《环境岩土工程学》课程作业。
指导教师：杨根兰。
姓名：骆青。
学号：1208100384
2015 年 1 月 7 日
绥阳县生活垃圾填埋场初步设计。
摘要：本设计是对遵义市绥阳县生活垃圾填埋场进行初步设计。该城市有50.
01万人口，其城市垃圾主要**是居民生活垃圾，生活垃圾中无有害物质和重金属。本文首先对本县的生活垃圾的处理处置方法进行了综合分析，在此基础上，对填埋场的选址、填埋场的地基与防渗、渗滤液的产生及收集处理、填埋气体的收集及利用、终场覆盖与封场、污水处理工艺以及环境保护和监测等问题进行深入的**。就本垃圾填埋场的设计而言，可分为渗滤液和填埋气体的处理和收集两个部分。
关键词：生活垃圾；填埋场设计；渗滤液；填埋气体。
1 设计概论。
生活垃圾卫生填埋场位于该市区西北7公里处，总库容约110.57万立方米，可满足该市17年服务年限内日均填埋150吨垃圾的需求。该场址交通便利，场地开口较小，场底面积大，地面平整，汇水面积适中，建成后可以形成独立的水文体系。
本填埋场分两期实施，其中一期日均垃圾填埋量为130吨，服务年限为八年，所需库容为42万立方米，占地面积3.40公顷，二期日均垃圾填埋量为180吨，服务年限为九年，所需库容为65万立方米，占地面积为2.9公顷。
2 设计内容。
通过调查与分析，对绥阳县进行生活垃圾填埋场设计，根据地理位置，地质条件和气候特征，选择合理的场址，根据城市人口和人口产生垃圾量对填埋场进行总体布置，计算库容量，设计防渗工程，渗滤液处理系统，填埋气体的收集及利用等。
2.1 填埋量（库容）计算与使用年限。
绥阳县总人口为50.01万人，平均每人每天产生垃圾量m＝1.5kg，采用卫生土地填埋处置，覆土与垃圾体积之比为1:
4，填埋后废物压实密度为ρ=500kg/m3，如果设计的填埋高度为h=6m，服务期为8年。试计算该填埋场的占地面积和总容量。计算过程如下：
1年填埋废物的体积为：
v1=365mpt/ρ（垃圾体积）＋vs（土体积）
vs＝垃圾体积/4
假设不考虑该城市垃圾产生量随时间的变化，则运营t年所需的库容为：
v15=t×v1
设计高度为h时，填埋场面积为：
a15= v15/h
2.2 场址的选择。
填埋场选址。
垃圾填埋场可选在市区的东北角、港截洪坝下游500米处。那里为多年淤积的荒滩泽地，场地宁静深幽，人烟稀少，无农作物，不受主风向的影响，总规划占地83公顷，一期规划占地20公顷，设计填埋高度为5.5米，总容积达110万立方米，设计使用年限为10年，填埋场二期工程规划总占地面积32公顷，设计使用年限为8～10年。
足够安全接收市区以及周边部分郊县的垃圾[5]。
2.3 总体布置。
在填埋场入口处应具备通道、错车的空间、计量设施、检查站、工作人员休息室、更衣室、淋浴设备、化验室、车间和机器房等；主体包括：场底基础处理与防渗系统；周边设引排地表水的分区截洪沟、库区截洪沟及地下水导排系统；场区道路；石笼、盲沟等渗滤液导流系统；潜水装置、排气装置、收容装置和冲洗装置共同构成的渗滤液接纳系统，还有单独开辟的渗滤液净化处理系统和填埋气体导排及**利用系统，以及最终的填埋场封场系统及各种监测设施等等。填埋库区的占地面积应为场区总面积的70－90％，还应留一定的空间在填埋场前设立一个垃圾处理中心，预先分离收集有用物质和有害物质。
2.4 防渗工程与渗滤液处理设计
2.4.1 防渗材料
防渗材料各种各样，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，还有该良土（如改良膨润土等）；人工合成材料种类很多，如高度聚氯乙烯、低密度聚氯乙烯、聚氯乙烯膜等，但近二十年来，国内外填埋场最常见的是高密度聚氯乙烯膜。实际上，大部分填埋场所选用的防渗层材料均是黏土和聚氯乙烯膜。
（1）黏土。
黏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黏土衬层。自然黏土衬层是具有低渗透率、富含黏土的自然形成物一般来说，天然黏土层和岩石层是否均一以及是否具有较低的渗透率，是很难检测验证的，仅仅使用自然黏土衬层作为填埋场防渗层是不可靠的。
（2）人工合成材料。
高密度聚乙烯摸是人工合成材料中最常见的，也是最理想的防渗材料，它能有效阻止渗透液的渗漏。美国环保署于2023年停止单独使用黏土作为有害废弃物处理场的防渗材料，并规定所以的填埋场必须使用有一层防渗衬垫，在填埋场封场后，也必须采用防渗层进行封场以减少渗透液的产生。
聚乙烯摸具有优良的机械强度、耐热性、耐化学腐蚀性、抗环境应力开裂和良好的弹性，随着厚度增加，其断裂点强度、屈服点强度、抗撕裂强度、抗穿刺强度逐渐增加。
2.4.2 防渗结构
单层防渗层是指单独使用压实黏土、膨润土或聚乙烯摸等铺设而成的防渗层，其造价低，施工快，但安全系数低，只有地下水污染风险极低的情况下才推荐使用。复合防渗层是多层结构的防渗系统，各层次具有一定的功能，提高了防渗系统的安全性。由于各国国情不同，目前复合防渗层的结构还没有统一的标准，即使同一国家不同地区的填埋场由于垃圾性质、场地地形性质的不同，防渗透层结构也不尽相同，但总的来说一个完整的复合防渗系统应包括以下几个层次；渗透液排水层、保护层、防渗层、地下水排水层、地基、边坡上的防渗层、锚固沟等。
2.4.3 渗滤液的产量估算。
渗滤液的产量进行估算。本填埋场正在进行填埋施工时的面积a1，渗出系数c1=0.5，填埋完成的面积a2，渗出系数c2=0.
25，当地的最大月降水量的日换算值为i =1.5mm/d。
则根据经验公式法，得渗滤液产量是：
l=(c1a1＋c2a2)×i×10-3
2.4.4收集系统的构成：
填埋库区防渗系统应铺设渗滤液收集系统和疏通设施。
渗滤液收集系统及处理系统包括；导流层、盲沟、收集支管、收集干管、泵房和污水处理设施等。
管路设计一般要求为；能将填埋场内的渗透液有效的排出；足够牢固以能承受由于垃圾的荷载及系统工作的压实设备带来的物理损坏；能够适应预期的填埋场底部的下沉；能够在填埋场的腐蚀环境下抵制化学侵蚀；能够承受填埋场底产生的高温。
所有管路使用高密度聚乙烯管材。对于支管，可使用高密度聚乙烯花管，周围堆卵石并包裹土工布保护以防堵塞。在防渗层上铺设渗透液导流层，导流层选用16~32mm直径的卵石。
库区底部渗透液收集和导流采用碎石排水层和聚乙烯摸导盲管盲沟，渗透液收集管沟由聚乙烯摸花管和卵石沟组成，为梯形结构，收集干管和支管呈树状分布，在场底最低处设一渗透液提升井，通过干管沟和支管进行收集的渗滤液在此处被提升至渗透液调节池。收集渗滤液的支管可以使用卵石堆置形成，卵石尽可能均匀，尤其泥土含量不能过高，以便有足够的空隙用来导排渗透液。卵石材质要求碳酸钙含量低于百分之十，卵石周围应用土工布包裹以防堵塞。
渗透液主管道之上不应有建筑物，特别应避免修在道路下面。因为渗滤液主管道在不被渗透液充满时会积聚沼气。这样车辆在其上行走时将形成危险隐患。
2.4.5 渗滤液处理工艺方案。
垃圾渗滤液具有成分复杂，水质水量变化巨大，有机物和氨氮浓度高，微生物营养元素比例失调等特点，因此在选择垃圾渗滤液生物处理工艺时，必须详细测定垃圾渗滤液的各种成分，分析其特点，以便采取相应的对策。还应通过小试和中试，取得可靠优化的工艺参数，以获得理想的处理效果。
物化预处理去除高质量浓度氨氮操作复杂、费用高；直接生化时高质量浓度的氨氮可能会抑制微生物的活性；高质量浓度的有机物会抑制硝化反应的进行。
目前对cod浓度在50000mg\l以上的高浓度渗滤液采用压氧方法进行处理。对cod浓度在50000mg\l以下的垃圾渗滤液采用好氧生物处理法。对于cod在5000~50000mg\l之间的垃圾渗滤液，好氧或厌氧方法均可，选择工艺时主要考虑其他因素。
渗滤液的处理可采用多种方法的综合，使得处理后的渗滤液排放达到“生活垃圾填埋污染控制标准”中的二级标准。废水的可生化性不高的问题可通过调整营养比例、增加碳源等方法解决。对于水中重金属含量有超标现象，可采用前期预处理和后续处理减低其毒性对微生物的影响，前期处理可采用吹拖塔处理氨氮，提高后续处理效果，后续处理可采用漏凝沉淀去除悬浮物、不溶性cod和重金属，作为整个工艺的保障。
2.5 填埋气体收集及利用方案建议。
填埋气体收集；收集填埋气体的作用时减少填埋气体向大气的排放量、控制填埋气体的无序迁移，并为填埋气体的**利用做准备。收集系统可分为主动式和被动式两种，被动式收集系统利用垃圾体内的气体压力来收集填埋气体，主动收集系统则是采用抽真空的方法来控制气体的流动。
主动气体手机系统主要由抽水井、集气管、 冷凝水收集并和泵站、真空源、气体处理站以及气体监测设备等组成。
被动收集设施根据设置方向分为竖向收集方式和水平收集方式两种类型。被动收集系统的优点是费用较低，而且维护保养也比较简单。若讲排气口与带阀门的管子连接，被动收集系统即可转变成主动收集系统。
3 结语。根据我国目前的经济状况和未来的发展趋势，在今后相当长时间里，卫生填埋仍然是我们处理生活垃圾最重要的方法。要使卫生填埋场真正的达到可靠、卫生和安全、就要使其成为一个封闭的体系，从而控制污染和切断污染途径。
本设计主要采用了以下方式来减少填埋堆体等周围环境的影响；对填埋场进行覆盖处理，防止雨水下渗到垃圾堆体中，产生更多的渗滤液；铺设渗滤液的收集管道，集中收集渗滤液，然后渗滤液污染地下水和土壤；设置雨洪分流设施，可以用来充当地表垂直防渗系统，用来控制地表水的流向，进一步减少渗流液的产生量同时控制了渗流液向外泄露。此外，通过设置填埋气体收集系统，不仅控制了甲烷的产量，而且也能够将垃圾堆积中的甲烷即使排走，防止**等危险的产生，同时集中收集填埋气体还可以根据其产量及浓度的大小来考虑是否利用它来当作能源。
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