固废设计说明书

1、XXX婷院固体废物处理与处置课程设计XXXXXXXXX生填埋场初步设计说明书专 业:给排水科学与工程班级学号: 学生姓名: 指导教师:日 期:2016.11.14-11.18XX学院课程设计评分表设计名称：固体废物处理与处置课程设计设计题目：XXXXXXXXX 卫生填埋场初步设计专 业：给排水科学与工程班级学号：XXXXXXXX学生姓名：XXX成绩组 成评分标准满分得分设计期 问工作 表现出勤情况30分学习态度，勤奋刻苦程度，遵守纪律情况，协作 精神等成果质量方案的合理性，文字条理?青楚，层次分明，设计 计算准确，资料齐全，内容详实，说明书规范40分图纸完整，规范，符合国家标准，图向整洁、线

2、条清晰答辩情况回答问题有理论根据，概念清楚，准确、深入， 逻辑性好30分总成绩100分刖百随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，城市垃圾的成分也越来越复杂，垃圾中的可燃物和易燃物的含量明显升高，其受经济发展水平、能够结构、自然条件及传统习惯等因素的影响。国外对城市垃圾的处理一般是随国情而不同，往往一个国家中各地区也采用不同的处理方式，很难有统一的模式，但最终都是以无害化、资源化、减量化为处理目标。其主要采用的是填埋、焚烧、堆肥、综合利用等方式机械化的程度较高，且形成系统及成套设备。 本次固体废物处理及资源化课程设计主要是根据某卫生填埋场, 在某镇建立一个服务人口为5 万人口的垃圾卫生填埋场,

3、 以消纳某县辖区内的5 个村生活垃圾，垃圾填埋场的设计使用年限为18 年。根据所提供资料，城市垃圾的基本性质，通过焚烧、堆肥、卫生填埋几种处理方案比较，选择卫生土地填埋为该市城市生活垃圾处理工艺，评价所选场址是否适合以及库容的计算，再根据工程地质条件选择填埋场防渗措施，明确填埋场操作方法及步骤，以及垃圾渗滤液产量的估算及填埋场范围确定，浸出液调节池的计算和渗滤液的处理工艺，垃圾填埋气产量的估算及其处理工艺的设计，来设计出某垃圾填埋场的工艺。目录第 1 填埋场的选址01.1 填埋场选址的基本原则 01.2 填埋场选址的考虑因素 01.3 填埋场选址的基本条件 01.4 填埋场场址的确定2第 2填

4、埋场填埋区设计计算 02.1 填埋场垃圾量 02.2 填埋场填埋区占地面积 42.3 填埋场各附属设施面积 52.4 填埋场设备的选用 52.5 填埋场垃圾坝体 6第 3渗滤液产生量及调节池容积计算 73.1 每月渗滤液产生量 73.2 每月渗滤液剩余量 83.3 需调节的渗滤液体积 83.4 调节池的面积 9第4填埋场区防渗层的设计 10第 5 垃圾渗滤液的产生与收集 错 误！未定义书签。5.1 垃圾渗滤液的概念和来源 125.2 垃圾渗滤液的水质特征 125.3 渗滤液收集系统1 35.4 垃圾渗滤液的处理 13第 6 章 垃圾填埋场的终处理 错 误！未定义书签。6.1 终场覆盖 146.

5、2 填埋场封场后的土地回用 15致谢 1 6参考文献1 7第 1 章 填埋场的选址1.1 填埋场选址的基本原则场址的选择是卫生填埋场全面设计规划的第一步。影响选址的因素很多，主要应从工程学、环境学、经济学、法律和社会学的方面来考虑。这些选择要求相辅相成。主要遵循两条原则：一是从防止环境污染角度考虑的安全原则，二是从经济角度考虑的经济合理原则。安全原则是选址的基本原则。维护场地的安全性，要防止场地对大气的污染、地表水的污染， 尤其是要防止渗滤水释放对地下水的污染。因此， 防止地下水的污染是场地选择时考虑的重点。经济原则对选址也有相当大的影响。场地的经济问题是一个比较复杂的问题，它与场地的规模、容

6、量、征地费用、运输费、操作费等多种因素有关。合理的选址可充分利用场地的天然地形条件，尽可能减少挖掘土方量，降低场地施工造价。1.2 填埋场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封场后场地是否可被利用。1.3 填埋场选址的基本条件填埋场选址时应该考虑以下因素。 填埋场场址设置应符合当地城市建设总体规划要求，符合当地城市区域环境总体规划要求，符合当地城市环境卫生事业发展规划要求； 填埋场对

7、周围环境不应产生污染或对周围环境影响不超过国家相关现行标准的规定； 填埋场应与当地的大气防护、水资源保护、大自然保护及生态平衡要求相一致； 填埋场应具备相应的库容，使用年限宜10 年以上，特殊情况下不应低于8 年。选址的限制条件包括：填埋场场址不应该选在城市工农业发展规划区、农业保护区、自然保护区、风情名胜区、文物（考古）保护区、生活饮用水水源保护区、供水远景规划区、矿产资源储备区、军事要地、国家保密地区；填埋场场址不应该设在洪范区、淤泥区，距离居民居住区域或人畜供水点 500m以内地区，直接与河流和胡泊相距 50m以内的地区，活动的坍塌地带、地下蕴矿区、灰岩坑及岩洞区。1.4 填埋场场址的确

8、定该地区年主导风向为偏西南风，因此生活和管理设施宜其中布置并处于年主导风向的上风区，即垃圾填埋场的偏西北角，以减少填埋场对区民生产生活的影响。第2章填埋场填埋区设计计算2.1填埋场垃圾量每年填埋废物的体积：(2-1)mPtVt = 365VsP式中：Vt填埋场的总填埋容量(m3);m人均每天废物产量(kg);P填埋场服务区内的预测人口(人)；t填埋年限(年)；P-废物最终压实密度(kg/m3);Vs覆土量(m3);取废物最终压实密度为700kg/m3,覆土与垃圾体积之比为1:4。已知m=2.2kg/人& P=2.5万人，t=10.9年，人口增长情况为4%,垃圾增长速度为3%,填埋场运营

9、期限为 10.9年。即365 3.8 41000 365 3.8 41000 C 3第 1 年：V1 =+= 101549m3700700 4第 2 年：V2 =101594(1 +0.004 工1 +0.03 ) = 105014m3第 3 年：V3 =1015491 +0.004f (1 + 0.03 f = 108597m3第 4 年：v4 =101549(1 +0.004 3(1 +0.03 3 =112303m3第 5 年：V5 =1015491+0.004：4(1 +0.03 4 =116134m3第 6 年：V6 =1015491 +0.004 5(1 +0.03 5 = 120

10、097m3第 7 年:V7 =1015491 +0.004 6(1+0.03 6 =124195m3第 8 年：V8 =1015491+0.0047(1+0.03/ = 128432m3第 9 年：V9 =1015491+0.0048(1+0.03 8 =132814m3第 10 年：V10 =1015491 +0.004*1 + 0.03 9 =137346m3第 11 年:V11 =101549(1+0.004，0(1+0.03 j0 =142032m3第 12 年：V12 =101549(1 +0.004 汽1 +0.03 11 =146878m3第 12.5 年：V12.5 =1015

11、491 +0.004 11.5(1+0.0311.5 = 149363m312.53V总=h Vi =1624754mi 42.2 填埋场填埋区占地面积(2-2)式中：A 填埋场白总面积（m2）;V总填埋场填埋废物的总体积（m3）;H 填埋深度（m）;八 1624754A =-12.52二129981m2取长L=240m,宽B=180m。填埋场填埋区平面简图如图 2-11212填埋场平面简图2-11-1剖面图设计计算简图如下:1:21:2i=2%1-1剖面图如图所示：240-26-x 0.02 13 =0.5xx=34my =13 0.02 0.5 180 =14.8m2-2剖面图设计计算简图

12、如下：1:21:2i=2%i=2%2-2剖面图如图所示：50h 2 14.8-h =1802h=1.3m2.3 填埋场各附属设施面积根据填埋场建设规模，此填埋场属于田量，日处理能力为田类。生产管理用房面积为600m2,长L=30m,宽B=20m； 辅助设施用房面积为200m2,长L=20m,宽B=20m。2.4 填埋场设备的选用30堆土机2t/d ,挖掘机2t/d ,压实机2t/d ,装载机2t/d ,填埋场的劳动定员为 人。2.5 填埋场垃圾坝体垃圾坝体的设置根据自己设计情况确定，是否设计该坝体与选择填埋方式有关。参考数据有：围堤坡度1:3,坝面宽度为6ml材料为混凝土 ；分区坝坡度1:2,

13、坝面宽度为 4m,材料为夯实黏土。A一月份：二月份：三月份：四月份：五月份：六月份：七月份：八月份：第3章渗滤液产生量及调节池容积计算3.1 每月渗滤液产生量的计算渗滤液产量的计算比较复杂，目前国内外已提出多种方法，主要有水量平衡法、经验 公式法和经验统计法3种。水量平衡法综合考虑产生渗滤液的影响因素，依水量平衡和损益原理而建立，该法准确但需要较多的基础数据，而我国现阶段相关资料不完整的情况限 制了该法的应用；经验公式法是以相邻相似地区的实测渗滤液产生量为依据，推算出本地区的渗滤液产生量，该法不确定因素太多，计算的结果角粗糙，不能作为渗滤液计算的主 要手段，通常仅用来作为参考，不用作主要设计方

14、法；经验公式法的相关参数易于确定， 计算结果准确，在工程中应用较广。一 1 一一、Qm=MCAMli（3-1）1000式中：Qm-渗滤液月产量，单位：m3/月；Ii 多年（一般采用20年）逐月平均降雨量，单位：mm；C 渗出系数，其值随填埋场覆土性质及坡度不同而异，一般介于0.20.8之间，运行的填埋场（区），C值取0.350.5,而封场的填埋场可取0.10.3,这里取0.4;2填埋场汇水面积，单位：mQm = 336.5 父0.4 M 43013 M=18328m3/月1000Qm1 =20.3M0.4M1299981M=1056m3/月 1000.13 , i-tQm2 =33.5父0.4

15、父129981 父=1742m /月10001 3,LQm3 =72.3 0.4 1299981 =3759m/月10001 Qm4 =113.6 0.4 1299815906m3/月100013Qm5 =152.7 0.4 1299817939m/月1000Qm6 =181.8父0.4父129981 M=9452m3/月100013,LQm7 =234.3 0.4 1299811282m3/月1000_13 , i-tQm8 =140.6父0.4父129981 M=7310m3/月1000九月份:十月份:Qm9 =134.5x0.4x129981 1- =69993m3/月 1000.13

16、, I-TQm10 =92.8父0.4父129981 乂= 4825m /月1000一月份:Qw =61.6 0.4 1299981 L= 3203m3/月1000十二月份.Qm12 =23.2x0.4 父129981 尺 1 =1206m3/月3.2每月渗滤液剩余量的计算Q"Qm-Qt式中：Qr每月渗滤液剩余量，单位：m3/月；Qt渗滤液的月处理量，单位：m3/月。Qr1 =1056 950 =106m3/月Qr2 =1742 950 = 792m3/月Qr3 =3759950 = 2809m3/月 13Qr4 =5906 -950 =4956m3/月Qr5 =7939 -950

17、= 6989m3 / 月Qr6 =9452 -950 = 8502m3/月Qr7 =12182 950 =11232m3/月Qr8 =7310-950 =6360m3/月Qr9 =69993-950 = 6043 m3/月Qr10 =4825 950 = 3875m3/月一月份:二月份:三月份:四月份:五月份:六月份:七月份:八月份:九月份:卜一月份。Qm =3203950 = 2253m3/月十二月份.Qr12 =1206 -950 =256m3/月3.3需调节的渗滤液体积需调节的渗滤液体积Va,可将每月渗滤液剩余量为正值者求和，即:(3-2)(3-3)12Va ='、Qhi 112

18、Va=£ Qri =54174m3/月i 13.4调节池的面积调节池的有效水深H取10m, M超高0.3m,则5417410=5418m2即调节池宽B=50m, L=100m第 4章填埋场区防渗层的设计根据生活垃圾卫生填埋场技术规范的规定， “填埋场必须进行防渗处理，防止对地下水和地表水的污染，同时还应防止地下水进入填埋区”。 防渗工程是卫生填埋场的重要工程， 主要作用有：将填埋场内外隔绝，防止渗滤液进入地下水；阻止场外地表水、地下水进入垃圾填埋场以减少渗滤液的产生量；有利于填埋气体的收集和利用。防渗一般分为天然防渗和人工防渗。 天然防渗天然防渗是指在填埋场填埋库区，具有天然防渗层，

19、其隔水性能完全达到填埋场防渗要求，不需要采用人工合成材料进行防渗。天然防渗的填埋场场地一般位于黏土和膨润土的土层中。生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范( CJJ113 2007)对天然防渗的要求：天然粘土衬里及改性黏土类衬里的渗透系数不应大于 1.0 X 10-7cm/s, 且场底及四壁衬里厚度不应小于2m。 人工防渗根据 生活垃圾卫生填埋技术规范的规定， “填埋场必须防止对地下水的污染，不具备自然防渗条件的填埋场和因填埋垃圾可能引起污染地下水的填埋场，必须进行人工防渗，即场底及四壁用防渗材料作防渗处理”。 当填埋场不具备黏土衬里或改良土衬里的防渗要求时，需采用人工合成材料进行防渗的方式。

20、生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范对人工防渗的要求：在填埋场底部及四壁铺设高密度聚乙烯( HDPE)土工膜作为防渗衬里时，膜厚度不应小于1.5mm， 并应符合填埋场防渗的材料性能和现行国家相关标准的要求。 防渗材料防渗材料有很多种类型，目前常用的主要有两类：黏土与人工合成材料。黏土除天然粘土外，还有改良膨润土等；人工合成材料种类很多，如高密度聚氯乙烯(HDPE膜、低密度聚氯乙烯(LDPE膜、聚氯乙烯(PVC膜等，但近20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HDPEElo为防止防渗液对场区和地表水及地下水的污染，垃圾填

21、埋区必须采取严格的防身措施。根据规范防渗层采用复合衬里，按其结构铺设，其尺寸根据规范要求选择，分布从上到下一次是：基础层、地下水导流层、防渗及膜下保护层、HDPE膜、膜上保护层、渗滤液导流层及土工织物层。防渗采用复合衬里，HDP民工膜+粘土，层次如下表4-1:填埋场防渗层的材料（4-1）层次场底边坡基础层土压实厚度小应小于93%土压实厚度小应小于90%反滤层（可选择）宜采用土工滤网，规 格不小于200g/m2无地下水导流层（可选择）宜米用卵砾石填充，厚度小应小于30cm,石料上应铺非织造土工布，规格不2小于200g/m无防渗及膜卜保护层粘土渗透系数应小大丁 1.0*10 cm/s,厚度/、小于

22、75cm粘土渗透系数应小大丁 1.0*10 cm/s,厚度小小于20cm膜防渗层HDP啖厚度/、应小于1.5mmHDP眼，宜双糙面，厚度小应小于1.5mm膜上保护层宜采用非织造土工布，规格/、宜小于 2600g/m宜采用非织造土工布，规格/、宜小于 2600g/m渗滤液导流层宜采用卵砾石右等石料，粒径20-60mm厚度小应小于30cmI要设置宣沟，盲沟的参数见后宜采用土工复合排水网，厚度小应小于5mm也可采用土工 袋（内装石料或沙土）取值见图第 5章垃圾渗滤液的产生与收集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

23、盖土层而产生的污水。渗滤液还包括垃圾自身所含水分、垃圾分解所产生的水及浸入的地下水。主要来源有：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；外部地表水的渗入，这包括地表径流和地表灌溉；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；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；覆盖材料中的水分，与覆盖材料的类型、来源以及季节有关；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

24、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以及分解产生的水。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、填埋方式、填埋时间、填埋地点的水文地质条件、不同的季节和季候等密切相关，其水质主要呈现以下特征。 有机物浓度高：对于新建的垃圾填埋场，大量挥发性酸的存在可能会产生高的CODcr和 BOD5。 BOD5 与 CODCr 比值变化大：BOD5/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BOD5/cODcr 值还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可生化性，可采用生物方法加以

25、处理。而对于“年老”填埋场，渗滤液的处理，必须考虑其可生化性随时间的变化。 金属含量高：垃圾渗滤液中含有10 多种重金属离子，由于物理、化学、生物等的作用， 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金属，尤其是重金属的去除。 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NH4+浓度不断上升。另外，渗滤液中还存在溶解性领酸盐不足、碱度较高、无机盐含量高的问题。5.3 渗滤液收集系统 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

26、蓄积。渗滤液的蓄积会引起下列问题：a.场内水位升高导致垃圾体中污染物强烈浸出，从而使渗滤液中污染物浓度 增高；b.底部衬层上的静水压增加，导致渗滤液更多地渗漏到地下水-土壤系统中；c.填埋 场的稳定性受到影响；d.渗滤液有可能扩散到填埋场外。 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。 排水层 场底排水层位于底部防渗层上面，有沙或砾石构成。当采用粗砂粒时，厚度为30100cm,必须覆盖整个填埋场底部衬层，其水平渗透系数不应大于0.1cm/s,坡度不小于2%。 管道系统一般穿孔管在填埋场内平行铺设，并位于衬层的的最低处，且具有一定的纵向坡度，通常为0.5%2.

27、0%。 防渗层 有黏土或人工合成材料构筑，有一定厚度，能阻止渗滤液下渗，并且有一定坡度，通常为2%5%。 集水井、泵、检修设施以及检测和控制装置等。5.4 垃圾渗滤液的处理渗滤液收集并用穿孔的预制钢筋混凝土管制作，梅花性开孔，孔径150mm,收集井穿孔段外填充直径180-200mm 的厚卵石层，填充厚度为400mm。第6章垃圾填埋场的终处理根据生活垃圾卫生填埋场封场技术规程规定，填埋场填埋作业至设计终场标高或 不再受纳垃圾而停止使用时，必须实施封场工程。垃圾填埋场在封场后，一般要 3050 年才能完全稳定，达到无害化。该垃圾填埋场设计使用年限为15.6年，到期后需进行规范的风场覆盖、场址修复和

28、严格的封场管理，以保障填埋场的安全运行。填埋场封场程应包括地表水径流、排水、防渗、渗滤液收集处理、填埋气体收集处理、 堆体稳定、植被类型及覆盖等内容。6.1 终场覆盖填埋场终场覆盖系统的基本功能是将垃圾与环境分离，减径感官上的不良印象，避免为小动物或细菌提供滋生的场所，便于设备的使用和车辆的行驶，为植被的生长提供土壤， 同时控制填埋气体的迁移扩散，并使地表水的渗入量最小化，从而减少渗滤液的产生。生活垃圾卫生填埋封场技术规范 规定，填埋场封场必须建立完整的封场覆盖系统， 封场覆盖系统结构由垃圾堆体表面至顶端表面顺序应为：排气层、防渗层、排水层、植被层，如下图6-1 0垃圾层封场覆盖系统结构示意图

29、6-1一 - -T,*.、*J,.*：, -».岁排水层排气层 排气层 排气层的作用是控制填埋场气体，将其导入填埋场气体收集设施进行处理或利用。排气层采用2550mm、渗透系数 1 x 10-2cm/s的粗砂或砾石，厚度为30cm)气体导排层选用与导排性能等效的土工复合排水网或土工布。 防渗层 防渗层的作用是防止入渗水进入填埋废物，并防止填埋气体逸离填埋场。防渗层选用由土工膜和压实黏土组成的复合防渗层，其中，压实性土层的厚度为30cm，渗透系数 1xi0-5cm/s； 土工膜选择厚度不应小于 1mm的高密度聚乙烯（HDPE）或线 性低密度聚乙烯土工膜（LLDPE）,渗透系数 ixi0-7cm/s。土工膜上下表面布置土工 布。 排水层 排水层的作用是排泄入渗的地表水等，降低入渗水对下部防渗层的水压力。排水层顶坡采用渗透系数 1xi0-2m/s的粗砂或砾石，厚度为45cm；边坡采用土工复合排水网，材料应有足够的导水性能，保证施加于下层衬垫的水头小于排水层厚度。排水层与填埋库区四周的排水沟相连。 植被层 植被层为填埋场最终的生态恢复层，由营养植被层和覆盖支持土层组成。营养植被层选用有利于植被生长的土壤或其他天然土壤，厚度为20cm；覆盖支