的土地回用.8 填埋場環(huán)境監(jiān)測.8.1 大氣污染物的監(jiān)測與控制.8. 2 水體監(jiān)測與控制.9. 道路組織原則 .10. 管理措施 .11. 主要參考書、手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范.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，這就需要一個合理的方式來進

5、行垃圾處理。通過方案的 比選,建設(shè)一個垃圾填埋場是解決垃圾問題的當(dāng)務(wù)之急。本次設(shè)計的內(nèi)容是城市 210 萬人口垃圾的衛(wèi)生填埋場，使用年限是 17 年，設(shè)計填埋場的占地面積為 7.2 10 6 m2，填埋場庫容為6.5 10 7 m 3 ，本次對城市 210 萬人口垃圾衛(wèi)生填埋場進行工藝設(shè)計中，以人均垃圾產(chǎn)量 1.2 kg(d人)計算。垃圾成分主要為居 民生活垃圾，生活垃圾中無機物成分比例較大，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)在我國目前的形勢來看還處于發(fā)展上升間段，在今后的相當(dāng)長一段 時間內(nèi)，衛(wèi)生填埋的發(fā)展優(yōu)勢相當(dāng)明顯，一個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

6、是其建設(shè)周期短、投資相對低、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事實上是以一種資源的形式儲存起來以 待后人利用。本次設(shè)計比較綜合介紹了填埋場的設(shè)計包括選址、環(huán)境影響評價、總體設(shè)計等等。.1.主要設(shè)計原始資料1.1 垃圾組成成分及基本性質(zhì)表 1成 分a ：有機物 (%)動植物 (%)纖維類 (%)b ：無機物 (%)灰礫 (%)磚石 (%)c ：可回收物 (%)紙、塑料 (%)玻璃 (%)金屬 (%)表 2物質(zhì)性質(zhì)含水率 (%)概述某市垃圾組成成分 變化范圍45.0-50.040.0-45.53.0-5.040.0-46.035.0-37.05.0-9.07.0

7、-12.05.8-9.51.0-2.00.2-0.5某市垃圾的基本性質(zhì) 變化范圍40.0-45.0平均值47.543.09.5平均值42.5容重 (kg/m3)520.0-580.0.550.0熱值 (kj/ )3600-400038001.2 填埋場地理位置所選場址位于該市東南方，場址附近無較大河流，場址以南約 0.8 公里處有條河流。 場地北側(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，相對高差約 100m。場 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.擬建場地地層屬侏羅系

8、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=1.5 10-6cm/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) k8.010-4cm/s。1.5 水文地質(zhì)條件：場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。場區(qū)內(nèi) 地下水主要為第四系松散層和強風(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 0.20.3m；基巖裂隙水，埋藏了不同深度的節(jié)理裂隙中，強風(fēng)化

9、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給，有明顯的補給徑流，排泄區(qū) 域和途徑。填埋場山谷為一獨立的水文地質(zhì)單元，場區(qū)匯水范圍內(nèi)的地表水，地下均 由谷口向外排泄(總體趨勢由東向西徑流)。1.5 地基穩(wěn)定性及建筑適宜性評價填埋區(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)場地穩(wěn)定，兩岸山體雄厚，巖體較完整。填埋垃圾 后不會誘發(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)計按 度考慮，場地適宜建設(shè)。1.6 交通、給排水

10、、供電條件擬建場地北側(cè)約 1000m 處有公路通過，交通條件較為便利。場區(qū)給水、供電可以 引自該市，場區(qū)雨水可通過附近的沖溝，就近排入南部河流，場區(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氣候特點場區(qū)氣候?qū)賮啛釒駶櫦撅L(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，常年平均氣溫 17-18，年平均降水量 986-1282mm，30年一遇 最大小時降雨量為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)向為北風(fēng)。表 1.7 某市多年平均降雨量.1.8月份1降雨量 (mm/d)2.3徑流系數(shù)經(jīng)驗

11、值2 3 4 5 6 7 8 9 10 1l 123.0 3.3 4.0 6.0 5.0 4.3 2.3 2.0 1.7 3.0 2.7為了與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致，要求填埋封場后表面覆蓋粉壤土，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)驗值地表狀況 粉壤土種植牧草，平坦 粉壤土種植裸草，平坦-2% 坡度-2% 坡度徑流系數(shù) 0.32-0.520.62-0.82表層土較厚的丘陵山地 表層土較薄的丘陵山地陡峭山地0.50-0.700.60-0.800.?5-0.902.處理方法的選用2.1 處理技術(shù)的比較目前國內(nèi)外廣泛采用的城市生活垃

12、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)比較比較項目技術(shù)可靠性填埋可靠，屬傳統(tǒng)處理方法取決于作業(yè)場地和使焚燒較可靠，國外屬成熟技術(shù)單臺爐規(guī)格常用堆肥較可靠，在我國有實踐經(jīng)驗動態(tài)間歇堆肥廠為.工程規(guī)模用年限，一般比較均大于其它類型150500t/d，焚燒廠一般安裝 24 臺焚燒爐100200t/d；動態(tài)連續(xù)式堆肥廠常為100200t/d選址難易度較空難有一定空難有一定空難占地面積/體1m3/t60100m2/t110150m2/t積建設(shè)工期適用條件912 個月對垃圾成分無嚴(yán)格

13、要求，但含水率過高不3036 個月要求垃圾低熱值大于3767kj/kg1218 個月要求垃圾中可生物降解有機物的含量大于 40%易操作安全性較好，沼氣導(dǎo)排要通較好，嚴(yán)格按照規(guī)范操作較好暢管理水平產(chǎn)品市場一般有沼氣回收后的衛(wèi)生填埋場，沼氣可用作很高熱能或者電能可作為社會使用，需要政策支持較高落實堆肥市場有一定空難，需采用多種措施發(fā)電等環(huán)保問題能源化意義滲濾水處理難度大沼氣收集后用于發(fā)電煙氣與飛灰處理難度大焚燒余熱可發(fā)電好氧堆肥時惡臭難當(dāng)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)定化時間最終處置地下

14、水污染2050 年填埋本身是一種最終處置方法需有防滲措施，但可2h 左右焚燒殘渣需做處置，約占進爐垃圾量 10%30%可能性較小1560 天不可堆肥需做處置，約占進廠量的 30%40%可能性較小能滲漏，人工防滲投處理成本.（記折舊，不計費用）（元/t）處理成本（不計折舊及費用）（元/t3555 80240 50802231 30120 2545土壤污染限于填埋場區(qū)域無需控制堆肥中重金屬含主要風(fēng)險沼氣聚集引起爆炸量和 ph 值垃圾燃燒不穩(wěn)定，煙氣治理 因成本過高或堆肥質(zhì)量哦，場底滲漏不達(dá)標(biāo)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)各有個的優(yōu)點，但是衛(wèi)生填埋法仍是絕大部

15、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第一是完全獨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；第三無需對垃圾進行預(yù)處理；第四處理成本相對較低；第五 處理及時相對簡單，有利于推廣普及；第六衛(wèi)生填埋場可選擇非耕地作為廠址，如灘 地、山谷、廢坑、洼地、溝渠等處，填埋場經(jīng)若干年后加以中場覆蓋，場地可作多種 用途，實現(xiàn)土地的再利用。3場址選擇和所選場址自然條件的評析3.1 填埋場的選址原則場址的選擇是衛(wèi)生填埋場全面設(shè)計規(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)濟學(xué)、法律和社會學(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)

16、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、提升資金使用 效率的目的。.3.從安全考慮原則：要防止場地對大氣的污染，地表水的污染，尤其是要防止?jié)B濾水 的釋出對地下水的污染。因此，防止地下水的污染是場地選擇時考慮的重點。 4.法律及社會支持原則：場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)境保護的要求；1 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；2 交通方便，運距合理；3 征地費用較低

17、，施工較方便；4 人口密度較低、土地利用價值較低；5 位于夏季主導(dǎo)風(fēng)下風(fēng)向，距人畜居棲點 500m 以外；6 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 場址的初選根據(jù)填埋場的準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)，對上述資料全面的分析并通過對候選場址進行踏勘， 對場地的地形、地貌、給排水、覆蓋土源、交通運輸及場址周圍的人群居住情況進行 比對分析，選擇幾個比較合適的預(yù)選場地，以備與下一次進行優(yōu)選。3.3.2 野外勘探場地的野外勘察是填埋場重要環(huán)節(jié)，它直接掌握場地的地形、地貌、給排水、覆 蓋土源、交通運輸及場址周圍的人群居住情況、水文網(wǎng)分布情況和場地的場址有關(guān)的 信息和資料。另外，勘察的步驟為

18、（1）根據(jù)現(xiàn)有資料對場地所在地區(qū)進行初步調(diào)查； （2）在初步調(diào)查的基礎(chǔ)上進行實地考察；（3）通過鉆探或挖掘技術(shù)進行場地水文地 質(zhì)勘測；（4）勘察資料整理，繪制較詳細(xì)的處置場地地圖。3.3.3 場址的優(yōu)選根據(jù)前段收集的區(qū)域資料、野外現(xiàn)場勘探結(jié)果、社會法律調(diào)查對場址進行經(jīng)濟技.術(shù)評價和綜合評價比較。比選出較為理想的衛(wèi)生填埋方案。并通過模糊評價法、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。同時對填埋場的具體更準(zhǔn)確的 定位，得到比較量化的結(jié)果。經(jīng)過對場址的合理量化定位。填埋場必須滿足環(huán)保的基本要求，概括起來主要有以

19、下幾方面：（1） 確定填埋場的面積 （2）運輸距離 （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）場地的最后利用。3.3.4 場址的綜合評價報告場地的綜合評價技術(shù)報告是場地選擇的最終依據(jù)和工程立項依據(jù)，是固體廢物填 埋場項目由選址階段到正是過度到工程階段，該報告也是也場地勘查的依據(jù)。該階段 有項目主管單位編制場地綜合評價地質(zhì)條件評價技術(shù)報告，報告詳細(xì)說明場地的綜合 條件，詳細(xì)描述對場地的不利和有利因素，做出場地可選性結(jié)論并對下一步工程實施 提出合理建議。3.5 所選場址自然條件評析1.地形地貌 ：由于該填埋場位于山丘，而且場區(qū)為“ u型”，山丘的最 高處與最

20、低相對高度為 100 ，平均坡角 23，右岸較緩，坡度 18，基于 這種地形，該填埋 場可以設(shè)計成山谷型，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 場地位于某鎮(zhèn)東南 方，距某鎮(zhèn) 約 1 公 里 ，距北側(cè)某一級公路約 1 公里，場址附 近無較大河流，場址以南約 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，減少填埋場的滲濾液對河流的影響。2. 水文 ：由于場址的含水層的沙溪組層，地下水的儲存量較差，而且 旱藏深度 較淺，場地所在地段含水層越薄，那么在地下

21、水同一流速的情況下，流經(jīng)場區(qū) 的地下水的徑流量就越小，污染物質(zhì)擴散的效果就差，有利于場地的選擇，場區(qū)內(nèi)地 下水主要為第四系松散層和強風(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，所以符合填埋場的設(shè)計要求。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

22、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) k8.0x10 - 4 cms。根據(jù)國家的標(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，所以不適合場址 的選擇。4. 氣象 ： 場區(qū)氣候?qū)賮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候區(qū)，具有冬冷夏熱，雨量充 沛對填埋 場的防滲層有不好的地方，濕度大，云霧多，日照少，風(fēng)力小具 有空氣的流動性小，對填埋場對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)計降雨資

23、 料見下表 3。年蒸發(fā)量為 1840mm 。 年 降水量小于蒸發(fā)量，適合場地的選擇， 常年主導(dǎo)風(fēng)向為北風(fēng)，年平均風(fēng)速 3.4m/s ， 最大風(fēng)速 22 m/s 。最大風(fēng)力對 場地有影響。4 垃圾填埋場工程設(shè)計4.1 服務(wù)人口及范圍根據(jù)指導(dǎo)設(shè)計要求，設(shè)計 210 萬人口進行設(shè)計，其中包括農(nóng)業(yè)人口，非農(nóng)業(yè) 人口。未來的人口預(yù)測采用下公式a =a (1 +p) n 0na ：第 n 年服務(wù)的人口數(shù)，人；na :初始服務(wù)人口數(shù)，人，本次設(shè)計中 210 萬人；0p：人口自然增長率，本次設(shè)計中取人口增長率，p0.005。n：第 n 年。n 取 174.2 垃圾產(chǎn)率的預(yù)測據(jù)調(diào)查資料顯示人均日產(chǎn)量在 0.8k

24、g/(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，設(shè)計該 市的生活垃圾將在未來的幾年呈連續(xù)增長的趨勢，其增長系數(shù)取 0.05，采用下公式預(yù) 測該鎮(zhèn)垃圾產(chǎn)生量在未來的變化趨勢。.( ).a =a (1 +0.06) nn式中 a :初始垃圾人均日產(chǎn)生率，kg/(dp)an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)測式中wna an nw =n1000：第 n 年的日產(chǎn)垃圾量，t/d；an：第 n 年的服務(wù)人口數(shù)，人；4.3 填埋場庫容的容積計算本次設(shè)計以 210 萬人口的生活垃

25、圾進行庫容的計算，垃圾填埋場服務(wù)年限為 17 年考慮地形地理條件問題，本設(shè)計采用平原型填埋。每年所需的場地體積為：(1)確定庫容 vv =每年垃圾產(chǎn)生量 wp=365 1 +r垃圾壓實密度 d式中： w每人每天垃圾產(chǎn)生量，kg(dp) p城市人口；d垃圾的壓實密度，600kgm3 r覆土與垃圾之比，取 1/4每年所需的場地面積為： a =vh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：人均垃圾日生活垃圾年序號年份人口/人產(chǎn)量（kg/d填埋垃圾體積（m3）產(chǎn)量（t/a）p）.123201620172018210000021105002121052.51.21.261.323191625

26、02022122.81252133845.0979919800970618.951024245.6472131657.762420191.389152251740.03961080835.21952142316.0515 20201.45860752376148.6768 1140551.364832153027.6311.531537876 20212507430.89121203566.827762163792.76951.608114767 20222645966.44791270063.894982174611.733881.688520508 20232792156.09411340

27、234.925162185484.792721.772946539 20242946422.71831414282.904732196412.216261.8615938510 20253109212.57351492422.035232207394.277921.9546735511 20263280996.56821574878.352642218431.248222.0524072212 20273462271.62861661890.38168982.1550275913 2028 2229523.40536535628252132.2627789714 20

28、29 2240671.0223855421.44411850602.2932251874.377092.375917911520304068433.47891952848.06971 94162031 2263133.749 2.494913814293214.42862060742.9256.0.82211.2274449.417542.6194495017 20324530414.5258 2174598.97227 6251845609.562填埋庫容占體積的 70%-90%，取 80%，則 v總v= =64807011.952 m3填埋場預(yù)計填埋深度 8-10 取 h 取 9m，則填埋

29、場的面積為：a =vh=7200779.1058m24.4 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)量的計算比較復(fù)雜，目前國內(nèi)外已提出多種方法，主要有水量平衡法、 經(jīng)驗公式法和經(jīng)驗統(tǒng)計法三種。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)驗統(tǒng)計法是以相鄰相似地區(qū)的實測滲濾液產(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，計算的結(jié)果較粗糙， 不能作為滲濾液計算的主要手段，通常僅用來作為參考，不用作主要計算方法；根據(jù)本填埋場的實際情況和已知條件，決定采用浸出系

30、數(shù)法來計算本填埋場的滲 濾液產(chǎn)出量。滲濾液產(chǎn)生量計算公式：q =i (c a +c a ) 1 1 2 21000式中：q表示滲濾液年產(chǎn)生量，m3/d；a 填埋場已覆蓋面積，m2；c 填埋場已覆蓋區(qū)滲出系數(shù)，其值為 0.20.4； c 填埋場作業(yè)區(qū)滲出系數(shù)，取 0.40.7；a 填埋場作業(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.127200779.105821 1 2 2.關(guān)于年降水量，已知條件為年平均降雨量 1282mm； 浸出水量按填埋場最終覆土?xí)r情況計算：

31、c 取值為 0.5；c 取標(biāo)準(zhǔn)值為 0.3。填埋場的服務(wù)年限為 17 年，填埋庫區(qū)總面積約為 a = 4.4.2 填埋面積與滲濾液計算滲濾液平均日產(chǎn)量：q =i(c a + c a ）10-3滲濾液最大日產(chǎn)量：m 2qm ax= i (c a +c a ) 10 1 1 2 2-3其公式為：（1）第一塊填埋區(qū)填埋場的服務(wù)年限為 17 年，填埋庫區(qū)分四塊，分別進行填埋。第一塊填埋區(qū) 的服務(wù)年限為 4 年，則第一塊庫區(qū)面積為a =v 8323957.951-4 = =924884.21667m h 92據(jù) 氣 象 資 料 記 錄 ， 一 日 最 大 降 水 量 252 毫 米 。 年 平 均 降

32、水 量 為 986-1282mm，取日平均降雨量 3.5mm，由于是新設(shè)計的填埋場，因此第一 塊填埋區(qū) a 0，第一塊沒有覆蓋區(qū)則 c =02 2滲濾液平均日產(chǎn)量：q =i c ( a +a ) 10-3=3.5 0.5 924884.21667 10 -3 =1619m 1 1 2滲濾液最大日產(chǎn)量：3qmax=i c ( a +a ) 101 1 2-3=252 0.5 924884.21667 10-3=116536m3（2）第二塊填埋區(qū)第二塊填埋區(qū)服務(wù)年限為 4 年第二塊庫區(qū)面積為v 10321702.11a = 5-8 = =1146855.79m h 92.2.式中：c 為及時覆蓋區(qū)

33、域的滲透系數(shù) 滲濾液平均日產(chǎn)量：q= i (c a +c a ) 10 1 1 2 2-3= 3.5 (0.5 1146855.79 +0.3 924884.21667) 10 -3 =2978m 滲濾液最大日產(chǎn)量：3qm ax= i (c a +c a ) 10 1 1 2 2-3=214416 m3（3）第三塊填埋區(qū)第三塊填埋區(qū)服務(wù)年限為 4 年 第三塊庫區(qū)面積為a =v 12798903.4899 -12 = =1422100.3877m h 92已填埋的面積=第一塊填埋面積+第二塊填埋面積=2071740.0067m 3 滲濾液平均日產(chǎn)量q =i (c a +c a ) 10 1 1

34、2 2-3=3.5 (0.5 1422100.3877 +0.3 2071740.0067) 10-3=4664m3滲濾液最大日產(chǎn)量：qm ax= i (c a +c a ) 10 -3 =335808m 1 1 2 23（4）第四塊填埋區(qū)第四塊填埋區(qū)服務(wù)年限為 5 年 第四塊庫區(qū)面積為a =v 20401046.01413 -17 =h 9=2266782.8904m2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：q =i (c a +c a ) 10 -3 =3.5 (

35、0.5 2266782.8904 +0.3 3493840.3944) 10 -3 =7635m 1 1 2 2滲濾液最大日產(chǎn)量：3qm ax= i (c a +c a ) 10 1 1 2 2-3=549749 m3.4.5 滲濾液調(diào)節(jié)池設(shè)計最小調(diào)節(jié)池容積的由下式確定：v其中：（ q - q ）5 maxv調(diào)節(jié)池有效容積；qm ax設(shè)計最大滲濾液產(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處理滲濾液的規(guī)模，因此設(shè) q=10000m3/d，則：v =(qmax-q ) 5 =(549749 -10000) 5 =2698745 m3調(diào)節(jié)池的水面面積 a，調(diào)節(jié)池的有效水深 h

36、 取 7m，超高 0.5m,則v 2698745a = = =385535m h 72調(diào)節(jié)池的長度 l.取調(diào)節(jié)池的寬度 b 為 600m, 則l=385535/600=643m取整得，池的實際尺寸：長寬高643m600m7.5m4.6 填埋場氣體的計算填埋氣主要是填埋垃圾中可生物降解有機物組分在微生物作用下通過生化降解的 產(chǎn)物，其中主要含氮氣、二氧化碳、一氧化碳、氫氣、硫化氫、甲烷、氮氣和氧氣等， 以及很少量的微量氣體。當(dāng)然，隨著隨著填埋場的條件垃圾的特性、壓實的程度和填 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

37、含量組分甲烷二氧化碳含量（體積分?jǐn)?shù)干基/%） 45604060組分氮氣硫化氫含量（體積分?jǐn)?shù)干基/%） 2501.0組分氫氣一氧化碳含量（體積分?jǐn)?shù)干基/%） 00.200.2.0t t 0tt0.氧氣0.11.0氨氣0.11.0微量氣體0.010.64.6.1 填埋氣產(chǎn)量預(yù)測填埋場氣體產(chǎn)生量的方法大體歸為三類，及理論計算法、經(jīng)驗法、實測法。本次 采用理論計算法，其公式如下：表 11.3 填埋場產(chǎn)期一級模型參數(shù)的建議值變量取值范圍潮濕氣候建議 數(shù) 中濕度氣候值干旱氣候l （m3/t）0312140180140180140180k（1/a）0.0030.40.100.350.050.150.0020

38、.10垃圾在第 t 年的產(chǎn)氣速率為：g =m l ke-kt 式中：g 第 t 年垃圾的產(chǎn)氣速率，m3/a；m 第 t 年所填垃圾量，t；l 氣體產(chǎn)生潛力，m3/t；取 160 m3/tk氣體產(chǎn)氣常數(shù)，1/a，取 0.06；t年份，a。e取 2.72根據(jù)填埋場一級模型參數(shù)建議，進行產(chǎn)氣量的計算： 第一年產(chǎn)氣量：g = m l ke-kt 1 t 0=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2016201797061820181024242019108083202011405520211203562022127006

39、第 t 年垃圾量（t/a）919800第 t 年產(chǎn)氣量（萬831.554.95877.4975.647925.9795.219977.1391.36481031.126.82771088.093.89491148.21m3/a）1525656236.h.注明：這是從 20162022 年的產(chǎn)氣量20232024202520262027 2028 20292020203120321340234.92511211.65241414282.90471278.59621492422.03521349.23861574878.35261423.78411661890.38161502.448117537

40、09.82521585.45841850602.2931673.05501952848.06971765.49132060742.92561863.03472174598.97221965.967322498.3327注明：這是從 20232032 年的產(chǎn)氣量總計 17 年的產(chǎn)氣量為 22498.3327 萬 m34.6.2 滲濾液及氣體的收集設(shè)備根據(jù)經(jīng)驗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 m 3 / s 。 由于垃圾滲濾液會對混凝土產(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（ m 3 / s ）；n

41、曼寧粗糙系數(shù)，hdpe 材料取 0.011；a管的內(nèi)截面積， m2；s管道坡降，根據(jù)經(jīng)驗，滲濾液收集管的管道坡降不應(yīng)小于 2%， 故取 s=0.25 ；r 水力半徑， m ；h對于滿流水管dr = in4式中： d 管的內(nèi)直徑， min把數(shù)據(jù)帶入公式可得： 求得： d = 0.28min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， 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、大件垃圾自動分選系統(tǒng)、大件垃圾破碎系統(tǒng)、袋裝垃圾自動破袋

42、、大 塊有機物自動破碎系統(tǒng)、全封閉機械化風(fēng)選系統(tǒng)、塑料水選系統(tǒng)、有機物高溫高壓水 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)實的基礎(chǔ)。5.填埋場工藝設(shè)備5.1.填埋工藝流程垃圾填埋場的工藝總體上服從 “三化”（既減量化、無害化、資源化）的要求。本 設(shè)計垃

43、圾由陸地進入填埋場，經(jīng)地衡量稱量計量，再按規(guī)定的速度、線路運至填埋作 業(yè)單元，進行卸料、推平、壓實并覆蓋，最終完成填埋作業(yè)。其中推鋪由堆土機操作， 壓實由垃圾壓實機完成。每天填埋作業(yè)操作結(jié)束后及時進行終場覆蓋，以利于填埋場 地的生態(tài)恢復(fù)和終場利用。填埋場采用的工藝流程如下：垃圾的運送、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、填埋場氣體的導(dǎo)排等等。填埋場工藝流程圖形象地描繪了垃圾的整個處理過程，垃圾的轉(zhuǎn)化與運送過程， 能夠?qū)⒗幚磉^程形象的以流水作業(yè)體現(xiàn)出來，整個過程對于后續(xù)設(shè)計和理解埋下 了伏筆.表 5.1生活垃圾填埋典型工藝流程圖.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 元壓實開始，向外向上堆放。一個單元的高度通常為 23m。工作面的長度隨填埋場 的長度和作