環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設計

D 市 2000 噸生活垃圾衛(wèi)生填埋場的初步設計 專業(yè)： 班級： 姓名： XX 大學畢業(yè)設計 目 錄 引 言 3 1 工程概況與設計任務 6 1.1 工程概況 6 1.2 設計依據(jù)及原始資料 6 1.3 D 市生活垃圾填埋場的設計原則 7 1.4 主要經(jīng)濟指標 8 1.5 設計方案和主要項目組成 8 2 填埋場選址 10 21 場址選擇依據(jù) 10 22 場址選擇 10 2.3 填埋場場址地區(qū)、市政區(qū)域交通情況 11 2.4 場區(qū)自然情況 11 3 填埋場建設 13 3.1 填埋坑建設 13 3.2 填埋場的壽命 19 3.3 填埋場的基地整理和防滲及導、排氣設施設計 19 4 填埋工藝和作業(yè) 20 4.1 填埋工藝 20 4.2 填埋作業(yè)方案 21 4.3 作業(yè)制度 21 4.4 填埋工作面和工作平臺 21 4.5 設備選擇 23 5 填埋場的防滲和滲瀝液導排處理 26 5.1 填埋場基底防滲 26 5.2 泵的計算 37 6 填埋場氣體收集處理 40 61 填埋氣體產(chǎn)量 40 62 填埋氣體的收集與處置 40 7 輔助設施 43 71 填埋場主要輔助設施 43 72 公用輔助設施 44 8 勞動定員 45 81 組織機構及人員配置 45 82 人員培訓 46 83 勞動生產(chǎn)力 47 9 環(huán)境監(jiān)測 48 91 環(huán)境監(jiān)測的項目 48 92 環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容及頻率 48 9.3 環(huán)境監(jiān)測井布置 48 9.4 環(huán)境監(jiān)測方法 48 10 填埋場環(huán)境問題 49 101 建場期間的環(huán)境問題 49 102 填埋場運行期間的環(huán)境問題 49 103 封場后的環(huán)境問題 49 11 轉運站 50 111 建轉運站的意義和方案 50 112 工藝流程 51 113 設備的選擇和計算 52 114 總平面布置 55 115 轉運站的技術經(jīng)濟 56 結論 63 致謝 64 參考文獻 65 附錄 67 XX 大學畢業(yè)設計 No 1 摘 要 本次設計是 D 市生活垃圾填埋場的初步設計。主要內(nèi)容是根據(jù)設計任務 書的要求，按照城市建設部的相關標準，進行 D 市生活垃圾衛(wèi)生填埋場的場 址論證；根據(jù)投資最小、效益最大的原則和場址的地形特點，進行填埋坑容 積和服務年限的計算；根據(jù)場區(qū)的土質條件和建設部關于衛(wèi)生填埋場的防滲 標準以及滲瀝液產(chǎn)生量，進行了滲瀝液收集系統(tǒng)（盲溝）的計算和調(diào)節(jié)池的 設計計算；通過對填埋場氣體產(chǎn)生量的計算，設計了豎向導排氣體盲溝。此 外，還重點進行了 D 市垃圾轉運站的設計。 填埋場每日的垃圾處理量為 2000t。垃圾填埋區(qū)的面積為 53 萬 m2，填埋 場的服務年限為 13 年。D 市填埋場采用天然防滲，每年的滲瀝液產(chǎn)量為 21994.3125m3，滲瀝液的收集系統(tǒng)采用盲溝收集方式。 轉運站的場址選在 D 市，總占地面積為 19950 m2，轉運能力為 2000t/d。單項工程的總投資為 2972.2 萬元，每噸垃圾的生產(chǎn)成本為 37.28 元。 關鍵詞：衛(wèi)生填埋；填埋場；生活垃圾；垃圾滲瀝液 Abstract D city municipal solid waste sanitary landfill is preliminary designed in this thesis. The site selected according to the demand of the design and standards of urban Ministry of Construction. According to the principle of investing in minimum, largest benefit and topographical characteristic in the field location, landfill area ambit is delimited, final elevation of the landfill are confirmed, and the capacity of de landfill and the length of service are calculated out. According the soil property and standard of prevention of leachate, measure of natural prevention of leachate are adopted .The collection and arrangement system of leachate is made up of collecting ditch, collecting well and regulating reservoir. According to the amount of leachate, physical dimension of lateral, blind ditch and regulating reservoir are confirmed. The collecting- firedamp ditch is designed according the amount of firedamp. D city waste transfer station is designed as the supplementary part and simple economic technological analysis is carried on. 2000 tons waste can be treated per day. The area of landfill is 0.53 million m2. The length of service is13 years. Measure of natural prevention of leachate is adopted. The amount of leachate is 21994.3125 m3. The system of collecting leachate is composed of collecting ditch. The site of D city waste transfer station is confirmed in D city. The area is 19950 m2. 2000 tons waste are compressed per day. The single item project total investment is 29.722 million Yuan, and per ton waste production cost is 37.28 Yuan. Keywords: sanitary landfill; landfill; municipal solid waste; waste leachate XX 大學畢業(yè)設計 No 3 引 言 隨著經(jīng)濟的發(fā)展、城市化進程的加快和人民生活水平的提高,垃圾的排 放量迅速增加。我國每年新增垃圾約 1 億噸。對垃圾泛濫成災的現(xiàn)實,已不 再僅僅停留在如何控制和消毀垃圾這一老問題上,而是采取積極的態(tài)度和有 力的措施,著手科學地處理、利用垃圾,將垃圾列為維持經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的“第 二資源,”向垃圾要資源、要能源、要效益。使垃圾處理最終達到減量化、 無害化、和資源化的目的。隨著城市規(guī)模的擴大，城市功能結構改變及人民 生活水平的提高，非農(nóng)業(yè)人口增多、自由市場開放、居民消費結構的改變以 及旅游事業(yè)的發(fā)展，大大增加了城市垃圾的產(chǎn)生量和堆積量。未經(jīng)規(guī)范化的 生活垃圾對市容環(huán)境衛(wèi)生產(chǎn)生極大的影響，在垃圾腐敗過程中大量蚊蠅，老 鼠等，同時垃圾自身含有大量的致病微生物，可以傳播疾病，垃圾發(fā)酵產(chǎn)生 的硫化氫，甲烷，氨以及滲瀝液，給環(huán)境造成污染，尤其是滲瀝液對地表水 和地下水體造成的危害更要值得注意。 浪費資源。有人會說都成垃圾了，怎么還能算得上是浪費資源呢？但是 生活垃圾中一般含有 10%15%的可回收利用的物質,如金屬、玻璃、塑料、橡 膠和紙張等。隨著全球資源短缺的加劇和科學技術的發(fā)展,城市生活垃圾將 成為具有可利用價值的資源。 污染環(huán)境。生活垃圾若不能及時從市區(qū)清運或簡單堆放在市郊,往往會 造成垃圾遍布、污水橫流、蚊蠅孽生,散發(fā)臭味,還會成為各種病源微生物的 孽生地和繁殖場,影響周圍環(huán)境衛(wèi)生和危害人體健康。醫(yī)療廢物更是具有傳 染性的危害廢物,隨意拋棄,會傳播肝炎、腸炎、痢疾及各種蠕蟲病菌(即寄 生蟲病)等,對人體健康造成非常大的威脅。無處消納，垃圾包圍城市。垃圾 堆放和處置需要占用大量的土地面積。垃圾的露天堆放和填埋,要占用大量 的土地資源。許多城市在郊區(qū)設置的垃圾堆放場,侵占了大量的可耕地面積, 使可耕地短缺的矛盾更加突出。 產(chǎn)生滲出液,污染水環(huán)境。滲出液是生活垃圾本身分解產(chǎn)生的污水和雨 水、地表水或地下水流經(jīng)垃圾層攝取其中的污染物質而產(chǎn)生的污水的總和。 生活垃圾滲出液屬高濃度污水,會嚴重污染水體和土壤,而且其中的污染成分 在土壤中的遷移過程十分緩慢,經(jīng)過相當長的時間才能發(fā)現(xiàn),且具有很大的危 害性。第有害生物的巢穴。垃圾不但含有病原微生物，而且能為老鼠、鳥類 及蚊蠅提供食物、棲息和繁殖的場所，也是傳染疾病的根源。造成大氣（空 氣）污染。垃圾的一種處理方式是焚燒。大氣污染有時也稱空氣污染，通常 大氣污染是指地區(qū)的大范圍污染，而空氣污染主要指小范圍環(huán)境污染。潔凈 大氣是由以下氣體組成：氧氣 20.94，氮氣 78.06，稀有氣體 0.94， 二氧化碳 0.03，還有少量水蒸氣和其它氣體。我們把固有成分以外的物質 （二氧化硫、煙塵等）稱為污染物。由部分垃圾燃燒可知，垃圾焚燒后會產(chǎn) 生一些有毒有害的氣體，如：二惡英、二氧化硫、二氧化氮等氣態(tài)污染物。 尤其是二氧化硫氣體經(jīng)反應生成硫酸酸霧嚴重造成了大氣污染和水體污染. 造成土壤污染。垃圾的另一種處理方式是填埋。土壤有較強的自凈能力， 但當有毒有害物質進入土壤的量超過了土壤的自凈能力，引起土質惡化，造 成土壤污染。土壤污染影響農(nóng)作物的生長，并直接或間接影響人畜健康。目 前污染土壤的物質主要有化肥和農(nóng)藥，工業(yè)產(chǎn)生的廢水、廢渣和垃圾等。此 外還受到生物性污染以及大氣和水質污染的間接影響。生活垃圾中，合成纖 維、塑料、橡膠等物質在自然生態(tài)系統(tǒng)中不能被分解者分解，殘留在土壤中， XX 大學畢業(yè)設計 No 5 會破壞土壤結構，嚴重影響植物生長。 據(jù)統(tǒng)計，1990 年中國城市垃圾的總產(chǎn)量為 6900 萬噸，2000 年全國城市 垃圾的總產(chǎn)量已達 1.4 億噸，平均年增漲 7.4%。預計到 2010 年按年增漲 4計(根據(jù)對 418 個大、中城市的調(diào)查統(tǒng)計，近年城市生活垃圾是以約 4%6%的速度遞增)，年垃圾產(chǎn)量將達約 2 億噸。全國 600 多座城市中，有 200 多座已為垃圾山所包圍。垃圾的長期露天堆放對大氣環(huán)境、地下水和土 壤等已經(jīng)造成了明顯的威脅和危害。我國許多地區(qū)人口密度高,特別是東部 沿海地區(qū)的許多城市，土地資源非常寶貴，焚燒處理會逐步發(fā)展成為這一類 地區(qū)生活垃圾處理的重要手段。預計未來 10 年城市垃圾焚燒處理將得到很 大發(fā)展，自 2006 年 6 月2007 年 6 月，全國共批復垃圾焚燒發(fā)電項目 9 個， 總垃圾焚燒能力 5200 噸/日。根據(jù)我國“十一五”期間焚燒廠及能力建設規(guī) 劃，在未來的 5 年時間內(nèi)將新改擴建垃圾焚燒及發(fā)電廠 82 座（新增焚燒處 理能力 70000 噸/日） ，其中東部地區(qū)新改擴建垃圾焚燒及發(fā)電廠 56 座（新 增處理能力 45100 噸/日） 。按照 D 市城市發(fā)展規(guī)劃，擬建生活垃圾填埋場的 處理能力：2000t/d。 1 工程概況與設計任務 1.1 工程概況 D 市計劃建設的生活垃圾填埋場，旨在解決 D 市各區(qū)部分城市居民生活 垃圾處理和消納問題。 1.1.1 工程規(guī)模 D 市垃圾填埋場的征地面積為 800680m2。垃圾填埋場的主體工程為填 埋場和污水處理廠的建設；輔助工程有辦公樓、鍋爐房、車庫等工程。 1.2 設計依據(jù)及原始資料 1.2.1 設計依據(jù) （1） D 市環(huán)境衛(wèi)生總體規(guī)劃 。 （2） 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范 。 （3） 生活垃圾填埋場污染控制標準 。 （4） 生活垃圾填埋場環(huán)境檢測技術要求 。 （5） 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程項目建設標準 。 （6） 環(huán)境空氣質量標準 。 （7） 地面水環(huán)境質量標準 。 （8） 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準 。 （9） 惡臭污染物排放標準 。 （10） 工業(yè)企業(yè)廠界標準 。 （11） 巖土工程勘察技術報告書 。 （12） 城市生活垃圾處理及污染防治技術政策 。 XX 大學畢業(yè)設計 No 7 1.3 D 城市生活垃圾填埋場的設計原則 D 市生活垃圾填埋場擬采用國內(nèi)先進技術進行建設和管理，可概括為 4 個原則。 （1）現(xiàn)代化原則 a、采用國際先進的垃圾衛(wèi)生填埋技術。 b、采用現(xiàn)代化計算機信息管理系統(tǒng)進行監(jiān)控。 c、主要填埋作業(yè)機械均使用國內(nèi)先進的現(xiàn)代化設備，包括填滿壓實、污水 處理等設備。 d、直接引進先進技術與管理應運方法。 （2）環(huán)?；瓌t a、采用土工布防滲膜。 b、采用適宜的污水處理系統(tǒng)。 c、對生成氣體采用安全燃燒的方法，使場區(qū)氣體污染得到有力控制。 d、防止塵土、臭味產(chǎn)生與擴散，改變舊式填埋場臟、亂、臭的不清潔現(xiàn)象。 e、降低往來車輛與填埋機械的噪聲指數(shù)。 f、嚴格進行環(huán)境監(jiān)測與控制。 （3）節(jié)約與高效原則 應用最新衛(wèi)生填埋場設計方案，節(jié)約土地資源，應對不確定因素有充分 的余地。 （4）經(jīng)濟適用原則 功能配置合理、使用。項目投資費用合理，對工程量、用料等進行對比 化，用最少的投資達到最好的設計與營運效果。 1.4 主要經(jīng)濟指標 表 3 主要經(jīng)濟技術指標表 序號項目單位 數(shù)量 一設計規(guī)模 1年填埋固體廢物量t/a2000 2服務年限年15 3污水處理量t/h1.67 二總平面 1場區(qū)占地面積m266.09 萬 2填埋區(qū)面積m253 萬 3建構筑物占地面積m21.51 萬 4建筑系數(shù)%2.28 5場區(qū)道路鋪砌面積m23.20 萬 6場區(qū)綠化面積m25496 7場區(qū)綠化占地率%1.04 8封場后的綠化占地率%81.02 三勞動定員人 1企業(yè)全員人92 2其中：直接生產(chǎn)人員人61 四勞動生產(chǎn)率(廢物處理量) 1企業(yè)全員t/a、人10.87 2直接生產(chǎn)人員t/a、人16.39 1.5 設計方案和主要項目組成 1.5.1 設計方案 本設計的日處理量為 2000t，擬處理年限為 13 年。 (1)把各收集點的垃圾運入轉運站，壓實后再用大噸位汽車送至填埋場。 (2)采用填埋防滲措施。 (3)在填埋場實行分區(qū)填埋。 (4)滲瀝液處理采用回噴和污水處理場相結合的方案。 (5)采用橫向盲溝和縱向盲溝作為滲瀝液和填埋氣體的集排設施。 1.5.2 設計項目組成 XX 大學畢業(yè)設計 No 9 本設計項目主要由以下的建筑和設施組成： (1)填埋坑； (2)滲瀝液導排系統(tǒng)； (3)水處理間； (4)水源井及泵房； (5)總平面及場內(nèi)道路； (6)場區(qū)防洪； (7)場區(qū)綠化； (8)轉運站。 2 填埋場建設 2.1 場址選擇依據(jù) 1. 場址設置應符合當?shù)爻青l(xiāng)建設的規(guī)劃要求。 2. 對周圍環(huán)境不應產(chǎn)生污染，或對周圍環(huán)境的污染不超過國家有關法規(guī)法律 和現(xiàn)行標準允許的范圍。 3. 應與當?shù)氐拇髿獗Ｗo，水資源保護，大自然保護及生態(tài)平衡要求相一致。 4. 應充分利用天然地形以增大庫容，使用期至少為 6 年。 5. 填埋場防洪應符合防洪標準中的規(guī)定。 6. 填埋場場區(qū)的年蒸發(fā)量應大于降水量；運輸距離應作為填埋場經(jīng)濟效益的 關鍵因素。 7. 填埋場不應設在專用水源蓄水層與底下水補給區(qū)，洪泛區(qū)，淤泥區(qū)，居民 密集居住區(qū)，直接與航道相同的地區(qū)，活動的坍塌地帶，地震區(qū)，斷層區(qū)， 底下礦區(qū)及熔巖洞區(qū)。 8. 填埋場不應設在距公共場所或人供水點 500 米以內(nèi)的地區(qū)，填埋場坑底距 地下水水位不應小于 2 米。 9. 填埋場不應設在珍稀動物，植物保護區(qū)和國家大自然保護區(qū)，公園，風景， 游覽區(qū)，文物古跡區(qū)，考古區(qū)，歷史學，生物學研究考察區(qū)；軍事要地，基 地，軍工基地和國家地區(qū)。 2.2 場址選擇 2.2.1 場址選擇意義 垃圾處理場場址的選擇，要考慮社會效益，環(huán)境影響及建場費用，運行 費用等社會經(jīng)濟指標。垃圾處理場場址的選定，受到城市建設規(guī)劃，環(huán)境保 XX 大學畢業(yè)設計 No 11 護，附近居民是否可以接受，建場費用，垃圾處理運行費用等因素的制約。 新建 D 市生活垃圾場處理場是 D 市垃圾處理基礎設施與環(huán)境保護的一項急 迫任務。目前，D 市日產(chǎn)生活垃圾 4000 噸左右。正在運行的東北部某垃圾 填埋場即將填滿，原計劃在西北部建設垃圾焚燒發(fā)電廠目前尚未起動，南部 某垃圾填埋場雖然已擴大填埋庫容量，但不能滿足全市垃圾處理的需要。D 市政府決定由市政建局負責，盡快在 D 市北部建設一個新的大型垃圾衛(wèi)生填 埋處理場。 2.3 填埋場場址地區(qū)、市政區(qū)域交通情況 D 市生活垃圾處理場位于 D 市區(qū)北部，交通比較便利。 2.4 場區(qū)自然情況 2.4.1 氣象條件 根據(jù) D 市氣象站提供的觀測統(tǒng)計資料4，該區(qū)域為溫帶半濕潤季風氣候， 冬寒夏熱，春季干燥多風，秋季涼爽；全年盛行偏南風，冬季偏北風，最大 風速 12-15m/s。全年平均氣溫 7-8，極端最高氣溫 39.9，極端最低氣溫- 32.3。歷年平均降雨日數(shù) 106 天，年降雨量 672.9mm，多集中于 6、7、8、9 四個月。占全年雨量 70-80% ，最高降雨月為 8 月份。年平均蒸 發(fā)量為 1420mm，集中于 4-9 月份，占全年總蒸發(fā)量的 67.4%，蒸發(fā)量是降 雨量的 2 倍以上每年 11 月中旬開始封凍，次年 4 月解凍，冰凍深度 1.2m 左 右，最深為 1.48m。 2.4.2 地形地貌和植被 D 市生活垃圾處理場位于 D 市北部，距市中心 30 公里左右，占地面積 約 808 畝，該場區(qū)地形比較平坦，西南高，東北低，為波狀臺地，周邊除一 個民辦小企業(yè)之外，無居民居住。 2.4.3 地層與巖性 本場地地層為第四系地層，除上部約 30-100 厘米耕植土層外，其下為粉 質粘土，砂類土，全風化巖，土層厚度大于 30 米；地勢從西南向東北傾斜， 最大落差約 13 米左右，場地標高 57-70 米。通過地質測繪和鉆探，場區(qū)沒有 發(fā)現(xiàn)大的斷裂構造帶，本區(qū)地震烈度為 7 度?？傮w而言，場地基礎較適宜于 垃圾填埋場。 2.4.4 水資源環(huán)境 場地各鉆孔均遇見上層滯水，水位埋深變化在 2.1-13.6 米，相對于絕對 標高 47.40-58.90 米，其主要補給來源為大氣降水。各鉆孔勘探深度內(nèi)均未遇 見區(qū)域地下水。距場地東北角向北約 20 米為某河流，常年有水，但水量偏 小，填埋場區(qū)對其影響不大。 XX 大學畢業(yè)設計 No 13 3 填埋場基底建設 填埋場建設包括主體工程填埋坑、滲瀝液處理場、填埋場道路及附屬設 施的建設。 3.1 填埋坑建設 3.1.1 填埋坑庫容 填埋坑庫容是填埋場選址的主要依據(jù)之一。庫容決定了填埋場的壽命和 運行成本。填埋坑庫容由填埋面積和填埋標高所決定。 1.定界和填埋標高 (1)填埋坑定界 考慮到周圍的地形和東北角九龍河等自然、地理條件以及經(jīng)濟投資，場 區(qū)填埋坑定界為 800680m2。在處理場界限范圍內(nèi)分為 3 個區(qū)，用地下開挖 與地上填埋相結合的方式構建處理場。 (2)填埋標高 圖 1 填埋場平面圖 填埋標高決定了填埋庫容，填埋標高越高，填埋坑的庫容就越大，但是 與此同時，填埋標高越高，筑堤費用就越多。最后決定封場標高為 105.7m。 2.庫容的計算 該法采用平均高差水平截面法計算原始庫容和清場挖方量，兩者之和即 為填埋場的理論容量。計算時把填埋區(qū)劃分成若干個計算單元（每個單元可 確定為5050m或2525m） ，把每一計算單元內(nèi)的地面高差（最終填埋標高與 填埋場的原始基底標高之差）平均值作為單元計算高差，則兩者的乘積為該 單元的填埋容量?；渍頃r的挖方量則等于基底整理前后基底標高的差值 與單元面積的乘積： 原始庫容的計算 V 1 =Si（Ho-） （3-1） n Hi 式中： V1計算單元的原始庫容（m3） ； Si計算單元的水平截面面積（m2） ； Ho 計算單元的封場高程（m） ； Hi 計算單元的地面高程 （m） ； n 計算單元內(nèi)的計算高程數(shù)量； 基底整理時挖方量的計算 V2 = Sj （3-2） m Hj 式中： V2 計算單元的基底整理挖方量（m3） Sj 計算單元的水平截面面積（m2） Hj 計算單元在基底整理時的計算高差（m） M計算單元的挖方計算高差的數(shù)量 總庫容計算 （3-3） XX 大學畢業(yè)設計 No 15 21 VVV 3.1.2 具體計算 根據(jù)設計指導書的計算方法，計算第三填埋區(qū)的小區(qū)域 A(如圖所示)。 將區(qū)域 A 劃分成 25 個 25m25m 的小單元。以第一到第五個小單元格（從西 到東的最上面的五個小單元格）為例，計算填埋場的容積，5 個小單元格四 周的標高如表 5 中所示。 表 5 小單元格的標高(m) 編號第一點標高第二點標高第三點標高第四點標高平均標高 157.556.357.456.156.8 256.355.856.156.956.3 355.855.356.956.656.2 455.357.156.657.256.6 557.156.857.258.457.3 （1）57.5 56.3 （2）55.8 55.3 57.1 56.8 （3）57.4 56.1（4）56.9 56.6 57.2 58.4 填埋場每天要處理的垃圾量為 2000t，設計時預計的使用年限為 13 年， 那么預計的 13 年來的垃圾總量為：2000365139490000t 而壓實后垃圾的密度則取決于垃圾的性質和壓實機械的性能。通常，其 值 為 0.7-0.9。因為垃圾經(jīng)過壓實后填埋的密度為 0.9t/m3, 所以預計的 13 年來的垃圾總體積為: 9490000/0.910544444.44 m3 覆土比是由填埋場的工作制度決定的。通常，每 3m 厚的垃圾層須覆土 50cm，但對含腐敗物 40%以上的產(chǎn)業(yè)廢物，每 50cm 的填埋物須覆土 50cm。對于垃圾填埋而言，加上封場覆土，總覆土量為填埋量的 1/3 左右。 所以垃圾的總體積為 10544444.44m3所需的覆土量為 3514814.815m3。 原始地形坡度的計算：根據(jù)有關材料，D 市填埋場選址的地形東高西低， 西側標高為 57.8m，東側標高為 68.1m。根據(jù)東西兩側的標高，D 市填埋場 原始地形的坡度大約為: (68.1-57.8)/680=15.1 以 1/50 的坡度平均向下開挖 7.7m，在地下形成 3 個填埋區(qū)。標高為 68.1m 的東側，向下開挖 9.2m，則以 1/50 的坡度，東西的深度差為 680/50=13.6m。則在第三區(qū)取的 25 個小單元格中的 1 到 5 個小單元格向下挖 的深度的計算過程： 根據(jù)有關材料，D 市填埋場填的畫圖比例為 1：2000 的總平面圖中東西 兩側的距離 14，1 到 5 各小單元格離東側的距離依次為 7.2、7.7、 8.2、8.7、9.2。 則 5 個小單元格與東邊的深度差為： 設深度差為 X： 14/13.6=（14-7.2）/X =（14-7.7）/X=（14-8.2）/X=（14- 8.7）/X=（14-9.2）/X 得 X 為 6.61 6.12 5.63 5.15 4.66 挖完以后東側和西側以及 5 個小單元格的標高分別為： 6.61+45.3=51.91 6.12+45.3=51.42 5.63+45.3=50.93 5.15+45.3=50.45 4.66+45.3=49.96 標高為：51.91 51.42 50.93 50.45 49.96 則 5 個小單元格向下挖的深度分別為： 56.8-51.91=4.89 56.3-51.42=4.88 56.2-50.93=5.27 56.6-50.45=6.15 57.3- 49.96=7.34 XX 大學畢業(yè)設計 No 17 深度為：4.89 4.88 5.27 6.15 7.34 5 個小單元格的土方量分別為： 4.892525=3056.25 4.882525=3050 5.272525=3293.75 6.152525=3843.75 7.342525=4587.5 土方量為：3056.25 3050 3293.75 3843.75 4587.5 表 6 A 區(qū) 25 小單元格的平均標高 編號第一點 標高/m 第二點 標高/m 第三點 標高/m 第四點 標高/m 平均標 高/m 向下開挖 深度/m 土方量/m3 157.556.357.456.156.84.893056.25 256.355.856.156.956.34.883050 355.855.356.956.656.25.273293.75 455.357.156.657.256.66.153843.75 557.156.857.258.457.37.344587.5 657.456.156.456.156.54.592868.75 756.156.956.156.956.55.083175 856.956.656.955.856.65.673543.75 956.657.255.856.356.56.053781.25 1057.258.456.357.457.37.344587.5 1156.456.155.756.256.14.192618.75 1256.156.956.257.556.75.283300 1356.955.857.556.956.85.873668.75 1455.856.356.955.756.25.753593.75 1556.357.455.756.656.56.544087.5 1655.756.257.456.356.44.492806.25 1756.257.556.357.256.85.383362.5 1857.556.957.258.157.46.474043.75 1956.955.758.157.557.16.654156.25 2055.756.657.556.456.66.644150 2157.456.356.455.356.44.492806.25 2256.357.255.357.456.65.183237.5 2357.258.157.456.257.26.273918.75 2458.157.556.256.857.26.754218.75 2557.556.456.857.3577.044400 平 均56.75.773606.25 根據(jù)場地及周邊環(huán)境特點，填埋高度設定為 49m。邊填埋，邊植被，形 成植被完好并設有 70m270m 的丘臺，以環(huán)形道路直通丘頂。 (1)原始庫容計算 V1=Si(H0-Hi/n) (3-4) 式中，V1計算單元的原始庫容(m3)； Si計算單元的水平截面面積()； H0計算單元的封場高程(m)； Hi計算單元的地面高程(m)； n計算單元的計算高程數(shù)量； 則 V1=Si(H0-Hi/n)=2525(105.7-56.7)= 30625(m3)； (2)基地整理時的挖方量計算 V2=SjHj/m (3-5) 式中，V2計算單元的基地整理挖方量(m3)； Sj計算單元的水平截面面積()； Hj計算單元在基地整理時的計算高差(m)； m計算單元的挖方計算高差的數(shù)量； 則 V2=SjHj/m=25255.77=3606.25 (m3)； (3)總庫容的計算 V=(V1+ V2)= (m3) （3- 6） 根據(jù)以上方法，可計算 3 個填埋區(qū)的容積分別為： 區(qū)容積為 5193200 m3 ； 區(qū)容積為 4317400 m3 ； XX 大學畢業(yè)設計 No 19 區(qū)容積為 3986800 m3 ； 總庫容為 13497400 m3 。 3.2 填埋場的壽命填埋場的壽命 N=V/365P(1+K)/ (3-7) 式中, N填埋場的服務年限(a)； V填埋場的總容積(m3 )； P每天的垃圾產(chǎn)生量(t/d)； K覆土比； 壓實后垃圾的密度(t/ m3)；其值為 0.7-0.9t/ m3 ,其中取 0.9 t/ m3 。 N=V/365P(1+K)/=13497400/1081481=12.4813 年 3.3 填埋場的基地整理和防滲及導、排氣設施設計 填埋場運營之前，要進行基地整理、防滲及導、排氣設施的設計。這些 工作包括以下內(nèi)容：由于基底防滲及滲瀝液、填埋氣體集排設施的設計是填 埋場設計中最為關鍵的內(nèi)容，本設計將單立章節(jié)表述（詳見第 5、6 章） 。 4 填埋工藝和作業(yè) 4.1 填埋工藝 垃圾的填埋工藝總體上服從“三化”（既減量化、無害化、資源化）的要 求。垃圾由陸運進入填埋場，經(jīng)地衡稱重計量，再按規(guī)定的速度、線路運至 填埋作業(yè)單元，在管理人員指揮下，進行卸料、推鋪、壓實并覆蓋，最終完 成填埋作業(yè)。其中推鋪由推土機操作，壓實由垃圾壓實機完成。每天垃圾作 業(yè)完成后，應及時進行覆蓋操作，填埋場單元結束任務后及時進行終場覆蓋， 以利于填埋場地的生態(tài)恢復和終場利用。此外，根據(jù)填埋場的具體情況，有 時還需要對垃圾進行破碎和噴灑藥液。 城市各生活垃圾收集點的垃圾用翻斗車、集裝箱、專用垃圾船或鐵路專 用車廂運送到填埋場，經(jīng)計算和質量判定后進入場內(nèi)。按指定的單元作業(yè)點 卸下，對于大型填埋場通常要分若干單元進行填埋。垃圾卸車后用推土機攤 鋪，再用壓實機碾壓。大型垃圾場是采用專業(yè)壓實機，它帶有羊角形碾壓輪， 不僅能起到壓實作用，還起到破碎作用，使垃圾填埋體致密，減少局部沉降， 圖 2 生活垃圾衛(wèi)生填埋典型工藝流程 XX 大學畢業(yè)設計 No 21 提高庫容利用率。 4.2 填埋作業(yè)方案 整個填埋區(qū)一共劃分成三個填埋區(qū)，由南向北依次為第一、二、三填埋 區(qū)（附圖 2：填埋場總平面圖） 。從三區(qū)開始填埋，填埋到地面以上 49m 以 后，進行中間覆土，然后開始第二區(qū)的填埋。三個區(qū)填埋都結束后進行最終 封場。 在填埋過程中，各區(qū)的填埋采用從上到下的填埋方法，因為從上到下的 填埋方法既可以減少浸出液的產(chǎn)生量，又不會積蓄地表水。選擇填埋作業(yè)面 積 2000/（30.9）=740.74m2。如何進行填埋，采用后退式卸料，地毯式布料 推平碾壓方式。 4.3 作業(yè)制度 由于填埋場場址離市區(qū)較遠，設置日處理量為 2000t 的轉運站，垃圾在 轉運站進行壓實后運到填埋場。填埋場地衡房和填埋區(qū) 24h 開放，作業(yè)天數(shù) 365 天，實行全天候作業(yè)制度。填埋過程中每 3m 厚的垃圾層覆土 50cm，每 天覆蓋一次。 4.4 填埋工作面和工作平臺 4.4.1 填埋工作面 （1）最終穩(wěn)定幫坡角 20 度，臺階坡面角，按輕質松散物料的自然穩(wěn)定角確 定，取 30 度；臺階高度、執(zhí)行城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術標準的規(guī)定， 填埋作業(yè)實行單元分層作業(yè)方式。每分層填埋垃圾厚度為 3.0m，上覆 0.3- 0.4m 厚的固體垃圾。每三個分層臺階組成一個 10m 高的組合臺階。 （2）填埋作業(yè)按每 30m 寬為一個工作面進行，呈階梯式推進。 （3）每六個工作面為一組，一組工作面設一個作業(yè)平臺，一組內(nèi)的兩個相 鄰工作面高差為H=15.6m。 （4）工作面與工作面間的臺階坡面角松散物料的自然穩(wěn)定確定為邊坡 1：3。 4.4.2 工作平臺 作業(yè)平臺是供工作車輛卸載和倒車的工作平面，其寬度是維持操作正常 進行的關鍵參數(shù)。工作平臺的設計應根據(jù)卸料方式，運輸和碾壓設備的技術 及安全需求進行。其最小寬度應滿足卸載車折返調(diào)車的要求。 工作平臺的最小寬度Bmin（m）為 （4-ZLaRa Ka CB 2 min 1） 式中： C 上一平臺與車體外緣的間距，通常取1m， Ka 車體寬度，m； Ra 道路最小半徑，為車輛拐彎半徑的1.2倍，m； 圖 3 工作平臺寬度的計算圖解 XX 大學畢業(yè)設計 No 23 Rmin 汽車的構造半徑，m； La 汽車車體的長度，m； Z 下一臺階里緣至車首輪的安全距離。 工作平臺的長度與車體的結構尺寸和該平臺設計的最大承載能力有關。 推鋪：推鋪是使作業(yè)面不斷擴張和向外延伸的一種操作方法。具體的操 作過程為，先將垃圾從前至后的順序鋪在作業(yè)區(qū)下部，然后又將其堆成約 0.6m的坡面。推土機沿斜坡向上行駛，邊行駛邊整平，壓實垃圾。然后在壓 實的垃圾上覆蓋上一層土并壓實。這樣就形成衛(wèi)生填埋場中許多相鄰的單元， 處于同一層的單元，就構成“臺”，完工后的填埋場就是由一層或多層“臺”組 成。每個單元的高度由作業(yè)區(qū)間距離而定，通常認為合適的單元高度為 2.5m。 4.4.3 填埋場道路 填埋場有關的道路有幾種形式，有連接場外公路與填埋場進口的道路， 有在填埋期內(nèi)進行長期服務的填埋場的主干道（永久性道路） ，最后還有從 填埋場主干道通向單個傾倒場地的臨時道路。在填埋場內(nèi)永久性道路和臨時 道路的基礎上，各填埋區(qū)修建人行道路和行車道路，以便可以在填埋場的邊 坡臺階上進行檢測和維修工作。 在保證施工的順利進行和建成后安全運轉的原則上進行道路設計。道路 寬 10m，最大坡度小于 8%，道路與截洪溝同時建設。臨時入場道路隨著填 埋的進行而變化。 4.5 設備選擇 設備選擇是工業(yè)設計的一項重要任務。在設備選擇時必須遵循下列各項 原則5： (1)選出的設備應滿足既定的生產(chǎn)能力的要求，但不宜留有過多的剩余生產(chǎn)能 力。同時所選的生產(chǎn)設備要能適應工藝操作的特點； (2)設備的形式與數(shù)量要適應車間的生產(chǎn)規(guī)模，以及當?shù)氐母鞣矫娴臈l件；要 考慮設備的先進性，且要求便于操作、工作可靠、維修方便； (3)比較所選的設備的價格、運轉功率等因素，以最大限度地節(jié)省投資和經(jīng)營 費用； (4)盡可能采用已能大量生產(chǎn)的、性能優(yōu)良的國產(chǎn)設備。 考慮上述各方面的因素大辛垃圾填埋場的設備的類型、數(shù)量、規(guī)格如表 7 所示。 表 7 填埋場設備的選擇 序 號名 稱數(shù)量（臺）型號 一填埋設備 1填埋壓實機2寶馬 BC670RB 2推土機2 2 TS140 D 市自備 3橡膠輪胎裝載機2ZL50 4挖掘機1 1 W1025 沃爾沃 D 市自備 5壓路機1柳州工程機械廠 6灑藥車1沈陽市環(huán)衛(wèi)汽車改裝廠 7運輸車輛4D 市自備 8重型自卸車2斯太爾 20 噸自卸車 9地衡系統(tǒng)設備1設備包括地衡自動 錄入監(jiān)視等 二實驗室儀器與設備 1多用生化培養(yǎng)箱1Sp 型 2離心機2 3手提式蒸氣消毒器1 4油電二用恒溫培養(yǎng)箱2PYS-YDH 型 5顯微鏡1 6COD 反應器1 XX 大學畢業(yè)設計 No 25 7光譜儀1 8溶解氧測定儀1 9測量儀1臺式 pH/ISE 10通風櫥1 11箱式馬福爐1 12恒溫干燥器1 13751 分光光度計1 14旋片式真空泵2ZXZ-0.5 型 15電子分析天平2 16計算器4 17計算機1 18電熱鼓風干燥箱3101 型 19常用設備 三交通設備 1面包車1金杯海獅 2通勤車1南京依維柯 四機修設備 1機械維修設備 2電力維修設備 3車輛維修設備 4其它維修設備 5 填埋場防滲和滲瀝液導排處理 填埋場防滲內(nèi)容是填埋場設計中最為關鍵的問題。其內(nèi)容有二，其一為 填埋場基底防滲層的構建；其二為產(chǎn)生的滲瀝液的收集、導排和處理。 5.1 填埋場基底防滲 5.1.1 控制滲瀝瀝液的產(chǎn)生 固體廢物填埋場對環(huán)境的影響，主要是廢物在填埋處置過程中產(chǎn)生含有 大量污染物的滲瀝液所造成的。由于固體廢物填埋場滲瀝液產(chǎn)生量較大，所 以必須防止對地下水的污染。我們通過在填埋場底部和周邊鋪設滲透性材料 建立襯層系統(tǒng)以阻隔填埋氣體和滲瀝液進入周圍的土壤和水體產(chǎn)生污染，并 防止地下水和地表水進入填埋場，有效控制滲瀝液產(chǎn)生量。 具體方法如下： （1）控制地下水，防止其形成過高的上升壓，防止地下水進入填埋場導致 滲瀝液量的大量增加。 （2）控制填埋場氣體的遷移，使填埋場氣體得到有控釋放和收集，防止其 側向或者向下遷移到填埋場之外； （3）將滲瀝液封閉于填埋場中，使其進入滲瀝液收集系統(tǒng)，防止其滲透流 出填埋場以外污染土壤和地下水； 其防滲系統(tǒng)包括滲瀝液收排系統(tǒng)、防滲系統(tǒng)和保護層、過濾層等。所以 根據(jù)不同的情況我們選擇場底的工程地質和水文地質等條件選擇合適的防滲 材料。 5.1.2防滲系統(tǒng) 為保證防滲系統(tǒng)的質量，在鋪設場底防滲系統(tǒng)之前應進行場地處理。 XX 大學畢業(yè)設計 No 27 5.1.2.1 場地處理 為避免填埋場庫區(qū)地基在固體廢物堆積后產(chǎn)生不均勻沉降，保護復合防 滲層中的防滲膜，在鋪設防滲膜前必須對場底、山坡等區(qū)域進行處理，包括 場地平整和石塊等堅硬物體的清除等。 平整原則為清除所有植被及表層耕植土，確保所有軟土、有機土和其他 所有可能降低防滲性能和強度的異物被去除，所有裂縫和坑洞被堵塞，并配 合場底滲瀝液收集系統(tǒng)的布設，使場底形成相對整體坡度，以2%的坡度坡向 土壩；同時還要求對場底進行壓實，壓實度不少于90%。為了使襯墊層與土 質基礎之間的緊密接觸，場底表面要用滾筒式碾壓機進行碾壓，使壓實處理 后的地基表面密度分布均勻，最大限度地減少場底的不均勻沉降。 5.1.2.2 場底防滲系統(tǒng) 填埋場主要是通過在填埋場的底部和周邊建立襯層系統(tǒng)來達到密封的目 的。填埋場的襯層系統(tǒng)通常從上至下可依次包括過濾層、排水層（包括滲瀝 液收集系統(tǒng)） 、保護層和防滲層等。防滲系統(tǒng)有時也稱為防滲層。防止其遷 移到填埋場之外的環(huán)境中；防滲層還可以阻隔地表水和地下水進入填埋場中。 防滲層的主要材料有天然粘土礦物如改性粘土、膨潤土，人工合成材料如柔 性膜，天然與有機復合材料如聚合物水泥混凝土（PCC）等。 1類型和選擇 根據(jù)填埋場場底防滲設施（或材料）鋪設方向的不同，可將場底防滲分 為垂直防滲和水平防滲，根據(jù)所有防滲材料的來源不同又可將水平防滲分為 自然防滲和人工防滲兩種，詳細分類見圖4。 根據(jù)生活垃圾填埋的技術規(guī)范，無論是水平防滲還是垂直防滲，采用 天然滲層時，天然粘土類襯里的滲透系數(shù)不大于1.010-7cm/s（安全填埋時， 天然粘土類襯里的滲透系數(shù)不得大于1.010-8cm/s） ，對于巖石類基底，其滲 透系數(shù)應不大于5-10呂容。此時，場底及四壁的襯里厚度不得小于2m。實際 施工時，應根據(jù)填埋區(qū)的詳勘資料，對于無粘土或粘土層厚度不夠2m的地方 應補足2m并壓實?；蛞云渌烊环罎B材料如膨潤土等代替。 2. 填埋場防滲材料 任何材料都有一定的滲透性，填埋場所選用的水平防滲襯層材料通常可 分為三類： （1）無機天然防滲材料 ：主要有粘土、亞粘土、硼潤土等。 （2）天然和有機復合防滲材料：主要是聚合物水泥混凝土（PCC）防滲 材料，瀝青水泥混凝土也屬該類材料。 （3）人工合成有機材料 ：主要是塑料卷材、橡膠、瀝青涂層等?，F(xiàn)廣 泛使用的是高密度聚乙烯（HDPE）防滲卷材。 防滲層必須滿足以下要求： 場底防滲系統(tǒng) 垂直防滲 水平防滲 單層襯墊系統(tǒng) 單復合襯墊系統(tǒng) 雙層襯墊系統(tǒng) 雙復合襯墊系統(tǒng) 圖 4 填埋場場底防滲系統(tǒng)分類 XX 大學畢業(yè)設計 No 29 防滲性好，滲透系數(shù)必須小于10-5cm/s; 接縫必須不漏水； 可以跟隨地基下沉； 容易施工； 必須在填埋中和填埋結束后不破損； 有優(yōu)良的耐藥性； 填埋時能抗廢物下落的沖擊； 氣候適應性強，可在低溫下良好工作； 投入成本低； 有必要的強度強度。 我國的填埋場通常采用高密度聚乙烯（HDPE）或PVC膜，薄膜厚度不 應小于1.5mm，且須焊接牢固。 5.1.3 滲瀝液的收集、導排、處理 5.1.3.1 滲瀝液的產(chǎn)生量與性質 1.滲瀝液的的來源 影響填埋場滲瀝液產(chǎn)生量的因素很多，通常為獲水能力、場地的地表條 件、固體廢物的性狀、氣象條件（如蒸發(fā)量大?。?、填埋場的結構等。但對 滲瀝液產(chǎn)生量影響最大的因素有：天然降水；地表徑流；固體廢物降解。 2.滲瀝液的的產(chǎn)生量 由于滲瀝液的產(chǎn)生量影響因素很多，故其計算公式也多種多樣。通常， 日本全國都市清掃協(xié)會所推薦的公式為更多人所接受。 降水量 Q=(A1C1I+A2C2I+A3C3I)/2000 （5-1） 上式中， Q滲瀝液平均日產(chǎn)生量 A1 第三填埋區(qū)的面積，175000 C1 已覆土填埋場區(qū)域的地表徑流系數(shù)，取 0.3； A2 第二填埋區(qū)的面積，200000 C2 已覆土填埋場區(qū)域的地表徑流系數(shù)；C1= C2=0.3； A3 第一填埋區(qū)的面積，155000 C3 正在填埋的區(qū)域的地表徑流系數(shù)，0.5； I 日平均降雨量。 Q=(1750000.1I+2000000.1I+1550000.25I)/2000=38.125I 由此計算出的各月份滲瀝液產(chǎn)生量見表 8。 表 8 滲瀝液月產(chǎn)生量和回噴量 月份降水量 (/月) 滲瀝液量 (m3/月) 垃圾處理量 (t/月) 含水率 (%) 回噴量 (m3/月) 12.6 99.125620003913020 25.9224.9375560004011200 39.0 343.125620004012400 426.4 1006.5600004012000 528.7 1094.1875620004012400 670.72695.4375600004111400 7175.66694.7562000496820 8182.26946.37562000630 948.7 1856.687560000468400 1018.8716.75620003813640 116.0228.75600003415600 122.387. 6875620003316740 合計576.9 21994.312730000503133620 3.滲瀝液的性質 滲瀝液基本屬于高濃度有機廢水，水質波動大，且與季節(jié)關系密切，根 據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，填埋場滲瀝液水質特性參數(shù)如表 9 所示。 XX 大學畢業(yè)設計 No 31 表 9 滲瀝液的水質 項目 COD(/L)BOD(/L)NH3-N(/L) pH 濃度50001430018005600473747.28.0 填埋場滲瀝液是高濃度有機廢水，有毒物質較多，所以必須要強化防滲 工作。 5.1.3.2 滲瀝液的收集導排設施 1.方案選擇 滲瀝液的收集和導排系統(tǒng)的類型多種多樣。如盲溝、排水層排水管聯(lián) 合型等。根據(jù)國內(nèi)多年的使用經(jīng)驗，考慮到節(jié)省基建投資決定采用集排水盲 溝。 2.集液盲溝 （1）鋪設方案（附圖：填埋場總平面圖） 盲溝分為主盲溝和支盲溝。主盲溝鋪設于場底中軸線上，支盲溝與主盲 溝相連。填埋場一共有三條橫向主盲溝，在主溝上依間距 50m 設置支盲溝， 支盲溝與主盲溝的夾角宜采用 45，盲溝由碴石砌筑內(nèi)有聚乙烯管，因為聚 乙烯管能防止?jié)B瀝液的侵蝕，并能承受填埋壓力。 （2）盲溝斷面設計 盲溝段面為正梯形結構，干溝在底部正中位置沿縱向敷設導排水管。盲 溝斷面結構如圖 5 所示。 圖 5 盲溝斷面圖 以第三區(qū)為例來計算。在填埋區(qū)有主盲溝和支盲溝，支盲溝每隔 50m， 敷設一條，根據(jù)第三區(qū)的面積計算，第三區(qū)一共需敷設 14 條支盲溝，其中 計算一條長度為 250m。盲溝的截面面積根據(jù)滲瀝液的量來計算，選擇一年 中滲瀝液的量最多的 7 月份來計算。 Q7=CAI/2000 （5-2） 式中，Q7地表最大徑流量(m3/d)； C正在填埋時的地表徑流系數(shù)，0.25； A支盲溝倆側一半的填埋場匯水面積()； I日平均降雨量()； Q7=CAI/1000=0.2550250233.3/（312000）=11.759（m3/d）=0.00014m3/s 考慮到幾年不遇的極大降水量的可能性以及長年填埋會引起盲溝堵塞