1、前言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活消費(fèi)水平的提高，城市的生活垃圾產(chǎn)生量日漸增加。城市的經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，人口數(shù)量在上升，消費(fèi)物品也在增加。若不處理對(duì)垃圾無(wú)害化處理，將引發(fā)重大的災(zāi)難，故建立生活垃圾填埋場(chǎng)處理工程。填埋場(chǎng)主要用來(lái)填埋城市垃圾等一般固體廢棄物，使其對(duì)公共健康和環(huán)境安全不照成危害。所謂填埋就是在鋪設(shè)有良好防滲性能的襯墊場(chǎng)地上，將固體廢棄物壓實(shí)減容至最小厚度的薄層，并加上覆蓋層。其場(chǎng)地必須具有合適的水文，地質(zhì)和環(huán)境條件，并要進(jìn)行專門(mén)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)，嚴(yán)格施工和加強(qiáng)管理。為了保護(hù)環(huán)境，防止環(huán)境污染，必須對(duì)滲濾液進(jìn)行收集和處理，并對(duì)填埋氣體進(jìn)行排除或回收利用，還需對(duì)填埋過(guò)程中產(chǎn)生的水、氣和附近的地下水進(jìn)

2、行監(jiān)測(cè)。正文1工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)處理工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：總平面布置，填埋工藝，防治工程，滲濾液收集導(dǎo)排工程，滲濾液處理工程，地下水、地表水導(dǎo)排處理工程，填埋氣體收集系統(tǒng)3設(shè)計(jì)規(guī)模根據(jù)城市人口規(guī)模與人均垃圾生產(chǎn)量等因素，確定城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)處理規(guī)模為300噸/天。4技術(shù)指標(biāo)垃圾處理規(guī)模：10.95萬(wàn)噸/年；填埋場(chǎng)庫(kù)容：194萬(wàn)米3；使用年限：15年；滲濾液處理規(guī)模：300噸/天；滲濾液處理標(biāo)準(zhǔn)：三類；調(diào)節(jié)池容積：20000米3；二總圖布置1選址此填埋場(chǎng)的選址經(jīng)過(guò)從工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境學(xué)、政策法規(guī)等方面的綜合的縝密的考慮而選取的。填埋場(chǎng)該處地貌為兩個(gè)山谷，基本為南北

3、走向。山谷地形開(kāi)闊，中間有一小山丘分隔，兩個(gè)山谷在南端會(huì)聚。整個(gè)場(chǎng)地占地40平方千米。填埋場(chǎng)氣候?yàn)閬啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，冬季多刮偏北風(fēng)，夏季為東南風(fēng)，年降雨在1000毫升以上。場(chǎng)地為雙層結(jié)構(gòu)水文地質(zhì)類型，含水層埋藏較淺，富水性一般，以粘性土為主，且粘土厚度較為穩(wěn)定，天然條件下松散層粉和基巖風(fēng)華殼風(fēng)化含水層的防滲、防污性能均良好。庫(kù)容設(shè)計(jì)1、 庫(kù)容計(jì)算1.1 總庫(kù)容計(jì)算根據(jù)使用年限的計(jì)算公式：n=V總庫(kù)容 m3；a日處理垃圾量，t；垃圾堆體密度，約為0.81.0t/m3；填埋垃圾量約占總填埋庫(kù)容比例，約7590%。根據(jù)已知參數(shù)見(jiàn)表日處理垃圾量（噸）設(shè)計(jì)年限/（年）垃圾堆實(shí)密度（t/m3）200200.

4、8取值為0.75 V=1.2 庫(kù)區(qū)面積計(jì)算總庫(kù)容按四棱臺(tái)體積公式：V=高出地面部分，垃圾堆體按1:3坡度放坡，每升高5m，設(shè)一級(jí)平臺(tái)（一般3m寬）最有一部分以不小于5%收坡。庫(kù)底整平時(shí)，橫向總想坡度均不小于2%。取頂端高度為1m，填埋區(qū)邊坡高為10m，寬20m，得下表標(biāo)高高差（m）面積(m2)庫(kù)容（m3）累積量（m3）垃圾量（m3）上底（S1）下底（S2）48.5101600533.3333533.3333426.666747.55160049001550016033.331240042.555776112364178057813.333342437.551254420164810201388

5、33.36481632.552190431684133220272053.310657627.553385645796198380470433.315870422.554840062500276500746933.322120017.556553681796367580111451329406412.52.58526497969228857.5134337118308610109796974529859823.32203194687858.7-31374529712892187092421903174967.2-5.672.6771289063447.21248535050757.77總高度（

6、m）54.17總庫(kù)容(m3)24485352.防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)場(chǎng)區(qū)地下水位較高，離地面僅1.5-2m,此填埋場(chǎng)沒(méi)有獨(dú)立的水文地質(zhì)單元又屬于滲透性場(chǎng)地，故不宜采用垂直防滲系統(tǒng)，而采用水平防滲系統(tǒng).由于度量粘土襯層滲透性的主要指標(biāo)是滲透系數(shù)，根據(jù)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范可知道，天然粘土類襯里的滲透系數(shù)不應(yīng)大于1.0*10-7cm/s并且要2米厚的粘土。從原始資料所給的滲透系數(shù)來(lái)看大多數(shù)都是大于10-7cm/s，而選擇了人工合成防滲膜。在人工合成防滲膜中選用了性能較優(yōu)，國(guó)外使用經(jīng)驗(yàn)較多的高密度聚乙烯（HDPE）防滲膜。此填埋場(chǎng)不屬于危險(xiǎn)廢物安全填埋場(chǎng)，并且場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件良好，無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象，故選擇

7、單復(fù)合襯層防滲系統(tǒng).3、 防滲結(jié)構(gòu)確定場(chǎng)底防滲結(jié)構(gòu)從下到上依次為：壓實(shí)地基、1.5厚光面HDPE膜、600g/無(wú)紡?fù)凉げ家粚印B濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)和最上面的垃圾層。邊坡防滲結(jié)構(gòu)從下到上依次為：壓實(shí)基礎(chǔ)、1.5厚糙面HDPE膜和600g/無(wú)紡?fù)凉げ家粚印７罎B結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5-41：壓實(shí)地基 2：1.5HDPE膜一層3：600g/無(wú)紡?fù)凉げ家粚?4：滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)5：垃圾層圖5-4場(chǎng)底和邊坡防滲結(jié)構(gòu)圖4、防滲系統(tǒng)的鋪設(shè)（1）鋪設(shè)區(qū)域襯墊區(qū)域從垃圾壩始至庫(kù)尾，縱向約288m。兩側(cè)山坡襯墊最高標(biāo)高為645m，襯墊區(qū)平均寬約200m。防滲系統(tǒng)鋪設(shè)區(qū)域及分區(qū)詳見(jiàn)防滲系統(tǒng)平面布置總圖。（2）襯墊層的錨定平臺(tái)根據(jù)高密

8、度聚乙烯(HDPE)薄膜的受力計(jì)算以及襯墊層的要求。本工程考慮每10m高程設(shè)一錨定平臺(tái)，用以襯墊層的穩(wěn)定。錨定平臺(tái)寬2.0m，與截洪溝相鄰的錨定溝由截洪溝兼作。當(dāng)垃圾未填到截洪溝標(biāo)高時(shí)，截洪溝用以截流山坡匯水；當(dāng)填埋高度與截洪溝相齊時(shí)，截洪溝不但截流山波匯水，而且還用來(lái)排出場(chǎng)內(nèi)徑流；當(dāng)垃圾超過(guò)截洪溝標(biāo)高時(shí)，截洪溝改建為碎石盲溝，作為滲濾液的排滲邊溝。3、填埋單元?jiǎng)澐痔盥褡鳂I(yè)實(shí)行單元分層作業(yè)，按先后次序循環(huán)進(jìn)行，每單元大小一般以一日一層作業(yè)量計(jì)算。按垃圾日產(chǎn)量約200t左右，壓實(shí)密度按0.8t/m3計(jì)算，3m為單元體高，寬度按推土機(jī)機(jī)23倍作業(yè)寬度敷設(shè)，則平均每日填埋單元體尺寸大致為L(zhǎng)×

9、;B×H10m×9m×3m。填埋單元?jiǎng)澐譃榻凭匦尉W(wǎng)格，每層垃圾約厚3.0m，分3個(gè)碾壓小層，垃圾填埋采用分層壓實(shí)方法進(jìn)行操作，每填1m垃圾即進(jìn)行壓實(shí)，并碾壓3次。經(jīng)推土機(jī)推鋪、壓實(shí)后，每層約3m，壓實(shí)密度控制在0.8t/m3以上，最后進(jìn)行日覆蓋。填埋第二單體時(shí)，一邊緊靠已填的第一單體外，邊坡控制在1：5。 垃圾作業(yè)面及覆土面推成12%的斜面以利排水，填埋完成后垃圾堆體的坡面總坡度為1：3，水平頂面的坡度5%。填埋場(chǎng)還需對(duì)填埋區(qū)進(jìn)行不定期的噴藥，以消毒、滅蟲(chóng)，減少和杜絕蚊蠅、昆蟲(chóng)的孳生4.滲濾液的產(chǎn)量垃圾滲濾液的產(chǎn)量受多種因素的影響，如降雨量、蒸發(fā)量、地表流失量、

10、地下滲入量、垃圾的特性、地下層結(jié)構(gòu)、表層覆土和下層排水設(shè)施的設(shè)置情況等。6.2經(jīng)驗(yàn)公式合理式模型 L=CIA/10005、滲濾液的產(chǎn)生量根據(jù)所列的全年各月降水量得出全年總降水為；523.2mm月份項(xiàng)目123456789101112降雨量（mm/m）2.55.411.116.831.656.5148.0157.350.927.512.13.4目前滲濾液產(chǎn)生量一般用經(jīng)驗(yàn)公式，只考慮大氣降水。式中：式中I取多年平均降雨量523.2mm。C為填埋場(chǎng)內(nèi)降雨量轉(zhuǎn)為滲濾液的份數(shù)，其值隨填埋廠覆蓋土性質(zhì)，坡度而不同，一般在0.20.8之間，封場(chǎng)的填埋場(chǎng)則以0.30.4居多，本工程取C=0.6。填埋區(qū)匯水面積A

11、為9.7萬(wàn)平方米，經(jīng)計(jì)算年平均垃圾滲濾液產(chǎn)生量3.04萬(wàn)m3，日平均83.5m3。設(shè)每天處理量為90m3。5.滲濾液導(dǎo)排與收集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的水質(zhì)隨垃圾組分、當(dāng)?shù)貧夂颉⑺牡刭|(zhì)、填埋時(shí)間和填埋方式等因素的影響而顯著變化。由于影響因素多，造成不同填埋場(chǎng)、不同填埋時(shí)期的滲濾液水質(zhì)和水量的變化幅度很大。 總體來(lái)說(shuō)，滲濾液具有以下的特征：1有機(jī)污染物濃度高2氨氮含量較高3磷含量偏低4金屬離子含量較高5總?cè)芙庑怨腆w含量較高6色度較7水質(zhì)隨填埋時(shí)間的變化較大滲濾液收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)：包括了滲濾液導(dǎo)流層、收集支管、收集干管、提升泵井、調(diào)節(jié)池等。如圖2-2為滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)斷面：圖7-2注：此圖單位為mm

12、5.1導(dǎo)流層：此層鋪設(shè)在經(jīng)過(guò)清理過(guò)后的場(chǎng)基上，厚度300mm,由粒徑40到60的卵石鋪設(shè)而成。5.2收集溝：設(shè)置于導(dǎo)流層的最低標(biāo)高出，并貫穿整個(gè)場(chǎng)底，斷面采用等腰梯形，鋪設(shè)與場(chǎng)底中軸線上的是主溝，在主溝上按間距30m，支溝與主溝之間的夾角為60o，這樣是有利于將來(lái)滲濾液收集管的彎頭加工與安裝，收集管到設(shè)置成直管，中間沒(méi)有反彎折點(diǎn)。收集溝中填充卵石，粒徑上部卵石采用40到60mm，下部采用25到40 mm。5.3多孔收集管：分為主管和支管，分別埋設(shè)在收集主溝和支溝中，管道需要進(jìn)行水力和靜力作用測(cè)定或計(jì)算以確定管徑和材質(zhì)，其公稱直徑應(yīng)不小于100mm，最小坡度應(yīng)不小于2%。5.4集水池及提升系統(tǒng)：

13、本設(shè)計(jì)為平原型填埋場(chǎng)，平原型填埋場(chǎng)由于滲濾液無(wú)法依靠重力流從垃圾堆體內(nèi)導(dǎo)出，所以使用集水池和提升系統(tǒng)。采用斜管提升的方式，這樣大大減少了負(fù)摩擦力的作用，而且豎管提升帶來(lái)的許多操作問(wèn)題也隨之避免。斜管采用HDPE管，半圓開(kāi)孔，尺寸為DN400mm，以利于將潛水泵從管道中放入集水池，在泵維修或發(fā)生故障時(shí)可以隨時(shí)將泵拉上來(lái)。本設(shè)計(jì)中場(chǎng)邊處設(shè)4個(gè)集水池的尺寸為L(zhǎng)*B*H=8m*8m*2.0m,池坡1：2。場(chǎng)內(nèi)2個(gè)集水池的尺寸為L(zhǎng)*B*H=10m*8m*2.5m。上設(shè)擋雨棚，用泵將集液池中滲濾液輸送至調(diào)節(jié)池。集水池內(nèi)填充礫石的孔隙率為30%-40%。5.5調(diào)節(jié)池：滲濾液收集系統(tǒng)最后的一個(gè)環(huán)節(jié)是調(diào)節(jié)池，其

14、主要作用是對(duì)滲濾液進(jìn)行水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)，平衡豐水期和枯水期的差異，為滲濾液處理系統(tǒng)提供恒定的水量，同時(shí)可以對(duì)滲濾液水質(zhì)起到預(yù)處理的作用。此設(shè)計(jì)采用斜管提升系統(tǒng)將滲濾液從集水池提升到調(diào)節(jié)池內(nèi)。6.滲濾處理系統(tǒng)6.1滲濾液處理工藝流程的確定填埋場(chǎng)采用處理流程如圖8-1所示：A/O氧化溝UASB調(diào)節(jié)池A/O氧化溝UASB排放至城市污水管網(wǎng)沉淀池圖8-1滲濾液處理流程圖處理后出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB16889-1997）中滲濾液二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)限值排入附近受納水體。預(yù)計(jì)該系統(tǒng)各分單元的處理效果見(jiàn)表8-1。A/o氧化溝調(diào)節(jié)池UASB表8-1 各單元處理效果圖項(xiàng)目調(diào)節(jié)池UASBA/O氧

15、化溝沉淀池標(biāo)準(zhǔn)mg/l進(jìn)水出水去除率%出水去除率出水去除率出水出水COD7000700090%70070%21020%168300BOD3000300085%45065%15825%118150NH3-N20020050%10080%2042%1225SS45045070%1352006.2滲濾液各處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)6.2.1滲濾液調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)最小調(diào)節(jié)池容積的由下式確定：V（Qmax-Q）×5其中：V調(diào)節(jié)池有效容積；Qmax設(shè)計(jì)最大滲濾液產(chǎn)生量；Q滲濾液處理廠規(guī)模。Qmax =1798.2(m3/d)，Q=450(m3/d)，則根據(jù)上式，可得最小調(diào)節(jié)池容積V為6741m3。據(jù)此，我們確定調(diào)

16、節(jié)池的長(zhǎng)、寬、高分別為60m、30m、4m。總?cè)莘e為7200m3。調(diào)節(jié)沉淀池的廢水通過(guò)泵抽入吹脫塔進(jìn)入?yún)捬跎锾幚砹鞒獭?.2.2 UASB反應(yīng)器設(shè)計(jì)厭氧流化床工藝是借鑒流化態(tài)技術(shù)的一種生物膜反應(yīng)裝置，它利用大比表面積的物質(zhì)為載體，厭氧微生物以生物膜的形式附著在載體的表面，依靠水力、機(jī)械及沼氣等動(dòng)力在反應(yīng)器內(nèi)部成流動(dòng)狀態(tài)，微生物與污水中的有機(jī)物進(jìn)行接觸、吸附、分解，從而達(dá)到高速降解污水中的有機(jī)物質(zhì)的目的。6.2.3沉淀池設(shè)計(jì)上述氧化溝屬于奧貝爾氧化溝，奧貝爾氧化溝的配套沉池是周邊進(jìn)水輻流式沉淀池，這種沉淀池克服了一般中進(jìn)周出二沉池產(chǎn)生異重流的缺陷，池容得到充分利用，表面負(fù)荷率明顯提高，一般情況

17、下其表面負(fù)荷率比中進(jìn)周出二沉池提高30%到100%，可以大大減小池容。因此本設(shè)計(jì)采用周邊進(jìn)水輻流式沉淀池。6.2.4污泥泵井污泥泵井的功能是暫時(shí)存放厭氧反應(yīng)器和沉淀池排放的剩余污泥。根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行工況，通過(guò)內(nèi)設(shè)污泥泵進(jìn)行污泥回流和剩余污泥排放，污泥泵井平面尺寸3.0×2.0m，池深3.6m，安裝污泥泵兩臺(tái)，單臺(tái)：Q=18m3/h H=15m N=1.5Kw，一用一備。7.氣體導(dǎo)排與收集系統(tǒng)1填埋氣體的主要組成填埋氣體（LFG）中主要?dú)怏w包括甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氫、硫化氫、氮和氧等。其中最主要的是甲烷和二氧化碳?xì)怏w。它的典型特征為：溫度達(dá)4349，相對(duì)密度約1.021.06,

18、為水蒸氣所飽和，高位熱值在1563019537kJ/m3。那當(dāng)然填埋場(chǎng)產(chǎn)生的微量氣體雖然很少，但其成分復(fù)雜，毒性較大，不能對(duì)其忽視。2填埋氣體收集方式本工程采用LFG主動(dòng)控制系統(tǒng)，即在填埋場(chǎng)內(nèi)鋪設(shè)一些垂直的導(dǎo)氣井（見(jiàn)附圖6）或水平的盲溝，用管道將這些導(dǎo)氣井和盲溝連接至抽氣設(shè)備，利用抽氣設(shè)備對(duì)導(dǎo)氣井和盲溝抽氣，將LFG抽出來(lái)。由于本垃圾填埋場(chǎng)面積大，填埋量大，采用水平收集盲溝易使空氣進(jìn)入抽氣系統(tǒng)，故此工程采用垂直抽氣井抽氣。考慮到填埋厚度和填埋規(guī)模等因素，選擇采用垃圾單元封閉后鉆井下管統(tǒng)一收集填氣體。填埋氣體主動(dòng)控制系統(tǒng)主要由抽氣井、集氣管、冷凝水收集井、和泵站、真空源、氣體處理站以及氣體監(jiān)測(cè)設(shè)

19、備等組成。通常，填埋氣體主動(dòng)控制系統(tǒng)又分為內(nèi)部填埋氣體收集系統(tǒng)和邊緣填埋氣體收集系統(tǒng)兩類。內(nèi)部填埋氣體收集系統(tǒng)：該系統(tǒng)常用來(lái)回收填埋氣體、控制臭味和地表排放，如附圖邊緣填埋氣體主動(dòng)收集系統(tǒng)：此系統(tǒng)主要是回收并控制填埋氣體的橫向地表遷移。采用周邊抽氣井抽氣。8.終場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì) 封場(chǎng)的目的在于：防止雨水大量下滲，造成填埋場(chǎng)收集到的滲濾液體積劇增，加大滲濾液處理的難度和投入；避免垃圾降解過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體和臭氣直接釋放到空氣中造成空氣污染；避免有害固體廢棄物直接與人體接觸；阻止或減少蚊蠅的孳生；封場(chǎng)覆土上栽種植被，進(jìn)行復(fù)墾或作其它用途。 目前，在國(guó)內(nèi)外使用較多的防滲材料包括壓實(shí)粘土、土工薄膜和土工合成粘土層三種，實(shí)際使用時(shí)通常為三者混合使用。近年來(lái)，利用污泥和粉煤灰等廢料改性制作覆蓋材料研究也在逐步開(kāi)展。11.2終場(chǎng)覆蓋設(shè)計(jì)現(xiàn)代化填埋場(chǎng)的終場(chǎng)覆蓋應(yīng)由五層組成，從上至下為：表層、保護(hù)層、排水層、防滲層(包括底土層)和排氣層。其中，排水層和排氣層并不一定要有，應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)確定。排水層只當(dāng)通過(guò)保護(hù)層入滲的水量（來(lái)自雨水、融化雪水、地表