如东县垃圾、粪便无害化处置场二期工程设计.pdf

如东县垃圾 、 粪便无害化处置场二期工程设计 洪 征 耿 震 无锡市政设计研究院有限公司, 江苏 无锡 214072 摘要 介绍了如东县垃圾、粪便无害化处置场二期工程概况及主要设计内容。 在设计中针对当地特殊的气候条件和地 质特征, 因地制宜, 优化设计, 旨在提高工程经济性及实用性。 关键词 垃圾; 无害化处置场; 工程设计 T H ED E S I G NO FL A N D F I L LP R O J E C T P H A S E - ⅡF O RR E F U S E S A N DD U N GI NR U D O N GC O U N T Y Ho n gZ h e n g G e n gZ h e n Wu x i Mu n i c i p a l D e s i g nI n s t i t u t eC o . , L t d , Wu x i 214072, C h i n a Ab s t r a c t T h em a i nd e s i g nc o n t e n t a n dd e t a i l e dp o i n t so f t h el a n d f i l l s i t ef o r r e f u s e s a n dd u n gi nR u d o n gC o u n t yw e r ei n t r o - d u c e d .B a s e do nt h el o c a l s p e c i a l c l i m a t ec o n d i t i o na n dg e o l o g i c a l c h a r a c t e r , t h e d e s i g ni so p t i m i z e dt o p r o m o t et h ee c o n o m i c e f f i c i e n c ya n dp r a c t i c a b i l i t yo f t h ep r o j e c t . Ke y wo r d s r e f u s e ; s a n i t a r yl a n d f i l l s i t e ; e n g i n e e r i n gd e s i g n 1 工程概况 如东县垃圾 、 粪便无害化处置场是该县第 1座现 代化卫生垃圾处置场 ,该场位于如东县掘港农场二分 场内, 距市中心约 10 k m , 服务范围包括中心城辖区 以及邻近各乡镇 。 处置场全部工程可利用填埋区面积 26. 8万 m 2, 按填埋深度 4. 2 m 计算 , 总库容量为 112. 6万 m 3 , 分 两期实施, 一期工程已于 2004年底竣工投入使用。 本次为二期工程 ,工程场址选于一期工程西侧 掘港 农场西北角 , 设计填埋规模为 250 t /d , 库容为 15. 6 万 m 3 ,为 Ⅱ类 Ⅱ级处置场。 工程所在地属于北亚热带湿润气候区 ,年均气温 为 14. 8 ℃, 平均降雨量为 1 024. 6 m m/a , 常年主导风 向为东南风 。 2 设计理念及总体布局 2. 1 设计理念 [ 1] 1 现代化原则 采用现代垃圾填埋技术和中央 控制及管理系统 。 2 环保原则 采用安全的防渗系统 、 渗滤液收集 与导排系统 、 垃圾气体导排措施, 以及完善的雨污分 流措施及污染控制措施等 。 3 节约和效率原则 采用高维填埋理念, 节约土 地资源 ; 重力流导排渗滤液和地下水 ,降低能耗 。 4 经济实用原则 对库区总平面和填埋分区进 行精心设计 ,尽量做到最优 。 2. 2 总体布局 根据地形和功能需要, 整个场区分为生产管理 区 、 渗滤液处理区和填埋库区。其中生产管理区位于 处置场入口 ,进场公路右侧 ,主要包括综合楼、食堂、 浴室 、门 卫、计量房 及部分 健身设 施等, 占 地约 2 000 m 2 。生产管理区进行重点环境设计, 使其有良 好的工作环境。渗滤液处理区位于生产管理区西侧 约 30 m 处的空地,占地约6 000 m 2 。一期工程填埋库 区位于整个填埋库区中心道路北侧; 本次二期工程位 于中心道路南侧 ,现状为鱼塘, 需将水抽干清淤至淤 泥质粉质黏土层顶后开始填埋。填埋库区内各分区 由进场道路及场内现状道路相连接, 用最少的路营运 达到设计高度,并满足雨天作业需要 。 如东县垃圾 、 粪便无害化处置场二期工程分为垃 圾坝、厂区道路、渗沥液处理、 生产管理区 。 85 环 境 工 程 2010年 2月第 28卷第 1期 3 无害化处置场工艺设计 3. 1 填埋工艺 处置场属于平地型填埋场, 填埋工艺流程为称 重 、 填埋、 压实、 当日覆盖等 。 本次二期工程填埋采用 “平地覆盖法 ”, 就是将 垃圾卸铺在土坑中, 用机械整平、压实。填埋应实行 单元、分层作业, 每一单元及作业平台的大小应按设 计及现场设备 、 垃圾量、运输等实际条件而定。填埋 作业应定点倾卸、摊铺、压实。应以一日为一单元或 每班次为一小单元,宜每日一覆盖。单元每层垃圾厚 度依填埋作业设备的压实性能及垃圾的可压缩性确 定 ,一般为 2 ～ 3 m , 最厚不得超过 6. 0 m 。垃圾压实 密度应大于 600 k g /m 3。压实后的垃圾层厚 5. 0 m , 以 坡面斜率1∶ 2 逐日由一侧坑边推进 。在压实的垃圾表 面上进行终期覆盖土 ,厚度为 500 m m , 填埋斜面上进 行日覆土200 m m ,覆土层面亦要求压实, 因垃圾中的 有机物在微生物的生化作用下分解需要适度的水分。 一定含水率的垃圾易于压实 ,故天气炎热干燥时可给 垃圾堆中适当洒水, 改善垃圾的含水量 ,提高其压实 密度,当垃圾含水量为 20 ～ 30时, 易于压实至设 计的密度。 3. 2 库区开挖 场址范围内无大的构造体和不良地质体, 区域地 层划分为 6个工程地质层。场地平整以盲沟为控制 轴线, 库底向盲沟两侧进行整平 。 由于库底粉质黏土层相对较厚, 适当加大开挖深 度 ,以增加填埋库容 , 同时须保证基础层压实系数不 小于 0. 93, 渗透系数不大于 10 -7 c m /s 。库区边坡覆 土较浅 ,不进行大规模开挖, 以去除表面植被根系为 宜 ,同时回填75 c m 厚黏土层 ,其表层 25 c m 范围内不 得含有粒径大于 20 m m 的石子, 并应分层压实 , 压实 系数不小于 0. 93,渗透系数不大于 10 -7 c m/s 。 纵向平整后形成自西北向东南 2的坡度 ,横向 平整后形成 2的坡度 。开挖成形的构建面要求平 整 、 坚实、无裂缝和无松土, 基地表面无积水 ,垂直深 度为25 c m 内无石块、 树根及其他任何有害的杂物 ,坡 面稳定 、 过渡平缓 。 3. 3 库区防渗 由该处水文地质条件勘探可以得知, 该处地下粉 质黏土夹粉土层垂直渗透系数为 0. 7 10 -7 m/s , 根 据 生活垃圾卫生处置场防渗系统工程技术规范 , 具备使用黏土衬里要求 。本次二期工程库区防渗采 用 H D P E 膜 压实土壤复合防渗, H D P E 土工膜采用 进口产品, 库底及边坡均采用1. 5 m m 厚的光面膜, 防 渗垫层采用锚固沟锚固,防渗结构如图 1所示 。 图 1 防渗结构示意 3. 4 垃圾坝 库区与西侧农田之间设立垃圾坝 ,采用现场粉质 黏土匀质堆筑, 机械振动压实; 坝顶标高 5. 0 m , 坝顶 宽 7 m ,为上车坝体, 坝顶路面为沥青路面 , 东侧以 1∶ 2 放坡至库底,西侧以 1∶ 1放坡至农田, 坝顶内侧底 部预做防渗衬里铆固沟; 其余三边在库区堆放垃圾至 一定标高后自然放坡至道路标高。 工程所在地现状鱼塘中央有一土坝, 二期工程拟 利用现状土坝作为临时垃圾坝将库区分为两区 ,坝顶 宽 8. 0 m , 标高 1. 5 m , 临时土坝两侧按照 1∶ 1放坡至 库底。坝底两侧预做防渗衬里铆固沟。 考虑垃圾坝的使用年限及其重要性, 垃圾坝和临 86 环 境 工 程 2010年 2月第 28卷第 1期 时土坝均设防渗层 , 由下至上结构为坝体土石、 1. 5 m m 的双光面 H D P E 膜、三维复合土工排水网格、 300 m m 的袋装黏土 。垃圾坝上游防渗层与垃圾场地 的防渗层连成一整体 。 3. 5 渗滤液的收集系统 3. 5. 1 渗滤液量的确定 垃圾渗滤液产量受多种因素的影响, 根据国内垃 圾填埋场的运营经验 ,渗滤液主要是降水和垃圾自身 滤出的废水 ,垃圾自身滤出的渗滤液约占垃圾质量的 10 ～ 20, 本次二期工程取 15, 则垃圾自身滤出 的渗滤液为 37 m 3 /d 。降水引起的渗滤液量计算公式 见式 1 QI A 1C1A2C2A3C3 /365 10 - 3 1 式中 Q 平均渗滤液产生量 , m 3 /d I 年降雨量 ,取1 024 m m/a ; A 1 填埋作业区面积, m 2 ; C1 填埋作业区浸出系数,取 1. 0; A 2 中间临时覆盖区面积, m 2 ; C2 中间临时覆盖区浸出系数,取 0. 5; A 3 封场区面积,取 3 000 m 2 ; C3 封场区浸出系数,取 0. 25。 经计算降水引起的渗滤液量为 101 m 3 /d 。 故二期工程合计渗滤液产量为 138 m 3 /d , 结合一 期工 程 , 考 虑 留 有 一 定 余 地, 渗 滤 液 总 规 模 为 370 m 3 /d 。 3. 5. 2 渗滤液的收集 本次处置场二期工程渗滤液导排系统包括水平 和垂直两部分。水平导排系统铺设在场底水平防渗 隔离层之上 ,包括 30 c m 的砾石导流层和盲沟。 工程在南北两区内填埋库底分别由西北往西南 方向铺设一条主盲沟, 坡度为 2, 同时沿主盲沟两 侧间距约25 m 呈鱼刺状布设支盲沟, 坡度为 2。盲 沟采用梯形断面, 内设穿孔 H D P E 管, 并在其周围覆 盖直 20 ～ 60 m m 的碎石。盲沟外端均延伸至场地坡 脚或分区坝外侧 ,至分区坝外侧的盲沟端口由盲板封 闭 。沿着支盲沟方向每隔约 25 m 设置 1座 1 200 m m 的竖向石笼 ,作为垂直导排系统 。垃圾渗滤液将沿着 石笼流至处置场底盲沟, 最后汇入提升井中, 由提升 泵接至厂区内污水处理调节池 。 3. 5. 3 调节池 本次二期工程采用与一期工程合用调节池 ,收集 处置场渗滤液 。调节池表面积为 40 m50 m , 深 5 m ,有效容积 10 000 m 3, 可容纳夏季最大暴雨时的 三日暴雨量 。池底和池壁采用人工防渗措施, 池上方 设置2 m m 厚的 H D P E 浮动膜盖, 以减少臭气的排放 。 3. 6 地下水导排 场区地处平原地区, 地下水主要由洪坡积孔隙 水 、 残坡积孔隙水和基岩裂隙水组成 。雨季地下水较 为丰富 ,水位较高 ,容易顶破水平防渗设施 ,因此必须 切实做好地下水的引导工作。本次二期工程两片区 场地平整后 , 开挖 1. 3 m 深沟槽 , 从西北至东南方向 在底部铺设地下水导排主盲沟 , 主盲沟上间隔 25 m 对称设置支盲沟 ,盲沟内回填级配碎石至沟面, 盲沟 顶部回土夯实,即形成地下水导排系统。地下水经盲 沟收集后汇入提升泵井。 3. 7 排水边沟 处置场属 Ⅱ类 Ⅱ级处置场, 防洪按 50年一遇设 计 , 100年一遇校核 。设计在二期填埋库区的东西两 侧设置两条排水边沟 , 排水边沟底坡度采用 0. 3, 断面尺寸为 300 m m 500 m m 。雨水经边沟收集后排 入雨水方井最终排入市政雨水管网 。 3. 8 气体导排系统 处置场气体产量较少, 采用被动导气, 即采用导 气石笼和中间导气层导气。导气石笼用土工格栅围 裹 ,中心设有 D N 150的 H D P E 导气管 ,在导气管与土 工格栅之间填充粒径为 30 ～ 60 m m 的级配碎石。远 期采用主动导气方式 ,收集后的气体经过净化处理后 作为就近垃圾焚烧厂的燃料,多余气体采用封闭式燃 烧塔燃烧。 4 结语 如东县垃圾 、 粪便无害化处置场二期工程采用了 较为先进的 “H D P E 膜 压实土壤 ”复合防渗工艺 ,工 艺流程简单 ,可保证处理效果 。整个场区布置合理、 封闭性较好 ,在渗滤液调节池上设置了浮动膜盖, 同 时对场区进行了绿化 ,可使对周围环境的影响减至最 小 。该工程的实施将为提高如东县环境卫生及促进 生态城市建设提供重要保障。 参考文献 [ 1] 陶如钧, 王翌. 丽水市务岭根垃圾处置场工程设计[ J ] . 中国给 水排水, 2007, 23 22 49- 50. 作者通信处 洪征 214072 江苏省无锡市 无锡市政设计研究院有 限公司 2009-02-10 收稿 87 环 境 工 程 2010年 2月第 28卷第 1期