垃圾填埋场设计书.docx

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垃圾填埋场设计书

课程设计任务书

一设计任务及目的

1.任务：

完成某市某区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，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30万人，现状垃圾产量1.0kg/d.人，垃圾容重量350kg/m3，服务年限大于10年。

三设计条件

1.气象资料参考长春市的资料。

2.填埋库区场址概况：

填埋场库区周围汇水面积0.5km2。

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5公里有城市污水处理场，紧挨填埋场有水、电源及公路。

四、设计工作量

1.收集设计基础资料：

根据规范要求进行。

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，服务年限。

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。

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着作,《固体废物处理及污染的控制与治理》

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．课程设计目录

4．课程设计正文：

5．致谢

6．附录

7．参考文献

8．设计图件

图件内容：

1.总平面布置图

2.封场平面图

3.填埋场纵剖面图

4.垃圾坝断面图

5.防渗系统平面图

6.渗滤液导排系统结构图

7.复合衬里系统示意图

8.导气石笼断面图

9.污水处理工艺流程图

10.盘山路平面图

11.土方平衡原图

摘要：

固体废物的处置是一个十分复杂的问题，是一个系统工程，涉及管理和工程等诸多方面。

城市的固体废物处置主要有焚烧、堆肥和卫生填埋等。

其中卫生填埋是许多国家和地区的主要处置方法。

卫生填埋可以使垃圾和地下水分离，保持自身的干燥和厌氧状态。

我国是一卫生填埋作为主要城市固体废物处置手段的国家，并且在以后相当长时间内，卫生填埋会是我国垃圾处理的主要方式。

但目前我国垃圾卫生填埋存在巨大缺陷，一是许多城市随意倾倒固体废物，没有做任何处理；二是垃圾填埋场没有经过科学的选址，没有防护措施，造成地下水和土壤严重污染；三是对固体废物废物监测不足。

为了既满足城市发展需要，又不对环境造成不利的影响，根据现在的国内背景和场地条件，本设计选择城市垃圾卫生填埋的设计。

设计按照国家现有的标准和规范为依据，参照以往是设计经验以及实际的工程建设和运行情况，从实际出发，综合考虑场地条件、气候因素和人文因素的条件，分析计算垃圾填埋量、库容和废液量等参数，设计具有垃圾减量化、废气废液导出与治理、垃圾填埋场的监测和检验等多个系统的现代化综合垃圾填埋场。

旨在实现垃圾处理的无害化，最大程度的减少垃圾填埋场对环境的影响，实现最大的经济效益、社会效益和环境效益。

关键词：

卫生填埋场渗滤液处理防渗层垃圾坝

Abstract

Itisaverycomplexproblemandalsoasystematictodisposesolidwastes,whichinvolvesmanyaspectssuchasmanagementandproject.Themainmethodstodisposemunicipalsolidwastescontainburning,compostingandsanitarylandfill.Thesanitarylandfillisthemostpopulardisposingmethodinmanycountriesandregions.Thesanitarylandfillcanseparaterubbishfromgroundwaterandkeeprubbishdryandanaerobic.

Thesanitarylandfillisnowandwillbeinaverylongtimeaheadthemajorwaytodisposemunicipalsolidwastesinourcountry.Butthereexistsveryobviousdisadvantagesinthesanitarylandfillofourcountry.First,solidwastesarerandomlydumpedwithoutanydispositioninmanycities.Second,manylandfillsarenotbuiltonthescientificsitesandlackofprotectionfacilities,whichcausesthesoilandgroundwaterbeingseverelycontaminated.Third,therearenotsufficientmonitoringonsolidwastes.

Inordertomeettherequirementofdevelopmentofcitiesandnotcauseharmfuleffectontheenvironment,accordingtotheresearchbackgroundandconditionofsitesathome,thisdesignisaboutsanitarylandfillofmunicipalrubbish.Thedesignisperformedaccordingtoourcountry’scriteriaandprincipleandinlightoftheexperienceinthepastandtheconditionofpracticalprojectconstructionandoperation.Fromtheactualsituation,thedesigncomprehensivelyconsiderstheconditionofsites,climaticfactorsaswellashumanfactorsandcalculatestheamountofwastes,storagecapacity,amountofliquidwastesandotherparameters,soastodesignamodernlandfillpossessingfacilitiesthatcanreducethequantityofwastes,dischargeanddegradewastegasandwasteliquid,monitoranddetectthelandfill.Thedesignaimstorealizethesafetydisposalofwastes,reducetheeffectoflandfilltotheenvironmentatthegreatestextentandrealizethemaximumeconomic,socialandenvironmentalbenefits.

Keyword:

SannitaryLandfill;Leachatetreatment;ImperviousLayer;Garbagedam

第一部分设计说明书

第一章概述

1.1工程概况

1）项目名称：

长春市A县城市生活垃圾卫生填埋场工程

2）主管单位：

长春市A县城管局

3）承办单位：

长春市A县垃圾处理厂

4）总投资：

XXX万元

5）项目场址：

长春市A县城关镇东关村（东2公里处）

6）总用地：

168亩

7）总库容：

约79.4136万立方米

8）处理规模：

平均157吨/日

9）服务年限：

10年

10）项目服务范围：

C县城市居民所产生的生活垃圾

1.2设计原则

城市生活垃圾处理作为城市环境治理和环境保护项目，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。

本项目的编制原则是：

1）在认真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业的发展，根据生活垃圾产生情况科学规划，合理确定建设规模，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。

3）从实际出发，科学合理的处理短期和长远的关系，做到务实求效。

坚持因地制宜，从当地的实际出发，达到工程项目的环境效益、社会效益和经济效益的统一。

4）在本设计中，在符合工程建设的三同时的原则，采用合理的建设实施方案，充分考虑工程实施的可行性，经济性和合理性。

5）解决垃圾处理过程中所产生的渗滤液，填埋气体以及填埋场内恶臭及蚊蝇等污染物所产生的污染问题，最大限度的减轻和避免二次污染的产生。

1.3设计选择处理方案的原则

处理方案选择的原则是：

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：

1）当地的经济实力和投资能力

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变化趋势

5）技术与设备的可靠性和适应性

6）对资源再利用的潜力和程度

1.4设计的范围和内容

结合长春市A县的总体规划，本工程服务范围为长春市A县城区的生活垃圾，本设计内容如下：

1）垃圾填埋场：

总图布置、渗滤液的收集系统、填埋气体收集和处理设施、防渗工程、防洪工程、防火工程和道路建设。

2）垃圾填埋场的相关公用和生活配套工程

1.5设计的基础资料

1.5.1地理位置

长春市A县隶属吉林省长春市，位于松辽平原腹地，东经124°31′—125°45′，北纬43°55′—44°55′。

东临德惠市，南接省城长春市，西以公主岭市和长岭县为邻，北与松原市接壤。

1.5.2社会环境概况

全县所辖21各乡镇。

10个镇，11个乡：

农安镇、伏龙泉镇、巴吉垒镇、哈拉海镇、靠山镇、开安镇、烧锅镇、高家店镇、华家镇、三盛玉镇、前岗乡、龙王乡、三岗乡、万顺乡、杨树林乡、永安乡、青山口乡、黄鱼圈乡、新农乡、万金塔乡、小城子乡。

全县幅员5400平方公里，其中耕地435万亩，林地95万亩，草原面积52万亩，水域面积33万亩。

全县辖21个乡镇，376个村，总人口115万，其中农业人口85万，是全省幅员超过700万亩的10个县份之一，耕地超过400万亩的3个县份之一，人口超过百万的2个县份之一。

1.5.3经济概况

1）综述

A县有医药化工业、建材加工业、服装包装产业、畜牧产品加工业、机械加工业等五大主导产业。

2013年，农安县地区生产总值达到352.6亿元，与2012年相比增长10.7%；全口径财政收入和地方级财政收入分别完成23.4亿元和13.6亿元；社会固定资产投资和工业固定资产投资分别达到208亿元和140亿元；社会消费品零售总额完成104亿元；城镇居民可支配收入达到19600元；农民人均纯收入达到10200元。

2）第一产业

2013年，A县粮食播种面积达到36.6万公顷，比2012年增加0.4万公顷。

良种覆盖率达到98%以上。

全县农机总动力达到185万千瓦，拖拉机保有量达到8.9万台，主要农作物耕种收综合机械化水平达到87%，机播面积占全县播种面积的90%，农业机械化水平进一步提高。

粮食产量突破90亿斤。

畜牧业生产回暖向好。

新增牧业小区46个，畜禽饲养总量可发展到2.3亿头（只），肉类总产量达到75万吨。

3）第二产业

2013年，A县规模以上工业企业发展到101户，实现总产值235亿元，同2012年相比增长21%。

全县新建、续建项目179个，其中亿元以上项目99个，10亿元以下项目8个，建成投产101个。

全年引进内资37亿元；外资6750万美元，富士康、旺旺、铁骑力士、一汽实验场、长春职教园区、财经大学、华润天然气、海外制药加工等一批重点项目进展顺利，研究出台30条支持政策，安排6000万元扶持资金，全年实现主营业务收入1260亿元。

4）第三产业

2013年，A县社会消费品零售总额可实现104亿元，同比增长12%。

物流业发展速度加快。

吉刚农安汽贸城、金泰钢材物流市场正式投入运营，吉林光彩长城大型农产品商贸物流、哈拉海万隆物流园、农安农用车物流综合交易市场、合隆开发区长春汇通物流项目等正在建设中。

1）公路

A县县城所在地距长春市区60公里，距长春龙嘉机场90公里，距大连港口700公里。

珲乌高速（农安段）及辅道于2011年竣工通车后，县城至省会长春只需半小时，处于长春1小时经济圈内。

截至2013年，全县有各级公路3677.1公里。

其中，高速公路88公里，国道93公里、省道39.4公里、专养县道297.5公里、非专养县道172.9公里、乡道294公里、村道2692.3公里；22个乡镇全部通水泥路、油路。

2）铁路

A站是A县车务段下辖的三等站，位于A县城所在地，是长白线上的一个重要车站，长白铁路纵贯南北，穿越合隆、开安、华家、农安、哈拉海5个乡镇，境内全长75公里，它是客、货、装运输的综合车站，设有客运车间，装卸车间，运输车间，由这三个车间来完成农安站客货运输任务。

农安站外设有石油专用线，化肥专用线，西粮库专用线，煤炭专用线，糖厂专用线。

.5.5自然条件

1）地形地貌

A县地貌为冲积湖积平原区，主要地貌类型有台地、盆地、河谷平原、坨地。

台地主要分布在县内西部和西北部，大部分在伏龙泉、永安等6个乡镇。

一般海拔为250—270米。

盆地主要分布在波罗湖、莫波泡子、老雁坑一带闭流区，该区四周为台地环绕，中心形成闭流盆地，地势低平，排水不畅，土壤盐碱化较重。

河谷平原分布在松花江、伊通河、新开河两岸的十余个乡镇，面积较大。

主要由河床、河漫滩、陆地组成。

坨地分布在县内西北，以固定沙土为主，以杨树林、哈拉海等乡镇为主。

2）地质构成

长春到四平深断裂是一条分割山地与平原的主要构造线，以东为隆起长春市区，以西为沉降区，长春地区位于隆起区与沉隆区之间。

地质构造的过渡性决定了长春地貌类型的多样性，形成了东高西低的地貌特征。

A县土壤共分10个土类、20个亚类，50个土属和111个土种，地带性土壤为黑土、黑钙土。

地方性土壤有草甸土、冲积土、盐碱土、沼泽土、风沙土。

3）地震与地震裂度

长春市的地质结构来看，实际上存在两条断裂带，其中一条位于长春市区西部的绿园区，称为东缘断裂带，另一条则位于长春市的双阳区，称为伊通-舒兰断裂带，不过本质上这两条断裂带都是我国着名的郯庐断裂带的一部分，只是在吉林省出现了分叉。

而这条断裂带长度超过了2000公里.按全国地震区域划分，A县属六级地震烈度区，从历史地震发生情况看（据C县志所载的有关地震记录），C县无强大地震，多数为无感地震，且发震的频率小，震中在C县境内的无详细记载。

4）水文与水资源

A县水资源丰富，基础设施齐备。

松花江、伊通河、新开河穿境而过；有大中型水库4座；波罗湖是吉林省的第三大泡塘，是长春市最大的淡水湖泊，也是吉林省中部唯一的一大块自然湿地。

县内建有装机容量2万千瓦的引松工程，有日处理4万吨的净水厂。

5）气候条件

长春市地处中国东北平原腹地，市区海拔在250--350米之间，地势平坦开阔。

属北温带大陆性季风气候区，在全国干湿气候分区中，地处湿润区向亚干旱区的过渡地带。

气温自东向西递增，降水自东向西递减。

春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷漫长，具有四季分明，雨热同季，干湿适中的气候特征。

A县年均气温4.7度，无霜期145天，降水量507.7毫米，有效积温2800度。

地势平坦，四季分明，属中温带大陆性气候

1.光照：

多年平均日照时数：

2525.8～2664.8h

2.气温

年平均气温4.7℃

1月最低、平均为-15.1℃

7月最高、平均为23.1℃

极端最高气温：

39.5℃

极端最低气温：

-39.8℃

3.无霜期

无霜期平均为145天，

4.降水

年均降水量为668.7mm

最大年降雨量1014.8mm最小年降雨量475.3mm（1968年）

夏季（6～8月）降水量占全年58.1%

5.风向

冬季主导风向：

西南风

夏季主导风向：

西北风

6.蒸发量

年平均蒸发量1000mm

7.湿度

年平均湿度65%

8.气压

年平均气压1013Kpa

第三章填埋场的处理工艺及建设规模

2.1卫生填埋场的处理工艺

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情况。

A县属平原县，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天然场地利用。

经现场踏勘和分析，可研依椐A县的自然条件及场址比选结果，推荐场址为平原型填埋场。

卫生填埋是“利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体和大气的污染，并将垃圾压实减容至最小，填埋占地面积也最小。

在每天操作结束或每隔一定时间用土覆盖，使整个过程对公共安全及环境均无危害”的一种土地处理垃圾方法

。

固体废物填埋场的构筑方式和填埋方式与地形地貌有关，可分为山谷型填埋和平地型填埋方式。

平地型填埋又可分为地上式、地下式和半地下式。

山谷形填埋场

地上式填埋场

半地上半地下式填埋场

典型的垃圾填埋场的主体结构主要包括基底和侧部防渗系统、渗滤液收排系统、气体收排系统、最终覆盖系统、地表水控制系统和环境检测系统等。

本设计中采取防渗、铺平、压实等方式对生活垃圾进行处理和对气体、渗滤液、蝇虫等进行再治理的处理工艺。

其中防渗系统需要与垃圾堆体和外界的水分割开，防渗层的渗透系数不能大于10-7cm/s，以减小其对地下水和土壤的污染。

同时填埋场要采取自然排气法，使厂区内的甲烷空气小于5%，做好填埋气体的控制，防治甲烷气体的爆炸。

在日常的填埋作业中应分层铺盖、填埋和压实，并尽可能的当日覆盖，减少蚊蝇的孳生。

2.2垃圾填埋场的选址

根据《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17—2004）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）珍贵动植物保护区和国家、地方自然保护区；

8）公园、风景、游览区、文物古迹区，考古学、历史学、生物学研究考察区；

9）军事要地、基地，军工基地和国家保密地区。

2.2.2垃圾填埋场的选址条件

场址选择是项目实施成功与否的关键，根据《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17—2004）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人员参加。

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、水土资源保护、大自然保护及生态平衡要求相一致；

3）库容应保证填埋场使用年限在10年以上，特殊情况下不应低于8年；

4）交通方便，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、环境保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。

垃圾填埋场最终选择在地图的左上角建设，在城市的上风向，在地势较高的位置，有利于排水和防洪工程的建设，位于地势较为平坦的位置有利于施工。

此外，距离国道和污水处理厂较近，有利于生活垃圾的运输和垃圾渗滤液的处理。

具体位置如下图所示

图2.2.1垃圾填埋场厂址布置位置图

2.2.4场址结论

1）场址位于县城以东方向，在城市规划建成区之外约3公里；

2）基本条件较好，周围非常空旷，500m范围没有居民点和其他建筑物；

3）工程地质、建筑环境和地形条件较好，适宜项目建设；

4）周围未发现文物古迹和需要特别保护的区域；

5）夏季主导风向的偏下风向；

6）地下水埋深3.9～4.0m，由西—东走向；

7）距县城3公里；运距适中，交通便利；

8）库容较大，服务年限符合标准要求；

9）场址土层天然防渗能力较差，地下水埋深低；

10）土源充足；

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（如采用人工防渗帷幕灌浆）进行解决，这在技术上是可行的。

2.3垃圾填埋场的建设规模

2.3.1设计填埋总量

根据设计书要求，满足30万人口以上，人均日垃圾产量为1.3kg/d，填埋垃圾容重量350kg/m3，垃圾产率和基准年到预测年的年数关系为

。

垃圾清运率每年均为100%。

填埋场填埋垃圾总量为142.92万吨。

年份

人均垃圾产量

（kg/d·人）

人口（万）

垃圾总量（万t/year）

2015

1.00

30

10.7

2016

1.06

30.49

11.8

2017

1.11

30.99

12.60

2018

1.17

31.49

13.02

2019

1.20

32.00

14.02

2020

1.24

32.53

14.84

2021

1.28

33.06

15.45

2022

1.32

33.60

16.19

2023

1.36

34.14

16.95

2024

1.38

34.70

17.35

总计

142.92

图2.3.1垃圾场填埋总量

2.3.2设计填埋场总库容和等级

“城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准”规定：

垃圾卫生填埋场根据建设规模（总库容）和日处理能力两种方式进行分类与分级。

按填埋场建设规模划分：

Ⅰ类总库容1200万m3以上

Ⅱ类总库容500万m3～1200万m3

Ⅲ类总库容200万m3～500万m3

Ⅳ类总库容100万m3～200万