卫生填埋场设计说明书.docx
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卫生填埋场设计说明书
课程设计任务书
学生姓名：
覃练专业班级：
环工1202
指导教师：
陈水平，杨列工作单位：
资源与环境工程学院
题目:
S市生活垃圾卫生填埋处理工艺方案设计
初始条件：
一、设计任务及目的
1．任务：
完成D县生活垃圾卫生填埋处理工艺方案设计。
2．目的：
通过本课程设计，使学生掌握城市垃圾填埋工艺设计的一般方法，巩固教学中所学知识，并学会将书本知识与实际应用相结合。
二、设计规模
服务人口6、7、8、9、10、11、12万人，现状垃圾产量1.2kg/d.人，人口增长率5%，垃圾容重量400kg/m3，服务年限15年。
（一）设计时应注意的几个问题：
（1）根据生活垃圾成分现状表，将垃圾中的橡胶塑料、纸类、纤维、竹木、玻璃陶瓷和金属全部回收利用。
（2）垃圾压实密度取值为900kg/m3。
（3）由于垃圾中的含水率太高，故在垃圾填埋之前将其在固定垃圾堆放场地堆放4～5天，待垃圾含水率降至35%以后，再运往填埋场地进行填埋。
（4）覆土体积取垃圾体积的1/4。
三、设计条件
1．气象资料
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
年平均降水量692.3毫米，最大降雨量162.4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
2．填埋库区场址概况：
填埋场库区周围汇水面积0.8km2。
场底表土厚度0.8~4.8m不等，平均2.2m。
土壤渗透系数为9×10-4m/s。
场址地下水稳定水位埋深0.8m。
3．填埋场渗滤液必须经过处理，出水水质必须达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）中的一级标准，填埋场2公里有城市污水处理厂，紧挨填埋场有水、电源及公路。
4.S市生活垃圾卫生填埋场地形图。
要求完成的主要任务:
（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
一、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），熟悉资料。
2．确定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．填埋场配套工程及辅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。
二、设计文件的编制
1．垃圾填埋场设计计算说明书1份（不少于1.2万字，A4手写）；
2．图件每人不少于4张（垃圾填埋场平面布置图，垃圾填埋场纵剖面图，防渗层结构图，截洪沟布置图，截洪沟断面图，盲沟布置图，盲沟结构详图以及主要构筑物结构图），3张计算机绘图，1张手绘（3号图纸）。
三、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[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．《建筑设计防火规范》（GBJ16—89）
10．有关填埋场设计的论文著作
四、课程设计成果要求
（一）课程设计文本结构
1．课程设计任务书
2．课程设计题目、摘要、关键词
3．课程设计目录
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垃圾量预测
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填埋库容及使用年限
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垃圾坝设计
6.7监测井
6.8填埋工艺
7渗沥液处理工程
7.1处理工艺
5．致谢
6．附录
7．参考文献
8．设计图件：
（二）说明书格式的要求`
同武汉理工大学课程设计要求。
时间安排：
本课程设计安排2周的时间，时间分配可参照表1。
表1《固体废物处理处置工程》课程设计时间分配表
序号
设计阶段
时间分配（天）
1
下达课程设计任务
0.5
2
收集分析资料
0.5
3
拟定方案
0.5
4
计算与主要构筑物或设备设计计算
3
5
绘图与整理说明书
2
6
撰写课程设计报告文本
1
7
答辩
0.5
合计
8
指导教师签名：
年月日
系主任（或责任教师）签名：
年月日
摘 要：
D县位于豫东平原，黄河大冲积扇西南边缘，界于北纬30º12ˊ～34º17ˊ，东经113º52ˊ～114º25ˊ之间。
本设计是对8万人口垃圾卫生填埋场进行工艺设计，人均垃圾产量1.2 kg∕（d•人），设计使用年限为15年。
本工程总处理垃圾量为75.61万吨。
设计内容包括垃圾量计算、垃圾处理处置设计规模的确定；垃圾处理处置工程方案比较和选择；单项构筑物设计计算和施工设计图纸的绘制。
本文首先对我国生活垃圾的处理处置方法进行了综合分析，在此基础上，对填埋场的选址、填埋场的地基与防渗、渗滤液的产生及收集处理、填埋气体的收集及利用、终场覆盖与封场、污水处理工艺以及环境保护和监测等问题进行了深入的探讨。
本设计介绍了平原型生活垃圾填埋场单层防渗系统的构造形式，并以方典型工程为例进行对比，为了填埋场在使用期间能够安全的运作，避免对环境造成危害，本设计在进行过程中严格遵照相关设计标准。
关键词：
生活垃圾； 平原型垃圾填埋场；渗滤液； 填埋气体； 防渗
附录.........................................................................................................................................49
填埋场设计说明书
1概述
1.1项目概况
1.1.1项目基本情况
项目名称：
D县城市生活垃圾卫生填埋工程
主管单位：
D县城管局
项目场址：
D县大桥乡要井村
总用地：
183亩
处理规模：
平均142吨/日
服务年限：
15年
服务范围：
D县城市居民所产生的生活垃圾
1.1.2项目建设背景
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：
“北京周围已被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经验交流会”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5亿平方米。
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重性。
垃圾堆放除大量占用土地外，还散发出令人窒息的恶臭，成为蚊蝇、鼠类的衍生地；严重危害人类健康。
医学研究证明，许多人正在受到垃圾山散发出的各种重金属的污染，并已危害到人的神经系统、造血系统，以至引发癌症。
因此，迅速实现城市生活垃圾处理的工业化、产业化是当前所有市政工作中的一项紧迫任务。
为实现我国环境保护目标，国家发布了一系列关于开展和加强城市垃圾处理工作的通知，高度概括了城市垃圾处理工作的重要性和必要性。
将垃圾处理作为环保基础设施建设列为投资重点之一。
国务院及有关部委先后发出了《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》、《关于处理城市垃圾改善环境卫生面貌报告的通知》、《关于加强城市垃圾处理科学技术工作的几点意见》的通知和其他相关文件，对搞好城市垃圾处理做出了明确指示，要求“垃圾从生产、收集、运输、处理到回收利用，都能衔接配套，落到实处。
”同时还出台了关于征收垃圾处理费用的政策。
根据我国城市垃圾的特点和国情，国家还制定了城市垃圾处理的技术政策和技术标准，从生活垃圾的收集、转运到场址的选择、建设及最终处置都作了严格的规定。
这些标准的颁布施行，为生活垃圾的安全处置，防止疾病传播，保护环境提供了法律保障。
河南省要全面建设小康社会，就必须大力推进城市化进程。
豫发[2003]9号《中共河南省委、河南省人民政府关于加快城镇化进程的决定》的文件就近期城镇生活垃圾处理场建设提出了明确的目标任务：
到2007年，全省县级以上城市、县城及部分重点镇都要有垃圾处理场，并要求各地要加快建设，全力做好这项工作。
该项目就是在这种背景下提出的。
1.1.3工程建设的主要内容
建设项目由填埋场主体工程与设备、配套工程和生产管理及生活服务设施等构成。
1）主体工程与设备主要包括：
场地平整、防渗工程、坝体工程、计量设施、填埋推铺、挖运土方、防洪、地下水导排、渗滤液收集处理、填埋气体的导出与处理、水土保持、绿化隔离带、防飞散设施、填埋区道路、封场工程、监测井设置、设备选购等。
2）配套工程主要包括：
垃圾转运站、进场道路、通信、供配电、给排水、消防、监测化验、冲洗、消毒和洒水、围墙等设施。
3）生产管理与生活服务设施主要包括：
办公用房、生活用车、食堂和浴室等设施。
1.1.4主要环境保护措施
本工程采取下列措施达到环境保护的目的：
l）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，有效实现清污分流，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附设的污水处理站处理达标后排放；
2）填埋气体排导系统，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；
3）在场区内设置污水调节池及渗滤液处理系统；
4）科学合理的填埋作业工艺，日覆盖和中间覆盖相结合，并且对可替代粘土的覆盖材料进行论证，最大限度的减少渗滤液的产生量，有效的控制蚊蝇的滋生；
5）选用合理的、技术先进的卫生填埋专用机械，确保在各种气候条件下进场的生活垃圾都能得到100%的处理，使卫生填埋作业能正常进行；
6）严格拉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。
7）对本填埋场的终场生态恢复方案进行论证，使本填埋场终场后形成一个环境优美的园区，达到社会公益事业和环境效益的有效结合，实现最佳的环境效益。
1.2编制依据和原则
1.2.1编制依据
《国家计委、建设部、国家环保总局关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见》
河南省委、河南省人民政府豫发[2003]9号文件
《河南省委、河南省人民政府关于加快城镇化进程的决定》
河南省发改委、财政厅、建设厅、环保局豫计收费[2002]1394号文件
《关于实行城市生活垃圾处理收费制度促进垃圾处理产业化的通知》
《D县县城总体规划》2002～2020年
项目工程勘察报告
项目主管单位提供的其它有关资料
1.2.2法规和技术标准
（1）法规类
1）《中华人民共和国环境保护法》
2）《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》（建成[2000]120号）
3）《建设项目环境保护设计规定》[（87）国环字第002号文]
4）《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》
5）其他相关法规
（2）技术标准类
1）《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）《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889－97）
4）《城市环境卫生设施规划规范》（GB50337—2003）
5）《城市环境卫生专用设备》（CJ/T29—91）
6）《市政工程设计技术管理标准》建设部（93）建城技字第42号
7）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348—90）
8）《工业企业设计卫生标准》（TJ36—79）
9）《建筑设计防火规范》（GBJ16—872001年版）
10）《恶臭污染物排放标准》（GB1455-93）
11）《城市垃圾产生源分类及垃圾排放标准》（CJ/T3033—1996）
12）《城市生活垃圾采样和物理分析方法》（CJ/T3039—1995）
13）《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》（CJ/T3037—1995）
14）《防洪标准》（GB50201）
15）《城市防洪设计规范》（CJJ50）
16）国家现行的其他标准和规范
1.2.3编制原则
1）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、严格控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，对生活垃圾实行安全处置，使之真正达到国家规定的垃圾处理要减量化、资源化和无害化的总体目标。
2）根据城市总规，结合当地特点和城市生活水平等因素，合理论证垃圾产量，确定项目建设规模和项目投资。
3）坚持因地制宜和科学态度，选择合理的技术路线，采用先进工艺和技术上成熟的设备，确保各类设施互相协调，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。
4）在土地利用方面坚持合理规划、节约用地的原则，进一步提高土地的利用率，通过绿化使厂区环境与周围环境相互协调。
5）处理方案选择原则除坚持技术成熟，设备可靠，能适应垃圾的特性，满足环境保护的要求外，还要考虑下列因素的影响：
当地的实际情况和经济实力
垃圾处理技术的成熟度、适应性及环境保护
技术与设备的可靠性和适应性
2.基础资料
2.1D县概况
D县位于豫东平原，黄河大冲积扇西南边缘，界于北纬30º12ˊ～34º17ˊ，东经113º52ˊ～114º25ˊ之间。
东与通许县、扶沟县接壤，西与新郑市交界，南邻长葛市、鄢陵县，北靠中牟县、开封县。
东西长43.76km，南北宽40.77km，国土面积1307.7km2。
D县县城位于县域中心，现有城市人口（详见各组任务书）万人，建成区面积11km2。
城市总规确定县城性质是：
开封市域西南部副中心城市，县域政治、经济、文化、信息、物流中心，以发展纺织、机械、化工等为主的工贸型城市。
2004年全县工业总产值98.89亿元。
农林牧鱼业总产值预计完成36.38亿元。
全县城镇化率达到26.55%。
全省综合经济实力排序处于38位。
2.2自然条件
2.2.1地形地貌
D县地处黄河大冲积扇的西南边缘。
境内地形有三大类型，即西北部岗陵沙丘，西南部高而平坦，中、东部低洼平原。
其中低洼平原为本县地貌的主体，面积占全县的三分之二。
全县整体地势是由西向东倾斜，坡降为1/4000左右。
2.2.2地质构成
D县处于秦岭—昆仑纬向构造体系与新华夏第二沉降带、华北坳陷复合交接部位。
属华北坳陷盆地，为新华夏第二沉降带的组成部分。
自第三纪以来，本县一直处于整体下沉的构造运动中。
本区地质构造复杂，形迹大多隐伏在巨大的沉积层下，地表形迹不明显，大致为东西向构造体系和经向构造带。
D县境内新生带地层发育深厚，地层中第三系分布普遍。
其中下第三系厚约3000～6000米；上第三系厚约2000～2500米。
第四系在本区内发育较好，地质齐全，分布广泛，为松散的沉积物所组成，总厚度约为400米左右。
2.2.3地震烈度
根据《中国地震烈度区划分图》D县地震基本烈度6度。
2.2.4河流水系
D河流属淮河流域，境内大小河流三十余条。
贾鲁河右岸以西的河流为沙颖河水系，在D流域面积897.8km2；贾鲁河左岸以东的河流属涡河惠济河水系，在D流域面积401.75km2。
全县河流除贾鲁河常年有水外，其余均属季节性河流。
2.2.5气候
D县属暖温带半湿润季风气候，四季分明，主要气象特征值如下。
1）气温
年平均气温14℃
2）降水
年平均降水量692.3毫米
最大年降水量162.4毫米
3）蒸发量
年平均1495.9毫米
4）风向
年主导风向东北风，
夏季主导风向南风。
2.3资源条件
D县由于地处黄淮海平原，自然资源条件较好。
目前农业作物形成了以粮食作物、经济作物、饲料作物为主的三元结构。
粮食作物以小麦为主，玉米、薯类、豆类为辅，常年产量40万吨；经济作物主要有棉花、花生、西瓜、蔬菜等；丰富的林木资源使D的平原绿化闻名全国；养殖业发展迅速，特别是瘦肉型猪的饲养以形成省级生产基地县，另外，贾鲁河滩鱼鸭混养也成为我国长江以北最大的蛋鸭养殖基地。
2.4环卫工作基本状况
2.4.1机构与设施
D县城市环境卫生工作由D县环境卫生管理所负责，行政上隶属D县城管局。
目前共有干部职工32人，担负全县城主次干道的清扫保洁和垃圾清运、填埋工作。
主要环卫设施有：
垃圾转运站2座，垃圾运输车2台，人力车5辆，垃圾收集点若干个。
2.4.2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。
2.4.3生活垃圾的产量、组成
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2004年城区人口（详见任务书），日产居民生活垃圾9.6吨，人均1.2公斤。
成分组成有机物为主占24.0%，无机成分占67.5%，可用回收物占8.5%。
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5.2%、植物性18.8%。
2）无机类：
煤灰土62.5%、砖瓦渣土5.0%。
3）可回收物：
纸类2.0%、塑料橡胶2.8%、棉织类1.0%、
玻璃类1.2%、金属类1.1%、木竹0.4%。
4）其他类：
未分检出
5）混合类：
未分检出
2.4.4生活垃圾的收运
目前，城区生活垃圾的收集、转运主要由环卫部门负责，收集形式为混合收集，由于车辆不足，车况很差，因此运力偏小，密闭性差，存在散落等问题，难以满足垃圾收集运输和转运的要求。
2.4.5生活垃圾的处理
现状生活垃圾为简易填埋，没有采取有效的工程处理手段，相关的二次污染未经任何处理。
2.4.6现状存在的主要问题
从上述介绍可以看出D县在垃圾收运、处理方面存在一些问题。
主要表现在：
1）现有的垃圾为简易填埋，未采取任何防渗措施；污染得不到有效控制，同时还存在安全隐患。
2）垃圾填埋没有压实和及时覆土，恶臭明显，滋生了大量的蚊蝇，卫生状况较差。
3）填埋区没有防飞散设施，白色污染影响周边环境。
4）垃圾未进行分类收集。
5）机械化水平低下，工人劳动强度较大。
6）环卫设施不配套。
3垃圾处理工艺的确定
3.1国内外垃圾处理方式简述
为了防止垃圾污染，人们研究开发了填埋、堆肥、焚烧、热解、综合利用等技术，但目前技术成熟、使用较多的方法是前三种。
卫生填埋具有技术简单、处理量大、风险小、建设费用、运行成本相对较低的优点，但卫生填埋对场址条件要求较高，所需的覆盖土量较大。
如果能够找到合适场址并解决覆盖土的来源问题，在目前的经济、技术条件下，卫生填埋法是最适用的方法。
焚烧法减量化的效果最好，无害化程度高，且产生的热量可作能源回收利用，资源化效果好。
该法占地少，处理能力可以调节，处理周期短，但建设投资大，处理成本高，处理效果受垃圾成分和热值的影响。
堆肥法无害化、资源化效果较好，出售肥料产品，有一定的经济效益。
但该法需一定的技术和设备，建设投资和处理成本较高，堆肥产品的产量、质量和价格受垃圾成分的影响。
产品的销路是采用堆肥法的决定性因素。
同时，在当前生活垃圾未采用分类收集的情况下，不宜采用堆肥工艺。
本工程采用卫生填埋方式处理垃圾。
3.2垃圾处理工艺方案的确定
我国已经和正在兴建的垃圾处理项目中大多数采用的卫生填埋方法；垃圾焚烧只在部分经济发达、用地紧张地区如深圳、珠海、上海等大中城市有采用；垃圾制肥规模均在150t/d左右，销售市场受季节影响较大。
而废橡胶、塑料提炼燃油的技术探索和工程应用正在起步。
根据建设部、国家环境保护总局、科技部发布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》的通知，依据“在具备卫生填理场地资源和自然条件适宜的城市，以卫生填埋作为垃圾处理的基本方案”的原则和《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》，结合永年县经济技术水平、垃圾收集现状、生活垃圾成分、各种工艺特点，确定本工程采用“卫生填埋”工艺。
3.2.1生活垃圾产量、成份分析
（1）人口规划
D县人口自然增长呈现平缓、稳定的状态。
根据县城人口发展实际，近期县城人口将保持50‰的增长速度。
据统计，到填埋年限15止，D县人口将增长到15.84万人。
（3）生活垃圾的产生量
该县服务人口8万人，人口增长率5%，现状垃圾产量1.2kg/d.人，垃圾容重量400kg/m3。
1）每年产生的垃圾重量为：
式中：
W－垃圾产生率（kg∕d•人）；
P－城市人口；
2）堆场后的垃圾重量（含水率由50%降至35%）
则预测城市垃圾量如下表。
城市垃圾量预测
人均年垃圾量（t）
当年垃圾量（万t）
累积垃圾产量（万t）
脱水后（万t）
0.44
3.5040
3.50
2.70
0.44
3.6792
7.18
5.53
0.44
3.8632
11.05
8.50
0.44
4.0563
15.10
11.62
0.44
4.2591
19.36
14.89
0.44
4.4721
23.83
18.33
0.44
4.6957
28.53
21.95
0.44
4.9305
33.46
25.74
0.44
5.1770
38.64
29.72
0.44
5.4359
44.07
33.90
0.44
5.7076
49.78
38.29
0.44
5.9930
55.77
42.90
0.44
6.2927
62.07
47.74
0.44
6.6073
68.67
52.83
0.44
6.9377
75.61
58.16
根据以上表格预测，若按照生活垃圾处理率100%考虑，在15年内，D县需要处理的城市生活垃圾总量约为75.61万吨，平均日处理垃圾138吨。
因此确定垃圾处理厂的设计规模为138吨/日。
3.2.2垃圾的成份分析
影响城市生活垃圾组成和特性的变化因素很多，例如人口结构、人民生活水平、居民生活习惯、燃料结构、气候条件、地理环境等等。
由于D县内单位和居民以燃煤为主，集中供热率和燃气率较低，因此，所产生的垃圾中煤灰比重较大。
根据统计，近年来D县生活垃圾物理组成成份见表。
D县生活垃圾物理组成成份表湿重（%）
有机类（%）
无机类（%）
可回收物（%）
植物性
动物性
合计
煤灰土
砖瓦渣土
合计
废纸
织物
塑料类
玻璃
金属类
木竹
合计
18.8
5.2
24
62.5
5.0
67.5
2.0
1.0
2.8
1.2
1.1
0.4
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