环境工程专业生产实习
工程设计
生活垃圾填埋场设计说明书
姓名：郝飞
麻太刚
王屿
姜浩
指导教师：董军、迟子芳2014 年8 月
目录
生活垃圾填埋场设计说明书 (1)
一．工程概况 (1)
1.1项目背景 (1)
1.1.1城市地理位置及自然条件概况 (1)
1.1.2社会经济现状 (1)
1.1.3城市发展基本情况 (3)
1.1.4环境卫生现状 (3)
1.2工程设计主要内容 (4)
1.3方案设计依据和原则 (4)
1.3.1采用主要规范及标准 (4)
1.3.2方案设计原则 (5)
1.4设计特点 (6)
1.4.1总平面布置特点 (6)
1.4.2污染控制技术特点 (6)
1.4.3雨污分流及渗滤液处理技术 (6)
1.4.4卫生填埋工艺 (7)
1.4.5环境污染控制措施 (7)
二．厂址选择与确定 (7)
2.1 厂址选择要求 (8)
2.2 厂址选择与确定 (9)
三．工艺设计 (9)
3.1 建设规模以及服务年限 (9)
3.2 覆盖土来源 (10)
3.3 填埋方案 (10)
四．主体工程设计 (12)
4.1 场底处理及边坡平整 (12)
4.1.1 场地平整 (12)
4.1.2 边坡平整 (12)
4.2 防渗 (12)
4.3.渗滤液收排系统 (13)
4.3.1渗滤液收排系统的作用 (13)
4.3.2渗滤液收排系统的结构 (14)
4.3.3渗滤液收排系统的类型选择 (14)
4.4 场外排水系统 (15)
4.5 场外排水系统 (16)
4.6 垃圾渗滤液处理 (16)
五．辅助设施设计 (16)
5.1 调节池 (16)
5.2 截污坝 (17)
5.3 垃圾拦挡坝 (17)
5.4污水处理站和渗滤液处理站 (17)
5.4.1 污水处理站 (17)
5.4.2 渗滤液处理站 (17)
5.5 垃圾填埋场气体处理 (18)
5.6 覆土备料场地 (21)
5.7地磅站布置 (21)
5.8 道路设计 (21)
六．封场技术方案 (21)
七．环境污染监测 (23)
八．绿化 (23)
华东某地区生活垃圾卫生填埋场设计说明书一．工程概况
1.1项目背景
1.1.1城市地理位置及自然条件概况
某市为华东地区一中小城市，全市总面积1332.54 km2，其中陆地面积占86%，水域面积占14%。地形开阔平坦，由西南向东北逐渐倾斜，平均海拔1000 m，呈西南高而东北低。该市属亚热带季风气候，气候温和，全年雨量充沛，四季分明。
年平均气温14.9 ℃，年最高气温38.6 ℃，出现在7月，最低气温-8.3 ℃，出现在1月。年平均气温差26 ℃，最大日气温差9.9 ℃。
年平均降水量978.7 mm，年最大降水量1441.9 mm，年最小降水量399.6 mm；月最大降水量526.6 mm；一日最大降水量239.7 mm。降水量主要分布在6～9月份，占全年58.9%。年平均蒸发量1398.4 mm，年最大蒸发量1656.8 mm，年最小蒸发量1206.2 mm。最大冻土层11 cm，全年无霜期220天左右，年平均日照时间2600～2800 hr。
常年主导风向为东南风，随着季节的变化，主导风向亦有明显的变化，春季多东南～东风，夏季多南～东南风，秋季多东～东北风，冬季多东～北～西北风，年平均风速为1.7 m/s，年平均气压为1016 hPa，大气稳定度以中性（D）状态为主。
1.1.2社会经济现状
至2000年底，建成区面积15.1km2。全市总人口107.56万人，其中城市人口为32.31万人，占30.04%，农业人口为75.25万人，占69.96%，历年城市人口统计见表-1。该市城市总体规划指出，2010年城市人口将达到42万人。
表-1 历年城市人口统计
据统计，2000年该市国内生产总值99亿元，其中第一产业为15.1亿元，第二产业为45.8亿元，第三产业为38.1亿元，人均国内生产总值8317元。2000年实现工业总产值180亿元，农业总产值27.12亿元，人均工农业产值指标比1996年接近翻一番，比1991年翻两番。该市历年的GDP统计见表-2。根据规划，该市2010年GDP将达到250亿元。
表-2 历年GDP统计
1997年该市城市居民人均可支配收入达4471元，比上年增长5.2%，城市居民人均消费支出4017元，比上年增长9.0%。全市农民人均纯收入达2578元，比上年增长14.5%。
1.1.3城市发展基本情况
“九五”期间，该市市政建设取得了长足的发展。2000年底，市区道路长度达108 km，排水管道达97 km，自来水厂3座，日供水量近15万吨。市区新建一系列住宅小区，人均居住面积达11.5 m2。在开展创建卫生城市活动中，改造公厕40个，新增、改造垃圾箱500余个，垃圾、粪便无害化处理率达到100%。
该市2000年底市区有绿地面积476公顷，公共绿地面积69.22公顷，道路绿化20万m2，绿地覆盖率达30%，人均公共绿地面积6.82 m2。该市城区燃料以液化气为主，气化率达95.6%。
1.1.4环境卫生现状
到2000年，该市环卫部门实际收运垃圾430 t/d，按城市非农业人口32.31万人计，人均日产垃圾1.33 kg，高于全国平均水平（原因是煤渣等无机物含量偏高）。历年的垃圾收运量统计见表-3。
表-3 历年垃圾清运量
1.2工程设计主要内容
完成东北某地区生活垃圾填埋场主体部分的设计及计算，包括总平面布置，场区平整，填埋工艺，防渗工程，渗滤液收排系统，地下水导排系统，填埋气体收集、利用或处理系统，场区洪水、雨水导排工程以及其他的附属配制的设计、布置与计算分析。
1.3方案设计依据和原则
1.3.1采用主要规范及标准
（1）《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》 2000年
（2）《城市市容与环境卫生管理条例》 1992年
（3）《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17）
（4）《生活垃圾填埋污染控制标准》（ＧＢ16889）
（5）《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》建设部200.1.7.1
（6）《聚乙烯土工膜防渗工程技术规范》（ＳＬ／Ｔ231）
（7）《地表水环境质量标准》（ＧＨＺＢＩ）
（8）《地表水环境质量标准》（ＧＨ／Ｔ14848）
（9）《污水综合排放标准》（ＧＢ8978）
（10）《建筑设计规范》（ＧＢ50011）
（11）《总图制图标准》（ＧＢＪ103）
（12）国家现行的其他标准和规范
1.3.2方案设计原则
本工程项目方案设计以当地城市总体规划作为指导，结合该地区环境保护事业的实际情况，遵循国家及地区相应的垃圾处理的技术政策，以垃圾的“无害化”、“减量化”、“资源化”为目标，使工程的各项指标均符合国家的有关法规、规范和标准。
在设计过程中采用卫生填埋技术，比且考虑到垃圾焚烧等技术在将来的运用的可能性，开发垃圾综合利用技术。即，在场区内预留下用于建设垃圾焚烧站的用地。
本项目做到因地制宜、从当地的实际出发，努力达到工程项目的环境效益、社会效益与经济效益的统一化与最大化。在垃圾填埋场的建设中，遵循三同时原则，采用合理的建设实施方案，充分考虑工程的可行性。经济性和合理性。
1.4设计特点
1.4.1总平面布置特点
（１）总平面布置将生产和生活区按照功能进行分区，现状与规划合理结合，个处理工艺衔接流场，整体布局合理。
（２）结合填埋库区整平和运行中填埋作业道路的设置情况，设计环厂道路，使总平面布置更为合理。本设计中将垃圾填埋场分为五个填埋区，更加利于垃圾的填埋与管理。
（３）项目辅助工程合理设计，有利于垃圾填埋场的运行。
（４）考虑远期发展的趋势，预留下垃圾焚烧设施用地和气体利用设施用地。
1.4.2污染控制技术特点
（１）合理选择和确定防渗结构、防渗措施和防渗系统，设计安全合理的底部衬垫系统，将沉降尤其是不均匀沉降对整个防渗系统的破坏降到最低。
（２）选择合适的覆盖材料和可替代材料，解决日覆盖和终场覆盖材料来源。
（３）设计立体的渗滤液导排系统。
（４）对防渗材料的选择和防渗层结构进行优化设计，在保证防渗效果和安全的前提下，尽量节约资金。
1.4.3雨污分流及渗滤液处理技术
（１）解决填埋场的防洪问题，建立完整的雨水排放系统。
（２）解决场区渗滤液的收集问题，并将场区渗滤液收集和防渗能力结合考虑。
（３）利用环场道路，设置雨水边沟，截留雨水，减少渗滤液的产生量。
1.4.4卫生填埋工艺
（１）合理设置填埋库区作业道路，满足平稳期和高峰期卫生填埋作业顺利进行的需要。
（２）利用填埋库区分区，将整个工程分期实施，通过优化设计，保证了各区具有整体的统一性和相对的独立性，既可以在材料一次到位的情况下，分期建设、施工，避免防渗材料受到损坏，造成不必要的浪费，同时也减少了渗滤液的产生量。
（３）设计防护措施，保证垃圾填埋场在雨天可以正常工作。
（４）确定堆体的堆高，获得填埋库区的最大容积。
（５）采用填埋库区分单元作业方案，将填埋作业和覆盖方式设计联系在一起，最大限度的实现了雨污分流。
（６）根据填埋作业，设计临时封场和最终封场方案。
1.4.5环境污染控制措施
（１）填埋库区内设置防渗和渗滤液收集系统、输送系统、雨水排导系统，有效实现雨污分流，减少渗滤液的产生量，避免渗滤液污染地下水、地表水及周围环境，收集起的渗滤液送至渗滤液处理站处理。
（２）在场区内设置污水调节池及渗滤液处理系统。
（３）填埋气体导排和远期利用系统。填埋场内设有填埋气体导排系统，避免因填埋气体向周围扩散而对周围环境带来的危害。
（４）采用科学合理的填埋作业工艺，日覆盖和中期覆盖相结合，最大限度地减少渗滤液的产生量，有效的控制蚊蝇的滋生。
（５）严格按照国家有关规范设置环境监测设施，对各种环境污染因子进行及时跟踪监控。
二．厂址选择与确定
根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2001）、《生活垃圾填埋污染控制标准》及国家纪委、建设部《城市生活垃圾卫生填埋场处理工程项目建设标准》（建标[2001] 101号）有关规定，填埋场的厂址选择应符合2下列规定：
（1）填埋场厂址选择设置应符合当地城市建设总体规划要求；符合当地城市区域环境总体规划要求；符合当地城市环境卫生事业发展规划要求。
（2）填埋场对周围环境不应产生影响或对周围环境不超过国家相关现行标准的规定。
（3）填埋场应与当地的大气防护、水土资源保护、大自然保护及生态平衡要求相一致。
（4）选择厂址应由建设、规划、环保、设计、国土管理和地址勘察等部门有关人员参加。
（5）填埋场宜选在地下水贫乏地区，应远离水源，尽量设在地下水流向的下游地区。
（6）填埋场应具有相应的库容，使用年限宜10年以上；特殊情况下，不应低于8年。
（7）应充分利用天然地形以增大填埋容量和使用年限使之达到相关要求。
（8）交通方便，运距合理。
（9）征地费用较低，土地利用价值较低。
（10）位于夏季主导风向下风向，距人畜栖点500m以外。
结合当地自然条件、地理条件及社会经济条件，大体上确定了该垃圾填埋场的位置，厂址选择如图-1所示。
图-1：垃圾填埋场地址选择
三．工艺设计
3.1 建设规模以及服务年限
本生活垃圾卫生填埋场的设计库容为281万立方米，实际建设库容为332.01万立方米；设计服务年限为20年，主要服务区域是附近的城市及近郊。
3.2 覆盖土来源
详细的土方挖填衡算结果表明，该地区的挖方量远大于填方量。本设计中将多余的土方用以作为生活垃圾卫生填埋场的日覆盖层、中间覆盖层和顶部覆盖层使用。实际填埋作业中，填挖完成后将多余的土壤堆放在专用的土壤堆放区，备用。
3.3 填埋方案
采用分区填埋方案。根据选定的垃圾填埋场区域而定的地形，将整个垃圾填埋场分为五个填埋区，分别编号为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，如图-2所示。依次填埋，填埋顺序为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ。实际操作中，从坑底部至坑口高程的区域填埋完成后，依次向上填埋。在每个区域内从最低点向最高点逐渐推进。当日完成的垃圾堆体为填埋单元。垃圾卸车后按当天的垃圾量在填埋单元内平铺，用压实机碾压。填埋方法如图-3所示。
图-2：垃圾填埋场分区示意图
图-3 填埋方法示意图
覆土层分为当日覆土层及中间覆土层。当日填埋垃圾需要当日覆盖，每
一填埋单元覆土压实厚度不小于0.15m，当填埋5个单元层左右后，设置中间覆土层。中间覆土层压实厚度不小于0.3m。
四．主体工程设计
4.1 场底处理及边坡平整
4.1.1 场地平整
清除划定区域内的所有植被及表层耕植土，确保所有软土、有机土和其他所有可能降低防渗性能和强度的异物被去除，所有裂缝和坑洞被堵塞；配合场底地下水的收集导排、渗滤液收集导排及填埋区内部雨水的收集导排而布设。要求平整后的场底平整度达到每平方米黏土层误差不得大于2cm，场底形成相对整体坡度以不小于2%的坡度坡向垃圾坝，位于填埋区底部的黏土层压实度不得小于93%，同时场地的压实度不小于90%。
4.1.2 边坡平整
避免地基基础层内有植物生长，必要时可均匀施放化学除莠剂；考虑填埋区防渗处理而建设锚固平台，以利于膜的锚固。边坡的设计坡度取值在1：2到1：3之间。位于填埋区边坡的黏土层压实度不得小于90%。锚固沟回填土基础必须夯实，应尽量减少开挖量。平整开挖顺序为先上后下。
4.2 防渗
根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》及地勘的要求，填埋场必须防止对地下水的污染。不具备自然防渗条件的填埋场和因填埋物可能引起地下水污染的填埋场，必须进行人工防渗处理。
生活垃圾卫生填埋场通常采用的人工防渗方案有水平防渗和垂直防渗两大类。水平防渗就是在填埋场底部及四周设防渗衬层。填埋场防渗衬层一般采用天然粘土、改性土壤，或者采用人工合成材料，如高密度聚乙烯HDPE、GCL，可以阻止垃圾渗滤液向填埋场场底及场外渗漏。
垂直防渗就是在场区的地下水径流通道出口处设置垂直的防渗体，如防
渗墙、防渗板、防渗灌浆帷幕等，其中以防渗帷幕较有代表性。
按照设计高程及坡度完成了场地平整及基底处理后，进行防渗层的施工。主要包括场底防渗和边坡防渗。
(1) 场底防渗
在防渗膜下铺设一层土工布，防渗主要材料为HDPE防渗膜，要求渗透系数K<10-13cm/s。
(2) 边坡防渗
在沿着填埋区坑底线面向侧坡铺设HDPE膜，HDPE膜在填埋区坑口处采用锚固钩固定。
4.3.渗滤液收排系统
4.3.1渗滤液收排系统的作用
（1）顶部衬层排水系统是入渗水收集系统。顶部衬层排水系统的作用是收集大部分入渗水排出场外，仅使小部分水能下渗到废物层而形成渗滤液。该系统能有效地减少渗滤液的产生量，减轻底部衬层排水系统和渗滤液处理系统的负担。由于入渗水收集系统与渗滤液收集系统互相配合，因此渗滤液收集技术的研究包括入渗水的收集技术研究。
（2）渗滤液收集系统指的是底部衬层排水系统。底部衬层排水系统担负着收集渗滤液并在指定地点排出填埋场，避免填埋场底部渗滤液蓄积的任务。第二点尤其重要，因为渗滤液的蓄积会引起下列问题：
①填埋场内的高水位会导致更强烈的浸出，从而使渗滤液的污染物
浓度升高；
②底部衬层上的静水压增大，导致渗滤液更多地泄漏到地下水—土
壤系统中；
③填埋场的稳定性受到影响；
④渗滤液有可能扩散到填埋场外。
（3）渗滤液渗漏检测收集系统是对渗滤液的检测和收集系统。当填埋场出现渗漏时，一般通过此层来检测，并收集渗滤液，以保证地下水不被污染。
4.3.2渗滤液收排系统的结构
（1）排水层：选取粗砂砾铺设而成，使下面衬层上的饱和水深尽可能小甚至无，能使渗滤液快速流入排水管；
（2）管道系统：选在填埋场内平行铺设，位于衬垫层的最低处。管道上开有许多小孔。管间距要合适，以便及时迅速地收集渗滤液。纵向坡度定位8‰，保证管道内的流动为重力流。
（3）隔水衬层：有粘土材料构筑而成，具有一定厚度，能阻碍渗滤液的下渗。坡度选为5%，以利于渗滤液流向排水管道；
（4）积水坑：接纳贮存排水管道排出的渗滤液，配有监测装置用以测量并记录积水坑中的渗滤液量。
4.3.3渗滤液收排系统的类型选择
不同的地形及水文地质条件决定了不同的渗滤液收排系统的选择。本垃圾填埋场选址地点位于山区，地势多起伏。综合考虑各种因素，选择如图-4的系统类型。
类型2
废物层
保护层
排水层
排水管
天然黏土
图-4 渗滤液收排系统的类型
如图-4所示，衬垫层做成屋顶型，具有一定高度，排水管道设在衬垫层