固废课程设计49847[稻谷书屋]

1、固废课程设计说明书第四组山谷型卫生填埋场工艺设计姓名： 雷涛 学号： 111410228 班级： 环工1102 指导： 许士洪 成绩： 2012年6月26日东华大学环境科学与工程学院目 录第一部分 设计任务书2第二部分 设计说明书4第一章 填埋场方案论证与设计41.1 城市的生活垃圾处理方式论证41.2 填埋场结构形式论证41.3 填埋场类型论证5 第二章 填埋场工艺设计62.1 库容设计62.2 填埋场选址82.3填埋场工艺设计112.4总图设置132.5 防渗系统162.6 导气系统212.7收集系统232.8 渗滤液的产生及收集242.9封场覆盖302.10环境保护与监测35第一部分 固

2、体废弃物处理与处置课程设计任务书指导教师：许士洪一、课题名称：某山谷型卫生填埋场工艺设计二、设计任务：根据有关部门批准的任务书，拟在某城市新建一座城市垃圾卫生填埋场，要求对该填埋场进行工艺设计。三、设计资料：1、 设计数据： 该城市现有人口数量70万，根据城市规划，至2030年人口约108万，服务年限20年。我国人均生活垃圾产量约0.81.4 kg/(人d)，垃圾容重（压实密度）0.40.6t/m3。填埋场覆土与垃圾体积比为1：3.5。2、 工程建设场地概况本工程建设场址距市中心15km，三面环山，峡谷面积约1 km2，地面标高55.071.0米。3、工程水文地质3.1 工程地质 裸露的地层为

3、棕黄色粉质黏土，渗透系数为1.01072.6108 cm/s，厚度为23m.。3.2 水文地质 建设场地中含水层主要为黄土层潜水，场地地下水埋深约34m，水位年变幅12m。4、 气象 工程场地属温暖带半湿润大陆性季风气候，具有冬长夏短，春秋温凉典型特征。四季分明，春季和冬季干旱多风，夏季炎热，降雨集中，秋季天气晴朗，日照充足。 气温: 年平均气温：13.5 极端最低气温：-3 极端最高气温：41 年平均相对湿度：7085% 降雨 年平均降水量：6.9mm/d 日最大降水量：8.6mm/d 日最小降水量：4.2mm/d 风 冬季平均风速： 2.1m/s 夏季平均风速： 2.5m/s 主导风向：西

4、南最大冻土深度：230mm5、相关规范及标准1）生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004）2) 生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）3）生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范（CJJ 113-2007）四、要求： 1、进行该填埋场的方案论证与设计； 2、进行填埋场工艺设计（包括库容设计、填埋工艺、防渗系统、导气系统、封场覆盖、渗滤液收集），并写出设计说明书；字数不少于5000 字； 3、绘出填埋场流程图，平面图，填埋场场地平整图、填埋场封场图、渗滤液收排及填埋气导排系统图、集气集液系统断面图。（要求达到初步设计要求）五、设计时限：1周六、设计进度1、设计动员，布置任务，

5、提出要求，强调纪律，（时间0.5d ）。2、文献查阅，了解垃圾填埋场设计的工艺与方法（时间ld ）。3、进行工艺设计与计算（时间1d ）。4、绘制图纸（时间2d ）。5、编写设计说明书（时间l.5d ）。七、参考文献环境工程设计手册、三废处理工程技术手册 （固废卷）、固体废弃物处理与处置、环境工程、中国沼气、其他相关书籍及刊物、及网络资源。第二部分 设计说明书第一章 填埋场方案论证与设计1.1 城市的生活垃圾处理方式论证：城市的生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧三种。这三种主要处理方式的使用条件和效果各有特点详见表1-1。表1-1 常用垃圾处理方法的比较方式填埋法焚烧法堆肥法选址较难,

6、 一般远离市区10 km, 还要考虑水文、地质、气候条件较易, 可靠近市区, 但应避开主导上风较易, 可在市郊, 但需避开住宅密集区占地面积大，按容积与使用年限计算小，90120 m2/t小，180330 m2/t适用条件使用范围广, 对垃圾成分无严格要求。垃圾热值要大于3 3473 766 kJ/kg垃圾中有机物含量不低20%40%工艺工艺简单, 管理方便设备复杂季节性运行最终处理无残渣需作填埋处理，约占初始量10%25%非堆肥物需作填埋处理，约占总量的30%资源利用垃圾分选回收部分废品; 填埋气收集; 终场复垦再生土地资源发电、供热; 垃圾中的可燃物质全部烧掉作农肥; 垃圾分选回收部分物资

7、大气污染较小, 填埋气体有污染, 处置不当易爆炸较大, 烟气处置不当有一定污染较小, 有轻微气味水污染较大( 渗滤液量大, 达标难度大)可能性较小可能性较小成本较小( 运行费较低) , 但投资大较大中等减容量容量增大接近一半70%有害气体排放未减增大有轻微气体污水排放永久排放无无有效利用无无部分利用环境影响很大大较小自然污染未变较为轻微气体较小有益贡献无无较小最终产物原样未变大量无用灰渣作农肥、垃圾分选回收部分物资 由于填埋处理垃圾消纳的量大，单位投资相对较低，比较适应我国目前大部分城市的经济承受能力，因此，在此设计中选择卫生填埋作为处理城市生活垃圾的方法。1.2 填埋场结构形式论证：根据填埋

8、场填埋层空气的存在状态可分为厌氧填埋和好氧填埋，好氧填埋又有两种不同的方式好氧填埋半好氧填埋方式。 1.2.1 气体成分论证不同类型的填埋方式对气体的产量有影响，直接决定着填埋气体是否能够在进行利用。实践证明：好氧填埋、半好氧及循环式填埋的气体产生量比较少；而厌氧填埋的沼气产生量比较多。表1-2 不同填埋构造的CO2和CH4的产生比率填埋构造形式CO2CH4备注半好氧型填埋8020其他成分数据：氮17%；氧小于1%；二氧化硫小于20ppm；氨气0.6ppm；硫化氢6.8ppm循环式半好氧型填埋9010好氧型填埋955从表1-2可以看出，厌氧填埋中CH4成分远高于好氧填埋，满足资源再利用的条件。

9、 1.2.2 堆体堆高论证本工程地区地表裸露的地层为棕黄色粉质黏土，渗透系数小于1.0107 cm/s，厚度为23m.。而在填埋面积一定的情况下，填埋高度同气体回收量有着密切的联系，一般填埋场的气体如果要具备利用价值，要求的填埋高度应在20m以上。本填埋场高度约为26m，可以满足气体回收利用的条件。 1.2.3 结构形式确定根据以上的特点，本工程采用厌氧填埋技术。大量厌氧分解产生的填埋气体通过气体导排系统排出，并需配备完善的填埋气体收集利用系统和渗滤液处理系统来处理场区渗滤液和回收填埋气体。1.3 填埋场类型论证：垃圾卫生填埋场根据其所在的地形不同可分为四种类型：平原型填埋场、山谷型填埋场、坡

10、地型填埋场和滩涂型填埋场。而由于本工程建设场址距市中心15km，三面环山，峡谷面积约1 km2，因此采用山谷型填埋场。山谷型填埋场一般具有如下特点：利用山谷形成的贮留空间,在山谷下游修筑堤坝建造而成；场地为独立的水文地质单元,地下水流至谷口向外排泄；在库区外设置环库截洪沟,拦截场外雨水,排入场区下游；渗沥液收集后汇入下游的调节池,作集中处理。山谷型填埋场具有填埋容量大、建设费用低等优点,但由于山谷大都位于地下水上游,填埋场对地下水的影响是一个必须重点考虑的因素；另外山谷地区地质条件的复杂性、山谷汇集洪水对填埋场的破坏也是要考虑的因素。第二章、填埋工艺设计2.1库容设计：2.1.1 城市概况：该

11、城市现有人口数量70万，根据城市规划，至2030年人口约108万，服务年限20年。我国人均生活垃圾产量约0.81.4 kg/(人d)。垃圾容重（压实密度）0.40.6t/m3。填埋场覆土与垃圾体积比为1：3.5。在此期间，城市生活垃圾量随人口的增加而呈递增趋势，设20年人口自然增长率为a，则有70（1+a）20=108。故20年人口自然增长率为a=2.2%，即城市生活垃圾年增长率。2.1.2 填埋场库容计算：填埋场总容量包括填埋垃圾的体积和覆土的体积。取人均生活垃圾产量为1 kg/(人d)，垃圾容重（压实密度）0.5 t/m3。 (1)计算公式： 每年所需的场地体积为：式中： W垃圾产生率(k

12、gd人)；P城市人口；D压实后垃圾的密度(kgm3)；r覆土与垃圾之比。 每年所需的场地面积为： (2)计算结果：20年间城市生活垃圾量随人口增长而递增，年增长速率为2.2%，计算列表如下：年份库容量/万m3年份库容量/万m3201065.7202183.47201167.15202285.31201268.62202387.18201370.13202489.10201471.68202591.06201573.25202693.06201674.86202795.11201776.51202897.20201878.19202999.34201979.912030101.53202081.

13、67总量1730.03计算举例：第一年库容量计算如下：2030年库容量计算如下： 由上表可知，服务年限20年间库容总量为1730.03万m3，日平均规模2369.90m3/d，填埋场的起始规模为1800 m3/d。厂区总面积约1 km2，而根据 生活垃圾卫生填埋技术规范 的要求，填埋库区的占地面积宜为总面积的70%90%，不得小于60%，本设计取80%。填埋库区面积：则填埋高度：2.2填埋场的选址2.2.1选址的考虑因素填埋场的选址总原则是应以合理的技术、经济方案，尽量少的投资，达到最理想的经济效益，实现保护环境的目的。必须加以考虑的因素有：运输距离、场址限制条件、可以使用的土地容积、入场道路

14、、地形和土壤条件、气候、地表和水文条件、当地环境条件以及填埋场封场后场地是否可被利用。（1）运输距离：运输距离是选择填埋场地的重要因素，对废物管理系统起着重要作用。尽管运输距离越短越好，但也要综合考虑其他各个因素。（2）场址限制条件：场址至少应位于居民区1km（参照德国标准）以外或更远。（3）可用土地面积：填埋场场地应选择具有充足的可使用面积的地方，以利于满足废物综合处理长远发展规划的需要，应有利于二期工程或其他后续工程兴建使用。尽管没有填埋场大小的法律规定，填埋场地也要有足够的使用面积，包括一个适当大小的缓冲带，并且一个场地至少要运行五年。（4）出入场地道路：由于通常适合填埋场的场地不再城市

15、已建的道路附近，因此，建设出入填埋场的道路和使用长距离的运输车成为填埋场选址的重要因素。（5）地形、地貌及土壤条件：不宜选址在地形坡度起伏变化大的地方和低洼汇水处，原则上的地形的自然坡度不应大于5%。（6）气候条件:填埋场场址的选择应考虑在温和季节的主导风向。（7）地表水水文:所选场地必须在百年一遇的地表水域的洪水标高泛滥区或最大洪泛区之外，或应在可预见的未来建设水库或人工蓄水淹没和保护区之外。填埋场的场地必须是位于饮用水保护区、水体和洪水区之外，并且必须在春潮区之外、泥炭沉积超过1m的沼泽区之外。还应建在地下水位以上。最佳的填埋场场址位置是在封闭的流域内，这对地下水资源造成的风险最小。（8）

16、地质和水文地质条件：场址应选在渗透性弱的松散岩层基础上，天然地层的渗透性系数最好能达到10-8m/s以下，并具有一定厚度。（9）当地环境条件：填埋场场地位置选择，应在城市工农发展规划区、风景规划区、自然保护区之外；印在供水水源保护区和供水远景规划区之外；应具备较有利交通条件。（10）场地的最后利用：填埋场封场以后，要求有相当面积的土地能做他用，如建设公园、高尔夫球场或做仓库等。这些均需在填埋场设计和运行时统筹考虑。封场后准备用于做仓库。 依据设计所给出的当地气候、地理地形、水文地质及工程地质等条件分析，由于该地区地形比较平坦，土质抗渗透性较差，土层厚度过小而地下水埋藏较浅，并综合考虑冬季冰冻严

17、重时土方难以开挖的情况，因而决定选取平原填埋型中的高层埋放垃圾的方式。在确定高于地平面的填埋高度时，必须充分考虑到作业的边坡比，通常为1:4。2.2.2选址的规范要求填埋场选址应先进行下列基础资料的收集：（1）城市总体规划，区域环境规划，城市环境卫生专业规划及相关规划；（2）土地利用价值及征地费用，场址周围人群居住情况与公众反映，填埋气体利用的可能性；（3）地形、地貌及相关地形图，土石料条件；（4）工程地质与水文地质；（5）洪泛周期（年）、降水量、蒸发量、夏季主导风向及风速、基本风压值；（6）道路、交通运输、给排水及供电条件；（7）拟填埋处理的垃圾量和性质，服务范围和垃圾收集运输情况；（8）城

18、市污水处理现状及规划资料；（9）城市电力和燃气现状及规划资料。填埋场不应设在下列地区：（1）地下水集中供水水源地及补给区；（2）洪泛区和泄洪道；（3）填埋库区与污水处理区边界距居民居住区或人畜供水点500m以内的地区；（4）填埋库区与污水处理区边界距河流和湖泊50m以内的地区；（5）填埋库区与污水处理区边界距民用机场3km以内的地区；（6）活动的坍塌地带、尚未开采的地下蕴矿区、灰岩坑及溶岩洞区；（7）珍贵动植物保护区和国家、地方自然保护区；（8）公园、风景、游览区、文物古迹区、考古学、历史学生、物学研究考察区；（9）军事要地、基地、军工基地和国家保密地区。填埋场选址（应符合现行国家标准生活垃圾

19、填埋污染控制标准（GB 16889）和相关标准的规定）应符合下列要求：（1）当地城市总体规划、区域环境规划及城市环境卫生专业规划等专业规划要求；（2）与当地的大气防护、水土资源保护、大自然保护及生态平衡要求相一致；（3）库容应保证填埋场使用年限在10年以上，特殊情况下不应低于8年；（4）交通方便，运距合理；（5）人口密度、土地利用价值及征地费用均较低；（6）位于地下水贫乏地区、环境保护目标区域的地下水流向下游地区及夏季主导风向下风向；（7）选址应由建设项目所在地的建设、规划、环保、环卫、国土资源、水利、卫生监督等有关部门和专业设计单位的有关专业技术人员参加。填埋场选址应按下列顺序进行：（1）场

20、址候选：在全面调查与分析的基础上，初定3个或3个以上候选场址。（2）场址预选：通过对候选场址进行踏勘，对场地的地形、地貌、植被、地质、水文、气象、供电、给排水、覆盖土源、交通运输及场址周围人群居住情况等进行对比分析，推荐2个或2个以上预选场址。（3）场址确定：对预选场址方案进行技术、经济、社会及环境比较，推荐拟定场址。对拟定场址进行地形测量、初步勘察和初步工艺方案设计，完成选址报告或可行性研究报告，通过审查确定场址。2.2.3选址的程序（1）资料搜集（2）野外勘探（3）预选场地的社会、经济和法律条件调查（4）预选场地可行性研究报告（5）预选场地的初堪工作（6）预选场地的综合地质条件评价技术报告

21、（7）工程勘察阶段2.3、填埋场工艺设计2.3.1 分区设计本填埋场主体工程主要由填埋区、管理区、沼气发电区、污水处理区和综合用房五部分组成。整个场区总占地面积约1.0km2,其中垃圾填埋区面积约为0.8km2，其余面积主要用于管理区、沼气发电区、污水处理区和综合用房等建设，详见填埋区平面布置图。整个场区设置一个进出口，在进口处设置地磅台和洗车台。同时建设20m宽的绿化带将管理区和进填埋场的道路隔开，以吸收污染物，使管理区和填埋区有机地分开。由于西南风为全年主导风向，为防止填埋区气体污染的影响，将管理区等设置于填埋区的西南方。根据地形，将整个填埋区分为4个大区，分别为填埋一区、填埋二区、填埋三

22、区和填埋四区。为加快工程的进度，尽快满足接受生活垃圾的要求，将整个填埋库区工程分为二期进行，填埋一期工程包括填埋一区和填埋二区，填埋二期工程包括填埋三区和填埋四区。先进行填埋一期工程的施工，在进行填埋作业的同时，再来考虑填埋二期工程的进行。2.3.2填埋作业方法垃圾在指定的单元作业点卸下，卸车后用推土机推铺，再用压实机碾压。分层压实到需要高度后，再在上面覆盖粘土和聚乙烯膜料，并重复上述的卸料、推铺、压实和覆盖的过程。以一日一层作业单元，每日进行覆盖。垃圾的压实密度约为0.5t/m3。每层垃圾厚度为2.53.0m，每层覆土为1530cm，通常四层厚度组成一个大单元，上面覆土4550cm之间。每天

23、作业结束时，可在填埋场作业面上喷药，以避免蚊虫滋生及疾病传播。填埋时先从右到至左推进，然后从前向后推进。左、中、右之间的联线之间呈圆弧形，使覆盖面上排水畅通地流向两侧进入排水沟或边沟等，以减少雨水渗入垃圾体内，前后上部的连线呈一定坡度。外坡为1：3，顶坡不小于2。单元厚度达到设计厚度后，可进行临时封场，在其上面覆盖4550cm厚的粘土。并均匀压实，再加上15cm厚的营养土，种植浅根植物。最终封场覆土厚度大于1m。2.3.3 基底工程城市生活垃圾卫生填埋技规范规定，场底地基是具有承载能力的自然土层或经过碾压、夯实的平稳层，且不应因填埋垃圾的沉陷而使场底变形、断裂，场底基础表面经碾压后，方可在其上

24、贴铺人工衬里。场底应有纵、横向坡度。纵横坡度宜在2%以上，以利于渗滤液的导流。实际设计建设中，长宽一般为300400m或更大，如按2%坡度进行设计，则场区两端高差在68m或更多。受地下水埋深土方平衡及整体设计的影响，场区两端高差过大会造成较大的困难。根据北京填埋场（安定、北神树）建设经验，垃圾卫生填埋场场底纵向主要坡度为1%1.3%时可以保证渗滤液排顺畅。为确保填埋场安全，考虑到填埋场土体条件较差，需要对其整形，坑底及周围进行平整，取土同时作为坑四壁局部填土、每日覆盖用土和最终覆盖用土。填埋区底部按设计高程完成基底工程以后，底部要求平整，以利于防渗膜的铺设。2.3.4 填埋工艺：本工程采用厌氧

25、卫生填埋工艺，实行分层摊平、往返碾压、分单元逐日覆膜的作业制度，主要工艺流程是：每天将城市生活垃圾运到填埋场，经地磅计量后后，通过作业平台和临时通道进入填埋单元作业点按统一调度卸车，然后由填埋机械摊平、碾压。按分区从处理好的库底开始，向外向上逐排推进填埋，以一日填埋垃圾作为一个填埋单元。每日需进行覆膜，并对覆膜后的填埋单元进行喷药消毒，以减少和杜绝蚊蝇、昆虫孳生。最终封场覆土厚度大于1m。垃圾的压实密度约为0.5 t/m3。每层垃圾厚度为2.53.0m，通常四层厚度组成一个大单元。 随着填埋作业高度的增加，可利用的填埋作业有效面积也在增加，为气体利用提供方便，已经经过临时封场的填埋单元可以通过

26、导气石笼中间的垂直气井，将导气管和周围的移动式集气站连接起来，就可以对气体进行再利用了。2.3.4 垃圾坝：本工程选择山谷型填埋场工艺，因此为增加垃圾库容、或填埋分期规划 ，需设置垃圾拦挡构筑物。根据材料的不同，主要分为碾压式土石坝、混凝土坝、浆砌石坝等。由于可就地取材、适应性强、造价低廉、安全性好的优点，本垃圾填埋场垃圾坝选用土石坝。坝型选择：填埋场用土石坝没有防渗要求，不设心墙，一般可分为均质坝和多种土质坝。由于场地地质情况不同，考虑就地取材及降低造价，选择采用多种土质坝。材料选择：筑坝材料压实后，应具有较高的强度和一定的抗风化能力，并具有较好的长期稳定性。因此，除了含有机质太多的土料、淤

27、泥和软粘土外，几乎所有土石料都可用作筑坝材料。坝体结构：坝体高度：本工程填埋高度是26m, 根据坝体高度的设计标准，将垃圾坝坝高定为10m，按水工分类标准都属于低坝。坝坡：取坝坡为13。填埋垃圾一侧的坝面因上覆防渗层，仅做压实土层防护；长期暴露的坝面应做坡面防护，并做反滤层以防止坝体材料流失，防渗材料一般选用HDPE膜。坝顶构造：土石坝坝顶是作为运输或巡检通道，宽度定为40m。为满足车辆行驶的要求，选用泥结碎石、沥青碎石等材料。坝轴线中点附近填筑高度最大 ,坝基覆盖层也可能最厚，设计中应留有一定超高，到轴线两侧逐渐降到设计高度，同时也有利于坝顶排水。2.4、总图设计 2.4.1设计依据 （1）

28、城市生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ172004） （2）城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准（建设部2001） （3）城镇环境卫生设施设置标准 (CJJ 27-2005) （4）生活垃圾填埋场污染控制标准（GB 168892008） （5）渗滤液处理工程技术规范（试行）（HJ-564-2010） （6）地表水环境质量标准（GB 3838-2002） （7）生活垃圾填埋场环境监测技术要求（GB/T 18772-2002） （8）建筑设计防火规范(GB 50016-2006) （9）生活垃圾填埋场无害化评价标准（CJ/T 107-2005） （10）国家现行各种规范和单位提供的地形图2.4.

29、2厂区总平面布置平面组成：填埋区、生产管理区、沼气发电区、污水处理区、综合用房五部分组成。平面特点：实行功能分区，各分区有机联系；生产管理区景观和建筑有机融合在一起。在整个厂区的平面规划布局上，力求把其设计成现代化园林式的工厂，其特点是分区明确，把生产区对生产管理区的大气污染和噪音污染的影响降到最小。总平面布置设计能够适应垃圾量在高峰期和低峰期时，垃圾运输车的进厂要求；能够满足各种填埋作业设备的日常运行；能够使各功能分区具有相对的独立性，最大限度避免交叉污染。 厂内工程主要包括卫生填埋场区、生产管理区、沼气发电区、污水处理区，综合用房五大部分，整个厂的总平面布置按照国家现行各种规范要求，根据场

30、址的实际地形地貌、水文地质、所处风向、朝向以及卫生填埋工艺的需要，综合考虑而设计的。其中生产管理区包括行政办公和辅助生产区机修车间、消防水池等。 整个厂区总占地面积约1 km2，其中填埋库区占地约0.8公顷，其余面积主要用于管理区、沼气发电区、污水处理区，综合用房等建设，详见填埋区平面布置图。生产管理区以行政楼为主体，并配以景观绿化；在进厂道路的东侧布置地磅房和消防水池，方便车辆在进填埋场之前进行称重；通过以上平面布置就使得整个生产管理区的平面布置在功能上实现了分区，尽量减少车辆的互相干扰以及减少噪音等的干扰，为管理区创造了一个好的环境。在整个生产管理区内配以花圃、水池，路旁种植常绿性树木以及

31、草坪等，见缝插针式的布置绿化，使厂区绿化率达到最高。综合用房主要用于员工生活区和一些杂项目用房，应建设在管理区附近。卫生填埋场区包括填埋库区、垃圾坝、垭口坝、分区坝、进填埋区作业路、环填埋库区道路、各种排洪构筑物、污水调节池、渗沥液处理设施以及根据卫生填埋工艺确定的辅助工程（如地下水导排、渗沥液导排等）等组成。同时建设20m宽的绿化带将管理区和进填埋场的道路隔开，以吸收污染物，使管理区和填埋区有机地分开。填埋库区周围应设置安全防护设施及8m宽度的防火隔离带，填埋作业区宜设置防飞散设施。生活垃圾填埋场周围应设置绿化隔离带，其宽度不小于10m。由于西南风为全年主导风向，为防止填埋区气体污染的影响，

32、将管理区等设置于填埋区的西南方。将调节池和污水处理站放在填埋场的地势较低的地方即管理区北部，污水处理站布置在靠近调节池和路边的位置上，方便调节池与污水处理区的管道连接。沼气发电区置于管理区，填埋区和污水处理区之间，各区之间利用绿化带和道路隔开。综合房在发电去和管理区旁边。该填埋厂为山谷型，所以只需设置一个进出口即山口方位，设定为南部。 2.4.3整个厂区的道路组织与运输设计2.4.3.1道路组织原则 在对整个厂区的道路进行组织设计时，应遵循以下原则： （l）在垃圾产生高峰期和平稳期，都能满足场内正常生产运行的需要； （2）简单明了实用，能够保证场内车辆行驶安全。 根据以上组织原则，考虑各功能分

33、区交通组织的相互联系性，特别是道路组织要与填埋工艺道路联系起来。整个厂区道路交通组织如下：垃圾车辆从市区进到厂区，在入口处进行称重，然后进入填埋场区。交通组织的实施将通过设置的安全设施来保证，设施包括标志、标线、道口标柱等，作业人员也将进行交通组织内容的培训。 2.4.3.2道路运输设计 本场总运输量设计规模按照 900t/d考虑，所有的垃圾运输方式全部采取汽车运输。包括场外道路和场内道路两部分，其中场外道路长约2km。垃圾运输向全封闭垃圾专用车过渡，其他原材料运输根据需要选择相应的运输方式。 2.4.4辅助生产配套工程 本填埋场的辅助生产配套工程与主体工程相适应，其装备标准以填埋场全天候正常

34、安全作业和不污染环境为原则。填埋场的配套设施包括：道路设施、机修维护设施、防飞散设施、防火设施、计量设施、电力设施、给排水设施、通讯设施、监测化验设施等。 本设计填埋场供电电源主要由本厂沼气发电工艺提供，适当辅以当地电网供给，保证在防洪及暴雨季节不停电。本填埋场有可靠地供水水源和完善的供水设施，生活用水水质符合生活饮用水卫生标准。排水系统采用雨水、污水分流系统，能够保证无泄漏和排水畅通。2.5、防渗系统2.5.1 防渗系统简介山谷型垃圾填埋场防渗系统主要由填埋库区防渗层和地下水导排系统组成,不仅防止渗滤液渗出污染地下水，还防止地下水进入填埋场内,造成二次污染。填埋场场底防渗系统主要有水平防渗系

35、统和垂直防渗系统两种方式。水平防渗系统是在填埋区底部及周围铺设低渗透性材料制作的衬层系统。垂直防渗系统将密封层建在填埋场的四周，主要利用填埋场基础下方存在的不透水层或弱透水层，将垂直密封层构筑在其上，以达到将填埋气体和垃圾渗滤液控制在填埋场之内的目的，同时也有阻止周围地下水流入填埋场的功能。根据本工程实际情况选择水平防渗。2.5.2 防渗系统设计要求1 选用可靠的防渗材料及相应的保护层； 2 设置渗沥液收集导排系统； 3 垃圾填埋场工程应根据水文地质条件的情况，设置地下水收集导排系统，以防止地下水对防渗系统造成危害和破坏；地下水收集导排系统应具有长期的导排性能。 2.5.3 本系统防渗系统的选

36、择1、防渗系统 水平防渗按照防渗材料的来源不同又分为天然防渗和人工防渗两种。而本设计的工程地质为：裸露的地层为棕黄色粉质黏土，渗透系数1.01072.6108 cm/s，厚度为23m。根据城市生活垃圾卫生填埋技术规范：天然粘土类衬里的渗透系数不应大于10-7cm/s且厚度大于2m的粘土。故可用天然材料作衬垫层的方案。 根据填埋场渗滤液收集系统、防渗层和保护层、过滤层的不同组合，人工防渗分为复合衬里结构系统、单层衬里结构系统、双层衬里结构系统。由于建设场地中含水层主要为黄土层潜水，场地地下水埋深约34m，水位年变幅12m，即地下水位较高，场区地质条件不好。2、防渗系统构造现有三种方案可供选择：方

37、案一：单层HDPE膜粘土复合衬垫（1）竖向结构其竖向结构构造自上而下分别入图所示图2 单层膜粘土复合垫（2）工程造价：HDPE膜选用进口产品，土工网格、土工布选用国内产品，其余按当地市场价格，单位工程造价大概为142.5元/m2。方案二：双层HDPE膜复合防渗衬垫（1）竖向结构其竖向结构构造自上而下分别如图所示：图3 双层膜粘土复合垫（2）工程造价：HDPE膜选用进口产品，土工网格、土工布选用国内产品，其余按当地市场价格，单位工程造价大概为173.1元/m2。方案三：单层HDPE膨润土复合防渗衬垫（1）竖向结构其竖向结构构造自上而下分别如图所示：垃圾层渗沥液导流与缓冲层膜上保护层HDPE土工膜

38、膜下保护层地下水导流层（30cm）基础 图4 单层膜膨润土复合垫（2）工程造价：HDPE膜、含膨润土交织土工布选用进口产品，土工布选用国内产品，其余按当地市场价格，单位工程造价大概为166.1元/m2。各方案技术经济对比：（1）对方案一的评价 该方案是三个方案中较经济的一个方案适用性：若在填埋作业是，第一层所填垃圾很有尖锐物或在填埋过程中压实机械操作不当，使单层膜被刺穿，则防渗系统基本失效，造成水体污染。故本方案对填埋作业是的技术要求较高，且发生膜刺穿时造成的危害较大。（2）对方案二的评价此方案造价较贵，并要求较高的监管水平适用性：双层膜具有双保险的作用。若第一层被刺穿，还有下层膜及土工布可阻

39、挡渗滤液进一步向下渗透，因此可将经过上层膜孔洞的渗漏量减至最少，从而可大大减少通过防渗衬垫的渗漏量。（3）对方案三的评价此方案造价在三个方案中相对经济适用性：单层膜膨润土的复合防渗衬垫最为经济实用。既可解决单层摸的穿刺问题，又可减少造价，不仅防渗效果良好，可靠性、耐久性也好，且施工方便，膨润土能够对局部渗漏点起到补漏的作用。而且根据相关规定，库区底部系统可以采用单层防渗衬层，库区边坡系统也采用单层防渗衬层。因此库区底部选择了双层衬层防渗系统，库区边坡采用单层衬里结构的防渗系统，可以适用本填埋场防渗系统的设计要求。1.库区底部系统组成（从下至上）：基础、地下水导流层、膜下保护层、HDPE土工膜、

40、膜上保护层、渗沥液导流（检测）层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗沥液导流层、土工布织物层、垃圾层，见图4-1。图4-1 双层衬里（库区底部）系统示意图2.库区边坡系统组成（从下至上）：基础、地下水导流层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗沥液导流与缓冲层、垃圾层，见图4-2。图4-2 单层衬里（库区边坡）系统示意图3.终场覆盖系统组成封场覆盖系统结构由垃圾堆体表面至顶表面应依次分为：排气层、防渗层、排水层、植被层。见图4-3图4-3 终场覆盖系统图（1） 排气层： 填埋场封场覆盖系统应设置排气层，使得施加于防渗层的气体压强不大于0.75kPa。 排气层应采用粒径为2550m

41、m的粗粒多孔材料，要求渗透系数大于110-2cm/s，厚度不小于30cm。气体导排层也可使用导排性能等效的土工复合排水网。 （2） 防渗层 ：防渗层可由土工膜和压实粘性土或土工聚合粘土衬垫（GCL）组成复合防渗层，也可单独使用压实粘性土层。 （3） 压实黏土层：压实粘性土层要求厚度为45cm60cm，渗透系数小于 110-5cm/s。如果单独使用压实粘性土作为防渗层，厚度要求大于90cm，渗透系数小于110-7cm/s。 （4） 土工膜 ：土工膜选择双糙面厚度大于0.75mm的高密度聚乙烯（HDPE)或者线性低密度聚乙烯土工膜（LLDPE），渗透系数小于110-7cm/s。但土工膜上下表面应设

42、置土工布。 （5） 土工聚合粘土衬垫（GCL）： GCL厚度要求大于5mm，渗透系数小于110-7cm/s。 （6） 排水层： 顶坡应采用粗粒料或土工排水材料，边坡应采用土工复合排水网，粗粒材料厚度应为3060cm。材料要求有足够的导水性能，保证施加于下层衬垫的水头小于排水层厚度。排水层应与填埋库区四周的排水沟相连。 用于土工膜上面的土工材料不能以任何方式在施工现场焊接在土工膜上。（7） 植被层 ：植被层由营养植被层和覆盖支持土层组成。 营养植被层的土质材料应利于植被生长，厚度大于15cm。营养植被层应压实。 覆盖支持土层由压实土层构成，渗透系数大于110-4cm/s，厚度大于45cm。 （8

43、） 当采用粘土作为防渗材料时，粘土层在投入使用前应进行平整压实。粘土层压实度不得小于90%。粘土层基础处理平整度应达到每平方米粘土层误差不得大于2cm。 （9） 当采用土工膜作为防渗材料时，土工膜应符合国家相关标准。土工膜膜下粘土层，基础处理平整度应达到每平方米粘土层误差不得大于2cm。 2.6、导气系统2.6.1填埋气的组成垃圾填埋气体又称填埋气。是垃圾在填埋后，主要为生物降解过程中产生的气体，具有危害性。主要气体包括氨、二氧化碳、一氧化碳、氢、硫化氢、甲烷、氮和氧等，其中以甲烷和二氧化碳的含量最高。其典型特征为温度约43-49，相对密度约1.02-1.06，水蒸气含量达到饱和，高位热值为1

44、5630-19537KJ/m3。填埋气具有易燃易爆性，由于气体中甲烷含量较高，为可燃气体；不加以收集与控制，就很容易引起火灾和爆炸；填埋气由于气体中含有硫化氢、一氧化碳和硫醇等一般有毒，具有恶臭气味，甲烷、二氧化碳和氮气会使人窒息。所以一般情况下要尽可能地减少填埋气的产生，以防造成污染。2.6.2填埋气体导排设施应符合的规定排设施应采用竖井管，也可采用横管或横竖相连的导排设施。竖井可采用穿孔管居中的石笼，石笼宜用级配石料等粒状物填充。竖井宜按填埋作业层的升高分段设置和连接，竖井设置的水平间距不应大于50m，管口应高出场地1m以上。应考虑垃圾分解和沉降过程中堆体的变化对气体导排设施的影响，防止设

45、施阻塞、断裂而失去导排功能。填埋深度大于20m采用主动导气时，宜设置横管。有条件进行填埋气体回收利用时，宜设置填埋气体利用设施。填埋库区除应按生产的火灾危险性分类中采取防火设施外，还应在填埋场设置消防储水池，配备洒水车，储备灭火干粉剂和灭火沙土，还应配置气体监测及安全警报器等。2.6.3 填埋场的导排方式及选择在7.1中提到，要尽可能的减少填埋气的产生，但是对于那些已经释放的填埋气体，通过合理的处理可以进行再利用。所以在选择填埋场气体控制方式时，应立足于填埋场的实际情况，确定最佳方案。由于该设计为新建填埋场，初期产生填埋气量较少，之后会迅速增加，工程场地属温暖带半湿润大陆性季风气候，具有冬长夏

46、短，春秋温凉典型特征。四季分明，春季和冬季干旱多风，夏季炎热，降雨集中，秋季天气晴朗，日照充足。因此该设计在收集方式的选择上，采用在垃圾填埋初期通过被动方式控制气体释放，当产气量提高到具有回收利用价值之后，开始对气体进行主动回收利用。主要以主动导排方式为主。2.6.3.1 导气系统填埋场气体要有组织地收集利用，必须做到填埋场密封严实，使气体扩散降到最低限度。为了使垃圾填埋场能安全、稳定地运行，在填埋库区内每隔4050米设置一垂直导气石笼，导气石笼中部设置200毫米穿孔管，管外用钢丝网围成1500毫米的网笼，管与网笼之间填充粒径2040mm的碎石，导气石笼及导气管的铺设随着填埋作业面逐层上升而逐

47、渐加高。在中间覆土层下设置软管与石笼相接，收集与排出垃圾堆内的填埋气。为防止库区内可燃气体聚集而引发的火灾与爆炸事故发生，在填埋作业时压实垃圾与覆土应同时进行操作。2.6.3.2 排气系统垃圾产生的气体采用分散式排放，采用密封法排气方式，即在不透气的顶部覆盖层中设置排气管。排气管与设置在浅层砾石排气管道或设置在填埋废物顶部的多孔集气支管相连接，还可用竖管燃烧甲烷气体。当填埋场地附近有建筑物时，竖管要高出建筑物。填埋场封场时，排气管口高出最终覆土面1m，并在周围加以围护。2.6.3.3 集气方式根据生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004）的要求，本设计填埋气体导排设施采用竖井向上收集方式

48、，即气井所收集的气体沿气井向上流动引出地面点火燃烧或收集利用。2.6.4. 填埋气体产生量的预测：垃圾在第t年的产气速率为：Gt=MtL0ke-kt 式中：Gt第t年垃圾的产气速率，万m3/a；Mt第t年所填垃圾量，万t；L0气体产生潜力，m3/t；取170 m3/tK气体产气常数，1/a，取0.20；t年份，a。e取2.72。取 值 范 围建 议 数 值潮湿气候中湿度气候干旱气候L0（m3/t）0312140180140180140180K（1/a）0.0030.40.100.350.050.150.0020.10填埋场产期一级模型参数的建议值82.7 收集系统2.7.1 收集方式的种类 目

49、前，国内收集垃圾沼气的垃圾填埋场较少，其收集方式基本是参照国外的经验。填埋沼气的收集主要有两种方式，即垂直收集与水平收集。垂直收集是在垃圾填埋封场后在其上打垂直井，以收集填埋场内的沼气；而水平收集是在垃圾填埋过程中，在垃圾填埋作业面上水平铺设沼气收集管来收集沼气。这两种方式各有优缺点，垂直收集适合在已封场的垃圾填埋场或已封顶的垃圾填埋单元进行沼气的收集，其特点是封顶后打井易于操作，垃圾覆盖较好利于集气，集气半径较大，但一般不能边填埋边集气。而水平收集则比较适用在未封场的垃圾场上或者正在进行作业的垃圾填面上，其特点是可在边填埋边集气，利于沼气的及时收集，缺点是易与填埋作业发生冲突，集气半径相对小

50、一些。2.7.2 收集方式的选择和确定经对比上述两种收集方式的优缺点，本设计选择竖向收集井方式。即主动导排竖向收集方式。填埋气体常用的利用方式有：锅炉燃料、民用或工业燃气、汽车燃料和发电。2.7.3 填埋气体的再次利用如果对垃圾填埋气进行合理的处理，填埋气可以用于供热供电、作运输工具的动力燃料、经脱水净化处理后作为管道气体、用于二氧化碳工业、作为生产甲醇的燃料。因填埋场工程较大，处理的垃圾量也较大，产生的沼气数量可观，持续的时间长，所以本工程主要把填埋气体用作发电。其总的气体处理与利用工艺流程如图7-1所示：图7-1 填埋气体的处理与利用工艺流程2.8.渗滤液的产生及收集处理2.8.1垃圾渗滤

51、液概况垃圾渗滤液是指垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵和降水渗流作用而产生的一种高浓度有机废水。渗滤液包括垃圾自身所含的水分、垃圾分解所产生的水及浸入的地下水。渗滤液量的大小主要受控于垃圾本身的含水率、，因而导致同一填埋场渗滤液随时降水与径流强度及填埋垃圾分解的阶段过程空变化，其组成、浓度等特征均有较大不同。城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。主要来源有： （1）降水的渗入，降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来源。 （2）外部地表水的渗入，这包括地表径流和地表灌溉。 （3）地下水的渗入，这与渗滤液数量和性质与地下水同垃圾接触量、时间及流动方向等有关；

52、当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场内。 （4） 垃圾本身含有的水分，这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量。 （5） 覆盖材料中的水分，与覆盖材料的类型、来源以及季节有关。 （6） 垃圾在降解过程中产生的水分，与垃圾组成、pH值、温度和菌种等有关，垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分。垃圾在填埋场产生的渗滤液与时间的关系可分为以下几个阶段： （1）调整期：在填埋初期，垃圾体中水分逐渐积累且有氧气存在，厌氧发酵作用及微生物作用缓慢，此阶段渗滤液量较少。 （2） 过渡期：本阶段滤液中的微生物由好氧性逐渐转变为兼性或厌氧性，开始形成渗滤液，可测到挥发性有机酸的存在。 （3） 酸形成期：滤液中挥发性有机酸占大多数，pH值下降，浓度极高，/为0.40.6，可生化性好，颜色很深，属于初期的渗滤液。 （4） 甲烷形成期：此阶段有机物经甲烷菌转化为CH4和CO2，pH值上升，浓度急剧降低，/为0.1-0.01，可生化性较差，属于后期渗滤液。 （5）成熟期：此时渗滤液中的可利用成分大减少，细菌的生物稳定作用趋于停止，并停止产生气体，系统由无氧转为有氧态，自然环境得到恢复。2.8.2垃圾渗滤液的主要水质特性1、垃圾渗滤液中有机物种类多垃圾渗滤液中有机物又可分为 3 类，即低分子量