固废填埋部分详细公式

选择“陈工”，助您成功！选择“陈工”，助您成功！固体废物填埋处理技术填埋场总容量——（第二册216页）公式其中：——填埋总容量，m3；m3/a；N——规划填埋场使用年数，a；f——体积减少率，一般指垃圾在填埋场中的降解，一般取0.15-0.25，与垃圾成分有关；W——每日计划填埋废物量，kg/d；——填埋时覆土体积占废物的比率，0.15-0.25；——废物平均密度，在填埋场中压实后垃圾的密度可达750-950kg/m3。填埋场规模——以填埋场总面积为准——（第二册216页）填埋场总面积：其中：A——厂址总面积，m2H——厂址最大深度，m。——修正系数，决定于两个因素，填埋场地面下的方形度与周边设施占地大小，因实际用于填埋地面下的容积通常非方形，侧面大都为斜坡度。φρW365ρW365f1Vn）（覆盖土量填埋垃圾量选择“陈工”，助您成功！选择“陈工”，助您成功！总库容的计算《生活垃圾卫生填埋处理技术规范》（2013）附录A，填埋场总库容可以采用方格网法计算，其要点包括：①将场地划分为若干个正方形网格，再将场底设计标高和封场标高分别标注在规则网格各个角点上，封场标高与场底设计标高的差值应为各角点的高度。②计算每个四棱柱的体积，再将所有四棱柱的体积汇总为总的填埋场库容。方格法库容可按下式计算：式中：hi1，hi2，hi3，hi4——第i个方格网各个角点高度（m）；V——填埋库容（m3）；a——方格网的边长（m）；n——方格网个数。有效库容的计算（不重要，熟悉即可）有效库容为有效库容系数与填埋场总库容的乘积，应按下式计算：式中：Vʹ——有效库容（m3）；ζ——效库容系数。有效库容系数应按下式计算：式中：I1——防渗系统所占库容系数；I2——覆盖层所占库容系数；I3——封场所占库容系数。防渗系统所占库容系数I1应按下式计算：式中：A1——防渗系统的表面积（m2）；h1——防渗系统厚度（m）；V——填埋场库容（m3）。覆盖层所占库容系数I2应符合下列规定：①平原型填埋场黏土中间覆盖层厚度为30cm，垃圾层厚度为10～20m时，黏土中间覆盖层所占用的库容系数I2可近似取1.5%～3%。4/)(43212n1iiiiihhhhaVVV')II(I3211VhAI111选择“陈工”，助您成功！选择“陈工”，助您成功！②日覆盖和中间覆盖层采用土工膜作为覆盖材料时，可不考虑I2的影响，近似取0。封场系数占库容系数I3应按下式计算：式中：A2T——封场堆体顶面覆盖系统的表面积（m2）；h2T——封场堆体顶面覆盖系统厚度（m）；A2s——封场堆体边坡覆盖系统的表面积（m2）；h2s——封场堆体边坡覆盖系统厚度（m）；V——填埋库容（m3）。挖填方量的计算①全挖（全填）方格方格四个角点全部为挖方或填方，采用如下公式计算：②部分挖部分填方格方格的四个角点中，有的为挖方，有的为填方，该方格的挖方或填方量为：VhAhAIssTT22223)(44321hhhhaV2选择“陈工”，助您成功！选择“陈工”，助您成功！式中：V挖、V填——分别为挖方或填方的土方量（m3）；∑h挖、∑h填——分别为挖方或填方各角点的施工高度之和（m）；∑h——方格四个角点的施工高度绝对值之和（m）。黏土衬层的穿透时间（三废600页）1、水的透过时间土壤水通过地质介质的流动通量通常用达西定律来计算：式中，q——达西通量，cm/s；K——渗流系数，cm/s；i——水力坡度，cm/cm；q可以理解为，在特定的水力坡度下，水流渗过多孔材料，在整个渗流断面的平均渗流速度。一般情况下，压实黏土中水的渗流速度可由下式确定：式中，υ——土壤孔隙中水的运移速度，cm/s；q——达西通量，cm/s；ηe——土壤的有效空隙率，cm3/cm3；hh4aV22)(挖挖hh4aV22)(填填iKqeq选择“陈工”，助您成功！选择“陈工”，助您成功！穿透时间tc可由下式计算：式中，d——压实粘土层厚度，cm。2、污染物的透过时间污染物迁移路线与地下水的运移路线基本相同，而迁移速度υ'则与地下水的运移速度υ有下述关系：式中，Rd为污染物在地质介质中的滞留因子，无量纲。如果污染物在地下水与地质介质中的吸附平衡为线性关系，可用下式确定：式中，ρb——土壤堆积容重（干），g/cm3；Kd——污染物在土壤-水体系中的吸附平衡分配系数，mL/g。值得注意的是，三废固废卷90页给出了另一个计算滞留因子的公式。式中，θ为土壤含水率。（且2013年的案例真题，应通过此公式计算滞留固子。）分配系数，是指在水-颗粒物两相体系达平衡状态时，污染物在颗粒物和水中的浓度的比值。三废手册固废卷463页有分配系数的计算公式。式中，Kd——分配系数，mL/g；C0——溶液中污染物初始浓度，mg/L；C——溶液中污染物平衡浓度，mg/L；ecqddt/dR/'debdKR1VCmCCK0d//）（dbdKR1选择“陈工”，助您成功！选择“陈工”，助您成功！V——溶液体积，mL；m——为固相物质的质量，g。注意，此处把公式中的C0、C调换了位置。污染物在地质介质中的去除作用的大小，取决于地质介质对它的阻滞能力和该污染物在地质介质中的物理衰变、化学或生物降解作用。当污染物通过厚度为L(m)的地质介质层时，其所需要的迁移时间(t*)为：污染物穿透此地质介质层时地下水中的浓度为：式中，C0和C分别为污染物进人和穿透此地质介质层前后的浓度；k为污染物的降解或衰变速率常数。渗滤液在黏土中的渗流量渗滤液在黏土层中的渗透流量可以根据达西定律加以计算。式中：Q——渗滤液渗漏量，cm3/s；q——粘土中的水通量，cm3/(cm2•s)；Ks——饱和渗透系数（或导水率），cm/s；H——黏土层上积水厚度，cm；L——粘土层厚度；A——粘土层面积，m2。HDPE膜小孔渗流HDPE膜上一旦出现针孔和裂缝，导致渗滤液渗漏，可采用伯努力方程估算单孔或裂缝的渗滤液渗漏量：式中Q——渗滤液渗漏量，cm/s；ξ——孔或裂缝的渗流系数（无量纲）；a——HDPE膜上针孔或裂缝的面积，cm2；dRLLt/')exp(0ktCCALLHKqAQsgHaQ2选择“陈工”，助您成功！选择“陈工”，助您成功！g——重力加速度，981cm/s2；黏土及HDPE膜复合防渗层渗漏量HDPE地膜和黏土组成的复合衬层，具有HDPE地膜和黏土衬层的优点，当发生破裂和出现孔眼时，黏土会自动愈合，使泄漏处水流通过黏土层渗流，此时，渗滤液通过复合衬层系统的渗漏量估算如下：式中：Q——渗滤液渗漏量，cm3/s；Ks——饱和渗透系数(或导水率)，cm/s；H——填理场底部积水厚度，m；L——防渗层的厚度，m；A’——填埋场底部HDPE地膜破损面积，m2；A——填埋场底部防渗层面积，m2；ϛ—填理场底部HDPE地膜破损率(无童纲)。教材第四分册89页对于HDPE膜与黏土复合防渗的渗漏量给出了经验计算公式。对于与黏土结合较好的土工膜，穿过复合衬垫中土工膜上一个圆孔的渗漏量为：而与黏土结合较差的土工膜，穿过复合衬垫中土工膜上一个圆孔的渗漏量为：（需要注意的是，此公式对教材的进行了修正，a的指数由0.01更正为0.1）式中：Q1，Q2——HDPE膜单孔渗漏量，m3/s；a——HDPE膜单孔面积，m2；h——HDPE膜上渗滤液水头，m；ks——HDPE膜下层黏土的渗漏系数，m/s。''ALLHKAqQsAA'0.74s0.90.1khaQ21.010.74s0.90.1khaQ15.12选择“陈工”，助您成功！选择“陈工”，助您成功！1、截洪沟流量计算(224页)①推理公式地表水控制系统的设计流量随降水强度、汇水面积、地形及地表状况的不同而有所差异，通常可以由以下经验公式计算：式中：Ｑ——截洪沟设计流量，m3/s；Ψ——地表径流系数；q——流域降水强度，L/s·hm2；F——截洪沟汇水流域面积，m2。②经验公式：教材给出小流域面积（10km2）汇流产生的流量，可用如下的经验公式计算：式中：Q——截洪沟设计流量，m3/s；K——径流量模数，按下表选用；n——流域面积参数；F——截洪沟所涉及的流域面积，km2。对于n值的取值，当F1km2时，取n=1；当lF10km2，按根据教材上的表格选用。截洪沟断面计算（227页，非常重要的公式）截洪沟的断面通常有矩形、梯形，埋设管材的多为圆形。截洪沟的流量可以下式计算：式中：A——过水断面面积，m2；R——断面水力半径，m；即过水断面面积与湿周之比。R=A/X。i——渠底纵坡；n——糙率系数。FqQ710nFKQ21321iRnAQ选择“陈工”，助您成功！选择“陈工”，助您成功！地下水排水管的管间距可由Donnan公式计算（229页）在稳定状态下：式中：L——排水管间距，m；K——土壤渗透系数，m/d；a——管道与基础隔水层之间的距离，m；b——距基础隔水层的最高允许水位，m；Qd——补给率，m3/（m2·d）。正常运行的填埋场，渗滤液渗漏对地下水的补给可以忽略不计，则：式中：i——地下水的水力梯度。将其代入上式可简化为下式：渗滤液产生量的计算（243页）由于填埋场中填埋施工区域和填埋完成后封场区域的地表状况不尽相同，因而浸出系数C值也有较大的差异。设填埋区的面积为A1，浸出系数为C1，封场区的面积为A2，浸出系数为C2，则：浸出系数的计算公式IEC1式中，C为浸出系数，I为降水量，E为蒸发量。dQabKL)(4222iKQdiabL)(42221211221=+=(+)1000QQQICACA选择“陈工”，助您成功！选择“陈工”，助您成功！相对于教材，《生活垃圾卫生填埋处理技术规范》（GB50896-2013）附录B规定的计算方法有所变化：式中：Q——渗滤液产生量，m3/d；I——降水量，mm/d；C1——正在填埋作业区浸出系数，宜取0.4～1.0；A1——正在填埋作业区汇水面积，m2；C2——已中间覆盖区浸出系数；A2——已中间覆盖区汇水面积，m2；C3——已终场覆盖区浸出系数；A3——已终场覆盖区汇水面积，m2；C4——调节池浸出系数；A4——调节池汇水面积，m2。产气速率模型计算法对某一时刻填入填埋场的生活垃圾，其填埋气体产生量宜按下式计算：式中：G——从垃圾填埋开始到第t年的填埋气体产生总量，m3；M——所填埋垃圾的重量，t；L0——单位重量垃圾的填埋气体最大产气量，m3/t；k——垃圾的产气速率常数，1/a；t——从垃圾进入填埋场时算起的时间，a。（需对t有正确的理解，这已成为解答正确与否的关键）。对某一时刻填入填埋场的生活垃圾，其填埋气体产气速率宜按下式计算：式中：Qt——所填垃圾在时间t时刻（第t年）的产气速率，m3/a。填埋场单位重量垃圾的填埋气体最大产气量（L0）宜根据垃圾中可降解有机碳含量按下式估算：)(44332211ACACACACIQ)1(0kteMLGkttkeMLQ0选择“陈工”，助您成功！选择“陈工”，助您成功！式中：C0——垃圾中有机碳含量，‰（注意，此处将教材第三册（下）1434页的公式中的%修正为‰）；φ——有机碳降解率。垃圾的产气速率常数（k）的取值应考虑垃圾成分、当地气候、填埋场内的垃圾含水率等因素；有条件的可通过试验确定产气速率常数（k）值；在没有现场数据的情况下，只有采用经验法确定k。由于t1/2在填埋产气模型中使用比较普遍，同时在实际应用时易度量，较直观，可通过t1/2来确定k，公式如下：式中，t1/2——垃圾产气的半产期，a；输气阻力损失填埋气体管道单位长度摩擦阻力损失宜按下式计算：式中：△P——输气管道摩擦阻力损失，Pa；λ——输气管道的摩擦阻力系数；l——输气管道的计算长度，m；Q——输气管道的计算流量，m3/h；d——管道内径，mm；ρ——填埋气体的密