城市生活垃圾填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)說明書生命科學(xué)學(xué)院所屬課程 固體廢物與資源化 設(shè)計(jì)題目 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì) 專業(yè) 環(huán)境工程 班級(jí) 1101班 學(xué)生姓名 設(shè)計(jì)組別 A 指導(dǎo)教師 目錄1、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書- 22、 概述- 33、 填埋場(chǎng)庫(kù)容- 44、 填埋場(chǎng)面積- 65、 填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)- 66、 填埋氣集排系統(tǒng)- 87、 滲濾液集排系統(tǒng)- 98、 填埋場(chǎng)的作業(yè)、覆蓋封場(chǎng)、后期管理- 109、 填埋場(chǎng)簡(jiǎn)圖及介紹- 1110、 參考資料- 1211、 總結(jié)- 13共 13 頁(yè)，第 1 頁(yè)一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 1.課程設(shè)計(jì)題目 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì) 2.課程設(shè)計(jì)目的 （1）鞏固“固體廢物處理與資源化”課

2、程所學(xué)理論知識(shí) （2）熟悉和掌握城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)的步驟、內(nèi)容和方法 （3）強(qiáng)化固體廢物處理處置的工程設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練 （4）培養(yǎng)資料運(yùn)用、數(shù)據(jù)計(jì)算、設(shè)計(jì)說明書編寫和工程圖繪制的能力 3.設(shè)計(jì)原始資料 （1）服務(wù)區(qū)域人口數(shù)：60萬(wàn)，服務(wù)人口資源增長(zhǎng)率為0.25% （2）人均垃圾產(chǎn)生量1.2/人·天 （3）自然條件：年降水量960mm （4）填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)年限：2015年1月啟用，設(shè)計(jì)服務(wù)年限15年 （5）填埋壓實(shí)密度為0.71t/，覆土與垃圾比為1/6 （6）其它資料按設(shè)計(jì)規(guī)范 4.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 （1）設(shè)計(jì)說明書 填埋場(chǎng)庫(kù)容和面積計(jì)算 填埋場(chǎng)襯層系統(tǒng)設(shè)計(jì)填埋場(chǎng)集排水系統(tǒng)設(shè)滲濾

3、液集排系統(tǒng)設(shè)計(jì) （2）設(shè)計(jì)圖紙 規(guī)格：1號(hào)圖紙 繪制：填埋場(chǎng)總平面圖一張（含滲濾液收集系統(tǒng)和導(dǎo)氣系統(tǒng)）2、 概述1. 項(xiàng)目名稱 某城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)2.項(xiàng)目背景隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快城市生產(chǎn)生活過程中產(chǎn)生的垃圾廢物也日益增多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界每年丟棄25億40億噸垃圾。我國(guó)2012年垃圾清運(yùn)量為1.64億噸，且垃圾產(chǎn)生量逐年上增。在生活垃圾處理處置方式中，填埋無(wú)疑占據(jù)著舉足輕重的位置，從全球來看，填埋大約占70%，在各發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用非常廣泛。我國(guó)填埋所占的比例更高，達(dá)到80%以上。雖然隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，在未來的20年內(nèi)，在擬建的垃圾處理項(xiàng)目中，填埋比例會(huì)稍有下降，但仍

4、有大約75%的項(xiàng)目采用填埋方式。同時(shí)在我國(guó)的城市垃圾處理及其污染防治技術(shù)政策中明確提出：以填埋為主的路線，因此填埋必將在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位，許多大中城市新建的垃圾填埋場(chǎng)，其日處理能力都達(dá)上千噸，總填埋庫(kù)容達(dá)數(shù)千萬(wàn)立方米。3.設(shè)計(jì)內(nèi)容 本設(shè)計(jì)在某市總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)，本工程服務(wù)范圍為某服務(wù)區(qū)的生活垃圾，設(shè)計(jì)年限為15年。本設(shè)計(jì)為初步設(shè)計(jì)，包括垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的總圖布置、道路運(yùn)輸、滲濾液收集系統(tǒng)、填埋氣體收集系統(tǒng)、防滲系統(tǒng)等。4.設(shè)計(jì)原則城市生活垃圾處理作為城市環(huán)境治理項(xiàng)目，應(yīng)在城市總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，合理選擇場(chǎng)址、處理工藝，嚴(yán)格控制產(chǎn)生二次污染，防止對(duì)環(huán)境造成新的污染。本設(shè)計(jì)主要遵循以

5、下原則： （1）貫徹國(guó)家有關(guān)方針政策，在城市總體規(guī)劃指導(dǎo)下，從當(dāng)?shù)乩Y源的實(shí)際情況出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧垃圾資源的綜合利用和合理利用，搞好能源轉(zhuǎn)化，提高利用率，減少占地，逐步實(shí)現(xiàn)垃圾處理無(wú)害化、減量化和資源化，以取得較好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。（2）堅(jiān)持因地制宜，從實(shí)際出發(fā)選擇合理的技術(shù)方案，走符合國(guó)情的路子。根據(jù)國(guó)家的垃圾處理技術(shù)政策，結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況，尋求垃圾處理的技術(shù)和模式，形成多類型、多層次的配套技術(shù)。 （3）堅(jiān)持科學(xué)態(tài)度，積極采用新工藝、新材料、新設(shè)備，不斷改進(jìn)及完善垃圾處理設(shè)施的建設(shè)，為環(huán)衛(wèi)事業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)保障。 （4）從實(shí)際出發(fā)，正確處理需要與可能、近期與遠(yuǎn)期的關(guān)系，做到

6、遠(yuǎn)近結(jié)合、量力而行、留有余地、務(wù)求實(shí)效。5.設(shè)計(jì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制準(zhǔn)(GBl68892008)；城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范(CJJ172004)；生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范(CJJ1132007)；生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)技術(shù)規(guī)范(CJJ1122007)；生活垃圾填埋場(chǎng)無(wú)害化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ/T1072005)；城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)技術(shù)規(guī)程(CJJ932003)；生活垃圾填埋場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)要求(GB/T187722002)；生活垃圾填埋場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(CJ/T30371995)；地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB38382002)；污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB897819

7、96)；城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國(guó)建設(shè)部主編。生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范共 頁(yè)，第 頁(yè)三填埋場(chǎng)庫(kù)容1.服務(wù)人口計(jì)算 Pn=P0×(1+R)(n-1) 式中：Pn - 第n年的服務(wù)人口 P0 - 初始服務(wù)人口，600000人 R - 人口增長(zhǎng)率，0.25%例如：2016年人口數(shù)：P2=60000×（1+0.25%）(2-1)=6015002017年人口數(shù)：P3=60000×（1+0.25%）(3-1)=6030042.垃圾日產(chǎn)量 Wn=Pn×W/1000 式中：Wn - 第n年的日產(chǎn)量，噸 W - 人均垃圾產(chǎn)量，1.2/人

8、83;天例如：2015年的垃圾日產(chǎn)量：W1=60000×1.2/1000=720t2016年垃圾日產(chǎn)量：W2=601500×1.2/1000=721.8t3.垃圾年產(chǎn)量 Vn=Wn/D×365 式中：Vn - 第n年垃圾的產(chǎn)量， D - 填埋壓實(shí)密度，0.71t/例如：2015年垃圾年產(chǎn)量：V1=365×720/0.71=1014.0845074.覆土體積 Tn=Vn×1/6 式中： Tn - 覆土體積，例如：2015年覆土體積：T1=1014.084507×1/6=61690.140852016年覆土體積：T2=1016.61971

9、8×1/6=61844.3662以此類推得到填埋場(chǎng)垃圾計(jì)算表（表1-1）填埋場(chǎng)垃圾計(jì)算表（表1-1）年份人口數(shù)垃圾日產(chǎn)量/t垃圾日產(chǎn)量/垃圾年產(chǎn)量/覆土體積/20156000007201014.084507370140.845161690.140852016601500721.81016.619718371066.197261844.36622017603004723.60451019.161268371993.862761998.977112018604512725.41351131021.709171372923.847362153.974562019606023727.2270

10、451024.263444373856.15762309.359492020607538729.04511261026.824102374790.797362465.132892021609057730.86772541029.391163375727.774362621.295722022610580732.69489471031.96464376667.093862777.848962023612106734.5266321034.544552377608.761562934.793582024613636736.36294861037.130913378552.783463092.130

11、572025615170738.20385591039.723741379499.165463249.860892026616708740.04936561042.32305380447.913363407.985552027618250741.8994891044.928858381399.033163566.505512028619796743.75423771047.54118382352.530663725共 頁(yè)，第 頁(yè).4共 頁(yè)，第 頁(yè)21共 頁(yè)，第 頁(yè)772029621345745.61362331050.160033383308.41263884.735335.垃圾的總產(chǎn)量：V1

12、+V2+V3+.V15=370140.8451+371066.1972+371993.8627+.+383308.412=5650335.1746.覆土體積：5650335.174×1/6=941722.5297.填埋場(chǎng)的庫(kù)容：V=5650335.174+941722.529=6592057.703四填埋場(chǎng)面積1.填埋區(qū)面積 A=V/H 式中：A - 填埋面積，； V - 填埋區(qū)總庫(kù)容， H - 填埋區(qū)垃圾填埋高度，mV=6592057.703 H：一般為1520m，本設(shè)計(jì)中H=17m所以A=6592057.703/17=387768填埋區(qū) 長(zhǎng)792m,寬b=490m2.填埋場(chǎng)總面積

13、填埋區(qū)面積占整個(gè)填埋場(chǎng)總面積的70%，所以填埋場(chǎng)總面積：387768/70%=553954填埋場(chǎng)長(zhǎng)840m，寬660m五、填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)1.防滲系統(tǒng)（1）設(shè)計(jì)要求：選用可靠的防滲材料及相應(yīng)的保護(hù)層；設(shè)置滲瀝液收集導(dǎo)排系統(tǒng)；垃圾填埋場(chǎng)工程應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)條件的情況，設(shè)置地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)，以防止地下水對(duì)防滲系統(tǒng)造成危害和破壞；地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)應(yīng)具有長(zhǎng)期的導(dǎo)排性能。（2）防滲系統(tǒng)的選擇共 13 頁(yè)，第 6 頁(yè) 根據(jù)滲濾液收集導(dǎo)流系統(tǒng)、防滲層、保護(hù)層、基礎(chǔ)層等不同的組合方式，防滲層分為單層襯層、系統(tǒng)雙層襯層系統(tǒng)、復(fù)合襯層系統(tǒng)。單層襯層系統(tǒng)只有一個(gè)防滲層。復(fù)合襯層系統(tǒng)是由兩層防滲層緊密鋪貼在一起二形成

14、的一種防滲結(jié)構(gòu)。雙層系統(tǒng)是由中間設(shè)有滲漏檢測(cè)層的兩層防滲層組合而成的一種防滲結(jié)構(gòu)。在此設(shè)計(jì)中選用復(fù)合襯層系統(tǒng)。單層防滲系統(tǒng)雖然構(gòu)筑簡(jiǎn)單、造價(jià)低，施工方便，但是防滲性能較差、安全系統(tǒng)低，只有在地下水污染風(fēng)險(xiǎn)低的情況推薦下使用。而雙層襯層系統(tǒng)雖然防滲效果好，但工程造價(jià)也高，一般用于對(duì)防滲要求特別高的填埋場(chǎng)。復(fù)合襯層系統(tǒng)兩層防滲層可以是有相同或不同的防滲材料構(gòu)成，它們緊密排列，提供綜合防滲效力。復(fù)合防滲層系統(tǒng)綜合了物理、水利特點(diǎn)不同的兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)于單層襯層系統(tǒng)具有更好的防滲效果。同雙層襯層系統(tǒng)相比較，復(fù)合防滲層在符合生活垃圾填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范要求的前提下，更經(jīng)濟(jì)，更常用。圖5-1為H

15、DPE膜+壓實(shí)土壤復(fù)合襯層系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5-1HDPE膜+壓實(shí)土壤復(fù)合襯層系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2.防滲層（1）設(shè)計(jì)要求：能有效地阻止?jié)B瀝液透過，以保護(hù)地下水不受污染；具有相應(yīng)的物理力學(xué)性能；具有相應(yīng)的抗化學(xué)腐蝕能力；具有相應(yīng)的抗老化能力；應(yīng)覆蓋垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)底和四周邊坡，形成完整的、有效的防水屏障。（2）防滲層材料的選擇防滲系統(tǒng)的防滲材料分三大類：天然防滲材料，人工改性防滲材料和人工合成防滲材料。天然粘土和人工改性防滲材料只能延緩而不能完全制止?jié)B濾液的滲漏。為了更有效的進(jìn)行防滲，保護(hù)填埋場(chǎng)的環(huán)境安全，選擇高密度聚乙烯（HDPE）這種人工合成防滲材料。HDPE膜具有以下優(yōu)點(diǎn)：HDPE膜具有很強(qiáng)

16、的防滲性能，滲透系數(shù)達(dá)到10-12cm/s；化學(xué)穩(wěn)定性好，具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能，耐酸、堿及抗老化能力，此外，HDPE膜的抗紫外線老化能力強(qiáng)，添加的碳黑可增強(qiáng)對(duì)紫外線的防護(hù)；機(jī)械強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的彈性，其屈服伸長(zhǎng)率為13%，當(dāng)伸長(zhǎng)率達(dá)到700%以上時(shí)發(fā)生斷裂；已經(jīng)開發(fā)了配套的施工焊接方法，技術(shù)成熟，便于施工；氣候適應(yīng)性強(qiáng)，耐低溫；與黏土具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，共同構(gòu)成防滲結(jié)構(gòu)層，可增加防滲性能；性能價(jià)格比較合理。因此，可采用 HDPE膜作為防滲材料。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，高密度聚乙烯土工膜厚度不應(yīng)小于1.5mm。 六、填埋氣集排系統(tǒng)填埋氣體收集系統(tǒng)的作用是控制填埋氣體在無(wú)控狀態(tài)下的遷移和釋放，以減少填埋氣

17、體向大氣的排放量和向地層的遷移，并為填埋氣體的回收利用做準(zhǔn)備。1.集氣方式 填埋氣體收集系統(tǒng)可分為主動(dòng)集氣系統(tǒng)和被動(dòng)集氣系統(tǒng)。前者采用抽氣得方法來控制氣體的有序運(yùn)動(dòng)，后者利用填埋場(chǎng)內(nèi)氣體自身產(chǎn)生的壓力進(jìn)行遷移。主動(dòng)集氣系統(tǒng)需要配備臭氣動(dòng)力系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、投資較大，適于大、中型垃圾填埋場(chǎng)氣體的收集。被動(dòng)集氣系統(tǒng)無(wú)需外加動(dòng)力系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少。因此設(shè)計(jì)采用被動(dòng)式填埋氣收集系統(tǒng)。2. 集氣管的布置 沿盲溝縱方向設(shè)置導(dǎo)氣石龍垂直氣井，橫向和縱向間隔為40m。氣井中心是直徑150mm的HDPE花管，周圍用鋼絲網(wǎng)包攏的卵石填充。隨垃圾填埋高度的增加，導(dǎo)氣石龍的高度也不斷增加。圖6-1為導(dǎo)氣石籠結(jié)構(gòu)

18、示意圖。 圖6-1 導(dǎo)氣石籠結(jié)構(gòu)七、滲濾液集排系統(tǒng) 滲濾液集排系統(tǒng)的作用是在填埋場(chǎng)正常運(yùn)行期間，收集并將填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾液排至場(chǎng)外指定地點(diǎn)，以避免滲濾液在填埋場(chǎng)底部續(xù)集，防止?jié)B濾液滲漏，保護(hù)填埋場(chǎng)的穩(wěn)定性。1.滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)（1）底部導(dǎo)流層：即防滲系統(tǒng)中的排水層，一般采用300mm碎石或10mm土工席墊。（2）滲瀝液收集盲溝：場(chǎng)底平整后開挖形成梯形斷面，鋪設(shè)HDPE穿孔管并填充碎石（粒徑一般采用16-32mm）。（3）石籠：一般為直徑1200mm石籠由鋼絲網(wǎng)內(nèi)填充級(jí)配碎石（粒徑32-64mm）構(gòu)成，石籠中設(shè)HDPE穿孔管（DN150左右），石籠間距40米，隨著填埋高度的增加，石籠逐漸升高，石籠

19、有向上導(dǎo)氣及向下導(dǎo)排滲瀝液的功能。圖7-1為滲濾液收集系統(tǒng)示意圖。共 13 頁(yè)，第 9 頁(yè) 圖7-1滲濾液收集系統(tǒng)2.滲濾液產(chǎn)生量估算Q=1/1000×C×P×A 式中：Q - 滲濾液平均日產(chǎn)量，/d； P - 年平均日降水量，mm/d A - 填埋場(chǎng)面積， C - 滲出系數(shù)，其值一般在0.20.8，本設(shè)計(jì)中取C=0.5P=960/365=2.63mm A=387768 代入公式，求得Q=1/1000×0.5×2.63×387768=509.9/d8、 填埋場(chǎng)的作業(yè)、封場(chǎng)、后期管理1. 填埋場(chǎng)作業(yè) 衛(wèi)生填埋通常是每天把運(yùn)到填埋場(chǎng)，經(jīng)性

20、質(zhì)和計(jì)量判定后進(jìn)入填埋場(chǎng)內(nèi)。垃圾按指定的單元作業(yè)點(diǎn)卸下，卸車后用推土機(jī)推鋪，再用壓實(shí)機(jī)碾壓。分層壓實(shí)到需要高度后，再在上面覆蓋粘土和聚乙烯膜料，并重復(fù)上述的卸料、推鋪、壓實(shí)和覆蓋的過程。填埋場(chǎng)的作業(yè)方式實(shí)行分區(qū)分單元填埋，以分區(qū)分單元填埋為前提，然后再來考慮分層的填埋作業(yè)。圖8-1為填埋作業(yè)工藝流程圖。 共 13 頁(yè)，第 10 頁(yè) 圖8-1填埋作業(yè)工藝流程圖共 頁(yè)，第 頁(yè)共 頁(yè)，第 頁(yè)2.填埋場(chǎng)覆蓋封場(chǎng) 填埋場(chǎng)的覆蓋有日覆蓋、中間覆蓋和最終覆蓋（封場(chǎng)）三種方式。日覆蓋的主要目的是控制疾病傳播、垃圾飛揚(yáng)、臭味，還可控制火災(zāi)。日覆蓋厚度15cm，覆蓋量約占填埋垃圾量的1/61/5.覆蓋材料為土工布

21、。中間覆蓋除具有日覆蓋的功能外，還可將層面上的江水排出填埋場(chǎng)外，進(jìn)而減少滲濾液的產(chǎn)生量。中間覆蓋最小壓實(shí)厚度30cm。在垃圾填滿后，需要對(duì)填埋場(chǎng)進(jìn)行終場(chǎng)覆蓋，即封場(chǎng)。終場(chǎng)覆蓋采用人工覆蓋封場(chǎng)。排氣層采用粗?；蚨嗫撞牧希穸却笥?0Cm;膜下保護(hù)層的黏土厚度宜為2030cm，HDPE膜厚度不小于1cm，膜上保護(hù)層、排水層采用粗粒或多孔材料，厚度宜為2030cm；厚度為2030cm;，植被層采用營(yíng)養(yǎng)土，厚度根據(jù)種植植物的根系深淺確定。植被層為填埋場(chǎng)最終的生態(tài)恢復(fù)層，植被層植物選淺根系植物。填埋場(chǎng)封場(chǎng)頂面坡度不小于5%，邊坡大于10%時(shí)采用多級(jí)臺(tái)階進(jìn)行封場(chǎng)，臺(tái)階邊坡坡度不大于1：3，臺(tái)階寬度不小于2

22、cm。3. 環(huán)境監(jiān)測(cè) 對(duì)衛(wèi)生填埋場(chǎng)進(jìn)行滲濾液、地下水、地表水和填埋氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保填埋場(chǎng)的正常運(yùn)行。9、 填埋場(chǎng)簡(jiǎn)圖及介紹 整個(gè)填埋場(chǎng)長(zhǎng)840m,寬660m；填埋區(qū)長(zhǎng)792m，寬490m。填埋區(qū)分為六區(qū)。滲濾液收集干管管徑為500mm，管長(zhǎng)490m,自東向西坡度為6%。滲濾液收集總干管管徑為600mm，管長(zhǎng)720m,自南向北坡度為9%。四周環(huán)庫(kù)道路寬7m，垃圾進(jìn)場(chǎng)道路寬8m。石籠管徑150mm，間距為40m。填埋場(chǎng)和管理區(qū)之間綠化帶寬12m。圖9-1為填埋場(chǎng)簡(jiǎn)圖。共 13 頁(yè)，第 11 頁(yè)圖9-1填埋場(chǎng)簡(jiǎn)圖10、 參考資料1.城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國(guó)建設(shè)部主編。2.生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范3.李秀金