垃圾填埋场的设计思路

1.1序言垃圾卫生填埋场是消纳城市生活垃圾、使垃圾得以无害化处理的场所。根据我国目前的经济状况和今后城市生活垃圾的发展趋势，在相当长的一段时间内，卫生填埋法仍将是我国城镇生活垃圾处理的主要方法。1.2课题来源毕业设计论文任务。2卫生填埋法概述卫生填埋分为厌氧填埋、好氧填埋和准好氧填埋三种类型。其中好氧填埋类似高温堆肥，最大优点是可以减少因垃圾降解过程渗出液积累过多造成的地下水污染，其次好养填埋分解速度快，所产生的高温可有效地消灭大肠杆菌和部分致病细菌；但好养填埋处置工程结构复杂，施工难度大、投资费用高，较难于推广。准好养场地介于好养和厌养之间，也存在类似好养填埋的问题，使用不多。厌养填埋是国内采用最多的填地形式，具有结构简单、操作方便、工程造价低、可回收甲烷气体等优点。2.1我国城市垃圾状况改革开放以来，我国经济持续高速增长，城市化进程发展迅速。随着我国城市数量的增加、规模的扩大和人口的增多，城市垃圾也相应地迅速增长。自1979年以来，我国的城市垃圾的年平均增长率达8.98%，由1980年的3132万吨猛增至1995年的10748万吨，增加了243.2%。我国城市人口约2.1亿。城市居民生活垃圾产出量大，人均年产达440kg.据1996年统计，全国城市垃圾清运量达1亿吨，且以年均8.6%的速度增长，预计到2000年将达到1.2-1.74亿吨。近年来，我国城市生活垃圾业已对城市及城市周围的生态环境构成日趋严重的威胁。对全国298个城市的调查结果表明，不适当地处理和处置城市垃圾，不仅造成了严重的环境卫生的恶化，且要占用大量的土地。据粗略估计，城市垃圾一年要占用土地4000亩以上，若考虑增长及累计因素，则城市固体废弃物将以每10年占地4-6x104亩的速度增加。因此，我国政府部门及各地环境卫生和环境保护专家相继进行了城市垃圾的处理（置）和污染控制技术的研究与开发。2.2城市垃圾的产生及其性质城市垃圾指城市居民在日常生活中抛弃的家庭垃圾、商业垃圾、道路扫集物及部分建筑垃圾。现代城市垃圾的产生量不仅与城市发展规模、人口增长速度有关，还与城市居民的生活水平和生活习惯有关。我国目前正处于经济发展和振兴阶段，垃圾产生量的年增长率大多为7-11.5%，而欧美各国为6-10%，日本为9%。有报道表明，经济发达设施完善的城市，其生活垃圾的增长率通常为3-5%，如以色列、美国、原西德、荷兰、瑞典依次为5%,3-4%,4%、3%,2%。城市垃圾的增长率与国家的经济发展状况有关。如美国1961年至1970年的家庭垃圾产量年增长率为5%,1970年至1978年因经济萧条而降为2%,1978年至1980年随着工业的复苏又恢复到3-4%。苏州市1991年的生活垃圾产量为21.87万吨，日产垃圾600吨，比1985年的18.61万吨增加了3.23万吨，年增长率为2.6%，目前的增长率则在5%左右。当前，我国全国垃圾的年增长率平均为8.98%,这种增长趋势将继续保持较长的时期。我国今后若干年内城市垃圾的年产量可用增长率公式1.1来推算：T=3100X(1+8.98%)n(1.1)式中:T—N年后的年垃圾总产量(X104吨)；3100一1980年我国的城市垃圾年产量(X104吨)；8.98%一垃圾产量年均增长率；N一推算年限(以1980年为起始年份)。由1-1式计算可知，若按目前的经济速度持续发展，则到2000年，我国的城市垃圾年产量将达1.74X106吨左右。国内许多城市的调查还表明，城市垃圾的产生量还与一年中不同季节的变化有关。这种变化随不同的季节而呈现出波浪形起伏的规律，且与年增长率无显著的相关性。说明这种变化规律是相对稳定的。为此，有关报道已提出如下式模式(1.2)，用于推算未来月份的垃圾产生量：Mn二NT(I十x%)u (1.2)式中：Mn一推测月的垃圾月产量；N一推测月的天数；T一去年同月的垃圾平均日产量;x%一年增长率：u一修正系数。目前，我国城市垃圾成分总体上呈现出有机物增加、可燃物增多、可利用价值提高的趋势。但是由于各地区经济发展水平的不平衡，垃圾的成分和特征存在着很大的不同。尤其是许多的中小城市的生活垃圾的组成与大城市有明显的区别，其有机物含量仅为20-30%，无机成分则通常在65%以上，废品的比重更低。此外，城市垃圾的组成成分与城市居民的消费水平、生活习惯以及城市设施的现代化程度等因素有关。在同一城市、同一地区生活的居民，会仅仅由于使用的燃料的不同而导致迥然不同的垃圾产量和成分.据调查，上海市某一地区使用气体燃料户比使用固体燃料户的人均日垃圾产量少0.2kg,北京的这个数字为0.4kg。而且前者所产生的垃圾中的有机物含量明显高于后者。在我国大城市垃圾中，有机成分一般在36-45%，无机一般在50%以上。其中有机物主要是厨房垃圾，而其90-95%是蔬菜废物，其它仅占5-10%。有机废物的含水率通常在60%左右。无机成分则以炉灰为主，占90%以上。2.3城市垃圾的危害城市垃圾对城市环境及周围地区的生态环境的污染破坏是十分明显的。首先，城市垃圾影响市容和城市的精神文明建设，直接损害城市和地区的旅游事业，影响国家的荣誉。其次，生活垃圾中含有较高比例的有机成分，在微生物的作用下，有机物发生腐败产生强烈恶臭和有害性的氨气、硫化氢和硫醇类碳氢化合物气体，影响城市大气质量。再者，不合理收集和堆放的城市垃圾堆往往是有害飞虫的聚集地，因而它常是城市人群呼吸道系统疾病的强烈敏感源，对城市居民的健康构成严重的威胁。城市垃圾卫生填埋严重污染水体，影响水生生态环境。3填埋场的选址3.1填埋场的选址原则场址的选择是卫生填埋场全面设计规划的第一步。影响选址的因素很多，主要应从工程学、环境学、经济学、法律和社会学等方面来考虑。这些选择要求相辅相成。主要遵循两条原则：一是从防止环境污染角度考虑的安全原则，二是从经济角度考虑的经济合理原则。安全原则是选址的基本原则。维护场地的安全性，要防止场地对大气的污染，地表水的污染，尤其是要防止渗滤水的释出对地下水的污染。因此，防止地下水的污染是场地选择时考虑的重点。经济原则对选址也有相当大的影响。场地的经济问题是一个比较复杂的问题，它与场地的规模、容量、征地费用、运输费、操作费等多种因素有关。合理的选址可充分利用场地的天然地形条件，尽可能减少挖掘土方量，降低场地施工造价。另外一个必须考虑到的因素是土地的所有权和租期。选址的一个先决条件是要能确定场地中哪一个最能达到“可能选出的最好场地”所要求的标准。虽然选择可能选出的最好场地很重要，但在许多发展中国家和发达国家中，由于人口密度日益增加，城区不断扩展，再加上基本的粮食生产和工业的需要对土地使用产生压力，因此许多选择都被迫放弃。在这种极端情形下，唯一可行的方法就是使用可得到的最近的一块土地。3.2填埋场选址的程序使用一个计算机化和信息数据库来描述一个自然地区内自然，社会和人口统计的资料，通过将不同类型的地图数字化（如土地使用、地理结构、人口普查小册子）并附加其他人口统计的资料和信息加以发展。具体主要由三步组成。（1） 对场地进行初步评估确定自然条件及人口统计学的条件。在拖运距离、地理学、地质学、地表和地下条件的基础上建立合适的研究区域。确定基本的候选场地。在拖运距离、场地开发费用、设备及人员每星期操作时数的基础上评估财政可行性。在位置、土地使用、拖运距离和路线、地形学、水文地质学、土壤特点以及地区方面进行场地调查。排除不中意的场地。（2） 审查候选场地调查四至五个候选场地并找出每个场地特有的问题。评估场地并按优劣顺序排列。取得公众的支持与参与。（3） 确定场地在仔细审查费用之后，为每个场地准备一份预设计方案。确定并评价填埋作业完毕后场地的用途。仔细进行经济学评价（场地基本投资费用、场地运营费用以及拖运费用）选择场地并列出候补场地。取得场地。3.3场地的勘察场地的勘察包括现场调查和实地勘测两个方面，勘察的步骤为（1）根据现有资料对场地所在地区进行初步调查；（2）在初步调查的基础上进行实地考察；（3）通过钻探或挖掘技术进行场地水文地质勘测；（4）勘察资料整理，绘制较详细的处置场地地图。在进行场地选择时，首先要进行现场调查。这个阶段的主要工作是文献资料调研和现场实地考察，以了解场地的地形、地貌水文条件、工业布局、人口分布等情况，同时进行初步分析，判断该地区是否适合建造填埋场地。3.4场地分类和场地选择3.4.1场地分类根据我国目前各省市填埋场的分布格局，按照填埋场的选址类型来分，填埋场有平原填埋型、滩涂填埋型以及山地填埋型。（1） 平原填埋型这一类型通常适用于地形比较平坦且地下水埋藏较浅的地区。一般采用高层埋放垃圾的方式，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。填埋场顶部的面积能保证垃圾车和推铺压实机械设备在上面进行安全作业。由于覆盖源紧缺目前已成为填埋场作业一个比较突出的问题，因此在填埋场的底部开挖基坑是保证提供填埋场覆盖材料的一个有效方法。北京的阿苏卫填埋场、深圳的下坪填埋场等就是属于这一类型。（2） 滩涂填埋型这种地形的填埋，主要是指位于海滩附近、经长期冲击淤积而成的滩地。它的场底标高低于正常的地面。启用该类填埋场时，首先将规划填埋区域筑设人工防渗堤坝。由于这一类型的填埋场底部距地下水位较近，因此，其关键点在于地下水防渗系统的设置。上海的老港废弃物处置场、大连的毛莹子填埋场就属这一类型。（3） 山地填埋型这是一种利用天然的沟壑、山谷对城市固体废弃物进行无害化处置的方式。一般这类填埋场的高差比较大，而且地质属稀释性与渗透性之间。因此，雨污水的分流与导排以及防渗系统的设置是启用该类填埋场的关键。广州的李坑填埋场和杭州的天子岭填埋场属于这一类型。3.4.2工艺方法的选择近年来，随着人口的增长和经济的发展，我国的垃圾处理问题显得尤为突出，迫切需要建设相应的垃圾处理设施。填埋作为垃圾处理的最终方式，因其处理成本低，更适合我国的国情，在我国得到了广泛的应用，尤其是在一些风景区和水源保护区，通过建设现代垃圾卫生填埋场，可以有效地控制二次污染，达到对风景区和水源保护区生态环境的保护。考虑到经济方面的因素，目前我国填埋场建设有向大型化发展的趋势。但对一些风景区和水源保护区来说，由于地形复杂、垃圾产生地相距较远、交通等基础设施不完善，所以不适合对垃圾进行集中大规模处理，只能建设小型垃圾填埋场，且一般都建在山谷中。我们结合归州镇垃圾填埋场工程设计，研究采用人工防渗的现代卫生填埋方式，建设经济技术合理的山谷型小型垃圾填埋场。选择山地填埋法3.4.3场地选择填埋场地的选择是处置工程设计的第一步，既要满足环保要求，又要经济可行。要从工程学、环境学、经济学及法律和社会等方面考虑。概括起来主要有以下几方面：（1） 确定填埋场的面积根据垃圾的来源、种类、性质和数量确定场地的规模，填埋处置场地要有足够的面积，可满足10〜20年的服务区内垃圾的填埋量，否则用于建立填埋场投入的设施、管理都不会有太高的效益和回报，增加了处置的成本。（2） 运输距离运输距离的长短对今后处置系统的整体运行有着决定性的意义，既不能太远，又不能对城镇居民区的环境造成影响。同时公路交通应能够在各种气候条件下进行运输。场址确定在鞍山市旧堡区大孤山乡谢家房身村的王家沟，此场址复土条件较好，运距适中，厂址底层为花岗岩，裂缝少，不渗透，沟的容积较大，服务年限长，交通便利。（3） 土壤与地形条件填埋场的底层土壤应有较好的抗渗透性，以防浸出液对地下水质的污染。覆

盖所用的黏土最好是取自填埋场区的土壤，以降低运输的费用，还可增加填埋场的容量。土质应易于压实，防渗能力强。对填埋场地形的要求，应有较强的泄水能力，以便于施工操作及各项管理。如天然泄水漏斗及洼地等不宜作填埋场。鞍山市土地资源经过长期的土地开发利用，形成了西北平原农林渔土地利用区、西部冲积平原农渔土地利用区、城市土地利用区、中部波状平原农林果土地利用区、东南低山丘陵林果农土地利用区、南部低山林农土地利用区。鞍山市成土母质类型多样，全市共有6个土类、16个亚类、53个土属、87个土种，棕壤土是全市6个土类中最多的土壤，面积达552691公顷，占全市土壤总面积的的65.9%，主要分布在东南山区和丘陵地带。草甸土次之，面积为265672公顷，主要分布在沿河冲积平原地区，占全市土壤总面积的31.7%，其他4个土类面积占土壤总面积的比重依次为：水稻土11205公顷，占1.3%；沼泽土4135公顷，占0.5%；风沙土3746公顷，占0.5%；盐土867公顷，占0.1%。（4）气象条件气候可影响交通道路和填埋处置效果，一般应选择蒸发量大于降水量的环境，在北方还应考虑冬季冰冻严重时，不能开挖土方，需有相当数量的覆盖土壤储备。另外为了防止废纸张、废塑料等易被风扬起飘向天空污染环境，场地还需设防风屏障，且避免设置在风口。鞍山气象条件鞍山地处北半球欧亚大陆东部的中纬度区，南近渤海、黄海，属暖温带大陆性季风半湿润气候区，一年四季受季风支配，春、夏、秋、冬四季分明。总的气候特点是：雨热同步，干冷同期，温度适宜，光照充足。洪涝、干旱、风沙、冰雹、霜冻等灾害常不同程度发生。气候一般规律是：春季，少雨多风，日照时间长，回暖快，蒸发量大，气候干燥，常有旱象；夏季，以偏南风为主，海洋温暖湿润空气北移，高温多雨，气候湿润，易发生洪涝；秋季，南北风交替，降水适中，气候较凉爽；冬季，以偏北风为主，西伯利亚寒潮频临南侵，受高压控制，降水少，寒冷干燥。最高温度：38.4°C年平均温度：最高温度：38.4°C年平均温度：8.7C最热月平均温度：24.8C

年平均大气压力：100.80Kpa年最大降水量：年平均大气压力：100.80Kpa年最大降水量：994.5mm日最大降水量：236.8mm最大积雪深度：26.0cm最热月平均相对湿度：76%全年平均风速：3.7m/s冬季平均风速：3.4m/s地震烈度：7级日照百分率：58%最短的为12月份：164.3小时年平均降水量：719.0mm年最小降水量：479mm年平均蒸发量：1749mm年平均相对湿度：63%最冷月平均相对湿度：61%夏季平均风速：3.1m/s最大冻土深度：118.0mm/s鞍山地区年平均日照：2562.8小时全年最长日照时间为5月份：269.4小时鞍山地区多年平均0C以上积温4019.6C；5C以上积温3891.3C；10C以上积温3570.5C。鞍山地区出现的霜初终日，初日：多年平均为10月5日，最早9月19日（1959年），最晚10月24日（1977年），早晚相差35天；终日：多年平均为4月21日，最早为3月31日（1977年），最晚为5月16日（1972年），早晚相差46天。无霜期：多年平均为166天，最长197天（1977年），最短139天（1959年），长短相差58天。鞍山地区多年平均冻土深度为87厘米。最大冻土深度为118厘米（1976年〜1977年），最小冻土深度为46厘米（1957年〜1958年）。土壤冻结初日：多年平均为11月6日，最早为10月20日（1962），最晚为11月28日（1977年），早晚相差39天。土壤化通初始日：多年平均为4月10日，最早为3月21日（1958年），最晚为4月26日（1957年），早晚相差36天。鞍山地区结冰初日：平均为10月15日，最早为10月1日（1976年），最晚为10月26日（1951年），早晚相差25天。解冻终日：多年平均为4月15日，最早为4月1日（1952年），最晚为5月1日（1965年），早晚相差一个月。结冰期，多年平均为184天，最多为204天（1955年〜1956年），最少为159天（1951年〜1952年），相差45天。鞍山地区各季降水分布：春季，多年平均降水量为105.4毫米，占全年的15%；夏季，多年平均为439.7毫米，占全年61%；秋季，多年平均为151.7毫米，占全年21%；冬季，多年平均为23.8毫米，占全年3%。鞍山地区灾害性天气：多年平均出现约2次，最多一年出现5次。暴雨常出现在7〜8月份，占暴雨总次数的70%〜85%，不仅是易引起洪涝灾害，而且也是引发地质灾害和山丘水土流失的主要原因。由于受地理地形、地质地貌、水文气象等各种自然因素的影响，鞍山地区降水分布情况差别很大。其特点是：1、 降水在地域上差别很大；2、 降水量在年内分布不均；3、 降水量在年际间波动性强；4、 汛期常发生集中的暴雨或大暴雨天气；5、 丰水年和枯水年常具有不甚规律的连续性。（5）地质和水文地质条件在确定填埋场区环境是否相宜时，应全面掌握填埋区的地质、水文地质条件，避免或减少浸出液对该地区地下水源的污染，一般要求地下水位尽量低，距填埋底层至少1.5m。鞍山地区总的地势是东南高西北低，自东南向西北倾斜。东南属千山山脉延伸部分的山区，一般海拔高程300〜600米，最高点为岫岩县的帽盔山，海拔高程1141.5米。东部山区面积约为5271.44平方公里，占全市总面积的57.0%；中部为千山山脉向西部冲积平原过渡地带，属低山坡岗丘陵区，一般海拔高程50〜200米，面积约为1232.56平方公里，占全市总面积的13.3%；中长铁路以西，系辽河、浑河和太子河等冲积平原区，一般海拔高程5〜20米，最低处为台安县韭菜台乡的杨树塘村，高程仅为2米，平原区面积约为2748.43平方公里，占全市总面积的29.7%。根据鞍山的具体情况，平原少的特点，而选用山地填埋法。鞍山西部地区，地处辽河流域中下游，由于辽河、浑河、太子河等河的上游，特别是东部山区河道比降大、暴雨形成的洪水来势猛、洪峰高、流量大、历时短。当进入鞍山西部平原后比降又变缓，且受海潮顶托影响，造成洪水来得快，下泄慢，河道防洪压力大。本区的东部山地，特别是岫岩县夏季降水多，暴雨频繁，是山洪、泥石流等地质灾害多发地区。垃圾填埋场选在鞍山市东南郊羊耳峪王家沟。场区地层岩性单一，主要是太古界鞍山群混合岩，无较大断层，裂隙不发育。（6） 环境条件填埋操作易产生噪声、臭味及飞扬物，造成环境污染。因此，填埋场应避免选在居民区附近，最好是在城市的下风向。选址地方地处郊区人烟稀少，不会带来太多影响。（7） 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。4场地设计填埋场的设计是一个技术性很强的问题，也是填埋处置能否实现的关键，主要包括场地面积、容量的确定、防渗措施、逸出气体的控制等。（1）场地面积和容量的确定卫生填埋场地面积和容量的确定与所在区域的人口数量、固体废物的产率、固体废物填埋的高度、废物与覆盖材料之比及填埋后的压实密度等有关。每年填埋的废物体积可按下式计算：V=365WP/D+C式中 V一每年填埋的垃圾体积，m3；W一垃圾产率，kg/（人・d）； 0.76kg/（人・d）D一填埋后废物的压实密度，kg/m3；垃圾的自然容重约0.4t/m3，压实后达0.8t/m3，经过自然腐化后继续沉实，最终（1〜2年后）容重0.9〜1t/m3。垃圾的最终容重按0.9t/m3计P一城市人口数，人；（鞍山全市户籍总人口346.94万人）C一覆土体积，m3。用卫生土地填埋法处置，覆土与垃圾之比为1：4

u 365x0.7x346.94x104“c”365x0.7x346094x104“*0.9x103x40.9x103V= x0.9x103x40.9x103地下水保护系统设计卫生填埋会产生大量的浸出液。浸出液主要来源于垃圾本身、雨水及地表径流的渗入。浸出液中含有多种污染物，一旦渗出会污染地下水源。保护措施除前述按标准选择合适的填埋场址外，目前还多从设计施工方案及填埋方法上采取有效措施，实现对下水源的保护。浸出液是指垃圾填埋后，经微生物分解和地表水影响，会有一定量的液体穿经固体废物并从废物中吸收容纳溶解物和悬浮物，其中含有多种污染成分。控制浸出液的污染，是卫生土地填埋场正常运营的关键。卫生填埋防渗系统的设置有效地防止了地下水的污染。该系统主要包括两项工程：一是设置防渗衬里，二是建立排水、集水等设施对浸出液进行妥善的处理。设置防渗衬里就是在填埋垃圾和土体之间设置一不透水层。衬里分人造和天然两种，前者包括沥青、橡胶和塑料薄膜；后者主要是黏土，渗透系数小于10-7cm/s，厚度至少为1m。渗滤液的集排水设施的功能是把渗滤液迅速地导向其处理设施，并通过集水管向填埋层内供给空气，以使填埋物早期稳定化。渗滤液收集系统的设置，原则上要求尽可能收集渗出的所有渗滤液，并能从填埋场中导排出来。在设计渗滤液收集系统时，应对渗透水的体积作出估算，通常采用下面的经验公式进行估算：Q=C.I・A/1000式中Q一日平均浸出液量，m3/d；C一流出系数，％，一般取0.2~0.8；I一平均降雨量，mm/d；A一填埋场集水面积，皿渗滤水的集排工程：a渗滤液的收集系统可由300mm厚层流层、盲沟(或穿孔管)铺设而成，管道或沟道以N1%的坡度坡向集水井或污水调节池。b集水井的尺寸应满足水泵的安装要求，并保证5min以上的给水量c渗滤液收集系统必须在封场后至少10〜15年内保持有效。系统还应具有抗化学腐蚀的功能。d收集的渗滤液在处理前应先进污水调节池，调节池的容量应保证足够容纳渗滤液量，并能承受暴雨引起的冲击负荷。e渗滤液的处理应尽量与城市污水处理相结合，在经过调节池和预处理后，可排入城市下水道进入城市污水处理厂。f如需单独建设渗滤液处理厂，其规模和工艺应本着经济可行的原则确定，以降低处理厂的投资。为更有效地保护地下水，对填埋场还要选择合适的覆盖材料，以防止雨水进入填埋的垃圾。覆盖材料可以是黏土，也可以采用在塑料布上再覆盖黏土。气体的产生及控制垃圾被填埋后，废物中的有机物在微生物的作用下降解。最初由于垃圾填埋时携带了一部分氧气使得分解过程是在好氧条件下进行，持续数天后，当氧气耗尽后即转为厌氧分解。此时气体的主要成分也由原先的二氧化碳、水和氨转变为甲烷、二氧化碳、氨和水及少量的硫化氢，并趋于稳定。填埋场气体对环境的影响可归纳如下几点：1由于气体聚集在封闭或半封闭的空间内，如建筑物、下水道、人工洞穴或填埋场内及填埋场外附近的沟槽等，只要满足气体爆炸的两个条件，即有空腔、有可燃的混合气体、有燃烧源就会引起爆炸和火灾。2因高浓度的甲烷可成为窒息剂，使得进入填埋场内的下水道、沟槽或人工洞穴的人产生窒息。当气体通过填埋场表面的裂缝溢出时，填埋气可能会着火，并有点燃废物发生火灾的危险。由于甲烷代替了土壤中的空气，并阻止空气进入土壤，因而使得土壤缺氧，危害植物的有毒化合物也可抑制植物的生长，因此会对填埋场上或填埋场附近的蔬菜或农作物造成危害。因二氧化碳易溶于水，不仅会使地下水的PH值降低还会使水的硬度和矿物质含量增加。填埋场气体的产生量可通过现场实际测量或采用经验公式推算得出。气体的产生量虽然因垃圾中的有机物种类不同而有所差异，但主要与有机物中可能分解的有机碳成比例。产生量的经验公式为：V二1.866XC"C式中Vg一气体产生量，L;*一可能分解的有机碳量，g；C—有机物的总碳量，g。鉴于填埋场气体对环境的上述影响，必须对其进行收集控制，或铺管排放焚烧或作能源加以利用。填埋场气体的收集系统由气体抽吸井、气体收集支管和总管构成一个覆盖全填埋场的气体传输网。气体收集系统的总管和风机的负压面相连，使气体收集系统和填埋区域处于负压状态，从而使气体收集井和收集槽中的填埋场气体不断抽吸上来。气体抽吸井，直径一般在60〜90cm之间，常见的井深一般为垃圾厚度的50%〜90%，建井时需在井内装一条防腐性较强的有孔套管（孔径为15〜20mm），管子的纵向可运动，以适应填埋层沉降变化。用砾石（直径5cm左右）回填井孔四周。一般收集段是在井深的下面三分之一到四分之三的范围里。收集段的顶部要离地表有足够的距离。从砾石表层一直到井口填入干净土壤并压实，以防止空气的流入。为了防止有孔管的孔被土壤堵塞，在砾石层和干净土壤层之间一般要浇筑60〜90cm厚的混凝土隔层。井口需用混凝土密封，以避免沼气被污染，每个井装有控制阀，井与井之间用管相连，井距45〜90m，相连各井与鼓风机和真空泵连接。收集井设计的关键有两点：一是井口要密封，上部覆土厚应在1m以上，地面出口再加混凝土密封；二是集气管开孔的要求，既不能因太小而堵塞，也不能因过大而使泥土进入。为此，可在集气管外围加保护尼龙网或钢丝网。气体控制工程常用的方法有渗透性排气和密封法排气两种。渗透法是控制土地填埋场产生气体水平方向运动的一种有效方法。填埋时用砂石建造出了排气孔道，气体会自动沿通道水平运动进入收集井。密封法可采用渗透性较土壤要差的材料作阻挡层。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。作为有毒有害的物质，填埋场的气体必须进行收集、控制，但从资源利用的角度填埋气体中的甲烷具有相当高的热值，如能得到充分的利用则可变废为宝。国内外对填埋场气体的综合利用已有很大的进展，概括起来有如下几种：一是低热值的气体直接利用，销售给邻近的工业用户，或用以产生蒸气作为供热源；二是用来发电；三是经净化提纯，提高其热值后，并入城市燃气网使用；四是净化提纯，液化成液化天然气或作为化工生产原料。（4）填埋场地规划填埋场地一经建设，就应有一合理的总体规划，既要确保施工的进行，还要保证封场后的正常运营，场地规划要合理。进行场地规划时要对以下几方面进行考虑：一是进出口道路；二是设备保养站；三是供特种废物使用的贮存场；四是表层土壤堆放场；五是填埋区；六是绿化带。实际操作时可依具体场地条件灵活掌握。3项目构成（1）填埋主体工程需要修建垃圾坝、截污坝、截洪沟、调节池、进场道路、变电所、地磅站和洗车台垃圾坝：填埋区地形为一山沟，呈簸箕形，为增加填埋容量，在沟口设垃圾坝，拦挡和防止垃圾下滑。可行性研究曾确定此坝为不透水的石坝，坝基采用帷幕灌浆，兼有截污坝作用，经研究，认为截污坝和垃圾坝合并建造虽能节约少量投资，但国内尚无成熟的经验，且存在一定问题。为稳妥可靠，故本设计将垃圾坝与截污坝分别设置。两坝之间设渗滤液调节池。按照填埋场的地形、地质条件，尽量减少坝的长度，确定坝址设在沟下游两山坡接近的沟口处。在填埋场内外，土料、石材等建筑材料均很丰富。考虑到土料较石材价格便宜，便于施工，故最后选择均质土坝。垃圾坝采用碾压式均质土坝，它具有就地取材，方便施工的特点。垃圾坝要阻挡垃圾下滑，排出渗滤液，因此垃圾坝要有足够的稳定性，垃圾坝顶宽4米，上游坡1：2.75,下游坡为1：2.25，坝基为粉质粘土层。施工时清除腐植土、树皮、草根等杂物。垃圾坝与岸坡相连处为防止不均匀沉降，坝基不宜做成阶梯状，绝不允许倒坡出现。为保护坝坡稳定，下游坡采用干砌块石护坡，上游坡局部采用干砌石护坡。垃圾坝上游坡坡脚处设渗滤液收集体，由粒径300mm块石组成，不级配，收集体顶宽3米，上游坡1：1.50,下游坡1：1.25，收集体与土坝之间采用反滤层，防止垃圾坝粘土流失，收集体内设有渗滤液收集槽，垃圾堆体产生的渗滤液进入收集体内，汇流在收集槽，收集槽再连接输液管，从渗滤液收集槽通过输液管排入调节池内储存，再进行处理。截洪沟：截洪沟分为环库的永久性截洪沟和库内的临时性截洪沟。在垃圾库外设置永久性截污沟，其由北部山顶分西（称1#截洪沟）、东（称2#截洪沟）两部分。1#截洪沟由西部山坡向下越过垃圾坝和截污坝后向东倾斜于1、3特征点（ ）处汇于天然排水沟中。2#截洪沟由东部山坡下行至垃圾坝左端进入1X1特征点的池下段称溢洪道，继续向下流、越过截污坝后向西行，也至 汇入天然排水沟中。雨水沿天然排水沟继续下泄至场界外语城建部门设计的排水渠道相接，最后排至谢家房身东河。1#、2#截洪沟（2#截洪沟在垃圾坝下称溢洪道）均为浆砌块石砌筑，局部边坡和凹型山坡用干砌块石护衬。其上基本是连续跌水，截污坝左端目前土坡较高。但在修建垃圾坝时，其土已取走，溢洪道在越过截污坝处应与垃圾坝施工相配合。（2）库内临时性截洪沟为防止垃圾填埋过程中库区内雨水进入垃圾层，增加污水量在库区148m、187m高程分别设置3#和4#临时性截洪沟。其主要作用是填埋未达到此高程时。收集、截流此高程以上的雨水，免于进入其高程下垃圾中，当填埋达到此高程后，其被掩埋，失去作用。3#，4#截洪沟的水分别向两侧（1#，2#）永久性截洪沟中排放。按照岩石风化程度、渗滤情况、山坡稳定程度采用浆砌石衬砌渠道和不衬砌渠道。设计标准及水量计算1设计标准目前国内尚无关于垃圾场防洪标准的规定，本工程参照国内已投产的苏州、杭州垃圾处理场的设计标准，水利及尾矿坝的设计规范，国家《防洪标准》（GB50201-94）以及工程下游城建部门的设计防洪标准确定。截洪沟洪水重现期按20年一遇设计，50年一遇校核。在非常时期，为了保护垃圾坝，溢洪道（2#截洪沟下段），洪水重现期按50年一遇设计，100年一遇校核。2水量计算工程的汇水面积很小（V0.4km2），经过各种计算方法比较并和其下游城建防洪计算相协调采用下式计算：q=中・q・F式中：Q——计算的洪水流量，l/s；中一一径流系数，按地形、地貌和植被情况选取0=0.8；F——汇水面积，公顷；Q 暴雨强度，l/s,ha采用沈阳市政工程设计院推荐的暴雨强度公式如下：2184（1-0.7lgP）q= （t一11）0.757式中P——暴雨重现期（年），按前述设计标准选取t——降水历时，分钟。辅助生产区：汽车库汽车库由停车库和汽车保养间组成，停车库主要用来停放一些重要的生产用车及生活用车，设十五个停车位置。保养间主要负责汽车二保及以下的修理，三保及以上的修理由外协解决。主要设备有：台式砂轮机一台，电焊机一台，空气压缩机一台，台式钻床一台，硅整流器一台。汽车库面积：12X42+12X33.6皿机修与仓库：机修主要负责垃圾场机械设备的小修及维护，设备的大、中修及备品备件供应依靠外协解决。仓库贮存一些常用的备品备件及劳保用品。机修的主要设备有：台式钻床一台，电焊机两台，台式砂轮机一台，机修面积：12X24皿，其中包括备品备件库12X12皿，仓库面积：5.1X3.6X6/生活福利设施设办公室16个开间，倒班休息室及值班室4个开间，每个开间6X3.6m。设小会议室2个开间约40皿。此外，大餐厅120皿，亦可供作大会议室。另外，还设有食堂、浴室(45皿)，这两者均按供100人使用确定建筑面积考虑。基底防渗工程垂直防渗我国的山谷型填埋场多采用在地质条件较好的基岩上设置截污坝及帷幕灌浆垂直防渗措施，防止产生的渗滤液污染地下水。其基本形式有两种。大部分建在山谷中的城市垃圾填埋场在地下水汇集出口处建筑防渗帷幕，利用压力灌浆方法将地下水出口处的风化岩石裂隙或透水层孔隙充填封闭，使填埋场底部的渗滤液和其下部受污染的地下水阻积于帷幕前的水池中，不向下游及临近地区渗透。这种应用的前提是：在填埋区域内必须是一个独立的水文地质单元，而且填埋区域内的土壤或下层岩石层具有较好的防渗性能，满足《城市垃圾卫生填埋技术规范》中规定的要求。由于这样的地质条件很难找到，一般不推荐使用这种方式。目前国内的大部分山区填埋场已采用水平防渗方式，如深圳下坪、广州兴丰、北京焦家坡等。国内一些填埋场，采取沿填埋场四周进行封闭型的帷幕灌浆防渗处理设施，以防止填埋场渗滤液渗漏至地下水。这种防渗方式应用的条件是：在填埋区域内地下地质层是连续的不透水层(渗透系数、厚度满足《城市垃圾卫生填埋技术规范》中规定的要求)，而这层不透水层上部有潜水层，建设帷幕灌浆防渗墙时深度一定要达到不透水层，使帷幕灌浆防渗墙与不透水层形成一个完整的不透水区域，在这一区域内进行垃圾卫生填埋作业。水平防渗水平防渗是填埋场最主要的防渗方式，也是应用最多、最普遍采用的方式。目前我国填埋场的水平防渗方法有下述4种。（1） 黏土防渗层大部分城市垃圾卫生填埋场和部分工业固体废物填埋场采用当地天然黏土或改性土壤并经过压实等处理后形成的防渗层。要求天然黏土层土质良好，能够满足防渗性能要求。由于适宜的土地较少，所以填埋场实际建设中很少能够找到适合的地址。（2） 膨润土防渗层。如北京的安定、北神树垃圾卫生填埋场采用添加膨润土的改性黏土衬层，阿苏卫垃圾卫生填埋场在场底局部地区铺设膨润土板等，是在当地土质条件不太理想的情况下，采用适当的黏土添加一定比例的膨润土，均匀拌和后按一定工艺进行施工形成的防渗层。（3） 高密度聚乙烯（HDPE）防渗层。深圳下坪卫生填埋场、北京六里屯填埋场等采用单层HDPE土工膜作为防渗层，是目前我国垃圾卫生填埋场应用较多且今后仍将占据很大比例的填埋场防渗建设方式。（4） 土工合成材料膨润土垫（GeosyntheticClayLiner,GCL）和HDPE双层防渗层。北京高安屯垃圾卫生填埋场采用的方式，也是国外较为普遍采取的方式。这种方式代表着今后我国垃圾卫生填埋场防渗层发展的方向，目前在北京已被确定为大型垃圾卫生填埋场建设的基本要求。为防止场区渗滤液向周围地下水扩散、污染环境，真正做到卫生填埋是本工程设计遵循的重要原则，填埋场是一个封闭水文地质单元，地质条件良好，渗滤液不可能向下或向侧旁扩散至周围。截污坝下是唯一向外扩散的途径。因此，作好坝下的垂直防渗是本工程成功的关键。根据本工程具体的地质条件，确定采用帷幕灌浆方法进行坝下的垂直防渗处理。5填埋方法填埋方法的选择可根据具体的操作条件而定，既要做到废物的贮存稳定化、无害化和资源化，还要最大限度地利用自然条件、最少的经济投入使填埋场对周围环境污染降到最低限度。实用的卫生填埋有三种方法：沟壑法、平面法和斜坡法。（1）沟壑法该法是将废物铺撒在预先挖掘的沟槽内，然后压实，把挖出的土作为覆盖材料铺撒在废物之上并压实，即构成基础的填筑单元。当地下水位较低，且有充分厚度的覆盖材料可取时，适宜选用本法。沟槽大小需根据场地大小、日填埋量及水文地质条件决定，通常其长度为30〜120m，深广2m，宽4〜7.5m。沟壑法的优点为覆盖材料就地可取，每天剩余的挖掘材料，可作为最终表面覆盖材料。（2） 平面法平面法是把废物直接铺撒在天然的土地表面，按设计厚度分层压实并用薄层黏土覆盖，然后再整体压实。该法可在坡度平缓的土地上采用，但开始要建造一个人工土坝，倚着土坝将废物铺成薄层，然后压实。最好是选择峡谷、山沟、盆地、采石场或各种人工或天然的低洼区作填埋场，但要保证不渗漏。其优点是不需开挖沟槽或基坑，但要另寻覆盖材料。（3） 斜坡法斜坡法是将废物直接铺撒在斜坡上，压实后用工作面前直接可取的土壤进行覆盖后再压实。如此反复填埋即为斜坡法。该法主要是利用山坡地带的地形，特点是占地少，填埋量大，挖掘量小。卫生填埋设备简单，处理量大，费用较低，目前世界各国的固体废物多采用这一方法处置。具体采用何种方法可根据处置场地的特点进行选择。6填埋操作填埋时，通常把垃圾从卡车上直接卸到工作面上，沿自然坡面铺撒压实。填埋厚度以每层2m为宜，过厚不容易压实，太薄又浪费动力。每天操作后以不少于15cm厚的土壤进行覆盖、压实，以防止垃圾飞扬和造成火灾。填埋时可根据场地的地形特点采取不同的作业方式，如对平坦地区可由下向上进行垂直填埋，也可从一端向另一端进行水平填埋。对于斜坡或峡谷地区的土地填埋可采用从上到下的顺流填埋方法，也可采用从下到上的逆流填埋方法。为防止积蓄地表水和减少浸出液，通常采用顺流填埋法。进行卫生填埋时，还要选择合适的填埋设备，这也是保证填埋质量、降低处理费用的关键，常用的填埋设备有推土机、铲运机、压实机等。7填埋机械规模(吨/天)推土机压实机挖掘机铲运机备注<2001台1台1台1台实际使用设200~5002台1台1台1台备数