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填埋场设计

环境工程毕业设计

——D县城市生活垃圾卫生填埋场设计

专业环境工程

班级12级环工

姓名QXC

指导教师XX

2015年12月

D县城市生活垃圾卫生填埋场设计说明书

摘要：

随着经济的迅速发展及城市化进程的加快，城市生活垃圾急剧增多。

垃圾污染环境、侵占土地，对城市居民的健康和生存构成了严重威胁，已成为社会一大公害，因此对垃圾的处理刻不容缓。

传统的垃圾填埋技术已远远满足不了社会对保护环境的要求，卫生填埋是在传统垃圾填埋技术基础上发展起来的处理城市生活垃圾的较为理想的方法。

本设计根据导师提供的基础资料，对D县城市生活垃圾特性及产量进行分析和计算，预测了服务期限内需要填埋的垃圾量。

结合当地的城市概况及自然条件，科学选址并合理规划场区。

查阅技术手册，利用恰当的计算公式，对库区尺寸、垃圾坝尺寸、渗沥液产量、雨水量、管道直径等一系列参数进行设计计算。

按照设计任务书对排放标准的要求，科学选择渗沥液处理工艺流程，做好相应的设备选型，确保渗沥液达标排放。

本设计对卫生填埋区的每一项工程都进行了较为详细的设计和计算，其中防渗工程是本设计的重点。

通过阅读文献及相关资料，了解卫生填埋中常用的防渗材料类型以及各种设计方案的优缺点，结合实际情况进行方案比选，根据备选方案的经济性、有效性、适应性，确定了合适本项目的防渗层材料及结构，并完成了相关设计参数的计算。

关键词：

卫生填埋；渗沥液；防渗；设计

概述

1.1工程概况

*项目名称：

D县城市生活垃圾卫生填埋场工程

*项目性质：

新建

*设计单位：

华东师范大学生态与环境学院

*总用地：

126亩

*总库容：

约101.4万立方米

*总投资：

约11250万

*处理规模：

初期128吨/日，平均232吨/日

*服务年限：

12年

*项目服务范围：

D县居民所产生的生活垃圾

1.2设计原则与范围

1.2.1设计原则

设计处理方案的原则是：

技术成熟，工艺简洁，设备可靠，能适应生活垃圾的特性，满足环境保护的要求，同时还要考虑下列因素的影响：

当地的经济实力和投资能力

1）城市建设和社会发展对环境的要求

2）各种垃圾处理方法的优缺点

3）生活垃圾理化性质及变化趋势

4）技术与设备的可靠性和适应性

5）对资源再利用的潜力和程度

1.2.2设计范围

D县城市生活垃圾处理工程设计的范围主要包括如下内容：

1）总平面布置图；

2）设计方案说明；

3）垃圾填埋场设计（场址比选、确定与评价；建设规模的确定；工艺设计；填埋区基底工程及防渗系统设计；填埋气体的产生与收集处理设计；填埋场封场系统设计）；

4）主要设备及选型说明；

5）附属建筑、设备的选择说明；

1.3设计依据

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[2001]101号）

3）《厂矿道路设计规范》（GBJ22）

4）《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889）

5）《生活垃圾填埋场环境监测技术要求》GB/T18772

6）《非织造复合土工膜》（GB/T17642）

7）《聚乙烯（ＰＥ）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》（GB50290—98）

9）国家现行的其他标准和规范

一、基础资料

2.1城市概况

2.1.1地理位置

D县，位于河南省中南部，南邻舞钢市，北接襄城县，东连源汇区，西靠叶县。

处于东经113°21’15’’-113°44’53’’，北纬33°7’50’’-33°30’22’’。

截至2014年，总面积为777平方公里。

2.1.2社会环境概况

截至2014年，D县辖8镇6乡，总面积777平方公里，耕地面积75万亩，总人口60万人。

其中农业人口52万人。

辖城舞泉镇、吴城镇、辛安镇等8个镇和文峰乡、保和乡等6个乡，共计398个行政村。

D县县城位于县域中心，城市人口10万人。

2.1.3经济概况

2012年，全县生产总值113.1亿元，比上年（下同）增长13%；固定资产投资101.8亿元，增长23.7%；社会消费品零售总额52.9亿元，增长15.5%；城镇居民人均可支配收入14810元，增长15%；农民人均纯收入5522元，增长17%；地方财政总收入5.6亿元，增长26%，其中公共财政预算收入4.2亿元，增长26.7%。

2.1.4交通运输

D县东距107国道40公里，京广铁路漯河站45公里，京珠高速公路49公里；北接宁洛（南京--洛阳）高速公路6公里、郑州国际航空港150公里；西连日南（日照--南阳）高速公路25公里。

沪渝铁路穿境而过。

全县公路通车里程达1018公里，实现了乡乡通二级公路，村村通油路，交通网络纵横交错，四通八达。

2.2自然条件

2.2.1地形地貌

D县地处淮河流域，沙、澧河横贯全境，海拔62至102米，南高北低、西高于东，自西向东缓斜。

地势分岗地、平原、洼地。

岗地约占全县总面积的23.5%，横亘于舞泉和保和、文峰、辛安、吴城等乡镇，一般海拔90米左右，保和乡马岗村西北最高，海拔102米：

平原约占全县总面积的42.6%，分布于孟寨、马村、姜店、章化、侯集、太尉等乡；洼地约占全县总面积的33.9%，分布于北舞渡、莲花、九街及姜店、马村等乡镇的部分地区。

九街乡大杨村一带最低，海拔62米。

2.2.2地质构成

境内地质构造不甚复杂，主要为近东西走向的压性和压扭性断裂，局部为向斜轴屋脊状断裂和断鼻状断裂。

基岩地形南北部为凸起，中部为凹陷。

基岩层多属太古界、震旦亚界、寒武系和二迭系。

2.2.3地震与地震裂度

按全国地震区域划分，D县属六级地震烈度区，从历史地震发生情况看（据D县志所载的有关地震记录），无强大地震，多数为无感地震，且发震的频率小。

2.2.4水文与水资源

1）地表径流与河流

D县属淮河流域沙颍河水系，南岗北洼中间多河汊。

沙河、澧河横贯全境，有干江河、骂子河、灰河、泥河、唐河等10多条河流。

据记载，1957年至1985年，境内每年平均降水量859.8毫米，共降水6.37亿平方米，地表径流深208毫米，总径流量1.68亿立方米。

2）地下水

境内地下水分丰水区、一般水区和贫水区。

浅层水丰水区和一般水区在地下2至5米，贫水区在地下4至7米，且水量小，少数地方人畜吃水困难。

深层水每小时单井出水50吨以上的深层水，丰水区在30至50米之间：

一般水区在50至80米之间；贫水区在100至140米之间。

3）过境水

D县过境水有沙河、澧河、三里河3条常年性河流，径流量：

沙河年均19亿立方米，澧河年均5.5亿立方米，三里河年均5700万立方米，总计年均25亿多立方米。

2.2.5气候条件

1）气温

平均气温在14℃，极端最低气温-16.5℃，极端最高气温41.0℃。

2）降水（6-8月份降雨量占全年的44.3%）

年平均降水量692.3毫米，最大降雨量1162.4毫米，最低降雨量为411.7毫米。

3）蒸发量

年平均蒸发量为1495.9毫米。

4）风向风速

年主导风向为东北风，夏季主导风向为南风。

二、垃圾量预测

3.1服务范围内城市生活垃圾的来源

城市生活垃圾是城市居民在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物。

主要包括：

1）居民生活垃圾

2）商业垃圾

3）集贸市场垃圾

4）街道清扫垃圾

5）公共场所垃圾

6）机关、学校、厂矿等单位的生活垃圾

D县城区生活垃圾主要来自居民家庭、饮食服务行业、商业、公共场所、街道清扫和集贸市场等。

3.2城市生活垃圾的产量及成分

城市生活垃圾的产量、组成及物理化学性质与城市性质、城市居民生活水平、消费习惯等因素密切相关。

据调查2014年城区人口10万，人口增长率5%，日产居民生活垃圾128吨，人均1.28公斤。

成分组成有机物为主占24.0%，无机成分占68%，可用回收物占8.0%。

按《城市生活垃圾采样和物理分析方法》（CJ/T3039—95）的规定，垃圾成分组成详细分类如下：

1）有机类：

动物性4.5%、植物性21.5%。

2）无机类：

煤灰土54.5%、砖瓦渣土9.5%。

3）可回收物：

纸类2.0%、塑料橡胶3.5%、棉织类0.5%、

4）玻璃类1.8%、金属类1.0%、木竹1.2%。

表3-1各类型垃圾组成特点

类型

特点描述

纯煤户

大量的煤渣、灰土。

少量的动物性、植物性废物。

塑橡制品（袋、瓶、盒等）、玻璃瓶类、纸类、棉织类、金属类和木竹类。

用气户

少量灰土。

动物性和植物性废弃物较多。

纸类、塑料制品（袋、瓶、盒等）、玻璃瓶类、棉织类、金属类。

混合类

煤渣、灰土。

动物性和植物性废弃物。

纸类、塑料制品（袋、瓶、盒等）、玻璃瓶类、棉织类、金属类和木竹类。

市场

大量的菜叶、瓜果皮核。

清扫灰土。

纸类、瓶类、绳类、编织物和其他塑料包装物。

马路

清扫灰土、纸张、瓶类、烟头、树叶、塑料袋（盒）等。

饮食业

煤渣、菜叶、骨头、餐巾纸、包装纸、木竹、食品残渣、塑料袋、易拉罐及各类酒瓶。

公共场所

清扫灰土、各类包装纸、烟头、食品残渣、瓜果皮核、瓶类、塑料袋（盒）、少量树叶、罐头盒等。

商业

扫地木屑、清扫灰土、瓶类、食品残渣。

另外还有纸板、包装纸、塑料包装制品、竹筐、草袋、编制物等（这些一般不直接混于垃圾中，大部分是回收或直接利）。

随着D县经济的发展和人民生活水平的提高，超级市场普及，快餐业兴起，各类商品包装物增加，使生活垃圾中可燃物、厨余物升高；另外，城市基础设施建设的完善，居民生活燃料结构的改变，都会使垃圾中的煤灰、渣土下降，从而使垃圾产量及组成发生变化，人均垃圾日产量逐年下降。

但是，城市人口的增长又从一个方面使垃圾产量增加，因此，D县城市生活垃圾产量总的趋势是缓慢上升，并在一定时期相对稳定。

根据上述分析，预测在项目服务期内生活垃圾成分组成总的变化是：

有机成分和可回用物呈上升趋势，无机成分呈下降趋势。

综合上述条件，可以推测进入垃圾填埋场的垃圾未压实前密度为0.5~0.6t/m3，填埋压实后压实密度可达到0.8t/m3。

填埋以后经过固结沉降、慢速压缩沉降和自然降解，体积减少，密度增加，垃圾堆体平均密度可以达到1.0t/m3。

3.3服务年限内填埋垃圾量预测

根据上述信息，假设D县城市每年垃圾清运率为100%，则服务年限内的需处理的垃圾量如下表所示。

表3-2服务年限内的垃圾产量

年份

服务人口（万人）

生活垃圾年产量（万吨）

累积产量（万吨）

2015

10.00

4.672

4.672

2016

10.50

4.906

9.578

2017

11.03

5.151

14.728

2018

11.58

5.408

20.137

2019

12.16

5.679

25.816

2020

12.76

5.963

31.779

2021

13.40

6.261

38.039

2022

14.07

6.574

44.613

2023

14.77

6.903

51.516

2024

15.51

7.248

58.764

2025

16.29

7.610

66.374

2026

17.10

7.991

74.365

三、场址概况

4.1选址原则

填埋场选址总原则是应以合理的技术、经济方案，尽量减少的投资，达到最理想的处理效果，实现保护环境的目的。

具体需要遵循的原则主要有以下几条。

1）环境保护原则