城市生活垃圾填埋場設計

《城市生活垃圾填埋場設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《城市生活垃圾填埋場設計（23頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 課程設計說明書 生命科學學院 所屬課程 固體廢物與資源化 設計題目 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程設計 專業(yè) 環(huán)境工程 班級 1101班 學生姓名 設計組別 A 指導教師 目錄 1、 課程設計任務書-----------------

2、----------------------------- 2 2、 概述------------------------------------------------------------- 3 3、 填埋場庫容---------------------------------------------------- 4 4、 填埋場面積---------------------------------------------------- 6 5、 填埋場防滲系統(tǒng)---------------------------------------------- 6 6、 填埋氣集排系

3、統(tǒng)---------------------------------------------- 8 7、 滲濾液集排系統(tǒng)---------------------------------------------- 9 8、 填埋場的作業(yè)、覆蓋封場、后期管理------------------- 10 9、 填埋場簡圖及介紹------------------------------------------- 11 10、 參考資料------------------------------------------------------- 12 11、 總結-------------

4、--------------------------------------------- 13 共 13 頁，第 1 頁 一、課程設計任務書 1.課程設計題目 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程設計 2.課程設計目的 （1）鞏固“固體廢物處理與資源化”課程所學理論知識 （2）熟悉和掌握城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程設計的步驟、內容和方法 （3）強化固體廢物處理處置的工程設計的基本訓練 （4）培養(yǎng)資料運用、數(shù)據(jù)計算、設計說明書編寫和工程圖繪制的能力 3.設計原始資料

5、（1）服務區(qū)域人口數(shù)：60萬，服務人口資源增長率為0.25% （2）人均垃圾產(chǎn)生量1.2㎏/人天 （3）自然條件：年降水量960mm （4）填埋場設計年限：2015年1月啟用，設計服務年限15年 （5）填埋壓實密度為0.71t/?，覆土與垃圾比為1/6 （6）其它資料按設計規(guī)范 4.設計內容及要求 （1）設計說明書 ①填埋場庫容和面積計算 ②填埋場襯層系統(tǒng)設計 ③填埋場集排水系統(tǒng)設 ④滲濾液集排系統(tǒng)設計 （2）設計圖紙 規(guī)格：1號圖紙 繪制：填埋場總平面圖一張（含滲濾液收集系統(tǒng)和導氣系統(tǒng)

6、） 2、 概述 1. 項目名稱 某城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場 2.項目背景 隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的加快．城市生產(chǎn)生活過程中產(chǎn)生的垃圾廢物也日益增多。據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界每年丟棄25億～40億噸垃圾。我國2012年垃圾清運量為1.64億噸，且垃圾產(chǎn)生量逐年上增。在生活垃圾處理處置方式中，填埋無疑占據(jù)著舉足輕重的位置，從全球來看，填埋大約占70%，在各發(fā)達國家應用非常廣泛。我國填埋所占的比例更高，達到80%以上。雖然隨著經(jīng)濟技術的發(fā)展，在未來的20年內，在擬建的垃圾處理項目中，填埋比例會稍有下降，但仍有大約75%的項目采用填埋方式。同時在我國的《城

7、市垃圾處理及其污染防治技術政策》中明確提出：以填埋為主的路線，因此填埋必將在今后很長一段時間內占據(jù)主導地位，許多大中城市新建的垃圾填埋場，其日處理能力都達上千噸，總填埋庫容達數(shù)千萬立方米。 3.設計內容 本設計在某市總體規(guī)劃的基礎上設計，本工程服務范圍為某服務區(qū)的生活垃圾，設計年限為15年。本設計為初步設計，包括垃圾衛(wèi)生填埋場的總圖布置、道路運輸、滲濾液收集系統(tǒng)、填埋氣體收集系統(tǒng)、防滲系統(tǒng)等。 4.設計原則 城市生活垃圾處理作為城市環(huán)境治理項目，應在城市總體規(guī)劃的指導下，合理選擇場址、處理工藝，嚴格控制產(chǎn)生二次污染，防止對環(huán)境造成新的污染。本設計主要遵循以下原則：

8、 （1）貫徹國家有關方針政策，在城市總體規(guī)劃指導下，從當?shù)乩Y源的實際情況出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧垃圾資源的綜合利用和合理利用，搞好能源轉化，提高利用率，減少占地，逐步實現(xiàn)垃圾處理無害化、減量化和資源化，以取得較好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。 （2）堅持因地制宜，從實際出發(fā)選擇合理的技術方案，走符合國情的路子。根據(jù)國家的垃圾處理技術政策，結合本地區(qū)的實際情況，尋求垃圾處理的技術和模式，形成多類型、多層次的配套技術。 （3）堅持科學態(tài)度，積極采用新工藝、新材料、新設備，不斷改進及完善垃圾處理設施的建設，為環(huán)衛(wèi)事業(yè)的發(fā)展提供技術保障。 （4）從實際出發(fā)，正確處理需要與可

9、能、近期與遠期的關系，做到遠近結合、量力而行、留有余地、務求實效。 5.設計執(zhí)行標準 《生活垃圾填埋場污染控制準》(GBl6889—2008)； 《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范》(CJJ17—2004)； 《生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術規(guī)范》(CJJ113—2007)； 《生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術規(guī)范》(CJJ112—2007)； 《生活垃圾填埋場無害化評價標準》(CJJ/T107—2005)； 《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場運行維護技術規(guī)程》(CJJ93—2003)； 《生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術要求》(GB/T18772—2002)； 《生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術標準》

10、(CJ/T3037—1995)； 《地面水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)； 《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)； 《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項目建設標準》中華人民共和國建設部主編。 《生活垃圾衛(wèi)生填埋場設計規(guī)范》 共 頁，第 頁 三．填埋場庫容 1.服務人口計算 Pn=P0(1+R)^(n-1) 式中：Pn ------- 第n年的服務人口 P0 ------- 初始服務人口，600000人

11、R ------- 人口增長率，0.25% 例如：2016年人口數(shù)：P2=60000（1+0.25%）^(2-1)=601500 2017年人口數(shù)：P3=60000（1+0.25%）^(3-1)=603004 2.垃圾日產(chǎn)量 Wn=PnW/1000 式中：Wn ------- 第n年的日產(chǎn)量，噸 W ------- 人均垃圾產(chǎn)量，1.2㎏/人天 例如：2015年的垃圾日產(chǎn)量：W1=600001.2/1000=720t 2016年垃圾日產(chǎn)量：W2=6015001.2/1000=721.8t 3

12、.垃圾年產(chǎn)量 Vn=Wn/D365 式中：Vn ------- 第n年垃圾的產(chǎn)量，? D ------- 填埋壓實密度，0.71t/? 例如：2015年垃圾年產(chǎn)量：V1=365720/0.71=1014.084507? 4.覆土體積 Tn=Vn1/6 式中： Tn ------- 覆土體積，? 例如：2015年覆土體積：T1=1014.0845071/6=61690.14085? 2016年覆土體積：T2=1016.6197181/6=61844.3662? 以此

13、類推得到填埋場垃圾計算表（表1-1） 填埋場垃圾計算表（表1-1） 年份 人口數(shù) 垃圾日產(chǎn)量/t 垃圾日產(chǎn)量/? 垃圾年產(chǎn)量/? 覆土體積/? 2015 600000 720 1014.084507 370140.8451 61690.14085 2016 601500 721.8 1016.619718 371066.1972 61844.3662 2017 603004 723.6045 1019.161268 371993.8627 61998.97711 2018 604512 725.4135113 1021.709171

14、372923.8473 62153.97456 2019 606023 727.227045 1024.263444 373856.157 62309.35949 2020 607538 729.0451126 1026.824102 374790.7973 62465.13289 2021 609057 730.8677254 1029.391163 375727.7743 62621.29572 2022 610580 732.6948947 1031.96464 376667.0938 62777.84896 2023 612106

15、 734.526632 1034.544552 377608.7615 62934.79358 2024 613636 736.3629486 1037.130913 378552.7834 63092.13057 2025 615170 738.2038559 1039.723741 379499.1654 63249.86089 2026 616708 740.0493656 1042.32305 380447.9133 63407.98555 2027 618250 741.899489 1044.928858 381399.0331

16、 63566.50551 2028 619796 743.7542377 1047.54118 382352.5306 63725共 頁，第 頁 .4共 頁，第 頁 21共 頁，第 頁 77 2029 621345 745.6136233 1050.160033 383308.412 63884.73533 5.垃圾的總產(chǎn)量： V1+V2+V3+...V15=370140.8451+371066.1972+371993.8627+...+383308.412=5650335.174

17、6.覆土體積：5650335.1741/6=941722.529? 7.填埋場的庫容：V=5650335.174+941722.529=6592057.703? 四．填埋場面積 1.填埋區(qū)面積 A=V/H 式中：A ------- 填埋面積，㎡； V ------- 填埋區(qū)總庫容，? H ------- 填埋區(qū)垃圾填埋高度，m V=6592057.703? H：一般為15~20m，本設計中H=17m 所以A=6592057.703/17=387768㎡

18、 填埋區(qū) 長792m,寬b=490m 2.填埋場總面積 填埋區(qū)面積占整個填埋場總面積的70%，所以填埋場總面積： 387768/70%=553954㎡ 填埋場長840m，寬660m 五、填埋場防滲系統(tǒng) 1.防滲系統(tǒng) （1）設計要求： ①選用可靠的防滲材料及相應的保護層； ②設置滲瀝液收集導排系統(tǒng)； ③垃圾填埋場工程應根據(jù)水文地質條件的情況，設置地下水收集導排系統(tǒng)，以防止地下水對 ④防滲系統(tǒng)造成危害和破壞；地下水收集導排系統(tǒng)應具有長期的導排性能。 （2）防滲系統(tǒng)的選擇共 13 頁，第 6 頁 根據(jù)滲濾液收集導流系統(tǒng)、防滲層、保護層、基礎

19、層等不同的組合方式，防滲層分為單層襯層、系統(tǒng)雙層襯層系統(tǒng)、復合襯層系統(tǒng)。單層襯層系統(tǒng)只有一個防滲層。復合襯層系統(tǒng)是由兩層防滲層緊密鋪貼在一起二形成的一種防滲結構。雙層系統(tǒng)是由中間設有滲漏檢測層的兩層防滲層組合而成的一種防滲結構。 在此設計中選用復合襯層系統(tǒng)。單層防滲系統(tǒng)雖然構筑簡單、造價低，施工方便，但是防滲性能較差、安全系統(tǒng)低，只有在地下水污染風險低的情況推薦下使用。而雙層襯層系統(tǒng)雖然防滲效果好，但工程造價也高，一般用于對防滲要求特別高的填埋場。復合襯層系統(tǒng)兩層防滲層可以是有相同或不同的防滲材料構成，它們緊密排列，提供綜合防滲效力。復合防滲層系統(tǒng)綜合了物理、水利特點不同的兩種材料的優(yōu)點，相

20、對于單層襯層系統(tǒng)具有更好的防滲效果。同雙層襯層系統(tǒng)相比較，復合防滲層在符合《生活垃圾填埋場防滲系統(tǒng)工程技術規(guī)范》要求的前提下，更經(jīng)濟，更常用。圖5-1為HDPE膜+壓實土壤復合襯層系統(tǒng)的結構示意圖。 圖5-1HDPE膜+壓實土壤復合襯層系統(tǒng)的結構示意圖 2.防滲層 （1）設計要求： ①能有效地阻止?jié)B瀝液透過，以保護地下水不受污染； ②具有相應的物理力學性能； ③具有相應的抗化學腐蝕能力； ④具有相應的抗老化能力； ⑤應覆蓋垃圾填埋場場底和四周邊坡，形成完整的、有效的防水屏障。 （2）防滲層材料的選擇 防滲系統(tǒng)的防滲材料

21、分三大類：天然防滲材料，人工改性防滲材料和人工合成防滲材料。天然粘土和人工改性防滲材料只能延緩而不能完全制止?jié)B濾液的滲漏。為了更有效的進行防滲，保護填埋場的環(huán)境安全，選擇高密度聚乙烯（HDPE）這種人工合成防滲材料。 HDPE膜具有以下優(yōu)點：①HDPE膜具有很強的防滲性能，滲透系數(shù)達到10-12cm/s；②化學穩(wěn)定性好，具有較強的抗腐蝕性能，耐酸、堿及抗老化能力，此外，HDPE膜的抗紫外線老化能力強，添加的碳黑可增強對紫外線的防護；③機械強度高，具有較強的彈性，其屈服伸長率為13%，當伸長率達到700%以上時發(fā)生斷裂；④已經(jīng)開發(fā)了配套的施工焊接方法，技術成熟，便于施工；⑤氣候適應性強，耐低溫

22、；⑥與黏土具有很強的互補性，共同構成防滲結構層，可增加防滲性能；⑦性能價格比較合理。因此，可采用 HDPE膜作為防滲材料。根據(jù)我國現(xiàn)行標準，高密度聚乙烯土工膜厚度不應小于1.5mm。 六、填埋氣集排系統(tǒng) 填埋氣體收集系統(tǒng)的作用是控制填埋氣體在無控狀態(tài)下的遷移和釋放，以減少填埋氣體向大氣的排放量和向地層的遷移，并為填埋氣體的回收利用做準備。 1.集氣方式 填埋氣體收集系統(tǒng)可分為主動集氣系統(tǒng)和被動集氣系統(tǒng)。前者采用抽氣得方法來控制氣體的有序運動，后者利用填埋場內氣體自身產(chǎn)生的壓力進行遷移。主動集氣系統(tǒng)需要配備臭氣動力系統(tǒng)，結構相對復雜、投資較大，適于大、中型垃圾填埋場氣體的收集。

23、被動集氣系統(tǒng)無需外加動力系統(tǒng)，結構簡單、投資少。因此設計采用被動式填埋氣收集系統(tǒng)。 2. 集氣管的布置 沿盲溝縱方向設置導氣石龍垂直氣井，橫向和縱向間隔為40m。氣井中心是直徑150mm的HDPE花管，周圍用鋼絲網(wǎng)包攏的卵石填充。隨垃圾填埋高度的增加，導氣石龍的高度也不斷增加。圖6-1為導氣石籠結構示意圖。 圖6-1 導氣石籠結構 七、滲濾液集排系統(tǒng) 滲濾液集排系統(tǒng)的作用是在填埋場正常運行期間，收集并將填埋場內滲濾液排至場外指定地點，以避免滲濾液在填埋場底部續(xù)集，防止?jié)B濾液滲漏，保護填埋場的穩(wěn)定性。 1.滲濾液收集導排系統(tǒng) （1）底部導流層：即防滲系統(tǒng)

24、中的排水層，一般采用300mm碎石或10mm土工席墊。 （2）滲瀝液收集盲溝：場底平整后開挖形成梯形斷面，鋪設HDPE穿孔管并填充碎石（粒徑一般采用16-32mm）。 （3）石籠：一般為直徑1200mm石籠由鋼絲網(wǎng)內填充級配碎石（粒徑32-64mm）構成，石籠中設HDPE穿孔管（DN150左右），石籠間距40米，隨著填埋高度的增加，石籠逐漸升高，石籠有向上導氣及向下導排滲瀝液的功能。圖7-1為滲濾液收集系統(tǒng)示意圖。共 13 頁，第 9 頁 圖7-1滲濾液收集系統(tǒng) 2.滲濾液產(chǎn)生量估算 Q=1/1000CPA

25、 式中：Q ------- 滲濾液平均日產(chǎn)量，?/d； P ------- 年平均日降水量，mm/d A ------- 填埋場面積，㎡ C ------- 滲出系數(shù)，其值一般在0.2~0.8，本設計中取C=0.5 P=960/365=2.63mm A=387768㎡ 代入公式，求得 Q=1/10000.52.63387768=509.9?/d 8、 填埋場的作業(yè)、封場、后期管理 1. 填埋場作業(yè) 衛(wèi)生填埋通常是每天把

26、運到填埋場，經(jīng)性質和計量判定后進入填埋場內。垃圾按指定的單元作業(yè)點卸下，卸車后用推土機推鋪，再用壓實機碾壓。分層壓實到需要高度后，再在上面覆蓋粘土和聚乙烯膜料，并重復上述的卸料、推鋪、壓實和覆蓋的過程。填埋場的作業(yè)方式實行分區(qū)分單元填埋，以分區(qū)分單元填埋為前提，然后再來考慮分層的填埋作業(yè)。圖8-1為填埋作業(yè)工藝流程圖。 共 13 頁，第 10 頁 圖8-1填埋作業(yè)工藝流程圖共 頁，第 頁 共 頁，第 頁 2.填埋場覆蓋封場 ① 填埋場的覆蓋有日覆蓋、中間覆蓋和最終覆蓋（封場）三種方式。

27、 日覆蓋的主要目的是控制疾病傳播、垃圾飛揚、臭味，還可控制火災。日覆蓋厚度15cm，覆蓋量約占填埋垃圾量的1/6~1/5.覆蓋材料為土工布。 ②中間覆蓋除具有日覆蓋的功能外，還可將層面上的江水排出填埋場外，進而減少滲濾液的產(chǎn)生量。中間覆蓋最小壓實厚度30cm。 ③在垃圾填滿后，需要對填埋場進行終場覆蓋，即封場。終場覆蓋采用人工覆蓋封場。排氣層采用粗?；蚨嗫撞牧希穸却笥?0Cm;膜下保護層的黏土厚度宜為20~30cm，HDPE膜厚度不小于1cm，膜上保護層、排水層采用粗?；蚨嗫撞牧?，厚度宜為20~30cm；厚度為20~30cm;，植被層采用營養(yǎng)土，厚度根據(jù)種植植物的根系深淺確定。植被層為

28、填埋場最終的生態(tài)恢復層，植被層植物選淺根系植物。填埋場封場頂面坡度不小于5%，邊坡大于10%時采用多級臺階進行封場，臺階邊坡坡度不大于1：3，臺階寬度不小于2cm。 3. 環(huán)境監(jiān)測 對衛(wèi)生填埋場進行滲濾液、地下水、地表水和填埋氣進行監(jiān)測，確保填埋場的正常運行。 9、 填埋場簡圖及介紹 整個填埋場長840m,寬660m；填埋區(qū)長792m，寬490m。填埋區(qū)分為六區(qū)。滲濾液收集干管管徑為500mm，管長490m,自東向西坡度為6%。滲濾液收集總干管管徑為600mm，管長720m,自南向北坡度為9%。四周環(huán)庫道路寬7m，垃圾進場道路寬8m。石籠管徑150mm，間距為40m

29、。填埋場和管理區(qū)之間綠化帶寬12m。圖9-1為填埋場簡圖。 共 13 頁，第 11 頁 圖9-1填埋場簡圖 10、 參考資料 1.《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項目建設標準》中華人民共和國建設部主編。 2.《生活垃圾衛(wèi)生填埋場設計規(guī)范》 3.李秀金.《固體廢物與資源化》.科學出版社 4.寧平.《固體廢物處理處置》. 高等教育出版社 共 13 頁，第 12 頁 總結 一周的課程設計結束了，在這次的課程設計中不僅鞏固了

30、在課堂上所學的理論知識，熟悉和掌握了城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程設計的步驟、內容和方法； 強化了固體廢物處理處置的工程設計的基本訓練，同時也培養(yǎng)了我們資料運用、數(shù)據(jù)計算、設計說明書編寫和工程圖繪制的能力。 這次是我們第二次做課程設計，相對于第一次的無從下手，這一次就熟練多了。從開始計算填埋場的庫容，場地面積，選擇防滲系統(tǒng)等一步步下來，思路很清晰。設計過程不是很復雜，但在繪制圖紙時，碰到一系列的問題，比如說由于長時間沒有用CAD，好多知識點都忘了，功能不知道怎么用，再比如忽略一些小的細節(jié)，導致整個尺寸改變了，同樣還有電子版的說明書，格式什么的不是很嚴謹。最后在老師的講解和校正下，都改過來了。雖然

31、不能說是完美，但卻是真正是懷著一顆想做完美的心，付出大量的時間精力去做的。 課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎． 在這次設計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設計的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。最后衷心感謝老師的耐心指導。 共

32、 頁，第 頁 共 13 頁，第 13 頁 指導教師評語 共 頁，第 頁 課程設計成績： 指導教師簽名： 年 月 日 共 頁，第 頁

33、 共 頁，第 頁 共 頁，第 頁 共 頁，第

34、 頁 共 頁，第 頁 共 頁，第 頁