掩埋规划设计

掩埋規劃設計 掩埋場的三大功能 貯存功能 適當的空間以掩埋垃圾 阻斷功能 適當的條件將垃圾及可能產生之污染物與周圍之環境阻隔 處理功能 適當的設備以有效且安全衛生地使廢棄物趨於安定 並將產生的滲出水及沼氣與以收集處理後排出 註 廢棄物清除訓練教材主要指衛生掩埋 與灰渣掩埋不同 為發揮上述功能 衛生掩埋場又須具備下述主要設施 1 貯存結構 填埋垃圾 防止崩塌 流失 2 不透水層 阻斷掩埋場內外之水流 3 壓實 延長場地使用年限 防止不均勻沈陷 4 覆土 防止病媒孳生 火災 垃圾飛散 控制滲出水量 惡臭 並促進有機物之分解 5 雨水截流 減少滲出水量 6 滲出水收集處理 防止滲出水污染水體 7 廢氣收集處理 防止火災 爆炸 惡臭 8 地下水監測 觀測地下水水質之變化 9 其他 圍籬 防止垃圾飛散 消毒 消除病媒 消防 防止並撲滅火災 管理 內部人員 機具設備及營運等 註 廢棄物清除訓練教材 美國掩埋場之配置與初步設計 當初步資訊審查後選出一些較為可行之場址 接著要對每一場址作初步工程設計報告以預估費用 初步工程設計報告不須考慮對環境的影響 與最終選址之完整評估不同 註 教科本p367列出設計掩埋場必須考慮之重要因素 工程設計報告考慮要項 掩埋場址之配置掩埋之廢棄物種類轉運站之需要性預估掩埋場容量評估場址之地質及水文地質 hydrogeology 選擇滲出水控制設施 廢氣控制設施地表排水設施配置環境與設施之美化監測設施 決定設備需求 擬定操作計劃等12項進行工程設計報告全程都必須考慮掩埋場關閉後之用途 註 教科本 衛生掩埋場規劃之進行步驟 1 場址之選定 對環境影響較小之處將來之利用計劃居民之參與2 掩埋場之設計環境污染防治之設計掩埋對象廢棄物之設定運送路線之設計掩埋方法之設計資金費用之籌措註 廢棄物清除訓練教材 3 掩埋場之施工掩埋管理體系之確定經費負擔之體系4 掩埋後之長期管理掩埋場利用計劃之實施長期管理體制之確立異狀時對應體制之確立註 廢棄物清除訓練教材 衛生掩埋設計操作與管理 1 基本計劃2 工程設施3 公害防治設施4 掩埋作業5 附屬設施6 掩埋場封閉作業7 掩埋場地利用註 固體廢棄物處理技術 一 基本計劃 1 計劃目標年 10至20年為原則 依廢棄物量 掩埋場規模及投資效益等定之 2 基本資料 廢棄物之單位容積重 物理與化學性質 滲出水水質及清運量等 3 計劃總掩埋容量4 覆土重量5 掩埋場之規模 以計畫總掩埋容量或計劃掩埋場面積為準 6 掩埋場位置之選擇7 環境影響評估8 有關法令之遵守註 固體廢棄物處理技術 總掩埋容量近似式 Vr V 計劃掩埋年數V P E 365 1000 C 1 Q 100 DVr 計劃總掩埋容量 m3 V 每年掩埋處置容量 m3 P 計劃平均清運人口數 人 D 掩埋廢棄物之單位容積重 ton m3 一般垃圾為0 25 0 40C 覆土之體積 以掩埋廢棄物之17 33 計算時 C值為1 17 1 33Q 體積減少率 視掩埋施工情形而定 一般可採30 40 掩埋場位置之選擇 1 收集 清運效率 清運距離 交通道路狀況 2 周圍條件 遠離特定地區設施 考慮病媒 噪音 惡臭 廢氣等對環境之影響 3 地形 地質及土壤狀況 覆土取得條件 避免地面水伏流水地下水等過多地區 避免水源或取水口上游 4 防災條件 避免地層滑動地帶 崖崩危險地帶 雨水集水區過大 可能發生淹水 洪水之地區5 可用之土地面積6 調整與區域計劃或都市計劃等之關係 並考慮掩埋完成之後的土地利用計劃 7 氣候 水文 地質 土壤及植物調查 地形圖 地質圖 鑽探資料 動植物生態分布 降雨量等水文資料 水質資料 覆土所須土量及取土位置等 環境影響評估 在開發建設開始前 預先就其可能產生之影響整體性加以評定 包括自然環境 環境污染 社會經濟 文化資產等 作為計劃可否成立之參考 開發單位 應先提出環境說明書 由核定機關核轉主管機關審查 此說明書為一初步之評估 主管機關收到說明書後 一個月內決定開發單位是否須應作更進一步之評估 如有需要 開發單位於接到通知後 須在開發場所附近適宜地點陳列揭示說明書一個月 期滿後舉行公開之說明會 並參酌有關單位及當地居民所提意見 提出環境影響評估書 環境影響評估應詳列掩埋可能產生之公害種類 公害之影響及其防治對策 有關法令之遵守 相關法令之沿革 1985年 環保署訂定 一般廢棄物衛生掩埋設置規範 規定廢棄物的清理責任與衛生掩埋場的設置概要 1996年 台灣省環保處 台灣省申請補助設置衛生掩埋場應行注意事項 規定廢棄物的清理責任 經費與設置大要 1997年 原來有台灣省環保處訂定之垃圾衛生掩埋場工程技術規範 經環保署於1997年頒布之一般廢棄物貯存清除處理方法及設施標準 及修正頒布之事業廢棄物貯存清除處理方法及設施標準 始有衛生掩埋法之正式定義2002年 環保署將一般廢棄物貯存清除處理方法及設施標準名稱修正為一般廢棄物回收清除處理辦法 二 工程設施 衛生掩埋場之標準設施包括1 主要設施 貯存結構物 雨水集排設施 地下水集排設施 進場及場內道路 2 公害防治設施 滲出水阻水設施 滲出水收集系統 滲出水處理設施 廢氣收集處理設施 地下水監測設施 環境監測設施 3 附屬設施 標示 圍籬或圍牆 進場管理設施 飛散防止設施 防災設施 洗車設施 貯存結構物 目的在防止掩埋廢棄物之外流設置規範 掩埋場應依地形 地質 土質及掩埋作業方式 及構築材料之有無等 構築壩 擋土牆 鋼板樁 圍堤或其他之貯存結構物 具備條件 貯存結構物須對本身之自重 廢棄物之壓力及水壓等具有充分坑衡之強度 且對於地盤沈陷 滑動 翻轉等具有高度安全性 並須能阻斷場內外水之流動 抗地震 腐蝕 火災等 舉例 基礎地盤堅固開口狹隘之漥谷 可選用重力壩 地盤軟弱但現場有適當構築材料 可選用土壩 結構物不高者 可選用經濟且工期短的混凝土擋土牆 雨水集排設施 掩埋場滲出水量與降雨流入之水量成正比 因此將場內外之地面水 如雨水 及場外之地下水則迅速排出 可減少污水廠負荷 並可防止土壤滑動及侵蝕作用保護貯存結構物 規劃基本要求 未掩埋區 掩埋過程 掩埋完成面 設計暴雨量規劃構想 整地完成階段排水 掩埋完成面排水 道路側溝及附屬設施周圍排水 地下水排除方式 排水設施之決定 沈砂池 施工中及暴雨之沈砂 防災調整池 掩埋場外之雨水排水設施 排水設施宜在掩埋場之周緣設置 型溝等截流設施 其斷面可由曼寧公式 Manning sformula 求得 1V R2 3S1 2nQc Ao V Q F11Q CIA 36001000 V 排水溝流速 公尺 秒 n 粗糙係數 依溝材而異R 水力半徑 公尺 S 水力坡降Qc 排水溝所能承受之流量 立方公尺 秒 Ao 排水溝斷面積 平方公尺 Q 逕流量 立方公尺 秒 F 安全係數 通常採用1 0至1 2 C 逕流係數I 降雨強度 公釐 小時 以10 20年降雨頻率為準A 包括掩埋場之集水區面積 平方公尺 場內雨水集排設施 要以適當之流出控制 對作業區與非作業區尚須有效之分流設施 以免兩種水系混合 包括 未開挖區 已完成最終覆土及已開挖未作業區 覆土表面及場區內之排水設施 一般廢棄物衛生掩埋設置規範 未覆土表面應作成1 以上之坡度 使表面流水匯集至場區內排水設施 場區內排水設施應在適當距離內設置 型溝或排水路 其逕流量推估及排水溝斷面等之計算可參照本節第二項之公式 但降雨強度 以5 10年降雨頻率為準 地下水集排設施 場內 掩埋底層應與地下水有適當之緩衝距離場外 為避免地下水豐水期 於掩埋場產生浮升作用 必要時應設置地下水截流設施 如地下水截流渠 截流井 阻水牆與抽水等設施 相關圖片可參閱固體廢棄物處理技術 廢棄物清除訓練教材等書籍 三 公害防治設施 滲出水阻水設施 為避免掩埋場鄰近之公共水域與地下水受到污染或廢棄物分解受到干擾 須利用不透水材料作為周圍及底部的櫬裹以構成周圍阻水設施與底部阻水設施 將掩埋場內之滲出水與周圍之地下水加以阻絕 根據一般廢棄物衛生掩埋設置規範分為周圍阻水設施及底部阻水設施 另外一般廢棄物回收清除處理辦法對掩埋場周圍及底層之不透水材質亦有規定 歸納底部阻水設施常有四種 黏土或其他相當之材料 人造不透水材料 複合人造不透水材料 雙層不透水層 周圍阻水設施 周圍阻水設施除利用天然地形之岩盤 不透水層 外 必要時須設置鋼板樁或混凝土 粘土壁 或鋪設不透水材料 混凝土 粘土等可操用現場灌注法 其強度須符合土木結構物標準 深度則視掩埋場之地形 地質而異 周圍阻水設施透水係數不得大於10 6公分 秒 底部阻水設施 為阻止掩埋場內之滲出水污染地下水 在設置掩埋場時 除利用天然地形之不透水層外 須依地下水層之位置及高水位 地下水流方向及水量 及水井等地下水利用狀況等作綜合判斷 並實施掩埋場內地盤之透水實驗 以決定是否須設置底部阻水設施 掩埋場內部透水係數如大於10 5公分 秒 宜設置底部阻水設施 現場之透水實驗 可用掩埋預定深度0 5 1倍深之鑽探孔 直徑66 116公釐 以掩埋深度1 5 2倍水頭實施 底部阻水設施如無天然不透水層 如岩層 可供利用時 須考慮掩埋場之地形 土質 地下水狀況 以及掩埋廢棄物種類和掩埋作業方式等 選擇適當之不透水材料或粘土 膠質粘土等做成不透水層 其透水係數須在10 6公分 秒以下 一般廢棄物衛生掩埋設置規範 選擇人工不透水材料時應考慮不透水性 抗張力 接縫處抗張力 伸長率 撕裂力 耐老化性 抗穿性 就地性 耐候性 耐酸性 耐鹼性 耐腐蝕性等性質及厚度 一般廢棄物回收清除處理辦法 底層及周圍應以透水係數低於10 7公分 秒 並與廢棄物或其滲出水具相容性 厚度六十公分以上之黏土質 皂土或其他具相同阻水功能之地工材料組合做為基礎 或以透水係數低於10 10公分 秒 並與廢棄物或其滲出水具有相容性 厚度 一五公分以上之人造不透水材料做為基礎 另外固體廢棄物處理技術 廢棄物清除訓練教材等書籍亦有列出人造不透水材質之特性及優劣點分析及人造不透水布工地接縫之重要因子可以參考 公害防治設施 滲出水收集設施 設置目的 1 避免液體在襯墊上累積 防止浴盆效應 2 降低襯墊上面之水頭壓力 減少滲漏量 3 提供管道以處理滲出液 減少破壞環境的可能性 底部集 排水設施 一般廢棄物衛生掩埋設置規範 排水設施可由構築於底部阻水設施或不透水層上之有孔管 透水盲溝或蛇籠等構成 有孔管或透水盲溝應鋪設成樹枝狀 其周圍應鋪覆30 50公分厚 粒徑30 100公釐之碎石 以防孔隙阻塞 有孔管之流速應維持在1公尺 秒以上 其幹管之最小直徑應在60公分以上 支管之直徑為20 30公分 無法實施重力排水時 應設置集水井以抽水排水 公害防治設施 滲出水收集設施 一 集水管型式1 蛇籠2 透水盲溝3 有孔管 二 集水管之保護 避免上方重量壓壞 避兔細小粒子阻塞集水管 以鐵線網固定 避免散開 三 管線布置1 坡度至少2 上2 管線分布通常棵樹枝狀 未掩埋區流入滲出水收集管之雨水應可直接排至雨水集排系統3 管徑之決定由集水面積 滲出水量估計公式配合曼寧公式計算 幹管至少60公分 支管至少20公分 4 集水井與抽水站距離遠或地形受限 應設置集水井以泵浦抽取滲出水 四 滲出水水量推估1 合理式2 修正合理式3 日本 最終處分場構造指針 建議之實驗公式 五 滲出水流速 曼寧公式或Hazen Willams式 六 滲出水返送系統1 返送規劃2 返送抽水泵浦3 返送管線4 評估滲出水返送之影響 公害防治設施 廢氣收集設施 一般廢棄物衛生掩埋設置規範規定 掩埋場所產生之氣體量依組成 含水量 覆土厚度 覆土之性質等而異 一般可採取下面兩種集 排氣設備 垂直排氣設備垂直排氣管之管徑依埋設間隔 掩埋深度 覆土性質及厚度而異 一般可先決定排氣管之管徑後 依掩埋條件如掩埋深度 覆土透水係數 覆土厚度等求出排氣管埋設間隔 但決定埋設間隔時 應避免排氣管過密妨礙掩埋作業 其材料可用腐蝕性之有孔鑄鐵管或有孔陶瓷管寺 深度須穿入廢棄物 並圍碎石 以利排氣 水平排氣設備垂直排氣設備間必要時應設置水平排氣設備 以切排氣 或於掩埋場邊緣孔隙率最大處設置水平排氣設備 公害防治設施 廢氣收集設施 廢氣經集 排氣設備排出後 可妥善擴散至大氣中或利用燃燒裝置燃燒之 但燃燒裝置應高出覆土表面3 5公尺 如廢氣中之甲烷濃度高時 可考慮淨化回收利用各種廢氣收集設備圖 排氣管間隔參考圖及廢氣燃燒裝置等相關資料可參考 固體廢棄物處理技術 廢棄物清除訓練教材等書籍 公害防治設施及附屬設施 剩下之公害防治如 地下水監測設施 環境監測設施 以及附屬設施 標示 圍籬或圍牆 進場管理設施 飛散防止設施 防災設施 洗車設施 皆可參考固體廢棄物處理技術 廢棄物清除訓練教材等書籍 還有一般廢棄物衛生掩埋設置規範之規定 以上為掩埋場之工程硬體規劃 尚有滲出水處理設施以及掩埋場操作 工程費用概估 直接工程費間接工程費工程準備金物價上漲率 營運管理1 進場流程及管制 2 掩埋作業方法 3 污水處理設施操作及管理 4 安全 衛生及緊急應變措施 5 環境監測計劃 6 相關設施與機具設備 7 人員配置及營運方