填埋场课程设计成果

PAGEPAGE23福州大学至诚学院固废处置与资源化课程设计姓名：学号：系别：专业：年级：指导教师：（签名）年月日一.概述1.1项目概况漳平市西园乡垃圾卫生填埋场是九龙江流域污染整治规划的建设项目之一，得到省政府的专项资金资助。镇政府委托A公司，承担垃圾卫生填埋场及其渗滤液处理工程设计工作。A公司接受委托后，派专业技术人员到实地进行了调查，并搜集了相关的资料，按照国家颁发的技术规范和垃圾卫生填埋场建设标准开展工程设计工作。1.2设计依据（1）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[2001]101号（3）垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜CJ/T234-2006（4）生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范CJJ113-2007（5）生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术规范CJJ133-2009（6）厂矿道路设计规范GBJ22-87（7）生活垃圾填埋场封场技术规程CJJ112-2007（8）生活垃圾填埋场环境监测技术要求GB/T18772-2002（9）生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-2008（10）恶臭污染物排放标准GB14554-93（11）地下水质量标准GB/T14848-93（12）地表水环境质量标准GB3838-2002（13）《三废处理工程技术手册（固废卷）》，聂永丰，化学工业出版社，2000（14）《给水排水设计手册（城市防洪）》第二版，中国市政工程东北设计院，中国建筑工业出版社1.3设计原则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。2.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。3.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。4.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1.4基础资料1.4.1.地理位置与交通西园乡位于漳平市中西部，北与南洋乡接壤，西与苏坂乡交界，南与拱桥镇相接，东与和平镇及菁城街道毗邻。乡政府所在地为可人头村，到漳平市区仅12公里。永漳、漳龙、福三线公路在境内穿越而过，鹰厦铁路和深福铁路在境内通过，交通运输较为方便（见附图一）。西园乡垃圾场位于乡政府东部1.5km的九龙江东岸老厝垄沟上段，沟口朝南，沟长800m。沟口外是大洋主沟，沟内流水向西南径流2100m注入九龙江。乡政府正在可人头村原人渡码头建造跨江大桥，计划2006年建成。九龙江西岸的村镇垃圾，可通过该大桥运输到新建的垃圾场，进行集中填埋处理，比较圆满地解决了垃圾运输的难题。1.4.2．社会环境西园乡国土面积76km2，辖9个行政村，总人口2.6万人。2005年完成社会总产值9835万元，其中工业1800万元，农业4300万元，农民人均纯收入2900元。西园乡土地利用总面积20069亩，其中耕地面积8120亩，蔬菜与水稻各占一半。经济作物有果树、花卉、茶油和茶叶。养殖业以猪、鸡和鸭为主，其中生猪养殖1万头左右;鸡和鸭的养殖数分别为10万只和5万只。西园乡是典型的农业乡镇，是龙岩市七个农业产业结构调整及无公害示范基地乡镇之一，建立了3300亩无公害蔬菜生产基地。在水电、蔬菜和水果等方面占有较大优势。乡里有4个水电站，总发电量48000kw，其中溪仔口水电站较大，装机容量为2万千瓦。此外还有机砖厂、茶厂、食品厂和果蔬加工厂，以及现代花卉园等乡镇企业。正在建设的年产300万吨水泥厂计划明年建成投产，投资240万元的工业开发区正在规划建设中。西园乡充分利用自身的地缘与环境优势，积极进取，逐步提升经济地位。1.4.3.自然环境地形地貌西园乡位于九龙江两岸，地势由西北向东南逐渐降低，山峦起伏，沟谷纵横，全境为低山丘陵，南北长、东西窄，河流密布。生态环境较好，水资源较为丰富。居民主要集中居住在九龙江两岸。气象水文西园乡山清水秀，气候湿润雨量充沛，年均气温19℃，最高气温39℃，最低气温~5.7℃。年均降水量1564.4mm，最大年降水量1986.0mm，最小年降水量999.0mm。降水主要集中在4~8月份，为年降水量的73.2%，最大月降水量475.8mm，最大月均降水量221.1mm，最大日降水量209.0mm。年均日照时数1612.1小时，年蒸发量1481.0mm多年平均静风频率47.44%，月最大静风频率为84%，主导风向为东南风，风频8%;次主导风向西北风，风频6%，平均风速0.9m/s。水文地下水埋深：该区地下水埋藏浅，其地下水位在天然地表以下1.2～4.3米。岩土层含水性：第①层含砾粉质粘土为透水层，含季节性孔隙水；其下第②层强风化页岩含层间裂隙水和风化裂隙水，第③层弱风化页岩微含层间裂隙水，为相对隔水层。地下水补给、径流、排泄条件：孔隙水以大气降水为主要补给源，另有沟渠水的渗漏和下渗补给。雨季水位高时，以渗溢形式向沟谷排泄。基岩裂隙水的主要补给源亦为大气降水，降水入渗条件与上覆Qedl岩性、厚度及植被、地形等关系密切。基岩裂隙水往往沿层面或裂隙面呈散流方式向沟谷运移并以排水渠或渗溢形式排泄。地下水腐蚀性评价根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001，场地属Ⅱ类环境类型，根据水分析报告书，地下水对建筑材料的腐蚀性评价如下：1）地下水对混凝土结构无侵蚀性；2）地层渗透水对混凝土结构无侵蚀性；3）地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。地层渗透性为查明岩土层的渗透性，本次勘察对上下坝址共六个钻孔均进行了压水试验，土层的渗透系数4.2×10-4～3.7×10-3m/d。1.4.5场址可行性分析=1\*GB2⑴场区地质构造稳定，边坡未发现有崩塌等物理地质现象，不会引发灾害地质，场区无矿床带、溶洞和岩溶地层，地质环境适宜垃圾场建设。=2\*GB2⑵场区主导风向和次主导风向上500m范围内，没有人畜居栖点，场区下游5km河段没有生活饮用水集中取水点，不在自然保护区、风景名胜区、生活饮用水水源地和其他需要特别保护的区域内，场址符合GB16889-2008《生活垃圾填埋污染控制标准》规定的环境保护要求，说明该垃圾场场址是可行的。1.5设计内容（1）收集和查阅资料，了解垃圾的成分、特点及特性；通过论证分析和经济比较，确定较为合理的垃圾处理工艺流程；（2）进行垃圾填埋场类型选择及其垃圾填埋场设备的选型：选择适宜的设计参数，对垃圾填埋场构造和设备进行工艺计算，并对垃圾填埋场结构进行设计，进行垃圾填埋场的平面布置设计和高程布置，填埋场总平面图，填埋场剖面图，渗沥液收集系统布置图，填埋气导气石笼布置图，防渗层结构图，导气石笼与渗沥液收集盲沟断面图。2.1填埋场规模的确定垃圾填埋场的建设规模与当地垃圾产生量，垃圾的清运率有关。本乡目前的垃圾清运率为70%。填埋垃圾压实密度为0.65吨/立方米，填埋覆土量按填埋垃圾容量的15%计。库容17万立方米，使用年限15年。2.2填埋场场址概况西园乡垃圾场位于乡政府东部1.5km的九龙江东岸老厝垄沟上段，沟口朝南，沟长800m。沟口外是大洋主沟，沟内流水向西南径流2100m注入九龙江。乡政府正在可人头村原人渡码头建造跨江大桥，计划2006年建成。九龙江西岸的村镇垃圾，可通过该大桥运输到新建的垃圾场，进行集中填埋处理，比较圆满地解决了垃圾运输的难题。三.填埋场工程设计3.1填埋工艺方案3.1设计原则城市生活垃圾填埋场应当严格控制二次污染的产生，防止对环境造成破坏。因此生活垃圾填埋应严格按《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》进行。根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》，填埋工艺设计中应充分考虑以下因素：充分考虑二次污染问题，解决垃圾处理过程中所产生的渗滤液、填埋气体、以及填埋场内恶臭及蚊蝇等污染物所产生的污染问题。充分提高土地的利用率，在有限的土地面积内提高垃圾的填埋量；通过合理安排工艺，减少垃圾填埋运行费用，结合提高土地利用率降低垃圾的处理成本。在设计过程中充分考虑工程实施的可行性、经济性和合理性。在方案设计过程中，考虑本填埋场得可持续利用的问题，结合当地实际情况及M市发展趋势，预留将来处理设施用地。3.2工艺方案设计垃圾根据上述工艺设计原则，本项目拟采用图4-2所示的填埋工艺。垃圾环境监测填埋气导排环境监测填埋气导排终场生态恢复杀虫覆盖压实铺平卸料计量终场生态恢复杀虫覆盖压实铺平卸料计量渗滤液截洪沟渗滤液截洪沟盲沟、碎石导流层收集盲沟、碎石导流层收集备料场备料场渗滤液处理粘土渗滤液处理粘土排入地表水排入地表水图4-2垃圾卫生填埋工艺图1、卸料为有效地降低渗滤液产生量，减少渗滤液处理费用，将填埋作业区划分为相对独立的工作区域，实现雨污分流。因此，要求填埋作业依初始区域起按顺序逐区域以单元填埋方式进行。本填埋场属于山谷型填埋场，在填埋中采用倾斜面堆积法进行作业，在作业过程中从卸料平台直接卸料，不需设置过渡平台。2、推铺在卸料台卸下的垃圾的推铺由推土机完成，每次推铺厚度达到40～50cm时，进行压实。3、压实压实是填埋作业中一道重要工序，通过对填埋垃圾进行压实处理能有效增加填埋场的容量，延长填埋场的使用年限及对土地资源的开发利用；增加填埋场强度，防止坍塌，并能阻止填埋场的不均匀性沉降；能减少垃圾空隙率，有利于形成厌氧环境，减少渗入垃圾层中的降水量及蝇、蛆的孳生；也有利于填埋机械在垃圾层上的移动。4、覆盖覆盖分为临时覆盖、中间覆盖和最终覆土。临时覆盖：通过临时覆盖防止垃圾中的轻物质飞散，保持作业面整洁，并抑制臭味，防止蚊蝇孳生。中间覆盖：中间覆盖的的作用是防止填埋气体的无序排放，防止雨水下渗，将层面上的降雨排出填埋场外等。最终覆土：填埋作业达到设计高度后，进行最终覆土，其目的是减少地表水渗入量，控制填埋场气体从填埋场上部释放，控制病原菌的繁殖，避免垃圾与人和动物的直接接触，提供一个可以进行景观美化的表面，便于最终利用。终场覆盖层多由80cm厚的土层来完成。5、杀虫通过在填埋操作区喷洒杀虫药剂来控制填埋场的苍蝇蚊子等，改善填埋场区环境卫生。6、填埋场水体处置填埋场水体分为两部分，一部分为有害成分含量较高的填埋场渗滤液，另一部分为大气降水。（1）渗滤液收集与处理为防止填埋场渗滤液污染地下水和周围土壤，填埋场运行期间需要对产生的垃圾渗滤液进行收集处理，渗滤液由集水区域汇入集液池，经污水处理站处理后达标排放。（2）雨水疏导为尽量减少渗滤液的产生量，需对雨水进行有效的疏导。一方面在场区设计中充分做好截洪沟等雨水疏导工程设计，保证雨污分流；另一方面在垃圾填埋作业过程中，尽量减少作业面，并对已分层填埋的区域及时进行覆盖，在雨季还需加盖临时防雨塑料薄膜，在最终粘土覆盖前，加盖塑料薄膜后，再进行最终覆盖。7、填埋气体疏导与处置本填埋场填埋量较少，沼气总产量较低，在本设计中现阶段只考虑对填埋场沼气疏导处理，不考虑其综合利用。同时，在本填埋场中，由于填埋场面积较小，只需设置竖向导气沟井进行自然排放。8、环境监测垃圾填埋场投入运行之前，应当对各项环境指标作本底检测，并随着填埋作业的进行，长年对各项指标定期监测。监测内容和方法，按照建设部CJ/T307-1995《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》进行。3.3填埋作业方式3.3.1启用一个填埋作业区时，垃圾卸入作业区域之前，预装填埋气导排装置并逐步开启渗滤液收集导流槽。3.3.2填埋方法填埋作业以“单元式”填埋方式进行，填埋单元按每天工作量（即垃圾填埋量）决定。垃圾填埋作业采用层层压实方法进行操作。1、垃圾分层垃圾分层压实，每层压实厚度为0.4～0.5m，每层碾压3～4次，使垃圾压实密度达到1.0t/m3。每单元层厚度为5m，整个填埋场从场底标高580m上升至650m共分为14层。2、临时覆盖及中间覆盖覆土方式采用单元方式，每日一个单元。垃圾层经压实后净累积厚度为2.3～2.4m时立即进行覆盖，覆盖厚度为0.15m。通过覆土防止垃圾中的物质飞散，保持作业面整洁，并抑制臭味，防止蚊蝇孳生。每完成两层垃圾填埋（压实净累积厚度达4.8m）时，进行中间覆盖，覆土厚度为0.2m。完成中间覆盖后，包括覆盖土在内的总厚度将达到5.0m。此时作为一个阶段性提升高度向上升高一层，在填埋区内当所有单元填埋高度均按顺序升高5.0m后再继续上升。3、垃圾渗滤液与填埋气体的导出垃圾填埋气体的导气系统由垂直导气井组成，垂直导气井直接与场底导流层相连，间距约为50m。每根导气管长约2.5m，随着填埋高度增加不断将导气井加高。4、最终覆盖层填埋作业达到设计高度后，进行最终覆盖，其目的是便于最终利用，并减少雨水渗入。最终覆盖层由三部分构成，下层为防渗层，由压实的0.25m厚的粘土组成，能够满足终场覆盖渗透系数小于1.0×10-7cm/s的要求，主要用于减少雨水的渗入量；中间层为导流层，由均匀压实的0.25m厚的自然土组成，主要用于雨水的引流；上层为厚度大于0.3m的营养土层，此层土主要用于填埋场绿化；填埋场最终覆盖层总覆土厚度保持在0.8m以上。封场作业：封场要同地表水的管理、渗滤液的收集监测以及气体的控制措施结合起来考虑。通过在填埋堆体表面修筑适当的坡度，减少侵蚀，并最大限度的排水，尽量不使环境受到污染。填埋场的封场坡度为5%。3.3.年份人口/万人垃圾日产量/t垃圾年产量/t垃圾累计产量/t填埋量/t11.812.604599.004599.008278.2021.8713.104782.969381.9616887.5331.9513.634974.2814356.2425841.2342.0214.175173.2519529.4935153.0852.1114.745380.1824909.6744837.4062.1915.335595.3930505.0554909.1072.2815.945819.2036324.2665383.6682.3716.586051.9742376.2376277.2192.4617.246294.0548670.2887606.50102.5617.936545.8155216.0999388.96112.6618.656807.6462023.73111642.71122.7719.407079.9569103.68124386.62132.8820.177363.1576466.83137640.29143.0020.987657.6784124.50151424.10153.1221.827963.9892088.48165759.263.4防渗工艺设计3.4.1防渗工程是垃圾卫生填埋场工程中最关键的部分，卫生填埋场的防渗处理包括水平防渗和垂直防渗两种方式，对于特殊的地质结构，填埋场防渗处理一般要考虑采用水平防渗和垂直防渗相结合，但是根据填埋场的具体水文地质，也可以只采用一种防渗方式就可以满足防渗要求。填埋场防渗材料主要有两类，一种是天然防渗材料，即黏土防渗层或黏土与膨润土混合的防渗层，另一种是人工合成材料防渗层，如各种土工膜所构成的防渗层等。根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》，该拟建填埋场的天然防渗条件不满足卫生填埋场防渗技术要求，所以对M市垃圾处理填埋库区的防渗系统的方案选择不考虑自然防渗方案。另外，根据有关情况，很难断定该场区是封闭的独立水文地质单元，而且该场区临近村庄，填埋库区的防渗效果将直接关系到场区周围的生态环境，所以采取垂直防渗的方式不适宜作为该垃圾填埋场的防渗方案，很难达到《城市生活垃圾填埋技术规范》（CJJ17）、《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889)和《城市生活垃圾卫生填埋处理工程建设项目》的要求。所以本工程采用人工水平防渗的方式。3.4.2水平防渗衬垫系统通常从上向下依次为渗滤液收集系统、保护层和防渗层。根据几种功能的不同方式和组合，水平防渗的衬垫系统可以分为单层衬垫系统、复合衬垫系统、双层衬垫系统和多层衬垫系统。单层衬垫系统只有一个防渗层，防渗膜上面是保护层和排水层，有时也在下面设置下垫层和地下水收集系统。结构示意图如5-1。复合衬垫系统是用两种防渗材料贴在一起构成一个防渗层，常用的是柔性膜和黏土合在一起，其他层的设置与单层衬垫系统基本相同。结构示意图如5-2。双层衬垫系统包括两层防渗层、两层之间是排水层、以导排两层防渗层之间的液体和气体，此外，上层防渗膜上面是保护层和排水层、下层防渗膜的下面可以设置地下水收集系统。3.4.3场底防渗结构从下到上依次为：压实地基、1.5㎜厚HDPE膜、600g/㎡无纺土工布一层、渗滤液收集导排系统和最上面的垃圾层。边坡防渗结构从下到上依次为：压实基础、1.5㎜厚HDPE膜和600g/㎡无纺土工布一层。防渗结构见图5-43.4.4（1）铺设区域衬垫区域从垃圾坝始至库尾，纵向约288m。两侧山坡衬垫最高标高为645m，衬垫区平均宽约200m。防渗系统铺设区域及分区详见防渗系统平面布置总图。（2）衬垫层的锚定平台根据高密度聚乙烯(HDPE)薄膜的受力计算以及衬垫层的要求。本工程考虑每10m高程设一锚定平台，用以衬垫层的稳定。锚定平台宽2.0m，与截洪沟相邻的锚定沟由截洪沟兼作。当垃圾未填到截洪沟标高时，截洪沟用以截流山坡汇水；当填埋高度与截洪沟相齐时，截洪沟不但截流山波汇水，而且还用来排出场内径流；当垃圾超过截洪沟标高时，截洪沟改建为碎石盲沟，作为渗滤液的排渗边沟。3.5渗滤液收集系统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。垃圾渗滤液是一种危害较大的高浓度有机废水，渗滤液中含有大量的有机物、大量的病菌、病毒、寄生虫等以及一些有毒有害的物质。不仅水质成分复杂，而且其水量及污染物的浓度随垃圾组成、填埋方式、以及不同的季节和气候而有明显的变化，是一种处理难度较大的废水。因此，国内外一直非常重视对垃圾渗滤液进行有效的控制和处理。3.5.1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；

(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。生活垃圾渗滤液是高浓度有机废水，色度在2000～4000，呈淡茶色或暗褐色，有较浓的腐化臭味。表5-1为国内生活垃圾填埋场渗滤液典型水质。表2-1国内生活垃圾填埋场渗滤液典型水质项目初期渗滤液中后期渗滤液封场后渗滤液五日生化需氧量（mg/L）4000～200002000～4000300～2000化学需氧量(mg/L)10000～300005000～100001000～5000氨氮(mg/L)200～2000500～30001000～3000悬浮固体(mg/L)500～2000200～1500200～1000PH值5～86～86～93.5.2垃圾填埋场渗沥液来源于三方面，一是垃圾本身所带的水分，二是垃圾中的有机物经氧化分解后产生的水；三是各种途径进入填埋场的大气降水和地下水。由于填埋场封场覆盖后渗沥液主要是垃圾本身所带水分和通过各自途径进入填埋场的大气降水和地下水。根据国内外填埋场封场后渗沥液产生量统计的经验，垃圾卫生填埋场渗沥液产量的预测方法有多种，具体计算如下：Q=CIA/1000式中：Q渗滤液产生量，m3/dI多年平均降雨量，mm/dA作业单元汇水面积，m2C作业渗出系数。一般去（0.1~0.8）由相关计算可得：A=23270m2I=4.28mm/d取C=0.2则：Q=CIA/1000=23270X0.2X4.28=19.91m3/d2.调节池的计算：公式如下：V=(Qmax-Qt)X5式中：V调节池的体积，m3Qmax设计最大渗滤液产生量，m3/dQt渗滤液处理厂规模，m3/d取Qt=35污水储存周期为30天，设计的最大流量取25年来最大流量值Qmax=CIA/1000==60.6m3/dV1=(Qmax-Qt)X5=（60.6-35）X5=128.28m3/dV=30V1=3864m3设计调节池的面积A，调节池的有效水深H取7m，超高0.5mA=V/H=3864/7=552m2调节池的长度L.取调节池的宽度为8m，L=552/8=69m则池的实际长宽高只比为=69:8:73.管道的计算由以上公式计算得Qmac=60.6m3/d=7.0X10-4m3/s由曼宁公式：Q=式中：Q管道净流量，m3/sn粗糙系数，取n-0.009A管的内截面积，m3S管道的坡降，为25。rh水力半径通过公式计算可得：管的内劲r=0.008mm经过校核后取主流管径为DN400mm支流管径为DN200mm支管相距50m支管与主管的角度为45度。截洪沟设计计算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φ—径流系数，0.1～0.3，本设计中取0.2；截洪沟尺寸根据截洪沟沟底宽度应满足施工要求，因此沟底宽度不应小于0.4m，本设计假设b=0.5m，截洪沟断面为等腰梯形，则面积为式中：b—截洪沟沟底宽度，m；h—截洪沟内水深，m；m—边坡系数，通过查表本设计取1。①假设h=0.5mΨ—暴雨径流系数，本设计取0.9；F—汇水面积，km2，本设计取0.09km2；t—降雨历时，即汇水时间，本设计取10min；n—暴雨衰减指数，本设计取0.6。根据1L/s·hm2=0.36mm又由前面求得q=104L/s·hm2=104×0.36mm校核流量：5%为设计允许最大误差，所以必须重新进行假定h的值。②假设h=0.52m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0.013。截洪沟中的流速为则流量Q洪峰流量Qp式中：q—暴雨强度，mm/h；Ψ—暴雨径流系数，本设计取0.9；F—汇水面积，km2，本设计取0.09km2；t—降雨历时，即汇水时间，本设计取10min；n—暴雨衰减指数，本设计取0.6。根据1L/s·hm2=0.36mm又由前面求得q=104L/s·hm2=104×0.36mm校核流量：5%为设计允许最大误差，所以假定的h值符合要求，所以截洪沟设计尺寸为:沟底宽度b=0.5m设计水深h=0.52m沟内流速V=4.65m/s校核（用50年一遇来校核）：暴雨强度公式：式中：q—暴雨强度，L/s·hm2；P—设计重现期，年，取50年；t—降雨历时，min，取10min。洪峰流量Qp式中：q—暴雨强度，mm/h；Ψ—暴雨径流系数，本设计取0.9；F—汇水面积，km2，本设计取0.09km2；t—降雨历时，即汇水时间，本设计取10min；n—暴雨衰减指数，本设计取0.6。根据1L/s·hm2=0.36mm又由前面求得q=481L/s·hm2=481×0.36mm/d取超高h超=0.53m则H=h+h超=0.52+0.53=1.05m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0.013。截洪沟中的流速为则流量Q校核流量：5%为设计允许最大误差，所以假定的h值符合要求，所以截洪沟最终设计尺寸为:沟底宽度b=0.5m设计高度H=1.05m沟内流速V=4.65m/s场区排渗网由两大部分组成，一是场底主导排盲沟，二是山坡的次导排盲沟。场底主导排盲沟用碎石盲沟形式，中间设多孔HDPE管，以加快收集和快速排出。纵向干线设纵沟一条，多孔管直径分别为200mm和400mm，采用异径管相连，坡降大于2%。边坡次导排盲沟每隔20m左右设一条，坡降大于5%。渗滤液导排盲沟及场底所用碎石应是严格筛选后的级配石料。渗滤液导排管采用PE80高密度聚乙烯管材，主导流盲沟内管道为SDR11高密度聚乙烯花管，边坡次导流盲沟内管道为SDR17高密度聚乙烯花管。渗滤液收集管从垃圾坝下经过，送到渗滤液集液池。穿坝管采用一根直径400mm的HDPE管，坡降为2%。3.6填埋气体导排系统设计填埋气体的收集导排系统是填埋场设计过程中需要重要考虑的问题之一。对填埋场气体处理和管理程度直接决定着填埋场是否达到卫生填埋要求的一个重要标志。垃圾在填埋一段时间后，在垃圾不断地被降解和稳定化的过程中将产生气体。随着气体的不断产生，在填埋堆体中将产生浓度梯度，直接向上或通过填埋场周围土壤的侧向和竖向迁移，以致通过扩散进入大气层，污染环境。若填埋气体中的甲烷和空气混合到5%～15%的浓度时会发生爆炸、火灾和大气污染，同时对植物的生长产生危害。填埋气中的甲烷同时也会增加全球温室效应，其温室效应的作用是二氧化碳的22倍。填埋气体中还含有少量的有毒有害气体，如硫化氢、硫醇氨等，对人和动植物均有毒害作用。填埋气体还会影响地下水水质，溶入水中的二氧化碳，增加了地下水的硬度和矿物质的成分。可见，填埋气体对周围的安全始终存在威胁，必须对填埋气体进行有效的控制。填埋场气体产气量的预测垃圾在第t年的产气效率为：Gt=MtL0ke-kt式中：Gt第t年垃圾的产气效率，m3/aMt第t年所填垃圾量，tLo气体产生潜力，m3/a，取160m3K气体产气常数，1/a，取0.06t年份，ae取2.72第一年产气量：G1=（600*4599/1000）*160*0.06*2.72-0.06=24946.62第二年产气量：G2=24946.62+(600*9381.96/1000)*160*0.06*2.72-0.06*2=50422.25第三年产气量：G3=50422.25+(600*4974.2784/1000)*160*0.06*2.72-0.06*3=74351.56第四年产气量：G4=74351.56+（600*5173.249536/1000)*160*0.06*2.72-0.06*4=97787.88第五年产气量：G5=97787.88+（600*5380.179517/1000)*160*0.06*2.72-0.06*5=120741.36第六年产气量：G6=120741.36+（600*5595.38698/1000)*160*0.06*2.72-0.06*6=143221.96第七年产气量：G7=143221.96+(600*5819.202166/1000)*160*0.06*2.72-0.06*7=165239.41第八年产气量：G8=165239.41+（600*6051.970253/1000)*160*0.06*2.72-0.06*8=186803.25第九年产气量：G9=186803.25+（600*6294.049063/1000)*160*0.06*2.72-0.06*9=207922.84第十年产气量：G10=207922.84+（600*6545.811025/1000)*160*0.06*2.72-0.06*10=228607.32第十一年产气量：G11=228607.32+（600*6807.643466/1000)*160*0.06*2.72-0.06*11=248865.66第十二年产气量：G12=248865.66+(600*7079.949205/1000)*160*0.06*2.72-0.06*12=268706.64第十三年产气量：G13=268706.64+（600*7363.147173/1000)*160*0.06*2.72-0.06*13=288138.85第十四年产气量：G14=288138.85+（600*7657.67306/1000)*160*0.06*2.72-0.06*14=307170.32第十五年产气量：G15=307170.32+（600*7963.979983/1000)*160*0.06*2.72-0.06*15=325810.093.7封场设计填埋场到了使用年限后，需要按有关规定进行封场和后期管理。封场质量的高低对于填埋场能否处于良好的封闭状态、封场后的日常管理与维护能否安全的进行、后续的终场规划能否顺利实施有着至关重要的影响。本填埋场的封场从上而下由表土层、保护层、排水层、屏障层和基础层组成。表土层：由于本填埋场周围都是林地，本填埋场封场后，规划用为林地，因此在本设计中本层采用有机质>5%的自然土壤，厚度为300mm。本表层还兼具保护层的功能。保护层：保护层使用带有土工布渗滤层的卵石，厚度为150mm。最终覆盖系统中的保护层可以提供以下功能：将渗入覆盖层的水分储存起来直接通过植物蒸腾作用散失掉；将垃圾和掘地动物以及植物根系隔离开来；使人和垃圾接触的可能性最小；保护覆盖系统中下面各层免受过度干湿交替和冰冻的影响而导致某些覆盖材料破裂损坏。排水层：采用渗透性较强的自然土作为本填埋场的排水层，厚度为250mm，用于排泄入渗进来的地表水等，降低表层对下部防渗层的水压力。屏障层：采用250mm压实粘土作为本填埋场的防水层，用于防止入渗水进入填埋废物中，防止填埋气体逸出。基础层：采用粒径为50mm、导排性能好、抗腐蚀的粗粒多孔材料，渗透系数应大于1×10-2cm/s，厚度为30cm。3.8填埋作业设备选择垃圾卫生填埋是专业性强的作业过程，除采用通用机械完成挖土、孕吐、铺土、推土、碾压和夯实等一般性土方工程作业外，还需要根据垃圾的组成、强度及外形等特性以及垃圾场处理规模等因素选用一些专业机械和机具，以确保填埋场在运行过程中能够达到全天候运行的目的。《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》中垃圾填埋场设备配备表见表3-1。表3-1填埋场工艺选用台日处理规模推土机压实机挖掘机装载机Ⅰ级2～32～32～32～3Ⅱ级2222Ⅲ级1～21～21～21～2Ⅳ级1～21～21～21～2本拟建填埋场日处理量为150t/d，填埋场建设规模为Ⅳ级，所以本填埋场推土机、压实机、挖掘机和装载机各配置2台。垃圾计量1、地磅数量的选择由于本拟建垃圾填埋场的日处理量约为150吨，每日大约有50辆垃圾车进场，按照处理厂8小时的工作安排，平均每小时大约有7辆垃圾运输车进入场区，1台地磅能满足要求，选用的地磅是专为垃圾场车辆计量的动静态电子汽车衡，该汽车衡具有自动识别、记录、打印等功能，又可人工控制，以方便管理操作。2、地磅的位置设置本填埋场建成后，垃圾车辆进入垃圾填埋区之前要完成过磅计量，所以将地磅设在进入填埋场和生产区之前。根据本拟建填埋场地势情况，地磅要设在进入填埋场区前500米的平坦公路上。四.环境保护与监测4.1污染源分析主要污染源有：（1）大气污染物大气污染物主要为填埋气体，主要成分是CH4、CO2、NH3等。（2）污水厂区污水主要来自填埋区垃圾渗出液及生产生活管理区的生活污水两部分。（3）噪声噪声主要来自填埋区的机械工作噪声。（4）固体废弃物主要来自填埋区的废纸、塑料等能被风吹起的轻物质。（5）臭气臭气污染来自垃圾本身、垃圾填埋区的渗出液及填埋气体H2S等。4.2环境保护措施和环境绿化4.2.1采用的标准根据该环境保护的要求，本填埋场环境保护采用如下标准：1、环境质量控制标准①大气环境执行《大气环境质量标准》（GB3095－1996）二类标准。②地面水执行《地面水环境质量标准》（GB3838－2002）三类标准。③环境噪声执行《城市区域环境噪声标准》（GB3096－2008）二类标准。2、污染物控制标准①废气执行《大气污染物综合标准》（GB16297－1996）二级标准。②废水执行《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889－1997）一级标准。③厂界噪声执行《工业企业厂界噪声标准》（GB12348－2008）二类标准。4.2.2废气收集与处理填埋场设置垂直排气石笼（兼渗出液）加导气管，导气管服务半径为25m，从而控制气体横向迁移，收集的气体自然排放，排气总管高出地面100cm。4.2.3垃圾渗滤液处理为确保垃圾填埋场最终出水符合国家标准排入附近水域，采取了减量、收集、处理等三项措施。采用的工程措施主要有：设置库区截洪沟排除雨水；设置排水盲沟汇集渗滤液至渗滤液集液池；设置污水处理系统，出水水质为BOD5为30mg/l，CODCr为100mg/l，经排污管排入附近水体。4.2.4防止垃圾渗滤液污染地下水的措施本工程采用场底铺设人工防渗层的防渗措施，防止渗滤液下渗。4.2.5防止垃圾运输过程中产生的污染建设填埋场专用道路，采用密闭垃圾运输车运输垃圾，保证沿途环境不受污染。4.2.6防止噪声污染的措施填埋场噪声污染主要来源于填埋过程中填埋机具产生的噪声，在选择填埋机具时，一般选择低噪声设备。4.2.7保证场内环境质量填埋工艺要求每天填埋的垃圾必须当天覆盖完毕。最终覆盖层由三部分构成，下层为防渗层，由压实的0.25m厚的粘土组成，以满足终场覆盖渗透系数小于1.0×10-7cm/s的要求；中间层为导流层，由均匀压实的0.25m厚的自然土组成；上层为厚度0.3m的营养土层，上层用于填埋场绿化。填埋场最终覆盖层总覆土厚度保持在0.8m以上。4.2.8绿化恢复填埋场封场后，可以在最终覆土层上种植树木、花草，这样不仅可以美化环境、减少污染，而且可以减少雨水对覆土的冲刷，有利于终场场地的恢复利用。4.3环境监测本垃圾填埋场的环境监测依据《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》（CJ/T3037-1995）执行。在填埋场投入运行前应进行场区本底值的测试调查工作。（1）本底监测井一个，设置在填埋场地下水的上游30m处；（2）污染扩散监测井两个，设置在填埋场旁两侧30m处各一个，主要监视污染扩散情况；（3）污染监测井两个，设置在填埋场地下水的下游30m和50m处各一个，主要监视垃圾渗漏液对地下水的污染。填埋场建成以后需进行的监测内容列于表4-1。表4-1环境监测内容项目大气监测地下水监测地表水监测垃圾渗滤液监测监测点布置按4点布设：场区上、下风向各布1点，场区布2点按5点布设：本底井1个、污染扩散井2个、污染监视井2个按2个点布设：渗滤液处理后排放口、下游附近水域按1点布设：渗滤液集液池出口监测项目TSP、H2S、CO、CH4、甲硫醇、臭气浓度、氨气等pH、SS、BOD5、CODCr、硬度、硫酸盐、和大肠菌值等pH、SS、BOD5、CODCr、DO和大肠菌值等色度、pH、BOD5、CODCr、SS、大肠菌值、污水计量等监测周期本底取样1次，启用每月监测1次，每次采样天数为5～6天，一般每天至少采样3次本底井填埋前取样1次，填埋场启用后每年取样1～2次；污染扩散井和污染监视井在填埋前取样1次，启用后每年雨季取2～4次本底监测取样3次；启用后第一年按枯、平、丰水期各取样1次，第二年后枯、丰水期各取样1次每天进行监测结语由于水平有限，收集的资料不够全面，专业背景知识浅薄，论文中难免存在许多问题，希望各位老师和同学指正。两周的课程设计时间不长，但我的确从中掌握了很多课堂中学习不到的知识。通过这次的课程设计我更加了解垃圾处理的整体过程，通过查阅资料、相互讨论、答疑等多种手段完成的这次课程设计，系统的强化了我在知识和理论的盲点与不足，提高了对设计的统筹规划、细心处理的方法实践技术。对以后的毕业设计和工作中的重点分析打下了坚实的基础。根据我国目前的经济状况和未来的发展趋势，在今后相当长时间里，卫生填埋仍然是我们处理生活垃圾最重要的方法。要使卫生填埋场真正的达到可靠、卫生和安全，就要使其成为一个封闭的体系，从而控制污染源和切断污染途径。本设计主要采用了以下方式来减少填埋堆体第周围环境的影响：对填埋场进行覆盖处理，防止雨水下渗到垃圾堆体中，产生更多的渗滤液；铺设渗滤液的收集管道，集中收集渗滤液，然后在进行处理；对场底和边坡铺设进行防渗处理，便于渗滤液的收集，防止渗滤液污染地下水和土壤；设置雨洪分流设施，可以用来充当地表垂直防渗系统，用来控制地表水的流向，进一步减少渗滤液的产生量同时控制了渗滤液向外泄漏；此外，通过设置填埋气体收集系统，不仅控制了CH4的产量，而且也能够将垃圾堆体中的CH4及时排走，防止爆炸等危险的产生，同时集中收集填埋气体还可以根据其产量及浓度的大小来考虑是否利用它来当作能源。目录TOC\o"1-2"\h\z第一章项目基本情况 3一、项目情况说明 3二、可行性研究的依据 5第二章项目建设的必要性与可行性 8一、项目建设背景 8二、项目建设的必要性 9三、项目建设的可行性 14第三章市场供求分析及预测 17一、项目区生猪养殖和养殖粪污的利用现状 17二、禽畜粪污产量、沼气及沼肥产量调查与分析 18三、项目产品市场前景分析 20第四章项目承担单位的基本情况 21一、养殖场概况 21二、资产状况 21三、经营状况 21第五章项目地点选择分析 23一、选址原则 23二、项目选点 23三、项目区建设条件 24第六章 工艺技术方案分析 27一、污水处理模式的选择 27二、处理工艺的选择 29三、项目工艺流程 31四、主要技术参数 35五、主要设备选型 39第七章项目建设目标 40一、项目建设目标 40二、项目建设规模 40第八章项目建设内容 42一、建安工程 PAGER