芜湖市垃圾填埋场设计

目 录

第一章 概述 ................................................................................................................ 1

一、设计原则 .................................................................................................. 1 二、设计编制依据 .......................................................................................... 1 三、项目背景 .................................................................................................. 3 四、设计的主要内容 ...................................................................................... 3

第二章 区域自然地理及社会经济概况 .................................................................... 5

第一节 自然地理 ................................................................................................. 5 第二节 社会经济概况 ......................................................................................... 5 第三章 垃圾填埋场选址和总体设计 ........................................................................ 6

第一节 垃圾填埋场选址 ..................................................................................... 6

一、填埋场的选址原则 .................................................................................. 6 二、本设计场址的选址 .................................................................................. 7 第二节 工程建设规模总体设计 ......................................................................... 8

一、填埋场类型和填埋方式 .......................................................................... 8 二、服务面积及垃圾产量 .............................................................................. 8 三、库容 .......................................................................................................... 9 五、覆盖厚度 ................................................................................................ 10 第三节 填埋场主体工程和辅助设施 ............................................................... 10

一、堤坝填筑 ................................................................................................ 10 二、防渗系统 ................................................................................................ 11 三、导气系统 ................................................................................................ 14

第四章 填埋作业工艺 .............................................................................................. 16 第五章 渗滤液处理工程 .......................................................................................... 18

第一节 垃圾渗滤液特征 ................................................................................... 18 第二节 垃圾渗滤液处理工艺设计 ................................................................... 19

一、渗滤液的产生量 .................................................................................... 19 二、调节池容积的计算 ................................................................................ 20 三、渗滤液处理设备尺寸计算 .................................................................... 20

第六章 填埋气体收集与利用 .................................................................................. 25

一、填埋气体的主要组成 ............................................................................ 26

垃圾填埋场设计 二、填埋气体收集方式 ................................................................................ 26 三、冷凝液收集和排放 ................................................................................ 26 四、气体输送系统 ........................................................................................ 27 五、填埋气体的利用 .................................................................................... 27

第七章 配套工程 ........................................................................................................ 28 第八章 环境保护与环境监测 .................................................................................. 32

第一节 环境保护 ............................................................................................... 32 第二节 环境监测 ............................................................................................... 33 第九章 封场工程 ...................................................................................................... 34

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垃圾填埋场设计 第一章 概述

一、设计原则

城市生活垃圾处理作为城市环境治理项目，应在城市总体规划的指导下，合理选择场址、处理工艺，严格控制产生二次污染，防止对环境造成新的污染。本设计主要遵循以下原则：

1. 贯彻国家有关方针政策，在城市总体规划指导下，从当地垃圾资源的实际情况出发，统筹兼顾垃圾资源的综合利用和合理利用，搞好能源转化，提高利用率，减少占地，逐步实现垃圾处理无害化、减量化和资源化，以取得较好的社会效益、环境效益和经济效益。

2. 坚持因地制宜，从实际出发选择合理的技术方案，走符合国情的路子。根据国家的垃圾处理技术政策，结合本地区的实际情况，寻求垃圾处理的技术和模式，形成多类型、多层次的配套技术。

3. 坚持科学态度，积极采用新工艺、新材料、新设备，不断改进及完善垃圾处理设施的建设，为环卫事业的发展提供技术保障。

4. 从实际出发，正确处理需要与可能、近期与远期的关系，做到远近结合、量力而行、留有余地、务求实效。

二、设计编制依据

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）

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垃圾填埋场设计 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

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） 18 《地基基础设计规范》（DBJ08-11-99） 19《地基处理技术规范》（DBJ0840-99） 20 《室外排水设计规程》（GBJ14）

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垃圾填埋场设计 21 《堤防工程设计规范》（GB50286-98） 22 《供配电系统设计规范》（GB50052）

23 《市政工程设计文件编制深度规定》（DGJ08-76-1999）

三、项目背景

随着经济的发展，人们生活消费水平的提高，城市的生活垃圾产生量日渐增加。而目前市内还没有垃圾无害化处理的工程措施，基本上所有的垃圾都是简易堆放处理，没有进行无害化处理，其卫生要求远达不到环境法规的卫生标准。

这些简易的垃圾堆放场已经造成一系列的环境污染问题。表现在：一，垃圾露天堆放，散发阵阵恶臭，污染大气环境，周围几平方公里的地方都可以闻到，严重影响景观。二，垃圾无隔离措施，其产生的渗滤液污染地下水和周围的地表水，极大地威胁居民的健康。三，污染周围的土壤，使土壤失去应有的功能。

城市的经济持续增长，人口数量在上升，消费物品也在增加。若不处理对垃圾无害化处理，将引发重大的灾难，故建立生活垃圾填埋场处理工程。

四、设计的主要内容

城市生活垃圾卫生填埋场处理工程设计的主要内容包括：总平面布置（选址和场区总体设计等等），填埋工艺，防治工程，渗滤液收集导排工程，渗滤液处理工程，地下水、地表水导排处理工程，填埋气体收集与利用设计，环境监测设计，封场工程，辅助工程（如绿化、道路等），设备选型，二次污染防治设计，经济分析等等。

设计服务年限及范围：设计服务年限为2010—2020年，为期10年；服务范

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垃圾填埋场设计 围为芜湖市所辖行政范围。

设计规模：根据城市人口规模与人均垃圾生产量等因素，确定城市生活垃圾卫生填埋场处理起始规模为600吨/天。

技术经济指标：垃圾处理规模：21.90万吨/年；填埋场库容：619.32万米3；使用年限：21年；渗滤液处理规模：300吨/天；渗滤液处理标准：三类；调节池容积：20000米3；单位垃圾处理总成本：284.58万元/年；投资回收期：12.95年。

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垃圾填埋场设计 第二章 区域自然地理及社会经济概况

第一节 自然地理

1、地理位置

芜湖市，中国安徽省省辖市。位于安徽省东南部，长江下游。地理坐标东经118.38° 北纬31.33°。东西长27.9km，南北宽20.8km，全区总面积5988平方公里。

2、地形地貌及地质

芜湖地势南高北低，地形呈不规则长条状。地貌类型多样，平原丘陵皆备，

河湖水网密布，青弋江、水阳江、漳河贯穿境内，黑沙湖、龙窝湖、奎湖散布其间。

芜湖市东部和北部为冲积平原，间有洼地，有少数丘陵，地势低平，西南高东北低。西部和南部多山地。

3 河流水系

境内有长江、青弋江、裕溪河、花渡河、扁担河、荆山河、黄浒河、倒逆河、漳河、青山河等河流。南塘湖、石板湖、西冲湖、池湖、竹丝湖、龙窝湖等湖泊。

4、水文与气象

芜湖属亚热带湿润季风气候。光照充足，雨量充沛，四季分明。年平均气温15-16摄氏度，日照时数2000小时左右，年降雨量1200毫米，无霜期每年达219-240天。

第二节 社会经济概况

2012年芜湖市实现地区生产总值1873.63亿元，按可比价格计算，比上年增长13.8%，总量列全省第二位，增速连续三年居全省第一。13.8%的GDP增速，

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垃圾填埋场设计 分别高于全国、全省6.0和1.7个百分点。其他各项主要经济指标均表现抢眼，规模以上工业增加值增幅高于全国、全省7.3和1.1个百分点；固定资产投资增幅高于全国、全省5.0和1.4个百分点；社会消费品零售总额增幅高于全国、全省2.4和0.7个百分点；进出口总额增幅高于全国10.5个百分点；财政收入增幅高于全国、全省3.1和0.9个百分点；金融机构贷款余额增幅高于全国、全省5.9和2.2个百分点。截止到2012年底，全市共有3个国家级开发区，11个省级开发区。

2012年末，全市拥有艺术表演团体32个；文化馆8个；公共图书馆6个，馆藏图书179.2万册，其中市区藏书71.4万册；档案馆12个，向社会开放档案数9.84万卷。广播电台5座，电视台5座，广播综合人口覆盖率和电视综合人口覆盖率分别达到99.7%和99.3%，有线电视用户39.67万户，其中数字电视用户26.63万户。全国重点文物保护单位4处，省级重点文物保护单位36处。列入国家级非物质文化遗产名录2项，省级名录16项。全年举办大型文化活动15场次；大型群众性文化活动35场次；文艺团体演出250场次，其中送文化下乡120场次；创作剧目获省级及以上表彰奖励24个。《芜湖日报》、《大江晚报》全年总印数3152.4万份；其中《芜湖日报》920.4万份，《大江晚报》2232万份。

第三章 垃圾填埋场选址和总体设计

第一节 垃圾填埋场选址

一、填埋场的选址原则

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

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垃圾填埋场设计 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）。

二、本设计场址的选址

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600~1200t/d的垃圾处理量；附近有一大道，距市中心仅9.87公里，场址交通方便，运距合理；场址周围有相当数量的土石料，用于天然防渗层和覆盖层的粘土等。

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

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垃圾填埋场设计 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]。

第二节 工程建设规模总体设计

一、填埋场类型和填埋方式

1、填埋场类型

根据芜湖地形地貌及地层岩性发育情况，选择山地填埋型。这是一种利用天然的沟壑、山谷对城市固体废弃物进行无害化处置的方式。选择高差较大、城区的下风向位置，其有利于雨污水的分流与导排以及防渗系统的设置。

2、填埋方式

选择厌氧性填埋。填埋层内部处于厌氧状态，废弃物中的有机物分解缓慢，基本原样保存。其分解过程分为两步：首先是有机物被分解成有机酸或酒精（液化），然后进一步分解为甲烷和二氧化碳（气化）。从废弃物填埋开始至填埋物稳定，整个厌氧发酵过程需要一段相当长的时间。

二、服务面积及垃圾产量

（1）服务面积人口采用下式计算：

AnA0(1P)n

式中：

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垃圾填埋场设计 An第n年的服务人口数，人A0初始服务人口数，人本次设计中分别为1.53%，1.02%）；n第n年，年P机械增长率与自然增长率之和（根据某城市历年人口调查情况，

本区初始服务人口数A0为18万人；机械增长率和自然增长率分别为1.53% ,1.20%。

（2）垃圾产生量

设芜湖市人均垃圾产生量为1.00 kg/(人·d)，且该值在10年内保持变化不大。垃圾产生量采用下式计算。

Wn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)

Ana 1000

由以上两式求得芜湖市各年的服务人口及垃圾产生量（详见表1）。

表1 芜湖市各年份垃圾日产量表

序号 年份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

人口 /万人 18.45 18.93 19.41 19.91 20.42 20.94 21.47 22.02 22.58 23.15

人均垃圾日 产量/(kg/d·p)

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

生活垃圾 生活垃圾年 生活垃圾 日产量/(t/d) 产量/（t/a） 累计量/万吨 184.5 67342.5 6.7 189.3 69094.5 13.6 194.1 70846.5 20.7 199.1 72671.5 28.0 204.2 74533 35.4 209.4 76431 43.1 214.7 78365.5 50.9 220.2 80373 59.0 225.8 82417 67.2 231.5 84497.5 75.7

三、库容

因本设计未做实地勘查，故以10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757000t，取垃圾压实密度为0.6（t/m3）

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垃圾填埋场设计

则 垃圾填埋库容为：126.17万m3

五、覆盖厚度

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。

第三节 填埋场主体工程和辅助设施

一、堤坝填筑

堤坝设置在填埋场的边缘以及填埋区域分隔连接处的部分。在作为中间连接处的情况下，堤坝可以用垃圾芯构成用粘土围着，图3.1为两种垃圾堤坝建造示意图。根据场区的具体情况加以设计。

图3.1 垃圾堤坝构造示意图

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垃圾填埋场设计 二、防渗系统

1、防渗系统设计规范

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。

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%。

2、防渗材料

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

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垃圾填埋场设计 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。

3、防渗结构

在垃圾填埋区场底、侧坡和调节池内都安装严密的防渗系统，使其密不透水，以防止污染地下水。核心部分是双层高密度聚乙烯（HDPE）膜。此外还设置的收集层。

场底结构从上到下依次为：过滤层、主滤液收集层、保护层、主防渗层、主防渗层、次要滤液防渗层、次防渗层、保护层、构建底面。其相应的防渗材料设置依次为：轻型工布土、厚度为600mm碎石导流层、500g/m2无纺土工布层、1．5mm光面高密度（HDPE）膜、500 g/m2的无纺土工布层、1．5mm光面高密度（HDPE）膜、500 g/m2的无无纺土工布层、地基土。见表3.2。

边坡和调节池的防渗结构与场底的都相同。填埋库区地基应是具有承载填埋体负荷的自然土层或经过地基处理的平稳层，且不应因填埋垃圾的沉降而使基层失稳。填埋库区底部应有纵、横向坡度，纵、横向坡度均宜不小于2%。

4、渗滤液收集导排系统

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

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垃圾填埋场设计

表3.2 填土垃圾层

过滤层 主滤液收集层 保护层 主防渗层 次要滤液防渗层

次防渗层 保护层 构建底面

轻型工布土

厚度为600mm碎石导流层 500g/m2无纺土工布层 1．5mm光面高密度（HDPE）膜

500 g/m2的无纺土工布层 1．5mm光面高密度（HDPE）膜

500 g/m2的无纺土工布层

地基土

图3.3 典型的双衬系统美国环保局衬层设计备选方案

流的效果。

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垃圾填埋场设计 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3.3 渗滤水集水系统

5、地下水导排系统

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。

三、导气系统

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、填埋气体导排设施应符合下列规定：

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垃圾填埋场设计 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。

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。

2、设计方案

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。

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垃圾填埋场设计 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。

第四章 填埋作业工艺

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2.5~3.0m，每层覆土矿工为15~30cm，通常四层厚度组成一个大单元，上面覆盖土在45~50cm。 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。

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垃圾填埋场设计

图4.1 填埋作业工艺流程图

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。 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。 整个填埋区的作业顺序是：先一区、二区、再三区，然后开始二期工程。填埋二期工程作业时，和填埋一区形成新的水平面积，继续向上填埋，形成堆体后临时封场，填埋三期作业。其填埋作业工艺流程图如图所示：

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垃圾填埋场设计

第五章 渗滤液处理工程

第一节 垃圾渗滤液特征

垃圾渗滤液呈淡茶色或暗褐色，色度在2000—4000之间。有浓烈的腐化臭味，成分复杂，毒性强烈，有机物含量较多，被列入我国优先污染控制物“黑名单”的就有5种以上；氯氮浓度高，BOD5和COD浓度也远超一般的污水。

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垃圾填埋场设计 垃圾渗滤液来源于三个方面：一是垃圾本身所带的水分；二是垃圾中有机物经分解后所产生的水；三是以各种途径进入垃圾填埋场的大气降水和地下水。其中进入场区的大气降水和地下水是决定渗滤液产生量的关键因素。 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。

第二节 垃圾渗滤液处理工艺设计

一、渗滤液的产生量

目前渗滤液产生量一般用经验公式，只考虑大气降水。

Q式中：

IC(A1A2)

1000Q渗滤液年产生量，m3/a；I降雨强度，mmC渗出系数，取0.6；A1填埋区汇水面积，12.5万平方米 A2调节池回水面积（忽略不计） 19

垃圾填埋场设计 式中I取多年平均降雨量1156.2mm。C为填埋场内降雨量转为渗滤液的份数，其值随填埋厂覆盖土性质，坡度而不同，一般在0.2—0.8之间，封场的填埋场则以0.3—0.4居多，本工程取C=0.6。填埋区汇水面积A1为12.5万平方米，经计算年平均垃圾渗滤液产生量8.67万m3，日平均237.58m3。设每天处理量为250m3。

二、调节池容积的计算

本设计按水量平衡计算。

1、每月渗滤液产量

iC(a1a2)q

1000式中：q-渗滤液月产生量，m3/月；

i-降雨强度，mm C-渗出系数，取0.6

a1-填埋区汇水面积12.5万平方米； a2-调节池汇水面积（忽略不计）。

2、月渗滤液余量

q1qq2

式中：q1-月渗滤液余量，m3； q2-每月渗滤液产生量，m3；

q3-进入处理站处理的渗滤液量，m3；

查资料得该城市20年一遇降雨量为967.6mm（1988年），6、7、8、9月

的降雨量为558.1mm，相应的蒸发力为443.3mm，四个月的渗滤液产生量41858 m3，不考虑进渗滤液处理站处理时，调节池容量需要4158.5 m3 ，考虑进渗滤液处理站处理（18000 m3），调节池需要水量23858 m3 。

综上计算，根据现场调节池的地形条件，本设计调节池容积采用24000 m3。

三、渗滤液处理设备尺寸计算

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垃圾填埋场设计 1、 UASB反应器

设计进出水水质见表4.1。

表4.1 设计进出水水质 项目 进水 出水 BOD5 (mg/L) 2500 50 COD (mg/L) 5000 100 SS (mg/L) 600 70 NH3-N (mg/L) 80 15 pH 6～７ 6～７ ⑴ 容积V。采用负荷设计法

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9.9kgCOD/m3·d。计算公式为：

VQS0/q

式中：V-反应器容积，m3；

Q-进液流量，m3。本设计为250 m3/d。

S0-进水有机物浓度，gCOD/L或gBOD5/L。取COD为5g/L。

d q-9.9kgCOD/m3·

由此计算得反应器容积V=126.26m3。 ⑵ 有效高度H

V A式中取反应器长、宽均为5m的矩形，则可以计算出反应器有效高度

HH=5.05m，取整H=5m，则反应器总高度为8m。

2、A/O膜氧化池 ⑴ 设计参数计算 ① BOD污泥负荷：

Ns0.38kgBOD5/(kgMLSSd)（利于硝化反应进行）

② 污泥指数：SVI250 ③ 回流污泥浓度：

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垃圾填埋场设计 106Xrr4000(mg/L)SVI

④ 污泥回流比：r100% ⑤ 曝气池内混合液污泥浓度：

XrXr2000(mg/L)(1r)

⑥ TN去除率：

(TN0TNe)(8015)100%100%81.25%

TN080⑦ 内回流比：

R内TN0.812100%4.32%

1TN10.812⑵ A/O池主要尺寸计算 ① 有效容积：

VQL02502500411.18(m3)；取整V=420m3；

NsX0.382000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：

AV52.5(m2)，取整A=52.5m2 ； H④ 污水停留时间：

tV4202440.3(h) Q250⑤ 采用A/O比为1：4，则A段停留时间t18h,O段停留时间t232.3h, ⑶ 剩余污泥量

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垃圾填埋场设计 WaQ平LrbVXv0.5Q平Sr

式中a-污泥产率系数，kg/kgBOD5,一般0.5-0.7 b-污泥自身氧化速率，d-1，一般0.05； Q平-平均日污水流量，m3/d；

Lr-生物反应池去除BOD5速度，kg/m3； Xv-挥发性悬浮固体浓度，kg/m3 ； Sr-反应器去除的SS浓度，kg/m3 。 ① 降解的BOD生成污泥量

W1aQ平Lr0.6250(2.50.05)367(kg/d)

② 内源呼吸分解污泥量

W2bVXv0.054201.531.5(kg/d) 其中XvfX0.7520001500(mg/L) ③ 不可生化降解和惰性悬浮量（NVSS） 该部分占总TSS约50%，则

W30.5Q平Sr0.5250（0.60.07）66.25(kg/d)

④ 剩余污泥量

WW1W2W336731.566.25401.75(kg/d)

每日生成活性污泥量：XwW1W236731.5335.5(kg/d) ⑤ 湿污泥体积Qs

污泥含水率P=99.2%，则Qs⑥ 污泥龄

QcVXv1201.56.7(d)Xw27W6.625(m3/d)

1000(1P)

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垃圾填埋场设计 ⑷ 每日需氧量

R0aQSrbVX4.6Nr

式中Nr-被转化的氨氮量kg/d;

4.6-1kg氨氮转化成硝酸盐所需氧量，kg； a′，b′-取0.75和0.16。 计算得R0=201.923kg/d 3 中沉池

根据经验，设中心管内流速V00.03m/s ⑴ 中心管面积f：fqmax2500.0964(m2) V02436000.03式中qmax-最大设计流量，m3/s； V0-中心管内流速，m/s。

32m/mh， ⑵ 沉淀部分有效断面积A0。根据经验，设表面负荷q=1

则上升速度V=1m/h=0.000278m/s。

Aqmax0.002318.31(m2)V00.000278

⑶ 沉淀池直径D

D4(Af)4(8.310.0772)3.27(m)

取整D=3.4m<8m。 ⑷ 沉淀池有效水深h2

根据经验，设沉淀时间t=2h，则

h2Vt36000.000278236002.0016(m)

取整h2=2m ⑸ 校核池径深比

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垃圾填埋场设计 D:h23.4:2.01.73（符合要求）

⑹ 校核集水槽每米出水堰的过水负荷q0

q0qmax0.0023110000.216(L/s)2.9(L/s)D3.143.4

可见，负荷要求，可不另设辐射式水槽 ⑺ 池子圆截锥部分实有容积V1 设圆锥底部直径d0.4m，截锥高度为

h5(h50，截锥侧壁倾角55，则

Dd3.40.4)tg()tg5502.142(m)2222

取整

V1h52.15m

h53(R2r2Rr)2.153(1.720.221.70.2)=7.36（m3）

A/O池每天产出污泥6.625m3，故可以满足使用要求。 ⑻ 中心管直径d0：d04f40.07720.314(m)

3.14⑼ 中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离h3。根据经验，设流过该缝隙的污水流速v10.02m/s，喇叭口直径为

d11.35d01.350.03140.4239(m)

则：

h3qmax0.002310.0868(m)v1d10.023.140.04239取整h3=0.09m

⑽ 沉淀池总高度H。设池子保护高度h1=0.3m，缓冲层高度h4=0.3m 则

Hh1h2h3h4h50.32.00.090.32.154.84(m)

第六章 填埋气体收集与利用

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垃圾填埋场设计 一、填埋气体的主要组成

填埋气体（LFG）中主要气体包括甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氢、硫

化氢、氮和氧等。其中最主要的是甲烷和二氧化碳气体。它的典型特征为：温度达43~49℃，相对密度1.02~1.06,为水蒸气所饱和，高位热值在15630~19537kJ/m3。 那当然填埋场产生的微量气体虽然很少，但其成分复杂，毒性较大，不能对其忽视。

二、填埋气体收集方式

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。

三、冷凝液收集和排放

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

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垃圾填埋场设计 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。

四、气体输送系统

收集的气体最终汇集到总干管，经鼓风机将其输送到燃气发电厂。其输送管

道材料采用PE。

五、填埋气体的利用

因填埋场工程较大，处理的垃圾量也较大，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5.1所示：

图5.1 填埋气体的处理与利用工艺流程

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垃圾填埋场设计

第七章 配套工程

一、道路工程

本处理场按日接纳处理生活垃圾250吨计，年处理量为9.12万吨。以5吨密闭式垃圾清运车运输，每日平均需要50车次左右，加之运行时各工序之间物料的往来运输，在场区内形成了较大的物流量。

盘山道路随着填埋高度的增加逐渐延伸而形成，其功能单一，填埋高度一旦达到设盘山道路有可能废弃，故它仅为临时性道路，维持晴天通行，雨天稍维护就能通行的水平即可。车辆在盘山道路上行驶的速度为V＝10km/h。

平面设计：场区道路与进场道路相接，盘山道路在分选区附近与进场道路相连，盘山道是随填埋高度而上升的坡道。

断面设计：道路断面有路肩及车道组成。盘山道有车道、路肩及表面排水沟组成，其边坡与垃圾填埋边坡一致取1：3。场区道路按城市道路标准设计，但由于场区行人极少，故路两侧不另设人行道，路边安砌缘石保护路边，路面横坡为减少排水设施均采用单向坡。

路面结构设计：盘山路基本不建路面，采用简易的碎石路，其厚度约15cm，加强维护以维持交通。

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