课程设计报告垃圾填埋场设计

1、技术资料目录设计说明书1、绪论1.1生活垃圾1.2生活垃圾处理与处置方法1.3卫生填埋场概述2、工程概况2.1项目背景2.2项目设计原始资料2.3项目设计要求设计计算书3、填埋场的选址3.1选址的考虑因素3.2选址的程序3.3地址的选定与所需的容积4、填埋场的地基与防渗4.1填埋区基底工程4.2填埋场的防渗系统4.3防渗材料4.4防渗系统的构造5、渗滤液的产生及收集处理共享知识5.1垃圾渗滤液概念和来源WORD格式可编辑5.2垃圾渗滤液的水质特征5.3渗滤液收集系统5.4渗滤液产生量的计算5.4.1渗滤液产生量的计算5.4.2渗滤液调节池设计6. 填埋气体的产生与收集处理6.1填埋气的组成6.

2、2填埋气体产生量的预测6.3填埋场气体的收集与导排6.3.1填埋场的导排方式及选择6.3.2填埋场气体收集系统的设计7. 终场覆盖7.1填埋场封场系统设计7.2填埋场封场后的土地回用8. 封场后续工作结语参考文献附图主要符号说明1、绪论1.1生活垃圾概述1.1.1生活垃圾的定义生活垃圾，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其 他垃圾。城市生活垃圾亦称城市固体废物，是由城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务 业，以及市政环卫系统、城市交通运输、文教机关团体

3、、行政事业、工矿企业等单位所排出的固体废物。 其主要组成为：厨余物、 废纸屑、废塑料、废橡胶制品、废编织物、废金属、玻璃陶瓷碎片、庭院废物、废旧家用电器、废旧家具器皿、废旧办公用品、废日杂用品、废建筑材料、给水排水污泥等。1.1.1生活垃圾的危害固体废物，特别是有害固体废物， 如处理、处置不当，其中的有害物质可以通过环境介质一一大气、 土壤、地表或地下水体进入生态系统形成污染，对人体产生危害，同时破坏生态环境， 导致不可逆生态变化。（1）对土壤环境的影响：固体废物不加利用，任意露天堆放，不但占用一定的土地，导致可利用土地资源减少，而且如填埋处理不当，不进行严密的场地工程处理和填埋后的科学管理，

4、容易污染土壤环境。（2）对水体环境的影响：固体废物可随地表径流进入河流湖泊，或随风迁徙落入水体，从而将有害物质带入水体，杀死水中生物，污染人类饮用水水源，危害人体健康；固体废物产生的渗滤液危害很大，它可进入土壤污染地下水，或直接流入河流、湖泊或海洋，造成水资源的水质型短缺。（3）对大气环境的影响：对方的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，进入大气并扩散到很远的地方；一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下还可发生生物降解，释放出沼气，在一定程度上消耗其上层空间的氧气， 使植物衰败；有毒有害废物还可发生化学反应生成有毒气体，扩散到大气中危害人体健康。1.2生活垃圾处理与处置方法焚烧法是一种高温热

5、处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃 烧反应，废物中有还有毒物质在8001200 C的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化和资源化的处理技术。1.2.2堆肥堆废化是在控制条件下， 利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，促进来源于生物的 有机废物发生生物稳定作用，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。堆肥化系统的分类：按温度分为中温堆肥和高温堆肥；按技术分为露天堆肥和机械密封堆肥。1.2.3卫生填埋卫生填埋是“利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体和大气的污染，并将垃圾压实减容至最小，填埋占地

6、面积也最小。 在每天操作结束或每隔一定时间用土覆盖，使整个过程对公共安全及环境均无危害”1的一种土地处理垃圾方法。固体废物填埋场的构筑方式和填埋方式与地形地貌有关，可分为山谷型填埋和平地型填埋方式。平地型填埋又可分为地上式、地下式和半地下式。2初始地面山谷型填埋场（图1）地上式填埋场（图 2）1.2.1焚烧专业知识整理分享WORD格式可编辑半地上半地下式填埋场（图 3）2、工程概况2.1项目背景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

7、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【3】。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，许多大中城市新建的垃圾填埋场，其日处理能力都达上千

8、吨，总填埋库容达数千万立方米。2.2项目设计原始资料（1） 该城市服务人口 60万人，现状垃圾产量1.01.5kg/d.人，垃圾压实密度 600kg/m3,垃圾场 服务年限为1020年。（2）气象资料：该城市位于我国北方，地处中纬度平原地区，温带季风气候，四季分明，昼夜温差大，无霜期短，多年平均气温415°C。多年平均降水量为 460600mm日最大降雨量可达 180mm该城市年主导风向为西北风。（3） 场址概况：填埋场库区周围汇水面积0.6km2。场底表土厚度 0.54.6m不等，平均2.2m。土壤渗透系数为6.0 X10-4m/s。场址地下水稳定水位埋深0.8m。（4）距离填埋场

9、5km处有城市污水处理场，紧挨填埋场有水、电源及公路。（1）总体要求2.3项目设计要求专业知识整理分享WORD格式可编辑按照设计任务合理选择设计方案，工艺流程要有一定的灵活性；设计概念清楚、参数选择恰当、算正确，说明书简明扼要、文字流畅、论点明确；图纸表达正确、符合制图规范；图面整洁、布局合理、 图中线型和尺寸标注符合要求；整个设计过程严格遵照相关标准。(2) 设计说明书要求内容完整、阐述清楚、计算准确、文理通顺，提倡用计算机解决复杂计算问题。设计说明书要求8000字以上，使用A4纸。内容包括目录、前言、正文、计算书、设计计算框图、小结及参考文献等。设计说明书中应当设计的依据及指导思想；设计方

10、案的确定及具体技术指标的选用原则和技术要求的说明(3) 设计计算书包括填埋场总容量、填埋总量计算；垃圾填埋工艺流程及填埋作业程序确定；填埋场主体工程工艺设计计算；主体设施的工艺参数计算及主要尺寸的确定等；配套工程及辅助设施和设备的计算与工艺布置。(4) 设计图纸包括垃圾填埋场平面布置图、处理工艺图及主要构筑物(防渗排渗系统、导气系统复合防渗衬里、渗滤液处理工艺等)结构图。图纸要求至少3张，其中2 #图纸2张，3#图纸1张，手绘和计算机绘 图应至少各一张。3. 填埋场的选址3.1选址的考虑因素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,实现专业知识整理分享保

11、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

12、，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

13、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。3.2选址的程序（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

14、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3.3地址的选定与所需容积设垃圾填埋场服务年限为15年，覆土与垃圾压实之比为1:4，填埋高度为10m，地上3m地下7m,取W为1.2kg/d*人，该地区主导风向为西北风，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，即垃圾填埋场的西北角，以减少对人们的影响。采用平原型填埋。每年所需的场地体积为：V二每年垃圾产生量= 365 WP 1 r 垃圾压实密度D式中：W-垃圾产生率（kg / d?人）;P城市人口；D 压实后垃圾的密度（kg /朋）;r -覆土与垃圾之比。每年所需的场地面积为：VA 二HWPV1 = 365C第一

15、年填埋的废物体积为：D1.3 汇 6 汉 10553= 365593125m6004设城市生活垃圾的年增长速率为5% （自定）第二年的废物体积为：V2 (1 5%)V1 = (1 5%) 593125 = 622781.25m3第三年的废物体积为：V3 (15%) V2 (1 5%) 622781.25 = 653920.3125m3第四年的废物体积为：3V4 (1 5%)V3 (1 5%) 653920.3125 = 686616.3281m第五年的废物体积为：V5 (1 - 5%)V4 (1 - 5%)686616.328仁 720947.1445m3第六年的废物体积为：V6 (1 - 5

16、%)V5 (1 - 5%) 720947.1445 = 756994.5018m3第七年的废物体积为：V7 (1 - 5%)V6 = (1 5%) 7569945018 二 794844.2268m3第八年的废物体积为：V8 (1 - 5%)V7 (1 - 5%) 7948442268 = 834586.4382m3第九年的废物体积为：3V9 (1 5%)V8 =(1 - 5%)834586.4382 = 876315.7601m第十年的废物体积为：V10 (1 - 5%)V9 (1 - 5%)876315.7601 = 920131.5481m3第一年的废物体积为 第十二年的废物体积为 第十

17、三年的废物体积为 第十四年的废物体积为 第十五年的废物体积为 填埋的总废物体积为:Vn (15%) V10 =1.05 920131.5481 = 966138.1255m3:V12 (15%) V11 =1.05 9661381255 = 1014445032m3:V13 =(15%) V12 =1.05 1014445.032 = 1065167.283m3:V14 (1 5%) V13 =1.05 165167.283 = 1118425.648m3:V15 (1 - 5%) V14 =1.05 1118425.648 = 1174346.93n3 V =V1 V2 V3 V4 V5 V

18、6 V7 V8 V9 V10 V11V12 V13 V14 V15 =5 93125+622781.25+653920.3125+686616.3281+720947.1445+756994.5018+794844.2268+834586.4382+8 76315.7601+920131.1255+966138.1255+1014445.032+1065167.648+1118425.648+1174346.93=1279878 5.47m3填埋库容占体积的 70%-90%取80%所以：V =80%V 总所以：V3V 总15998481.84m3总0.8填埋场预计填埋深度8-10m，取10m填

19、埋用地面积为 A=V/H=15998481.84/10=1599848.184m4. 填埋场的地基与防渗4.1填埋区基底工程城市生活垃圾卫生填埋技规范规定，场底地基是具有承载能力的自然土层或经过碾压、夯实的平稳层，且不应因填埋垃圾的沉陷而使场底变形、断裂，场底基础表面经碾压后， 方可在其上贴铺人工衬里。场底应有纵、横向坡度。纵横坡度宜在2河上，以利于渗滤液的导流。实际设计建设中，长宽一般为300400m或更大，如按2%坡度进行设计，则场区两端高差在68m或更多。受地下水埋深土方平衡及整体设计的影响，场区两端高差过大会造成较大的困难。根据北京填埋场（安定、北神树）建 设经验，垃圾卫生填埋场场底纵

20、向主要坡度为1%1.3%时可以保证渗滤液排顺畅5。为确保填埋场安全，考虑到填埋场土体条件较差，需要对其整形，坑底及周围进行平整，取土同时作为坑四壁局部填土、每日覆盖用土和最终覆盖用土。填埋区底部按设计高程完成基底工程以后，底部要求平整，以利于防渗膜的铺设。4.2填埋场的防渗系统填埋场防渗系统，不仅要能防止渗滤液渗出污染地下水，还要防止地下水涌入填埋场。场底防渗系统主要有水平防渗系统和垂直防渗系统两种类型。水平防渗系统是在填埋区底部及周围铺设低渗透性材料制作的衬层系统。垂直防渗系统将密封层建在填埋场的四周，主要利用填埋场基础下方存在的不透水层或弱透水层，将垂直密封层构筑在其上，以达到将填埋气体和

21、垃圾渗滤液控制在填埋场之内的目的， 同时也有阻止周围地下水流入填埋场的功能。防渗层的建设方法多种多样，采用何种工艺方法建设防渗层是设计中的重要内容，不管使用什么方 法、什么材料，最终达到的目的是渗透系数Kf小于规定标准，我国要求 Kf小于10-9m/s。5同时要考虑：1）使用寿命。填埋场的使用寿命，封场后要求的防渗层的寿命，以及本身的可靠性。2）与填埋场的相容性。选用的材料不能被填埋物侵蚀，由于渗滤液的性质不稳定，所以选择的材料要适应渗滤液的各种性质，如抗酸、抗碱等。3）场地条件及气候条件。4）建设费用。防渗材料的选择既要达到防渗要求，又要考虑经济合理，厚的土工膜具有更好的防渗性能，但必将提高

22、建设费用。4.3防渗材料防身材料多种多样，目前常用的主要有两类： 黏土与人工合成材料。 黏土除天然黏土外，还有改良土（如 改良膨润土等）；人工合成材料种类很多，如高密度聚氯乙烯（HDPE、低密度聚氯乙烯（LDPE、聚氯乙烯（PVC）膜等,但近二十年来，国内外填埋场最常用的是高密度聚氯乙烯（HDPE膜。实际上，大部分填埋场所选用的防渗层材料均是黏土和HDPE!。1、黏土粘土是土衬层中最重要的部分，其具有低渗透特性。 填埋场黏土衬层分为两类：自然黏土衬层与人工压实粘土衬层。自然黏土衬层是具有低渗透率、富含粘土的自然形成物，其渗透率应小于或等于 1 10 : 1 10 2 cm s。一般来说，天然粘

23、土层和岩石层是否均一以及是否具有较低的渗透率，是 很难检测验证的，仅仅使用自然黏土衬层作为填埋场防渗层是不可靠的。2、人工合成材料高密度聚乙烯（HDPE膜是人工合成材料中最常用，也是最理想的防渗材料，它能有效阻止渗滤液 的渗漏。美国环保署于 1982年停止单独使用黏土作为有害废弃物处理场的防渗材料，并规定所有填埋 场必须有一层防渗衬垫，在填埋场封场后，也必须采用防渗层进行封场以减少渗滤液的产生。7HDPE膜具有优良的机械强度、耐热性、耐化学腐蚀性、抗环境应力开裂和良好的弹性，随着厚度增加（一般范围在 0.75-2.5mm ），其断裂点强度、屈服点强度、抗撕裂强度、抗穿刺强度逐渐增加。垃 圾填埋

24、场一般采用 1.5-2.5mm厚的HDPE膜作衬垫层。HDPE膜与压实黏土的特点和性能7材料类型渗透系数K（ m/s）对库容的影响抗穿刺能力应用范围HDPE膜1x(10-13-10-14)较小较差整个基底层防渗压实黏土/-6-7、1X(10 -10 )较大较好场底防渗4.4防渗系统构造防渗层组成主要有以下 6种类型1、单层HDPE膜防渗层2、压实粘土防渗层3、双层HDPE膜（中间含HDPE网格）与压实粘土构成的复合防渗层4、双层HDPE膜与压实粘土构成的复合防渗层5、HDPE膜与压实粘土构成的复合防渗层6、双层HDPE膜（中间含HDPE网格）防渗层单层HDPE膜防渗层结构简单、施工容易、投资较

25、省，但是其防渗安全性差，一旦HDPE膜某处受损，下面的自然土层渗透系数大，垃圾渗滤液很容易通过 HDPE膜的破损处渗出，使整个防渗层失去防渗作用，这种防渗层目前也很少采用。复合防渗层结构复杂，施工也较难，投资相对较高，但其防渗安全性很高。因为即使单层HDPE膜发生破损，但很快渗滤液会遇到另一层HDPE膜或者压实粘土层，阻止渗滤液继续渗漏，整个防渗层仍能有效发挥防渗作用。WORD格式可编辑'1W卜 FilE"U氏久AA*尺卞*WA垃圾层.渗滤液导流与缓冲层.垃圾层*土工织检展4渗滤液导流层C30cm屮膜上保护层aHDFE 土工膜丄膜下防渗保护层心粘土厚度MlOOmu 渗透系数不

26、大于1.0X10cm/m）心p地下水导流层30cm屮基础*复合衬里（库区底部）系统示意图6膜上保护层*HDFE 土工膜心膜下防渗保护层p（粘土厚度M建例、淳透系数不大于1” 0X10_Icm/s） p地下水导流层CM30泗3基础“复合衬里（库区边坡）系统示意图6垃圾层卩+J土工织物层4渗滤液导流层P膜上保护层HDPE 土工膜小膜下保护层，（粘土厚度 100cm.澤透系数不大于L QX 10'5oii/s） *+1地下水导流层（30cm）基础.单层衬里（库区底部）系统示意图 6专业知识整理分享垃圾信a潯滤蔽导凉与縫冲层"脱上保护层7HDFE 土工慎a脱下保护层z粕土度M 75o

27、itl、津透茅数不:夭寸1. OX lX&cm/s -地下水専流层.3二旳匚曲荃础单层衬里（库区边坡）系统示意图64.5场地防渗系统法案的选定在本设计中根据所给的原始资料可以知道：土壤渗透系数为6.0 X10-4 m/s,故k=6.0 Xl0-210-5cm/s属于渗漏性场地。场区地下水位较低，离地面仅0.8m，此填埋场没有独立的水文地质单元，也无不透水层或弱透水层，因此也属于渗透性场地，故不宜采用垂直防渗系统，而采用水平防渗系统。由于度量粘土衬层渗透性的主要指标是渗透系数，根据城市生活垃圾卫生填埋技术规范可知道，天然粘土类衬里的渗透系数不应大于10-7cm/s并且要2米厚的粘土。因原

28、始资料中并未给出当地土层中天然粘土的渗透系数，对比以上所介绍的三种防渗材料性能并考虑施工中常用的材料，故排除了用天然材料作衬垫层的方案，而选择了人工合成防渗膜。在人工合成防渗膜中选用了性能较优，国内外使用经验较多的高密度聚乙烯（HDPE防渗膜。根据原始资料可知该填埋场土壤渗透系数为6.0 X0-4m/s大于10-5cm/s,地下水稳定水位平均埋深 0.8m , 即地下水位较高，场区地质条件不好，因此选择了双层衬层防渗系统。堀r层土工织柯层"澤遞液导流层"膜上保护层4HDPE 土工膜屮fiM下保护层7澤谑液导流匚检测层CM理5屮膜上保护层“HDPE 土工膜+膜下保护层&quo

29、t;£粘土厚度M10X叫 澤透系数不大于1+ 0X 1 二就厶4地下水导流层屮荃础a双层衬里（库区底部）系统示意图 6专业知识整理分享WORD格式可编辑5. 渗滤液的产生及收集处理5.1垃圾渗滤液概念和来源垃圾渗滤液是指超过垃圾所覆盖土层饱和蓄水量和表面蒸发潜力的雨水进入填埋场地后，沥经垃圾层和所覆盖土层而产生的污水。渗滤液还包括垃圾自身所含的水分、垃圾分解所产生的水及浸入的地下水。城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。主要来源有：(1) 降水的渗入，降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来源；(2) 外部地表水的渗入，这包括地表径流和地表灌溉；(

30、3) 地下水的渗入，这与渗滤液数量和性质与地下水同垃圾接触量、时间及流动方向等有关；当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场内；(4) 垃圾本身含有的水分，这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量；(5) 覆盖材料中的水分，与覆盖材料的类型、来源以及季节有关；(6) 垃圾在降解过程中产生的水分，与垃圾组成、pH值、温度和菌种等有关，垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分；5.2垃圾渗滤液的水质特征垃圾渗滤液主要来源于降水和垃圾本身的内含水和分解产生的水。垃圾渗滤液的主要污染成分有： 有机物、氨氮和重金属等。其种类和浓度与垃圾类型、组分

31、、填埋方式、填埋时间、填埋地点的水文地 质条件、不同的季节和气候等密切相关 7，其水质主要呈现以下特征：(1) CODcr和BOD浓度高：在新的垃圾填埋场，大量挥发性酸的存在可能会产生高的COD和BOD;(2) BOD5与COD比值变化大：BOD/CODCr值的高低与渗滤液处理工艺方法的选择密切相关。渗滤液 BOD/CO6值与垃圾填埋场的使用年限有关，对“年轻”填埋场而言，其渗滤液多具有良好的生化处理 可行性，可采用生物方法加以处理。而对于“年老”填埋场的渗滤液的处理而言，必须考虑其可生化性 随时间的变化；(3) 金属含量高：垃圾渗滤液中含有10多种金属(重金属)离子，由于物理、化学、生物等的

32、作用，垃圾中的高价不溶性金属被转化为低价的可溶性金属离子而溶于渗滤液中，在处理过程中必须考虑对它们的去除；(4) 营养元素比例失调，氨氮的含量高：随着填埋场使用年限的增加，当进入产甲烷阶段后，渗滤液中的NH+浓度不断上升。另外，渗滤液中还存在溶解性磷酸盐的不足、碱度较高、无机盐含量高的问题75.3渗滤液收集系统5.3.1收集系统的作用渗滤液收集系统应保证在填埋场使用年限内正常运行，收集并将填埋场内渗滤液排至场外指定地 点，避免渗滤液在填埋场底部蓄积。渗滤液的蓄积会引起下列问题：1、场内水位升高导致垃圾体中污染物更强烈的浸出，从而使渗滤液中污染物浓度增大；2、底部衬层上的静水压增加，导致渗滤液更

33、多的地渗漏到地下水土壤系统中；3、填埋场的稳定性受到影响；4、渗滤液有可能扩散到填埋场外。5.3.2收集系统的构造渗滤液收集系统主要由渗滤液调节池、泵、输送管道和场底排水层组成。1、排水层：场底排水层位于底部防渗层上面，由沙或砾石构成。当采用粗沙砾时，厚度为必须覆盖整个填埋场底部衬层，其水平渗透系数不应大于0.1 （cm/s），坡度不小于2%2、管道系统：一般穿孔管在填埋场内平行铺设，并位于衬层的最低处，且具有一定的纵向坡度（: 为 0.5%-2.0% ）。3、防渗衬层：由黏土或人工合成材料构筑，有一定厚度，能阻止渗滤液下渗，并具有一定坡度为 2%-5%。4、集水井、泵、检修设施以及监测和控制

34、装置等。5.4渗滤液的计算5.4.1渗滤液产生量的计算渗滤液的产生量为：Q = I C （A1A2） 10-33式中Q-表示渗滤液年产生量，m/d;2A1-填埋区汇水面积，m；2A2-填埋区的面积，m；C-渗出系数，取0.4 ；I-表示最大年或月降雨量的日换算值，mm（1）第一块填埋区填埋场的服务年限为 15年，填埋库区分四块，分别进行填埋。第一块填埋区的服务年限为则第一块库区面积为 A“ 二些=2556442.89 = 255644.289m 230-100cm，4年,H10渗滤液平均日产量:Q = I C A1 A2 10-3 =600/365 0.4 255644.289 10-3 =

35、168.0949m3 d渗滤液最大日产量：Qmax =1 C A1 A2 10-3 =180 0.4 255644.289 10-3 = 18406.3888m3 d(2) 第二块填埋区第二块填埋区服务年限为4年第二块库区面积为 人2 = 仝 =3107372.31 =310737.231 m2H10G=CX).6=0.6 >0.4=0.24式中：O为及时覆盖区域的渗透系数渗滤液平均日产量：Q = I C A1 A2 10-3 =600/365 0.4 255644.289 0.24 310737.231 10-3 = 290.6871m3. d渗滤液最大日产量：Qmax=l C A1

36、A2 10-3 =180 0.4 255644.289 0.24 310737.231 10-3 = 31830.2372m3 d(3) 第三块填埋区第三块填埋区服务年限为4年V 9-123777030.042第三块库区面积为 A3 = 912377703.004m2H102已填埋的面积=第一块填埋面积+第二块填埋面积=255644.289+310737.231 = 566381.52m渗滤液平均日产量：Q = I C A1 A2 10-3 =600/365 0.4 377703.004 0.24 566381.52 10-3 = 471.8018m3 d渗滤液最大日产量：Qmax = I C

37、 A1 A210-3 =180 0.4 377703.004 0.24 566381.52 10-3 = 51662.2863m3 d(4) 第四块填埋区第四块填埋区服务年限为3年第四块库区面积为 A4 二 V13-15 = 3357940.226 = 335794.0226m2H10已填埋的面积=第一块填埋面积+第二块填埋面积+第三块填埋面积=255644.289+310737.231+377703.004=944084.524m渗滤液平均日产量：Q = I C A, A21 0-3 = 600/365 0.4 335794.0226 0.24 944084.524 1 0-3 = 593.

38、2568m3 d渗滤液最大日产量：Qmax=l C Al A210-3 =180 0.4 335794.0225 0.24 944084.524 10- 64961.6244m3 d5.4.2渗滤液调节池设计最小调节池容积的由下式确定：V(Qnax-Q)X5其中：V调节池有效容积；Qnax 设计最大渗滤液产生量；Q-渗滤液处理厂规模。由于原始资料里并未给出城市污水处理场处理渗滤液的规模，因此设Q=1000 m3/d，则：3V= ( Qnax-Q)x5= (64961.6244 1000)X5=319808.122 m /d调节池的水面面积 A,调节池的有效水深 H取5m,超高0.5m,则A=V

39、/H=319808.122/5=63961.6244m2调节池的长度L.取调节池的宽度B为200m,则L=63961.6244/200=319.808m取整得，池的实际尺寸：长X宽乂高=320mX200m>5.5m6. 填埋气体的产生与收集处理6.1填埋气的组成填埋场的主要气体包括氨、二氧化碳、一氧化碳、氢、硫化氢、甲烷、氮和氧等，其中以甲烷和二氧化碳的含量最高。其典型特征为温度约43-49 C,相对密度约1.02-1.06，水蒸气含量达到饱和，高3位热值为 15630-19537KJ/m。6.2填埋气体产生量的预测垃圾在第t年的产气速率为：G二ML0ke-la3式中：G 第t年垃圾的产

40、气速率，m/a;M 第t年所填垃圾量，t;33L0气体产生潜力，m/t;取160 m/tK气体产气常数，1/a，取0.06 ;t 年份，a。e取 2.72变量取值范围建议数值潮湿气候中湿度气候干旱气候3L0 (m/t )0312140180140180140180K (1/a )0.0030.40.100.350.050.150.0020.10填埋场产期一级模型参数的建议值8kt 第二年产气量：G=G+ MLoke-第一年产气量：G= MLoke" = ( 600>593125/1000 )X160>0.06 >2.72 0.06=362.78 万 mi/a、 (0

41、.06 » )=362.78 + ( 600>622781.25/1000 )>160».06 >2.72/10000=767.27 万 nVa第三年产气量：G=G+ MtLoke-"=767.27+ ( 600 >653920.31/1000)>160X0.06 >.72 ( 0.06 s专业知识整理分享/10000=1218.26 万 mi/akt第四年产气量：G=G+ MLoke=1218.26+600X86616.32/1000X160XX06>2.72(0.06 >4 )/10000=1721.10 万 m

42、i/a第五年产气量：G=G+ MtLoke-"=1721.10+600 >720947.14/1000>160 >0.06>2.72(0.06 >5 )/10000=2281.76 万 mi/a第六年产气量：G=G+ MIL0ke-k=2281.76+600 >56994.50/1000>160 >0.06>2.72(0.06 >6 )/10000=2906.88 万 mi/a第七年产气量：G=G+ MtL0ke-k=2906.88+600 >794844.22/1000>160 >0.06>2.72

43、(0.06 > )/10000=3603.87 万 mi/a第八年产气量：G=G+ MtLoke=3603.87+600 >34586.43/1000>160 >0.06>2.72(0.06 >8 )/10000=4380.99 万 mi/a第九年产气量：G=G+ MtL0ke-k=4380.99+600 >876315.76/1000>160 >0.06>2.72(0.06 >9 )/10000=5247.45 万 mi/a第十年产气量：Go=G+ MLoke"=5247.45+600 >920131.12/1

44、000X160».06 >.72 ( 0.06>0)/10000=6167.53 万 mi/a第十一年产气量Gi=G°+ Mt L0ke II=6167.53+ ( 600>966138.12/1000 )X160>0.06 >2.72(0.06/10000=7244.68 万 mi/a第十二年产气量ktG2=G1+W&e =7244.68+ ( 600X014445.03/100 )X60>0.06 X.72(0.06 X2)/10000=8445.67 万 mi/a第十三年产气量G3=G2+ MLoke"=8445.

45、67+(600X065167.64/1000 )X160>).06 >2.72(0.06>3)3/10000=9784.74 万 m/a第十四年产气量-LIG4=G3+ MLoke=9784.74+(600X118426.65/1000 )>60».06 >2.72(0.06>4)/10000=11277.77 万 nVa_ b I(第十五年产气量：G5=G4+ MtLoke=11277.77+ ( 600X174346.93/1000)X160X).06 X.720.06 X5)/10000=12942.45 万 mVa6.3填埋场气体的收集系统

46、收集填埋气体的作用时减少填埋气体向大气的排放量、控制填埋气体的无序迁移，并为填埋气体的回收利用做准备。收集系统可分为主动式和被动式两种，被动式收集系统利用垃圾体内的气体压力来收集填埋气体，主动收集系统则是采用抽真空的方法来控制气体的流动。主动气体收集系统主要由抽气井、集气管、冷凝水收集井和泵站、真空源、气体处理站(回收或焚烧)以及气体监测设备等组成。被动收集系统的优点是费被动收集设施根据设置方向分为竖向收集方式和水平收集方式两种类型。用较低，而且维护保养也比较简单。 若将排气口与带阀门的管子连接，被动收集系统即可转变成主动收集系统。6.3.1填埋场的导排方式及选择在选择填埋场气体控制方式时，应

47、立足于填埋场的实际情况，进行综合考虑，确定最佳方案。由于该设计为新建填埋场，初期产气量不大，而后会迅速增加，因此该设计在收集方式的选择上，采用在垃圾填埋初期通过被动方式控制气体释放，当产气量提高到具有回收利用价值之后，开始对气体进行主动回收利用。主要以主动导排方式为主。目前，国内收集垃圾沼气的垃圾填埋场较少，其收集方式基本是参照国外的经验。填埋沼气的收集主要有两种方式，即垂直收集与水平收集。垂直收集是在垃圾填埋封场后在其上打垂直井，以收集填埋场内的沼气；而水平收集是在垃圾填埋过程中，在垃圾填埋作业面上水平铺设沼气收集管来收集沼气。这两种方式各有优缺点， 垂直收集适合在已封场的垃圾填埋场或已封顶

48、的垃圾填埋单元进行沼气的收集，其特点是封顶后打井易于操作，垃圾覆盖较好利于集气，集气半径较大，但一般不能边填埋边集气。而水平收集则比较适用在未封场的垃圾场上或者正在进行作业的垃圾填面上，其特点是可在边填埋边集气，利于沼气的及时收集，缺点是易与填埋作业发生冲突，集气半径相对小一些。经对比上述两种收集方式的优缺点，本设计选择竖向收集井方式。即主动导排竖向收集方式。6.3.2填埋场气体收集系统的设计与计算抽气井井距可用下式来计算：X=2Rcos30°式中，X三角形布置井的间距；R影响半径。本设计为主动导排，根据规范井距为9oioom,取90m则X90R51.9652m2 cos30 2 c

49、os307. 终场覆盖7.1填埋场的封场系统设计该垃圾填埋场设计使用年限为15年，到期后将进行封场。目的在于减少雨水的渗入，进行填埋场生态恢复。最终覆盖层由下至上有三部分组成：下层为粘土层（渗透系数 10"cm/s），压实厚度为0.6m ;中间层为自然土，压实厚度为0.3m，其主要功能为防止植物根系穿透防渗层而导致渗水；最上层为营养土层，压实厚度 0.6m，以种植草皮或浅根植物。封场后顶面坡度为5%以利于降雨的自然排出。现代化填埋场的表面密封系统有多层构成，主要分为两部分：第一部分是土地恢复层，即为表层；第二部分是密封工程系统，由保护层（可选）、排水层（包括底土层）、防渗层和排气层组成。填埋的表面密封系统使用的防渗材料与衬层系统使用的防渗材料具有一致性，包括无机天然防渗材料 （如黏土）、天然和有机复合防渗材料、和柔性膜（如HDPE膜）等。封顶覆盖层系统结构层示意图2Nr;:30、艮7也<3?性质展主醫功能索用材料*注土地层I.亂决护填埋场耐场农的上也剧用1ft划， 能空托植物井保旺植悔棍系不磁坏F面