毕业设计（论文）城市生活垃圾卫生填埋场工艺设计

1、城市生活垃圾卫生填埋场工艺设计摘要：本填埋场距该市的原垃圾综合处理厂约 2 公里处，通过卫生填埋达到无害化、减量化、资源化，解决该市的生活垃圾最终处置，实现环境和经济的可持续发展。 本填埋场设计总库容为 110.57 万立方米，服务年限为 17 年。本设计的主要内容包括：根据填埋场地形图完成填埋场库容并根据垃圾填埋量确定填埋场的使用年限；确定垃圾坝的位置并确定坝体高度；地下水收集与导排系统方案设计；防渗系统方案设计；渗滤液收集与导排系统方案设计；填埋气体收集与导排系统方案设计；填埋场封场系统方案设计；填埋场进场道路方案设计；填埋场雨污分流系统方案设计；填埋场环境监测系统方案设计。关键词：卫生填

2、埋场； 导排系统； 防渗系统； 工艺设计； 雨污分流系统 the process design of municipal solid waste landfillabstract: the landfill located from a citys waste comprehensive treatment plant about 2 km. according to waste reduction, reclamation and hazard-free treatment, the design goal is to to resolve final disposal of municip

3、al solid waste and to achieve environmental and economic sustainable development. the landfill was designed for 1 105700 m3 of total storage capacity and 17 years of the landfill life. the processs design included landfill storage capacity, landfill life, the location and the height of dam, groundwa

4、ter collection and drainage system, leachate impervious system, leachate collection and diversion system, landfill gas collection and emission system, landfill site closure and finalcover, the approach road of landfill, rainwater and leachate diversion system and environmental monitoring.keywords: s

5、anitary landfill, drainage system, impermeable layer, process design, rainwater and leachate diversion system目 录第 1 章 绪 论11.1 生活垃圾卫生填埋场的概述11.2 生活垃圾卫生填埋场的特点21.3 本拟建垃圾填埋场的特点4第 2 章 工艺设计说明52.1 概述52.2 设计依据52.3 垃圾产量及垃圾成分62.3.1 垃圾产量与来源62.3.2 垃圾产量预测62.4 该市生活垃圾收集清运状况82.5 该市生活垃圾处理现状82.6 设计目标82.7 主要设计内容82.8 设计

6、指导思想92.9 设计思路9第 3 章 基础资料103.1 场址及交通现状103.2 地形地貌103.3 地层岩性103.4 地质构造与地震113.5 地下水场地中分布113.6 不良地质现象113.7 气象资料11第 4 章 工艺设计124.1 建设规模的确定124.2 建设规划134.2.1 区域划分134.2.2 填埋场容量及使用年限144.3 填埋工艺方案设计164.3.1 设计原则164.3.2 工艺方案设计164.4 填埋作业184.4.1 启动填埋作业区184.4.2 填埋方法18第 5 章 工艺设计205.1 填埋区工艺概述205.2 填埋区工艺设计215.2.1 设计原则21

7、5.2.2 填埋作业区场地平整设计225.2.3 垃圾坝的设计225.2.4 防渗工艺设计235.2.5 渗滤液收集系统265.2.6 填埋气体导排系统设计295.2.7 截洪沟的设计335.2.8 封场设计335.2.9 填埋场道路的设计345.2.10 填埋作业区消防设计355.2.11 填埋作业设备选择355.2.12 垃圾计量36第 6 章 环境保护与监测376.1 污染源分析376.2 环境保护措施和环境绿化376.2.1 采用的标准376.2.2 废气收集与处理376.2.3 垃圾渗滤液处理386.2.4 防止垃圾渗滤液污染地下水的措施386.2.5 防止垃圾运输过程中产生的污染3

8、86.2.6 防止噪声污染的措施386.2.7 保证场内环境质量386.2.8 绿化恢复386.3 环境监测38小 结40致 谢41参考文献42第 1 章 绪 论1.1 生活垃圾卫生填埋场的概述由于城市垃圾处理方式和技术的选择受垃圾成分、自然条件、经济发展水平、能源结构及传统习惯因素的影响，因而每个城市的垃圾处理方式和技术的选择可能各不相同，没有固定和统一的模式。生活垃圾处理处置方式主要分为这三大类：焚烧、堆肥和填埋。在这其中填埋无疑占据着举足轻重的位置。从全球来看，填埋大约占到 70%左右，在各发达国家应用非常广泛，例如加拿大 1989 年卫生填埋处置量占 82%；1991 年英国、意大利年

9、卫生填埋处置量占其总处置量的 90%，美国处置量为 72%，西班牙处置量为75%，德国 1993 年卫生填埋处置量占 73%1。由于填埋技术起步早，处理技术相对比较成熟，相应的法律法规比较健全，这进一步促进了填埋技术的发展。如美国联邦环保局(usepa)和很多州都已详细制定关于填埋场选址、设计、施工、运行、水气监测、环境美化、封闭性监测以及维护年限的法规。而在我国，由于受经济技术水平的影响，填埋所占的比例更高，达到 90%以上2。虽然随着经济技术的发展，填埋比例稍有下降，但是在相当长段时间里，卫生填埋仍然占据重要位置。同时在我国的城市垃圾处理及其污染防治技术政策中明确提出：以填埋为主的路线，因

10、此填埋必将在今后很长一段时间内占据主导地位，许多大中城市新建的垃圾填埋场，其日处理能力都达上千吨，总填埋库容达数千万立方米。垃圾卫生填埋具有处理和最终处置生活垃圾的双重功效。卫生填埋和传统的堆填处置有本质的区别：经过科学选址、建设符合环保要求的工程措施、按技术规范填埋作业和饱和后要进行封场和封场后的维护管理，这使得卫生填埋能完全符合现行的环保要求。卫生填埋还具有速度快、方法简单，技术比较成熟，在较大范围内能适应垃圾产量的变化，建设费用和管理费用相对较低的优点。但是填埋场有一个与生俱来的缺点：占地面积大，场址选址困难3。据估计：全国现有的大中型填埋场大约有 200 座左右，按平均每座占地 60

11、公顷,则大约占了 1.2 万公顷土地，相当于 1/4 个上海市区面积。同时，除了日益增加的垃圾，世界上其他资源(能源)都日渐稀少，统计资料显示：到目前为止，我国填埋场或堆场中已堆积的垃圾大约有 60多亿，并且城市生活垃圾总量仍以每年 8%10%的速度增长，全国城市生活垃圾年产量达到 1.5 亿吨4。在这严峻形势下，填埋方式急需发生转变，结合可持续发展的理论，将传统填埋转变为可持续填埋，即垃圾填埋场从一个单纯的藏污纳垢场所转变为一种资源的矿场。这就需要填埋场设计人员在设计时使填埋场不仅能安全填埋生活垃圾，不对填埋场周围环境造成危害，而且还有利于填埋垃圾的资源化、能源化和填埋场的后续开发利用，真正

12、做到填埋场的可持续发展5。1.2 生活垃圾卫生填埋场的特点填埋场主要用来填埋城市垃圾等一般固体废弃物，使其对公共健康和环境安全不照成危害。所谓填埋就是在铺设有良好防渗性能的衬垫场地上，将固体废弃物压实减容至最小厚度的薄层，并加上覆盖层。其场地必须具有合适的水文，地质和环境条件，并要进行专门的规划、设计，严格施工和加强管理。为了保护环境，防止环境污染，必须对渗滤液进行收集和处理，并对填埋气体（主要是甲烷和二氧化碳）进行排除或回收利用，还需对填埋过程中产生的水、气和附近的地下水进行监测。图 1-1 为一现代卫生填埋场的剖面图。图图 1-1 卫生填埋场剖面图卫生填埋场剖面图填埋场的功能主要有两个方面

13、，即贮留固体废物、隔断固体废物污染和对固体废物进行处置。通常一个完整的卫生填埋场地主要由填埋场、辅助设施和未利用的空地组成。填埋场建设程序主要包括：场址选择、环境影响评价、地质灾害评估、可行性研究、土地征用、工程初步设计、施工图设计、工程施工、竣工验收等环节。填埋工程的项目包括：填埋场场地平整、基底处理、填埋单元划分、周边和单元之间的通道、衬垫系统、渗滤液收排系统、雨水导排系统、填埋气导排系统、封场系统、地下水监测系统和填埋气监测系统。在现代卫生填埋场设计中最关键部位包括衬垫系统、渗滤液收排系统、填埋气导排系统和最终封场系统。衬垫系统位于填埋场的四周和底部，它是一种水力屏障，用于隔离固体废弃物

14、对填埋场的地下水和四周的土壤长生的污染。填埋场渗滤液是由雨水、地表水及地下水渗入填埋场，以及生物和化学反应对垃圾的降解作用，产生含有高浓度悬浮物和高浓度有机或无机成分的液体，是一种典型的污染液，若不加处理排入周边土体及地下水中，将对土体和地下水产生严重的污染，渗滤液收排系统是将填埋区的渗滤液收集起来，并通过调节池输送至渗滤液处理系统进行处理，同时向填埋堆体供给空气，以利于垃圾体的稳定化。气体收集系统用于收集废物中有机成分分解时产生的气体，减少填埋气体向大气的排放量和在地下的横向迁移，收集后的气体可用来发电或有控制地进行燃烧。对填埋场进行封顶的目的是减少封闭后降水对填埋场的渗入以减少渗滤液的产生

15、6。图 1-2 和图 1-3 分别是填埋场渗滤液导排系统断面图和排渗导气管断面图。图图 1-2 典型渗滤典型渗滤液导排系统断液导排系统断面面图图 1-3 典型排渗导气管断面图典型排渗导气管断面图1.3 本拟建垃圾填埋场的特点本拟建垃圾填埋场属山谷型垃圾填埋场，在填埋作业区建设 hdpe 膜衬垫的人工防渗系统，渗滤液收集导排系统，填埋气体收集导排系统等，填埋操作采取分层压实、日覆盖、中间覆盖和终场覆盖等工艺；对封场填埋单元进行长期的监测和维护。本项目实施后，能很好的改善 m 市环境质量，使垃圾达到无害化处理的要求，具有巨大的环境效益；总体环境质量的改善有益于人们的身心健康，减少疾病的发生，降低医

16、疗费用；垃圾填埋场的建设与投资增加了就业机会，产生良好的社会效益；城市环境质量的提高将会吸引更多投资，并促进旅游产业和其他第三产业的发展，其所带来的其他社会经济效益的十分巨大。第 2 章 工艺设计说明2.1 概述生活垃圾卫生填埋场位于在该市区西北 7 公里处，总库容约 110.57 万立方米，可满足该市 17 年服务年限内日均填埋 150 吨垃圾的需要。该场址交通便利，场地开口较小，场底面积大，底面平整，汇水面积适中。建成后可以形成独立的水文体系。本填埋场分两期实施，其中一期日均垃圾填埋量为 130 吨，服务年限为 8 年，所需库容为 42 万立方米，占地面积 3.40 公顷；二期日均垃圾填埋

17、量为 180 吨，服务年限为 9 年，所需库容为 65 万立方米，占地面积为 2.9 公顷。2.2 设计依据1、初步设计所依据的主要文件：新建城市生活垃圾卫生填埋场岩土工程勘察报告（详细勘察） 城市生活垃圾卫生填埋场地形图 1：500 城建局、环卫所、环境保护局提供的垃圾处理工程项目基础资料 ；中华人民共和国环境保护法 ；中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法 ；建设项目环境保护设计规定 （87）国环字第 002 号文；中华人民共和国大气污染防治法 ；中华人民共和国水污染防治法 ；中华人民共和国环境噪声污染防治法 ；中华人民共和国环境影响评价法 ；2、采用的设计标准及相关规范：城市生活垃圾卫生

18、填埋技术规范 （cjj17-2004） ；城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准 （建标2001101 号） ；城市生活垃圾卫生填埋场运行维护技术规程 （cjj93-2003） ；生活垃圾填埋场环境监测技术标准 （cj/t3037-1995） ；生活垃圾填埋污染控制标准 （gb16889-1997） ；生活垃圾卫生填埋防渗系统工程技术规范 （cjj113-2007）生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术规范 （cjj133-2009）生活垃圾卫生填埋场封场技术规程 （cjj112-2007）恶臭污染物排放标准 （gb14554-93） ；大气污染物综合排放标准 （gb162971996

19、） ；大气环境质量标准 （gb30951996） ；污水综合排放标准 （gb89781996） ；室外给水设计规范 （gbj13-97） ；工业企业噪声控制设计规范 （gbj8785） ；工业企业内运输安全规程 （gb438784） ；浆砌石坝规范 （sl25-91） ；水工建筑物抗震设计规范 （sl203-97） ；砼重力坝设计规范 （dl5108-1999） 。2.3 垃圾产量及垃圾成分2.3.1 垃圾产量与来源据统计，该市城区 2009 年 11 月前生活垃圾日收运量约为 120150 吨，生活垃圾主要为居民生活垃圾，商业垃圾，集贸市场垃圾，街道清扫垃圾，公共场所垃圾，机关、学校、厂矿等

20、单位的生活垃圾。以近几年的情况看，城市生活垃圾的产生量呈上升的趋势，由于经济较不发达，居民的生活水平低，可利用资源如塑料、纸张等的比例较少。2.3.2 垃圾产量预测目前 m 市幅员 2719 平方千米，城市人口 18 万人，根据环卫部门的统计测算目前垃圾日平均处理量约为 150t。随着城市的发展，人口将规模的扩大，人民生活水平的提高，生活垃圾的产量也将随之增加，影响生活垃圾产量的主要因素是城市人口和人均日垃圾排放系数，人均日垃圾排放系数又受到城市燃料结构、生活水平及垃圾回收利用水平等因素的影响。 根据中国环境科学研究院对我国 500 多个城市生活垃圾产量的统计分析，中小城市人均生活垃圾产量约在

21、 0.81.4kg/(人.天)左右，大中城市约在0.801.1kg/(人.天)左右。随着人口的增长，城区面积的增大及人民生活水平的提高，垃圾总产量将有所提高，而且 m 市能源结构也发生了很多的变化，天然气的利用率大幅提高，垃圾中煤渣、灰土含量下降。另外，随着人们环保意识的增强，净菜进市量逐步增加，一次性包装用品减少，垃圾中可回收废品的量逐步增加，所以需填埋处理的人均垃圾的产量不会大幅增加。按如下公式测算 m 市未来生活垃圾日产量 (2-1)1 (kxmpw+=式中：w未来某年日垃圾产量，t/d； p目前人口数量，人； m人均生活垃圾产量，取 m=0.8kg/(人.天)； k人口增长率，%； x

22、年限，a。城市生活垃圾产量预测情况见表 2-1。表表2-1 生活垃圾产量情况预测表生活垃圾产量情况预测表年份（年）日产量（吨）服务区人口（万人）城市人口增长率(%)人均垃圾产量（公斤/人）年垃圾产量（万吨）累计垃圾产量（万吨）2011149.7618.724.000.8005.475.472012155.7519.474.000.8005.6811.152013161.9820.254.000.8005.9117.062014168.4621.064.000.8006.1523.212015175.2021.904.000.8006.3929.602016182.2122.784.000.80

23、06.6536.252017189.4923.694.000.8006.9243.172018197.0724.634.000.8007.1350.302019204.9625.624.000.8007.4857.782020213.1626.644.000.8007.7865.562021221.6827.714.000.8008.0973.652022230.5528.824.000.8008.4282.072023239.7729.974.000.8008.7590.822024249.3631.174.000.8009.1099.922025259.3432.424.000.8009.

24、47109.392026269.7133.714.000.8009.84119.232027273.7534.221.500.8009.99129.222028277.8634.731.500.80010.14139.362.4 该市生活垃圾收集清运状况目前该市城市生活垃圾由市环卫处负责收集清运，小区垃圾由小区物业负责统一堆放，每天由环卫处垃圾车清运至垃圾处理厂；街面及商业、办公区域的生活垃圾由环卫所的工人打扫集中后运至垃圾转运站，由转运站集中装车运至垃圾处理厂，目前垃圾清运率只能达到 70%。2.5 该市生活垃圾处理现状由于城市生活垃圾成分复杂，受经济发展水平、能源结构、自然条件及传统习惯因

25、素的影响，对城市垃圾的处理一般是随具体情况不同而不同，但最终都是以无害化、减量化、资源化为处理目标。从该市城市生活垃圾处理看，垃圾产量与垃圾处理设施不配套，垃圾处理规模不能满足城市发展的需要，在垃圾的收集清运，处理过程中虽然全部采用了简单的机械化操作，但是自动化水平低、卫生条件差。2.6 设计目标解决该市城区及周边乡镇生活垃圾的最终处置与消纳问题，实现垃圾的规范化集中处理，减少垃圾对土地资源的侵占；实现当天的垃圾当天处理，达到无害化、减量化、资源化目标，以促进该市环境和经济的可持续发展；减少和控制垃圾对大气、水体和土壤的污染，保护环境，保护居民身体健康，促进旅游事业的发展。2.7 主要设计内容

26、本设计系该城市生活垃圾卫生填埋场工艺设计，本设计包涵的主要内容如下：（1）根据填埋场地形图完成填埋场库容计算，并根据垃圾填埋量确定填埋场的使用年限（2）确定垃圾坝的位置并确定坝体高度（3）场底平整方案设计（4）地下水收集与导排系统方案设计（5）防渗系统方案设计（6）渗滤液收集导排系统方案设计（7）填埋气体收集与导排系统方案设计（8）填埋场封场系统方案设计气象、垃圾成分、水域保护等资料垃圾组分资料垃圾产量资料地质及水文地质资料气象及水文地质资料填埋容量确定渗滤液收集填埋气导出收集、利用设施设计填埋区面积计算、分区及作业计划设计防渗工程设计防洪、雨水及雨水导排设计生产生活服务设施设计垃圾坝设计监测

27、设施设计覆盖设计道路工程设计设备配备配套设施设计总平面布置填埋区类型及防渗方式确定（9）填埋场进场道路方案设计（10）填埋场雨污分流系统方案设计（11）填埋场环境监测系统方案设计2.8 设计指导思想在充分掌握该市城市生活垃圾成分、产量统计资料的基础上，综合考虑各种因素对垃圾成分、产量变化趋势的影响，确定处理工程设计规模。充分贯彻垃圾处理无害化、减量化、资源化的思想。本着经济、适用、可靠的原则，结合该市工程的投资、垃圾实际状况等因素进行初步工艺设计7。在确保社会效益的同时，实现经济效益的最大化。2.9 设计思路在本填埋场布局规划中，需要确定进出场的道路、生产及生活服务基地等的位置；确定填埋场地的

28、面积和覆盖物料的堆放场地、排水设施、填埋场气体管理设施、监测井、绿化带等的位置。本填埋场的总体设计思路如图 2-1。图图 2-1填埋场总体设计思路填埋场总体设计思路第 3 章 基础资料3.1 场址及交通现状该场址距离原垃圾综合处理厂约 2 公里，拟建场址是一条山沟，三面环山，沟底平坦，场地开口较小，建成后可以形成独立的水文体系。库容约 110.57 万立方米。3.2 地形地貌拟建场地场址处于一丘间谷地，三面环丘，谷底平缓狭长，纵向坡度 4。污水处理区内最低标高为 576.80m，填埋场坝区最低标高 580.30，后缘最高标高645.00m，最大相对高差 68.2m。填埋区边坡坡度角 1019，

29、植被覆盖率达 80%。3.3 地层岩性场区内分布岩层主要有第四系残坡积层（q4edl）和三叠系雷口坡组（tl）浅灰色灰色中层状白云岩组成，第四系地层主要有：粘土、块石土；雷口坡组地层为白云岩。各岩性层分布、厚度及岩土体特征见表 3-1。表表3-1 场地岩土体类型及特性统计表场地岩土体类型及特性统计表编号岩土名称岩土体特性描述粘土褐色，稍湿，硬塑可塑。位于拟建场地填埋区多含强风化白云岩细粒，渗透性较强，位于污水处理及管理区含量较小，其渗透性较弱。表层多受种植作用，含植物根系。该层厚度 0.43.2m，分布于场底及沟口平坦处。块石土灰色灰白色，块状大块状，成因为下部基岩受裂隙切割作用分离原地残积。

30、粘土充填，密实，但局部具架空孔隙，均匀性一般。该层厚度 0.31.2m，分布于场地粘土层以下，场底及沟口地形较平缓。另外，场地区坡面块石多见，但无粘土充填，不连续，形成孤石。1中风化白云岩灰色灰白色，裂隙一般较发育，岩石受裂隙切割作用较明显，岩芯呈破碎状，少量呈短柱状、片状。该层出露于坡面表层，谷口及场底位于粘土或块石土之下，厚度一般较薄为 0.22.4m。产状 28430429332微风化白云岩灰白色，沿层面稍具风化迹象，颜色变深；该层完整较完整，局部层面具溶蚀麻面，断口呈锈红色，但溶蚀作用不发育，仅少量孔出现。岩芯一般呈柱状长柱状，局部较破碎。分布于中风化白云岩之下，本次对该层未揭穿，揭露

31、厚度一般为 311.8m。产状 28430429333.4 地质构造与地震场地位于龙门山前缘冲断带界池坝背斜北西翼，地层产状 2843042933。据地震历史资料，场区无破坏性地震记录，区域稳定性良好。据建筑抗震设计规范 （gb500112001） ，场地区抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组属第二组，设计特征周期值为 0.40s。3.5 地下水场地中分布场地地下水较贫乏，钻孔中没有测得地下水位。压水试验表明（本次压水试验主要对微风化白云岩进行）试验结果：该层透水率为 7.7716.86 吕荣，其渗透系数为 0.0820.164m/d。经现场取原状土样进行室内岩

32、土试验粘土的渗透系数 3.010-4cm/s（填埋场底，粘土含白云岩细粒 510%）至 9.010-8cm/s（沟口及污水处理区粘土） 。3.6 不良地质现象场区内斜坡地形坡度较缓，一般为 1019，场地斜坡稳定性较好，无滑坡、崩塌、大型危岩等不良地质现象。3.7 气象资料气候属亚热带温湿季风气候，温度、水、光在各种地形上变化大，年平均气温16，夏季气温并不过高，冬季气温亦不过低，无霜期长，热源充足；多年平均日照 1355.6 小时，日照率 30，夏季日照率为 36%，冬季日照率为 18%；多年平均降水量 1143.4mm，年降水量丰沛，但年际间不稳定，全年降水集中于夏季，冬季降水少；空气相对

33、湿度年平均为 81%，常年都是比较湿润；多年平均水面蒸发量749.4mm，相当于多年平均降水量的 65.5%，陆面蒸发量 562.1mm，相当于多年平均降水量的 49.2%，降水保水量充沛；常年少大风，历年平均风速 0.88 米/秒。第 4 章 工艺设计4.1 建设规模的确定垃圾填埋场的建设规模与当地垃圾产生量，垃圾的清运率有关。本市目前的垃圾清运率为 70%。填埋垃圾压实密度为 1.0 吨/立方米，填埋覆土量按填埋垃圾容量的 15%计。生活垃圾填埋量预算见表 4-1。表表4-1 某市生活垃圾填埋量测算表某市生活垃圾填埋量测算表年份（年） 日产量（吨）日填埋量（吨）年填埋量（万吨）填埋所需容量

34、（万立方米）累计垃圾填埋所需容量（万立方米）2011149.760.000.000.000.002012155.75109.033.984.584.582013161.98113.394.144.769.342014168.46117.924.304.9514.292015175.20122.644.485.1519.442016182.21127.544.665.3524.792017189.49132.654.845.5730.362018197.07137.955.045.7936.152019204.96143.475.246.0242.172020213.16149.215.456.

35、2648.432021221.68155.185.666.5154.942022230.55161.385.896.7761.712023239.77167.846.137.0568.762024249.36174.556.377.3376.092025259.34181.546.637.6283.712026269.71188.806.897.9291.632027273.75191.636.998.0499.672028277.86194.507.108.16107.84由上表测算结果可以看出，在整个年限内共需 107.84 万立方米库容，日均填埋垃圾量为 150 吨，其中一期服务年限内（

36、2012 年2019 年）日均填埋垃圾量为 130吨，所需库容为 42.17 万立方米，二期服务年限内（2020 年2027 年）日均填埋垃圾量为 180 吨，所需库容为 65.67 万立方米。4.2 建设规划4.2.1 区域划分本填埋场征地 8.67 公顷，场地划分为生产生活管理区及渗滤液处理区、填埋作业区、道路及绿化隔离带。其中：填埋作业区占地 6.3 公顷；生产生活管理区及渗滤液处理区预留占地 0.92 公顷；其余为道路及绿化隔离带。填埋场平面布置图详见填埋场平面布置总图。580m585m 高程平台，垃圾堆填高度以满足填埋场使用年限为原则，由此确定垃圾填埋区边缘最高高程为 645m，封场

37、高程为 650m。整个填埋作业区按等高线585m、590m、595m、600m、605m、610m、615m、620m、625m、630m、635m、640m、645m、650m 高程分为 14 个不同的填埋区域。区域填埋顺序为：585m 高程的区域填埋完成后再填埋 590m 高程的区域，其余以此类推。在每个填埋区域内按i、ii、iii、iv、v 顺序逐渐推进，当日完成的垃圾堆体为填埋单元。填埋区域划分及填埋过程示意图见图 4-1。图图 4-1 填埋区分区示意图填埋区分区示意图4.2.2 填埋场容量及使用年限1、填埋场容量根据上面确定的垃圾堆体可计算出填埋标高达到 645m 时，填埋场库容为1

38、10.57 万立方米。填埋场各层标高下的面积、容积见表 4-2。表表4-2 填埋标高与面积、容积对照表填埋标高与面积、容积对照表高 程（m）面 积(m2)标 高(m)平均面积（m2）高 差(m)单层容积(万立方米)累计容积（万立方米）5800.0-5805851475.350.7380.745852213.0-续表高程（m）面积（m2）标高（m）平均面积（m2）高差（m）单层容积（万立方米）累计容积（万立方米）-5855905041.552.5213.265907869.9-5905959779.354.8908.1559511688.7-59560013133.056.56614.71600

39、14577.3-60060515966.757.98322.7060517356.0-60561018641.559.32132.0261019927.0-61061520895.1510.44842.4761521863.3-61562022119.8511.06053.5362022376.3-62062522319.4511.16064.6962522262.5-62563022124.4511.06275.7563021986.3-63063521598.3510.79986.5563521210.2-63564020433.3510.21796.7664019656.3-640645

40、18718.559.359106.1264517780.7-6456508890.454.445110.576500.0-2、填埋场使用年限根据表 4-1 及表 4-2 可以估算出整个填埋场可从 2012 年使用至 2028 年，整个填埋场使用年限约为 17 年，符合该市填埋场计划使用年限的要求，当填至 615m 高程时的总库容为 42.47 万立方米，可满足填埋场一期所需填埋库容，因此，在填埋场设计中，将 615m 等高线作为一期和二期填埋场的分界线。4.3 填埋工艺方案设计4.3.1 设计原则城市生活垃圾填埋场应当严格控制二次污染的产生，防止对环境造成破坏。因此生活垃圾填埋应严格按城市生活

41、垃圾卫生填埋技术规范进行。根据城市生活垃圾卫生填埋技术规范 ，填埋工艺设计中应充分考虑以下因素：1) 充分考虑二次污染问题，解决垃圾处理过程中所产生的渗滤液、填埋气体、以及填埋场内恶臭及蚊蝇等污染物所产生的污染问题。2) 充分提高土地的利用率，在有限的土地面积内提高垃圾的填埋量；通过合理安排工艺，减少垃圾填埋运行费用，结合提高土地利用率降低垃圾的处理成本。3) 在设计过程中充分考虑工程实施的可行性、经济性和合理性。4) 在方案设计过程中，考虑本填埋场得可持续利用的问题，结合当地实际情况及 m 市发展趋势，预留将来处理设施用地。4.3.2 工艺方案设计根据上述工艺设计原则，本项目拟采用图 4-2

42、 所示的填埋工艺。图图 4-2 垃圾卫生填埋工艺图垃圾卫生填埋工艺图1、 卸料为有效地降低渗滤液产生量，减少渗滤液处理费用，将填埋作业区划分为相对垃圾填埋气导排环境监测计量卸料铺平压实覆盖杀虫终场生态恢复盲沟、碎石导流层收集截洪沟备料场渗滤液处理排入地表水粘土渗滤液独立的工作区域，实现雨污分流。因此，要求填埋作业依初始区域起按顺序逐区域以单元填埋方式进行。本填埋场属于山谷型填埋场，在填埋中采用倾斜面堆积法进行作业，在作业过程中从卸料平台直接卸料，不需设置过渡平台。2、推铺在卸料台卸下的垃圾的推铺由推土机完成，每次推铺厚度达到 4050cm 时，进行压实。3、压实压实是填埋作业中一道重要工序，通

43、过对填埋垃圾进行压实处理能有效增加填埋场的容量，延长填埋场的使用年限及对土地资源的开发利用；增加填埋场强度，防止坍塌，并能阻止填埋场的不均匀性沉降；能减少垃圾空隙率，有利于形成厌氧环境，减少渗入垃圾层中的降水量及蝇、蛆的孳生；也有利于填埋机械在垃圾层上的移动。4、覆盖覆盖分为临时覆盖、中间覆盖和最终覆土。临时覆盖：通过临时覆盖防止垃圾中的轻物质飞散，保持作业面整洁，并抑制臭味，防止蚊蝇孳生。中间覆盖：中间覆盖的的作用是防止填埋气体的无序排放，防止雨水下渗，将层面上的降雨排出填埋场外等。最终覆土：填埋作业达到设计高度后，进行最终覆土，其目的是减少地表水渗入量，控制填埋场气体从填埋场上部释放，控制

44、病原菌的繁殖，避免垃圾与人和动物的直接接触，提供一个可以进行景观美化的表面，便于最终利用。终场覆盖层多由 80cm 厚的土层来完成。5、杀虫通过在填埋操作区喷洒杀虫药剂来控制填埋场的苍蝇蚊子等，改善填埋场区环境卫生。6、填埋场水体处置填埋场水体分为两部分，一部分为有害成分含量较高的填埋场渗滤液，另一部分为大气降水。（1）渗滤液收集与处理为防止填埋场渗滤液污染地下水和周围土壤，填埋场运行期间需要对产生的垃圾渗滤液进行收集处理，渗滤液由集水区域汇入集液池，经污水处理站处理后达标排放。（2）雨水疏导为尽量减少渗滤液的产生量，需对雨水进行有效的疏导。一方面在场区设计中充分做好截洪沟等雨水疏导工程设计，

45、保证雨污分流；另一方面在垃圾填埋作业过程中，尽量减少作业面，并对已分层填埋的区域及时进行覆盖，在雨季还需加盖临时防雨塑料薄膜，在最终粘土覆盖前，加盖塑料薄膜后，再进行最终覆盖。7、填埋气体疏导与处置本填埋场填埋量较少，沼气总产量较低，在本设计中现阶段只考虑对填埋场沼气疏导处理，不考虑其综合利用。同时，在本填埋场中，由于填埋场面积较小，只需设置竖向导气沟井进行自然排放。8、环境监测垃圾填埋场投入运行之前，应当对各项环境指标作本底检测，并随着填埋作业的进行，长年对各项指标定期监测。监测内容和方法，按照建设部 cj/t307-1995生活垃圾填埋场环境监测技术标准进行。4.4 填埋作业4.4.1 启

46、动填埋作业区启用一个填埋作业区时，垃圾卸入作业区域之前，预装填埋气导排装置并逐步开启渗滤液收集导流槽。4.4.2 填埋方法填埋作业以“单元式”填埋方式进行，填埋单元按每天工作量（即垃圾填埋量）决定。垃圾填埋作业采用层层压实方法进行操作。1、 垃圾分层垃圾分层压实，每层压实厚度为 0.40.5m，每层碾压 34 次，使垃圾压实密度达到 1.0t/m3。每单元层厚度为 5m，整个填埋场从场底标高 580m 上升至 650m 共分为 14 层。2 、临时覆盖及中间覆盖覆土方式采用单元方式，每日一个单元。垃圾层经压实后净累积厚度为2.32.4m 时立即进行覆盖，覆盖厚度为 0.15m。通过覆土防止垃圾

47、中的物质飞散，保持作业面整洁，并抑制臭味，防止蚊蝇孳生。每完成两层垃圾填埋（压实净累积厚度达 4.8m）时，进行中间覆盖，覆土厚度为 0.2m。完成中间覆盖后，包括覆盖土在内的总厚度将达到 5.0m。此时作为一个阶段性提升高度向上升高一层，在填埋区内当所有单元填埋高度均按顺序升高 5.0m 后再继续上升。3、垃圾渗滤液与填埋气体的导出垃圾填埋气体的导气系统由垂直导气井组成，垂直导气井直接与场底导流层相连，间距约为 50m。每根导气管长约 2.5m，随着填埋高度增加不断将导气井加高。4、最终覆盖层填埋作业达到设计高度后，进行最终覆盖，其目的是便于最终利用，并减少雨水渗入。最终覆盖层由三部分构成，

48、下层为防渗层，由压实的 0.25m 厚的粘土组成，能够满足终场覆盖渗透系数小于 1.010-7cm/s 的要求，主要用于减少雨水的渗入量；中间层为导流层，由均匀压实的 0.25m 厚的自然土组成，主要用于雨水的引流；上层为厚度大于 0.3m 的营养土层，此层土主要用于填埋场绿化；填埋场最终覆盖层总覆土厚度保持在 0.8m 以上。封场作业：封场要同地表水的管理、渗滤液的收集监测以及气体的控制措施结合起来考虑。通过在填埋堆体表面修筑适当的坡度，减少侵蚀，并最大限度的排水，尽量不使环境受到污染。填埋场的封场坡度为 5%。第 5 章 工艺设计5.1 填埋区工艺概述填埋区工程包括：填埋区的移树平整工程、

49、填埋区的场底防渗工程、填埋区的渗滤液收集系统工、渗滤液处理工程、填埋区雨水疏导工程、填埋区气体疏导工程、填埋区道路工程、填埋区垃圾坝工程、填埋区地下水导排工程、填埋场封场工程。(1)填埋区的移树平整工程对填埋区必须进行移树平整，地基在整理时必须夯实、平整、碾压，筑成符合要求的坡度。(2)填埋区场底防渗工程考虑到该地区表层粘土缺乏且粘土防渗性能较差，为有效地防止垃圾产生的渗滤液对地下水产生污染，该填埋场底部铺设 hdpe 膜防渗层。防渗工程的作用是防渗滤液污染地下水，防废气沿土体向四周扩散。（3）填埋区垃圾坝工程垃圾坝除截住填埋场内的垃圾堆体增大填埋容积外，还要截住垃圾自身产生的渗滤液和浸入垃圾

50、场内部的雨水，并要求渗滤液经预埋于坝体中的管道进入渗滤液集液池。本填埋场采用不透水浆砌块石坝。坝顶轴线长 72.06m，坝底标高 580.40m，坝顶标高为 590.40m，最大坝高为13.9m，坝宽 4.0m，坝址位于垃圾填埋区沟口处。(4)填埋区的渗滤液收集系统工程在防渗层之上，设渗滤液导流槽，槽间距 20m 左右，槽内铺设渗滤液导流管，导流管与场区下方的渗滤液集液池相连。在铺设管道前首先做好 0.3m 厚的衬层保护层，然后再进行管道的铺设，管道周围填装卵石。（5）填埋区雨水疏导工程从 645m 高程沿填埋库区边界设永久截洪沟一条，从 615m 高程和 595m 高程沿周边各设置临时截洪沟

51、一条，限制外界雨水进入填埋作业区，做到雨、污分流，减少雨水对垃圾堆体底部的冲刷。填埋作业区内垃圾渗滤液导流管全部安装封头，用于限制没有填入垃圾区域的雨水进入渗滤液收集系统，并在各填埋作业区域下游的垃圾坝下预留泄水孔将雨水直接导出，保证雨污分流，控制污水产生量。（6）填埋区沼气疏导工程沼气的排导系统由遍布填埋区的垂直导气井组成。垂直导气井尽量安装在渗滤液收集管上部的支架上，纵横间隔 50m。（7）填埋区道路工程为便于填埋作业的进行，在此填埋场设置一条永久性道路，从中通公路一侧至填埋区顶部 645m 高程修建一条 7m 宽道路供作业车辆行走，在不同填埋高程根据需要设置临时性道路。（8）填埋区地下水

52、导排工程根据勘察资料，场地中分布的地下水主要为上层滞水和基岩风化裂隙水，上层滞水分布于粉质粘土层、卵石层、漂石层，有少量基岩风化裂隙水赋存于下伏基岩风化裂隙中。场地地下水贫乏，钻孔中未测得地下水位。因此本设计不考虑地下水导排的设计。（9）填埋场封场工程封场覆盖系统由多层组成，主要分为两部分：第一部分是土地恢复层，即为表层和保护层；第二部分是密封工程系统，从上至下由排水层、屏障层和基础层组成。5.2 填埋区工艺设计5.2.1 设计原则本填埋场为一沟谷型填埋场，整个填埋场按一期规划设计，两期实施。其中一期库容为 42.47 万立方米，填埋使用年限为 8 年；二期库容为 68.10 万立方米，填埋使

53、用年限为 9 年。设计时在充分考虑作业方便、安全的前提下，进一步考虑结合场地自然地势情况争取以最小工程量完成。填埋场的设计中主要遵循了以下几个原则：（1）充分考虑了选址处地形、地质，因地制宜地确定了进出场道路和填埋区位置；（2）在合理节约土地的基础上，按照功能分区布置，满足生产、生活的需要；（3）渗滤液处理设施靠近填埋区，以利于液体输送；（4）生产、生活服务基地位于填埋区的上风向，从而避免了臭气等污染影响工作人员；（5）填埋区四周设置了绿化隔离带；（6）根据生活填埋场环境监测技术标准的规定，布置了本底井、污染扩散井和污染监视井的位置。5.2.2 填埋作业区场地平整设计根据国家现行标准城市生活垃

54、圾卫生填埋技术规范 （cjj-17）要求，填埋场场地要结合实际地形、工程地质和水文地质条件采取适当的场地平整工程措施，即对场地平整和石块等坚硬物体的清除等，并具有足够的承载能力和不小于 2%的纵横向坡度。场地平整根据防渗要求，需要进行竖向整平和横向整平。整个场地整平设计是以场地分区为基础，结合防渗工程要求进行的。场地整平主要包括三个部分：场地清理、场地开挖和场地土方回填。场地平整最后要求形成土建构建面，以有利于防渗系统的铺设。场地清理：主要是清除表皮土，清除树木、杂草、腐殖土和淤泥等有害杂质。场地开挖：要求挖方范围内的树木、杂草、腐殖土和石块等全部清除；场底形成相对整体坡度为 2%，边坡坡度取

55、 1：3，局部陡坡应缓于 1：2，挖方坡度必须符合设计要求，不得超挖。土方回填：要求填方基底不得有树木、杂草、腐殖土和淤泥等有害杂质；填方基底无积水，有地下水的地方应得到有效处理；填土土质和含水量必须符合设计要求；填方应按规定分层回填夯实，压实度要达到 90%以上。土建构建面：构建面平整、坚实、无裂缝和无松土；基地表面无积水、垂直深度 25cm 内无石块、树根及其他任何有害的杂物；坡面稳定，过渡平缓。5.2.3 垃圾坝的设计1 、坝址选择根据现场勘察，垃圾坝坝址拟选择在垃圾处理厂西南方向距厂区约 2.0km 的一处小山沟里，这里三面环山，沟底平坦，无农户居住。大坝建成后形成独立的水文体系，对周

56、围的人居环境影响较小。2 、大坝结构设计当地可供修建浆砌石坝的块石材料十分丰富，可利用当地建材进行筑坝。本方案拟采用不透水浆砌块石重力坝，设计坝高 10m，坝顶高程 590.40m，坝底高程（坝轴线现地面高程）580.40m。大坝坝基设大方脚和抗滑齿槽深入中风化层，最低处高程为 576.50m。本大坝设计最大坝长 72.00m，最大坝高为 13.90m（其中地面以上 10.00m，地面以下 3.90m） ；最大坝脚宽 13.98m，坝顶宽 3.00m，上游坝坡1：0.2，下游坝坡 1：0.7。垃圾填埋区内产生的渗滤液通过坝体中的预埋管道集中流入下游的渗滤液集液池，进行无害化处理后排入下游河道。

57、5.2.4 防渗工艺设计1、防渗系统的选择防渗工程是垃圾卫生填埋场工程中最关键的部分，卫生填埋场的防渗处理包括水平防渗和垂直防渗两种方式，对于特殊的地质结构，填埋场防渗处理一般要考虑采用水平防渗和垂直防渗相结合，但是根据填埋场的具体水文地质，也可以只采用一种防渗方式就可以满足防渗要求。填埋场防渗材料主要有两类，一种是天然防渗材料，即黏土防渗层或黏土与膨润土混合的防渗层，另一种是人工合成材料防渗层，如各种土工膜所构成的防渗层等。根据城市生活垃圾卫生填埋技术规范，该拟建填埋场的天然防渗条件不满足卫生填埋场防渗技术要求，所以对m市垃圾处理填埋库区的防渗系统的方案选择不考虑自然防渗方案。另外，根据有关

58、情况，很难断定该场区是封闭的独立水文地质单元，而且该场区临近村庄，填埋库区的防渗效果将直接关系到场区周围的生态环境，所以采取垂直防渗的方式不适宜作为该垃圾填埋场的防渗方案，很难达到城市生活垃圾填埋技术规范（cjj17）、生活垃圾填埋污染控制标准(gb16889)和城市生活垃圾卫生填埋处理工程建设项目的要求。所以本工程采用人工水平防渗的方式。2 、防渗系统结构方式的确定水平防渗衬垫系统通常从上向下依次为渗滤液收集系统、保护层和防渗层。根据几种功能的不同方式和组合，水平防渗的衬垫系统可以分为单层衬垫系统、复合衬垫系统、双层衬垫系统和多层衬垫系统。单层衬垫系统只有一个防渗层，防渗膜上面是保护层和排水

59、层，有时也在下面设置下垫层和地下水收集系统。结构示意图如5-1。复合衬垫系统是用两种防渗材料贴在一起构成一个防渗层，常用的是柔性膜和黏土合在一起，其他层的设置与单层衬垫系统基本相同。结构示意图如5-2。双层衬垫系统包括两层防渗层、两层之间是排水层、以导排两层防渗层之间的液体和气体，此外，上层防渗膜上面是保护层和排水层、下层防渗膜的下面可以 设置地下水收集系统。结构示意图如5-3。图图5-1 单层衬垫系统示意图单层衬垫系统示意图图图5-2 hdpe膜+gcl复合防渗衬垫系统示意图复合防渗衬垫系统示意图 图图 5-3 双层防渗结构示意图双层防渗结构示意图为保证衬垫系统达到较好的防渗效果，有以下三种

60、方式可供选择。方案一：采用单层土工膜衬垫，要求土工膜材料和施工质量都较好，破损几率较小。方案二：采用双层防渗系统，少量通过主防渗层的渗滤液被次防渗层收集导出，大大减少系统发生渗透的可能性。方案三：采用复合防渗系统，土工膜下紧贴 gcl，由于破损处的渗滤液是点扩散而不是面扩散，同样质量的土工膜的渗透量大大降低。方案二的双层衬垫系统和方案三的复合衬垫系统各有特点，双层衬垫系统最大特点是主、次防渗膜之间的收集系统可以起到主防渗膜检漏作用，但是当正常情况下极少量渗滤液穿过 hdpe膜，或 hdpe膜发生局部破损而渗漏时，对双层衬垫系统而言，渗漏的渗滤液将流动而分布到整个面上，过水面积大，继续渗漏量大。