沙湖生活垃圾填埋场初步方案设计.doc

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1、XX生活垃圾填埋场初步设计方案武汉XX生态环境工程技术公司二零一二年十一月目 录1 工程概况与设计依据1.1生活垃圾及处理与处置方法 1.1.1生活垃圾1.1.2生活垃圾处理与处置方法1.2工程概述1.2.1城镇概况1.2.2工程概况1.3 设计依据2 填埋场工程设计2.1填埋场工艺设计2.1.1设计的原则与要求2.1.2填埋场工艺流程设计2.2填埋场的地基与防渗2.2.1填埋区基底工程2.2.2填埋场的防渗系统2.2.3场地防渗系统法案的选定2.3渗滤液的产生及收集处理2.3.1垃圾渗滤液概念和来源2.3.2垃圾渗滤液的水质特征2.3.3渗滤液收集系统2.3.4渗滤液产生量的计算2.3.5渗

2、滤液调节池设计2.4填埋气体的产生与收集处理2.4.1填埋气的组成2.4.2填埋气体产生量的预测2.4.3填埋场气体的收集与导排2.5终场覆盖与封场2.5.1终场覆盖系统的功能2.5.2填埋场封场系统设计2.5.3填埋场封场后的土地回用2.6污水处理工艺2.6.1渗滤液处理规模2.6.2工艺方案选择的原则2.6.3处理工艺方案的确定3 设计规范3.1整个厂区的道路组织与运输设计3.1.1道路组织原则3.1.2道路运输设计3.2辅助生产配套工程4 环境保护与监测4.1设计依据4.2环境保护措施4.2.1大气污染物的控制措施4.2.2污水处理措施4.2.3固体废物及飞灰处理4.2.4噪声控制4.2

3、.5臭气控制4.2.6环境绿化与工作环境4.3环境监测4.3.1处理水的监测4.3.2地下水的监测4.3.3大气污染物监测4.3.4噪声监测4.3.5环境监测内容5企业组织与劳动定员5.1企业组织5.2劳动定员5.2.1工作制度5.2.2劳动定员5.3人员培训与管理措施6 工程投资估算6.1建筑安装工程费用6.2设备、工器具购置费用 6.3其他建设费用6.4不可预见费 1工程概况与设计依据1.1 生活垃圾及处理与处置方法1.1.1生活垃圾1.1.1.1生活垃圾的定义城镇生活垃圾亦称城镇固体废物，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

4、废物，主要是由城镇居民家庭、城镇商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业，以及市政环卫系统、城镇交通运输、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。1.1.1.2生活垃圾的危害 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

5、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

6、生化学反应生成有毒气体，扩散到大气中危害人体健康。1.1.2.3卫生填埋卫生填埋是“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。图1.1 山谷型填埋场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。图1.2 地上式填埋场图1.3 半地上半地下式填埋场1.2 工程概述1.2.1城镇概况 XX是江汉平原一个古老的历史名镇，隋唐建镇，明初为沔阳州三大镇之

7、一，设XX驿，素有“XX沔阳州”之称，建于明代的魁星阁是当时标志性建筑。今日XX，旧貌新颜，城镇建设初具规模，乡村公路四通八达。电力、邮政、电信、供水、商业服务等设施配套，功能齐全。全镇拥有1万门自动程控电话机房1个，移动通信基站3个，日供水量8000吨的自来水厂1个，110KV的变电站1座。1.2.1.1地理位置 XX镇，位于“鄂中宝地、江汉明珠”仙桃市东部，与省会城市武汉毗邻（距市中心40公里）。贯穿全境的仙汉公路（省道）上通市府仙桃，下抵特大城市武汉。通顺河、东荆河东下沌口入长江，逆水西行接汉水，水陆交通，得天独厚。1.2.1.2历史沿革 XX自古地灵人杰。这里不仅是光绪翰林院礼部左侍郎

8、李绂藻的桑梓之地，而且养育了著名歌唱家王玉珍（洪湖赤卫队主角韩英的扮演者）、著名篆刻家杨白陶、著名作家楚良等大批仁人志士，形成了深厚的历史文化积淀。1.2.1.3城镇现状 XX是一座新兴的工业重镇。近年来，XX镇高举招商引资大旗，不拘一格求发展；努力营造良好的投资环境，着力打造信用XX；真心实意为企业着想，千方百计为企业解难，用真情引来了只只“彩凤”择枝而栖，食品加工、精细化工、卫生材料、工艺美术等已成为XX的支柱产业。XX贝雕，获中国首届旅游购物天马金奖，列入人民大会堂珍藏；皇室贡品XX咸蛋，誉满全国及东南亚，享有全国知名品牌、湖北省著名品牌之美名；湖北万荷堂莲业公司被评为省级农业产业化龙头

9、企业；XX医用敷料，深受美国、日本等国的青睐，产品远销40多个国家和地区。 1.2.1.4拟确定的城镇性质 XX是一个水乡园林生态镇。境内湖泊星罗棋布，沟渠纵横交错，水土肥沃，物产丰富。全镇现有耕地面积9.6万亩，其中精养鱼塘面积3.8万亩，莲藕面积2.5万亩，养鳖面积1200亩。XX外滩拥有芦苇10万亩，天然湖泊5万亩，农业开发前景十分广阔，XX咸蛋、XX麻鸭、XX红莲、XX刁子鱼等农副产品名扬四海。1.2.1.5 生活垃圾卫生填埋场建设的必要性随着国民经济的发展，XX加快了城镇建设和新区开发的步伐。小城镇建设不断加快，全镇城市化率达到48%。与此同时，道路、绿化、自来水、煤气、环保等市政基

10、础设施不断得到改善，城镇面貌有了较大改观。到2010年底XX市已相继建成了10万吨城镇污水处理厂、开发区5万吨综合污水处理厂等一系列重大环保工程。城镇道路、路幅快速增加，交通状况得到改善。但是目前XX镇垃圾处理方式和能力远不能满足城镇建设的需要。垃圾处理场的建设与城镇环境卫生基础设施不能配套，垃圾处理只是采取自然堆放的简易填埋；城区中转站短缺，垃圾转运车辆不足，处理设备老化；填埋场污染得不到有效控制，垃圾的随意堆放将严重破坏该地区的生态环境。以致严重影响了城镇环境卫生和人民的身体健康。为了有效地控制城镇生活垃圾的不利影响，尽量使城镇垃圾做到无害化、减量化、资源化，提高XX市城镇的环境卫生质量和

11、人民的生活水平，达到国家卫生城镇的要求，兴建XX市城镇生活垃圾处理工程是十分必要的。1.2.2工程概况1.2.2.1项目背景在生活垃圾处理处置方式中，填埋无疑占据着举足轻重的位置，从全球来看，填埋大约占到70%左右，在各发达国家应用非常广泛，例如加拿大2003年卫生填埋处置量占82%；2005年英国、意大利年卫生填埋处置量占其总处置量的90%美国处置量为72%，西班牙处置量为75%，德国2007年卫生填埋处置量占73%。美国联邦环保局(USEPA)和很多州都已详细制定关于填埋场选址、设计、施工、运行、水气监测、环境美化，封闭性监测以及维护年限的法规。而在我国，由于经济技术水平等的原因，填埋所占

12、的比例更高，达到90%以上。虽然随着经济技术的发展，在未来的10年内，在拟建的垃圾处理项目中，填埋比例会稍有下降，但仍有大约75%的项目采用填埋方式。同时在我国的城市垃圾处理及其污染防治技术政策中明确提出：以填埋为主的路线，因此填埋必将在今后很长一段时间内占据主导地位，许多大中城市新建的垃圾填埋场，其日处理能力都达上千吨，总填埋库容达数千万立方米。1.2.2.2项目设计原始资料（1）填埋库区场址概况 欲将已有的鱼塘（约18亩18000m2）改建为垃圾填埋场，扩建深度为5m。（2）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

13、、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 XX镇市生活垃圾成份 (%)有机物煤灰渣废纸纤维橡胶金属毛骨水分38.6453.652.551.15l.330.310.143545由表1.2可以看出，XX镇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，致使垃圾成分复杂多变、不均匀，性质随季节波动大。1.3 设计依据（1）城市生活垃圾卫生填埋技术规范（

14、CJJ172004）（2）城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准（建设部2001）（3）城镇环境卫生设施设置标准 (CJJ 27-2005) （4）生活垃圾填埋场污染控制标准（GB 168892008）（5）渗滤液处理工程技术规范（试行）（HJ-564-2010）（6）地表水环境质量标准（GB 3838-2002）（7）生活垃圾填埋场环境监测技术要求（GB/T 18772-2002）（8）建筑设计防火规范(GB 50016-2006)（9）生活垃圾填埋场无害化评价标准（CJ/T 107-2005）（10）国家现行各种规范和单位提供的地形图2 填埋场工程设计2.1填埋场工艺设计2.1.1设计的

15、原则与要求（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

16、复原利用得到有效地保证。2.1.2填埋场工艺流程设计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：排气压实生态修复铺平卸料计量 转运灭虫覆土生活垃圾 汽车 渗滤液调节池 图2.1 生活垃圾卫生填埋典型工艺流程2.2填埋场的地基与防渗2.2.1填埋区基底工程城市生活垃圾卫

17、生填埋技规范规定，场底地基是具有承载能力的自然土层或经过碾压、夯实的平稳层，且不应因填埋垃圾的沉陷而使场底变形、断裂，场底基础表面经碾压后，方可在其上贴铺人工衬里。场底应有纵、横向坡度。纵横坡度宜在2%以上，以利于渗滤液的导流。实际设计建设中，长宽一般为300400m或更大，如按2%坡度进行设计，则场区两端高差在68m或更多。受地下水埋深土方平衡及整体设计的影响，场区两端高差过大会造成较大的困难。为确保填埋场安全，考虑到填埋场土体条件较差，需要对其整形，坑底及周围进行平整，取土同时作为坑四壁局部填土、每日覆盖用土和最终覆盖用土。填埋区底部按设计高程完成基底工程以后，底部要求平整，以利于防渗膜的

18、铺设。2.2.2填埋场的防渗系统2.2.2.1防渗系统的概述填埋场防渗系统，不仅要能防止渗滤液渗出污染地下水，还要防止地下水涌入填埋场。场底防渗系统主要有水平防渗系统和垂直防渗系统两种类型。水平防渗系统是在填埋区底部及周围铺设低渗透性材料制作的衬层系统。垂直防渗系统将密封层建在填埋场的四周，主要利用填埋场基础下方存在的不透水层或弱透水层，将垂直密封层构筑在其上，以达到将填埋气体和垃圾渗滤液控制在填埋场之内的目的，同时也有阻止周围地下水流入填埋场的功能。防渗层的建设方法多种多样，采用何种工艺方法建设防渗层是设计中的重要内容，不管使用什么方法、什么材料，最终达到的目的是渗透系数Kf小于规定标准，我

19、国要求Kf小于10-9m/s。同时还要考虑：（1） 使用寿命。填埋场的使用寿命，封场后要求的防渗层的寿命，以及本身的可靠性。（2） 与填埋场的相容性。选用的材料不能被填埋物侵蚀，由于渗滤液的性质不稳定，所以选择的材料要适应渗滤液的各种性质，如抗酸、抗碱等。（3）场地条件及气候条件。（4）建设费用。防渗材料的选择既要达到防渗要求，又要考虑经济合理，厚的土工膜具有更好的防渗性能，但必将提高建设费用。2.2.2.2防渗材料防渗材料多种多样，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，还有改良土（如改良膨润土等）；人工合成材料种类很多，如高密度聚氯乙烯（HDPE）、低密度聚氯乙烯（LD

20、PE）、聚氯乙烯(PVC)膜等，但近二十年来，国内外填埋场最常用的是高密度聚氯乙烯（HDPE）膜。实际上，大部分填埋场所选用的防渗层材料均是黏土和HDPE膜。（1）黏土粘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粘土衬层。自然黏土衬层是具有低渗透率、富含粘土的自然形成物，其渗透率应小于或等于。一般来说，天然粘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（HDPE）膜是人工合成材料中最常用，也是最理想的防渗材料，它能有效阻止渗滤液的渗漏。美国环保署于1

21、982年停止单独使用黏土作为有害废弃物处理场的防渗材料，并规定所有填埋场必须有一层防渗衬垫，在填埋场封场后，也必须采用防渗层进行封场以减少渗滤液的产生。HDPE膜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（一般范围在0.75-2.5mm），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。垃圾填埋场一般采用1.5-2.5mm厚的HDPE膜作衬垫层。关于HDPE膜与压实黏土特点和性能的对比如表2.2所示。表2.2 HDPE膜与压实黏土的特点和性能材料类型渗透系数K（m/s）对库容的影响抗穿刺能力应用范围HDPE膜1（10-13-10-14）较小较差

22、整个基底层防渗压实黏土 1（10-6-10-7）较大较好场底防渗2.2.2.3防渗系统的构造 单层防渗层是指单独使用压实粘土、膨润土或HDPE膜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（如地下水位低、土质防渗性好）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、场地地形地质的不同，防渗透层结构也不尽相同，但总的说来一个完整的复合防渗系统应包含以下几个层次：（1）渗滤液排水层该层上部直接与垃圾接触，起着收集和排出渗

23、滤液的作用。该层常规做法是400mm厚粗砂层，粗砂层内按一定间距设置排水盲沟，盲沟内设穿孔管，汇集垃圾填埋体中流出的渗滤液并排出填埋坑外。（2）保护层保护层是用来保护防渗层的安全的，如在HDPE膜上下覆盖无纺土工布可防止膜被尖锐的东西刺穿和减轻地基变形对膜的拉力；土工膜上部铺设的500mm厚粘土层，也是保护层，目的是使土工膜在数十米高的垃圾堆体的压力下受力均匀。（3）防渗层该层主要由防渗材料构成，从国内外工程实例来看，该层的结构千差万别，有两层土工膜中间夹一层膨润土的，也有一层土工膜上铺一层膨润土的，还有土工膜与压实粘土组成复合衬垫的以及重复使用单层土工膜防渗层组成双层复合衬垫的。总的来讲，该

24、层至少应设一层土工膜，防渗层层数越多，安全性能越强，但造价也相应提高。考虑到填埋场的土质以粉沙土为主，层与层之间渗透能力较好，因此选择在沙坑内满铺双层复合防渗层已保证垃圾产生的渗滤液不会对地下水造成二次污染。库区（包括盲沟、泵站、预处理池）水平和垂直方向均采用人工防渗技术，防渗材料为HDPE黑膜，膜厚1.5毫米。 （4）地下水排水层 如果设计地区地下水水位较高，为了防止防渗层受到地下水浮力和渗透的影响，应设地下水排水层，具体结构类似于渗滤液排水层，一般在防渗层下铺设400mm厚粗砂层，并设排水盲沟，以将地下水单独排出场外。 （5）地基 地基在整理时必须夯实、平整、碾压，筑成符合要求的坡度。地基

25、的处理必须符合整个填埋场渗滤液收集系统的要求。设计上还应验算地基承载力和不均匀沉降。 （6）边坡上的防渗层 与填埋场坑底防渗层的结构不同，边坡上防渗层不必设渗滤液排水层和地下水排水层，只是在土工膜上下各加无纺上工织物，上层无纺土工织物上设一层废弃的汽车轮胎，以防机械碾压边坡垃圾时，破坏防渗层，表面再铺设500mm厚粘土保护层。 （7）锚固沟 为了固定土工膜和无纺土工布，在填埋坑周边须开挖锚固沟，边渗层在填埋坑底部和边坡铺设完后，将边坡埋入锚固沟，用原土填平、整实。2.2.2.4人工防渗系统应符合的要求人工防渗系统应符合的要求：（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

26、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）复合衬里系统组成（从下至上）： 库区底部基础、地下水导流层、膜下防渗保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层、土工织物层、垃圾层，见图2.1。垃圾层土工织物层渗滤液导流层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下防渗保护层（粘土厚度100cm、渗透系数不大于1.010-7cm/s）地下水导流层（30cm）基础图 2.1 复合衬里（库区底部）系统示意图库区边坡：基础、地下水导流层、膜下防渗保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流与缓冲层、垃圾层，见图2.2。垃圾层渗滤液导流与

27、缓冲层膜上保护层HDPE土工膜膜下防渗保护层（粘土厚度75cm、渗透系数不大于1.010-7cm/s）地下水导流层（30cm）基础图2.2 复合衬里（库区边坡）系统示意图（3）单层衬里系统组成（从下至上）库区底部基础、地下水导流层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层、土工织物层、垃圾层，见图2.3。垃圾层土工织物层渗滤液导流层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层（粘土厚度100cm、渗透系数不大于1.010-5cm/s）地下水导流层（30cm）基础图 2.3 单层衬里（库区底部）系统示意图库区边坡：基础、地下水导流层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导

28、流与缓冲层、垃圾层，见图2.4。垃圾层渗滤液导流与缓冲层膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层（粘土厚度75cm、渗透系数不大于1.010-5cm/s）地下水导流层（30cm）基础图 2.4 单层衬里（库区边坡）系统示意图（4）双层衬里库区底部系统组成（从下至上）基础、地下水导流层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流（检测）层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层、土工布织物层、垃圾层，见图2.5。垃圾层土工织物层渗滤液导流层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层渗滤液导流（检测）层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层（粘土厚度100cm、渗透系数

29、不大于1.010-5cm/s）地下水导流层（30cm）基础图 2.5 双层衬里（库区底部）系统示意图（5）特殊情况下可采用钠基膨润土垫替代膜下防渗保护层。（6）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。垃圾层土工织物层渗滤液导流层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层渗滤液导流（检测）层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层（粘土厚度100cm、渗透系数不大于1.010-5cm/s）地下水导流层（30cm）基础图2.6 双层衬里（库区底部）系统示意图2.3渗滤液的产生及收集处理2.3.1垃圾渗滤液概念和来源2.3.1.1 垃圾渗滤液概念 垃圾渗滤液是指超过垃圾所覆盖

30、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

31、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。2.3.1.2 垃圾渗滤液来源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2.7所示。由图可知，垃圾填埋场渗滤液主要来源有：（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；（2）外部地表水的渗入，这包括地表径流和地表灌溉； （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

32、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。 流入 流出填埋场 降雨 蒸发 地表径流 地表径流 地下涌出水 地下渗出 废物含水 浸出液图2.7 填埋场水的平衡示意图2.3.2垃圾渗滤液的水质特征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BO

33、D5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

34、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。2.3.3渗滤液收集系统2.3.3.1渗滤液收集系统的设计 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（1550）。

35、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1632mm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

36、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。2.3.3.2 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0.50.6，同时各类重金属离子的浓度也相对较高，采用生化处理方法是有效的；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

37、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，先将垃圾渗滤液收集于调节池进行预处理，再根据实际情况选择经济高效的处理办法，条件适宜可输送至污水处理厂进行综合处理。2.3.4渗滤液产生量的计算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）I10-3 式中：Q表示渗滤液年产生量

38、，m3/d；A1填埋场作业区面积，m2；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。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10年，填埋库区面积为A2=8.73105m2渗滤液平均日产量：Q =(C1A1 + C2A2）I10-3= 0.31.81041030/36510-3=15.24m3/d渗滤液最大日产量：Qmax =(C1A1 + C2A2

39、）I10-3= 0.31.810410.0410-3=542.16m3/d2.3.5渗滤液调节池设计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。V=（Qmax-Q）5=（542.1615.24）5=2634.6m3/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=2634.6/5=526.92m2取调节池的长度L为40m，则调节池的宽度B=526.92/40=13.17m，取14m。池的实际尺寸：长宽高40m14m5.5m 调节池的长、宽、高分别为40m、14m、5.5m，总容积为3080

40、m3。2.4 填埋气体的产生与收集处理2.4.1填埋气的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烷二氧化碳氮气氧气硫化氢氨气氢气一氧化碳微量气体含量体积分数/%45504060250.11.001.00.11.000.200.20.010.6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。2.4.2填埋气体产生

41、量的预测垃圾在第t年的产气速率为：Gt=MtL0ke-kt 式中：Gt第t年垃圾的产气速率，m3/a；Mt第t年所填垃圾量，t；L0气体产生潜力，m3/t；取160 m3/tK气体产气常数，1/a，取0.06；t年份，a。e取2.72 填埋场产期一级模型参数的建议值如表2.4所示。表2.4 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L0（m3/t）0312140180140180140180K（1/a）0.0030.40.100.350.050.150.0020.10第一年产气量：G1= MtL0ke-kt =(6006.25105/103)1600.

42、062.720.06=339.12万m3/a第二年产气量：G2=G1+MtL0ke-kt=339.12 +(6006.56105/103)1600.062.720.062/104=674.22万m3/a第三年产气量：G3=G2+MtL0ke-kt =674.22+(6006.89105/103)1600.062.720.063/104=1005.67万m3/a第四年产气量：G4=G3+MtL0ke-kt =1005.67+(6007.23105/103)1600.062.720.064/104=1333.21万m3/a第五年产气量：G5=G4+MtL0ke-kt =1333.21+(6007.

43、59105/103)1600.062.720.065/104=1657.02万m3/a第六年产气量：G6=G5+MtL0ke-kt =1657.02+(6007.97105/103)1600.062.720.066/104=1997.23万m3/a第七年产气量：G7=G6+MtL0ke-kt =1997.23+(6008.37105/103)1600.062.720.067/104=2313.92万m3/a第八年产气量：G8=G7+MtL0ke-kt =2313.92+(6008.79105/103)1600.062.720.068/104=2627.12万m3/a第九年产气量：G9=G8+MtL0ke-kt =2627.12+(6009.23105/103)1600.062.720.069/104=2930.69万m3/a第十年产气量：G10=G9+MtL0ke-kt =2930.69+(6009.69105/103)1600.062.720.0610/104=3236.89万m3/a2.4.3填埋场气体的收集与导排2.4.3.1填埋场气体的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，并为填埋气体的回收利用做准备。收集系