城市垃圾卫生填埋场的设计.ppt

城市垃圾卫生填埋场的设计 目录 各设计阶段详细情况 填埋场的具体设计 场址的选定及基础资料的收集 场址的选定及基础资料的收集 场址的选择根据 城市生活垃圾卫生填埋技术规范 CJJ17 2004 中规定进行选择 填埋场选址时主要应遵循以下两条原则 一是从防止环境污染的角度考虑的安全原则 二是从经济角度考虑的经济合理性的原则 一 填埋场场址的选择 1 场址设置应符合当地城乡建设总体规划要求 2 必须有充分的填埋容量和较长的使用期 填埋场容量必须达到设计量 使用期至少10年 特殊情况下不少于8年 一 场址选择的原则 场址的选定及基础资料的收集 三 场址不应设在以下地方 1 距公共场所或人畜供水点500米以内的地区 地下水水位与坑底距离2米以内者 2 活动的坍塌地带 地震区 断层区 地下落矿区 灰岩坑及熔岩洞区 3 专用水源蓄水层与地下水补给区 洪流区 淤泥区 居民密集居住区 二 场址应设在以下地方 1 交通方便 运距较短 2 征地费用少 施工方便 3 在当地夏季主导风向下方 距人畜居栖点500米以上 4 远离水源 一般设在地下水水流向的下游地区 二 基础资料的收集 一 与设计有关的基础资料 1 城市总体规划 人口预测及人均垃圾产量 然气化率等 2 统计年鉴 上一年 现有人口数量等 3 县志 4 地勘报告 5 选定场址的1 1000地形图 6 气象资料 包括年均降雨量 多年平均逐月降雨量 气温 极端最高 最低 风速风向 常年主导风向 夏季主导风向 等 7 垃圾成分分析 场址的选定及基础资料的收集 二 需要的附件 场址的选定及基础资料的收集 1 关于垃圾处理场可行性研究报告的批复 初步设计阶段 2 关于环境影响报告书的批复 初步设计阶段 3 委托书 可研 初步设计阶段 4 关于资金承诺的函 可研 初步设计阶段 5 征地意见书 可研 初步设计阶段 6 供电承诺 可研 初步设计阶段 7 供水承诺 可研 初步设计阶段 8 场址区位图 可研 初步设计阶段 填埋场的具体设计 一 垃圾产量的预测 一 人口增长的预测 首先确定填埋场的服务范围 并进行人口数量的预测 综合预测松滋市近 中 远期南漳县城区人口规模为 2008年 城区人口12 70万人 统计年鉴或城市总体规划 2010年 城区人口13 50万人 城市总体规划 2020年 城区人口20 00万人 城市总体规划 2006年到2010年 城区人口增长率为3 1 到2010年至2020年 人口增长率为4 0 主要为农村人口向城区转移导致的人口增长 后在服务年限内均以4 0 的增长率持续增长 填埋场的具体设计 二 垃圾产生量预测 从上表可以看出 从2009到2020十二年间 垃圾的累积产量为69 60万吨 平均日产垃圾量约为160T d 根据松滋市垃圾成分和所选用压实设备 垃圾填埋压实密度按1 0t m3计 覆土量比例按20 计算 累计覆土总量13 92万m3 总填埋量为83 52万m3 填埋场的具体设计 二 垃圾产生量预测 填埋场的具体设计 二 填埋工艺流程的设计 一 填埋工艺流程 填埋场的具体设计 二 填埋工艺流程的设计 二 填埋单元的设计 填埋作业单元 每一个工作日作业完成时形成的填埋体基本单位 每天的垃圾填埋压实后进行日覆盖 覆盖后形成一个填埋单元 例如设计垃圾填埋场的日处理量为160t d 则考虑设计填埋单元为 长 宽 高 8 0 8 0 3 0m 考虑机械作业要求 其中 填埋垃圾量为 8 0 0 3 8 0 0 3 3 0 0 3 160m3覆土量为 考虑覆土为0 3m0 3 7 7 7 7 7 7 2 7 7 7 2 7 30 261m3覆土比例为 30 261 160 20 填埋单元的形成过程 推土机将运来的垃圾在规定的地域平面内堆成0 5m厚的薄层 用压实机压实 然后再铺垃圾 再压实 用压实机压实前 可用推土机预压实 直到堆到设计高度2 7m时 再覆盖0 3m厚土壤压实 填埋场的具体设计 二 填埋工艺流程的设计 收集 计量 倾倒 压实 覆土 消毒 填埋堆体总坡度控制在1 3 每一填埋单元之间的坡度为1 1 坝前设置一3m宽平台 场地顶部修整为中间高四周低 顶部坡度5 封场结构从下到上依次为 排气层 300mm厚砾石 膜下保护层 200mm厚压实粘土 防渗层 1mmLDPE膜 排水层 5mm厚土工复合排水网 无纺布 土工排水网垫 无纺布 覆盖支持土层 450mm厚天然土壤 营养植被层 150mm厚耕植土 三 具体作业方式 填埋场的具体设计 三 库容的计算及处理量的确定 一 库容的计算 填埋场的具体设计 三 库容的计算及处理规模的确定 二 处理规模的确定 根据垃圾产量预测 在12年 2009年 2020 年 含建设期 的服务期间垃圾累计产量为83 51万t 据此估算出近期平均日处理规模为160t d 填埋场的具体设计 四 填埋场的总图布置 一 库区平面布置 采用一次规划设计完成 分区分期实施设计方案 见图 二 库区竖向布置 三 垃圾堆体高度设计 场地横纵向坡度不得小于2 满足山体开挖面和坑塘填方区域平整后场底基面稳定等 满足地基承载力要求 满足垃圾边坡的整体稳定等要求 填埋场的具体设计 四 填埋场主体工程的设计 一 场地平整 根据 城市生活垃圾卫生填埋技术规范 CJJ17 2004 中规定并根据场地实际地形进行场地平整 有以下几个注意方面 1 平整后场地的坡度不得小于2 以利于渗沥液的排放 2 对场底和边坡先进行清除根植土 再按设计标高及坡度重整场底及边坡 具体清除植被厚度 开挖深度设计需根据地勘报告进行设计 3 场底及边坡平整后要碾压夯实 保证不会因填埋垃圾的沉陷而使场底变形 要求密实度场底不小于93 边坡不小于90 平整度应按每20m取一点进行检测 平整度应在 2cm以内 4 土方量的计算使用鸿业土方计算软件 填埋场的具体设计 二 垃圾坝的设计 垃圾坝坝体形式有碾压式土石坝 浆砌块石坝 混凝土坝三种 1 碾压式土石坝 体积较大 占用库容较大 造价较低 需要大量粘土 坝体坡比一般在1 2附近 坝体考虑行车与否坝顶宽度有所不同 行车时一般为5m左右 不行车可稍小 坝体高度根据库容需要设计 一般为几至十几米 坝脚设置浆砌块石护坡 坝内侧设有防渗系统 外侧种植草皮或采用干砌块石护坡 坝顶设置锚固沟 2 浆砌块石坝 体积较小 占用库容较小 造价较高 3 混凝土坝 造价高昂 垃圾坝设计需根据当地地质情况及投资造价进行选择 并经过力学分析其稳定性 碾压式土石坝为重力坝 持力层较浅 而后两种坝体持力层深 对地质条件要求较高 填埋场的具体设计 三 防渗系统的设计 根据中华人民共和国国家标准 生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范 CJJ113 2007 中的规定 防渗系统有水平防渗及垂直防渗两种 1 水平防渗 系指采用符合防渗标准的天然粘土层或其它人工衬垫材料 将库底包裹起来形成防渗层 以阻止渗沥液外渗 水平防渗的衬层系统通常从垃圾底部向下可依次包括排水层 包括渗沥液收集系统 保护层 防渗层和地下水导排层等 A 防渗层的功能是通过铺设渗透性低的材料来防止渗沥液迁移到填埋区外部去 同时也可以防止外部的地下水进入填埋区内部 防渗材料主要有天然粘土 HDPE土工膜和GCL膨润土 B 保护层的功能是防止防渗层受到外界影响而被破坏 如石料或垃圾对其上表面的刺穿 应力集中造成膜破损 粘土等矿物质受侵蚀等 主要采用袋装土和土工布等 C 排水层的作用是及时将被阻隔的渗沥液排出 减轻对防渗层的压力 减少渗沥液外渗的可能性 主要采用碎石及土工席垫 水平防渗结构除防渗层上部保护层以外 衬层下部基础必须平整 稳固 从而确保水平防渗层结构功能可靠 填埋场的具体设计 三 防渗系统的设计 场底防渗系统 边坡防渗系统 填埋场的具体设计 三 防渗系统的设计 2 垂直防渗 不是通过平行库底的水平防渗层 而是通过垂直库底方向 沿库底周边敷设于岩土中的防渗幕墙 且使幕墙与库底以下的天然隔水层相连 使得库底以下形成一个相对独立封闭的水系 来阻止渗沥液外溢 其适应条件要求填埋场库底在地下承受压水位之上 必须有一符合防渗标准的天然隔水层 垂直防渗幕墙可以通过帷幕灌浆工艺来实现 通过灌注压入浆液 水泥 粘土或其它化学浆液 使浆液填充岩石裂隙 胶结称符合标准要求的地下幕墙 填埋场的具体设计 四 渗沥液收集导排系统的设计 渗沥液产量的计算 1 按多年平均降雨量计算填埋渗沥液产生量目前 国外多用数字模型建立填埋系统的水量平衡关系推求渗沥液产生量 而国内多采用经验公式计算 即忽略各次要因素 只考虑大气降水 按多年平均降雨量的标准进行计算 其计算公式如下 Q CAI 1000Q 渗沥液产生量 m3 年 C 填埋作业区的渗出系数 I 降雨强度 一般按多年平均降雨量考虑 mm 年 A 填埋作业区的汇水面积 m2 填埋场的具体设计 四 渗沥液收集导排系统的设计 渗沥液产量的计算 2 按多年逐月降雨量并分阶段计算填埋渗沥液产生量 本设计中采用清污分流工艺 在计算渗滤液产量计算中 非填埋区 降水主要是通过临时截洪沟拦截进行收集导排 非作业区 主要是指边坡部分 由于进行中间覆盖 雨水顺地势在最低点汇集 由雨水泵抽提进入临时截洪沟排入水体 入渗系数取0 非作业面 主要指场区内便于车辆的作业区域 而由于车辆的运行 该部分区域为防止车辆被压破 未能铺膜 入渗系数取0 9 作业面 主要指短期内垃圾的填埋区域 入渗系数取0 9 填埋场的具体设计 四 渗沥液收集导排系统的设计 根据中华人民共和国国家标准 生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范 CJJ113 2007 中的规定 渗沥液收集导排系统由三部分组成 1 底部导流层 即防渗系统中的排水层 一般采用300mm碎石或10mm土工席垫 2 渗沥液收集盲沟 场底平整后开挖形成梯形断面 铺设HDPE穿孔管并填充碎石 粒径一般采用16 32mm 3 石笼 一般为直径1200mm石笼由钢丝网内填充级配碎石 粒径32 64mm 构成 石笼中设HDPE穿孔管 DN160左右 石笼间距40 50米 随着填埋高度的增加 石笼逐渐升高 石笼有向上导气及向下导排渗沥液的功能 填埋场的具体设计 六 填埋气体收集导排系统的设计 一般采用石笼收集导排气体 若垃圾堆体高度大于20m 则需设置横向石笼 填埋气体现一般采用直接燃烧排放措施进行处理 填埋气体产量的计算如下 填埋气体产量为800 1000m3 t有机物 取900m3 t有机物 填埋场逐年产气量计算结果见表 五 地下水导排系统的设计 地下水导排系统一般有两种方式 1 地下水导流层 场地铺设地下水导排层 一般采用碎石 此种方法有一明显缺陷 渗沥液若产生泄漏 地下水导流层会加速污染扩散 2 地下水导排盲沟 在防渗层下开挖地下水导排盲沟 埋设PE穿孔管并填充碎石 填埋场的具体设计 六 填埋气体收集导排系统的设计 填埋场的具体设计 七 截洪沟的设计 1 设计依据暴雨强度公式 P 重现期 取20a t 集水时间 t t1 m t2 t1 地面集水时间 取10min t2 管道内流行时间 m 系数 管道为1 明渠为1 2 2 执行主要标准及规范 1 防洪标准 GB50201 94 2 城市防洪工程设计规范 CJJ50 92 q 升 秒 公顷 截洪沟分为临时截洪沟及永久截洪沟 1 临时截洪沟 一般为梯形断面 2 永久截洪沟 矩形或梯形断面 需进行水力计算确定断面 填埋场的具体设计 八 渗沥液处理系统的设计 1 调节池的设计 调节池的容量计算 调节池的容量按相关规范进行计算 即首先根据多年逐月平均降雨量计算出每个月的渗沥液产生量 去除当月渗沥液处理量后最后计算出最大累计余量 该最大累计余量即为调节池最低调节容量 调节池池容计算见表 填埋场的具体设计 八 渗沥液处理系统的设计 1 调节池的设计 调节池防渗形式及结构形式 调节池有混凝土调节池及利用天然地形铺膜形成调节池 后者通常采用双层防渗系统 如下所示 调节池池底防渗结构从下至上为 a 处理后稳定基层b 300mm花砖c 300mm厚回填粘土d 400g m2长纤无纺土工布膜下保护层e 1 5mm厚光面HDPE土工膜防渗层f 300g m2长纤无纺土工布膜上保护层g 2 0mm厚光面HDPE土工膜防渗层h 500g m2长纤无纺土工布膜上保护层 调节池边坡防渗结构从下至上为 处理后稳定基层 300mm厚回填粘土 400g m2长纤无纺土工布膜下保护层 1 5mm厚光面HDPE土工膜防渗层 300g m2长纤无纺土工布膜上保护层 2 0mm厚光面HDPE土工膜防渗层 500g m2长纤无纺土工布膜上保护层 300mm砖砌 填埋场的具体设计 八 渗沥液处理系统的设计 2 处理系统的设计 典型的渗沥液处理系统形式 污水处理规模确定 按最大年渗沥液产生量计算得渗沥液日平均产量 另考虑管理中心生活污水和洗车确定污水处理规模 填埋场的具体设计 十 其他 1 垃圾收运系统 结合城市现有收运系统状况进行新建及改造 2 企业组织及人员编制 3 环境检测点的布置 重点介绍 4 职业安全与卫生防疫 5 工程量的统计 6 经济分析 概算及预算 九 辅助工程设计 1 进场道路 临时和永久道路 2 场区构筑物 主要有综