固廢課設(shè)-垃圾填埋場設(shè)計(jì)

L選址和計(jì)算

填埋場的選址總原則是應(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、場址限制條件、可以使用的土地容積、入場道路、

地形和土壤條件、氣候、地表和水文條件、當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件以及填埋場封場后場地是否可被利用。

（1）運(yùn)輸距離：運(yùn)輸距離是選擇填埋場地的重要因素，對廢物管理系統(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）場址限制條件：場址至少應(yīng)位于居民區(qū)1km（參照德國標(biāo)準(zhǔn)）以外或更遠(yuǎn)。

（3）可用土地面積：填埋場場地應(yīng)選擇具有充足的可使用面積的地方，以利于滿足廢物綜合處理

長遠(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。盡管沒有填埋場大小的法律規(guī)定，

填埋場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)場地至少要運(yùn)行五年。

（4）出入場地道路：由于通常適合填埋場的場地不再城市已建的道路附近，因此，建設(shè)出入填埋

場的道路和使用長距離的運(yùn)輸車成為填埋場選址的重要因素。

（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:填埋場場址的選擇應(yīng)考慮在溫和季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向。

（7）地表水水文:所選場地必須在百年一遇的地表水域的洪水標(biāo)高泛濫區(qū)或最大洪泛區(qū)之外，或應(yīng)

在可預(yù)見的未來建設(shè)水庫或人工蓄水淹沒和保護(hù)區(qū)之外。填埋場的場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1m的沼澤區(qū)之外。還應(yīng)建在地卜.水位以上。最

佳的填埋場場址位置是在封閉的流域內(nèi)，這對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：場址應(yīng)選在滲透性弱的松散巖層基礎(chǔ)匕天然地層的滲透性系數(shù)最好

能達(dá)至I」10-8m/s以下，并具有一定厚度。

（9）但地環(huán)境條件：填埋場場地位置選擇，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）地方公眾：可通過自發(fā)的協(xié)議來達(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)選場地的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和法律條件調(diào)杳

（4）預(yù)選場地可行性研究報(bào)告

（5）預(yù)選場地的初堪工作

（6）預(yù)選場地的綜合地質(zhì)條件評價(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，人口增長率0.55%,垃圾填埋場服務(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/dK人，垃圾增長速率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)施宜集中布置并處丁夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，即垃圾填埋場的西北角，以

減少對人們的影響。

每年所需的場地體枳為：

第n年人口=70*（1+0.0055）n單位：萬

第n年人均垃圾量=0.6*（l+0.038）n*365,單位:kg

二二、物

V堂垃圾第壓實(shí)二密度普3D657

式中：

W一垃圾產(chǎn)生率(kg4J?人)；

P一城市人口；

D—壓實(shí)后垃圾的密度，取1000(kg4n3)；

r一覆土與垃圾之比。

每年所需的場地面積為：A=-

H

年份人口增長率人口(萬)人均年垃圾量(噸)當(dāng)年垃圾量(噸)累計(jì)垃圾產(chǎn)量(噸)

10.0055700.219153300153300

20.005570.3850.227322160000.5897313300.5897

30.005570.77211750.235960236166994.0555480294.6452

40.005571.16136410.244926725174293.1986654587.8438

50.005571.55275160.254233941181911.3801836499.2239

60.005571.94629180.26389483189862.54461026361.768

70.005572.34199640.273922834198161.24651224523.015

80.005572.73987740.284331901206822.67651431345.691

90.005573.13994670.295136514215862.68881647208.38

100.005573.54221640.306351701225297.83111872506.211

110.005573.94669860.317993066235145.3742107651.585

120.005574.35340540.330076802245423.34312353074.929

130.005574.76234920.342619721256150.55212609225.481

140.005575.17354210.35563927267346.63652876572.117

150.005575.58699660.369153563279032.09073155604.208

160.005576.0027250.383181398291228.30433446832.512

170.005576.420740.397742291303957.60233750790.114

180.005576.84105410.412856498317243.28514068033.399

190.005577.26367990.428545045331109.67194399143.071

200.005577.68863010.444829757345582216

210.005578.11591760.461733288360687.19455105412.41

從上表可以看出，今后的20年中，垃圾的累積產(chǎn)量為510.54萬噸，平均口產(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L0t/n?計(jì)，覆土量比例按20%計(jì)算，累計(jì)覆土

總量102.11萬總填埋量為612.65萬

填埋場預(yù)計(jì)填埋深度8-IOm,取10m

填埋用地面積為A=V/H=612.65*104/10=612650m2

1.3填埋工藝流程設(shè)計(jì)

見說明書附錄

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)垃圾填埋場的日處理量為7()()【/d,則考慮設(shè)計(jì)填埋單元為：長x寬x高=20.0xl4.()x3.0m(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

0.37x(19.63x13.63+13.63x2.63+13.63x2.63)+0.37A2*(20+14+3)*4=137m3

覆土比例為：137/700=20%。

填埋單元的形成過程:推土機(jī)將運(yùn)來的垃圾在規(guī)定的地域平面內(nèi)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，場底地基是具有承載能力的自然十.層或經(jīng)過碾壓、夯實(shí)的

平穩(wěn)層，且不應(yīng)因填埋垃圾的沉陷而使場底變形、斷裂，場底基礎(chǔ)表面經(jīng)碾壓后，方可在其上貼鋪人工

襯里。場底應(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，長寬

一般為300?400m或更大，如按2%坡度進(jìn)行設(shè)計(jì)，則場區(qū)兩端高差在6?8m或更多。受地下水埋深

土方平衡及整體設(shè)計(jì)的影響，場區(qū)兩端高差過大會(huì)造成較大的困難。根據(jù)北京填埋場（安定、北神樹）

建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，垃圾衛(wèi)生填埋場場底縱向主要坡度為1%?1.3%時(shí)可以保證滲濾液排順暢⑸。為確保填埋場

安全，考慮到填埋場土體條件較差，需要對其整形，坑底及周圍進(jìn)行平整，取土同時(shí)作為枕四壁局部填

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填埋場的防滲系統(tǒng)

填埋場防滲系統(tǒng)，不僅要能防止?jié)B濾液滲出污染地卜水，還要防止地卜冰涌入填埋場。場底防滲系

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)是在填埋區(qū)底部及周圍鋪設(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的四周，主要利用填埋場基礎(chǔ)卜.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之內(nèi)的目的，

同時(shí)也有阻止周圍地下水流入填埋場的功能。

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)，我國要求Kf小于10-9m/s。⑸同時(shí)要考慮:

I）使用壽命。填埋場的使用壽命，封場后要求的防滲層的壽命，以及本身的可靠性。

2）與填埋場的相容性。選用的材料不能被填埋物侵蝕，由于滲濾液的性質(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，國內(nèi)外填埋場最常用的是高密度聚氯乙烯（HDPE）膜。實(shí)際上，大

部分填埋場所選用的防滲層材料均是黏土和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。填埋場黏土襯層分為兩類：自然薪土襯層與人

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

IxlO^^lxlO^cm/so一般來說，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

很難檢測驗(yàn)證的，僅僅使用自然黏土襯層作為填埋場防滲層是不可靠的。

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的防滲材料，并規(guī)定所有填

埋場必須有一層防滲襯墊，在填埋場封場后，也必須采用防滲層進(jìn)行封場以減少滲濾液的產(chǎn)生。171

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)力開裂和良好的彈性，隨著厚度

增加（一般范圍在S75-2.5mm）,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⑺

材料類型滲透系數(shù)K（ni/s）對庫容的影響抗穿刺能力應(yīng)用范圍

HDPE膜lx(1013-1014)較小較差整個(gè)基底層防滲

壓實(shí)黏土lx(10'6-10-7)較大較好場底防滲

2.4防滲系統(tǒng)構(gòu)造

防滲層組成上要有以下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。

復(fù)合防滲層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工也較難，投資相對較高，但其防滲安全性很高。因?yàn)榧词箚螌親DPE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。

垃汲層?

土工織物層』

滲濾液導(dǎo)流層（230cm）/

膜上保護(hù)層〃

HDPE土工膜.

膜下防滲保護(hù)層“

（拈土厚度21。0,軟、滲透系數(shù)不大于

1.OX10'^cm/s）/

地下水導(dǎo)流層（》30cm），

公公公不公的公仄慶公人.基礎(chǔ).

復(fù)合襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖

垃圾層，

滲流液導(dǎo)流與緩沖層P

膜上保護(hù)層~

HDPE土工膜.，

膜下防滲保護(hù)層~

（粘土厚度275蒯、滲透系數(shù)不大于

1.OX10Tcm/s）~

地下水導(dǎo)流層<^30cm）a

基礎(chǔ).

復(fù)合襯里（庫區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖

垃圾層“

土工織物層一

滲濾液導(dǎo)流層<>30cm），

膜上保護(hù)層―

HDPE士工膜~

膜下保護(hù)層』

（粘土厚度》100cm、滲透系數(shù)不大于

1.OX10-5cm/s）?

地下水導(dǎo)流層（今30cllI）一

次次及及女友求女及女,

X基礎(chǔ)“

單層襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖

垃圾層,

滲濾液導(dǎo)流與緩沖層?，

腹上保護(hù)層”

HDPE士工膜.，

膜下保護(hù)層.，

（粘土厚度三75cm、滲透系數(shù)不大于

1.OX10_5cm/s）~

-：；：v；?<'.：：?地下水導(dǎo)流層<A3Qem）<'

次次幺人a次次次次次小區(qū)..莖礎(chǔ)6

單層襯里（庫區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖

2.5場地防滲系統(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6.0x|（y4m/s,故k=6.Oxl（y2>[0-5cm/s屬于

滲漏性場地。

場區(qū)地下水位較低，離地面僅0.8m,此填埋場沒有獨(dú)立的水文地質(zhì)單元，也無不透水層或弱透水層，因

此也屬于滲透性場地，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》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)，對匕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土壤滲透系數(shù)為6.0x1O^m/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，場區(qū)地質(zhì)條件不好，因此選擇了雙層襯層防滲系統(tǒng)。

垃圾層~

土工織物層一

滲濾液導(dǎo)流層〈msOcm）“

膜上保護(hù)層“

HDFE土工吟

膜下保護(hù)層“

漫濾液導(dǎo)流（檢測）層O.30cm>~

膜上保護(hù)層“

HDFE土工胰,」

膜下保護(hù)層一

（粘土厚度三100cm、法透系數(shù)不大于

1.OX10-9cm/s>/

地下水導(dǎo)Wt層<A_3Q.GE）~

~基礎(chǔ)」

雙層襯里（庫區(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源

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)入填埋場地后，瀝經(jīng)垃圾

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)生的水及浸入的地卜

水。

城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中非常棘手的問題。主要來源有：

（1）降水的滲入，降水包括降雨和降雪，它是滲濾液產(chǎn)生的主要來源:

(2)外部地表水的滲入，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

內(nèi)滲濾液水位低于場外地下水水位，并沒有設(shè)置防滲系統(tǒng)時(shí)，地下水就有可能滲入填埋場內(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、來源以及季節(jié)有關(guān)；

(6)垃圾在降解過程中產(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染成分有：

有機(jī)物、級氮和重金屬等。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)⑺，其水質(zhì)主要呈現(xiàn)以下特征：

(l)CODc「和BOD,濃度高：在新的垃圾填埋場，大量揮發(fā)性酸的存在可能會(huì)產(chǎn)生高的COD。和BOD5；

(2)BOD5與CODQ?比值變化大：BODs/CODc「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

BODs/CODj值與垃圾填埋場的使用年限有關(guān)，對“年輕”填埋場而言，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。而對于“年老”填埋場的滲濾液的處理而言，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)、生物筆的作用，垃

圾中的高價(jià)不溶性金屬被轉(zhuǎn)化為低價(jià)的可溶性金屬離了?而溶于滲濾液中，在處理過程中必須考慮對它們

的去除；

(4)營養(yǎng)元素比例失調(diào)，氨氮的含量高：隨著填埋場使用年限的增加，當(dāng)進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段后，滲濾液中

的NHJ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、無機(jī)鹽含最高的問題。

3.3滲濾液收集系統(tǒng)

3.3.1收集系統(tǒng)的作用

滲灌液收集系統(tǒng)應(yīng)保證在填埋場使用年限內(nèi)正常運(yùn)行，收集并將填埋場內(nèi)滲濾液排至場外指定地

點(diǎn)，避免滲濾液在填埋場底部蓄積。滲濾液的蓄積會(huì)引起下列問題：

1、場內(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灌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、填埋場的穩(wěn)定性受到影響；

4、滲濾液有可能擴(kuò)散到填埋場外。

332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、輸送管道和場底排水層組成。

I、排水層：場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30-100cm,

必須覆蓋整個(gè)填埋場底部襯層，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內(nèi)平行鋪設(shè)，并位于襯層的最低處，且具有一定的縱向坡度(通常

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(通常

為2%-5%)。

4、集水開、泵、檢修設(shè)施以及監(jiān)測和控制裝置等。

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：

(3

Q=I-C-(A+A2)xlO-

式中Q一表示滲灌液年產(chǎn)生量，n?/d;

Al—填埋區(qū)匯水面積，m2；

A2--填埋區(qū)的面積，nf；

C—滲出系數(shù)，取04

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

472mm,最大月降雨量為112mm,口平均值為3.6mm。

(1)第一塊填埋區(qū)

填埋場的服務(wù)年限為20年，填埋庫區(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5年，則第

一塊庫區(qū)面積為A=1026361.768/10=102636.1768m2

滲濾液平均日產(chǎn)量：Q=472/365*0,4*102636.1768/1000=53.0896m3/d

3

滲濾液最大口產(chǎn)量：Qniax=3.6*0.4*102636.1768/1000=147.7960m/d

(2)第二塊填埋區(qū)

第二塊填埋區(qū)服務(wù)年限為5年

第二塊庫區(qū)面積為A2=1081289.817/10=108128.9817m2

C2=C1X0.6=0.6X0.4=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=87.7846m3/d

滲濾液最大日產(chǎn)量：Qmax=3.6*(0.4*108128.9817+0.24*102636.1768)/1000=244.3834m3/d

(3)第三塊填埋區(qū)

第三塊填埋區(qū)服務(wù)年限為5年

第三塊庫區(qū)面積為A3=1339180.927/10=133918.0927m2

已填埋的面積;第?塊填埋面積+第一塊填埋面積=210765.1585nf

滲濾液平均日產(chǎn)量：

Q=472/365*(0.4*133918.0927+0.24*210765.1585)/1000=134.6828m3/d

滲濾液最大日產(chǎn)量：

Qmax=3.6*(0.4*133918.0927+0.24*210765.1585)/1000=3749432m3/d

(4)第四塊填埋區(qū)

第四塊填埋區(qū)服務(wù)年限5年

第四塊庫區(qū)面積為A4=1658579.898/10=165857.9898nr

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*(0.4*165857.9898+0.24*344683.2512)/1000=192.7663mVd

滲濾液最大日產(chǎn)量：

Qmax=3.6*(0.4*165857.9898+0.24*344683.2512)/1000=536.6418m3/d

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：

(Qmax-Q)X5

其中:

V—調(diào)節(jié)池有效容積：

Qmax一設(shè)計(jì)最大滲濾液產(chǎn)牛.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=100m3/d,則：

3

V=(Q?m-Q)x5=(536.6418-100)*5=2183.209m/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O.fm,則

A=V/H=2183.209/5=436.6418m2

調(diào)節(jié)池的長度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X寬x高=22mx2()mx5.5m

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43-49C,相對密度約1.02-1.06,水蒸氣含量達(dá)到飽和，高位

熱值為15630-19537KJ/m3o

4.2填埋氣體產(chǎn)生量的預(yù)測

kf

垃圾在第i年的產(chǎn)氣速率為：Gt=MtLoke

式中：Gi—第t年垃圾的產(chǎn)氣速率，m3/a;

Mt—第t年所填垃圾量,t;

Lo—?dú)怏w產(chǎn)生潛力，m%;取15()m3/t

K—?dú)怏w產(chǎn)氣常數(shù)，1/a,取0.006；

t一年份，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

L<)(m3/t)0-312140?18()140?18()140-180

K(1/a)0.003-0.40.10-0.350.05-0.150.002-0.10

填埋場產(chǎn)期一級模型參數(shù)的建議值

年份當(dāng)年垃圾量（噸）1L氣體產(chǎn)生潛力K氣體產(chǎn)期常數(shù)G垃圾產(chǎn)氣速率累計(jì)G(m3/a)

11533001500.006137970

2160000.58971500.006143138.5717143138.5717

3166994.05551500.006148500.7662291639.3379

4174293.19861500.006154063.8368445703.1747

5181911.38011500.006159835.3088605538.4835

6189862.54461500.006165822.9891771361.4726

7198161.24651500.006172034.9773943396.4498

8206822.67651500.006178479.67621121876.126

9215862.68881500.006185165.80371307041.93

10225297.83111500.006192102.40391499144.334

11235145.3741500.006199298.861698443.194

12245423.34311500.006206764.90661905208.1

13256150.55211500.006214510.64292119718.743

14267346.63651500.006222546.54672342265.29

15279032.09071500.006230883.48792573148.778

16291228.30431500.006239532.7442812681.522

17303957.60231500.006248506.01473061187.536

18317243.28511500.006257815.43823319002.975

19331109.67191500.006267473.60723586476.582

20345582.14451500.006277493.58633863970.168

21360687.19451500.006287888.92944151859.097

4.3填埋場氣體的收集系統(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)也比較同單。若將排氣口與帶閥門的管子連接，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填埋場的導(dǎo)排方式及選擇

在選擇填埋場氣體控制方式時(shí)，應(yīng)立足于填埋場的實(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，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，開始對氣體進(jìn)行主動(dòng)

回收利用。主要以主動(dòng)導(dǎo)排方式為主。

目前，國內(nèi)收集垃圾沼氣的垃圾填埋場較少，其收集方式基本是參照國外的經(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封場后在其上打垂直井，以收集填埋

場內(nèi)的沼氣；而水平收集是在垃圾填埋過程中，在垃圾填埋作業(yè)面上水平鋪設(shè)沼氣收集管來收集沼氣。

這兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，垂直收集適合在已封場的垃圾填埋場或已封頂?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的垃圾場上或者正在進(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，集氣半徑相對小一些。

經(jīng)對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填埋場氣體收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算

抽氣井井距可用下式來計(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

X9（）

R=-------------=-------------=51.96452m

2xcos30°2xcos30°

5.終場覆蓋

5.1填埋場的封場系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該垃圾填埋場設(shè)計(jì)使用年限為20年，到期后將進(jìn)行封場。目的在于減少雨水的滲入，進(jìn)行填埋場

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)WO7cm/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I(lǐng)：層為營

養(yǎng)土層，壓實(shí)厚度0.6m,以和植草皮或淺根植物。封場后頂面坡度為5%,以利于降雨的自然排出.

現(xiàn)代化填埋場的表面密封系統(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

中花層

<3?而浜息：

入京段土后

0排氣