城市生活垃圾填埋场设计

课程设计说明书生命科学学院所属课程固体废物与资源化设计题目城市生活垃圾卫生填埋场工程设计专业环境工程班级1101班学生姓名设计组别A指导教师目录一、课程设计任务书----------------------------------------------2二、概述-------------------------------------------------------------3三、填埋场库容----------------------------------------------------4四、填埋场面积----------------------------------------------------6五、填埋场防渗系统----------------------------------------------6六、填埋气集排系统----------------------------------------------8七、渗滤液集排系统----------------------------------------------9八、填埋场的作业、覆盖封场、后期管理-------------------10九、填埋场简图及介绍-------------------------------------------11十、参考资料-------------------------------------------------------12十一、总结----------------------------------------------------------13一、课程设计任务书1.课程设计题目城市生活垃圾卫生填埋场工程设计共13页，第1页2.课程设计目的（1）巩固“固体废物处理与资源化”课程所学理论知识（2）熟悉和掌握城市生活垃圾卫生填埋场工程设计的步骤、内容和方法（3）强化固体废物处理处置的工程设计的基本训练（4）培养资料运用、数据计算、设计说明书编写和工程图绘制的能力3.设计原始资料（1）服务区域人口数：60万，服务人口资源增长率为0.25%（2）人均垃圾产生量1.2㎏/人·天（3）自然条件：年降水量960mm（4）填埋场设计年限：2015年1月启用，设计服务年限15年（5）填埋压实密度为0.71t/㎥，覆土与垃圾比为1/6（6）其它资料按设计规范4.设计内容及要求（1）设计说明书①填埋场库容和面积计算②填埋场衬层系统设计③填埋场集排水系统设④渗滤液集排系统设计（2）设计图纸规格：1号图纸绘制：填埋场总平面图一张（含渗滤液收集系统和导气系统）二、概述1.项目名称某城市生活垃圾卫生填埋场2.项目背景随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快．城市生产生活过程中产生的垃圾废物也日益增多。据不完全统计，全世界每年丢弃25亿～40亿吨垃圾。我国2012年垃圾清运量为1.64亿吨，且垃圾产生量逐年上增。在生活垃圾处理处置方式中，填埋无疑占据着举足轻重的位置，从全球来看，填埋大约占70%，在各发达国家应用非常广泛。我国填埋所占的比例更高，达到80%以上。虽然随着经济技术的发展，在未来的20年内，在拟建的垃圾处理项目中，填埋比例会稍有下降，但仍有大约75%的项目采用填埋方式。同时在我国的《城市垃圾处理及其污染防治技术政策》中明确提出：以填埋为主的路线，因此填埋必将在今后很长一段时间内占据主导地位，许多大中城市新建的垃圾填埋场，其日处理能力都达上千吨，总填埋库容达数千万立方米。3.设计内容本设计在某市总体规划的基础上设计，本工程服务范围为某服务区的生活垃圾，设计年限为15年。本设计为初步设计，包括垃圾卫生填埋场的总图布置、道路运输、渗滤液收集系统、填埋气体收集系统、防渗系统等。4.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。5.设计执行标准《生活垃圾填埋场污染控制准》(GBl6889—2008)；《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17—2004)；《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》(CJJ113—2007)；《生活垃圾卫生填埋场封场技术规范》(CJJ112—2007)；《生活垃圾填埋场无害化评价标准》(CJJ/T107—2005)；《城市生活垃圾卫生填埋场运行维护技术规程》(CJJ93—2003)；《生活垃圾填埋场环境监测技术要求》(GB/T18772—2002)；《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》(CJ/T3037—1995)；《地面水环境质量标准》(GB3838—2002)；《污水综合排放标准》(GB8978—1996)；《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。《生活垃圾卫生填埋场设计规范》三．填埋场库容1.服务人口计算Pn=P0×(1+R)^(n-1)式中：Pn-------第n年的服务人口P0-------初始服务人口，600000人R-------人口增长率，0.25%例如：2016年人口数：P2=60000×（1+0.25%）^(2-1)=6015002017年人口数：P3=60000×（1+0.25%）^(3-1)=6030042.垃圾日产量Wn=Pn×W/1000式中：Wn-------第n年的日产量，吨W-------人均垃圾产量，1.2㎏/人·天例如：2015年的垃圾日产量：W1=60000×1.2/1000=720t2016年垃圾日产量：W2=601500×1.2/1000=721.8t3.垃圾年产量Vn=Wn/D×365式中：Vn-------第n年垃圾的产量，㎥D-------填埋压实密度，0.71t/㎥例如：2015年垃圾年产量：V1=365×720/0.71=1014.084507㎥4.覆土体积Tn=Vn×1/6式中：Tn-------覆土体积，㎥例如：2015年覆土体积：T1=1014.084507×1/6=61690.14085㎥2016年覆土体积：T2=1016.619718×1/6=61844.3662㎥以此类推得到填埋场垃圾计算表（表1-1）填埋场垃圾计算表（表1-1）年份人口数垃圾日产量/t垃圾日产量/㎥垃圾年产量/㎥覆土体积/㎥20156000007201014.084507370140.845161690.140852016601500721.81016.619718371066.197261844.36622017603004723.60451019.161268371993.862761998.977112018604512725.41351131021.709171372923.847362153.974562019606023727.2270451024.263444373856.15762309.359492020607538729.04511261026.824102374790.797362465.132892021609057730.86772541029.391163375727.774362621.295722022610580732.69489471031.96464376667.093862777.848962023612106734.5266321034.544552377608.761562934.793582024613636736.36294861037.130913378552.783463092.130572025615170738.20385591039.723741379499.165463249.860892026616708740.04936561042.32305380447.913363407.985552027618250741.8994891044.928858381399.033163566.505512028619796743.75423771047.54118382352.530663725.421772029621345745.61362331050.160033383308.41263884.735335.垃圾的总产量：V1+V2+V3+...V15=370140.8451+371066.1972+371993.8627+...+383308.412=5650335.1746.覆土体积：5650335.174×1/6=941722.529㎥共页，第页共页，第页共页，第页7.填埋场的库容：V=5650335.174+941722.529=6592057.703㎥四．填埋场面积1.填埋区面积A=V/H式中：A-------填埋面积，㎡；V-------填埋区总库容，㎥H-------填埋区垃圾填埋高度，mV=6592057.703㎥H：一般为15~20m，本设计中H=17m所以A=6592057.703/17=387768㎡填埋区长792m,宽b=490m2.填埋场总面积填埋区面积占整个填埋场总面积的70%，所以填埋场总面积：387768/70%=553954㎡填埋场长840m，宽660m五、填埋场防渗系统1.防渗系统（1）设计要求：①选用可靠的防渗材料及相应的保护层；②设置渗沥液收集导排系统；③垃圾填埋场工程应根据水文地质条件的情况，设置地下水收集导排系统，以防止地下水对④防渗系统造成危害和破坏；地下水收集导排系统应具有长期的导排性能。（2）防渗系统的选择根据渗滤液收集导流系统、防渗层、保护层、基础层等不同的组合方式，防渗层分为单层衬层、系统双层衬层系统、复合衬层系统。单层衬层系统只有一个防渗层。复合衬层系统是由两层防渗层紧密铺贴在一起二形成的一种防渗结构。双层系统是由中间设有渗漏检测共13页，第6页层的两层防渗层组合而成的一种防渗结构。在此设计中选用复合衬层系统。单层防渗系统虽然构筑简单、造价低，施工方便，但是防渗性能较差、安全系统低，只有在地下水污染风险低的情况推荐下使用。而双层衬层系统虽然防渗效果好，但工程造价也高，一般用于对防渗要求特别高的填埋场。复合衬层系统两层防渗层可以是有相同或不同的防渗材料构成，它们紧密排列，提供综合防渗效力。复合防渗层系统综合了物理、水利特点不同的两种材料的优点，相对于单层衬层系统具有更好的防渗效果。同双层衬层系统相比较，复合防渗层在符合《生活垃圾填埋场防渗系统工程技术规范》要求的前提下，更经济，更常用。图5-1为HDPE膜+压实土壤复合衬层系统的结构示意图。图5-1HDPE膜+压实土壤复合衬层系统的结构示意图2.防渗层（1）设计要求：①能有效地阻止渗沥液透过，以保护地下水不受污染；②具有相应的物理力学性能；③具有相应的抗化学腐蚀能力；④具有相应的抗老化能力；⑤应覆盖垃圾填埋场场底和四周边坡，形成完整的、有效的防水屏障。（2）防渗层材料的选择防渗系统的防渗材料分三大类：天然防渗材料，人工改性防渗材料和人工合成防渗材料。天然粘土和人工改性防渗材料只能延缓而不能完全制止渗滤液的渗漏。为了更有效的进行防渗，保护填埋场的环境安全，选择高密度聚乙烯（HDPE）这种人工合成防渗材料。HDPE膜具有以下优点：①HDPE膜具有很强的防渗性能，渗透系数达到10-12cm/s；②化学稳定性好，具有较强的