《固体废物处理与处置》课程设计--某县生活垃圾卫生填埋场设计.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除固体废物处理与处置课程设计班 级：学生姓名：学 号：指导教师：河南城建学院2016年1月7日2016-2017年城市固废处理课程设计任务书一、设计任务及目的1、任务：完成某县生活垃圾卫生填埋场设计。2、目的：通过本课程设计，使学生掌握城市生活垃圾卫生填埋设计的一般方法，锻炼学生工程制图能力，巩固教学中所学知识，并学会将书本知识与实际应用相结合。二、设计规模查所在凤凰县城或者附近县城人口；平均垃圾产量0.75kg/d；人口增长率5%。三、设计条件1、凤凰县主要气象特征值如下。1）气温平均气温15.9，极端最低气温-10.7，极端最高气温39.6。2）降水（6-8月份降雨量占全年的44.3%）年平均降水量1308.1毫米，最大降雨量166.3毫米，最低降雨量为107.1毫米。3）蒸发量年平均蒸发量为1495.9毫米4）风向风速年主导风向为东南风夏季主导风向为南风2、 填埋场渗滤液必须经过处理，出水水质必须达到生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）中的一级标准，紧挨填埋场有水、电源及公路。3、凤凰县生活垃圾卫生填埋场地形图。摘要 垃圾处理的最佳方式是综合处理，由于城市垃圾处理方式和技术的选择受垃圾成分、经济发展水平、能源结构、自然条件及传统习惯因素的影响，因而每个城市的选择可能各不相同，没有统一和固定的模式。在生活垃圾处理处置方式中，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%。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2。而在我国,由于经济技术水平等的原因，填埋所占的比例更高，达到90%以上。虽然随着经济技术的发展，在未来的20年内，在拟建的垃圾处理项目中，填埋比例会稍有下降，但仍有大约75%的项目采用填埋方式。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，因此填埋必将在今后很长一段时间内占据主导地位。 凤凰县地处湖南省西部边缘，为国家历史文化名城，首批中国旅游强县，国家4A级景区，曾被新西兰著名作家路易艾黎称赞为中国最美丽的小城，一代文学巨匠沈从文一曲边城，将他魂梦牵涉系的故土描绘得如诗如画，如梦如歌，也将这座静默深沉的小城推向了全世界。但它的垃圾处理状况滞后于城市发展，处理设施落后于省内许多同等规模的县城。其主要问题表现在：一是自然填坑，未做防渗处理，也没有气体和渗滤液收集、导排设施，不仅对地下水和周边环境造成了影响，还存在安全隐患；二是城郊已有的坑塘都被垃圾填满，目前已经无处可堆填，与城市建设和市容市貌不协调；三是环卫设施不配套，机械化水平低下，影响了环境卫生事业的发展和城市的环境质量，因此，该项目的建设是十分必要的。关键词：资源利用 市容协调 目录2016-2017年城市固废处理课程设计任务书2摘要3一.工程概况5* 项目性质：新建5* 设计单位：河南城建学院市政与环境工程学院5* 总 用 地：115亩5* 总 库 容：约101.4万立方米5* 总 投 资：5* 处理规模：平均257吨/日5* 服务年限：12年5* 项目服务范围：凤凰县居民所产生的生活垃圾51.2 设计原则与范围51.2.1设计原则51.2.2 设计范围81.3 设计依据8二、基础资料92.1 城市概况92.1.1 地理位置92.1.2 社会环境概况92.1.3 经济概况92.1.4 交通运输102.2 自然条件102.2.1 地形地貌102.2.2 地质构成102.2.3 地震与地震裂度102.2.4 水文与水资源102.2.5 气候条件11三.垃圾量预测113.1 服务范围内城市生活垃圾的来源113.2城市生活垃圾的产量及成分12四、场址概况124.1填埋场类型124.2 填埋场等级划分与规模确定124.3 填埋场选址条件134.3.1 场址禁设条件134.3.2 选址条件13五、总图布置145.1 设计内容145.2 设计原则155.3 场区布置方案及特点165.4 竖向布置175.5 道路运输175.6 绿化工程17六卫生填埋库区工程186.1 填埋库容及使用年限186.1.1填埋区库容186.1.2 填埋区使用年限206.2 防渗工程206.2.1渗滤液收集导排系统256.2.3 减少渗滤液量的工程措施256.2.4 渗滤液收集系统256.4 填埋气体收集排导系统266.4.1填埋气体的主要组成266.4.2 填埋气体收集方式266.4.3 冷凝液收集和排放266.4.4 气体输送系统276.4.5 填埋气体处理规范276.5 防洪系统286.6 垃圾坝设计296.7 监测井306.8 填埋工艺306.8.1 填埋工艺的确定原则306.8.2 填埋作业方式316.8.2 填埋工艺流程316.9 填埋作业设备选择326.10 封场工程33七、渗沥液处理工程357.1 处理工艺357.1.1 污水处理方案选择原则367.1.2 渗沥液处理方案比较367.1.3浸出液处理设计水量及水质的确定377.1.4污水处理工艺方案对比377.1.5 污水处理工艺方案比较及选择387.1.6主要处理设备397.1.7浸出液收集导排系统42八、环境保护与监测428.1 设计依据428.2 环境污染来源及污染物分析438.3 环境监测44九.工程效益分析479.1 工程效益分析479.2结论47致 谢48附 录49参考文献50一.工程概况* 项目名称：凤凰县城生活垃圾卫生填埋场工程 * 项目性质：新建 * 设计单位：河南城建学院市政与环境工程学院 * 总 用 地：115亩 * 总 库 容：约101.4万立方米 * 总 投 资： * 处理规模：平均257吨/日 * 服务年限：12年 * 项目服务范围：凤凰县居民所产生的生活垃圾1.2 设计原则与范围1.2.1设计原则 城市生活垃圾处理作为城市环境治理项目，应在城市总体规划的指导下，合理选择场址、处理工艺，严格控制产生二次污染，防止对环境造成新的污染。本设计主要遵循以下原则：从环境学上看，场址应远离居民区，南海市主导风向是东南风，因此填埋场要建在居民区的西北方向，并且要远离水源，一般设在地下水水流向的下游地区。从经济学上看，此填埋场满足一定的库容量，能容纳526t/d的垃圾处理量；紧挨填埋场有水、电源及公路，场址交通方便，运距合理；场址周围有相当数量的粘土石料，用于天然防渗层和覆盖层的粘土等。从工程学方面看，场地有适当的自然地形作为填埋空间其地形、地貌及土壤条件适当；天然地层渗透性系数达到9*10-4 m/s ，并且场底表土厚度0.8-4.8m不等，平均2.2m，所以具有一定的厚度，其地质条件很好；场址地下水稳定水位埋深0.8m，确保了地下水的安全。从政策法规上看，此填埋场的建立符合城市发展规划，符合当地城市环境卫生事业发展规划要求。贯彻国家有关方针政策，在城市总体规划指导下，从当地垃圾资源的实际情况出发，统筹兼顾垃圾资源的综合利用和合理利用，搞好能源转化，提高利用率，减少占地，逐步实现垃圾处理无害化、减量化和资源化，以取得较好的社会效益、环境效益和经济效益。坚持因地制宜，从实际出发选择合理的技术方案，走符合国情的路子。根据国家的垃圾处理技术政策，结合本地区的实际情况，寻求垃圾处理的技术和模式，形成多类型、多层次的配套技术。坚持科学态度，积极采用新工艺、新材料、新设备，不断改进及完善垃圾处理设施的建设，为环卫事业的发展提供技术保障。从实际出发，正确处理需要与可能、近期与远期的关系，做到远近结合、量力而行、留有余地、务求实效。1.2.2 设计范围凤凰县城市生活垃圾处理工程设计的范围主要包括如下内容：1）总平面布置图；2）设计方案说明；3）土建设计；4）主要设备及选型说明；5）附属建筑、设备的选择说明；1.3 设计依据1、城市生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004）2.城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准（建标2001101号）3、厂矿道路设计规范（GBJ22）4、生活垃圾填埋污染控制标准（GB 16889）5、生活垃圾填埋场环境监测技术要求GB/T 187726、非织造复合土工膜（GB/T 17642）7、聚乙烯() 土工膜防渗工程技术规范(SL/T231-98)8、土工合成材料应用技术规范（GB 5029098）9、国家现行的其他标准和规范二、基础资料2.1 城市概况2.1.1 地理位置凤凰县地处湖南省西部边缘，湘西土家族苗族自治州的西南角，位于东经1091810948，北纬27442819。东与泸溪县接界，北与吉首市、花垣县毗邻，南靠怀化地区的麻阳苗族自治县，西接贵州省铜仁地区的松桃苗族自治县。南北长66公里，东西宽50公里，总面积为1759.1平方公里。2.1.2 社会环境概况 1995年末总人口7.79万户、348，155人。其中农业户6.88万户，农业人口314，972人。在总人口中土家族41，822人，苗族186，737人，回族730人，侗族152人，其他民族203人。苗族人口占总人口的53.64%。2.1.3 经济概况 2014年，全县生产总值为616666万元，增长13%。其中，第一产业增加值76411万元，增长4.3%；第二产业增加值108100万元，增长13.4%；第三产业增加值432155万元，增长14.6%。在全县生产总值中，三次产业结构由上年的13.518.168.4调整为12.4：17.5：70.1。其中，工业增加值占生产总值的比重为9.8%。第一、二、三次产业对经济增长的贡献率分别为4.5%、17.5%、78%。按常住人口计算，人均地区生产总值为17351元。2.1.4 交通运输凤凰县地处湘黔要衡，以县城为中心，东南有凤麻公路直抵怀化地区，西有凤铜公路直达贵州铜仁。有枝柳铁路从境内通过。凤凰县城北距风景明珠张家界200公里，南距铁路交通枢纽怀化市90公里，东有枝柳铁路新凤凰站，209国道和湘黔省道从县境穿叉过，铜仁大兴机场距县城仅27公里，交通实为便利2.2 自然条件2.2.1 地形地貌 凤凰县地形复杂，东部及东南角的河谷丘陵地带为第一级台阶，以低山、高丘为主、兼有岗地及部分河谷平地、地表切割破碎，谷狭坡陡。一般海拔在500米以下，包括竿子坪、吉信、桥溪口、木江坪、官庄、南华山，新场、廖家桥、奇梁桥、水打田、林峰、沱江镇等地，最低的水打田乡竹子坳海拔170米。2.2.2 地质构成境内地质构造不甚复杂，主要为近东西走向的压性和压扭性断裂，局部为向斜轴屋脊状断裂和断鼻状断裂。基岩地形南北部为凸起，中部为凹陷。基岩层多属太古界、震旦亚界、寒武系和二迭系。2.2.3 地震与地震裂度按全国地震区域划分，凤凰县属六级地震烈度区，从历史地震发生情况看（据凤凰县志所载的有关地震记录），凤凰县无强大地震，多数为无感地震，且发震的频率小，震中在凤凰县境内的无详细记载。2.2.4 水文与水资源 凤凰县水系属于长江水系，经洞庭湖上溯为沅水系，再上溯分属武水或辰水水系。县境内大小河流溪沟156条，总长709公里。河流由西南向东北呈树枝状分布，流域面积在10平方公里以上或干流长5公里以上的有40条。主要河流有四条。沱江为县境最大的河流，为武水一级支流，上有二源：北源为乌巢河，发源于禾库都沙南山峡谷中，滩险流急，天雨水涨，行旅多阻。沱江从西至东横贯县境中部地区，流经腊尔山、麻冲、落潮井、都里、南华山、沱江镇、官庄、桥溪口、木江坪等9个乡镇。在县境长96.9公里，流域面积为732.42平方公里。多年平均流量11.89立方米/秒，自然高差533米。万溶江在县北，为武水二级支流。在县内流经山江、两头羊、火炉坪、木里、吉信、三拱桥、竿子坪等7个乡镇，长38.7公里，流域面积290.2平方公里，多年平均流量6.5立方米/秒，自然高差551米。白泥江又名白岩江，为辰水一级支流，发源于杨家寨。在县境内长约36.1公里，流域面积340.26公嚅。多年平均流量7.53立方米/秒，自然高差302米。2.2.5 气候条件 1）气温 凤凰县属中亚热带季风湿润气候区，四季分明，气候温和，多年平均降雨量1308.1毫米，平均年日照为1266.3小时，年平均气温15.9C。 2）降水（6-8月份降雨量占全年的44.3%） 凤凰县位于云贵高原东侧少雨地区，历年平均降雨量仅1308.1毫米，年降水量为州内最少，也是全省少雨区之一。 3）蒸发量 年平均蒸发量为1495.9毫米 4）风向风速 年主导风向为东南风 夏季主导风向为南风三.垃圾量预测3.1 服务范围内城市生活垃圾的来源根据城市生活垃圾的源头或者收集的来源，城市垃圾可以分 为以下几个部分。 (1)食品垃圾(厨余垃圾)这些是居民排除垃圾的主要 成分。 (2)普通垃圾(零散垃圾)包括纸类、废旧塑料、罐头盒、 玻璃瓶、陶瓷、木片等日用废物以及无机灰分等。 (3)庭院垃圾包括植物残余、树叶、树权以及庭院中清扫 的其他杂物。 (4)清扫垃圾指城市道路、桥梁、广场、公园等露天场所 清扫收集的垃圾。 (5)商业垃圾指城市商业、各类商业服务型网点或专业性 营业场所(菜市场和饮食店等)所产生的垃圾。 (6)建筑垃圾指在维修或者修建城市建筑物和构筑物的施 工现场所产生的垃圾。 (7)危险垃圾包括医院传染病房、放射治疗系统、核实验 室等场所排放的各种危险垃圾。通常，这类垃圾都被划分为危险 废物进行单独特殊处理。 (8)其他垃圾除了以上各类产生源外的不同场所所产生的 垃圾的统称。 3.2城市生活垃圾的产量及成分城市生活垃圾的产量、组成及物理化学性质与城市性质、城市居民生活水平、消费习惯等因素密切相关。据调查2015年城区人口10万，日产居民生活垃圾115吨，人均1.55公斤。成分组成有机物为主占24.0%，无机成分占68 %，可用回收物占8.0%。按城市生活垃圾采样和物理分析方法（CJ/T303995）的规定，垃圾成分组成详细分类如下：1）有 机 类：动物性4.5%、植物性21.5%。262）无 机 类：煤灰土54.5%、砖瓦渣土9.5%。643）可回收物：纸类2.0%、塑料橡胶3.5%、棉织类0.5%、玻璃类1.8%、金属类1.0%、木竹1.2%。四、场址概况4.1填埋场类型 填埋场按地形地貌分为四大类： 1）山谷型填埋场 2）沟壑型填埋场 3）坡地型填埋场 4）平原型填埋场 这四种类型的填埋场各有利弊，其选择需结合当地的实际情况。凤凰县属于丘陵地形，城郊有自然形成的山谷（沟壑）， 可以作为填埋处理的天然场地利用。经现场踏勘和分析，可研依椐凤凰县的自然条件及场址比选结果，推荐场址为山谷型填埋场。4.2 填埋场等级划分与规模确定 “城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准”规定：垃圾卫生填埋场根据建设规模（总库容）和日处理能力两种方式进行分类与分级。 按填埋场建设规模划分： 类 总库容1200万m3以上 类 总库容500万m31200万m3 类 总库容200万m3500万m3 类 总库容100万m3200万m3 按日处理能力划分： 级 日处理量1200t/d以上 级 日处理量500 t/d1200t/d 级 日处理量200t/d500 t/d 级 日处理量200t/d以下 根据凤凰县居民生活垃圾产量和场址库容，项目为类级处理场规模。4.3 填埋场选址条件4.3.1 场址禁设条件根据生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ172004）规定，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）填埋库区与处理区边界距居民居住区或人畜供水点500米以内的地区；4）填埋库区与污水处理区边界距河流和湖泊50米以内的地区；5）填埋库区与污水处理区边界距民用机场3公里以内的地区；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。4.3.2 选址条件 场址选择是项目实施成功与否的关键，根据生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ172004）规定，场址选择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、地质勘察等有关部门和专业设计单位的有关专业技术人员参加。 选址条件是：（1）满足有关规划及生产工艺要求，合理布局，为各准也设计、生产创造有利条件。（2）充分利用厂区的自然条件、当地的水文、气象条件及工艺要求进行合理分区和总图布置，并尽量节约用地。（3）适应场内外运输，使交通线路顺直通畅，各区联系方便快捷，生产运营能有效进行。（4）竖向设计应满足工艺、道路运输及厂区排水的要求。（5）通过围墙或防护网有效维护场区边界；强化场区绿化、美化，减少环境污染，建设出一个安全、卫生、美化的场区。根据生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ172004）规定，结合当地的实际情况，场址选择应满足以下条件：1）在城市规划建成区2公里之外；2）离村庄、居民区、交通干道、厂矿和人畜居栖地500米以外；3）在城市夏季风向的下风向；4）交通方便、运距适中；5）人口密度低、土地利用价值低，征地、拆迁费用少；6）群众支持，不会造成不良社会影响的地区；7）远离城市水源地；8）具备一定的基础条件(水、电、通讯等)；9）避开特殊区域和需要保护的区域；10）地质和水文地质条件能满足项目建设的要求；11）取土条件方便；12）库容要大，使用年限在10年以上，特殊情况下不低于8年。五、总图布置5.1 设计内容项目为凤凰县城市生活垃圾无害化处理工程，以消纳和处理舞阳县城市生活垃圾、保护城市环境为根本目的。因此，处理方案和场址选择是项目的重点，并同时对处理方案及场址的环境影响以及投资效益进行分析论证，其内容主要包括：* 项目建设的必要性* 场址比选、确定与评价* 建设规模的确定* 处理方案选择* 工艺设计* 总平面图布置* 配套设施与设备配置* 环境保护与安全生产* 财务及经济分析* 投资估算5.2 设计原则 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、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）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）但地环境条件：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）地方公众：可通过自发的协议来达到，也可在废物处理合同中加以规定。步骤如下：（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（7）工程勘察阶段5.3 场区布置方案及特点根据总图布置原则，将场区按功能特点划分为四个区，即管理区、填埋库区、渗沥液处理区和堆土区看，总占地面积为126亩。管理区根据生产、生活的需要建有门卫房、综合楼、验收计量间、洗车台、小车库及机修间、给水泵房、垃圾车辆、锅炉房、清水池等建、构筑物，该去位于场区的东南面，占地1.98亩，本着以人为本的设计原则，该区重点绿化。填埋库区是本项目的核心部分，处于整个场区夏季主导风向的下风口，占地107亩，为总面积的84.9%，该区主要包括：防渗系统、渗沥液收集导排系统、填埋气体导排系统、雨污分流系统、填埋作业道路、垃圾坝等。渗沥液处理区布置在场区东南面，占地3.15亩，该区建有渗沥液调节池、UASB池、CASS池、中间水池、污泥池、污水处理管理站、污水提升泵站等构建筑物。堆土区占地5亩，主要用来临时堆放开挖的土方。整个场区设有一个出入口供人流物流合用。各区的道路有机的也入场口连接，使全场的交通顺畅合理。为了满足填埋规范及工艺的要求，场区内设置5个监测井，用于检测地下水水质，位置待初涉阶段依据水文、地质详勘报告而定。5.4 竖向布置 场地横纵向坡度不得小于2%，满足开挖面和坑塘填方域平整后场底基面稳定等。5.5 道路运输(1) 场外道路 该垃圾处理场位于凤凰县城以北方向，人民路西南侧200米处。据县城3公里。进场道路需新修约50m与场外道路相通，道路按四级公路标准设计，砼路面，道路宽7.0m。 （2）场内道路 场内道路为入口处至管理区、渗沥液处理区、填埋库区的道路。道路设计为7m宽，砼路面，道路总长为170m，道路转弯半径最小为16m。 （3）作业道路 作业道路为垃圾运输车辆进入填埋作业面之间设置的临时道路了，以保证垃圾运输车在垃圾填埋堆积面上的正常运行，作业道路可用建筑垃圾铺设。作业道路设计为4m宽，坡度5%。5.6 绿化工程为了有效改善填埋场及周围环境，生活管理区内种植树木、草坪等，尽量使空地绿化；填埋库区周围设20米宽的绿化隔离控制带，采用高大乔木形式，减少污染；填埋场封场后也应进行植被，使封场后的外貌尽量与周围环境相适宜。树种的选择应根据当地习惯，多选用吸尘、降噪、防毒、易生长的树种、灌木或草木植物。六卫生填埋库区工程6.1 填埋库容及使用年限6.1.1填埋区库容设垃圾填埋场服务年限为13年，覆土与垃圾压实之比为1:5，埋深度填埋一区为15m，地下10m，地上8m；填埋二区为19m，地下10m，地上9m。取W为1.28kg/d人，该地区夏季主导风向为南风，因此生活和管理设施宜集中布置并处于夏季主导风向的上风向，即垃圾填埋场的南边，以减少对人们的影响。采用山谷型填埋。每年所需的场地体积为：式中：W垃圾产生率(kgd人)；P城市人口；D压实后垃圾的密度(kgm3)，取1100kgm3 ；r覆土与垃圾之比。 表6-1 垃圾量计算年份人口（万人）人均垃圾产率垃圾产量垃圾年产量（kg/Ycap）（t/Y）(万吨/年)201510.001.15115.000 4.198 201611.051.15127.075 4.638 201711.6251.15133.688 4.880 201812.1851.15140.128 5.115 201912.7921.15147.108 5.369 202013.4311.15154.457 5.638 202114.1031.15162.185 5.920 202214.8081.15170.292 6.216 202315.5481.15178.802 6.526 202416.3251.15187.738 6.852 202517.1421.15197.133 7.195 202617.9991.15206.989 7.555 总计（20152026）167.0081.151920.592 70.102 平均（20102026）13.9171.15160.049 5.842 垃圾总体积为73.28万m2，覆土与垃圾压实之比为1:5，则总体积为87.936万m3。填埋场预计填埋深度填埋一区为15m，填埋二区为17m.填埋库区的占地面积宜为总面积的95/115=82.6%符合填埋场总占地面积应按远期规模确定。填埋库区的占地面积宜为总面积的7090%，不得小于60%的要求。本填埋场属山谷型填埋场，填埋库区占地面积为95亩。为了取得较大填埋库容，场底平均下挖3m，使填埋库区形成一个大坑坑底纵横坡度为2%。坑边坡按1:1进行设计。填埋方案则采用部分上填、部分坑填的发难，即坑定面以上垃圾堆体高度为12m，其垃圾堆体外坡设计为1:3。每个填埋平台设一个马道平台，即填埋一区每4m设一个马道平台、填埋二区每5m设一个马道平台，马道平台一方面可以缓冲坡面被雨水冲刷，另外还便于对坡面进行检查、未修，有利于垃圾填埋区的生态恢复。当达到总填埋高度后进行封场，封场坡度为5%。根据上述参数计算，填埋区的原始库容。 表6-3 填埋场相关参数项 目数 量单 位备 注填埋库区面积95亩工程总征地136亩填埋高度15、17米填埋场总库容87.9万米3处理规模 起始154吨/日垃圾最终沉降容量1.00吨/米3平均227吨/日最大299吨/日工程使用年限12年6.1.2 填埋区使用年限 工程的建设规模是以该县城市人口和城市生活垃圾人均日产量为主要依据的。根据凤凰县城市现状人口资料和总规人口（10万），考虑当地社会经济发展趋势 ，生活垃圾人均日产量预1.15kg, 人口增长率5%。6.2 防渗工程根据填埋场防渗设施 (或材料) 铺设方向的不同，可将填埋场防渗分为垂直防渗和水平防渗，根据所用防渗材料的来源不同又可将水平防渗进一步分为自然防渗和人工防渗两种。技术方法：防渗是卫生填埋处理技术的主要标志，它能防止垃圾在填埋过程中产生的渗滤液、填埋气体对填埋场的水体和土壤污染，减少渗滤液的产生量，并为以后对填埋气体有序、可控制地手机和利用创造空间。防渗的技术关键是防渗层的构造，其结构形式直接决定了防渗效果和工程建设投资。水平防渗层的构造形式，经历了最初的不加限制到早期的粘土单层设计，直至进气的柔性膜与粘土复合层的发展历程。用于填埋场防渗层的天然材料主要有粘土、亚粘土、膨润土，人工合成材料主要有聚氯乙烯（PVC）、高密度聚乙烯（HDPE），条状低密度聚乙烯（LLDPE）、超低密度聚乙烯（VLDPE）、氯化聚乙烯（CPE）和氯磺化聚乙烯（CSPE）。高密度聚乙烯（HDPE）膜作为一种高分子合成材料，有其抗拉性好、抗腐蚀性强、抗老化性能高等优良的物性、化学性能，使用寿命50年以上。比如防渗功能比最好的压实粘土高107 倍（压实粘土的渗透系数级数为10-7 级，而HDPE防膜的渗透系数级数为10-14 级）；其断裂延伸率高达600%以上，完全满足垃圾填埋运行过程中由蠕变运动所产生的变形；其它有利于施工、填埋运行。根据地质勘查情况，为达到既保证安全又经济可行的目的，本设计作出三种防渗方案进行技术经济比较，以便确定最合适的防渗结构体系。方案一：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/m3。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： 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 A）次方案是三个方案中较经济的一个方案B）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A）次方案造价较贵，并要求较高的监管水平B）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A）次方案造价在三个方案中相对经济B）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。因此，本设计采用方案三的方案。施工工艺：（1）特点和要求HDPE膜是高密度聚乙烯合成材料，具有较强的延展性和良好的防渗性能，但遇尖锐物易破裂。因此，HDPE膜的垫层、铺衬、覆盖及其他相关作业等在施工过程中均应十分严格地加以保护，这是保证垃圾填埋场防渗系统质量的关键。（2） 防渗层设计 a.地下水引出及衬垫层渗漏监测 填埋场场底地下水丰富，地下水面离地面仅0.1-2.0m，而且有大片泉水出逸。为了减少对衬垫的不利影响，在场地设置了树枝状地下排出系统，用碎石盲沟将地下水引出。设干管两条，按各泉水的溢出位置设八条支管。干管为2根800mm的多孔混凝土管外包碎石沟；支管为直径200mm。利用盲沟引出泉水，可降低水位，还能利用盲沟监测衬垫层可能出现的渗漏情况和渗漏量 b.衬垫范围及分区 衬垫范围从垃圾至拦洪坝，纵向长约900m，两侧上坡衬垫最高标高为175.0m，衬垫平均宽450m。C. 防渗层结构1. 基本结构 全封闭的非透水隔离层。在隔离层上面进行垃圾渗滤液的收集和排放，其下进行地下水的有效排除，防止地下水位的上升而造成隔离层的实效。2. 水平防渗层设计 此地为三面环山的狭长山谷，地下水位较高（距谷地地面不大于1m）。为降低水位，在低处（山谷中小溪位置）设置一条深2m并用不同粒径碎石填满且碎石体中设有两条多孔混凝土管的地下水排放主干沟。3. 边坡防渗层结构 为了克服垃圾体沉降在边坡上所产生的拉应力拉裂HDPE膜，边坡垂直高度不大于15-20m。为保护边坡HDPE膜，避免垃圾体中德尖状物刺破膜，边坡上铺设废旧轮胎和碎石层。4. HDPE膜的锚固 每隔10-15m高差设一锚固平台。平台宽5.0-7.5m，靠山侧的锚固沟兼排水沟。 图5 水平防渗结构图HDPE膜的拼接接口采用专用机械熔焊，局部破损也可采用焊接法修补。由于HDPE膜是进口产品，铺衬和焊接施工时应有专家现场指导。6.2.1渗滤液收集导排系统垃圾处理场渗滤液的收集和排出系统，是垃圾处理场能否正常运行的重要设施。如果渗滤液收集和排出系统不能正常工作，将会使渗沥液大量蓄积于处理场内，从而导致以下问题：（1） 由于渗滤液的积蓄，使处理场底部的防渗层上的水压增大，从而使渗滤液的渗漏导致地下水及下游水体和土地受到污染。（2） 由于渗滤液的积蓄，使填埋的垃圾在水中浸泡，从而使大量污染物浸出，导致渗滤液污染物浓度增加。6.2.3 减少渗滤液量的工程措施 a. 设置完善的场外径流截流设施，填埋区上游设拦洪坝和排洪隧洞，填埋区两侧上坡设截洪沟 b. 建立完善的场内径流排放设施，限制每日填埋作业面积，及时用渗透性低的土壤覆盖垃圾。6.2.4 渗滤液收集系统本项目垃圾处理场渗滤液的收集导排系统主要由防场区排渗网、连接井和输送管、调节池等组成。a. 排渗网 由场地排渗盲沟和边坡排渗边沟组成。排渗盲沟为碎石中埋设多孔钢筋混凝土管。纵向干线1条，直径500mm，坡降大于0.02；横向支沟每隔100m左右设一条，直径200mm，坡降大于0.05.b. 连接井和输送管 排渗盲沟和边沟汇集于垃圾坝前的总收集井；总收集井底部设三根直径400的HDPE管通过垃圾坝排污水至前处理池中。由前处理池下游坝底引出2根直径400的HDPE管引入调节池中，另设置一根直径400HDPE旁通管，直接将垃圾坝内导出的污水直接引入渗滤液排放管中。另在处理厂和红岗路之间设一条直径315的HDPE管。c. 渗滤液调节池和前处理池 在垃圾坝与调节池之间的山谷两头砌浆砌块石坝，构成一座43000m库容的污水池，该池能够调节污水量。在前处理池的下游，平整的场地上布置调节池，总有效面积7500m。6.4 填埋气体收集排导系统6.4.1填埋气体的主要组成填埋气体（LFG）中主要气体包括甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氢、硫化氢、氮和氧等。其中最主要的是甲烷和二氧化碳气体。它的典型特征为：温度达4349，相对密度约1.021.06,为水蒸气所饱和，高位热值在1563019537kJ/m3。6.4.2 填埋气体收集方式本工程采用LFG主动控制系统，即在填埋场内铺设一些垂直的导气井（见附图6）或水平的盲沟，用管道将这些导气井和盲沟连接至抽气设备，利用抽气设备对导气井和盲沟抽气，将LFG抽出来。由于本垃圾填埋场面积大，填埋量大，采用水平收集盲沟易使空气进入抽气系统，故此工程采用垂直抽气井抽气。考虑到填埋厚度和填埋规模等因素，选择采用垃圾单元封闭后钻井下管统一收集填气体。6.4.3 冷凝液收集和排放填埋气体在输送过程中，会逐渐变凉而产生含有多种有机和无机化学物质及具有腐蚀性的冷凝液。这些冷凝液能起管道振动，限制气流，增加压力差，阻碍系统运行。为此要设置冷凝液收集系统，一般冷凝液收集井安装在气体收集管道的最低处，避免增大压差和产生振动。6.4.4 气体输送系统收集的气体最终汇集到总干管，经鼓风机将其输送到燃气发电厂。其输送管道材料采用PE。6.4.5 填埋气体处理规范1、填埋场必须设置有效的填埋气体导排设施，严防填埋气体自然聚集、迁移引起的火灾和爆炸。填埋场不具备填埋气体利用条件时，应主动导出并采用火炬法集中燃烧处理。未达到安全稳定的旧填埋场应设置有效的填埋气体导排和处理设施。2、填埋气体导排设施应符合下列规定：（1）填埋气体导排设施宜采用竖井（管），也可采用横管（沟）或横竖相连的导排设施。（2）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，防止设施阻塞、断裂而失去导排功能。（3）填埋深度大于20m采用主动导气时，宜设置横管。（4）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。3、填埋库区除应按生产的火灾危险性分类中戊类防火区采取防火措施外，还应在填埋场设消防贮水池，配备洒水车，储备灭火干粉剂和灭火沙土。应配置填埋气体监测及安全报警仪器。4、填埋库区防火隔离带应符合本规范5.0.9条的要求。5、填埋场达到稳定安全期前的填埋库区及防火隔离带范围内严禁设置封闭式建（构）筑物，严禁堆放易燃、易爆物品，严禁将火种带入填埋库区。6、填埋场上方甲烷气体含量必须小于5%；建（构）筑物内，甲烷气体含量严禁超过1.25%。7、进入填埋作业区的车辆、设备应保持良好的机械性能，应避免产生火花。8、填埋场应防止填埋气体在局部聚集。填埋库区底部及边坡的土层10m深范围内的裂隙、溶洞及其他腔性结构均应予以充填密实。填埋体中不均匀沉降造成的裂隙应及时予以充填密实。9、对填埋物中的可能造成腔型结构的大件物品应进行破碎。6.5 防洪系统防洪工程的设计是由场地周围的回水面积、降雨量、地表径流等因素确定的。通过计算相应的暴雨强度，再求出水量，便可设计截洪沟的尺寸。(1) 暴雨强度式中：q暴雨强度，L/shm2P设计重现期，a，取20年；t降雨历时，min，取10min。（2）汇水量式中 F 汇水面积，hm2； 径流系数，0.10.3，本设计中取0.2； =0.1692m3/s（3）截洪沟尺寸截洪沟断面为等腰梯形，上底b=0.5m，高h=0.4m，腰的坡度m=1，则面积湿周为水力半径由于山地的土质一般为粘土或非粘土的土壤，查给水排水设计手册 （第7册） 城市防洪得，其容许的不冲刷流速都很小，大部分都小于1m/s，抗冲刷能力很差，所以必须进行防护处理。本设计采用的是混凝土护面进行防护，其抗冲刷能力很强。查给水排水设计手册 （第7册） 城市防洪得，混凝土护面的边坡系数为=1.0，混凝土护面（无抹灰的混凝土）的糙率为n=0.013。流速计算公式为：其中： R水力半径，m；i沟底纵坡，其值不小于0.2%，本次设计可取2%；C流速系数，其值与水力半径R和护面的糙率n有关。 式中 n 护面的糙率，混凝土取0.02。截洪沟中的流速为6.6 垃圾坝设计 为了便于填埋作业、排水、渗滤液收集，需在填埋库区中间建一座分区坝，分区坝采用防渗措施进行处理，在两侧采用与填埋库区边坡同样的防渗结构。分坝区将填埋一区与填埋二区分开，由残坡积土筑成，分区坝边坡坡度为1:1，高度为1m，坝顶宽为2m，坝长136m，并设有锚固沟。6.7 监测井由于场区深层地下水大于30m，监测井检测深层地下水投资很大，因此在本项目中，依据生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889）设置地下水监测井，以检测地表水的水质。监测井包括地下水本底监测井、污染扩散监测井、污染监测井等，并根据地表水依山势的流向设置，本底井一眼设置在填埋场地表水流向上游50m处；污染扩散经两眼，设置在填埋场两旁各50m处；污染监测井两眼，设置在填埋场地表水流下游30m处和50m处。6.8 填埋工艺6.8.1 填埋工艺的确定原则（1）分区作业、减少垃圾裸露面，降低作业成本按计划进行填埋作业，根据每天的入场垃圾量研究填埋区域的每天作业原面，尽量控制垃圾裸露面的范围，这样既可减少对环境的污染，又可以减少治理环境污染的费用。（2）压实多填，延长填埋场使用年限，提高填埋效率确定合理的填埋高度。选择专用的填埋压实机械，提高垃圾填埋的压实密度，增加填埋场的使用年限，使有效的填埋面积得到最充分的利用。（3）控制源头，落实环保措施，防止二次污染制定有效的环境保护对策，从填埋场地基的污染、垃圾渗沥液的收集与处理、填埋气体的导排或回收等方面将填埋场的污染降低到最低限度。（4）超前规划，采用合理的填埋方式，缩短稳定期，有利于填埋场的复原利用。6.8.2 填埋作业方式 （1）分区分单元填埋作业本填埋场属平原型填埋场，为有效地减少渗沥液产生量，将填埋库区实行分区，然后逐区进行单元式填埋作业。每一个单元垃圾厚度为3m，其中垃圾压实厚度为2.4m，覆土厚度为0.6m。其中垃圾压实厚度为2.3m每一个单位垃圾分层碾压，