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1、生活垃圾填埋场工程设计方案1.1填埋场工艺设计1.1.1设计的原则与要求（1）减少裸露填埋作业面。根据废物的填埋量和容积，确定每天的填埋区域和作业层面，尽可能减少废物的裸露范围，不仅可直接有效减少污染环境的可能性，而且可减少因雨水而产生渗滤液的量，减低作业成本。（2）分层压实。确定合理的填埋高度或深度，选择合理的层厚进行机械压实，提高填埋危险废物的压实密度，从而提高填埋有效容积的利用率，增加安全填埋场的使用年限。（3）控制污染源头。对安全填埋场的防渗结构、渗滤液收集与处理、填埋气导排等方面采取积极的预防措施和监控、维护手段，防止二次污染。（4）提前规划填埋工艺。结合安全填埋场的终场利用规划，采
2、用合理的填埋工艺，缩短填埋稳定期，使安全填埋场的复原利用得到有效地保证。1.1.2填埋场工艺流程设计垃圾填埋场的工艺总体上服从“三化”（既减量化、无害化、资源化）的要求。本设计垃圾由陆地进入填埋场，经地衡量称量计量，再按规定的速度、线路运至填埋作业单元，进行卸料、推平、压实并覆盖，最终完成填埋作业。其中推铺由堆土机操作，压实由垃圾压实机完成。每天填埋作业操作结束后及时进行终场覆盖，以利于填埋场地的生态恢复和终场利用。本设计采用平原型的填埋场。具体的工艺流程如图1.1所示：沼气导排（后期回收发电）终场生态恢复铺平卸料计量 转运灭虫覆土压实生活垃圾污水处理站 汽车阴水明沟（截洪沟） 渗滤液 冲洗水
3、 雨水盲沟、碎石导流层收集排水沟收集 汽车装卸机备料场沉淀池 粘土 排入地表水体 图1.1 生活垃圾卫生填埋典型工艺流程1.2填埋场的选址1.1.1选址的考虑因素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、法律和社会学等方面来考虑。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。填埋场选址的基本原则是遵循城市总体发展规划，经济效益和环境效益相结合，使得填埋场规模与城市经济发展水平统一、协调。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
4、防止渗滤水的释出对地下水的污染。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。经济原则是指填埋场从建设到使用过程中，单位填埋单元花费最少，单位垃圾的处理费用最低，填埋场使用后资源化价值最高。从经济效益来考虑，填埋场选址必须考虑以下几个方面。（1）填埋场的建设费用填埋场的建设费用包括场地地形、容量、筑路及防止环境污染对场地所做的处理等费用，他是一次性的投资费用。最好选择天然环境地质条件好的场地以节约大部分投资。需要勘查的环境地质条件的主要内容和条件如下。 区域地壳稳定性和地表稳定性。 场内地下水的填埋深度、流向及水力坡降，当填埋场位于山区沟谷内时，特别要查明低矮分
5、水岭位置及高程，以便论证垃圾填埋场的高度及分水岭的距离。 场地地层岩性结构和相对隔水层厚度及空间分布情况，横层地下水的填埋，含水层间的水力联系，构成主要渗漏通道的断层或裂层的分布、含水介质的渗透性能，以便论证场内垃圾渗透液向邻谷水源渗漏污染的可能。渗透性能强的砂砾石层、石灰层地区不能作填埋场。 场内是否存在黏土不透水层的天然衬里及其厚度，以确定其利用价值。 场区的土体承载力，场内土体承载力的大小决定垃圾堆放的极限高度。 垃圾填埋范围内，周边的地形坡度及其组成物质，以便确定衬里方案时边坡及修正工作等。 为拦截地表径流，减少污水处理量，需在填埋场周围设置截洪沟渠，要查明截洪沟渠和进场公路通过地段的
6、边坡稳定及截洪沟的防渗措施。 查明垃圾拦挡坝基土层的物理力学性质，为确定坝基处理方案和施工方法提供重要依据。 当拦挡坝基土层需要垂直防渗处理时，必须查明坝基在一定深度内岩体的渗透性能，同时查明坝顶以上两岸的地下水填埋及流向，以判断场内污水的绕坝渗漏问题。（2）征用费用及土地的资源化 一般在填埋场选址时，土地的征用费用尽量小，尽可能多利用荒山、荒地。填埋场的覆土一般为填埋库区容积的10%20%，如此大的覆土量占用耕地或从远距离运输都不是经济的，因此，所选土地应为有较好利用前景和垃圾填埋后可覆土造地。当地应无大的居民聚居点，当地经济作物少，无工业企业。（3）运输费用据统计，垃圾填埋处理费用中的60
7、%90%用于垃圾清运。所以尽量缩短清运距离，对降低垃圾处理费用的作用十分明显。但也不宜太近，以免对城市环境造成影响。选择适当的距离是既兼顾环境又经济可行的做法。一般建在居市区15km25km。1.1.2选址的程序 填埋场选址应按下列顺序进行：（1）对场地进行初步评估确定自然条件及人口统计学的条件。在拖运距离、地理学、地质学、地表和地下条件的基础上建立合适的研究区域。确定基本的候选场地。在拖运距离、场地开发费用、设备及人员每星期操作时数的基础上评估财政可行性。在位置、土地使用、拖运距离和路线、地形学、水文地质学、土壤特点以及地区方面进行场地调查。排除不中意的场地。（2）审查候选场地调查四至五个候
8、选场地并找出每个场地特有的问题。评估场地并按优劣顺序排列。取得公众的支持与参与。（3）确定场地在仔细审查费用之后，为每个场地准备一份预设计方案。确定并评价填埋作业完毕后场地的用途。仔细进行经济学评价（场地基本投资费用、场地运营费用以及拖运费用）。选择场地并列出候补场地。取得场地。1.1.3地址的选定与所需的容积的计算YZ市区人口约70万人，垃圾填埋场服务年限为10年，根据统计分析和YZ市的实际情况，覆土与垃圾压实之比取1:3，填埋高度定为9m，地上3m，地下6m，取垃圾产生率W为1.1kg/(d人)，该地区主导风向为冬季多东北或西北风；夏季多东南风。因此生活和管理设施宜集中布置并处于冬夏季主导
9、风向的下风向，即垃圾填埋场的西南角，以减少对人们的影响。本设计采用平原型填埋。每年所需的场地体积为：式中：W垃圾产生率，kg(d人) ，取1.1 kg(d人)；P城市人口；D压实后垃圾的密度，kgm3；r覆土与垃圾之比，取1/3。每年所需的场地面积为：第一年填埋的废物体积为：V1 = 365 (1+r) =365 =6.25105m3设城市生活垃圾的年增长速率为5%，则：第二年的废物体积为：V2 =(1+ 5%)V1 =1.05 6.25105=6.56105m3第三年的废物体积为：V3 =(1+ 5%)V2 =1.05 6.56105=6.89105m3第四年的废物体积为：V4 =(1+ 5
10、%)V3 =1.05 6.89105=7.23105m3第五年的废物体积为：V5 =(1+ 5%)V4 =1.05 7.23105=7.59105m3第六年的废物体积为：V6 =(1+ 5%)V5 =1.05 7.59105=7.97105m3第七年的废物体积为：V7 =(1+ 5%)V6 =1.05 7.97105=8.37105m3第八年的废物体积为：V8 =(1+ 5%)V7 =1.05 8.37105=8.79105m3第九年的废物体积为：V9 =(1+ 5%)V8 =1.05 8.79105=9.23105m3第十年的废物体积为：V10 =(1+ 5%)V9 =1.05 9.2310
11、5=9.69105m3填埋的总废物体积为：V =V1 + V2 +V3 +V4 +V5 +V6 +V7 +V8 +V9 +V10 =(6.25+6.56 +6.89 +7.23 +7.59 +7.97+8.37+8.79+9.23+9.69)105 =7.857106m3V =80% V总填埋库容占体积的70%-90%，取80%，则V总 =7.857106m3填埋场预计填埋深度8-10m，取9m，则填埋用地面积为：=8.73105m21.3填埋场的地基与防渗1.3.1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
12、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%以上，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。根据扬州填埋场（赵庄）建设经验，垃圾卫生填埋场场底纵向主要坡度为1%1.3%时可以保证渗滤液排顺畅。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
13、铺设。1.3.2填埋场的防渗系统1.3.1.1防渗系统的概述填埋场防渗系统，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
14、国要求Kf小于10-9m/s。同时还要考虑：（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，但必将提高建设费用。1.3.1.2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膜。（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
