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生活垃圾填埋场工程设计评职论文范文

来源：职称论文发表咨询网作者：qifan时间：2013-05-22 10:43

　　摘要：介绍了浙江杭州湾上虞工业园区生活垃圾填埋场的工程设计，其中垃圾填埋采用“准好氧填埋”的工艺;库区防渗采用“HDPE+GCL”水平双层复合衬层防渗系统，一期单位库容建设成本约23元/m3，单位垃圾处理成本约27元/吨。

　　关键词：生活垃圾填埋场,工程设计,防渗系统

　　1. 工程概况

　　浙江杭州湾上虞工业园区生活垃圾填埋场位于上虞盖北镇北道河外海涂，距市中心约16 km，服务范围除收纳工业园区的生活垃圾外，还要收纳上虞市区部分生活垃圾，2012年~2029年日平均处理规模是300吨/日，填埋场总用地面积355767 m2，总填埋库容约200×104 m3，使用年限达18年，填埋场分2期建设，按建设规模分类为Ⅳ类Ⅲ级填埋场。

　　2. 设计原则与总体布局

　　2.1设计原则

　　①科学规划原则。采取科学规划，分期实施的原则，充分考虑工程分期实施的经济性和合理性，使工程建设最大程度地发挥社会效益、经济效益和环境效益[1]。

　　②经济实用原则。合理确定工程的处理工艺和处理规模，并对库区总平面和填埋分区进行精心设计，尽量做到最适用，最合理。

　　③环保原则。采用安全的防渗系统、渗滤液收集与导排系统、垃圾气体导排措施，以及完善的雨污分流措施及污染控制措施。

　　2.2总体布局

　　根据地形和功能需要，整个场区分为垃圾填埋库区、渗滤液处理区、生产管理区三个功能区块。

　　生产管理区位于填埋场入口，进场道路北侧，占地面积11461 m2，主要建筑物有综合管理楼、科技楼、维修车间、配电房、传达室及其它辅助设施，集办公、维修于一体，保障填埋场的正常运行。

　　渗滤液处理区占地面积10692 m2，布置在填埋场区入口的南面，主要有渗滤液调蓄池、渗滤液处理站、地磅房、粪便处理站和餐厨垃圾处理间(预留)。渗滤液调蓄池占地面积2220 m2，有效高度4.5米，有效容积10000 m3。

　　垃圾填埋库区布置在管理区和渗滤液处理区的东面，总占地面积33.3614万m2(包括库区内道路面积)，占地块总面积的93.8%。垃圾填埋库区共分成4个分库区，各库区之间用堤坝道路进行分隔，这样可以减少渗滤液产生量，同时也可以分步铺设防渗膜，以延缓防渗膜的老化，减少浪费。

　　3. 填埋工艺

　　浙江杭州湾上虞工业园区垃圾填埋场属于海涂型填埋场，采用分库区填埋的单元分层作业法。将整个垃圾库区分成四个分库区，首先启用的库区必须完成库底处理和防渗层施工，之后启用的库区可以先完成库底处理，防渗层施工可以在启用之前进行。

　　环境监测

　　4.垃圾填埋场设计

　　4.1 库底构建

　　本填埋场场地较平整，无大起伏，各分库区纵横向长度均在200 m以上，库底如果采用常规单向坡2%设计，最高点找坡堆高就将达2 m~4 m，这将大大增加土方工程量，并减少库容。为了满足规范要求，尽可能减少库容浪费，采用“折形库底”设计[2]。

　　“折形库底”设计是将各分库区库底横向分成折扇样的4折，每折水平长度50 m左右，坡度2%，从而形成二条纵向汇水沟;库底纵向以库中点为最高点，向二边坡降，坡度为1%，每条纵向汇水沟二端均设集水井。渗滤液经坡面、次盲沟、主盲沟的收集后，自流到主盲沟二端的集水井内，在井内经潜水泵的提升后排入堤坝道路上的导排主管，然后再排入渗滤液调蓄池。

　　4.2 库区分隔堤坝(兼库区道路)

　　库区分隔堤坝是布置于填埋库区中部，东西向和南北向各一条的碾压式土石坝，其作用是分隔填埋库区并形成库区中的行车路网。

　　库区分隔堤坝由纵、横二条堤坝组成，坝面标高9.700 m，库基标高3.6 m左右，坝高约6 m，坝顶宽度为10.0 m，采用碾压式土石坝，坝坡1∶2。

　　4.3 地下水导排

　　地下水导排系统由三个部分组成：40 CM的碎石导排层;纵向沟底上地下水导排盲沟;地下水集水井。地下水经过碎石导排层和导排盲沟的收集后，自流进入地下水集水井，集水井内设置移动潜水泵，将地下水提升至堤坝道路面上的地下水导排主管，然后排入库区南面的北道河。

　　4.4 库区防渗

　　根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》和《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》5.6的要求，如果天然基础层饱和渗透系数不小于1.0×10-5 cm/s，或者天然基础层厚度小于2 m，应采用双层人工合成材料防渗衬层，本场区内各土层渗透系数均大于1.0*10-5 cm/s，因此填埋场采用双层复合衬层防渗系统[3]。防渗结构示意图如下：

　　5 渗滤液处理工程设计

　　5.1 渗滤液的收集系统

　　①渗滤液量的确定

　　渗滤液的产生量估算采用我国应用比较广泛且可操作性较强的经验公式法，其计算公式为：

　　Q=ICA×10-3[4]

　　式中：Q――渗滤液产量，m3/d

　　C――渗出系数，0.4~0.8，本次设计取0.6

　　I――为多年平均日降雨量，mm/d

　　A――渗滤液产生面积，m2

　　本工程中，垃圾库区逐一启用，取垃圾填埋分库区最大者，面积约5.58万m2，根据气象统计资料，按年平均降雨量1460 mm计算可得日平均降雨量4 mm/d，则：

　　Q=55800*0.6*4*10-3 =134 m3/ d

　　因此，渗滤液的产生量定为150 m3/ d.

　　②渗滤液的收集

　　渗滤液导排系统包括水平、垂直导排系统。水平导排系统由四个部分组成：隔离层(600g/m2土工布);40CM的渗滤液卵石导排层;导排次盲沟;导排主盲沟(沿折形库底设置)。渗滤液由主次盲沟收集后，自流进入渗滤液集水井，集水井内设置移动潜水泵，将渗滤液提升至堤坝道路面上的渗滤液导排主管，然后再排入渗滤液调蓄池。垂直导排系统为设置在垃圾堆体上的竖向导排系统，即石笼井系统。上部的垃圾渗滤液通过竖向石笼井进入导流层，同时填埋气体则通过石笼井向上导出。石笼井直径为1.5 m，内设DN200HDPE穿孔管，外围采用HDPE土工网格和钢筋笼，中间填充卵石，卵石直径40~100 mm。

　　③渗滤液调蓄池设计

　　调蓄池容积确定：

　　按二种方法测算了所需调蓄池容积：a、按库区日最大水产生量测算：

　　b、按多年逐月平均月降雨量产生的渗滤液量扣除处理后的富裕量测算：

　　考虑到本填埋场使用年限较长，定调蓄池容积稍大较为保险，同时也可以应对极端暴雨天气，故定渗滤液调蓄池有效容积10000 m3。

　　调蓄池结构形式：

　　结合本工程的地形地貌、水文地质条件等因素，经综合技术经济分析，采用筑堤围合、防渗膜防渗的结构形式。

　　调蓄池布置在库区二堤坝外侧，平面呈南北向长方形布置，池面面积2220 m2。池顶标高为9.7 m，池底标高为4.2 m，有效池深为5.5 m，有效容积10000 m3。池壁设钢护栏1.3米高。池底及内边坡采用双层1.5 mmHDPE防渗膜加膨润土垫双衬层方式防渗，堤坝完成后先铺设400 g/m2无纺土工布，然后铺上膨润土垫和双层1.5 mmHDPE土工膜。

　　5.2 渗滤液的处理

　　①设计进、出水水质

　　渗滤液设计进水水质参考国内已建垃圾填埋场和上虞现有填埋场水质监测资料，出水水质，作为最终排入城市污水管网，仅作预处理，执行《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)的三级排放标准。渗滤液设计进、出水水质下表：

　　②工艺流程

　　根据设计进、出水水质，并结合国内外垃圾卫生填埋场渗滤液处理工程现状，渗滤液处理工艺流程见下图。

　　6 技术经济指标

　　浙江杭州湾上虞工业园区生活垃圾填埋场主要技术经济指标详见下表。

　　7 结语

　　浙江杭州湾上虞工业园区垃圾填埋场采用了较为先进的“HDPE膜+GCL”水平双层复合防渗工艺，渗滤液采用“氨吹脱法、加药混凝沉淀和A2/O技术进行有机结合”的工艺，工艺流程简单，可保证处理效果，可使对周围环境的影响减至最小。该工程的实施将为提高环境卫生及促进生态城市建设提供重要保障。

　　参考文献：

　　[1] 李颖,郭爱军.城市生活垃圾卫生填埋场设计指南[M].北京:中国环境科学出版社,2005.

　　[2] 李定龙.城市生活垃圾处理处置工程及应用[M]. 北京:中国石化出版社,2009.