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1、垃圾填埋场课程设计说明书固体废物处理工程课程设计固体废物处理工程课程设计 北京市密云区垃圾填埋场设计 班 级：环工 学生姓名： 学 号： 指导老师： XX高校 2013年X月X日 城市垃圾处理课程设计任务书 1 摘要 4 关键字 4 一、概述 5 1.1工程概况 5 1.2 设计原则与范围 5 1.2.1编制原则 5 1.2.2处理方案选择原则 6 1.3 设计依据 6 二、基础资料 7 2.1 城市概况 7 2.2 自然条件 7 2.2.1地形地貌 7 2.2.2 气候条件 7 三、垃圾量预料 8 四、场址概况 8 4.1填埋场类型 8 4.2填埋场等级划分与规模确定 9 4.3填埋场选址条
2、件 9 4.3.1场址禁设地区 9 4.3.2选址条件 10 4.4场址比选与场址确定 11 五、总图布置 13 5.1 设计内容 13 5.2 设计原则 13 5.3 场区布置方案及特点 14 5.4 道路运输 14 5.5 绿化工程 15 六、卫生填埋库区工程 15 6.1 填埋库容及运用年限 15 6.2 防渗工程 16 6.2.1 水平防渗 17 6.2.2垂直防渗 21 6.3 渗沥液收集导排系统 24 6.4 填埋气体收集导排及利用 25 6.5 防洪系统 26 6.6 监测井 27 6.7 填埋工艺 27 6.8 填埋作业设备选择 28 6.9 封场工程 30 七、渗沥液处理工程
3、 31 7.1 处理工艺 31 7.1.1 污水处理方案选择原则 32 7.1.2 渗沥液处理方案比较 32 7.1.3 渗沥液处理设计水量及水质的确定 33 7.1.4 污水处理工艺方案对比 33 7.1.5 污水处理工艺方案比较及选择 36 7.2 主要处理设备 38 7.2.1处理设备 38 7.2.2 处理效果预料 40 八、环境爱护与监测 40 8.1 设计依据 40 8.2 环境污染来源及污染物分析 40 8.3 环境监测 41 参考文献 44 设计图件 44 城市垃圾处理课程设计任务书 指导老师： 班级： 环工 设计小组： 一、设计任务及目的 1、任务：完成 密云 县/市生活垃圾
4、卫生填埋场设计。2、目的：通过本课程设计，使学生驾驭城市生活垃圾卫生填埋设计的一般方法，熬炼学生工程制图实力，巩固教学中所学学问，并学会将书本学问与实际应用相结合。 二、设计规模 设计服务人口8人；平均垃圾产量1.20kg/d；人口增长率5%。 三、设计条件（依据项目修改） 1、密云县/市主要气象特征值如下。 1）气温 平均气温在 10.8 ，极端最低气温 -27.3 ，极端最高气温 41.6 。2）降水（6-8月份降雨量占全年的 76.33 %） 年平均降水量 661.3 毫米，最大降雨量 918.7 毫米，最低降雨量为 352.9 毫米。3）蒸发量 年平均蒸发量420.6mm 4）风向风速
5、 冬季主导风向：偏北风 夏季主导风向：偏南风 年均风速2.7m/s， 最大风速19.0m/s 2、 填埋场渗滤液必需经过处理，出水水质必需达到生活垃圾填埋场污染限制标准（GB16889-2008）中的一级标准，紧挨填埋场有水、电源及马路。 四、设计工作量 1、收集设计基础资料（包括设计手册，技术规范，相关法律法规），熟识资料。 2、熟识处理工艺流程及填埋作业程序；计算库区总容量和填埋总量。3、填埋场主体工程工艺设计计算，计算主体设施的工艺参数，确定主要尺寸。4、填埋场配套工程及协助设施和设备的工艺布置。5、垃圾填埋场平面布置、剖面及主要构筑物工艺图设计。 五、设计文件的编制 1每人上交垃圾填埋
6、场设计计算说明书1份（不少于1万字）； 2、图件每人3张； 3、设计成果除打印外，应交电子文件。 六、主要参考资料 1、城市生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004） 2.城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准（建标2001101号） 3、厂矿道路设计规范（GBJ22） 4、生活垃圾填埋污染限制标准（GB 16889） 5、生活垃圾填埋场环境监测技术要求GB/T 18772 6、非织造复合土工膜（GB/T 17642） 7、聚乙烯() 土工膜防渗工程技术规范(SL/T231-98) 8、土工合成材料应用技术规范（GB 5029098） 9、建筑设计防火规范（GBJ 1689） 10、有
7、关填埋场设计的论文著作 七、课程设计成果要求 1课程设计任务书 2课程设计题目、摘要、关键词 3课程设计书目 4课程设计正文： 1概述 1.1 工程概况 1.2 设计原则与范围 1.3 设计依据 2基础资料 2.1 城市概况 2.2 自然条件 3垃圾量预料 4场址概况 5总图布置 5.1 设计内容 5.2 设计原则 5.3 场区布置方案及特点 5.4 竖向布置 5.5 道路运输 5.6 绿化工程 6卫生填埋库区工程 6.1 填埋库容及运用年限 6.2 防渗工程 6.3 渗沥液收集导排系统 6.4 填埋气体收集导排及利用 6.5 防洪系统 6.6 监测井 6.7 填埋工艺 6.8 填埋作业设备选
8、择 6.9 封场工程 7 渗沥液处理工程 7.1 处理工艺 7.2 主要处理设备 8环境爱护与监测 8.1 设计依据 8.2 环境污染来源及污染物分析 8.3 环境监测 5参考文献 6设计图件： 1）填埋场总体布置图 2）渗滤液管路图 3) 垃圾封场堆体断面剖面图（纵、横剖面图） 4）渗滤液管道剖面图（含防渗层） 摘要： 当今社会全球面临的最大挑战之一就是环境问题。以北京市为例，据人民日报报道：“北京四周7000多座垃圾山包围，其中直径50米以上的垃圾场就有5000多座”。据“全国城市生活垃圾处理及资源利用阅历沟通会”上发布的信息：“全国垃圾的历史堆存量已多达60多亿吨，侵占土地多达5亿方米。
9、全国数百座大小城市，已有2/3的城市被郊区的垃圾山包围。”由此可见垃圾问题的严峻性。危急废物具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性和感染性，假如长期暴露于环境之中会对生态环境和人类健康造成巨大危害，所以平安而有效地处理处置危急废物意义极为重大。平安填埋是危急废物集中处王必不行少的重要手段之一，但是在填埋的过程中，危急废物简单产生渗滤液等有毒有害液体，对填埋场四周地下水又造成了污染，由于危急废物对环境的危害性大，因此对危急废物填埋场设计和施工要求较高。通过总结国内已建成的危急废物填埋场设计与施工阅历，设计出合适的卫生垃圾填埋场。 关键字：垃圾填埋场、工程设计、环境爱护、渗滤液处理。 一、概述 1.1工
10、程概况 * 项目名称：北京市密云区城市生活垃圾卫生填埋场工程 * 总用地：232.8亩 * 总库容：约93.12万立方米 * 处理规模：平均138.1吨/日 * 服务年限：15年 * 项目服务范围：北京市密云区城市居民所产生的生活垃圾 1.2 设计原则与范围 1.2.1编制原则 城市生活垃圾处理作为城市环境治理和环境爱护项目，应在贯彻国家垃圾处理技术政策和城市总体规划指导的前提下，合理选择厂址和处理工艺、严格限制二次污染并防止新的污染产生，使工程的各项指标符合国家的有关法规和标准规定。本项目的编制原则是： 1）在仔细贯彻执行国家关于城市垃圾处理的法规（条例）和技术标准的同时，结合当地环境卫生事
11、业的发展，依据生活垃圾产生状况科学规划，合理确定建设规模，对生活垃圾实行平安处置，使之真正达到国家规定的垃圾处理要无害化、减量化和资源化的总体目标。 2）坚持因地制宜和科学看法，选择合理的技术路途，采纳先进工艺和技术上成熟的设备，确保各类设施相互协调，技术切实可行，降低垃圾处理的建设投资和运行成本，提高项目的社会效益和环境效益。1.2.2处理方案选择原则 处理方案选择的原则是：技术成熟，工艺简洁，设备牢靠，能适应生活垃圾的特性，满意环境爱护的要求，同时还要考虑下列因素的影响： 1）当地的经济实力和投资实力 2）城市建设和社会发展对环境的要求 3）各种垃圾处理方法的优缺点 4）生活垃圾理化性质及
12、改变趋势 5）技术与设备的牢靠性和适应性 6）对资源再利用的潜力和程度 1.3 设计依据 *生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ172004） *生活垃圾填埋污染物限制标准（GB1688997） *城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准（建标2001101号） *城市环境卫生设施规划规范（GB503372003） *城市环境卫生专用设备（CJ/T2991） *市政工程设计技术管理标准建设部（93）建城技字第42号 *工业企业厂界噪声标准（GB1234890） *工业企业设计卫生标准（TJ3679） *建筑设计防火规范（GBJ1687 2001年版） *恶臭污染物排放标准（GB1455-93） *
13、城市垃圾产生源分类及垃圾排放标准(CJ/T30331996) *城市生活垃圾采样和物理分析方法(CJ/T30391995) *生活垃圾填埋场环境监测技术标准(CJ/T30371995) *防洪标准（GB50201） *城市防洪设计规范（CJJ50） *国家现行的其他标准和规范 二、基础资料 2.1 城市概况 位于北京市东北部，距首都国际机场35千米。总面积2229.45平方千米，是北京市面积最大的区县。户籍人口43万人（2012年末），是北京市生态涵养发展区的五个区县中人口最多的区县。全县辖17个镇、2个街道和1个地区办事处。该县年均降水量661.3毫米，年均温10.8。矿藏有铁、铅、铝、钨、
14、金和石灰岩、大理石等，其中，铁矿石储量9.9亿吨，在全国两千多个县中排名第19位。是首都重要饮用水源地和生态涵养发展区。华北第一大水库密云水库位于县境中部，限制潮河、白河流域面积1.6万平方千米，总库容43.75亿立方米，最大水面面积188平方千米，占全县土地面积近10%。2.2 自然条件 2.2.1地形地貌 地貌类型困难多样，可划分为山地、丘陵、台地、平原等四大类型。多种多样的地貌类型，为农、林、牧、副、渔综合发展，建立城郊农业结构供应了有利的地貌条件。区域轮廓呈南北略长、东西稍窄的多边形。密云县西起东经1163933“，东至1173025，东西长69公里；南起北纬40137，北至北纬404
15、757，南北宽约64公里。东南至西北依次与北京市的平谷区、顺义区、怀柔区接壤，北部和东部分别与河北省的滦平县、承德、兴隆县毗邻。2.2.2 气候条件 密云区属温带大陆性季风气候。四季分明，降水集中。春季干燥多风，昼夜温差较大；夏季燥热多雨；秋季晴朗少雨，冷暖相宜，光照足够；冬季寒冷干燥，多风少雪。 三、垃圾量预料 设计服务人口为8万人，平均垃圾产量1.20kg/d，人口增长率5%，服务年限为15年。垃圾清运率每年均为100%。 年份 人口 人均垃圾产量 生活垃圾年产量 累计总产量 （万人） Kg/d/p （万吨） （万吨） 1 8.00 1.20 3.50 3.50 2 8.40 1.20 3
16、.68 7.18 3 8.82 1.20 3.86 11.04 4 9.26 1.20 4.06 15.10 5 9.72 1.20 4.26 19.36 6 10.21 1.20 4.47 23.83 7 10.72 1.20 4.70 28.53 8 11.26 1.20 4.93 33.46 9 11.82 1.20 5.18 38.63 10 12.41 1.20 5.44 44.07 11 13.03 1.20 5.71 49.78 12 13.68 1.20 5.99 55.77 13 14.37 1.20 6.29 62.06 14 15.09 1.20 6.61 68.67 1
17、5 15.84 1.20 6.94 75.61 四、场址概况 4.1填埋场类型 填埋场按地形地貌分为四大类： 1）山谷型填埋场 2）沟壑型填埋场 3）坡地型填埋场 4）平原型填埋场 这四种类型的填埋场各有利弊，其选择需结合当地的实际状况。由于密云区地势平坦，城郊没有自然形成的山谷（沟壑），也没有自然坡地可以作为填埋处理的自然场地利用。经现场踏勘和分析，可研依椐密云区的自然条件及场址比选结果，举荐场址为平原型填埋场。 4.2填埋场等级划分与规模确定 “城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准”规定：垃圾卫生填埋场依据建设规模（总库容）和日处理实力两种方式进行分类与分级。按填埋场建设规模划分： 类
18、 总库容1200万m3以上 类 总库容500万m31200万m3 类 总库容200万m3500万m3 类 总库容100万m3200万m3 按日处理实力划分： 级 日处理量1200t/d以上 级 日处理量500 t/d1200t/d 级 日处理量200t/d500 t/d 级 日处理量200t/d以下 依据北京市密云区城市居民生活垃圾产量和场址库容，项目为类级处理场规模。4.3填埋场选址条件 4.3.1场址禁设地区 依据生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ172004）规定，填埋场不应设在下列地区。1）地下水集中供水水源地及补给区； 2）洪泛区和泄洪道； 3）填埋库区与处理区边界距居民居住区或人畜供
19、水点500米以内的地区； 4）填埋库区与污水处理区边界距河流和湖泊50米以内的地区； 5）填埋库区与污水处理区边界距民用机场3公里以内的地区； 6）活动的坍塌地带，尚未开采的地下蕴矿区、灰岩坑及溶岩洞区； 7）宝贵动植物爱护区和国家、地方自然爱护区； 8）公园、风景、巡游区、文物古迹区，考古学、历史学、生物学探讨考察区； 9）军事要地、基地，军工基地和国家保密地区。4.3.2选址条件 场址选择是项目实施胜利与否的关键，依据生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ172004）规定，场址选择由建设项目所在地的建设、规划、环保、环卫、国土资源、水利、卫生监督、地质勘察等有关部门和专业设计单位的有关专业技术
20、人员参与。选址条件是： 1）符合城市总体规划、区域环境规划、城市环境卫生专业规划的要求； 2）与当地的大气防护、水土资源爱护、大自然爱护及生态平衡要求相一样； 3）库容应保证填埋场运用年限在10年以上，特别状况下不应低于8年； 4）交通便利，运距合理； 5）人口密度、土地利用价值及征地费用均较低； 6）位于地下水贫乏地区、环境爱护目标区域的地下水流向下游地区及夏季主导风向下风向； 7）场址距大、中城市规划建成区应大于5公里，距小城市规划建成区应大于2公里。4.4场址比选与场址确定 依据生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ172004）规定，结合当地的实际状况，场址选择应满意以下条件： 1）在城市规
21、划建成区2公里之外； 2）离村庄、居民区、交通干道、厂矿和人畜居栖地500米以外； 3）在城市夏季风向的下风向； 4）交通便利、运距适中； 5）人口密度低、土地利用价值低，征地、拆迁费用少； 6）群众支持，不会造成不良社会影响的地区； 7）远离城市水源地； 8）具备肯定的基础条件(水、电、通讯等)； 9）避开特别区域和须要爱护的区域； 10）地质和水文地质条件能满意项目建设的要求； 11）取土条件便利； 12）库容要大，运用年限在10年以上，特别状况下不低于8年。依据上述要求，从经济的合理性及环境的可行性角度动身，县有关部门在场址选择前就进行了社会环境、自然环境以及气候等影响因素的调查分析，并
22、在近郊做了选址勘察工作，初选了候选场址。经对候选场址的地形、地貌、水文、植被、风向、供电、给排水、覆盖土源、交通运输条件及场址四周人群居住等状况综合分析后，在候选场址中确定了以下场址，基本条件如下。 场址名称 密云县郊区 场址与规划的关系 在城市规划建成区之外约3公里处。 地质、水文条件 地质条件和地形条件较好， 环境状况 场址为可耕地，地势平坦。四周特别空旷，500米范围内无村庄、单位和建筑物。场址区域内未发觉重大文物迹象，地表及地下无国家规定的爱护文物。交通条件 交通便利。库容与运用年限 库容较大，运用年限长。供水与供电 生产生活用水在场区打井解决。电力供应由旁边线路架线引入。用地条件 可
23、用地面积较大。 土源条件 土源足够。 综上可知，场址条件利大于弊基本符合“标准”所规定的选址要求，对于不利因素可以通过合理的工艺措施（如采纳人工防渗）进行解决，这在技术上是可行的。 五、总图布置 5.1 设计内容 项目为北京市密云区城市生活垃圾无害化处理工程，以消纳和处理密云县城市生活垃圾、爱护城市环境为根本目的。因此，处理方案和场址选择是项目的重点，并同时对处理方案及场址的环境影响以及投资效益进行分析论证，其内容主要包括： * 项目建设的必要性 * 场址比选、确定与评价 * 建设规模的确定 * 处理方案选择 * 工艺设计 * 总平面图布置 * 配套设施与设备配置 * 环境爱护与平安生产 *
24、财务及经济分析 * 投资估算 5.2 设计原则 （1）满意有关规划及生产工艺要求，合理布局，为各准也设计、生产创建有利条件。 （2）充分利用厂区的自然条件、当地的水文、气象条件及工艺要求进行合理分区和总图布置，并尽量节约用地。（3）适应场内外运输，使交通线路顺直通畅，各区联系便利快捷，生产运营能有效进行。（4）竖向设计应满意工艺、道路运输及厂区排水的要求。（5）通过围墙或防护网有效维护场区边界；强化场区绿化、美化，削减环境污染，建设出一个平安、卫生、美化的场区。5.3 场区布置方案及特点 依据总图布置原则，将场区按功能特点划分为五个区，即管理及生活区、填埋库区、渗沥液处理区、绿化区和堆土区，总
25、占地面积为232.8亩。管理及生活区依据生产、生活的须要建有门卫房、地磅室、办公楼、综合楼、库房、洗车房及车辆检修室、停车场、垃圾破裂分选区、垃圾车辆、通信及监控室、供电及给排水等建、构筑物，除此之外还有员工生活休息区和体育消遣设施等，该区位于场区的南面，占地46.1亩，本着以人为本的设计原则该去重点绿化。填埋库区是本项目的核心部分，处于整个场区夏季主导风向的下风口，占地108.8亩，为总面积的46.75%，该区包括：防渗系统、渗沥液手机导排系统、填埋气体导排系统、雨污分流系统、填埋作业道路、垃圾坝、防火墙、截洪沟等。渗沥液处理区布置在场区东南面，占地8.6亩，该区建有渗沥液调整池、UASB池
26、、CASS池、清水池、污泥池、污水处理管理站、污水提升泵站等构建筑物。绿化区占地面积为41.3亩，为总面积的17.7%，满意设计原则和实际原则，为填埋场供应了足够的绿化带。堆土区占地面积为7.5亩，为总面积的3.2%，为了满意施工过程中的挖出的土石方对方问题，设计了堆土区，为临时存放土质区域，满意设计与施工要求。为了满意填埋规范及工艺的要求，场区内设置5个监测井，用于检测地下水水质，位置待初涉阶段依据水文、地质详勘报告而定。5.4 道路运输 (1)场外道路 进场主道路需新修约350m与场内道路相通，道路按四级马路标准设计，砼路面，道路宽8.0m。（2）场内道路 场内道路为入口处至管理区、渗沥液
27、处理区、填埋库区的道路。道路设计为8m宽，砼路面，道路转弯半径最小为10.5m。（3）作业道路 作业道路为垃圾运输车辆进入填埋作业面之间设置的临时道路了，以保证垃圾运输车在垃圾填埋积累面上的正常运行，作业道路可用建筑垃圾铺设。作业道路设计为8m宽，坡度5%。5.5 绿化工程 为了有效改善填埋场及四周环境，生活管理区内种植树木、草坪等，尽量使空地绿化；填埋库区四周设1米宽的绿化隔离限制带，采纳高大乔木形式，削减污染；填埋场封场后也应进行植被，使封场后的外貌尽量与四周环境相相宜。树种的选择应依据当地习惯，多选用吸尘、降噪、防毒、易生长的树种、灌木或草木植物。六、卫生填埋库区工程 6.1 填埋库容及
28、运用年限 1）库容 本处理厂属于平原型填埋场，填埋库区占地面积为108.8亩。为了形成初始填埋库容，在库区下游设置一座垃圾坝，垃圾坝内边坡按1:1进行设计，填埋库区边坡按1:2进行设计，场地坡度修正为2%。在计算填埋场容积时，分为两部分进行计算，其中一部分为垃圾坝坝顶标高以下部分，另一部分容积式当填埋的垃圾堆体渐渐向空中发展时，这时，为了保证整个堆体的稳定性，在堆体表面将要形成肯定的坡度，垃圾堆体外坡设计为1:2,共设置3个马道平台，马道平台宽2m，它一方面可以缓冲坡面被雨水冲刷，另一方面在运行过程中，在该马道平台上可以设置临时终场排水沟，汇水面积内的雨水可以通过此排水沟汇入环场截洪沟，以尽量
29、削减垃圾渗滤液的处理量，另外还便于对坡面进行检查、修理，有利于垃圾填埋库区的生态复原。当堆体达到设计标高时进行封场，封场坡度为5%。依据上述参数计算，本填埋库区的原始库容为88.9万m，填埋场标高、面积、容积计算见下表。填埋库区库容计算表 类型 平台长（m) 平台宽（m) 填埋高度（m) 实际库容（万m) 有效库容（万m) 覆土量（万m) 地下填埋 210 210 1 4.41 4.12 0.29 215 215 1 4.62 4.33 0.29 220 220 1 4.84 4.54 0.30 225 225 1 5.06 4.77 0.29 230 230 1 5.29 5.01 0.28
30、 235 235 1 5.52 5.26 0.26 240 240 1 5.76 5.52 0.24 245 245 1 6.00 5.80 0.20 250 250 1 6.25 6.09 0.16 地上区域1 240 55 5 6.60 6.40 0.20 240 60 5 7.20 6.71 0.49 240 60 5 7.20 7.05 0.15 240 65 5 7.80 7.40 0.40 地上区域2 235 115 3 8.11 7.77 0.33 235 120 3 8.46 8.16 0.30 根据生活垃圾处理率100%考虑，从第一年到第十五年处理城市生活垃圾的总容量为75.
31、6万吨，须要库容88.9万m（取垃圾密度=850Kg/m)。与本工程库容93.12万m基本一样，可以满意需求。6.2 防渗工程 依据填埋场防渗设施 (或材料) 铺设方向的不同，可将填埋场防渗分为垂直防渗和水平防渗，依据所用防渗材料的来源不同又可将水平防渗进一步分为自然防渗和人工防渗两种。6.2.1 水平防渗 技术方法： 防渗是卫生填埋处理技术的主要标记，它能防止垃圾在填埋过程中产生的渗滤液、填埋气体对填埋场的水体和土壤污染，削减渗滤液的产生量，并为以后对填埋气体有序、可限制地手机和利用创建空间。防渗的技术关键是防渗层的构造，其结构形式干脆确定了防渗效果和工程建设投资。水平防渗层的构造形式，经验
32、了最初的不加限制到早期的粘土单层设计，直至进气的柔性膜与粘土复合层的发展历程。用于填埋场防渗层的自然材料主要有粘土、亚粘土、膨润土，人工合成材料主要有聚氯乙烯（PVC）、高密度聚乙烯（HDPE），条状低密度聚乙烯（LLDPE）、超低密度聚乙烯（VLDPE）、氯化聚乙烯（CPE）和氯磺化聚乙烯（CSPE）。高密度聚乙烯（HDPE）膜作为一种高分子合成材料，有其抗拉性好、抗腐蚀性强、抗老化性能高等优良的物性、化学性能，运用寿命50年以上。比如防渗功能比最好的压实粘土高107 倍（压实粘土的渗透系数级数为10-7 级，而HDPE防膜的渗透系数级数为10-14 级）；其断裂延长率高达600%以上，完全
33、满意垃圾填埋运行过程中由蠕变运动所产生的变形；其它有利于施工、填埋运行。依据地质勘查状况，为达到既保证平安又经济可行的目的，本设计作出三种防渗方案进行技术经济比较，以便确定最合适的防渗结构体系。方案一：单层HDPE膜粘土复合衬垫 1）竖向结构 其竖向结构构造自上而下分别入图所示 图2 单层膜粘土复合垫 2）工程造价：HDPE膜选用进口产品，土工网格、土工布选用国内产品，其余按当地市场价格，单位工程造价也许为142.5元/m3。方案二：双层HDPE膜复合防渗衬垫 1）竖向结构 其竖向结构构造自上而下分别如图所示： 图 3双层膜粘土复合垫 2）工程造价：HDPE膜选用进口产品，土工网格、土工布选用
34、国内产品，其余按当地市场价格，单位工程造价也许为173.1元/m2。方案三：单层HDPE膨润土复合防渗衬垫 1）竖向结构 其竖向结构构造自上而下分别如图所示： 图4 单层膜膨润土复合垫 2）工程造价：HDPE膜、含膨润土交织土工布选用进口产品，土工布选用国内产品，其余按当地市场价格，单位工程造价也许为166.1元/m2。各方案技术经济对比 1）对方案一的评价 A）次方案是三个方案中较经济的一个方案 B）适用性：若在填埋作业是，第一层所填垃圾很有尖锐物或在填埋过程中压实机械操作不当，使单层膜被刺穿，则防渗系统基本失效，造成水体污染。故本方案对填埋作业是的技术要求较高，且发生膜刺穿时造成的危害较大
35、。2）对方案二的评价 A）次方案造价较贵，并要求较高的监管水平 B）适用性：双层膜具有双保险的作用。若第一层被刺穿，还有下层膜及土工布可阻挡渗滤液进一步向下渗透，因此可将经过上层膜孔洞的渗漏量减至最少，从而可大大削减通过防渗衬垫的渗漏量。3）对方案三的评价 A）次方案造价在三个方案中相对经济 B）适用性：单层膜膨润土的复合防渗衬垫最为经济好用。既可解决单层摸的穿刺问题，又可削减造价，不仅防渗效果良好，牢靠性、耐久性也好，且施工便利，膨润土能够对局部渗漏点起到补漏的作用。因此，本设计采纳方案三的方案。施工工艺： （1）特点和要求 HDPE膜是高密度聚乙烯合成材料，具有较强的延展性和良好的防渗性能
36、，但遇尖锐物易裂开。因此，HDPE膜的垫层、铺衬、覆盖及其他相关作业等在施工过程中均应非常严格地加以爱护，这是保证垃圾填埋场防渗系统质量的关键。（2）坡面可分为土质坡面和石质坡面，依据设计规定，坡面放破系数不得低于1:1.25。土质坡面经机械开挖后，用人工整平夯实，彻底清除树根、砾石等尖锐杂物，然后铺垫一层土工布（400g/m2）、铺衬HDPE膜，再在膜上铺垫一层土工布；石质坡面应与四周土质坡面厚度一样，经修凿的石质坡面上用水泥砂浆抹平，然后铺衬HDPE膜，上覆一层土工布。沟谷一般由数条支沟和1条主干沟组成。支沟上设渗滤液收集沟（下设地下水收集盲沟）和鱼刺状渗滤液收集支沟；主干沟上设汇合渗滤液
37、收集沟的渗滤液主盲沟（下设地下水主干沟）。场底为垃圾堆填区，场底基础为土方层填筑，机械碾压平整。场底土层（30cm厚）应由人工彻底清除树根、石块等杂物，然后铺筑40cm粗砂层，粗砂层中不得含有粒径>2.5cm的角砾或其他尖锐物。在粗砂层表面铺垫一层土工布，然后铺衬HDPE膜，上覆50cm过筛的优质粘土爱护层，再铺筑40cm粗砂过滤层，才能用于垃圾堆填。 图5 水平防渗结构图 （3）在坡面进行HDPE膜铺衬时，坡面上端应进行锚固，锚固采纳锚固沟法，即在坡面上端距破口100cm处开挖宽、深各100cm的矩形沟槽，将HDPE膜和下层土工布沿沟槽底部及边缘铺设，然后用粘土分层回填夯实。石质坡面的
38、锚固方法与土质基本相同，但锚固沟的尺寸可适当缩小，沟内采纳低强度等级素混凝土回填。 HDPE膜的拼接接口采纳专用机械熔焊，局部破损也可采纳焊接法修补。由于HDPE膜是进口产品，铺衬和焊接施工时应有专家现场指导。6.2.2垂直防渗 填埋场的垂直防渗系统是依据填埋场的工程、水文地质特征，利用填埋场基础下方存在的独立水文地质单元、不透水或弱透水层等，在填埋场一边或周边设置垂直的防渗工程(如防渗墙、防渗板、注浆帷幕等)，将垃圾沥出液封闭于填埋场中进行有限制地导出，防止沥出液向四周渗透污染地下水和填埋场气体无限制释放，同时也有阻挡四周地下水流入填埋场的功能。垂直防渗系统在山谷型填埋场中应用较多，在平原区
39、填埋场中也有应用。垂直防渗系统广泛用于新建填埋场的防渗工程和已有填埋场的污染治理工程，尤其对于已有填埋场的污染治理，因目前对其基底防渗尚无方法，因此周边垂直防渗就特殊重要。依据施工方法的不同，可用于垂直防渗墙工程施工的方法有地基土改性法、打入法和开挖法等。防渗墙的施工有以下方法： 1 地基土改性法施工防渗墙 地基土改性方法施工防渗墙是通过充填、压密地基土等方法使原土渗透性降低而形成的防渗墙。在填埋场垂直防渗墙施工中主要有注浆法、喷射法和原土就地混合法3种。 (1) 注浆法施工防渗墙 注浆法即注浆帷幕的一种方法，按肯定的间距设计钻孔，采纳肯定的注浆方法和压力把防渗材料通过钻孔注入地层，使其充填地
40、层孔隙，达到防渗的目的。该方法在我国的垃圾填埋场防渗中应用较广泛。 (2) 喷射法施工防渗墙 喷射法施工是指通过高压旋喷或摆喷方法使浆液与地基土搅拌混合，凝固后成为具有特别结构、渗透性低、有肯定固结强度的固结体。该方法可使防渗墙的渗透系数达到10-7 cm/ s，固结体强度可达到10-20MPa。浆液可运用膨润土水泥浆液或者化学浆液，如中科院研制的中化-798 注浆材料。 (3) 原土就地混合法施工防渗墙 原土就地混合法施工方法是将欲形成防渗墙位置的原状土用吊铲等工具挖出，并使其与水泥或其他充填材料就地混合后重新回填到截槽中。为了保证切槽的连续施工，采纳膨润土浆液护壁。该方法在美国应用较多。这
41、种方法适用于深度较浅的防渗墙。2 打入法施工防渗墙 打入法施工防渗墙是利用夯击或振动的方法将预制好的防渗墙体构件打入土体成墙 ,或者利用夯击或振动方法成槽后灌浆成墙的一种方法。用这种方法施工的防渗墙有板桩墙、复合窄壁墙及挤压灌注防渗墙等。 (1) 板桩墙 板桩墙的施工是将已预制好的板桩构件垂直夯入地层中。常用的板桩有钢板桩和外包铁皮的木板桩，板桩之间要用板桩锁连接 ,两板桩之间要有重叠，间隙要保持闭合或进行密封，防止渗漏。板桩墙还要有耐腐蚀性。板桩墙比较相宜在懦弱土层中运用，对于硬塑性土层则由于打夯困难而受到限制。 (2) 复合窄壁墙 复合窄壁墙施工是：首先通过夯击或振动将土体向四周排挤形成防
42、渗墙空间，把防渗板放入已形成的防渗墙空间，然后注浆充填缝隙形成防渗墙体复合窄壁墙的施工有梯段夯入法和振动冲压法等。 梯段夯入法是先夯入厚的夯入件，最终分梯段夯入最薄的夯入件达到预料深度。打夯结束后，把含有膨润土和水泥的浆液注入形成的槽内，硬化后便形成了防渗墙体。振动冲压法是用振动器把板桩垂直打入土体里，直至进入填埋场基础下方的粘土层里，板桩以外的空隙注浆充填。施工时还要求振动板之间的排列和搭接闭合成一体，两板的间隙要保证闭合和封闭板桩墙通常是耐腐蚀的。 (3) 挤压灌注防渗墙 利用冲击锤或振动器将夯入件打入到所要求的深度，夯入件在土体中排挤出一个槽段空间，一般5 6 个夯入件循环运用 ,当第
43、3 个和第 4 个夯入件打入后，前 2 个打入件可起出，向槽段灌注防渗浆材成墙。灌注浆材料可运用由骨料(砂和粒级为 0 8mm 的砾石) 、水泥、膨润土和石灰粉加水混合而成土状混凝土。土状混凝土各成安排比要依据对防渗墙体要求的渗透性、强度和可施工性等指标而定防渗墙体材料应满意制成防渗墙体的渗透系数(k 10 -7 cm/ s) ,并满意抗腐蚀性、能用泵抽吸、具有流淌性、便于填充等要求。 3 开挖法施工防渗墙 开挖方法施工防渗墙是通过挖掘地下土形成沟槽，槽壁的稳定由灌入的泥浆维护，然后在沟槽中灌注墙体材料并将泥浆排挤出而形成的防渗墙。6.3 渗沥液收集导排系统 垃圾处理场渗沥液的收集和排出系统，
44、是垃圾处理场能否正常运行的重要设施。假如渗沥液收集和排出系统不能正常工作，将会使渗沥液大量蓄积于处理场内，从而导致以下问题： （1） 由于渗沥液的积蓄，使处理场底部的防渗层上的水压增大，从而使渗沥液的渗漏导致地下水及下游水体和土地受到污染。（2） 由于渗沥液的积蓄，使填埋的垃圾在水中浸泡，从而使大量污染物浸出，导致渗沥液污染物浓度增加。本项目垃圾处理场渗沥液的收集导排系统主要由设于底部防渗层上的渗沥液导流层、导流盲沟、竖向石笼组成。导流层事实上是在场地底水平防渗层之上铺设的300mm厚的卵石，粒径为1650mm。施工时，卵石要求从上至下，粒径渐渐加大，这样既能截细小颗粒，又能确保排水通畅。导流
45、盲沟布置在库底，盲沟内铺设HDPE花管并填满级配卵石，盲沟内HDPE花管直径为315mm。石笼：在整个填埋库区内按30m间距设置竖向导气石笼，石笼由直径210m的铁丝网填以级配碎石形成，石笼内设置直径200mm的HDPE穿孔花管。及次盲沟为直径200mm的HDPE穿孔花管。渗沥液收集导排系统的工作机理是：各垃圾层的渗沥液进入旁边的石笼或流到坡面上，再经石笼或坡面流入导流层进入盲沟，最终经渗沥液收集管排入渗沥液调整池中。本填埋场由于采纳了水平防渗技术，填埋场内渗沥液的产生量主要取决于降雨状况。因降雨渗入垃圾层而产生的渗沥液，按多年平均降雨量作计算依据。填埋场的渗沥液产生量采纳下面的预料模型进行预
46、料，其计算公式为： 其中：Q为填埋场渗沥液年产生量，m3/a；P为年均日降水量，mm/d；A为填埋场面积，m2，包括作业区和完成区；C为流出系数（即填埋场内降水量中成为渗沥液的分数，运行中的填埋场为0.20.8，已封场的填埋场为0.30.4）。3） 据气象资料，密云区多年平均降水量为661.3mm。取流出系数为0.4。年份 生活垃圾年产量（万吨） 工作区面积（m2) 产生渗沥液量(m3/d) 1 3.50 44100.00 28.08 2 3.68 46225.00 29.43 3 3.86 48400.00 30.82 4 4.06 50625.00 32.23 5 4.26 52900.0
47、0 33.68 6 4.47 55225.00 35.16 7 4.70 57600.00 36.67 8 4.93 60025.00 38.22 9 5.18 62500.00 39.79 10 5.44 13200.00 8.40 11 5.71 14400.00 9.17 12 5.99 14400.00 9.17 13 6.29 15600.00 9.93 14 6.61 27025.00 17.21 15 6.94 28200.00 17.96 6.4 填埋气体收集导排及利用 1、 填埋场必需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，应主动导出并采纳火炬法集中燃烧处理。未达到平安稳定的旧填埋场应设置有效的填埋气体导排和处理设施。2、 填埋气体导排设施应符合下列规定： 1 填埋气体导排设施宜采纳竖井（管），也可采纳横管（沟）或横竖相连的导排设施。2