扬州大学环境科学与工程学院
环境工程教研室 固体废物处置工程课程设计任务指导书
班 级 环工0901
学生姓名 宋玉龙 学生学号 0
教指导师 钱小青
设计题目：扬州市城市生活垃圾填埋处置场的设计
发题日期： 2012年 6月 11日
设计期限： 2012年 6月 11日至 6月 20日
目 录
1、概述 ............................................................................................................................................. 1
1.1生活垃圾及处理与处置方法 ............................................................................................ 2
............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 1.2工程概述 ............................................................................................................................ 4
............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
2、垃圾填埋场选址和总体设计 ..................................................................................................... 6
2.1垃圾填埋场选址 ................................................................................................................ 6
............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 2.2垃圾填埋场工艺设计 ........................................................................................................ 7
............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 2.3工程建设规模总体设计 .................................................................................................... 8
............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 2.4填埋场主体工程和辅助设施 ............................................................................................ 9
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3、渗滤液收集处理工程设计 ....................................................................................................... 14
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3.1 垃圾渗滤液概念与来源 ................................................................................................. 14
............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 3.2垃圾渗滤液收集与处理工艺设计 .................................................................................. 16
............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 3.3垃圾渗滤液处理高程设计 .............................................................................................. 22
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4、 填埋气体收集与利用 ............................................................................................................. 23
4.1填埋气体主要组成 .......................................................................................................... 23 4.2填埋气体产生量预测 ...................................................................................................... 23
............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 4.3填埋气体收集与导排 ...................................................................................................... 25
............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 4.4填埋气体的利用 .............................................................................................................. 26 5、 封场工程 ................................................................................................................................. 26
5.1终场覆盖系统功能 .......................................................................................................... 27 5.2填埋场封场系统设计 ...................................................................................................... 27 5.3填埋场封场后土地利用 .................................................................................................. 28 6、 场区平面布置 ......................................................................................................................... 28
6.1厂区总平面布置 .............................................................................................................. 28 6.2场区道路设计 .................................................................................................................. 29 7、 配套工程 ................................................................................................................................. 30
7.1安全防护与绿化工程 ...................................................................................................... 30
............................................................................................................ 错误!未定义书签。 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 7.2给水工程 .......................................................................................................................... 30 7.3消防工程 .......................................................................................................................... 30 7.4防洪系统工程 .................................................................................................................. 30 7.5通讯工程 .......................................................................................................................... 31 7.6电气工程 .......................................................................................................................... 31 7.7填埋场主要机械设备 ...................................................................................................... 31 8、 环境保护与环境监测 ............................................................................................................. 31
8.1环境保护 .......................................................................................................................... 31 8.2环境监测 .......................................................................................................................... 32 9、 结束语 ..................................................................................................................................... 33
9.1致谢 .................................................................................................................................. 33 10、 参考资料 ............................................................................................................................... 33
10.1参考文献 ........................................................................................................................ 33
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1、概述
1.1生活垃圾及处理与处置方法
城市生活垃圾亦称城市固体废物，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物，主要是由城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业，以及市政环卫系统、城市交通运输、文教机关团体、行政事业、工矿企业等单位所排出的。其主要组成为：厨余物、废纸屑、废塑料、废橡胶制品、废编织物、废金属、玻璃陶瓷碎片、庭院废物、废旧家用电器、废旧家具器皿、废旧办公用品、废日杂用品、废建筑材料、给水排水污泥等。
固体废物，特别是有害固体废物，如处理、处置不当，其中的有害物质可以通过环境介质——大气、土壤、地表或地下水体进入生态系统形成污染，对人体产生危害，同时破坏生态环境，导致不可逆生态变化。
（1）对土壤环境的影响：固体废物不加利用，任意露天堆放，不但占用一定的土地，导致可利用土地资源减少，而且如填埋处理不当，不进行严密的场地工程处理和填埋后的科学管理，容易污染土壤环境。
（2）对水体环境的影响：固体废物可随地表径流进入河流湖泊，或随风迁徙落入水体，从而将有害物质带入水体，杀死水中生物，污染人类饮用水水源，危害人体健康；固体废物产生的渗滤液危害很大，它可进入土壤污染地下水，或直接流入河流、湖泊或海洋，造成水资源的水质型短缺。
（3）对大气环境的影响：堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，进入大气并扩散到很远的地方；一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下还可发生生物降解，释放出沼气，在一定程度上消耗其上层空间的氧气，使植物衰败；有毒有害废物还可发生化学反应生成有毒气体，扩散到大气中危害人体健康。
焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中有害有毒物质在800-1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化和资源化的处理技术。
堆废化是在控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，促进来源于生物的有机废物发生生物稳定作用，使可被生物降解的有机物转
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化为稳定的腐殖质的生物化学过程。堆肥化系统按温度分为中温堆肥和高温堆肥，按技术分为露天堆肥和机械密封堆肥。
卫生填埋是“利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体和大气的污染，并将垃圾压实减容至最小，填埋占地面积也最小。在每天操作结束或每隔一定时间用土覆盖，使整个过程对公共安全及环境均无危害”的一种土地处理垃圾方法。
固体废物填埋场的构筑方式和填埋方式与地形地貌有关，可分为山谷型填埋和平地型填埋方式。平地型填埋又可分为地上式、地下式和半地下式。 常用垃圾处理方法及特点如表1.1所示。
表1.1 垃圾处理方法比较
方法 优点 处理量大， 处理成本低；工艺相对较简单， 技术可靠；其缺点 主要技术经济指标 场址选择受地理、 地质和水文地质条件限制，场址选择难度较大；填埋场使用年限受自然条件限制；土地占用面积大， 减量化程度低；要求远离市区。 对垃圾成分有要求 （一般要求垃圾中可生物降解有机物含量单位投资 （不计征地费）：18×104元~27 ×104元（t/d-1规模）-1 填埋运行成本 （计折旧）： 35元~55元·t-1；要求填埋年限至少10年 卫生填埋 它处理方法残渣的最终消纳场；大型垃圾填埋场产生的沼气有一定的利用价值；建设投资较低。 使用年限不受自然条件限制， 其填埋场使用年限较长；垃单位投资 （不计征地费）：3×104元~32×104元·（t/d-1规模）-1；堆肥堆肥 圾无害化， 资源化程度较高；有机物返还自然， 有利于生态环境保护；投资适中， 处理成本适中。 大于40%） 运行管理费部分运行成本 （计折用高；品使用受制于市旧） ：50元~80元·t-1；场销售情况，需要投入主要设备费用：600×104相当力量进行市场开拓；初始量的约30%垃圾需要填埋。 元~800 ×104元·（100t ·d-1设计能力）-1（两班制）。 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
设备投资高，运行管理垃圾减量化、 无害化程度高。可回收垃费用高。工艺设备复杂，要求原垃圾达到一定热值。否则需要添加辅助燃料。操作管理难度大，二恶英的控制要求严格。初始量25%的垃圾需要填埋。 单位投资（不计征地费）：50×104元~70×104元·（t/d-1规模）-1；焚烧部分运行成本 （计折旧） ：80元~140元·t-1；主要设备费用：1000×104元~1500 ×104元·（100t ·d-1设计能力）-1焚烧圾中的能源使用期限长。占地少， 可靠近城市建设。 1.2工程概述
扬州地处江苏中部，长江下游北岸，江淮平原南端。扬州城区至今已有近 2500年的建城史，现辖广陵、维扬区、邗江3个区，江都、高邮、仪征3个市和宝应县。该市总面积6634平方公里，市区总面积988.81平方公里，2003年该市总人口453.61万，其中市区人口112.52万人，自然增长率为3.8‰。现辖区域在东经119度01分（仪征市移居、青山一线）至119度54分、北岸31度56分至33度25分（宝应县西安丰、泾河一线）之间。南部濒临长江，北与淮安、盐城接攘，东和盐城、泰州毗联，西与天长（安徽省）、南京、淮安交界。境内有长江岸线 80.5公里，沿岸有仪征、邗江、江都；京杭大运河纵穿腹地，全长143.3公里，由北向南沟通白马、宝应、高邮、邵伯4湖，汇入长江。扬州市城区位于长江与京杭运河交汇处，东经119度26分、北纬32度24分。
目前扬州市位于市区西北角的有一赵庄垃圾卫生填埋场，填埋场占地面积15.2公顷，有效库容为200万立方米，服务周期为10年。所产生的污水将通过13.5公里的管道流入汤汪污水处理厂进行处理。假设2008年已经填满。但随着城市垃圾量的不断增加，为了解决2009～2020市区垃圾出路问题；拟新建一个垃圾填埋场（服务期12年）或垃圾焚烧厂。 （1）地形地貌
扬州市土壤划分为水稻土、潮土、黄棕壤和沼泽土四个土类。里下河大部分地区的成土母质为湖相沉积物母质，沿江地区北接低丘冈地为长江冲积物，沿江平原圩区为长江新冲积母质，仪扬低丘冈地包括仪征、邗江两地及郊区所称的山
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区,高邮湖西地区的成土母质以下蜀黄土为主。土壤冰冻深度为0.8米。填埋场土质一般为砂质粘土，承载能力较好。 （2）气候气象
扬州市位于北亚热带湿润气候区，兼受西风带和副热带高压交替影响。四季分明，气候温和，年平均降雨1030毫米左右，但年际变化大，最大年降雨量1930.6mm，最小年降雨量424.1mm。降雨量年内分布不均，60%集中在汛期6～9月份。水雨量充沛，日光充足，无霜期平均为222天。受季风影响较大，冬季盛行干冷的偏北风以东南风和西北风居多，春季多东南风，秋季多东北风。冬季偏长，夏季次之，春秋季较短。年平均气温15℃，与同纬度地区相比，冬冷夏热较为突出。
（3） 河流水系与水文
扬州市境内河湖众多，水网密布，地跨江淮两大水系。宁通高速公路(扬泰段)以北属淮河流域，以南属长江流域。扬州市南临长江，岸线长80.5公里。京杭大运河纵穿腹地，由北向南沟通白马、宝应、高邮、邵伯4湖，汇入长江，全长143.3公里。
（4）填埋库区场址概况
填埋场库区周围汇水面积1.0km2。场底表土厚度0.8~4.8m不等，平均2.2m。土壤渗透系数为9×10-4m/s。场址地下水稳定水位埋深0.8m。填埋场5公里有城市污水处理场，紧挨填埋场有水、电源及公路。 （5）生活垃圾物化性质
生活垃圾主要有来自城区的居民生活垃圾、商业垃圾、集贸市场垃圾、街道清扫垃圾、公共场所垃圾和机关、学校、厂矿等单位的生活垃圾(不包括建筑垃圾、大宗废件、医院垃圾、有害工业废物)。生活垃圾无机物约占76%，有机物约占24%，高峰期的生活垃圾中有机物成分比例增大，使用液化石油气用户的生活垃圾中有机成分多。生活垃圾成份见表1.2。
表1.2 扬州市生活垃圾成份 (%)
有机物 煤灰渣 38.64 53.65 废纸 2.55 纤维 1.15 橡胶 l.33 金属 0.31 毛骨 0.14 水分 35~45 由表1.2可以看出，扬州市生活垃圾中的煤灰渣等无机物含量高；废纸和纤维等可燃物含量低；厨余物含量大，含水高；另外，由于垃圾是混合收集，致使
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垃圾成分复杂多变、不均匀，性质随季节波动大。
要求查阅参考文献，综合运用课堂所学知识，充分发挥独立思考和独立工作能力，全面认真完成任务。设计应体现出技术上可行、经济上合理，在保证质量的前提下，尽量做到投资节省，安全可靠，运行费用低，管理方便。设计能合乎规范、计算正确，图纸表达清楚。说明书内容简要，论证充分，文字通畅。具体要求如下： （1）、总体要求：
课程设计报告书包括以下部分：封面、目录、正文、参考文献、致谢、图纸。报告正文不得少于20页；参考文献20条以上。 （2）、报告书打印格式：
A4纸、word格式；封面统一格式；文字部分：主标题 小二 黑体；副标题 四号 黑体；正文 小四 宋体；1.5倍行距。 （3）、图纸要求：
提交A3号图2张以上，最好手工绘制，如果计算机CAD绘制，每个同学图纸内容必须不同，否则图纸成绩以雷同处理。
2、垃圾填埋场选址和总体设计
2.1垃圾填埋场选址
场址的选择是卫生填埋场全面设计规划的第一步。影响选址的因素很多，主要应从工程学、环境学、经济学、法律和社会学等方面来考虑。主要遵循两条原则是：一是从防止环境污染的角度考虑的安全原则，二是从经济角度考虑的经济合理原则。
安全原则是选址的基本原则。维护场地的安全性，要防止场地对大气的污染，地表水的污染，尤其是要防止渗沥水的释出对地下水的污染。因此，防止地下水的污染时场地选择时考虑的重点。
经济原则对选址也有相当大的影响。场地的经济问题是一个比较复杂的问题，它与场地的规模、容量、征地费用、运输费、操作费等多种因素有关。应充分利用场地的天然地形条件，尽可能减少挖掘土方量，降低场地施工造价。
满足以下基本条件：①应服从城市发展总体规划（其建设规模应与城市化进
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程和经济发展水平相符）；②场址应满足一定的库容量要求（填埋场满足一定的服务年限，一般要在10年以上）；③场址应具有良好的自然条件（包括地质条件稳定、气象、地表水域保护、无居民）；④场址运距应尽量缩短（主要为了降低运输费用，运输距离一般不超过20千米）；⑤场址应具有较好的外部建设条件（方便的外部交通、可靠的供电电源、充足供水条件）。
本设计填埋场的选址经过从工程学、经济学、环境学、政策法规等方面的综合的缜密的考虑而选取的。
（1）从经济学上看，此填埋场满足一定的库容量，能容纳600~1500t/d的垃圾处理量；场址交通方便，运距合理。
（2）从工程学方面看，场地有适当的自然地形作为填埋空间其地形、地貌及土壤条件适当；天然地层渗透性系数达到107cm/s以下，并具有一定的厚度，其地质条件很好；场址蒸发量大于降水量，不位于台风经过的地区，其暴雨发生率也较低，位于大气混合扩散作用的下风向，即气象条件适当。
（3）从环境学上看，场址远离专用水源补给区2000米以外，地基基础位于最高丰水位标高至少1米以上，对地表水、地下水影响较小，同时场址位于居民区2000米以外，且位于居民区的下风向对居民区的影响也较小。
（4）从政策法规上看，此填埋场的建立符合城市发展规划，符合当地城市环境卫生事业发展规划要求。
2.2垃圾填埋场工艺设计
（1）减少裸露填埋作业面。根据废物的填埋量和容积，确定每天的填埋区域和作业层面，尽可能减少废物的裸露范围，不仅可直接有效减少污染环境的可能性，而且可减少因雨水而产生渗滤液的量，减低作业成本。
（2）分层压实。确定合理的填埋高度或深度，选择合理的层厚进行机械压实，提高填埋危险废物的压实密度，从而提高填埋有效容积的利用率，增加安全填埋场的使用年限。
（3）控制污染源头。对安全填埋场的防渗结构、渗滤液收集与处理、填埋气导排等方面采取积极的预防措施和监控、维护手段，防止二次污染。
（4）提前规划填埋工艺。结合安全填埋场的终场利用规划，采用合理的填埋工艺，缩短填埋稳定期，使安全填埋场的复原利用得到有效地保证。
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垃圾填埋场的工艺总体上服从“三化”（既减量化、无害化、资源化）的要求。本设计垃圾由陆地进入填埋场，经地衡量称量计量，再按规定的速度、线路运至填埋作业单元，进行卸料、推平、压实并覆盖，最终完成填埋作业。其中推铺由堆土机操作，压实由垃圾压实机完成。每天填埋作业操作结束后及时进行终场覆盖，以利于填埋场地的生态恢复和终场利用。本设计采用平原型的填埋场。具体的工艺流程如图2.1所示：
图2.1城市生活垃圾卫生填埋工艺流程 沼气导排（后期回收发电） 2.3工程建设规模总体设计 转运 生活垃圾 （1）服务面积人口采用下式计算： 卸料 计量 铺平 压实 覆土 灭虫 终场生态恢复 汽车式中： 本区2003年服务人口数为112.52万人，则初始服务人口数A0为冲洗水 雨水 464万人；渗滤液 自然增长率为3.8‰。 （2）垃圾产生量 盲沟、碎石导流层收集 排水沟收集 截洪沟 汽车装卸机 设某某市人均垃圾产生量为1.10 kg/(人·d)，且该值在12年内保持变化不大。垃圾产生量采用下式计算。 式中： Wn——第n年的日产垃圾量，t/d a ——第n年的垃圾人均日产率，kg/(d·p) 由以上两式求得某某市各年的服务人口及垃圾产生量（详见表2.1）。 排入地表水体 表2.1 扬州市各年份垃圾日产量表
序号
人口 /万人
人均垃圾日 产量/(kg/d·p)
1.1 1.1 1.1 1.1
生活垃圾 日产量/(t/d) 1266.21 1271.05 1275.89 1280.73
生活垃圾年 产量/（万t/a） 46.22 46.39 46.57 46.77
生活垃圾 累计量/万吨
46.22 92.61 139.18 185.95
粘土 污水处理站 沉淀池 备料场 年份
1 2009 115.11 2 2010 115.55 3 2011 115.99 4 2012 116.43
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5 2013 116.87 6 2014 117.31 7 2015 117.76 8 2016 118.21 9 2017 118.66 10 2018 119.11 11 2019 119.56 12 2020 120.01
1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
1285.57 1290.41 1295.36 1300.31 1305.26 1310.21 1315.16 1320.11
46.92 47.10 47.28 47.46 47.64 47.82 48.00 48.18
232.87 279.97 327.25 374.71 422.35 470.17 518.17 566.35
因本设计未做实地勘查，故以12年产生垃圾所需库容作为实地库容来计算： 垃圾填埋容量（m3/d）=垃圾填埋量（t/d）/垃圾压实密度（t/m3） 其中：垃圾填埋总量为566.35万吨，取垃圾压实密度为0.6（t/m3） 则垃圾填埋库容为：943.92万m3
填埋库容占体积的70%-90%，取80%，则V总 = 实际库容取整则为1180万m3
垃圾一次性填埋，每层垃圾厚度为3m，当天作业完毕覆土30cm。最终覆土厚度1m。
填埋深度取9m，地上6m，地下3m
V1180104131.11104m2 所需的场地面积为：AH9V
=1179.90万m3 0.8
实际填埋场地面积取整为132×104㎡
A1321041650m 设填埋场宽为b=800m，则填埋场长为ab8002.4填埋场主体工程和辅助设施
填埋区分为12块区域，每块区域对应一期工程，以一年为一期，一期工程所需场地体积为96.29万m³，占地面积为10.70万㎡，日垃圾填埋量2110.35m³；二期工程所需场地体积为96.65万m³，占地面积为10.74万㎡，日垃圾填埋量2118.42m³；三期工程所需场地体积为97.02万m³，占地面积为10.78万㎡，日垃圾填埋量2126.48m³；四期工程所需场地体积为97.44万m³，占地面积为10.83万㎡，日垃圾填埋量3134.55m³；五期工程所需场地体积为97.75万m³，
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占地面积为10.86万㎡，日垃圾填埋量2142.62m³；六期工程所需场地体积为98.13万m³，占地面积为10.90万㎡，日垃圾填埋量2150.68m³；七期工程所需场地体积为98.50万m³，占地面积为10.94万㎡，日垃圾填埋量2158.93m³；八期工程所需场地体积为98.88万m³，占地面积为10.97万㎡，日垃圾填埋量2167.18m³；九期工程所需场地体积为99.25万m³，占地面积为11.03万㎡，日垃圾填埋量2175.43m³；十期工程所需场地体积为99.63万m³，占地面积为11.07万㎡，日垃圾填埋量2183.68m³；十一期工程所需场地体积为100万m³，占地面积为11.11万㎡，日垃圾填埋量2191.93m³；十二期工程所需场地体积为100.38万m³，占地面积为11.52万㎡，日垃圾填埋量2200.18m³；
填埋作业按分区顺序开始，每一期工程中所需覆土由后期工程开挖土方提供；终场覆土由剩余土方提供。
堤坝设置在填埋场的边缘以及填埋区域分隔连接处。在作为填埋区分割连接处的中间堤坝，可以用垃圾芯构成用粘土围着，图2.2为两种垃圾堤坝建造示意图。
图2.2 垃圾堤坝构造示意图
（1）中间堤坝
垃圾芯上顶宽1.6m，下底宽10.8m，高8.8m（地下3m，地上5.8m），粘土覆盖后上顶宽2m，下底宽12m，高9m（地下3m，地上6m）。 （2）带沟环形堤坝
粘土堆积上顶宽2m，下底宽12m，高9m（地下6m，地上3m）。外侧沟槽为梯形排水沟，上底宽0.6m，下底0.4m，深0.4m。
本设计选择人工防渗系统，该应符合以下要求：
① 人工合成衬里的防渗系统应采用复合衬里防渗系统，位于地下水贫乏地区的防渗系统也可采用单层衬里防渗系统，在特殊地质和环境要求非常高的地区，库区底部应采用双层衬里防渗系统。
② 特殊情况下可采用钠基膨润土垫替代膜下防渗保护层。 ③填埋场防渗系统基础与天然地下水水位的间距不得小于2m。 人工防渗材料施工应满足以下要求：
①铺设HDPE土工膜应焊接牢固，达到强度和防渗漏要求，局部不应产生下沉拉断现象。土工膜的焊（粘）接处应通过试验、检验。
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②在垂直高差较大的边坡铺设土工膜时，应设锚固平台，平台高差应结合实际地形确定，不宜大于10m。边坡坡度宜小于1∶2。
③人工防渗材料的基础处理应符合下列规定： 平整度：应达到每平方米粘土层误差不得大于2cm；
洁净度：不采用膜下土工布保护层时，垂直深度2.5cm内粘土层不应含有粒径大于5mm的尖锐物料；
压实度：位于库区底部的粘土层不得小于93%；位于库区边坡的粘土层不得小于90%。
目前，从国内外的实践实用看来，用于垃圾卫生填埋场应用最广泛最成功的的是高密度聚乙烯（HDPE）膜，与其它防渗材料，它具有最好的耐久性。从防渗性能和经济实用角度考虑，此工程采用1.5mm厚度的高密度聚乙烯（HDPE）膜较为适当。其磨擦性能的考虑，比安全性的角度出发，在坡面上采用毛面HDPE膜较好，但设计中由于有足够的粘土层，所以此工程防渗主体结构全部采用1.5mm厚的光面HDPE膜。天然粘土类衬里及改性粘土类衬里的渗透系数不应大于1.0×10-7cm/s。
在本设计中根据所给的原始资料可以知道：土壤渗透系数为9.0×10-4m/s，故k=9.0×10-4 m/s >10-5 m/s属于渗漏性场地。
场区地下水位较低，离地面仅0.8m，此填埋场没有独立的水文地质单元，也无不透水层或弱透水层，因此也属于渗透性场地，故不宜采用垂直防渗系统，而采用水平防渗系统。
由于度量粘土衬层渗透性的主要指标是渗透系数，根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》可知道，天然粘土类衬里的渗透系数不应大于10-7cm/s并且要2米厚的粘土。
因原始资料中并未给出当地土层中天然粘土的渗透系数，对比以上所介绍的三种防渗材料性能并考虑施工中常用的材料，故排除了用天然材料作衬垫层的方案，而选择了人工合成防渗膜。在人工合成防渗膜中选用了性能较优，国内外使用经验较多的高密度聚乙烯（HDPE）防渗膜。
根据原始资料可知该填埋场土壤渗透系数为9×10-4m/s大于10-5cm/s，地下水稳定水位平均埋深0.8m，即地下水位较高，场区地质条件不好，因此选择了双层衬层防渗系统。
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渗滤液导流层（即主滤液收集层和次滤液收集层）
渗滤液主收集层：在无纺土工布保护层上铺设600mm的碎石层，粒径要求20~40mm，按上粗下细进行铺设，防止填埋的垃圾堵塞砾石缝从而影响渗滤液导流的效果。
图2.3 典型的双衬系统美国环保局衬层设计备选方案
渗滤液次收集层：直接安装于主防渗层之下，目的是监测主防渗层是否渗漏，若有渗漏，则可在次盲沟中发现并收集起来。
渗滤液导渗盲沟：渗滤液导渗盲沟负责渗滤液的最终排放，将其从场区内排往渗滤液沉淀池和调节池进行处理。为了便于渗滤液的收集排放，在各区分别设置纵向盲沟，其中主收集层铺设直径为DN250mm的穿孔花管，由导流层形成盲沟断面，并用150g/m2织质土工布包裹。次盲沟由透水和受垃圾沉降影响小的透水软管组成。当次盲沟铺好之后再开始进行中间覆盖。
图2.4 渗滤水集水系统
填埋场的工艺设计必须考虑对填埋库区底部可能存在的地下水进行导排。地下水导排沟位于渗滤液主导排沟下约2m处。先在沟内铺设反滤150g/m2土工布，然后再铺设DN200的HDPE穿孔花管，最后回填级配碎石到地下水导排沟沟顶。
填埋场必须设置有效的填埋气体导排设施，严防填埋气体自然聚集、迁移引起的火灾和爆炸。填埋场不具备填埋气体利用条件时，应主动导出并采用火炬法集中燃烧处理。
① 填埋气体导排设施宜采用竖井（管），也可采用横管（沟）或横竖相连的导排设施。
② 竖井可采用穿孔管居中的石笼，石笼宜用级配石料等粒状物填充。竖井宜按填埋作业层的升高分段设置和连接；竖井设置的水平间距不应大于50m；管口应高出场地1m以上。应考虑垃圾分解和沉降过程中堆体的变化对气体导排设施的影响，防止设施阻塞、断裂而失去导排功能。
③ 填埋深度大于20m采用主动导气时，宜设置横管。
④ 有条件进行填埋气体回收利用时，宜设置填埋气体利用设施。填埋库区除应按生产的火灾危险性分类中戊类防火区采取防火措施外，还应在填埋场设消防贮水池，配备洒水车，储备灭火干粉剂和灭火沙土。应配置填埋气体监测及安全报警仪器。填埋库区防火隔离带应符合规范的要求。
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填埋场达到稳定安全期前的填埋库区及防火隔离带范围内严禁设置封闭式建（构）筑物，严禁堆放易燃、易爆物品，严禁将火种带入填埋库区。填埋场上方甲烷气体含量必须小于5%；建（构）筑物内，甲烷气体含量严禁超过1.25%。进入填埋作业区的车辆、设备应保持良好的机械性能，应避免产生火花。填埋场应防止填埋气体在局部聚集。填埋库区底部及边坡的土层10m深范围内的裂隙、溶洞及其他腔性结构均应予以充填密实。填埋体中不均匀沉降造成的裂隙应及时予以充填密实。
本设计采取被动气体收集装置，允许在气体没有鼓风机，气泵之类的机械装置下排放。填埋气体导排设施宜采用竖井（管），采用穿孔管居中的石笼，、竖井设置的水平间距为30m；管口应高出场地2m。
填埋场不具备填埋气体利用条件，其导出的气体并采用火炬法集中燃烧处理。
卫生填埋通常是每天把运到填埋场，经性质和计量判定后进入填埋场内。垃圾按指定的单元作业点卸下，卸车后用推土机推铺，再用压实机碾压。分层压实到需要高度后，再在上面覆盖粘土和聚乙烯膜料，并重复上述的卸料、推铺、压实和覆盖的过程。以一日一层作业单元，每日进行覆盖。垃圾的压实密度大于0.8 t/m3。每层垃圾厚度为3.0m，每层覆土为30cm，通常四层厚度组成一个大单元，上面覆盖土在450cm。
填埋时先从右到至左推进，然后从前向后推进。左、中、右之间的联线之间呈圆弧形，使覆盖面上排水畅通地流向两侧进入排水沟或边沟等，以减少雨水渗入垃圾体内，前后上部的连线呈一定坡度。外坡为1：4，顶坡不小于2%。单元厚度达到设计厚度后，可进行临时封场，在其上面覆盖45~50cm厚的粘土。并均匀压实，再加上15cm厚的营养土，种植浅根植物。最终封场覆土厚度大于1m。
填埋场的作业方式实行分区分单元填埋，以分区分单元填埋为前提，然后再来考虑分层的填埋作业。为最大限度防止污染扩散，填埋作业过程中，正在进行填埋作业的子填埋区是裸露的，日覆盖采用膜覆盖，其他的区域均为中间覆盖或临时封区。
首先进行的作业的是整平后的一区填埋库区底部，在实际进行填埋作业的过程中，要考虑是和填埋作业库区临时作业道路结合起来实施。第一次到达的填埋作业高度为距离整平询问绝对标高2m而后开始第二层填埋作业单元的设置。
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随着填埋作业高度的增加，可利用的填埋作业有效面积也在增加，这时为气体利用提供方便，已经经过临时封场的填埋单元可以通过导气石笼中间的垂直气井，将导气管和周围的移动式集气站连接起来，就可以对气体进行再利用了。
填埋区分为12块区域，每块区域对应一期工程，以一年为一期，填埋作业按分区顺序开始，每一期工程中所需覆土由后期工程开挖土方提供；终场覆土由剩余土方提供。
3、渗滤液收集处理工程设计
3.1 垃圾渗滤液概念与来源
垃圾渗滤液是指超过垃圾所覆盖土层饱和蓄水量和表面蒸发潜力的雨水进入填埋场地后，沥经垃圾层和所覆盖土层而产生的污水。渗滤液还包括垃圾自身所含的水分、垃圾分解所产生的水及浸入的地下水。垃圾渗滤液是一种危害较大的高浓度有机废水，渗滤液中含有大量的有机物、大量的病菌、病毒、寄生虫等以及一些有毒有害的物质。不仅水质成分复杂，而且其水量及污染物的浓度随垃圾组成、填埋方式、以及不同的季节和气候而有明显的变化，是一种处理难度较大的废水。因此，国内外一直非常重视对垃圾渗滤液进行有效的控制和处理。但由于受到资金的限制以及渗滤液水质和水量的剧烈变化，目前我国真正对垃圾渗滤液进行达标处理的填埋场并不多。如何充分利用现有的条件，在尽可能减少渗滤液产生量的前提下，对收集后的渗滤液妥善处理，就成为我国垃圾处理的当务之急。
城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。填埋场水的平衡示意图如图3.1所示。
图3.1填埋场水的平衡示意图 流入 流出
由图可知，垃圾填埋场渗滤液主要来源有：
降雨
蒸发
垃（2）外部地表水的渗入，这包括地表径流和地表灌溉； 地表径流 地表径流
圾 （3）地下水的渗入，这与渗滤液数量和性质与地下水同垃圾接触量、时间填地下渗出 地下涌出水 埋及流动方向等有关；当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防
场废物含水
浸出液
（1）降水的渗入，降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来源；
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渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场内；
（4）垃圾本身含有的水分，这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量；
（5）覆盖材料中的水分，与覆盖材料的类型、来源以及季节有关； （6）垃圾在降解过程中产生的水分，与垃圾组成、pH值、温度和菌种等有关，垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分。
垃圾在填埋场产生的渗滤液与时间的关系可分为以下几个阶段：
（1）调整期：在填埋初期，垃圾体中水分逐渐积累且有氧气存在，厌氧发酵作用及微生物作用缓慢，此阶段渗滤液量较少。
（2）过渡期：本阶段滤液中的微生物由好氧性逐渐转变为兼性或厌氧性，开始形成渗滤液，可测到挥发性有机酸的存在。
（3）酸形成期：滤液中挥发性有机酸占大多数，pH值下降，COD浓度极高，BOD5/COD为0.4—0.6，可生化性好，颜色很深，属于初期的渗滤液。 （4）甲烷形成期：此阶段有机物经甲烷菌转化为CH4和CO2，pH值上升，COD浓度急剧降低，BOD5/COD为0.1~0.01，可生化性较差，属于后期渗滤液。
（5）成熟期：此时渗滤液中的可利用成分大减少，细菌的生物稳定作用趋于停止，并停止产生气体，系统由无氧转为有氧态，自然环境得到恢复。
垃圾渗滤液主要来源于降水和垃圾本身的内含水和分解产生的水。垃圾渗滤液的主要污染成分有：有机物、氨氮和重金属等。其种类和浓度与垃圾类型、组分、填埋方式、填埋时间、填埋地点的水文地质条件、不同的季节和气候等密切相关，其水质主要呈现以下特征：
（1）CODCr和BOD5浓度高
在新的垃圾填埋场，大量挥发性酸的存在可能会产生高的CODCr和BOD5。 （2）BOD5与CODCr比值变化大
BOD5/CODCr值的高低与渗滤液处理工艺方法的选择密切相关。渗滤液BOD5/CODCr值与垃圾填埋场的使用年限有关，对“年老”填埋场而言，其渗滤液多具有良好的生化处理可行性，可采用生物方法加以处理。而对于“年老”填埋场的渗滤液的处理而言，必须考虑其可生化性随时间的变化。
（3）金属含量高
垃圾渗滤液中含有10多种金属（重金属）离子，由于物理、化学、生物等
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的作用，垃圾中的高价不溶性金属被转化为低价的可溶性金属离子而溶于渗滤液中，在处理过程中必须考虑对它们的去除；
（4）营养元素比例失调，氨氮的含量高
随着填埋场使用年限的增加，当进入产甲烷阶段后，渗滤液中的NH4+浓度不断上升。另外，渗滤液中还存在溶解性磷酸盐的不足、碱度较高、无机盐含量高的问题。
3.2垃圾渗滤液收集与处理工艺设计
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、调节池、泵房和污水处理设施等。
管路设计一般要求为：能将填埋场内的渗滤液有效排出；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性环境下抵制化学侵蚀；能够承受填埋场底产生的高温（15~50℃）。
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。
在防渗层上铺设渗滤液导流层，导流层选用16~32mm直径的卵石。库区底部渗滤液收集和导流采用碎石排水层和HDPE导盲管盲沟，渗滤液收集管沟由HDPE 花管和卵石沟组成，为梯形结构，收集干管和支管呈树枝状分布。在场底最低处设一渗滤液提升井，通过干管沟和支管进行收集的渗滤液在此处被提升至渗滤液调节池。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(最高不应超过5%)，以便有足够的空隙用来导排渗滤液。卵石材质要求碳酸钙含量低于10%。卵石周围应用土工布包裹以防堵塞。渗滤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滤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。
渗滤液的处理方法
渗滤液的组成成分是随时间而发生变化的，对于填埋时间少于5年的渗滤液，其中的有机物浓度高，pH值较低，低分子脂肪酸多，BOD5及COD浓度较高，BOD5/CODCr值在0.5～0.6，同时各类重金属离子的浓度也相对较高，采用生化处
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理方法是有效的；而随着垃圾填埋年数的增加，有机物浓度降低，pH接近中性(一般属缓冲液)，腐殖质类物质增加，BOD5及COD浓度较低，BOD5/CODCr值下降，而NH3-N的浓度较高，重金属离子浓度相对较低，成份比初期要复杂的多，可生化性降低，生化处理难以达到较好的效果。在实际中，因填埋时间的存在先后的差别，使得“年轻”和“年老”的渗滤液并存。因此，为了满足渗滤液处理效果在垃圾填埋场的使用期间和封场后一直能够满足环境的要求，采用常规的生物处理技术难以达标排放，而单独采用物理化学方法则费用较高。因此，采用实用可行的预处理技术，将垃圾渗滤液中的大量悬浮杂质、难降解大分子有机物、有毒有害的重金属离子、高浓度氨氮等不利于生物处理的物质去除或转化为可生物降解的物质，提高BOD5/CODCr值和降低氨氮浓度，再采用生物处理，必要时再采用物化方法进行深度处理，最终将其排入城市污水处理管道，进入污水处理厂。 国外渗滤液的处理一般有回喷填埋场、输送至城市污水处理厂统一处理和预处理等。
（1）渗滤液回喷
渗滤液回喷是人类最早采用的污水处理法，即将渗滤液收集起来，通过喷灌使之回流到填埋场，利用土地吸附，土壤生物降解及垃圾填埋层的厌氧滤床作用使渗滤液降解，循环填埋场的渗滤液由于增加垃圾湿度，从而提高了生物活性，加速了甲烷生产和废物分解，其次由于喷灌中的蒸发作用，使渗滤液体积减小，有利于废水处理系统的运转，具有投资省、效果好，无需专门处理设施投资等特点，且可使垃圾保持湿润，加速填埋场的稳定，同时也会导致土层和垃圾层中NH3-N浓度不断升高，主要用于降雨量较少的干旱地区（年降雨量小于700mm）。
（2）输送至城市污水处理厂统一处理
渗滤液经过适当预处理运输至城市污水处理厂是目前比较好的选择方式之一，由于渗滤液水质水量变化大，且污染物浓度高，现场处理并达标排放处理工艺较复杂，投资和运行成本较高，因此，要求从填埋场管理和填埋工艺等方面尽可能减少污水产生量，并优先考虑渗滤液处理与城市污水处理相结合。目前，在填埋场已建成的渗滤液处理系统中以生物法处理为主，但运行状况良好的少之又少。由于本设计采用改良型厌氧卫生填埋方式，管理严格，渗滤液具有水量相对较少、有机物浓度高、氨氮浓度高、处理难度相对较大的特点。本设计中的渗滤液经预处理后排入城市污水处理厂，经济且可靠。
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（3）预处理
垃圾渗滤液的预处理方法主要包括生物法、物理化学法等。由于处理费用相对较低，生物法在垃圾渗滤液的处理领域应用较广。生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上流式厌氧污泥床UASB、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘等等。一般来说，生物法处理设备和运行管理简单，但受水质和水量变化的影响较大，尤其当氨氮浓度较高、重金属离子浓度较高时，生物法将受到抑制，对难降解的有机物则无能为力。
物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、化学氧化、化学还原、离子交换、膜处理、催化氧化及湿式氧化法、辐照法、超声波法等多种方法。与生物处理相比，物化处理受水质水量变化的影响较小，出水水质比较稳定，尤其是对BOD5/CODCr比值较低(0.07～0.20)，难以生物处理的垃圾渗滤液，有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高，不适于大水量垃圾渗滤液的处理。
渗滤液处理方法的选择
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厌氧方法进行处理，对COD浓度在5000mg/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它因素。
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》(GBl6889-2008)中的一级标准，即COD≤100mg∕L、BOD5≤30mg∕L、NH3-N≤40mg∕L、SS≤30mg∕L。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。前期处理可采用吹脱塔处理氨氮，提高后续处理效果，后续处理可采用混凝沉淀法去除悬浮物、不溶性COD
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和重金属，作为整个工艺的保障。
根据本市城市生活垃圾成分特点和经对现有垃圾填埋场渗滤液水质实测资料，见下表
表3.1 现有填埋场渗滤液水质实测数据 实验项目 数据与结果 色度(倍) 浅黑色，40 臭 20℃ 5级 很强 有强烈的恶臭或异味 煮沸稍冷 3级 明显 已能明显察觉 悬浮性固体(mg/L) 615.00 COD(mg/L) 2389 BOD(mg/L) 831.8 BOD5/COD 0.35 pH 7.73 氨氮(mg/L) 654.6 重金属离子(mg/L) 镉（Cd） 锌（Zn） 铜（Cu） 铅（Pb） 0.03 6.31 0.05 0.39 因此，可预测初期渗滤液COD浓度20～40g/L，BOD5 8～20 g/L，NH3-N 400～1000 mg/L。经技术经济和环境指标比较，确定采取以下处理工艺。
渗滤液 UASB 调节池 图 3.2渗滤液处理工艺流程A∕O 吹脱 其中主体工艺采用厌氧生物处理—UASB反应器（上向流式厌氧污泥床）和A∕O工艺处理系统，在实际处理中采用UASB反应器的较多，技术比较成熟，运混凝 行处理效果也比较好，整个反应器由反应区、沉降区和气室等组成。渗滤液由反污泥 应器底部通入上清液从沉淀去上部排走。反应器有机负荷和去除率高，无需搅拌，不需要污泥回流设备，耐负荷冲击，对温度、pH值等环境因素的变化具有一定城市污水处填埋场 的适应性。由于厌氧处理后的渗滤液很难达到排放标准，而进入A∕O工艺（前置理管网 反硝化）后，缺氧反硝化和好氧硝化作用下，BOD浓度和NH3-N浓度急剧下降，而且A∕O工艺系统稳定，抗冲击能力较强。最终污水经纯玻璃钢管的输送管道进入城市污水处理厂。
根据本填埋场的实际情况和已知条件，决定采用浸出系数法来计算本填埋场的渗滤液产出量。浸出系数法公式：
Q=(C1A1 + C2A2）×I×10-3
式中：Q——表示渗滤液年产生量，m3/d；
A1——填埋场作业区面积，m2；
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A2——填埋场覆盖区面积，m2；
C1——填埋场作业区渗出系数，取0.4； C2——填埋场覆盖区渗出系数，其值为0.2-0.4； I——表示最大年或月降雨量的日换算值，mm。
关于日降水量，已知条件为年平均降雨量1030mm。梅雨期日均降水量为10.04mm。最大年降雨量1930.6mm，最小年降雨量424.1mm
浸出水量按填埋场最终覆土时情况计算：C1=0，A1 =0，C2取标准值为0.3。 填埋场的服务年限为12年，填埋库区面积为A2=132×104m2 渗滤液平均日产量：
Q =(C1A1 + C2A2）×I×10-3= 0.3×132×104×1030/365×10-3=1117.48m3/d
渗滤液最大日产量：
Qmax =(C1A1 + C2A2）×I´×10-3= 0.3×132×104×10.04×10-3=3975.84m3/d
渗滤液平均最大日产量：
Q =(C1A1 + C2A2）×I×10-3= 0.3×132×104×1930.6/365×10-3=2094.57m3/d
渗滤液平均最小日产量：
Q =(C1A1 + C2A2）×I×10-3= 0.3×132×104×424.1/365×10-3=460.12m3/d
最小调节池容积的由下式确定： V≥（Qmax-Q）×5
其中：V——调节池有效容积；
Qmax——设计最大渗滤液产生量； Q——渗滤液处理厂规模。 设Q=1500 m3/d，则：
V=（Qmax-Q）×5=（3975.84—1500）×5=12379.2m3/d
调节池的水面面积A，调节池的有效水深H取5m，超高0.5m，则 A=V/H=12379.2/5=2475.84m2
取调节池的宽度B为40m，则调节池的长度L=2475.84/40=61.896m，取62m。 池的实际尺寸：长×宽×高＝62m×40m×5.5m 设计进出水水质见表4.1。
表4.1 设计进出水水质
项目 BOD5(mg/L) COD SS NH3-N pH 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
(mg/L) 进水 25000 50000 去除率 82% 85% 出水 4500 7500 ⑴ 容积V。采用负荷设计法 (mg/L) 600 70% 180 (mg/L) 200 50% 100 6～７ 6～７ 采用有机负荷（q）设计UASB反应器是目前最为主要的方法。根据文献资料城市垃圾渗滤液的设计负荷为12kgCOD/m3·d。计算公式为： 式中：V：反应器容积，m3；
Q：进液流量，m3。本设计为1500 m3/d。
S 0：进水有机物浓度，gCOD/L或gBOD5/L。取COD为50g/L。
q：12kgCOD/m·d
3
由此计算得反应器容积V=6250m³。 ⑵ 有效高度H
式中取反应器共分为四组，则有效高度H=5m，则A=312.5㎡， （3）直径D
D4A4312.519.95m 取20m
3.14⑴ 设计参数计算 ① BOD污泥负荷：
Ns0.38kgBOD5/(kgMLSSd)（利于硝化反应进行）
MLVSS=0.6 污泥龄θ
MLSS污泥浓度：MLSS=5000mg∕L MLVSS=3000mg∕L f==30d
⑵ A/O池主要尺寸计算 ① 有效容积：
VQL0150045005921.05(m3)；取整V=5930m3；
NsX0.383000式中L0：生物反应池进水BOD5浓度，kg/m3； Ns-BOD污泥负荷，kgBOD5/(kgMLSS·d)。 ② 根据经验取有效水深：H=8.0m； ③ 曝气池总面积：
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AV2
741.25(m2)，取整A=:742m ； H④ 污水停留时间：
⑤ 采用A/O比为1：4，则A段停留时间t118.976h,O段停留时间
t275.904h,
设计流量Q=1500m3/d＝62.5m3/h，表面负荷 q=1.0m3 / m2·h （1）二沉池表面积（A）
A=
Q62.562.5m2 q1（2）二沉池直径（D）
D=
4A462.58.92 ππ（3）二沉池有效水深（H1）
H1=q·T=1.0×2.0=2.0m （4）存泥区高度（H2）
取H2＝2m
（5）二沉池总高度（H总）
取二沉池缓冲层高度H3=0.5m，二沉池超高H4=0.3m，则 H=H1+H2+H3+H4=2.0＋2＋0.5＋0.3=4.8m 设计二沉池池底坡度i=0.01，则 池底坡降（H5）
H5=（R－r1）×0.01＝（15－1）×0.01＝0.14m 池中心污泥斗深度（H6）
H6=（r1－r2）·tg60＝（2－1）×1.732＝1.732m 二沉池总高度（H总）
H总=H+H5＋H6=4.8＋0.14＋1.732=6.672m＝6.7m
3.3垃圾渗滤液处理高程设计
构筑物名称 水头损失（m） 构筑物名称 水头损失（m） 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
调节池-初沉池 初沉池-吹脱塔 吹脱塔-调节池 0.15 0.82 1.20 调节池-UASB反应池 UASB反应池-A∕0池 A∕0池-二沉池 0.83 0.46 0.43 根据相关经验以及计算可得 清水池出水管水面相对标高为0m处，即地面标高为0m，然后根据各处理构筑物之间的水头损失推求其它构筑物的设计水面标高，经过计算各污水处理构
构筑物名称 调节池 初沉池 PH调节池A 吹脱塔 调节池B 水面标高(m) 池底标高(m) 0.30 2.35 -0.14 6.75 -0.14 4.20 -2.45 -1.15 0.32 -1.15 构筑物名称 UASB A∕O 二沉池 清水池 水面标高(m) 池底标高(m) 3.65 2.75 2.60 1.90 0.00 -1.35 -2.10 -2.20 4、填埋气体收集与利用
4.1填埋气体主要组成
填埋气主要是填埋垃圾中可生物降解有机物组分在微生物作用下通过生化降解的产物，其中主要含氮气、二氧化碳、一氧化碳、氢气、硫化氢、甲烷、氮气和氧气等，以及很少量的微量气体。垃圾填埋气典型组分及含量如下表所示：
表2.3 垃圾填埋气典型组分及含量
组分 甲二氧烷 化碳 氮硫化氧气 气 氢 氨气 氢气 一氧化碳 微量气体 含量（体45~40~60.1~0~1.0.1~1.0.01~0积分2~5 0~0.2 0~0.2 50 0 1.0 0 0 .6 数/%） 填埋气的主要成分是甲烷和二氧化碳，该气体不仅是温室气体，而且还是易燃易爆气体。甲烷和二氧化碳等在填埋场地面上聚集过量会使人窒息。
4.2填埋气体产生量预测
垃圾在第i年的产气速率为：Gi=MiL0ke-ki
式中：Gt——第i年垃圾的产气速率，m3/a；
Mt——第i年所填垃圾量，t；
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L0——气体产生潜力，m3/t；取160 m3/t K——气体产气常数，1/a，取0.06； i——年份，a。 e——取2.72
填埋场产期一级模型参数的建议值如表2.3所示。
表2.3 填埋场产期一级模型参数的建议值
变 量 取值范围 建 议 数 值 潮湿气候 中湿度气候 干旱气候 140~180 140~180 140~180 0.10~0.35 0.05~0.15 0.002~0.10 L0（m3/t） 0~312 K（1/a） 0.003~0.4 第一年产气量： G1= MiL0ke-ki=46.22×160×0.06×2.72—0.06=417.86万m3/a 第二年产气量：
G2=G1+MiL0ke-ki=417.86+46.39×160×0.06×2.72—0.06×2=812.81万m3/a 第三年产气量：
G3=G2+MiL0ke-ki=812.81+46.57×160×0.06×2.72—0.06×3=1186.25万m3/a 第四年产气量：
G4=G3+MiL0ke-ki=1186.25+46.77×160×0.06×2.72—0.06×4=1539.39万m3/a 第五年产气量：
G5=G4+MiL0ke-ki=1539.39+46.92×160×0.06×2.72—0.06×5=1873.01万m3/a 第六年产气量：
G6=G5+MiL0ke-ki=1873.01+47.10×160×0.06×2.72—0.06×6=2188.40万m3/a 第七年产气量：
G7=G6+MiL0ke-ki=2188.40+47.28×160×0.06×2.72—0.06×7=2486.56万m3/a 第八年产气量：
G8=G7+MiL0ke-ki =2486.56+47.46×160×0.06×2.72—0.06×8=2768.40万m3/a 第九年产气量：
G9=G8+MiL0ke-ki=2768.40+47.64×160×0.06×2.72—0.06×9=3034.83万m3/a 第十年产气量：
G10=G9+MiL0ke-i=3034.83+47.82×160×0.06×2.72—0.06×10=3286.38万m3/a 第十一年产气量：
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G11=G10+MiL0ke-ki=3286.38+48.00×160×0.06×2.72—0.06×11=3524.45万m3/a 第十二年产气量：
G12=G11+MiL0ke-ki=3524.45+48.18×160×0.06×2.72—0.06×12=3749.48万m3/a Gi=MiL0ke-ki+MtL0ke-k（i-1）+MtL0ke-k（i-2）+…+MtL0ke-k（i-n）+MtL0ke-k（i-n+1）
式中：Gt——填埋场自运行i年垃圾的产气速率，m3/a；
Mt——第i年所填垃圾量，t；
L0——气体产生潜力，m3/t；取160 m3/t； K——气体产气常数，1/a，取0.06； i——年份，a； n——填埋场终场年限。
填埋场封场后每年的产气量按上述方法逐年计算确定。
4.3填埋气体收集与导排
本工程采用LFG主动控制系统，即在填埋场内铺设一些垂直的导气井或水平的盲沟，用管道将这些导气井和盲沟连接至抽气设备，利用抽气设备对导气井和盲沟抽气，将LFG抽出来。由于本垃圾填埋场面积大，填埋量大，采用水平收集盲沟易使空气进入抽气系统，故此工程采用垂直抽气井抽气。考虑到填埋厚度和填埋规模等因素，选择采用垃圾单元封闭后钻井下管统一收集填气体。 填埋气体主动控制系统主要由抽气井、集气管、冷凝水收集井、和泵站、真空源、气体处理站以及气体监测设备等组成。
通常，填埋气体主动控制系统又分为内部填埋气体收集系统和边缘填埋气体收集系统两类。内部填埋气体收集系统：该系统常用来回收填埋气体、控制臭味和地表排放，如附图边缘填埋气体主动收集系统：此系统主要是回收并控制填埋气体的横向地表迁移。采用周边抽气井抽气。
在选择填埋场气体控制方式时，应立足于填埋场的实际情况，进行综合考虑，确定最佳方案。由于该设计为新建填埋场，初期产气量不大，而后会迅速增加，因此该设计在收集方式的选择上，采用在垃圾填埋初期通过被动方式控制气体释放，当产气量提高到具有回收利用价值之后，开始对气体进行主动回收利用。主要以主动导排方式为主。
目前，国内收集垃圾沼气的垃圾填埋场较少，其收集方式基本是参照国外的
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经验。填埋沼气的收集主要有两种方式，即垂直收集与水平收集。垂直收集是在垃圾填埋封场后在其上打垂直井，以收集填埋场内的沼气；而水平收集是在垃圾填埋过程中，在垃圾填埋作业面上水平铺设沼气收集管来收集沼气。
这两种方式各有优缺点，垂直收集适合在已封场的垃圾填埋场或已封顶的垃圾填埋单元进行沼气的收集，其特点是封顶后打井易于操作，垃圾覆盖较好利于集气，集气半径较大，但一般不能边填埋边集气。而水平收集则比较适用在未封场的垃圾场上或者正在进行作业的垃圾填面上，其特点是可在边填埋边集气，利于沼气的及时收集，缺点是易与填埋作业发生冲突，集气半径相对小一些。
经对比上述两种收集方式的优缺点，本设计选择竖向收集井方式。即主动导排竖向收集方式。填埋气体处理工艺流程如图4.1所示
燃烧器
自动点燃放空 图4.1填埋气体处理工艺流程
集气井井距可用下式来计算：
填埋气 收集井 X=2Rcos30°汇流中转器 收集管 输气管 抽气机 式中：X——三角形布置井的间距； R——影响半径。
本设计为主动导排，根据规范井距为90~100m，取90m，则 气体净化设备 填埋气体在输送过程中，会逐渐变凉而产生含有多种有机和无机化学物质及具有腐蚀性的冷凝液。这些冷凝液能起管道振动，限制气流，增加压力差，阻碍气体加压机 储其柜 燃汽轮机（或气体内燃机） 发电机 系统运行。为此要设置冷凝液收集系统，一般冷凝液收集井安装在气体收集管道的最低处，避免增大压差和产生振动。
4.4填埋气体的利用
因填埋场工程较大，处理的垃圾量也较大，后期产生的沼气数量可观，持续的时间长，所以本工程主要把填埋气体用作发电。其总的气体处理与利用工艺流程如图4.2所示：
图5.1 填埋气体的处理与利用工艺流程 燃烧器
自动点燃放空 填埋气 收集井 5、封场工程 汇流中转器 收集管 输气管 抽气机 气体净化设备 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
5.1终场覆盖系统功能
（1）减少雨水和其他外来水渗入垃圾堆内，达到减少垃圾渗滤液的目的； （2）控制填埋场恶臭散发和可燃气体有组织地从填埋场上部释放并收集，达到控制污染和综合利用的目的；
（3）抑制病原菌及其传播媒体蚊蝇的繁殖和扩散；
（4）防止地表径流被污染，避免垃圾扩散及其与人和动物的直接接触； （5）防止水土流失；
（6）促进垃圾堆体尽快稳定化；
（7）提供一个可以进行景观美化的表面，便于填埋土地的再利用等。
5.2填埋场封场系统设计
该垃圾填埋场设计使用年限为12年，垃圾填埋作业完成之后，需要在填埋场顶部铺设覆盖层，以实现对处置废物的封隔。封场的目的是使废物与环境隔离；调节地表排水，减少降水渗入；减少场地的表面侵蚀。
填埋场最终覆盖系统主要组成有：表土层、保护层、排水层、屏障层和基础层/气体收集层等5层。采用的终场覆盖材料压实粘土、土工膜、土工合成粘土层三者。这三种联合使用以达到最好的经济效益和环境效益。
本填埋场的最终覆盖系统从上到下分别为：15cm带有会浅根植被的表土层，60cm保护层，HDPE土工膜，土工网排水层，45cm压实粘土层。
（1）15cm带有会浅根植被的表土层：其作用于促进植物生长并保护屏障层，提供一定的持水能力。
（2）60cm保护层：其作用为将渗入覆盖层的水分贮存起来直到通过植物的蒸腾作用散失；将垃圾和掘地动物以及植物根系隔离开来；使人和垃圾接触的可能性减少；保护覆盖系统中下面各层免受过度干湿交替和冰冻的影响而导致覆盖材料破裂损坏；侧向排水。
（3）HDPE土工膜：采用与基础衬垫系统的防渗材料一致的1．5mm光面高密度（HDPE）膜，使其与上下方的粘土层结合形成复合防渗结构。
（4）土工网排水层：采用有土工布滤层的土工网，其作用为降低其下面屏障层的水头，从而使渗过覆盖系统的水分最小化；降低覆盖材料中孔隙水的压力，提高边坡的稳定性。
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（5）45cm压实粘土层：压实粘土的还是具有一定的防渗作用，与HDPE土工膜结合使用，既经济又方便。
封场后还必须对其进行维护，包括场地维护和污染治理的继续运行和监测。具体为：渗滤液处理系统运行和监测、渗滤液调节池臭气处理系统运行和监测、填埋气体导排与利用系统运行和监测、地下水监测、地表水监测、地面沉降监测、场地维护等等。
5.3填埋场封场后土地利用
对于已封闭的填埋场是可以再利用的。城市垃圾填埋场大多建在城市近郊的山坳、荒地或海滩里，随着城市规模的不断扩大，此类垃圾填埋场也将逐渐被新兴的工业民用建筑所包围，其土地利用价值将进一步提高，封场之后的填埋场经安全防范处理后除可用于种植各类经济林木、改造为种植浅表作物的良田以外，也可用作兴建公园、娱乐场、高尔夫球场、休闲广场等。
根据部分城市生态建设取得的成果，可在封场覆土后进行适当生态恢复建设。仿照自然鸟类栖息环境，种植矮小的松柏，模拟自然环境，吸引白鹭等鸟类栖息，形成天然鸟类栖息地。
6、场区平面布置
6.1厂区总平面布置
平面组成：本处理厂工程主要由生产管理区、填埋区以及污水处理区组成。 平面特点：实行功能分区，各分区有机联系；生产管理区景观和建筑有机融合在一起。
在整个厂区的平面规划布局上，力求把其设计成现代化园林式的工厂，其特点是分区明确，把填埋区、污水处理区对生产管理区的大气污染和噪音污染的影响降到最小。总平面布置设计能够适应垃圾量在高峰期和低峰期时，垃圾运输车的进厂要求；能够满足各种填埋作业设备的日常运行；能够使各功能分区具有相对的独立性，最大限度避免交叉污染。
厂内工程主要包括卫生填埋场区、生产管理区、污水处理区三大部分，整个厂的总平面布置按照国家现行各种规范要求，根据场址的实际地形地貌、水文地
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质、所处风向、朝向以及卫生填埋工艺的需要，综合考虑而设计的。其中生产管理区包括行政办公和辅助生产区机修车间、停车场、消防水池等。
整个厂区总占地面积约150公顷，其中填埋库区占地约132公顷，生产管理区占地约10公顷，污水处理区占地约8公顷。生产管理区以综合办公楼为主体，并配以景观绿化；为了减少填埋区、污水处理区对生产管理区的干扰，平面布置时，在生产管理区与填埋区、污水处理区之间规划了一条30m宽的绿化带；在进厂道路边布置地磅房和消防水池，方便车辆在进填埋场之前进行称重；通过以上平面布置就使得整个生产管理区的平面布置在功能上实现了分区，尽量减少车辆的互相干扰以及减少噪音等的干扰，为管理区创造了一个好的环境。
在整个生产管理区内配以花圃、水池，路旁种植常绿性树木以及草坪等，见缝插针式的布置绿化，使厂区绿化率达到约40.00%。
另外，将调节池和污水处理站放在填埋场的东边，即整个地势较低的地方，污水处理站布置在靠近调节池和路边的位置上，方便调节池与污水处理区的管道连接。
卫生填埋场区包括填埋库区、垃圾坝、垭口坝、分区坝、进填埋区作业路、环填埋库区道路、各种排洪构筑物、污水调节池、渗沥液处理设施以及根据卫生填埋工艺确定的辅助工程（如地下水导排、渗沥液导排等）等组成。
6.2场区道路设计
在对整个厂区的道路进行组织设计时，应遵循以下原则：
（l）在垃圾产生高峰期和平稳期，都能满足场内正常生产运行的需要； （2）简单明了实用，能够保证场内车辆行驶安全。
根据以上组织原则，考虑各功能分区交通组织的相互联系性，特别是道路组织要与填埋工艺道路联系起来。整个厂区道路交通组织如下：垃圾车辆从市区进到厂区，在两边入口处进行称重，然后进入填埋场区。
交通组织的实施将通过设置的安全设施来保证，设施包括标志、标线、道口标柱等，作业人员也将进行交通组织内容的培训。
本场总运输量设计规模按照 1300t/d考虑，所有的垃圾运输方式全部采取汽车运输。包括场外道路和场内道路两部分，其中场外道路长约2.5km，设计路宽8m，实行双向通行，场内主干道设计路宽6m，次干道设计路宽4m。垃圾运输
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向全封闭垃圾专用车过渡，其他原材料运输根据需要选择相应的运输方式。
7、配套工程
7.1安全防护与绿化工程
在垃圾场周围设置500m宽防护林，栽植高大的意杨树以防止垃圾中的轻质物如塑料、废纸等随风飘扬到填埋场区以外。同时，形成一个全封闭式的卫生填埋场，便于日常管理。按城市规划迁移场区周边居民区。
在垃圾填埋场周围种植树木，形成一个绿化隔离带。管理区是绿化美化的重点，应尽可能的多种植树木与草坪。管理区与填埋区、污水处理区设置30m绿化隔离带，可设置假山、喷泉、亭榭等作为装饰。封场后应及时种上草皮和灌木。
7.2给水工程
场区最高日用水量为120m3/d，由生活用水和生产用水两部分组成。生产用水包括汽车冲洗、堆肥用水、地面洒水、绿化浇水等，生活用水主要集中在管理区。
在场区内建一座深井泵房，在泵房内打一眼深井，出水量为80m3/hr，在泵房附近建一座贮水池（兼消防水池），贮水池容积为500㎡，生活、生产、消防用水由贮水池直接供给。
7.3消防工程
在室内外设消火栓，消防用水量室内为5L/s，室外为15L/s。500m3贮水池兼作消防水池，要求保证贮水池内2小时的消防水量不被动用，水塔的进水根据水位自动控制深井泵的启停。
7.4防洪系统工程
根据《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》第二十二条规定该填埋场雨水导排系统的防洪标准按25年重现期设计，50年校核。
沿填埋区四周设一圈排水明渠收集填埋区的雨水，断面为梯形，收集后的雨水排到场外的排水沟。
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7.5通讯工程
为满足处理场的通讯要求，由市话局引入6对电话线，分别设在综合用房、门卫、实验室等。
7.6电气工程
供电电源由甲方提供，10KV线路引至场内，场内部分采用电缆直埋。场区设800KVA/10KV土建变电站一座，低压侧输出0.4/0.23KV。
由变电站向各附和组供电为放射式系统，由各配电箱至终端设备，原则采用放射式，少部分采用树干式，低压配电一般不多于三级。采用段路器作过载保护、短路保护、配电短路器采用复式脱扣。
接地保护系统采用TN－S系统，各建筑物、构筑物均做区等电位联接。手持电动工具所用回路及插座回路设漏电保护装置。
7.7填埋场主要机械设备
推土机：推铺并压实垃圾
履带装载机：装运垃圾并平整覆盖材料 计量磅：计算垃圾进场重量
自卸车：运输覆土和临时转移场内少量垃圾 工作用车：用于场内的安全管理，采集监测样品
8、环境保护与环境监测
8.1环境保护
1. 填埋气体：设置导排气系统有序引导，采用甲烷报警器及燃烧装置来监测废气中甲烷的浓度，当甲烷浓度超过5%时通过电子点火燃烧排气。
2. 污水：清水（主要为场区径流和作业坡面径流）和废水（垃圾渗滤液、生产废水、生活污水、垃圾运输车清洗用水等）各自形成独自的排水系统，分别进行控制。清水排至场外，废水进渗滤水池，然后用于回喷或运至污水处理厂。
3. 粉尘：堆肥区、填埋区、进场公路和场区通道等区域表面定期洒水，以防止粉尘对周围环境的影响。干燥机装设纤维布袋除尘器，使排出的烟尘符合《工
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业窟炉大气污染物排放标准》（GB9078－199）二级标准要求。
4. 臭气：填埋垃圾应及时覆盖以控制臭气外溢，防护网外设置防护林带，以美化环境，净化空气。
5. 噪声：所有的设备全部选用符合环保要求的低噪声设备，并采取适当的隔音措施，使噪声在85分贝以下。若有必要，工人可戴防噪音耳塞。
6. 致病害虫：对蚊、蝇、鼠类等带菌体，一方面组织人员按时喷药灭杀，另一方面加强填埋场作业管理，消除低洼地带的积滞污水，及时清扫散落的垃圾，及时进行填埋覆土，避免垃圾外露。
7. 环境绿化：绿化带不仅能美化环境、吸收粉尘臭气以净化空气，还能吸收噪音，并防止水土流失。故除在场区周边设置绿化带外，在管理区、道路两侧也应进行绿化。对已封场的部分要及时做好绿化。
8.2环境监测
环境监测是填埋场管理的重要组成部分，是确保填埋场正常运行和进行环境评价的重要手段,环境监测内容见表8.1。
表8.1 环境监测内容表
项目 甲烷 监测点布置 场区内布置3点，管理区布置1点 场区上风向、下风向各布2点 总悬浮物颗粒、SO2 、氮氧化物、CO、H2 S、NH3、臭气 CH4 每天监测一次 监测项目 监测频率 大气 地表水 每月监测一次 填埋场下游 PH、BOD、COD、SS、NH-N、TKN、TP、TK、每年枯丰平水氯化物、细菌总数、总大肠菌群 期各采样一次 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
地下水 渗滤液 蝇类 填埋场上游一处，两侧和下游各两处 PH、COC、BOD、SS、DO、NH-N、悬浮物、每月一次，运TKN、TP、TK、氯化物、细菌总数、总大肠菌群、硬度、硫酸盐 PH、COD、BOD、SS、DO、NH-N、悬浮物、行两年后每年雨期两次 每月进行一次全分析 每年6-10月，每月2-3次 渗滤液调节池 TKN、TP、TK、氯化物、细菌总数、总大肠菌群 作业区 蚊蝇类孳生密度 9、结束语
9.1致谢
由于本人的专业知识有限，收集的资料不够全面，课程设计中难免存在许多问题，希望老师斧正。
课程设计时间不长，但我从中掌握了很多课堂中学习不到的知识。通过这次的课程设计我更加了解生活垃圾处理的整体过程，通过查阅资料、相互讨论、等多种方式完成的这次课程设计，系统的强化了我在知识和理论的盲点与不足，提高了对设计的统筹规划、细心处理的方法实践技术。对以后学习与工作中的重点分析打下了坚实的基础。在课程的设计过程中，指导老师给予了我很大的帮助，解决了课程设计中遇到的问题，对于设计提出了诸多宝贵的意见和建议，使设计得以最终完成，在此表示真挚的感谢。
10、参考资料
10.1参考文献
1. 《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2001） 2. 《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）
3. 《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》，中华人民共和国建设部
主编，“建标[2001]101号”文
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4. 《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》（CJ/T3037）
5. 《中华人民共和国工程建设标准强制性条文——城市建设部分》 6. 《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）
7. 《工业企业厂界噪声标准》（GB12348~12349-90） 8. 《污水综合排放标准》（GB8978-1996） 9. 《环境空气质量标准》（GB3095-1996） 10. 《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996） 11. 《地面水环境质量标准》（GB3838-88） 12. 《地下水质量标准》（GB/T14848-93） 13. 《土壤环境质量标准》（GB15618-1995） 14. 《危险废物鉴别标准》（GB5085）
15. 《城市生活垃圾采样和物理分析方法》（CJ/T3039-1995） 16. 《堤防工程设计规范》（GB50286-98） 17. 《厂矿道路设计规范》（GBJ22）
1. 聂永丰. 三废处理工程设计手册（固体废物卷）北京：化学工业出版社. 2. 实用环境工程手册. 固体废物污染控制资源化；
3. 赵由才. 城市生活垃圾卫生填埋技术与管理手册. 北京: 化学工业出版社. 4. 赵由才, 龙燕等主编. 生活垃圾卫生填埋处理技术. 北京: 化学工业出版社. 2004.
5. 李颖主编. 城市生活垃圾卫生填埋场设计指南. 北京：中国环境科学出版社. 2005.
6. 宁平等主编. 固体废物处理与处置实践教程. 北京化学工业出版社. 2005. 7. 李国学.固体废物处理与资源化.北京：中国环境科学出版社，2005. 8. 钱学德，郭志平，施建勇等．现代卫生填埋场的设计与施工[M]．北京：中国建筑工业出版社，2001.
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