日处理350吨城市生活垃圾填埋场案例

1、日处理350吨城市生活垃圾填埋场案例1概述某市城区废弃物主要为生活垃圾，此外有少量工业、商业及建筑垃圾等，没有进行分类和分拣。日垃圾处理350吨；服务人口 25万人。垃圾组分的性质及其产量见表 1表1生活垃圾物化性质表（重量百分率）项目动物 %植物 %无机物 %纸 %塑料 %纤维 %金属 %玻璃 %橡胶 %木 %合计 %居民区5.432.032.67.515.01.51.530.51100闹市区0.541.035.35.59.01.51.52.521.2100平均2.9536.533.956.512.01.51.52.551.51.1100该市区燃气率100%,目前市区现有垃圾运输车辆 2吨运

2、输车5辆，日场30车次, 4吨运输车10辆，日场60车次，7吨运输车1辆，日场4车次。平均日清理生活垃圾 约300吨。2场址及库容2.1 场址位于城东距市中心8公里处，为原废弃砖厂，规划占地200亩，填埋场占地130亩, 三面有路，交通便利。2.2 填埋场库容垃圾坝采用土坝，土坝稳定性好、就地取材、工程造价低。坝体主要取库区粘土、碎石土和风化料进行砌筑。坝两个坡面贴坡铺设 2.0毫米厚HDPE防渗膜与库区水平防渗层搭焊连成整体，膜上采用编织袋装土护坡填埋库区设的垃圾坝1 座，设置在窑坑的中部，其坝底标高-4.30m,坝顶标高-4.10m,坝顶长155.0m,坝底长145.0m,坝顶宽5.0m,

3、边坡1: 2,坝底宽13.0m,坝高2.0m。填埋库区的垃圾起始填埋标高为-4.30m， 最终填埋标高为35.70m， 总库容为180万m3,覆盖土所占容积为18万m3,可填埋的垃圾总量为145万t （垃圾经压实和腐熟后 的密度按0.8t/m3计），垃圾填埋区地上部分高28.0m,服务年限10年。3 填埋作业方法整个场区面积较大，利用分区坝将填埋场分成2 个区域，在填埋到地坪高度时开始往上填埋一直达到设计填埋高度。填埋场采用分层摊铺、往返碾压、分单元逐日覆土的填埋工艺。来自市区的生活垃圾经地磅计量后，通过作业平台和临时通道进入填埋库区的填埋作业小区卸车，然后由填埋机械摊铺、碾压和覆盖。工作面宽

4、度定为1012m， 长度为2025m， 面积按220m2控制，每天堆填高度1.8m,可堆填垃圾量350t左右。垃圾的摊铺、碾压作业分层进行，每一松散的垃圾分层用压实机碾压35遍，每次碾压的重叠宽度大于300mm， 可以获得较高的压实密度（接近0.8t/m3）。 多个薄层的压实厚度达到1.8m 时，即进入覆土作业工序（覆土作业是将足量的覆盖土摊铺在垃圾上并压实，覆土厚度为0.2m）。1.8m厚的垃圾压实层与0.2m的覆土层，构成一个2.0m厚的填埋单元。为保证覆盖作业在每日收工之前进行，以一日为一个填埋单元。多个填埋单元组成2.0m厚的单元层。5 个单元层组成一个高度为10m 的填埋分层。为利于

5、排除层面上的地表径流，减少渗沥液产生量，分层形成坡向填埋区边沿截洪沟或集水管的弧面。分层的外坡坡度为1 : 3。各分层之间设宽度为3m的控制平台，以通行填埋机械。控制平台上布置有截排坡面径流的排水管。排水管收集的雨水接入环库截洪沟，填埋完成后的垃圾堆体的坡面总坡度为1 ： 3.8,水平顶面的坡度%0填埋过程中不能直接填埋的有毒有害物质进行单独处置，填埋场的最终坡面和顶面的覆土总厚度不小于1m,填埋场还需对部分回拣或临时堆放的垃圾、填埋机械和填埋区进行不定期的喷药，减少和杜绝蚊蝇的孳生，填埋场的填埋工艺流程见图1。高架燃烧 排放型骋播网程图4填埋设备图4 1填埋专4.1 摊铺和碾压作业主要设备1

6、）摊铺设备：1台200Hp履带式（湿地）推土机。2）碾压设备：工作重量32t,处理能力100t/h的垃圾专用压实机1台4.2 取土及喷药和洒水设备选用喷药和洒水两用车一辆，规格为1.0m3。4.3 设备列表表2填埋作业主要设备明细表序号设备名称型号规格及技术能力单位数量1履带式推土机220HP台12垃圾专用压实机工作重量32t台13挖掘机1.0m3台14装载机1m3台15自卸汽车5t辆36洒水（喷药）车1.0m3辆15防渗系统5.1 防渗系统填埋场地下水位较高，稳定地下水位为地下8.5010.3m,库区经清库处理后，库区基底构建标高超过地下水位，因此地下水将影响库区经清库和土工膜的铺设，并对已

7、 铺设的土工膜产生一定的浮托力。尤其当雨季到来时，场内地下水位将进一步升高，将 使土工膜上的垫层结构稳定遭到破坏。如采用机械排除地下水，因场外地下水的不断补 给，机械排水的量将会非常的巨大，造成运行成本大幅增加，也给填埋作业管理带来难 度。在填埋库区四周做垂直防渗结构，增加工程施工和运行的安全性。采用水平防渗 与垂直防渗相结合的防渗系统。同时在填埋区的四周每隔50m布置一个直径1m、深30m 左右的减压井，防止在施工过程中出现地下水回灌填埋场区的情况。防渗方案为单层复 合衬里防渗系统。5.2 防渗层结构垃圾填埋场采用土工膜进行水平防渗。土工膜采用2.0mm厚的高密度聚乙烯(HDPE),防渗方案

8、采用复合衬里防渗系统。表3垃圾填埋场场底防渗结构表序号防渗结构名称采用材料厚度1渗沥液导流层砾石、卵石、渣后等，渗透系数> 10cm/s>0.m2膜上保护层无纺布-3HDPE 土工膜聚乙烯土工膜> 2.mm4瞋下保护层GCL,渗透系数 W5.0109cm/s亮.0mm5地下水导流层砾石、卵石、渣石等，渗透系数> 1-3cm/s>0.m6基础场区剥离表层土后的自然层，夯实>0.m注：填埋场边坡防渗结构层中除膜下保护层厚度为0.75m外，其它均与场底防渗结构相同。HDPE 土工膜采用7m宽幅，土工膜在地形复杂处或修补的情况下采用单轨焊接, 其余各处均采用双轨焊接

9、。分布在填埋库区的残坡积层及冲洪积层不能满足城市生活垃圾卫生填埋技术规范对复合衬里防渗系统的膜下防渗保护层所规定的要求，即粘土厚度应大于100cm,渗透系数不应大于1.0X0-7cm/s,需外购粘土或采用钠基膨润土垫(GCL)替代。采用钠基膨润土垫作膜下防渗保护层。底部与边坡防渗层结构分别如下：(1)库区底部复合衬里防渗系统的防渗层结构为：+|+ _L+|+ll + /HDPE疏水层无纺布膜下保护层地下水导流层A5SXSSwv x«<Ka?:曾，图2填埋场场底防渗结构示意图（2）库区边坡复合衬里防渗系统的防渗层结构为：图3填埋场边坡防渗结构示意图5.3 场地处理1）库区底部的处

10、理：清除所有植被及表层耕植土，并使底部形成纵、横向坡度均 方2%的整体坡度（坡向垃圾坝），以满足库区地下水导排系统和渗沥液收集系统的布设 要求；同时，还要求对基础层进行压实，压实度不小于 93%。2）库区土质边坡的处理：清除所有植被，并使边坡形成相对整体坡度；平整边坡 宜小于1 ： 2,否则作削坡处理；局部陡坡应缓于1 ： 1.0;部位低洼处采用原土回填夯实,夯实密实度大于90%。3）库区岩质边坡的处理：为避免岩石坚硬棱角对土工膜的损坏，需对这部分岩质 基础作如下特殊处理：消除高于坡面部分的岩石及其棱角，使坡面大致平整；在修整坡 面上分布有阴、阳角时，应使其半径大于 0.5m,并作喷浆和M5砂

11、浆抹平处理。5.4 边坡土工股的锚固由于本项目的窑坑深度才10m,直接在10.0m高程处设一锚固平台。在东面引一条 入场的环形车道，在车道边设置排水边沟。排水边沟在初期未堆填垃圾时，用于导排地 表径流；当垃圾堆填到此高程时，在沟内填充碎石改为导排垃圾渗沥液。6地下水导排与雨水防洪系统6.1 地下水导排系统地下水导排系统为填埋库区底部和边坡施工的 30cm厚度的碎石层和盲沟所组成的 排水体系。支管间距为50m, HDPE多孔管最终从坝底部穿出，接入场外排水渠，其导 排主管结构详见图4。Ji.,.<二?« .， <<一图4场区地下水导排结构示意图6.2 雨水导排系统雨水

12、导排系统由场外径流截排设施和场内径流截排设施等组成，可有效地减少进 入垃圾填埋体的径流量。1）场外径流截排设施：包括沿库区垃圾最终填埋边界线设置的环库截洪沟和在库 区车道上设置的排水边沟，可将垃圾填埋体以外区域的地表径流截排至场外天然水沟。2）场内径流截排设施：即填埋平台面排水设施。具作用是减少雨水对覆盖土的冲DN400 半刷和向垃圾堆体的渗漏。已完成填埋作业坡面上的径流由各分层平台内侧的 圆形排水沟分别接入环库截洪沟，然后排入场外天然水沟。6.3 防洪系统1）构筑物等级及防洪标准本处理场属III类建设规模，防洪标准按20年一遇洪水设计，按50年一遇洪水校核。 2）填埋场洪水计算该市生活垃圾卫

13、生填埋场总汇水面积为0.03km2,其中填埋库区西侧的截洪沟可截除约0.02km2汇水面积的洪水，填埋库区东侧的截洪沟可截除约0.01km2汇水面积的洪水。表3洪峰流量计算表名 称汇水面积（万m2）设计20年一遇 洪峰流量（m3/s）校核50年一遇洪峰流量（m3/s）西侧截洪沟20.3790.478东侧截洪沟 10.1980.2543）截洪沟西面环库永久截洪沟截面积为800>800mm;东面环库永久截洪沟截面积为600>600mm,总长度约为 1000m。7渗沥液收集及处理系统渗沥液水质如下：CO庚 11000mg/L; BOD5<8100mg/L SSK 650mg/L P

14、H=6.5-8.5。7.1 渗沥液收集系统渗沥液收集系统包括库底导渗收集设施、边坡导渗设施和填埋体内竖向导渗设施 等三部分。1）库底导渗收集设施：库底部分是在防渗层表面铺设疏水层，并设置导渗盲沟。 导渗盲沟为梯形断面，其中心设渗沥液收集管。收集的垃圾渗沥液最终从埋设在坝底部 的HDPE管排出，并接入调节池。-.x.j-42 Avvxx 4.,I;、Jvss- 3WS. yscys .sirsHDPEHDPE图5场区渗沥液收集结构示意图导渗盲沟采用树枝状结构，主中心管采用DN400HDPE穿孔管，支管采用DN200HDPE穿孔管，穿孔管外采用土工布包裹，盲沟采用砾石、卵石、磴石( CaCO 含量

15、0 10%,其渗透系数学1C3cm/s,总厚度为500mm。2)边面导渗设施：边坡上铺设疏水层和保护层，并随填埋高度的上升而逐渐铺设。 在排水边沟内铺设疏水层和渗沥液收集管，形成导渗盲沟，并将其导入场底渗沥液收集 设施。3)填埋体竖向导渗设施：为设置在垃圾填埋体内的竖向填埋气体导出井。该井除 主要用于导出填埋气体外，还兼有把填埋体内的渗沥液迅速地导向库底渗沥液导流层或 收集管网的功能。7.2 渗沥液处理系统该垃圾处理场内的污水处理站，对垃圾渗沥液进行处理后达到排放标准后，再通过 吸污车运至城市污水处理厂继续再处理。本污水处理站排放污染物限制暂按 生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889-199

16、7) 中的三级标准执行。主要控制指标如下：CO庚1000mg/L ; BOD5< 600mg/L SSK 400mg/L PH=6.0-9.0o填埋场渗沥液的平均产生量：年平均降雨量为521.15mm时：渗沥液量=0.5 X (521.15-365) X62200X10 3=44.75m3/d月平均降雨量为43.76mm时：渗沥液量=0.5 X （43.76 -30） >62200X10 3 = 45.37m3/d月最大降雨量为397.0mm时：渗沥液量=0.5 X（397与0） >62200X10 3 = 411.56m3/d该填埋场污水处理站的处理能力为 100m3/d。

17、 3 2）调节池容积：3600m。渗沥液调节池设在填埋区的南侧，深 2.4m,占地1500m2。池体四周采用浆砌毛石 护坡，内表面采用2.0mm厚高密度聚乙烯（HDPE）作防渗处理，满足运行过程中渗沥 液的调节要求。渗沥液调节池尺寸：50nm< 30m。3）渗沥液处理工艺：厌氧+好氧生物处理工艺渗沥液处理站离填埋库区较近，好氧及厌氧处理后的剩余污泥用污泥泵抽送至填埋 库区的适当地段填埋，剩余污泥中的水及丰富的微生物渗入垃圾堆体后，可以加速垃圾 熟化的过程，同时可以减少污泥处理费用。其工艺流程见下图：渗沥液图4-5:海游液妞雌怛篥梳程图4）流程及各处理单元简要说明（1）渗沥液调节池有效容积

18、:3600m3外形尺寸：1500m2 >2.4m数量：1座设备：潜水排污泵2台，为污水处理系统的提升泵，一用一备。提升泵：Q = 10.0m3/h H = 18 m N =1.5 Kw（2）上流式污泥床反应器（UASB）反应器的水力停留时间比较短，且具有很高的容积负荷，UASB运转时采用电加热器进行加热以及相应保温措施以保证所需温度在 30C35C , COD去除率达7090%, BOD去除率大于85%。进水 BOD5=8100mg/L,出水 BOD5=2835mg/L,去除率为 65%;进水 COD=11000mg/L,出水 COD=3850mg/L,去除率为 65%;容积负荷：7.6

19、5kgCOD/m3d；消化污泥产率：0.1kg/kgCOD,泥量为71.5kg/d;数量 : 1 座；设备 : 选用 UASB 1 座，直径为4.5m, 高度5.0m。（ 3） CASS 反应池设计流量: 100m3/d混合液浓度: 3500 mg/L污泥负荷：0.14kgBOD5/kgMLSS d污泥龄 : 20d污泥产率系数: 0.35kgMLSS/kgBOD5进水 BOD5=2835mg/L,出水 BOD50600 mg/L 去除率 >79%进水 COD=3850mg/L,出水 CO庚 1000 mg/L ,去除率 >75%有效容积：取反应池的有效水深4.0m， 有效容积为4

20、56m3， 前端缺氧预反应区80m3，后端好氧主反应区400m3。平面尺寸：24.0 5.0 m设备 : 潜水搅拌器1 台 N=2.2kw3回流泵 2 台 Q=10m /h H=10mN=1.1kw工作周期：CASS池工作周期为24h,其中进水5h,曝气22h （含进水5h）,沉淀1h ,排水1h。（ 4）污水贮存池有效容积: 100m3平面尺寸：5 10>2.0m（ 5）污泥贮存池剩余污泥产量为118.5kg/d,， 沉淀后含水率为99%考虑， 每天需排出剩余污泥12m3。污水处理过程所产生的剩余污泥在污泥贮存池内好氧稳定后，经脱水设施处理后送至填埋场填埋，上清液用泵提升回流至渗沥液调

21、节池。有效容积: 15m3平面尺寸：5 XX1m设备：水下曝气机1台 充氧能力2.9-3.8kgO2/h N=2.4kw污泥提升泵 2 台 Q=10m 3/h H=12mN=1.1kw （一用一备）（6）鼓风机房风机房，砖混结构，面积30平方米，平面尺寸LXB=6X5m,内设：三叶罗茨鼓风机：2台（1用1备）型号：FSR150额定功率：N=30.0KW流量：Q=18.23m3/min升压：H=5000mm（7）污泥脱水问砖混结构，面积30平方米，平面尺寸 LXB = 6.0 50 m,内设：厢式压滤机：1台规格型号：XM20/630-U技术参数：过滤面积40m2;外型尺寸：3540X930X1

22、135;液压系统功率：2.2Kw5）处理效果预测各处理单元处理效果见下表。表6 各单元处理效果预测项目反应 阶段工艺 单元BOD 5 ( mg/L )COD (mg/L)SS (mg/L)进水出水去除率进水出水去除率进水出水去除率UASB8100283565%11000385065%6506500%CASS283560079%3850100075%65040039%8填埋气体的处理填埋气收集、处理流程图7填埋气体收集处理流程图本垃圾填埋场采用准好氧卫生填埋方式，填埋后期导气系统采用主动导排方式，导 气设施为竖向导气石笼，具体结构详见下图:导气层HDPEt二布包基层钢筋后第、生活垃款一: 下>>.工<£oj 3%Nssb 卞之夕.J >55 MN 55之 、<gj o ts ?.£h>J > ?vs .二3>.0图8填埋气体导排结构示意图导气石笼采用等边三角形布置，两石笼间距为30m,其底部与场底或边坡渗沥液导 排盲沟连通，采用HDPE多孔管，包括多孔内管和土工保护网外套，在多孔管和土工保 护网之间填充鹅卵石，石笼随生活垃圾填埋层的升高逐渐加高。9监测井的设置在填埋库区四周设置了本底监测井、污染监测井和污染扩散监测井共4座。监测井的平均孔深为20m。另外，填埋库区及调节池地下水导排管出