固廢課設垃圾填埋場設計

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1、1. 選址和計算 填埋場的選址總原則是應以合理的技術、 經(jīng)濟方案，盡量少的投資，達到最理想的經(jīng)濟效益，實現(xiàn) 保護環(huán)境的目的。 必須加以考慮的因素有： 運輸距離、 場址限制條件、 可以使用的土地容積、 入場道路、 地形和土壤條件、氣候、地表和水文條件、當?shù)丨h(huán)境條件以及填埋場封場后場地是否可被利用。 ( 1)運輸距離：運輸距離是選擇填埋場地的重要因素，對廢物管理系統(tǒng)起著重要作用。盡管運輸 距離越短越好，但也要綜合考慮其他各個因素。 (2) 場址限制條件：場址至少應位于居民區(qū) 1km (參照德國標準)以外或更遠。 ( 3)可用土地面積：填埋場場地應選擇具有充足的可使用面積的地方，以利于滿足廢

2、物綜合處理 長遠發(fā)展規(guī)劃的需要，應有利于二期工程或其他后續(xù)工程興建使用。盡管沒有填埋場大小的法律規(guī)定， 填埋場地也要有足夠的使用面積，包括一個適當大小的緩沖帶，并且一個場地至少要運行五年。 ( 4)出入場地道路：由于通常適合填埋場的場地不再城市已建的道路附近，因此，建設出入填埋 場的道路和使用長距離的運輸車成為填埋場選址的重要因素。 ( 5)地形、地貌及土壤條件：不宜選址在地形坡度起伏變化大的地方和低洼匯水處，原則上的地 形的自然坡度不應大于 5%。 ( 6)氣候條件 :填埋場場址的選擇應考慮在溫和季節(jié)的主導風向。 ( 7)地表水水文 :所選場地必須在百年一遇的地表水域的洪水標高泛濫區(qū)

3、或最大洪泛區(qū)之外，或應 在可預見的未來建設水庫或人工蓄水淹沒和保護區(qū)之外。 填埋場的場地必須是位于飲用水保護區(qū)、 水體 和洪水區(qū)之外，并且必須在春潮區(qū)之外、泥炭沉積超過 1m的沼澤區(qū)之外。還應建在地下水位以上。最 佳的填埋場場址位置是在封閉的流域內(nèi)，這對地下水資源造成的風險最小。 ( 8)地質(zhì)和水文地質(zhì)條件：場址應選在滲透性弱的松散巖層基礎上，天然地層的滲透性系數(shù)最好 能達到10-8m/s以下，并具有一定厚度。 ( 9)但地環(huán)境條件：填埋場場地位置選擇，應在城市工農(nóng)發(fā)展規(guī)劃區(qū)、風景規(guī)劃區(qū)、自然保護區(qū) 之外；印在供水水源保護區(qū)和供水遠景規(guī)劃區(qū)之外；應具備較有利交通條件。 ( 10)地方

4、公眾：可通過自發(fā)的協(xié)議來達到，也可在廢物處理合同中加以規(guī)定。 1.1 選址的程序 ( 1 )資料搜集 ( 2)野外勘探 ( 3)預選場地的社會、經(jīng)濟和法律條件調(diào)查 ( 4)預選場地可行性研究報告 ( 5)預選場地的初堪工作 ( 6)預選場地的綜合地質(zhì)條件評價技術報告 ( 7)工程勘察階段 1.2 地址的選定與所需容積 目前該城市人口 70 萬，人口增長率 0.55%，垃圾填埋場服務年限為 20 年，覆土與垃圾壓實之比為 1:5，填埋高度為10m，地上3m，地下7m,取 W為0.6kg/d*人，垃圾增長速率 3.8%。該地區(qū)主導風向 為西北風， 因此生活和管理設施宜集中布置并

5、處于夏季主導風向的上風向， 即垃圾填埋場的西北角， 以 減少對人們的影響。 每年所需的場地體積為： 第 n 年人口 =70* ( 1+0.0055) n 單位：萬 第 n 年人均垃圾量 =0.6*(1+0.038) n *365,單位： kg 式中： W—垃圾產(chǎn)生率(kg /人?； P—城市人口； D —壓實后垃圾的密度，取 1000（kg/帝）; r -覆土與垃圾之比。 每年所需的場地面積為： A V H 年份 人口增長率 人口 （萬） 人均年垃圾量（噸） 當年垃圾量（噸） 累計垃圾產(chǎn)量（噸） 1 0.0055 70 0.219 153300

6、153300 2 0.0055 70.385 0.227322 160000.5897 313300.5897 3 0.0055 70.7721175 0.235960236 166994.0555 480294.6452 4 0.0055 71.1613641 0.244926725 174293.1986 654587.8438 5 0.0055 71.5527516 0.254233941 181911.3801 836499.2239 6 0.0055 71.9462918 0.26389483 189862.5446 102

7、6361.768 7 0.0055 72.3419964 0.273922834 198161.2465 1224523.015 8 0.0055 72.7398774 0.284331901 206822.6765 1431345.691 9 0.0055 73.1399467 0.295136514 215862.6888 1647208.38 10 0.0055 73.5422164 0.306351701 225297.8311 1872506.211 11 0.0055 73.9466986 0.317993066 23514

8、5.374 2107651.585 12 0.0055 74.3534054 0.330076802 245423.3431 2353074.929 13 0.0055 74.7623492 0.342619721 256150.5521 2609225.481 14 0.0055 75.1735421 0.35563927 267346.6365 2876572.117 15 0.0055 75.5869966 0.369153563 279032.0907 3155604.208 16 0.0055 76.002725 0.3831

9、81398 291228.3043 3446832.512 17 0.0055 76.42074 0.397742291 303957.6023 3750790.114 18 0.0055 76.8410541 0.412856498 317243.2851 4068033.399 19 0.0055 77.2636799 0.428545045 331109.6719 4399143.071 20 0.0055 77.6886301 0.444829757 345582.1445 4744725.216 21 0.0055 78.11

10、59176 0.461733288 360687.1945 5105412.41 從上表可以看出，今后的 20年中，垃圾的累積產(chǎn)量為 510.54萬噸，平均日產(chǎn)垃圾量約為 700T/d，根據(jù) 本地垃圾成分和所選用壓實設備，垃圾填埋壓實密度按 1.0 t/m3計，覆土量比例按20%計算，累計覆土 總量102.11萬m3,總填埋量為 612.65萬m3。 填埋場預計填埋深度 8-10m，取10m 填埋用地面積為 A=V/H=612.65*10 4/10=612650m2 1.3填埋工藝流程設計 見說明書附錄 1.4填埋單元設計： 填埋作業(yè)單元：每一個工作日作業(yè)完成時形成

11、的填埋體基本單位。每天的垃圾填埋壓實后進行日覆蓋， 覆蓋后形成一個填埋單元。 例如設計垃圾填埋場的日處理量為 700t/d，則考慮設計填埋單元為：長 X寬X高=20.0 X4.0 3.0m （考 慮機械作業(yè)要求）。其中： 填埋垃圾量為：（20.0-0.36） X（ 14.0-0.36） X（ 3.0-0.36） =703m3 覆土量為：考慮覆土為 0.37m 0.37 （19.63 13.63+13.63 2￡3+13.63 263） +0.37A2*（20+14+3）*4=137m3 覆土比例為：137/700=20%。 填埋單元的形成過程：推土機將運來的垃圾在規(guī)定的地域平面內(nèi)

12、堆成 0.5m厚的薄層，用壓實機壓實。 然后再鋪垃圾，再壓實（用壓實機壓實前，可用推土機預壓實） ，直到堆到設計高度 2.63m時，再覆蓋 0.37m厚土壤壓實。 2. 填埋場的地基與防滲 2.1填埋區(qū)基底工程 《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技規(guī)范》 規(guī)定，場底地基是具有承載能力的自然土層或經(jīng)過碾壓、 夯實的 平穩(wěn)層，且不應因填埋垃圾的沉陷而使場底變形、 斷裂，場底基礎表面經(jīng)碾壓后， 方可在其上貼鋪人工 襯里。場底應有縱、橫向坡度?？v橫坡度宜在 2%以上，以利于滲濾液的導流。實際設計建設中，長寬 一般為300?400m或更大，如按2%坡度進行設計，則場區(qū)兩端高差在 6?8m或更多。受地

13、下水埋深 土方平衡及整體設計的影響，場區(qū)兩端高差過大會造成較大的困難。根據(jù)北京填埋場（安定、北神樹） 建設經(jīng)驗，垃圾衛(wèi)生填埋場場底縱向主要坡度為 1%?1.3%時可以保證滲濾液排順暢[5]。為確保填埋場 安全，考慮到填埋場土體條件較差， 需要對其整形，坑底及周圍進行平整， 取土同時作為坑四壁局部填 土、每日覆蓋用土和最終覆蓋用土。 填埋區(qū)底部按設計高程完成基底工程以后，底部要求平整， 以利于 防滲膜的鋪設。 2.2填埋場的防滲系統(tǒng) 填埋場防滲系統(tǒng)，不僅要能防止?jié)B濾液滲出污染地下水， 還要防止地下水涌入填埋場。場底防滲系 統(tǒng)主要有水平防滲系統(tǒng)和垂直防滲系統(tǒng)兩種類型。 水平防滲系統(tǒng)是

14、在填埋區(qū)底部及周圍鋪設低滲透性材 料制作的襯層系統(tǒng)。垂直防滲系統(tǒng)將密封層建在填埋場的四周， 主要利用填埋場基礎下方存在的不透水 層或弱透水層，將垂直密封層構筑在其上，以達到將填埋氣體和垃圾滲濾液控制在填埋場之內(nèi)的目的， 同時也有阻止周圍地下水流入填埋場的功能。 防滲層的建設方法多種多樣，采用何種工藝方法建設防滲層是設計中的重要內(nèi)容，不管使用什么方 法、什么材料，最終達到的目的是滲透系數(shù) Kf小于規(guī)定標準，我國要求Kf小于10-9m/s。⑸同時要考慮： 1） 使用壽命。填埋場的使用壽命，封場后要求的防滲層的壽命，以及本身的可靠性。 2） 與填埋場的相容性。選用的材料不能被填埋物侵蝕，由

15、于滲濾液的性質(zhì)不穩(wěn)定，所以選擇的材料要適 應滲濾液的各種性質(zhì)，如抗酸、抗堿等。 3） 場地條件及氣候條件。 4） 建設費用。防滲材料的選擇既要達到防滲要求， 又要考慮經(jīng)濟合理，厚的土工膜具有更好的防滲性能， 但必將提高建設費用。 2.3防滲材料 防身材料多種多樣，目前常用的主要有兩類： 黏土與人工合成材料。 黏土除天然黏土外，還有改良土（如 改良膨潤土等）；人工合成材料種類很多，如高密度聚氯乙烯（ HDPE ）、低密度聚氯乙烯（LDPE ）、聚 氯乙烯（PVC）膜等,但近二十年來，國內(nèi)外填埋場最常用的是高密度聚氯乙烯（ HDPE ）膜。實際上，大 部分填埋場所選用的防滲層材料均是黏

16、土和 HDPE膜。 1、 黏土 粘土是土襯層中最重要的部分， 其具有低滲透特性。 填埋場黏土襯層分為兩類： 自然黏土襯層與人 工壓實粘土襯層。自然黏土襯層是具有低滲透率、富含粘土的自然形成物，其滲透率應小于或等于 1 10 6 1 10 7 cm s。一般來說，天然粘土層和巖石層是否均一以及是否具有較低的滲透率，是 很難檢測驗證的，僅僅使用自然黏土襯層作為填埋場防滲層是不可靠的。 2、 人工合成材料 高密度聚乙烯（HDPE ）膜是人工合成材料中最常用，也是最理想的防滲材料，它能有效阻止?jié)B濾 液的滲漏。美國環(huán)保署于 1982年停止單獨使用黏土作為有害廢棄物處理場的防滲材料，并規(guī)定所

17、有填 埋場必須有一層防滲襯墊，在填埋場封場后，也必須采用防滲層進行封場以減少滲濾液的產(chǎn)生。 ⑺ HDPE膜具有優(yōu)良的機械強度、耐熱性、耐化學腐蝕性、抗環(huán)境應力開裂和良好的彈性，隨著厚度 增加（一般范圍在 0.75-2.5mm）,其斷裂點強度、屈服點強度、抗撕裂強度、抗穿刺強度逐漸增加。垃 圾填埋場一般采用 1.5-2.5mm厚的HDPE膜作襯墊層。 HDPE膜與壓實黏土的特點和性能 [7] 材料類型 滲透系數(shù)K （ m/s） 對庫容的影響 抗穿刺能力 應用范圍 HDPE 膜 1 x (10-13-10-14) 較小 較差 整個基底層防滲 壓實黏土 1X（ 10-6-

18、10-7） 較大 較好 場底防滲 2.4防滲系統(tǒng)構造 防滲層組成主要有以下 6種類型 1、 單層HDPE膜防滲層 2、 壓實粘土防滲層 3、 雙層HDPE膜（中間含HDPE網(wǎng)格）與壓實粘土構成的復合防滲層 4、 雙層HDPE膜與壓實粘土構成的復合防滲層 5、 HDPE膜與壓實粘土構成的復合防滲層 6、 雙層HDPE膜（中間含HDPE網(wǎng)格）防滲層 單層HDPE膜防滲層結構簡單、施工容易、投資較省，但是其防滲安全性差，一旦 HDPE膜某處受損， 下面的自然土層滲透系數(shù)大 ，垃圾滲濾液很容易通過 HDPE膜的破損處滲出，使整個防滲層失去防滲 作用，這種防滲層目前也很少采用。

19、復合防滲層結構復雜，施工也較難，投資相對較高，但其防滲安全性很高。因為即使單層 HDPE膜發(fā) 生破損，但很快滲濾液會遇到另一層 HDPE膜或者壓實粘土層，阻止?jié)B濾液繼續(xù)滲漏，整個防滲層仍 能有效發(fā)揮防滲作用。 復合襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖 復合襯里（庫區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖 單層襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖 單層襯里（庫區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖 2.5場地防滲系統(tǒng)法案的選定 在本設計中根據(jù)所給的原始資料可以知道：土壤滲透系數(shù)為 6.0 X0-4 m/s,故k=6.0 X0-2>10-5cm/s屬于 滲漏性場地。 場區(qū)地下水位較低，離地面僅 0.8m,此填埋場沒有獨立的水文地質(zhì)單元，也

20、無不透水層或弱透水層，因 此也屬于滲透性場地，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是滲透系數(shù)， 根據(jù)《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范》 可知道，天 然粘土類襯里的滲透系數(shù)不應大于 10-7cm/s并且要2米厚的粘土。 因原始資料中并未給出當?shù)赝翆又刑烊徽惩恋臐B透系數(shù)， 對比以上所介紹的三種防滲材料性能并考慮施 工中常用的材料，故排除了用天然材料作襯墊層的方案， 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)，國內(nèi)外使用經(jīng)驗較多的高密度聚乙烯（ HDPE ）防滲膜。 根據(jù)原始資料可知該填埋場土壤滲透系數(shù)為 6.0 >10-4m/

21、s大于10-5cm/s,地下水穩(wěn)定水位平均埋深 0.8m , 即地下水位較高，場區(qū)地質(zhì)條件不好，因此選擇了雙層襯層防滲系統(tǒng)。 雙層襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖 3滲濾液的產(chǎn)生及收集處理 3.1垃圾滲濾液概念和來源 瀝經(jīng)垃圾 垃圾滲濾液是指超過垃圾所覆蓋土層飽和蓄水量和表面蒸發(fā)潛力的雨水進入填埋場地后， 層和所覆蓋土層而產(chǎn)生的污水。 滲濾液還包括垃圾自身所含的水分、 垃圾分解所產(chǎn)生的水及浸入的地下 水。 城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設計、運行和管理中非常棘手的問題。主要來源有： (1) 降水的滲入，降水包括降雨和降雪，它是滲濾液產(chǎn)生的主要來源； (2) 外部地表水的滲入

22、，這包括地表徑流和地表灌溉； (3) 地下水的滲入，這與滲濾液數(shù)量和性質(zhì)與地下水同垃圾接觸量、時間及流動方向等有關；當填埋場 內(nèi)滲濾液水位低于場外地下水水位，并沒有設置防滲系統(tǒng)時，地下水就有可能滲入填埋場內(nèi)； (4) 垃圾本身含有的水分，這包括垃圾本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量； (5) 覆蓋材料中的水分，與覆蓋材料的類型、來源以及季節(jié)有關； (6) 垃圾在降解過程中產(chǎn)生的水分，與垃圾組成、 pH 值、溫度和菌種等有關，垃圾中的有機組分在填 埋場內(nèi)分解時會產(chǎn)生水分； 3.2 垃圾滲濾液的水質(zhì)特征 垃圾滲濾液主要來源于降水和垃圾本身的內(nèi)含水和分解產(chǎn)生的水。垃圾滲濾液的主要污

23、染成分有： 有機物、氨氮和重金屬等。其種類和濃度與垃圾類型、組分、填埋方式、填埋時間、填埋地點的水文地 質(zhì)條件、不同的季節(jié)和氣候等密切相關 [7] ，其水質(zhì)主要呈現(xiàn)以下特征： (1) C0Dcr和BOD 5濃度高：在新的垃圾填埋場，大量揮發(fā)性酸的存在可能會產(chǎn)生高的 CODcr和BOD5； (2) BOD 5與CODcr比值變化大：BOD 5/COD cr值的高低與滲濾液處理工藝方法的選擇密切相關。滲濾液 BOD5/CODcr值與垃圾填埋場的使用年限有關，對 年輕”填埋場而言，其滲濾液多具有良好的生化處理 可行性， 可采用生物方法加以處理。而對于 “年老 ”填埋場的滲濾液的處理而言，

24、必須考慮其可生化性隨 時間的變化； (3) 金屬含量高：垃圾滲濾液中含有 10多種金屬(重金屬)離子，由于物理、化學、生物等的作用，垃 圾中的高價不溶性金屬被轉化為低價的可溶性金屬離子而溶于滲濾液中， 在處理過程中必須考慮對它們 的去除； (4) 營養(yǎng)元素比例失調(diào)，氨氮的含量高：隨著填埋場使用年限的增加，當進入產(chǎn)甲烷階段后，滲濾液中 的NH4+濃度不斷上升。另外，滲濾液中還存在溶解性磷酸鹽的不足、堿度較高、無機鹽含量高的問題。 3.3滲濾液收集系統(tǒng) 3.3.1收集系統(tǒng)的作用 滲濾液收集系統(tǒng)應保證在填埋場使用年限內(nèi)正常運行，收集并將填埋場內(nèi)滲濾液排至場外指定地 點，避免滲濾液在填

25、埋場底部蓄積。滲濾液的蓄積會引起下列問題： 1、 場內(nèi)水位升高導致垃圾體中污染物更強烈的浸出，從而使?jié)B濾液中污染物濃度增大； 2、 底部襯層上的靜水壓增加，導致滲濾液更多的地滲漏到地下水 —— 土壤系統(tǒng)中； 3、 填埋場的穩(wěn)定性受到影響； 4、 滲濾液有可能擴散到填埋場外。 3.3.2收集系統(tǒng)的構造 滲濾液收集系統(tǒng)主要由滲濾液調(diào)節(jié)池、泵、輸送管道和場底排水層組成。 1、 排水層：場底排水層位于底部防滲層上面，由沙或礫石構成。當采用粗沙礫時，厚度為 必須覆蓋整個填埋場底部襯層，其水平滲透系數(shù)不應大于 0.1(cm/s),坡度不小于2%。 2、 管道系統(tǒng)：一般穿孔管在填埋場內(nèi)平

26、行鋪設，并位于襯層的最低處，且具有一定的縱向坡度(: 為 0.5%-2.0% )。 3、防滲襯層：由黏土或人工合成材料構筑，有一定厚度，能阻止?jié)B濾液下滲，并具有一定坡度 為 2%-5% ）。 4、集水井、泵、檢修設施以及監(jiān)測和控制裝置等。 3.4滲濾液的計算 3.4.1滲濾液產(chǎn)生量的計算 滲濾液的產(chǎn)生量為： 式中Q---表示滲濾液年產(chǎn)生量，m3/d; A1---填埋區(qū)匯水面積， m2； A2----填埋區(qū)的面積，m2； C---滲出系數(shù)，取0.4； I---表示最大年或月降雨量的日換算值， mm。劇資料顯示，蘭州地區(qū)最大年的降雨量為 472m m，最大月降雨量為 112m

27、m，日平均值為3.6mm。 (1) 第一塊填埋區(qū) 填埋場的服務年限為 20年，填埋庫區(qū)分四塊，分別進行填埋。第一塊填埋區(qū)的服務年限為 一塊庫區(qū)面積為 A= 1026361.768/10=102636.1768 m2 滲濾液平均日產(chǎn)量： Q=472/365*0.4* 102636.1768/1000=53.0896 m3/d 滲濾液最大日產(chǎn)量： Q max=3.6*0.4* 102636.1768/1000=147.7960 m3/d (2) 第二塊填埋區(qū) 第二塊填埋區(qū)服務年限為 5年 第二塊庫區(qū)面積為 A2=1081289.817/10=108128.9817 m 2 C2=

28、C1 >0.6=0.6 0.4=0.24 式中：C2為及時覆蓋區(qū)域的滲透系數(shù) 滲濾液平均日產(chǎn)量： Q=472/365*(0.4*108128.9817+0.24* 102636.1768)/1000=87.7846 m3/d 滲濾液最大日產(chǎn)量： Q max=3.6*(0.4*108128.9817+0.24* 102636.1768)/1000=244.3834 m3/d (3) 第三塊填埋區(qū) 第三塊填埋區(qū)服務年限為 5年 第三塊庫區(qū)面積為 A3= 1339180.927/10= 133918.0927 m2 已填埋的面積=第一塊填埋面積+第二塊填埋面積=210765.1585m

29、2 滲濾液平均日產(chǎn)量： Q=472/365*(0.4* 133918.0927+0.24*210765.1585 )/1000=134.6828 m3/d 滲濾液最大日產(chǎn)量： Q max=3.6*(0.4* 133918.0927+0.24*210765.1585 )/1000=374.9432 m3/d (4) 第四塊填埋區(qū) 第四塊填埋區(qū)服務年限 5年 第四塊庫區(qū)面積為 A 4=1658579.898/10=165857.9898 m 2 已填埋的面積=第一塊填埋面積+第二塊填埋面積+第三塊填埋面積=344683.2512m2 滲濾液平均日產(chǎn)量： Q=472/365*(0.

30、4*165857.9898+0.24* 344683.2512)/1000=192.7663 m3/d 滲濾液最大日產(chǎn)量： Q max=3.6*(0.4*165857.9898+0.24* 344683.2512)/1000=536.6418 m3/d 30-100cm, 5年，則第 3.4.2滲濾液調(diào)節(jié)池設計 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； Q max —設計最大滲濾液產(chǎn)生量； Q—滲濾液處理廠規(guī)模。 由于原始資料里并未給出城市污水處理場處理滲濾液的規(guī)模，因此設 Q=100 m3/d，則： V= (Qmax

31、-Q) X5=(536.6418-100)*5=2183.209 m 3/d 調(diào)節(jié)池的水面面積 A，調(diào)節(jié)池的有效水深 H取5m,超高0.5m,則 A=V/H=2183.209/5=436.6418m 2 調(diào)節(jié)池的長度L.取調(diào)節(jié)池的寬度B為20m,則 L=436.6418/20=22m 取整得，池的實際尺寸：長 漑稿=22n>20n> 5.5m 4填埋氣體的產(chǎn)生與收集處理 4.1填埋氣的組成 填埋場的主要氣體包括氨、二氧化碳、一氧化碳、氫、硫化氫、甲烷、氮和氧等，其中以甲烷和二 氧化碳的含量最高。其典型特征為溫度約 43-49 C,相對密度約1.02-1.06，水蒸氣含量達到飽和

32、，高位 熱值為 15630-19537KJ/m3。 4.2填埋氣體產(chǎn)生量的預測 垃圾在第t年的產(chǎn)氣速率為：Gt二M tLoke-kt?? 式中：Gt—第t年垃圾的產(chǎn)氣速率， m3/a; Mt—第t年所填垃圾量，t; L0—氣體產(chǎn)生潛力， m3/t;取150 m3/t K —氣體產(chǎn)氣常數(shù)，1/a,取0.006; t—年份，a。 e—取 2.72 變量 取值范圍 建 議 數(shù) 值 潮濕氣候 中濕度氣候 干旱氣候 L0 (m3/t) 0~312 140~180 140~180 140~180 K (1/a) 0.003~0.4 0.10~0.35 0.0

33、5~0.15 0.002~0.10 填埋場產(chǎn)期一級模型參數(shù)的建議值 4.3填埋場氣體的收集系統(tǒng) 收集填埋氣體的作用時減少填埋氣體向大氣的排放量、 控制填埋氣體的無序遷移， 并為填埋氣體的 回收利用做準備。收集系統(tǒng)可分為主動式和被動式兩種， 被動式收集系統(tǒng)利用垃圾體內(nèi)的氣體壓力來收 集填埋氣體，主動收集系統(tǒng)則是采用抽真空的方法來控制氣體的流動。 主動氣體收集系統(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(回收或焚 燒）以及氣體監(jiān)測設備等組成。 被動收集設施根據(jù)設置方向分為豎向收集方式和水平收集方式兩種類型。 被動收集系統(tǒng)的優(yōu)點是費 用較低，而且維護保養(yǎng)也

34、比較簡單。 若將排氣口與帶閥門的管子連接， 被動收集系統(tǒng)即可轉變成主動收 集系統(tǒng)。 4.3.1填埋場的導排方式及選擇 在選擇填埋場氣體控制方式時， 應立足于填埋場的實際情況， 進行綜合考慮，確定最佳方案。由于 該設計為新建填埋場，初期產(chǎn)氣量不大， 而后會迅速增加，因此該設計在收集方式的選擇上，采用在垃 圾填埋初期通過被動方式控制氣體釋放， 當產(chǎn)氣量提高到具有回收利用價值之后， 開始對氣體進行主動 回收利用。主要以主動導排方式為主。 目前，國內(nèi)收集垃圾沼氣的垃圾填埋場較少， 其收集方式基本是參照國外的經(jīng)驗。 填埋沼氣的收集 主要有兩種方式，即垂直收集與水平收集。 垂直收集是在垃圾填埋

35、封場后在其上打垂直井， 以收集填埋 場內(nèi)的沼氣；而水平收集是在垃圾填埋過程中，在垃圾填埋作業(yè)面上水平鋪設沼氣收集管來收集沼氣。 這兩種方式各有優(yōu)缺點， 垂直收集適合在已封場的垃圾填埋場或已封頂?shù)睦盥駟卧M行沼氣的 收集，其特點是封頂后打井易于操作，垃圾覆蓋較好利于集氣，集氣半徑較大，但一般不能邊填埋邊集 氣。而水平收集則比較適用在未封場的垃圾場上或者正在進行作業(yè)的垃圾填面上， 其特點是可在邊填埋 邊集氣，利于沼氣的及時收集，缺點是易與填埋作業(yè)發(fā)生沖突，集氣半徑相對小一些。 經(jīng)對比上述兩種收集方式的優(yōu)缺點，本設計選擇豎向收集井方式。即主動導排豎向收集方式。 4.3.2填埋場氣體收集

36、系統(tǒng)的設計與計算 抽氣井井距可用下式來計算： X=2Rcos30 ° 式中，X —三角形布置井的間距； R—影響半徑。 本設計為主動導排，根據(jù)規(guī)范井距為 90~100m，取90m，則 5.終場覆蓋 5.1填埋場的封場系統(tǒng)設計 該垃圾填埋場設計使用年限為 20年，到期后將進行封場。目的在于減少雨水的滲入，進行填埋場 生態(tài)恢復。最終覆蓋層由下至上有三部分組成： 下層為粘土層（滲透系數(shù)＜ 107cm/s）,壓實厚度為0.6m ； 中間層為自然土，壓實厚度為 0.3m，其主要功能為防止植物根系穿透防滲層而導致滲水；最上層為營 養(yǎng)土層，壓實厚度 0.6m，以種植草皮或淺根植物。封場后

37、頂面坡度為 5%，以利于降雨的自然排出。 現(xiàn)代化填埋場的表面密封系統(tǒng)有多層構成，主要分為兩部分：第一部分是土地恢復層，即為表層； 第二部分是密封工程系統(tǒng)，由保護層（可選） 、排水層（包括底土層）、防滲層和排氣層組成。填埋的表 面密封系統(tǒng)使用的防滲材料與襯層系統(tǒng)使用的防滲材料具有一致性， 包括無機天然防滲材料 （如黏土）、 天然和有機復合防滲材料、和柔性膜（如 HDPE膜）等。 封頂覆蓋層系統(tǒng)結構層示意圖 jw 申F TH 填埋場表面密封系統(tǒng) 5.2填埋場封場后的土地回用 填埋場的穩(wěn)定化程度直接決定其土地回用的可能性，不同的回用目的對填埋場的穩(wěn)定性要求也不 同。判斷填埋場的

38、穩(wěn)定化指標主要有填埋場表面沉降速度、滲濾液水質(zhì)、釋放氣體的質(zhì)和量、垃圾體的 溫度、垃圾礦物化的程度等。但是，到目前為止還沒有填埋場穩(wěn)定化的定量標準。 國外對填埋場的封場后的土地回用有以下規(guī)定： 1、填埋場滿容后，即填埋場停止填埋垃圾后，至少在 5 年內(nèi)(即不穩(wěn)定期)要對其封場檢測，不 準使用，要堅持防火、防爆； 2、3 年后經(jīng)過鑒定達到穩(wěn)定階段后方可使用； 3、作出場地使用規(guī)劃，按規(guī)劃逐步回用填埋場土地； 4、處于穩(wěn)定階段的填埋場可做綠化用地、人造景觀用地、堆肥廠用地，廢棄物無害化處理廠以及 無機物質(zhì)堆放場用地等； 5、未經(jīng)長期觀測和環(huán)境衛(wèi)生專業(yè)技術部門鑒定之前，填埋場地絕對禁止作為工廠、商店、機關、 學校、住宅以及公共場所的建筑用地。 6.環(huán)境保護與檢測 根 據(jù) 《 生活 垃圾 填 埋污染 控 制 》( GB16889-1997 )、《 生 活垃 圾 填埋 場環(huán)境 監(jiān) 測 技術 標準 》 (CJ/T3037-1995 )和《城市生活垃圾技術規(guī)范》 (GJJ17-2001)的要求，填埋場環(huán)境監(jiān)測主要是檢測垃 圾的滲濾液、填埋氣體、地表水、地下水、大氣、填埋物、堆體沉降、蒼蠅密度等有關情況。 附圖 ：填埋場主要生產(chǎn)工藝示意圖