陜西省咸陽市垃圾填埋場(chǎng)的初步設(shè)計(jì)

1、陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)陜西省咸陽市垃圾填埋場(chǎng)的初步設(shè)計(jì)摘要 本設(shè)計(jì)是針對(duì)咸陽市城市（三個(gè)市轄區(qū)）垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。該市擁有人口99 萬，垃圾的主要為居民生活垃圾。目前該城市生活垃圾人均產(chǎn)量為 1.1kg/(d人)。該市所在地年平均降水量 592mm,年平均氣溫11.6。本設(shè)計(jì)使用年限為 15 年，庫容為 1.98107m3，滲濾液平均產(chǎn)量估算為 713.69m3/d，物化+生化的方法，處理后達(dá)到國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。填埋氣預(yù)測(cè)的生產(chǎn)量為 359975m3，填埋氣通過各導(dǎo)氣管道匯集后輸入附近的電廠用于發(fā)電。該填埋場(chǎng)場(chǎng)底采用單復(fù)合層襯里防滲系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)較好的實(shí)現(xiàn)了咸陽市市生活垃圾的無害化、減量

2、化、資源化處理。關(guān)鍵詞 生活垃圾；填埋場(chǎng)；防滲層；滲濾液；填埋氣體第 PAGE 4頁 共 20 頁設(shè)計(jì)概論設(shè)計(jì)場(chǎng)區(qū)概況咸陽市秦都區(qū)位于陜西關(guān)中平原腹地，咸陽市區(qū)西半部，界于東經(jīng) 1083710845，北緯34183426之間，南北長 28.5 公里，東西寬 21 公里，總面積 251 平方公里。咸陽市屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明、雨熱同季，年平均降水量537651 毫米，年平均溫度 9.013.2，全年太陽輻射為110.3119.4 卡平方厘米。夏季主導(dǎo)鳳向?yàn)闁|南風(fēng)。咸陽市平均日照時(shí)數(shù)為 2017.22346.9 小時(shí)，0 度的積溫平均為 36004930 度，無霜期 172223 天。該

3、市屬黃河流域渭河水系，區(qū)內(nèi)有渭河及其一級(jí)支流涇河兩大河流。渭河從該市武功縣大莊鄉(xiāng) 入境，流經(jīng)武功、興平、秦都、渭城，由渭城區(qū)正陽鄉(xiāng)張旗寨出境，市內(nèi)流程80.7km，在該市流域 面積 3519.1 平方公里,占全市總面積的 34.4%。涇河從長武縣馬寨鄉(xiāng)湯渠村進(jìn)入該市，經(jīng)長武、彬縣、永壽、淳化、禮泉、涇陽于涇陽縣高莊鄉(xiāng)桃園村出境，市內(nèi)流程272.3km,在該市流域面積 6705.3 平方公里，占全市總面積的 65.6%。水資源總量(地表水資源量+地下水資源量-重復(fù)量)為 11.3 億 m3。人均水資源量 264.6 m3，畝均水資源量：157.5 m3。植被以中生和旱生森林灌木為主。淋溶程度不很

4、強(qiáng)烈，有少量碳酸鈣淀積。土壤呈中性、微堿性反應(yīng)，礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)積累較多，腐殖質(zhì)層較厚，肥力較高。地形較為復(fù)雜，千溝萬壑主要以ft 區(qū)地形為主。設(shè)計(jì)內(nèi)容該設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括設(shè)計(jì)區(qū)的填埋量和使用年限；場(chǎng)址的選擇；區(qū)域布置；防滲工程、滲濾液處理設(shè)計(jì)；填埋氣體的收集與利用垃圾填埋場(chǎng)庫容的計(jì)算與使用年限據(jù)統(tǒng)計(jì)咸陽市目前常駐人口數(shù)為 99 萬，人均日產(chǎn)城市垃圾平均量為 1.1 kg/人日。預(yù)計(jì)咸陽市的人口增長率為 4%，預(yù)計(jì)垃圾綜合增長率為 4.2%。通常填埋場(chǎng)的覆土量越占垃圾填埋場(chǎng)總體積的10%25%(本設(shè)計(jì)取 25%)，因此在設(shè)計(jì)填埋場(chǎng)是不可以忽略此項(xiàng)。垃圾的壓實(shí)密度密度一般為500800 kgm3（本

5、設(shè)計(jì)取 700 kgm3）。本垃圾填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)使用年限為 15 年。由表 2. 1 得到本市 15 年的城市垃圾總量約為 1110.67 萬噸所以咸陽市 15 年所需的垃圾填埋場(chǎng)的體積約為3：V 15年垃圾總產(chǎn)量 1 r15垃圾壓實(shí)密度15 1 rMD 1110.67 107 1 0.25700 1.98 107 m3式中： D壓實(shí)后垃圾的密度(kgm3)；本設(shè)計(jì)取 700kgm3。r覆土與垃圾之比；本設(shè)計(jì)取 25%。本設(shè)計(jì)取垃圾填埋場(chǎng)的平均填埋高度H=20m，因此本垃圾填埋場(chǎng)的預(yù)測(cè)面積為：V1.98 107A 15 9.9 105 m2H20因?yàn)槔盥駡?chǎng)設(shè)計(jì)需要考慮到一些不確定因素發(fā)生可能造

6、成垃圾數(shù)量的增加，因此垃圾填埋場(chǎng)的預(yù)測(cè)面積放大到 1.0106（m2）。表 2.1咸陽市 15 年城市垃圾產(chǎn)Th量預(yù)測(cè)序號(hào)年份人口（萬）人均垃圾日產(chǎn)量kg/(d人)生活垃圾日產(chǎn)量 t/d生活垃圾年產(chǎn)量 t/a生活垃圾累積量/t12013991.1108939748539748522014102.961.14621180.12752430746.5448828231.544832015107.07841.19434041278.880591466791.41571295022.9642016111.361541.2445026971385.897319505852.52141800875.482

7、52017115.8161.296771811501.869206548182.26012349057.74262018120.44861.3512362261627.545117594053.96772943111.7172019125.26661.4079881481763.738881643764.69173586876.40182020130.27721.467123651911.327612697634.57834284510.9892021135.48831.5287428432071.267689756012.70665040523.686102022140.90791.5929

8、500422244.592452819276.24515859799.931112023146.54421.6598539442432.419683887833116122024152.4061.729567812635.965117962127.26757709760.383132025158.50221.8022096582856.5419571042637.8148752398.197142026164.84231.8779024643095.5776131129885.8299882284.026152027171.4361.9567743673354.615

9、7041224434.73211106718.76場(chǎng)址的選擇垃圾填埋場(chǎng)選址影響因素地質(zhì)環(huán)境條件含水層的滲透性直接影響填埋場(chǎng)地的選擇。場(chǎng)地基部巖石最好選擇具有抗腐蝕能力的花崗巖或混合花崗巖。場(chǎng)地基礎(chǔ)的巖性最好為粘土，天然地層的滲透系數(shù)應(yīng)該足夠小，最好能達(dá)到 10-7cm/s 以下，并且有一定的厚度，地下水流速較小，即使污染到地下水，可以限制到一定的范圍，便于治 理。避免大地板塊構(gòu)造單元的薄弱地帶，尤其是斷層活動(dòng)帶，并應(yīng)避開儲(chǔ)水條件好的張性等斷裂地 帶，以防止深層地下水的水質(zhì)。另外，地形地貌條件決定地表水、地下水的流向和流速，所以填埋場(chǎng)必須具有很強(qiáng)的泄水能力， 不能灌水。除此之外，還是應(yīng)該設(shè)置防洪

10、溝，防止遇見暴雨季節(jié)影響垃圾填埋場(chǎng)的運(yùn)營。地下水(潛 水)最高豐水位標(biāo)高至少 1.5m 以上。如果在建址周圍沒有更合適的場(chǎng)址，那就必須采取人工防滲措施。自然地理?xiàng)l件經(jīng)濟(jì)和場(chǎng)址條件上的主要影響因素就是地形環(huán)境條件。坡度不能太大，否則會(huì)給施工造成困難， 土方開挖量大，給運(yùn)輸造成困難。凡是地貌上呈現(xiàn)三面環(huán)ft，其內(nèi)有“S”或“Y”字形沖溝朝敞開方向 伸展的盆地，或者ft谷呈“V”或“U”字形等地形形態(tài)都可以作為選址的優(yōu)先考慮者。環(huán)境保護(hù)條件填埋場(chǎng)選址應(yīng)該符合城市總體規(guī)劃，區(qū)域環(huán)境規(guī)劃以及城市環(huán)境衛(wèi)生專業(yè)規(guī)劃，與當(dāng)?shù)氐姆?、法?guī)保持一致。填埋場(chǎng)的污水必須經(jīng)過污水處理廠的處理之后才可以排出，填埋庫與污水

11、處理區(qū)邊 界距離當(dāng)?shù)鼐用駞^(qū)或者人畜供水點(diǎn)應(yīng)該大于500m，并且與天然水體應(yīng)該有一定的距離，不應(yīng)該在水 源地上游，以杜絕填埋場(chǎng)滲濾液進(jìn)入天然水體的可能性。一般垃圾填埋場(chǎng)的選址應(yīng)該選在該地區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，這樣填埋場(chǎng)的意味和填埋氣收集燃燒排空，對(duì)當(dāng)?shù)卮髿猸h(huán)境影響不大，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆钣绊戄^小。交通運(yùn)輸條件道路施工容易，最好靠近交通性主干道，便于運(yùn)輸。高速公路隔衛(wèi)生填埋場(chǎng)距離不宜小于60m，以免衛(wèi)生填埋施工期間影響交通的正常運(yùn)行。公路隔衛(wèi)生填埋距離也不宜超過400m，以便于交通運(yùn) 輸。垃圾填埋場(chǎng)距離城市主城區(qū)不能太遠(yuǎn)，盡量不建立中轉(zhuǎn)站，以便于節(jié)約資源。也不能太近，以免影響城市環(huán)境，一般距離市區(qū)

12、1525km。社會(huì)經(jīng)濟(jì)法律條件填埋場(chǎng)的選擇必須與當(dāng)?shù)氐姆?、法?guī)保持一致，而且必須考慮到公眾對(duì)此填埋場(chǎng)的反應(yīng)，盡量選擇在人口密度小，對(duì)當(dāng)?shù)氐娜宋纳畈辉斐捎绊?。垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)址比較與選擇根據(jù)垃圾填埋場(chǎng)選址的法律法規(guī)、地方法的要求，再加以考慮自然因素的影響。咸陽市垃圾填埋場(chǎng)共擬定了兩處可供選擇的場(chǎng)地：場(chǎng)址一：位于距市中心約 8.5km 處有一ft溝，占地面積約為 1200 公頃。符合填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)要求，該地區(qū)距離市中心適中、沒有居民居住，該地區(qū)不在城市發(fā)展和建設(shè)的發(fā)展方向。該地區(qū)周邊 一定距離有一電網(wǎng)經(jīng)過。該地主要優(yōu)點(diǎn)為：該地區(qū)有天然的ft溝可供填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)使用，施工量少節(jié) 約資源。電網(wǎng)架設(shè)比較方便

13、。場(chǎng)址二：位于市中心6.2km 出有一廢棄的磚窯，占地面積約為1100 公頃。符合垃圾填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)要求，該地區(qū)距離市中心比場(chǎng)址一要近一些，該地區(qū)沒有居民居住，不在城市發(fā)展和建設(shè)的發(fā) 展方向上。該地的主要優(yōu)點(diǎn)為：該地區(qū)距離市中心較近，垃圾運(yùn)輸比較方便，可以節(jié)約運(yùn)輸方面的 資金輸出。綜合考慮，預(yù)選擇場(chǎng)址一為咸陽市垃圾填埋場(chǎng)的場(chǎng)地。具體原因?yàn)椋涸搱?chǎng)地符合咸陽市的總體規(guī)劃要求，該場(chǎng)地的基本因素均符合垃圾填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)要求，因此選擇場(chǎng)地一為該設(shè)計(jì)的場(chǎng)地是可 行的。垃圾填埋場(chǎng)的總體布置該填埋場(chǎng)處理工程主要生活區(qū)、填埋區(qū)、滲濾液處理區(qū)、填埋氣發(fā)電區(qū)四部分組成。整個(gè)廠區(qū)總占地面積約 5105 平方米，其中填埋場(chǎng)

14、占地約 30 萬平方米，滲濾液處理區(qū)和填埋氣處理區(qū)約占12 萬平方米，其余的為 8 萬平方米（總平面布置圖見附圖 1）。在填埋場(chǎng)入口處設(shè)有通道、錯(cuò)車的空間、計(jì)量設(shè)施、檢查站、工作人員休息室、更衣室、淋浴 設(shè)備、化驗(yàn)室、車間和機(jī)器房等；主體包括：建設(shè)攔污大壩；場(chǎng)底基礎(chǔ)處理與防滲系統(tǒng)；周邊設(shè)引 排地表水的分區(qū)截洪溝、庫區(qū)截洪溝及地下水導(dǎo)排系統(tǒng)；場(chǎng)區(qū)道路；石籠、盲溝等滲濾液導(dǎo)流系統(tǒng)； 潛水裝置、排氣裝置、收容裝置和沖洗裝置共同構(gòu)成的滲濾液接納系統(tǒng)，還有單獨(dú)開辟的滲濾液凈 化處理系統(tǒng)和填埋氣體導(dǎo)排及回收利用系統(tǒng)，以及最終的填埋場(chǎng)封場(chǎng)系統(tǒng)及各種監(jiān)測(cè)設(shè)施等等。填 埋庫區(qū)的占地面積應(yīng)為場(chǎng)區(qū)總面積的 66.6

15、，同時(shí)留有一定的空間在填埋場(chǎng)前設(shè)立一個(gè)垃圾處理中 心，預(yù)先分離收集有用物質(zhì)和有害物質(zhì)9。垃圾填埋防滲工程與滲濾液處理設(shè)計(jì)填埋場(chǎng)防滲的主要目的是阻止?jié)B濾液和填埋氣體外泄污染周圍的土壤和地下水，同時(shí)還要防止外來水，包括地下水、地表水和降水等大量進(jìn)入填埋場(chǎng)，增大滲濾液產(chǎn)生量。垃圾填埋場(chǎng)防滲標(biāo)準(zhǔn)我國建設(shè)部 2004 年頒布的生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范(CJJ17 2004) 中規(guī)定：垃圾填埋場(chǎng)必須進(jìn)行防滲處理，防止對(duì)地下水和地表水的污染，同時(shí)還應(yīng)該防止地下水進(jìn)入填埋區(qū)；天然粘土 類襯里及改性粘土類襯里的滲透系數(shù)不應(yīng)大于1.010- 7cm/s，且場(chǎng)底及四壁襯里厚度不應(yīng)小于 2m； 在填埋庫區(qū)底部及四壁鋪

16、設(shè)高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作為防滲襯里時(shí),膜的厚度不應(yīng)小于 1.5mm， 并符合填埋場(chǎng)防滲的材料性能和現(xiàn)行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。防滲材料天然防身材料：目前采用的天然防滲材料主要是粘土和蒙脫土。但是滲濾液中部分的有機(jī)物會(huì)使粘土在吸附過程中產(chǎn)生絮凝和收縮，出現(xiàn)裂縫，吸收有機(jī)污染物的能力急速下降，從而使得滲透系數(shù)增加。因此專家對(duì)天然粘土層進(jìn)行改性來提高滲透能力，主要改性的填料有膨脹土、石灰、 粉煤灰、沸石等具有吸濕膨脹性的材料，使得土層滲透系數(shù)降低，具有一定的自我修復(fù)能力。天然防身材料一般應(yīng)該滿足以下條件：分布均勻，厚度至少大于 2m，其滲透系數(shù)小于 110-7cm/s。要求 30%的顆粒能夠通

17、過 200 目的篩子，液限大于 30%，塑性大于 1.5，pH 大于 7。能抵抗?jié)B濾液的侵蝕，不因與滲濾液的接觸而使其滲透性增加。人工合成防滲材料。土工膜防滲材料。土工膜是由透水性很低的聚合物、瀝青和合成纖維等制成的。另外，還加有一定的填充料、外加劑、抗老化劑、抗菌劑，以及各種穩(wěn)定劑。還有另外 一種人工合成防滲材料就是灌漿有機(jī)材料。人工襯里材料通常要滿足以下條件：必須與滲濾液不相容，不因與滲濾液的接觸而使其結(jié)構(gòu)完整性和滲透性發(fā)生變化。滲透系數(shù)小于 110-7cm/s。具有適宜的強(qiáng)度和厚度，可鋪設(shè)在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上?？钩粞?、紫外線、土壤細(xì)菌及真菌的侵蝕。具有適當(dāng)?shù)哪秃蛐?，能承受急劇的冷熱變化。具有?/p>

18、夠的抗拉強(qiáng)度，能夠經(jīng)得起填埋體的壓力和填埋機(jī)械與設(shè)備的壓力。有一定的康尖銳物質(zhì)的刺破、刺劃和磨損里。厚薄均勻，無薄點(diǎn)、氣泡和裂痕。便于施工及維護(hù)。復(fù)合防滲材料。土工合成材料膨潤土墊(GCL: Geosynthetic ClayLiner)。GCL 是高科技綠色復(fù)合防水材料, 它由兩層土工合成材料之間加封優(yōu)質(zhì)納基膨潤土，并通過特殊針刺方法制成。另外一種復(fù)合防身材料為雙層礦物基底襯里。水平防滲系統(tǒng)采用 HEDP 膜和黏土層，終場(chǎng)防滲系統(tǒng)各層材料選擇分別選擇如表5.1 所示：表 5.1 終場(chǎng)防滲系統(tǒng)各層材料選擇結(jié)構(gòu)層表土層保護(hù)層排水層防滲層調(diào)整層構(gòu)筑材料可生長植物的土壤以及其他天然土壤細(xì)粒土沙礫石壓

19、實(shí)粘土、柔性膜粗粒沙石4.2 防滲結(jié)構(gòu)水平防滲系統(tǒng)根據(jù)填埋場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的地形、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，填埋廢物的性質(zhì)特征以及填埋場(chǎng)滲濾液收集系統(tǒng)、保護(hù)層和過濾層的不同組合，填埋場(chǎng)的水平防滲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以分為單層襯里、單復(fù)合襯里、雙 層襯里、雙復(fù)合襯里系統(tǒng)。針對(duì)本設(shè)計(jì)填埋場(chǎng)的水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件，為達(dá)到較好的防滲效果，本設(shè)計(jì)擬用以下幾種防滲系統(tǒng)：方案一：?jiǎn)螌右r里系統(tǒng)：此種防滲系統(tǒng)只有一層防滲層，可由黏土或HDPE 膜構(gòu)成，其上是滲濾液收集系統(tǒng)和保護(hù)層，必要時(shí)其下有一個(gè)地下水收集系統(tǒng)和保護(hù)層。該系統(tǒng)適用于抗損性低、場(chǎng) 址區(qū)地質(zhì)條件良好、滲透件差、地下水較貧乏的條件。方案二：?jiǎn)螐?fù)合防滲系統(tǒng)：此種防滲系統(tǒng)的防滲

20、層由兩種防滲材料相互緊密貼合而成，提供綜合防滲效力。較典型的中復(fù)合結(jié)構(gòu)是上層為柔性膜，其下為低滲透性的粘土礦物。該系統(tǒng)的其余部 分與單層襯里系統(tǒng)相同。單復(fù)合襯里系統(tǒng)綜合了兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，具有很好的防滲效果，適用于抗 損性較高、地下水位高、水量較豐富的條件。其使用的關(guān)鍵是使柔性膜與黏土層緊密貼合，以保證 當(dāng)柔性膜破損時(shí)滲濾液不會(huì)引起沿兩者結(jié)合面的移動(dòng)。陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)方案三：雙層防滲系統(tǒng)：此種襯里防滲系統(tǒng)有兩層防滲襯里，上襯里之上為滲濾液收集系統(tǒng)， 下襯里之下為地下水收集系統(tǒng)。兩襯里之間是排水層(次要)，以控制并收集通過上襯里滲漏下來的滲 濾液或填埋氣體。該系統(tǒng)在防滲的可靠性上優(yōu)于單襯里系統(tǒng)

21、，但在施工和襯里的堅(jiān)固性及防滲效果 等方向不如單復(fù)合襯里系統(tǒng)，其適用條件類同于單層復(fù)合防滲系統(tǒng)。根據(jù)該場(chǎng)區(qū)的地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，本著安全、科學(xué)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的原則，本設(shè)計(jì)采用的防滲 結(jié)構(gòu)為單復(fù)合防滲系統(tǒng)，所以采用 2.0mmHEDP（高密度聚乙烯）膜和黏土層相結(jié)合的防滲材料。具體結(jié)構(gòu)見圖 5.1。生活垃圾滲濾液收集管滲濾液收集層無紡?fù)凉げ糎EDP膜黏土層地下水排水管無紡?fù)凉げ?地下水導(dǎo)流層地基終場(chǎng)防滲系統(tǒng)圖 5.1 單復(fù)合防滲系統(tǒng)示意圖終場(chǎng)防滲系統(tǒng)系統(tǒng)的功能：削減滲濾液的產(chǎn)生量，控制填埋場(chǎng)氣體從填埋場(chǎng)上部無序釋放，避免廢物的擴(kuò)散，抑制病原菌的繁殖以及提供一個(gè)可供景觀美化和填埋土地再用的表面等。終

22、場(chǎng)防滲系統(tǒng)的構(gòu)成與設(shè)計(jì)：由多層組成，可分為兩大部分：第一部分是土地恢復(fù)層，即為表土層；第二部分是密封層，從上至下由保護(hù)層、排水層、防滲層和調(diào)整層（或基礎(chǔ)層）組成。終場(chǎng) 防滲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 5.2 所示：圖 5.2 終場(chǎng)防滲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖第5頁 共 20 頁陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)第 PAGE 7頁 共 20 頁滲濾液收集及導(dǎo)排系統(tǒng)滲濾液產(chǎn)量的預(yù)算滲濾液的產(chǎn)生受諸多因素的影響，影響滲濾液的主要因素有：垃圾因素、氣候因素、地下水滲入等。其產(chǎn)生量的計(jì)算可以運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,如下：L I C A11C A2211000式中：L 為滲濾液月產(chǎn)量，m3/d；I 為填埋場(chǎng)所在區(qū)域的最大年或月降水量的日換算值，m

23、m/d ；12C 、C 分別為正在填埋區(qū)和已完成填埋區(qū)的滲出系數(shù)，其值一般介于0.20.8 之間。A 為填埋場(chǎng)匯水面積，m2。A1 為調(diào)節(jié)池匯水面積（忽略不計(jì)）。12式中 I 值為 6.5mm/d，C 、C 本設(shè)計(jì)分別取 0.5、0.8，填埋區(qū)匯水面積為 1.0106(m2)。即:L 6.5 0.5 1.0 106 0.8 1.0 106 8450 m3 / d11000考慮到一些未見因素的影響，所以將此值放大到8500(m3/d)。滲濾液的收集及導(dǎo)排系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滲濾波收集系統(tǒng)的主要功能是將填埋場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生的摻濾液迅速匯聚收集，并通過輸水管、集水池等輸送至指定地點(diǎn)，如滲濾液處理站或城市污水處理廠進(jìn)行

24、處理，避免滲濾液在填埋場(chǎng)內(nèi)的長時(shí)間 蓄積(滲濾液收集平面圖如附圖 2 所示)。此系統(tǒng)分別由導(dǎo)流（排水）層、導(dǎo)流（盲）溝與導(dǎo)流管、調(diào)節(jié)池組成。具體設(shè)計(jì)如下：導(dǎo)流（排水）層導(dǎo)流（排水）層的厚度設(shè)計(jì)為500mm，主要由粗砂礫和卵石組成，并且覆蓋在整個(gè)填埋場(chǎng)底部襯里上，縱、橫坡度為 5%，導(dǎo)流層與垃圾層設(shè)置土工織物，以免阻塞導(dǎo)流層，影響正常排水。導(dǎo)流（盲）溝與導(dǎo)流管導(dǎo)流盲溝設(shè)置在導(dǎo)流層的底部，并貫穿整個(gè)場(chǎng)底，其斷面常為等腰梯形。主溝位于場(chǎng)底中軸線 上，在主溝上按間距40m 設(shè)置支溝，主溝與支溝的度數(shù)夾角設(shè)置為60。盲溝中填充卵礫石或碎石， 粒徑上大下小以形成反濾。導(dǎo)流管分別填埋在導(dǎo)流盲溝的主溝和支溝中

25、，主管管徑為500mm，支管 管徑為 400mm，管材采用 HDPE。導(dǎo)流管預(yù)設(shè)制孔，孔徑為 15mm，孔距為 80mm。同時(shí)在管道安裝和初期填埋作業(yè)時(shí)，應(yīng)注意避免管道受到擠斥破壞。典型的滲濾液導(dǎo)流系統(tǒng)斷面如圖5.3 所示。h卵礫石250mm保護(hù)材料保護(hù)材料1000 mm無紡布調(diào)節(jié)池圖 5.3 典型的滲濾液導(dǎo)流系統(tǒng)斷面調(diào)節(jié)池作為滲液的初步處理設(shè)施，又起到滲濾液水質(zhì)和水量調(diào)節(jié)的作用，從而保證滲濾液后續(xù) 處理設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行和減小暴雨期間滲濾液外泄污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。調(diào)節(jié)池常采用地下式或半地下式， 其池底和池壁多用HDPE 膜進(jìn)行防滲，膜上采用預(yù)制混凝土板保護(hù)。調(diào)節(jié)池容積計(jì)算步驟如下：求每月滲濾液產(chǎn)量，

26、計(jì)算公式如下：1Q I C A mi1000式中：Qm 為滲濾液月產(chǎn)量，m3/月；Ii 為多年(一般采用 20 年)平均降雨量，mm；C 為滲出系數(shù)，其值隨填埋場(chǎng)覆土性質(zhì)及坡度不同而異，一般介于0.20.8 之間，運(yùn)行的填埋場(chǎng)(區(qū))C 值常取 0.350.5，而封場(chǎng)的填埋場(chǎng)(區(qū))可取 0.10.3； A 為填埋場(chǎng)匯水面積，m2。求每月滲濾液剩余量，按以下公式計(jì)算：Q Q Qrmt式中，Qr 為每月滲濾液剩余量，m3/d；Qt 為滲濾液的月處理量， m3/d。計(jì)算結(jié)果列于表 5.2。求需要調(diào)節(jié)的滲濾液體積Va，可將每月滲濾液剩余量為正值者求和，即：V Qar , 7300 12150 14250

27、 18300 10900 8250 71150 m3考慮到未知因素對(duì)需要調(diào)節(jié)滲濾液體積的影響，根據(jù)場(chǎng)地的修正調(diào)節(jié)池的體積設(shè)置為7500m3， 調(diào)節(jié)池設(shè)置為長方形，尺寸為 40m20m10m，共 3 個(gè)。表 5.2 歷年月平均降雨量與滲濾液處理站處理水量平衡計(jì)算表月降雨量填埋區(qū)面月產(chǎn)生量月處理量剩余量月份(mm)積(m2)滲透系數(shù)(m3)(m3)(m3)120.110000000.51005022000-11950225.310000000.51265022000-9350332.710000000.51635022000-565043810000000.51900022000-3000540.

28、110000000.52005022000-1950658.610000000.529300220007300768.310000000.5341502200012150872.510000000.5362502200014250980.610000000.54030022000183001065.810000000.53290022000109001160.510000000.5302502200082501229.510000000.51475022000-7250總計(jì)592-29600026400032000滲濾液的處理作為一個(gè)現(xiàn)代化的垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)，滲濾液的處理是必不可少的環(huán)節(jié)。由于滲

29、濾液水質(zhì)變化大, 有機(jī)物濃度高，氨氮濃度高，可生化性較差，其處理一直沒有得到很好的解決，這給實(shí)際工程的應(yīng)陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)用造成了很大的困難。滲濾液設(shè)計(jì)水質(zhì)確定5Cr5Cr對(duì)于新建的垃圾場(chǎng)而言，由于我國的垃圾沒有分類收集，垃圾中有機(jī)物含量高，主要表現(xiàn)在填 埋場(chǎng)初期 BOD 、COD值很高，說明垃圾場(chǎng)處在產(chǎn)酸階段。隨著填埋時(shí)間的延長，填埋場(chǎng)滲濾液BOD 、COD值有所降低并趨于穩(wěn)定，如何盡快使垃圾場(chǎng)進(jìn)入產(chǎn)氣階段，使?jié)B濾液達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)， 很大程度上取決于垃圾場(chǎng)的操作，如果嚴(yán)格按衛(wèi)生填埋進(jìn)行填埋作業(yè)，及時(shí)碾壓、及時(shí)覆土，填埋 場(chǎng)可在運(yùn)行的第一、二年內(nèi)從產(chǎn)酸階段進(jìn)入產(chǎn)氣階段。BOD5 和 CODCr

30、 基本可以穩(wěn)定在 2000 5000mg/L 和 1000012000mg/L11。設(shè)計(jì)水質(zhì)根據(jù)我國類似填埋場(chǎng)的實(shí)測(cè)資料，咸陽市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的設(shè)計(jì)水質(zhì)為：BOD5=4000 mg/L CODCr= 10000 mg/L SS=1000 mg/LPH=69NH3-N=900 mg/L垃圾填埋場(chǎng)滲濾液水質(zhì)隨填埋年限的變化情況如表5.3 所示：表 5.3 垃圾填埋場(chǎng)滲濾液水質(zhì)隨填埋年限的變化年份PHCODBOD5BOD5/CODNH3-NC/N37.37.8350053001000200030%40%2005008357.88.030004000500100015%25%6008004658.0

31、300030040010%15%100015002.5污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)本設(shè)計(jì)的排放標(biāo)準(zhǔn)為生活垃圾污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16889-1997)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，主要控制指標(biāo) 如下：BOD5150 mg/L CODCr300 mg/L SS200 mg/LNH3-N25mg/L處理就近排入就近的河流。即要求 BOD5 的去除率為 96.25%，CODcr 的去除率為 97%，SS 的去除率為 80%， NH3-N 的去除率為 97.2%。滲濾液處理工藝的選擇針對(duì)該滲濾液的水質(zhì)特點(diǎn)，經(jīng)方案的比較，確定采用物化+生化的方法處理，出水按照有關(guān)規(guī)定排放到就近的河流，工藝流程如圖 5.4 所示12：滲濾液就近河流C

32、a(OH)2PAC/PAM鼓風(fēng)機(jī)房排水池調(diào)節(jié)池氨 吹 脫池混凝沉淀池泵pH調(diào)節(jié)池吸糞車?yán)盥駡?chǎng)污泥井污 泥濃 縮UASB池 剩 余污泥改良型SBR 池第8頁 共 20 頁池第 PAGE 11頁 共 20 頁圖 5.4 滲濾液處理流程填埋氣的收集與利用設(shè)計(jì)垃圾填埋氣體的產(chǎn)氣量政府間氣候變化專門委員會(huì)（Intergovernmental Panel on Climate Change,簡(jiǎn)稱 IPCC）在 1995 年推薦使用的估計(jì)垃圾產(chǎn)氣量的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑椋篤CH 4 MSW H DOC r 16 0.512式中，VCH4 為垃圾填埋場(chǎng)的甲烷排放量；mN3；MSW 為城市固體廢物量，t；H 為城市垃

33、圾填埋率；DOC 為垃圾中可降解有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，IPCC 推薦值為：發(fā)展中國家15%，發(fā)達(dá)國家 22%；r 為垃圾中可降解有機(jī)碳的分解率，IPCC 推薦為 77%（定為常數(shù)）。16/12 為 CH4 和 C 之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)；0.5 為甲烷中的碳與總碳（包括甲烷和二氧化碳中的碳）的比率。VCH 4 MSW H DOC r 16 0.51216 1.98 107 0.85 15% 77% 0.512 1295910 m3因?yàn)樘盥駳庵?CH4 含量為45%-60%，本設(shè)計(jì)取 50%，所以填埋氣的設(shè)計(jì)產(chǎn)氣量 Q 為：Q v/ 50% 647955 m3CH 4從理論上講，甲烷不可能 100%發(fā)酵，而

34、且即使它們通過發(fā)酵成為可回收的沼氣，也有部分逸散到人氣中去， 因此實(shí)際可回收的沼氣量約為理論量的 l/4 。所以填埋氣的實(shí)際產(chǎn)量為：Q Q實(shí)4 161988.75 m3填埋氣的收集為了控制填埋氣對(duì)環(huán)境的不利影響并對(duì)其進(jìn)行資源化利用，需要改變填埋氣的散排狀態(tài)并加以 人為收集。填埋氣體的收集系統(tǒng)分為被動(dòng)收集系統(tǒng)和主動(dòng)收集系統(tǒng)兩種。前者是在填地場(chǎng)內(nèi)靠填埋 氣體自身的壓力沿著設(shè)計(jì)的管道流動(dòng)而收集而后者是利用抽真空的辦法來收集氣體。填埋氣體的 被動(dòng)收集系統(tǒng)通用于垃圾填埋量不大、填埋深度較淺、產(chǎn)氣量較低的小型城市垃圾填埋場(chǎng)(容積小于40000m 3 )，被動(dòng)收集系統(tǒng)包括被動(dòng)排放井和管道、水泥墻和截留管等。

35、在大型填埋場(chǎng)中往往采用主動(dòng)收集系統(tǒng)來收集填理氣體，系統(tǒng)包括抽氣井、集氣/輸送管道、抽風(fēng)機(jī)、冷凝液收集裝置、氣體凈化設(shè)備及填理氣利用系統(tǒng)(如發(fā)電系統(tǒng))。本設(shè)計(jì)填埋場(chǎng)容積大于 40000m 3 ,所以采用主動(dòng)收集。填埋氣的集氣系統(tǒng)通常填埋氣收集系統(tǒng)有兩類：豎井集氣系統(tǒng)和水平集氣系統(tǒng)。從豎井集氣效果來看，垃圾填埋 層厚度大的要比淺層垃圾集氣效果好，一般垃圾厚度大于3m 時(shí)使用，豎井間距為3070m，般選擇 50m。豎井分邊井和中部井兩大類，邊井井間距較小而中部井井間距要適當(dāng)大一些。一般認(rèn)為， 距填埋區(qū)邊緣 20m 以內(nèi)的井為邊井。邊井的主要作用在于控制沼氣不外溢，以保護(hù)環(huán)境為主，因而抽氣量較大，填埋

36、氣體中的甲烷含量較低。從縱面上，中部井也分為淺層和深層井，淺層井的作用 和邊井相同。用以控制邊層填埋氣的擴(kuò)散，深層豎井的氣體質(zhì)量較邊井和淺層井好，甲烷含量較高。 這樣分區(qū)、分層的設(shè)置將產(chǎn)生富甲烷填埋氣和貧甲烷填挫氣。利用集氣管道收集后，送往不同是利 用系統(tǒng)。水平集氣系統(tǒng)收集正在運(yùn)行的垃圾填埋場(chǎng)的填埋氣，其特點(diǎn)是填埋垃圾的同時(shí)收集沼氣。適用于垃圾的有機(jī)物是以易降解成分為主的填埋場(chǎng)。在填埋 2 層垃圾后開始安裝水平集氣管，各個(gè)集氣支管之間公垂直方向相距 25m，在水平方向相距 61m。填埋氣的回收利用由于填埋氣中CH4 含量一般在 50%以上，屬中等熱值燃?xì)猓恍杞?jīng)過脫水、脫硫等處理后就可以送至鍋爐或內(nèi)燃機(jī)燃燒進(jìn)行發(fā)電和供熱13。發(fā)電組 1氣體平衡器氣體輸出發(fā)電組 2填埋氣體冷凝過濾風(fēng)機(jī)冷卻緩沖罐本設(shè)計(jì)將對(duì)填埋氣進(jìn)行預(yù)處理后，用作發(fā)電使用，具體流程圖如下圖8.2 所示：氣體再冷凝過熱器濾脫水系統(tǒng)圖 8.2 填埋場(chǎng)填埋氣的預(yù)處理及利用流程圖封場(chǎng)工程系統(tǒng)的功能及標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)的主要目的是限制降水滲入廢棄物以盡量減少有可能侵入地下水源的滲瀝液的產(chǎn)出，同時(shí)減少填埋氣的無序排放，提高填埋場(chǎng)運(yùn)行的安全性，保護(hù)填埋場(chǎng)周圍的環(huán)境。按照建設(shè)部頒布