【西北某县城的生活垃圾填埋场的规划设计7800字（论文）】

西北某县城的生活垃圾填埋场的规划设计TOC\o"1-2"\h\u691项目概况 142331.1项目基本情况 2244531.2设计依据 4176381.3相关标准和规范 4268011.4设计原则 4247591.5设计范围 5288992生活垃圾现状 5123732.1生活垃圾特性 5225452.2垃圾处理中存在问题 6196712.3项目建设的必要性 641011.保护生态环境的需要 6290992.城乡环境综合整治的需要 7235773填埋场库容设计 7317063.1填埋场区总体布局 761183.2填埋场库容计算 7185693.3填埋气体导排系统 810843.4封场系统设计 952423.封场坡度设计 10218004渗滤液处理设计 10196084.1渗滤液产量的计算 10206854.2调节池规模的计算 11327184.3渗滤液处理方案的确定 113673第二篇垃圾填埋场库容设计计算书 1225792附录1垃圾产生量、垃圾处理量的计算 127525附录2垃圾填埋场库容和垃圾填埋面积的计算 1314876附录2垃圾填埋场库容和垃圾填埋面积的计算 1324950附录4渗滤液调节池尺寸的计算和渗滤液处理规模的确定 15摘要：以给中国西北某县设计一座生活垃圾填埋场为目的，对当地背景和现状进行分析，和当今中国生活垃圾处理所面对的问题相结合，以相关标准和规范为依据，进行了对于当地垃圾现状分析，建设项目的必要性分析和相关的工程设计。在对现状和必要性分析之后，本文通过对填埋场库容设计，对填埋场的总体布局进行了详细规划，通过数学模型对具体数据进行计算从而验证了其合理性，对填埋场的导排系统和封场系统也进行了相关设计与计算。最后本文通过对渗滤液带来的部分污染进行分析，对降低其污染设计了相关的渗滤液调节池以及具体的计算，进一步减少了填埋场建立所带来的污染可能性。通过本文研究，可给相关填埋场库容设计以及渗滤液的处理提供一定的参考意义。关键词：生活垃圾，填埋，填埋场库容，渗滤液1项目概况1.1项目基本情况本工程拟在某县城设计一座符合国家以及地方规定的城市生活垃圾填埋场，用于解决此城市有关生活垃圾的处理堆置问题，达到无害化、减量化、资源化的目的。经济飞速发展的当代社会，随着消费实力的增长，人们对生活的各方面要求都在随之扩大，这发展的背后便有问题滋生，其中一个较为显著的问题便是生活垃圾的不断增加。生活垃圾的增加，使得人们对填埋场的各方面需求因此增加。城市中众多旧填埋场已经不能满足现有生活垃圾的处理，更有甚者，存在部分环境出路发展滞后城市并未设置垃圾填埋场，完全不能处理生活垃圾的问题。当生活垃圾不能通过填埋场处理，被迫随机放置于露天环境的生活垃圾会通过污染地下水源，从而破环水循环，还会影响附近居民大气环境，绿化带等方面从而对人们的身体和生活产生极大的负面效应。由此我们能够得出一个简明而迫切的结论：建设城市生活垃圾填埋场是十分必要的。生活垃圾主要的处置方法有堆肥、焚烧和填埋三种。最通用且适用的方案就是堆肥，不过由于不能关于垃圾处置的需要量不能确定，所以很难通过堆肥来集中处置，另外，堆肥前后的残余垃圾仍需处置。而焚烧的需求成本更高，也需要投入更多的资源。相对于前两种垃圾处置方法，填埋这种方法在经济相对滞后，土地丰饶的地方最适用。由于发达国家对更新生活垃圾处置方法的不关心不重视，其目前处置生活垃圾的主要方法仍是填埋。通过对比这三种处置方式以及我国发展的具体情况，在之后的垃圾处置方法的选择中，更多的城镇都会选择填埋法。而填埋法主要有下面几个特点：（1）不需要依靠其他方案；（2）固废处理方法最后都需要经过填埋法；（3）可以省略预处理这一步；（4）相较于其他方法，此方法处理成本更低；（5）处置方案更为轻松，更为容易施行；（6）更自由地选择建设场地，且建设场地在若干年后能在多层覆盖的土地上用作其他途径，实现可持续发展。由此可得，就本设计而言，填埋法是最佳方案。1.1.1某县概况（1）地理位置某县地处于中国西北地区，西藏省的北部，东边是安多县，西边挨着尼玛县，南方则与班戈县为邻，北方和那曲地区接壤。占地面积是11万平方公里，人口数为15233人。（2）地形地貌某县处于高原地带。境内属于平原地貌，地形开阔。平均海拔为4450米，境内主要有昆仑山、冬布勒山等山脉。（3）水文某县流经河流主要有江爱藏布、达热藏布等，都属于内陆河流。主要水域有当惹雍错、布若错等湖泊，平均湖面海拔在4000米以上。（4）气候气象某县处于高原，属于亚寒带大陆性气候。平均每年的无霜期都不超过60天，全年多大风，大风天能长达200天。冻土时间长，年气温低，每年有250天以上是冻土时间，年平均温度低于-5℃。年温差比日温差更大，几乎不存在绝对的无霜期。平均每年大风天能达到250天，，平均日照时间能达到2628小时。1.1.2工程概况（1）某县2017年现状人口5250人（2）填埋场服务年限：15年建设期：2017-2018年运营期：2019年终止期：2032年（3）预测服务年限人口。见表1。表1某县服务年限内人口数表年份人口数/人人口自然增长率/‰2017525013.002018531813.002019538713.002020545713.002021552813.002022560013.002023567313.002024574713.002025582113.002026589713.002027597413.002028605213.002029613013.002030621013.002031629113.002032637213.002033645513.001.2设计依据（1）《某县城市总体规划》（2005-2020）（2）《建设项目选址意见书》（3）某县气象资料某县气象局（4）某县垃圾填埋场地形图（5）某县垃圾处理工程供电、供水资料（6）某县垃圾的产生量和处理能力（7）目前拟建填埋场服务区内的生活垃圾日产生量和年产生量（8）服务年限（9）填埋场服务年限内预计生活垃圾的产生量（10）目前当地城市垃圾的处理能力（11）某县现状人口，人口自然增长率（12）业主提供的其他基础资料1.3相关标准和规范《生活垃圾卫生填埋处理技术规范》GB50869-2013《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》CJJ113-2007《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程》CJJ112-2007《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》（2001）《填埋场用高密度聚乙烯土工膜》CJ/T234-20061.4设计原则（1）严格遵守国家发行的保护环境的法律法规，坚决贯彻相关的政策和标准。（2）以总体规划为蓝本，实行四位一体，可持续发展的原则，在协调工业建设和市场经济的共同发展下，能更有利于环境的优化，且能在最大限度的展显出社会发展效益的综合。明确有关城市生活垃圾的处理规划，应在原则上与当地平均经济实力、环境水平和能源现状结合在一起考虑，总体规划需要慎之又慎。（3）在工程开始前，经过详尽的当地调查，采用最合适的方法，在保护环境的前提下降低资源投入。（5）使用远近结合的方法，将可行性，适用性和规范性等容纳于工程建设的具体事项中。（6）对于在处理生活垃圾的过程中可能产生的污染废水，填埋气体和受到吸引的虫蚁等问题，从而杜绝二次污染的产生，方能确保环境的稳定性。（7）指导方针为“无害化、减量化和资源化”，在充分与当前国情相结合的前提下，坚持因地制宜，技术适宜，发展契合的指导准则，从而能最大限度的展显出社会发展效益的综合。（8）通过使用技术先进的设备，节约资源的工艺，符合制度的具体方案，最终使得垃圾填埋场的运行与管理得到科学的管控并降低资源消耗，由此便能获得最大的经济收益。1.5设计范围主要以下研究内容：（1）项目建设必要性；（2）项目所在地城市垃圾现状及产量预测；（3）项目处理能力预测；（4）项目建设规模的论证；（5）工程设计：垃圾卫生填埋场的相关设计，如垃圾产生量的计算、倒排系统的设计以及相关处理水平的预测等；基础配套工程如在场内的基础设施工程。2生活垃圾现状2.1生活垃圾特性生活垃圾的结构组成会受到居民的生活水平，当地的能源配置，人们的饮食习惯以及区域的习俗等相关方面共同作用，所以在我们对某县进行垃圾现状分析时，首先需要了解其物理特性。通过了解其具体组成及变化趋势，我们能够更为详尽细致的选择某县的垃圾处理技术。某县垃圾物理特性详，情见表2。表2某县垃圾物理特性组分有机物无机物可回收物其他动物植物灰、渣纸类橡塑纺织物玻璃金属木竹含量4.74%15.71%22.83%23.74%14.84%4.50%4.73%5.12%2.76%1.03%据此分析，某县的灰渣较多，结合区域经济发展和总体规划、以及服务范围等，适宜卫生填埋处理。计算垃圾产生量和处理量。详见附录1。2.2垃圾处理中存在问题通过相关调查，我们可以得知某县目前的垃圾收运系统和处理方式等主要存在以下问题：（1）绝大部分清扫都通过人工实现，导致环卫工人的负担很大，从而使得在部分道路和市场内部的打扫存在滞后和忽略的情况；（2）目前搭建的垃圾收集点过于简陋，且垃圾的清理转运不及时，部分收集点已经因此成为了大型的垃圾堆，这样的垃圾堆会破环环境，危害当地居民的身体健康；（3）县城现有的垃圾运输车辆十分老旧，经常会出现垃圾从车上撒下来的事故，这样的垃圾随风飘扬之后就会产生二次污染；（4）垃圾收集点是老鼠和害虫的聚集地，从而滋生很多有害细菌，破环环境；（5）垃圾堆存放的垃圾没有压实，当垃圾堆上层为质量较轻的垃圾时，上层垃圾就会被风刮走，被刮走的垃圾会使垃圾污染附近的土地，扩大了垃圾的占地面积，容易产生二次污染；（6）没用设置有关防渗透措施，会破环当地的水循环和大气循环；（7）部分垃圾堆会设置定时的焚烧处理，进行的处理十分粗糙，未安排任何防护环境污染的措施，会对当地的气体环境产生严重的破坏。（8）机械化的进度缓慢，因此垃圾处置各方面的进度很都滞后。2.3项目建设的必要性1.保护生态环境的需要某县将垃圾都露天堆置，且处理迟缓，导致在垃圾堆附近吸引老鼠的定居，散发出严重的臭气，这臭气中就包含有氨气和硫化氢等污染气体，严重污染了当地大气环境，对周围居民身体健康也造成一定程度的危害；垃圾堆放场由于没有防渗措施，其产生的渗滤液会对境内河流及地下水造成污染，降低水环境质量。除此之外，无任何覆盖的垃圾堆放场还严重影响了城市形象和人们的视觉感观。基于上述，在某县建设规范的卫生填埋场，对县城产生的生活垃圾进行无害化处理，已成为保护当地生态环境和人民群众身体健康的迫切需要。2.城乡环境综合整治的需要在当前，国家完善了相关环境整治的政策，鼓励大家都积极的参与到对城乡环境的整治中去，在此背景下，建设某县城市生活垃圾处理场是必要的。通过以上两点需要可以确认，为提高该县的城市发展和人民与更高生活质量相匹配的环境需求，改善当地生态环境，解决某县的垃圾处理问题，建设该县城市生活垃圾填埋场是非常必要的。3填埋场库容设计3.1填埋场区总体布局本次的垃圾处理工程主要分为三个部分：填埋区，进料场以及渗滤液处理站。三个区域之间通过公路和便道连在一起，这要求三个区域的距离不能过远。总平布置通过前文所展现的标准和规范来设计，具体设计如下：所有系统共用一个进出点，本文选择放置于红岩乡道路附近，此地交通便利，方便进出。填埋区选择放置于填埋场的中心位置，这样其他各个区域到填埋场的距离都适中，最大限度的方便材料的运输，进料场选择放置于填埋场右侧，靠近入口，能最高效的处理垃圾，渗滤液处理站选择放置于填埋场右侧，处于填埋库区的侧风向，为了使对渗滤液处理站的污染达到最小，在填埋场与渗滤液处理站之间设置绿化带，以吸收污染物。地磅称放在进场道路入口处，以便于填埋场的垃圾运输车量的计量。绘制总平图、库区平面图、库区立面图。（详见附图）3.2填埋场库容计算3.2.1填埋场所需库容计算通过相关的计算，可以得出压实密度取0.6t/m3，覆土体积与总垃圾的体积比例取0.2。经计算，库容需求为60470.85m3，具体计算按计算书附录1。垃圾年产生量垃圾年产生量×清运率填埋场实际填埋量（质量）÷压实容重填埋场实际填埋量（体积）+覆土所占体积填埋场所需库容（体积）人口数×人均垃圾产生量图1填埋库容需求计算图对填埋场库容的需求量具体计算见表4。通过已经给出的地形图，我们能由此计算出所需的库容Vt，3.2.2计算实际的填埋库容Vs。本文选择通过断面法来计算实际填埋库容。断面法是指选择一个断面，在这个断面上选择一个间距，通过间距分割出n个平行断面，从而能得出分割出的每一个断面面积S，再测出断面之间的间距为d，最终通过积分的方法得到每个相邻断面的体积。一般计算法公式:Vs=1/2(Si+Si+1）dd—断面之间的距离，mSi—第i个断面的面积，m²通过某县的详细资料和有关数据，代入公式计算可以得出该填埋场总库容为62279.5224方。详细计算数据在附录2。3.2.3确定服务年限根据计算，某县城市生活垃圾卫生填埋场到2031年的总库容需求量为60470.85m3，填埋场实际库容为62279.5224m3则本填埋场可满足服务区15年（2019年-2033年）的垃圾填埋需求。3.3填埋气体导排系统3.3.1填埋气体主要成分填埋场的气体主要成分产生于在有机成分在填埋垃圾的过程中的分解效应，气体的主要成分有一氧化碳，二氧化碳，甲烷和硫化氢等。填埋气体的平均温度位于43-49℃，热值为15630kj/m3,平均密度位于1.02-1.06。当甲烷的浓度过高时会产生爆炸，而如果将填埋场气体转移到其他地方时，容易产生含有过高浓度甲烷的气体，爆炸后引发火灾，因此我们必须严格掌控填埋场产生的气体。表3为相关垃圾填埋场气体的具体数据。表3城市垃圾LFG的典型组成组分甲烷二氧化碳氮氧硫化物氨氢一氧化碳微量组分体积百分数(%)45～5040～602～5O.1～1.00～1.O0.1～1.O0～0.20～0.20.01～0.63.3.2填埋气体产生量的计算本文计算的填埋场是典型的垃圾填埋场，典型垃圾填埋场的产气量计算主要采用估算法，估算法的相关计算公式如下：LFG产气量Q（m3/d）=C×M×1000Q—产气量；m3/dM—日均垃圾处理量；t/dC—产气潜力；m3/kg详见附录5。3.3.3填埋气体收集与处理由于本工程规模较小，产气量相应很少，因此不考虑垃圾气处理利用，直接做燃烧处理。3.4封场系统设计3.4.1封场系统功能及设计注意事项填埋场封场系统是指填埋在垃圾填埋区顶部的覆盖层，是在其他处理均完成之后的举措。封场系统不仅是填埋场处理的最后一步，还是十分重要的一步。只有将这步完美完成，填埋场的处理才算是成功。通过封场系统，能有效减少外部环境对于填埋区的破坏，也能有效降低渗滤液的产生。同时，封场系统还含有其他方面的功能。下面是封场系统所具有的功能：（1）降低外部用水对填埋去的渗透；（2）定向选择气体的释放方向；（3）减少病毒的滋生；（4）使外部水循环免受渗滤液的污染，集中控制污染物；（5）在系统的顶部能够进行绿化；（6）对土地的使用程度进一步增加。同时，有关封场系统的设计也有相关注意事项，具体如下：①不能超过一定温度；②会因为外界温差过大和空气湿度过低使系统的外表层开裂；③土地里的昆虫和植物会对系统内部产生破坏；④地面上不规则沉降会使系统的顶层材料受到破坏；⑤有时后垃圾堆肥倾斜角度过大产生的破坏。3.4.2终场覆盖结构对于某县垃圾填埋场，按照垃圾卫生填埋场有关技术规范要求，为避免今后该垃圾填埋场对环境的不良影响，该计划决定使用多层覆盖层来实现终场覆盖的目的。从底部到顶部的覆盖层分别如下所示：（1）导气层：300mm砂孔石，孔径为25-50mm；（2）压实层，纵向长度为300mm，渗透系数小于10-5cm/s；（3）土工布200g/m2；（4）1.0mm厚HDPE膜； （5）排水层：由砾石构成，渗透系数不低于10-2m/s；（6）植被层：由植物保护层和顶部土壤层组成，渗透系数不低于10-4cm/s。详情请见附图4“终场剖面图”。3.封场坡度设计在本工程中，为了封场的排水效果达到最佳，选择坡度范围为20%～33%。绘制封场图。（详见附图）4渗滤液处理设计4.1渗滤液产量的计算4.1.1某县的月平均降雨量和蒸发量，详见表4表4某县逐月月平均降雨量和蒸发量表单位：mm月份123456789101112多年平均降雨量0.103.20.266.9153.4110.5117.759.42.600514.0蒸发量142.9104.2108.5178.3153.1186.2180.3151.5180.1130.2138.183.31736.74.1.2渗滤液计算公式由于填埋场是新建的，没有封场区，所以用公式：Q=ICA×0.001式中：Q——渗滤液产生量，m3/dI——月平均降雨量，mm/月C——渗出系数A——填埋区作业面积，m24.1.3渗滤液计算结果计算得渗滤液产量为693.3007m3，填埋场渗滤液产量详见附录3。4.2调节池规模的计算计算每月渗滤液的总产量：Qm=ICA*0.001式中：I——逐月平均降雨量，mm/月Qm——渗滤液每月总产量，m3/月A——填埋场的集水面积，m2C——渗出系数计算每月总渗滤液的剩余量:Qr=Qm—Qt式中：Qt——渗滤液的月总处理量，m3Qr——每月总渗滤液的剩余量，m3计算总渗滤液的调节量V:V=∑Qr4.3渗滤液处理方案的确定渗滤液是垃圾处理过程中的各种污染成分的聚集体，如何处理垃圾填埋场渗透液一向是在垃圾填埋场处理中的重要问题。渗滤液处理站的建设需要极其庞大的成本，且在运行的过程中还需要更多的资金和技术人员。因此我国目前还没有一个普遍适用的渗滤液处理方案。目前国内普遍采用的垃圾渗滤液主要处理方法有下面三种：通过填埋场回喷（灌）蒸发减量处理、在填埋场自建污水处理站处理、输送至城市污水处理厂进行处理。采取何种方法取决于当地气候特点和基础设施状况。根据气象资料，由于某县地区的特殊气候条件，多年平均蒸发量大于多年平均降雨量，产生的渗滤液量较少。本次设计选择将渗滤液回喷（灌）到填埋区域。这样，在一方面可以通过蒸发减少渗滤液，达到渗滤液不外排；另一方面还可以加速填埋场稳定化。第二篇垃圾填埋场库容设计计算书附录1垃圾产生量、垃圾处理量的计算结合收集到的数据资料及垃圾处理工程服务区的人口发展趋势，本设计采用内插法求得每年垃圾服务区人口增长，采用人均垃圾产量法预测垃圾产量。参考有关规范及资料：本工程每日每人垃圾产量取值1.1kg，可得出人口预测及垃圾产生量预测。附录1垃圾产生量、垃圾处理量的计算年份人口数/人人口自然增长率/‰每日每人垃圾产生量/kg清运率/%日处理量/t年处理量/t填埋垃圾压实密度/(t/m3)年垃圾填埋量/m3覆土比累计垃圾填埋量/m³2017525013.001.1854.911791.690.62986.1620%0.00002018531813.001.1854.971814.990.63024.9820%0.00002019538713.001.1855.041838.580.63064.3020%3677.162020545713.001.1855.101862.480.63104.1420%7402.132021552813.001.1855.171886.690.63144.4920%11175.512022560013.001.1855.241911.220.63185.3720%14997.962023567313.001.1855.301936.070.63226.7820%18870.092024574713.001.1855.371961.240.63268.7320%22792.562025582113.001.1855.441986.730.63311.2220%26766.032026589713.001.1855.512012.560.63354.2720%30791.152027597413.001.1855.592038.720.63397.8720%34868.592028605213.001.1855.662065.230.63442.0420%38999.052029613013.001.1855.732092.070.63486.7920%43183.202030621013.001.1855.812119.270.63532.1220%47421.742031629113.001.1855.882146.820.63578.0420%51715.382032637213.001.1855.962174.730.63624.5520%56064.842033645513.001.1856.042203.000.63671.6720%60470.85附录2垃圾填埋场库容和垃圾填埋面积的计算压实密度取t/m3；根据填埋工艺，覆土占垃圾体积的比例取0.2。附录2垃圾填埋场库容和垃圾填埋面积的计算剖面面积/m2平均面积/m²高程差/m单层容积/m3累计容积/m3994.1127497.056358.41314181.78484181.781099.69101046.90191818844.233323026.02689.5396894.61531816103.075434947.31468.9303579.234951810426.229145373.54315.6368392.28355187061.103952434.64123.6265219.63165183953.369756388.01填埋场服务2032年所需库容为53746.72.m3，计算出实际库容为56388.01m3，满足14年服务需要。附录3渗滤液产生量的计算结合某县气象资料，表1某县逐月月平均降雨量和蒸发量表，并采用第一篇4.1和4.2节公式计算渗滤液产生量附录3渗滤液产生量的计算月份平均降雨量I/mm平均蒸发量E/mm填埋区集水面积A1/m2填埋区渗滤液产生量Q1/m310.1142.98055.43020104.28055.43033.2108.58055.43040.2178.38055.430566.9153.18055.4306153.4186.28055.43485.74247110.5180.38055.43163.92808117.7151.58055.43337.9253959.4180.18055.430.0000102.6130.28055.430.0000110138.18055.43012083.38055.430合计5141736.78055.43987.59572附录4渗滤液调节池尺寸的计算和渗滤液处理规模的确定根据表4，可得全年调节余量总量为570.32m3，考虑1.1富余量，并取整，则调节容积设计为670m3