城市生活垃圾填埋場工程設(shè)計方案

城市生活垃圾填埋場工程設(shè)計方案1.1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：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)計中210萬人；P：人口自然增長率，本次設(shè)計中取人口增長率，p＝0.005。n：第n年。n取171.2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0.8kg/(d·p)～1.2kg/(d·p)，該市現(xiàn)在的人均垃圾產(chǎn)生率取1.2kg/(d·p)，。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。式中:初始垃圾人均日產(chǎn)生率，kg/(d·p)第n年的垃圾人均日產(chǎn)率，kg/(d·p)；n取20（3）垃圾產(chǎn)生量預(yù)測式中：第n年的日產(chǎn)垃圾量，t/d；：第n年的服務(wù)人口數(shù)，人；1.3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V式中： W——每人每天垃圾產(chǎn)生量，kg∕(d·p)P——城市人口；D——垃圾的壓實密度，600kg∕m3R——覆土與垃圾之比，取1/4每年所需的場地面積為：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）1201621000001.219162509198002201721105001.262022122.8125970618.95320182121052.51.3232133845.09791024245.647420192131657.76251.389152251740.03961080835.219520202142316.05131.45860752376148.67681140551.3648620212153027.63161.5315378752507430.89121203566.8277720222163792.76981.60811476882645966.44791270063.8949820232174611.73361.68852050722792156.09411340231.9251920242185481.79231.77294653262946422.71831414282.90471020252196412.21631.86159385923109212.57351492422.03521120262207391.27741.95467355223280996.56821574878.35261220272218431.24882.05240722983462271.62861661890.38161320282229523.4052.1550275913365356282521420292240671.0222.26277897093855421.44411850602.2931520302251871.37712.37591791944068433.47891952848.06971620312263133.7492.49491381544293211.42862060742.92561720322274449.41772.61944950624530411.52582174598.972251845609.562填埋庫容占體積的70%-90%，取80%，則V總=eq\f(V,0.8)=64807011.952填埋場預(yù)計填埋深度8-10取H取9m，則填埋場的面積為：=7200779.10581.4滲濾液及氣體的產(chǎn)生量1.1.1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：式中：Q——表示滲濾液年產(chǎn)生量，m3/d；A2——填埋場已覆蓋面積，m2；C2——填埋場已覆蓋區(qū)滲出系數(shù)，其值為0.2～0.4；C1——填埋場作業(yè)區(qū)滲出系數(shù)，取0.4～0.7；A1——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：C1取值為0.5；C2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A2=7200779.10581.1.2填埋面積與滲濾液計算滲濾液平均日產(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 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)計的填埋場，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年第二塊庫區(qū)面積為式中：C2為及時覆蓋區(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：==5497491.5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≥（）×5其中：V—調(diào)節(jié)池有效容積；—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：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＝643m×600m×7.5m1.6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含量組分含量（體積分數(shù)干基/%）組分含量（體積分數(shù)干基/%）組分含量（體積分數(shù)干基/%）甲烷45~60氮氣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0.01~0.61.6.1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建議數(shù)值潮濕氣候中濕度氣候干旱氣候L0（m3/t）0~312140~180140~180140~180K（1/a）0.003~0.40.10~0.350.05~0.150.002~0.10 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——氣體產(chǎn)生潛力，m3/t；取160m3/t K——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： G1=MtL0ke-kt=919800×160×0.06×2.72-0.06÷104=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2016201720182019202020212022第t年垃圾量（t/a）919800970618.951024245.6471080835.2191140551.36481203566.82771270063.8949第t年產(chǎn)氣量（萬m3/a）831.5541877.4975925.9792977.13951031.12651088.09621148.2136注明：這是從2016～2022年的產(chǎn)氣量20232024202520262027202820292020203120321340231.92511414282.90471492422.03521574878.35261661890.38161753709.82521850602.2931952848.06972060742.92562174598.97221211.65241278.59621349.23861423.78411502.44811585.45841673.05501765.49131863.03471965.967322498.3327注明：這是從2023～2032年的產(chǎn)氣量總計17年的產(chǎn)氣量為22498.3327萬m31.6.2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。

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（）；

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，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11.6mm，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;1.垃圾的分選系統(tǒng)

垃圾經(jīng)過、大件垃圾自動分選系