某垃圾填埋场设计 《固体废物工程》课程设计.doc

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1、目录1. 概论1.1项目简况 4 1.2设计依据及主要设计资料 41.2.1设计依据 41.2.2基础资料 41.2.3采用的主要标准和规范 41.3城市概况及自然条件 51.3.1城市概况 51.3.2城市总体规划 51.3.3自然条件 61.4城市环卫设施现状 71.4.1垃圾清运 71.4.2垃圾成分 71.4.3现有垃圾堆放场 71.5建设的必要性 71.5.1存在的主要问题 71.5.2建设的必要性 81.6建设原则及指导思想 82.总体设计 82.1工程规模 82.1.1服务人口及面积 82.1.2垃圾产率 82.1.3垃圾产生量预测 92.1.4工程规模 92.2处理方法选择 9

2、2.2.1处理方法简述 92.2.2处理方法选择 92.3场址选择 9 3.垃圾处理场工程设计 93.1工程内容 103.2卫生填埋场 113.2.1库容及使用年限 123.2.2填埋工艺 123.2.3覆盖材料 123.2.4填埋场主要机械设备 123.2.5防渗工程（水平防渗及垂直防渗） 123.2.6渗滤液收集系统及调节池 133.2.7地下水层排 163.2.8填埋气体导排 173.2.9防洪工程设计（截洪沟） 183.2.10垃圾坝及截污坝 193.2.11垃圾填埋场终场处理 194.环境保护与环境监测 204.1环境质量现状 204.2环境保护设计依据 214.3设计执行的环保标准

3、 214.4主要污染物和主要污染源 214.5环境保护措施 224.6施工期环境影响简要分析 234.7生态保护（影响 及措施） 234.8环境监测 235设计计算书 245.1总体设计 255.1.1服务人口 265.1.2垃圾产生量 265.2垃圾填埋场工程设计 265.2.1库容 265.2.2使用年限 275.2.3渗滤液及气体的产生量 275.2.4渗滤液及气体的收集设备 285.2.5调节池的容积 295.3防洪工程 295.4防渗工程 35概论1.1项目简况项目名称：永福垃圾填埋场工程项目业主：永福镇人民政府1.2设计依据及主要设计资料1.2.1设计依据填埋场的设计应符合城市生活

4、垃圾卫生填埋技术规范和现行的其他相关的标准，设计前应掌握下列资料：城市用地规划、区域环境规划、场址周围人群活动分布与城区的关系；城市环境卫生规划及垃圾处理规划；地形、地貌及相关地形图；地层结构、岩石及地质构造等工程地质条件；地下水水位深度、流向等场址水文地质资料及利用情况；夏季主导风及风速；降水量、蒸发量等气象背景资料；周围水系流向及用水状况；洪泛周期（年）；待填埋处理的垃圾总量和日填埋量；垃圾类型、性质、组成成分；土石料条件，包括取土石料难易、远近和存储总量；交通条件及供水供电条件。1.2.2基础资料主要基本资料：永福垃圾填埋场周围环境现状、环境功能区划要求。通过对基本资料的分析讨论来决定后

5、续工作的开展，例如垃圾填埋场的地理位置、形状等感官参数设计，填埋场的处理量等等。根据环境功能区划要求来保证运入的垃圾经填埋后对环境质量的影响是否符合环境要求。 1.2.3采用的主要标准和规范（1）环境空气质量标准GB3095-96（2）恶臭污染物排放标准GB14554-93（3）城市区域环境噪声标准GB3096-93（4）工业企业场界噪声技术规范GB12348-90（5）生活垃圾卫生填埋技术规范CJJ17-2004（6）生活垃圾填埋污染控制标准GB16899-1997（7）城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准2001.7（8）生活垃圾填埋场环境监测技术标准CZ/T3037-1995（9）城

6、市环境卫生设施规划规范GB50337-2003（10）建筑结构荷载规范GB19-87（11）建筑抗震设计规范GBJ11-89（12）建筑设计防火规范GBJ16-87（13）建筑防雷设计规范GB50057-94（14）城市防洪工程设计规范CJJ50-92（15）防洪标准GB50201-1994（16）九龙江流域水污染物排放总量控制标准DB35/424-20011.3城市概况及自然条件1.3.1城市概况永福镇国土面积535.5km2，下辖一个居委会、27个行政村和2个林场，总人口4.6万人，其中农业人口为4.44万人，非农业人口1600人。该镇以农业为主，是福建省重点反季节蔬菜基地和花卉基地，20

7、00年全镇实现社会总产值37849万元，其中农业总产值20123万元，工业总产值4502万元，财政收入1054万元。在确保粮食稳定增长的同时，调整优化农业内部结构，加快农业产业化进程，并初步形成了反季节蔬菜、花卉、芥茉、高山茶和农业生态游观光等具有区域特色的五大产业。农、林、牧、渔产值分别为15366万元、386万元、3170万元和2101万元。辖区内共有18个骨干企业，全年总产值4000万元。永福现有的乡镇企业主要有：藤木家具厂、老区饲料厂、文星电站、建筑公司、食品厂、竹制品厂以及荣获国家“星火计划”科技项目的无铅皮蛋厂、振福化工厂、外资兴办的“辰峰果蔬有限公司”和“业星蔬菜有限公司”等。永

8、福镇水利资源丰富，目前已建成水利发电站14处，总装机容量10150千瓦，年发电量7540万kwh。境内储藏着丰富的矿产资源，经探明的矿产资源有：钨、铁、铜、锡煤、石灰石、高岭土、花岗岩、结晶石等，是漳平市重点矿产乡镇之一，目前矿产业以开采钨、锡和高岭土为主。基础设施建设日臻完善，省道岭和线与围禾线贯穿全境，已实现村村通车。完成了农村电网改造工程，电力供应充裕、稳定。无线寻呼、移动电话网涵盖27个行政村，并且均通上了程控电话。1.3.2城市总体规划漳平市十四届人大三次会议审议通过的漳平市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要提出：要以科学发展观统领经济社会发展全局，按照建设海峡西岸经济区发展战略

9、和构建生态型经济枢纽的要求，以加快发展为主题，立足自身、面向闽南、融入沿海，拼命抓项目，狠心造环境，建设工业基地和生态农业基地，加快富民强市步伐，全力推进全面建设小康社会进程。在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，地区生产总值力争到2010年比2005年翻一番，资源利用效率显著提高，经济竞争力和综合实力显著增强；各项社会事业继续保持较快发展，城乡居民收入水平和生活质量明显提高，社会保障体系更加完善，公共服务和社会管理体系进一步健全，民主政治建设、精神文明建设、社会治安、安全生产进一步加强，生态环境得到有效保护，社会和谐、人民安居乐业。漳平市十一五规划纲要精神第八部分是建设资源节约型、环境友好

10、型社会。主要内容是：建立节约型社会，发展循环经济，加强生态环境建设与保护，加大污染综合整治力度。其中第四点的内容如下：有效改善环境质量。在“十一五”期间完善水泥企业粉尘治理工作，对热电厂等排放SO2较多的企业进行治理，对机动车产生的大气污染严格控制，实施城区内机动车安装尾气净化装置。到2010年，城区和建制镇烟尘控制区覆盖率100%，城区燃气普及率95%，空气质量达到国家级标准。对于水环境，要全面实施九龙江流域漳平段的综合治理，工业污染源排放达标率保持在99%以上，全市95%以上的水系竖断面水质达到功能分区水质标准，城区生活污水处理率达到70%，对于固体废弃物，到2010年城市生活垃圾无害化处

11、理率达到80%，农村生活垃圾处理率达到50%以上，炉渣综合利用率达到95%以上，工业固体废弃物综合利用率维持在95%，危险废弃物安全处置率达100%。对于噪声源，按功能区确定目标：居民、文教区为40-50dB(A)，商住区为45-55dB(A)、商业区为50-60dB(A)、工业区为55-65dB(A)，交通干道两侧为55-70dB(A)。对于水土流失，要以强化治理为主，以小流域为单位，坚持综合治理和连续治理的方针，采取多元化投资方式把开发和治理，利用和保护结合起来，促进环境和经济协调、可持续发展。加强环保基础设施和生态工程建设，扎实抓好九龙江污染综合整治、新安溪饮用水源保护、工业污染源控制、

12、区域功能达标治理等环保项目工作。加大环保力度，2010年，水质全部保持在国家地表水（GHZB1-2002）类水质标准以内；城区大气环境质量达到环境空气质量（GB309596）级标准；主要污染物排放量控制在省、龙岩市下达计划指标之内。实施“漳平电厂二氧化硫脱硫治理”、“城区污水处理厂建设”、“九龙江流域乡镇垃圾处理场建设”、“城区大气自动测报站建设”、“城区污染监控分中心建设”、“城区噪音监控系统建设”、“重点企业自动监测系统建设”、“大深、赤水片区选矿废水治理工程”等项目，积极推进农村生产污染源综合整治工程建设，加大规模化畜禽养殖场污染治理的力度。 1.3.3自然条件1.3.3.1 地形地貌镇

13、内地形、地貌复杂，中山、低山、丘陵、盆地互相交错，河流峡谷穿过其间，大部分地区为博平岭山脉所盘踞，地势高峻，四周群山耸峙，下浙溪贯穿全境，形成平均海拔750米左右的山间盆地，向有“永福半空吊”之称。1.3.3.2垃圾场区水文地质、工程地质条件垃圾场位于永福镇封候村苦田岭对面公路边的山沟内。两侧山坡陡峭由基岩构成，坡度50 60，表层风化壳较厚，为强风化花岗岩，坡面植被繁盛。沟长约360m，底宽度5 19m，纵坡降15%，是一个“V”型谷。截洪沟范围内表面积14707m2，垃圾场长度245m，宽度45 90m，有效容积12万m3。现场调查初步确定，该沟是一个相对独立的水文地质单元，沟口是地下水和

14、地表水排泄的唯一通道。调查时沟内未见地表径流，估计雨后沟内有流水，平时没有水。1.3.3.3气象与水文永福镇境内群山重叠、溪流密布，主要河流永福溪全长52公里，其中4.5公里在华安县境内。该溪上游自南向北流，穿过永福集镇，在文星一带改变流向，自西向东流，经清源村笔架山至华安县汇入九龙江，面积为34.4万平方米，境内有吕坊溪、内洪溪、易坑溪、文星溪和下浙溪等5条支流汇入永福溪，河道坡降18%，天然落差510米，镇域内水能蕴藏量为7.6万千瓦。垃圾场场址位于永福集镇北部，相距约8km，具体位置在封候村苦田岭对面赴漳平的公路西侧山沟内。沟内地表水排入沟外公路边排水沟，向北经2000 m左右的流程汇入

15、文星溪，再由西向东流3000m左右，在地东坑以东注入永福溪，最终汇入九龙江。文星溪估测的流量为0.5 4m3/s，永福溪流量3 20 m3/s。文星溪其水域功能主要是农田灌溉，当地居民的生活饮用水源主要是地下水和引山泉等地表水。永福镇属亚热带季风气候，气候温和湿润，阳光充足，年平均日照时数1740.7小时，干湿季节界线分明。年均气温17.4，最高34.8，最低气温-6.2。年平均降雨量1839.4 mm。据漳平气象站资料，年最大降雨量1986.0mm，最小降雨量999.0mm，降水主要集中在3 8月份，为年降水量的73.2%。最大月降雨量为475.8mm，最小月降水量仅0.5mm，最大日降雨量

16、209mm。年日照时数1612.1小时，年均蒸发量1481.0mm。年静风频率32%，主导风向为东南风，风频8%; 次主导风向西北风，风频6%，平均风速0.9m/s。1.4城市环卫设施现状1.4.1垃圾清运城市生活垃圾从收集、运输、中转到处理，构成了生活垃圾的处置系统。城市生活垃圾的收运系统主要是由处置系统中的收集、运输和中转3个环节组成，其硬件主要有各种收集和运输车辆（机械）、输送设备、转运设备及辅助设备（如收集容器等），而相应的操作规程、管理制度和作业方式等为该系统的支持软件。永福是个农业城镇，居民分布相对分散，适合采用流动车辆收集方式。垃圾流向如下：生活垃圾垃圾桶垃圾收集车永福垃圾填埋场

17、1.4.2垃圾成分永福垃圾填埋场主要的垃圾为生活垃圾和农业垃圾。影响生活垃圾成分的主要因素有城市的经济发展水平、城市居民生活习俗和城市所处的地理位置（自然气候）和不同的季节等。组成部分主要有有机物、纸、玻璃、金属、塑料、织物、无机废物等，随着社会发展和经济水平的提高，生活垃圾中可回收部分的含量呈增加趋势，而垃圾中有机成分的含量将逐渐下降。永福镇是以农业为主，是福建省重点反季节蔬菜基地和花卉基地，因此其农业垃圾会占相当的比例，有机废物是主要的组成部分。我国目前正处于经济发展和振兴阶段，垃圾产生量的年增长率大多为7-11.5%,而欧美各国为6-10%，日本为9%。有报道表明，经济发达设施完善的城市

18、，其生活垃圾的增长率通常为3-5%，如以色列、美国、原西德、荷兰、瑞典依次为5%, 3-4%, 4%、3%, 2%。城市垃圾的增长率与国家的经济发展状况有关。1.4.3现有垃圾堆放场目前永福镇不存在垃圾填埋场，在漳平市范围内有2处垃圾填埋场，分别是象湖镇垃圾卫生填埋场和东坑垃圾填埋场。象湖镇垃圾卫生填埋场是九龙江流域乡镇垃圾整治规划的建设项目之一，垃圾场场址位于象湖镇西南方的坑内沟西侧的后坑支沟内，距集镇2.2公里，垃圾填埋高度14米，日均进库量16吨，有效容积8万立方米，按服务人口1.2万人、使用年限29年设计。该工程由福州大学开远环境技术开发有限公司设计,垃圾渗滤液采用“组合式高效厌氧反应

19、器和美国研发的高效生物膜反应器及土地和植物净化系统，以固定化好氧生物为主”的处理工艺。东坑垃圾填埋场日处理能力80吨。1.5建设的必要性1.5.1存在的主要问题永福镇不存在垃圾填埋场在这次工程建成之前，本镇居民的生活垃圾收集后无处堆放，由此造成的对环境和对居民健康的影响无法估量。还有的居民将生活垃圾排进了永福溪内，造成了不小的影响，但目前上游水质还是良好，如不加紧解决生活垃圾的问题，后果将是永福溪的污染难以治理。1.5.2建设的必要性对于中国越来越严重的环境问题值得我们重视，我们需要抓好大城市的环境问题也需要掌握好小城镇的地方垃圾问题。永福镇目前不存在垃圾填埋场，农村地区垃圾随意堆放的现象比较

20、严重，没有系统得处理好垃圾的最终处理问题，时间一久会对环境及市容美观产生不良的影响。固体废弃物还存在侵占土地、污染水体、污染大气、污染土壤等弊端，所以建设一个垃圾填埋场来解决固体废弃物是必须的。1.6建设原则及指导思想治理垃圾要认真实施可持续发展战略，“必须努力寻求一条人口、经济、环境和资源相互协调的，既能满足当代人的需求而又不对满足后代人需求的能力构成危害的可持续发展的道路。”为此就要实现对生活垃圾治理的无害化、减量化、资源化。建设原则要达到下面几点要求：（1）规模的合理化；（2）要有经济的可行性；（3）权衡对环境的贡献与影响能力；（4）建成效果要明显；（5）要进行全程监测；（6）投产后的使

21、用年限要达到预期。2.总体设计2.1工程规模2.1.1服务人口及面积永福镇国土面积535.5km2，下辖一个居委会、27个行政村和2个林场，总人口2万人，大多数为农业人口，非农业人口1600人。未来的人口预测采用下公式式中：第n年的服务人口数，人；：初始服务人口数，人，本次设计中据永福镇当地的资料取2万人；P：人口自然增长率，本次设计中据永福镇当地的资料显示，p0.003。n：第n年。2.1.2垃圾产率根据当地的调查资料显示，该镇现在的人均垃圾产生率为0.7 kg/(dp)，当年的垃圾产率为5110t/a。结合该城市以生产农产品为主的特点，设计该镇的生活垃圾将在未来的几年呈连续增长的趋势，其增

22、长系数取0.01，采用下公式预测该镇垃圾产生量在未来的变化趋势。式中a：初始垃圾人均日产生率，kg/(dp)：第n年的垃圾人均日产率，kg/(dp)；2.1.3垃圾产生量预测随着时间推移，居民按照人口增长速度逐年增加，经济状况也逐年发生变化，垃圾产生量将会增多，成分也逐渐朝有机物增加、可燃物增多、可利用价值提高的趋势发展。在推行生活生活垃圾产生源头的减量化工作时，也许垃圾产生量会下降。因此垃圾产生量不好预测。2.1.4工程规模永福垃圾填埋场总库量为12.85万m3，日处理量为15.34t/d。库容还未达到城市生活垃圾填埋处理工程项目建设标准的类规模（总容量为100200万m3），日处理量也没达

23、到级（日处理量为200t/d以下），此垃圾场的规模是小型的垃圾填埋场。2.2处理方法选择2.2.1处理方法简述目前，国内外对垃圾的处理技术方法主要有焚烧技术、堆肥技术、卫生填埋技术以及由上述三种技术结合起来，使缺点互相抵消，使优点更为显著的垃圾综合处理技术，简述如下：焚烧技术。焚烧处理是目前国内外生活垃圾处理的一种主要方法，能够达到理想的减量化的目的，其方法是采用专用设备如垃圾焚烧炉进行燃烧，但是投资大，运行费用高，同时要求有较大的垃圾量供应才能保证设备的正常运行，因此，在经济发达的大城市才能采用。堆肥技术。堆肥技术有敞开式静态堆肥和机械化高温堆肥二种方式，其好处在于能变废为用，在一定程度上实

24、现垃圾处理的资源化目的，但是，由于近年来居民生活水平的提高和生活结构的改变，废旧塑料、废旧玻璃垃圾量剧增，如果没有进行对这种垃圾的分类收集和预分选，很难进行堆肥处理。如果能教育广大居民自觉做好垃圾的分类处理，将各种金属、塑料和有机物区分开来，再将仅含有有机物的垃圾进行堆肥，在我乡竹山公路建设积极开展并日益完善的条件下，将垃圾堆肥用于竹山施肥，既解决了垃圾出路问题,又可以增加竹山地力。卫生填埋技术。城市生活垃圾生活填埋技术规范中对卫生填埋的解释是：采取防渗、铺平、压实、覆盖对城市生活垃圾进行处理和对气体、渗沥液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法。按地形分填埋有三种：山谷填埋、平地填埋、废坑填埋。填埋

25、无法做到垃圾的减量化，但却是垃圾无害化处理的最终手段，方法简便易行，投资较低，能消纳的垃圾量大，比较适应于目前大部分的城市和乡村的经济承受能力，对于山区小集镇来说是较为合适的选择。2.2.2处理方法选择由于地形复杂、垃圾产生地相距较远、交通等基础设施不完善, 所以不适合对垃圾进行集中大规模处理, 只能建设小型垃圾填埋场, 且一般都建在山谷中。我们结合归州镇垃圾填埋场工程设计, 研究采用人工防渗的现代卫生填埋方式, 建设经济技术合理的山谷型小型垃圾填埋场，选择山谷填埋法。2.3场址选择2.3.1填埋场的选址原则场址的选择是卫生填埋场全面设计规划的第一步。影响选址的因素很多，主要应从工程学、环境学

26、、经济学、法律和社会学等方面来考虑。这些选择要求相辅相成。主要遵循两条原则：一是从防止环境污染角度考虑的安全原则，二是从经济角度考虑的经济合理原则。安全原则是选址的基本原则。维护场地的安全性，要防止场地对大气的污染，地表水的污染，尤其是要防止渗滤水的释出对地下水的污染。因此，防止地下水的污染是场地选择时考虑的重点。经济原则对选址也有相当大的影响。场地的经济问题是一个比较复杂的问题，它与场地的规模、容量、征地费用、运输费、操作费等多种因素有关。合理的选址可充分利用场地的天然地形条件，尽可能减少挖掘土方量，降低场地施工造价。另外一个必须考虑到的因素是土地的所有权和租期。选址的一个先决条件是要能确定

27、场地中哪一个最能达到“可能选出的最好场地”所要求的标准。2.3.2场地的勘察场地的勘察包括现场调查和实地勘测两个方面，勘察的步骤为（1）根据现有资料对场地所在地区进行初步调查；（2）在初步调查的基础上进行实地考察；（3）通过钻探或挖掘技术进行场地水文地质勘测；（4）勘察资料整理，绘制较详细的处置场地地图。在进行场地选择时，首先要进行现场调查。这个阶段的主要工作是文献资料调研和现场实地考察，以了解场地的地形、地貌水文条件、工业布局、人口分布等情况，同时进行初步分析，判断该地区是否适合建造填埋场地。2.3.3场地选择填埋场地的选择是处置工程设计的第一步，既要满足环保要求，又要经济可行。要从工程学、

28、环境学、经济学及法律和社会等方面考虑。概括起来主要有以下几方面：（1） 确定填埋场的面积 （2）运输距离 （3）土壤与地形条件（4）气象条件（5）地质和水文地质条件（6）环境条件 （7）场地的最后利用。2.3.4场址确定最终垃圾场确定位于永福镇封候村苦田岭对面公路边的山沟内，两侧山坡陡峭由基岩构成，坡度50 60，表层风化壳较厚，为强风化花岗岩，坡面植被繁盛。沟长约360m，底宽度5 19m，纵坡降15%，是一个“V”型谷。3.垃圾处理场工程设计3.1工程内容永福垃圾填埋场有垃圾填埋主体工程，防洪工程，渗滤液收集及处理工程，生产、生活设施工程，道路工程，输配电工程等内容组成。 （1）垃圾填埋主

29、体工程 填埋工程主要包括对山谷进行部分开挖，以及垃圾分区填埋后进行覆盖。 （2）防洪工程 为避免雨水进入填埋场区内，增加渗滤液产生量和处理量，甚至在过大的山洪爆发的情况下发生垃圾被冲走等情况，在垃圾填埋场范围四周设截洪沟，对雨水进行导排。 （3）渗滤液收集及处理工程 填埋场的垃圾渗滤液采用底部及填埋体内主次芒沟收集并汇集与垃圾坝后调节池供集中处理。 （4）生产、生活设施工程 供填埋厂内工作人员日常生活之用。 （5）道路工程 利用现有的一段道路从旁边加分支，道路宽5米，为白色混凝土路面。作为垃圾进入填埋场的主干道。 （6）输配电工程 由于填埋的规模不大，从节省成本考虑，从最近的电网供电。3.2卫

30、生填埋场3.2.1库容及使用年限3.2.1.1库容库容计算是采用CAD估算，具体根据填埋高程不同先将总填埋场化为6部分计算，划分情况如下图所示。图1 库容估算图总库容为每两条高程线所间的库容之和，库容以绘制面域的方法计算，结果如下表。 表1 垃圾填埋场库容计算表序号高程高程差面积库容累计库容17502.574.97 62.48 62.48 27555757.33 1784.30 1846.78 376052303.23 7302.13 9148.91 476554046.00 15669.85 24818.76 577055507.90 23790.99 48609.76 677555634.

31、21 27854.68 76464.43 778055332.80 27414.07 103878.51 878052427.49 18930.42 122808.92 97855252.90 5773.19 128582.12 3.2.1.2使用年限估算本次设计中垃圾质量容量取0.86t/m3，垃圾填埋覆土系数取1.3。年均产垃圾量按下表取值反复计算，直至有效使用年限与其所对应的年均产垃圾量大致相当。计算得有效使用年限为15年，即总处置垃圾累积量为12.858万吨。使用年限内填埋场年均处理量为0.56万吨，日均处理量为15.34吨。3.2.2填埋工艺 本次设计的填埋作业方法为平面作业法、斜坡

32、作业法、沟填法；作业单元采用分层压实方法，垃圾压实密度为860kg/m3；单元每层垃圾厚度为2.5m。3.2.3覆盖材料 每层垃圾压实后，采用土壤进行覆盖。3.2.4填埋场主要机械设备垃圾填埋场的主要设备有压实机、推土机、装载机、地磅、挖掘机、运输卡车等。3.2.5防渗工程（水平防渗及垂直防渗）根据填埋场防渗设施 (或材料) 铺设方向的不同，可将填埋场防渗分为垂直防渗和水平防渗，根据所用防渗材料的来源不同又可将水平防渗进一步分为自然防渗和人工防渗两种。3.2.5.1 水平防渗技术方法：防渗是卫生填埋处理技术的主要标志，它能防止垃圾在填埋过程中产生的渗滤液、填埋气体对填埋场的水体和土壤污染，减少

33、渗滤液的产生量，并为以后对填埋气体有序、可控制地手机和利用创造空间。防渗的技术关键是防渗层的构造，其结构形式直接决定了防渗效果和工程建设投资。水平防渗层的构造形式，经历了最初的不加限制到早期的粘土单层设计，直至进气的柔性膜与粘土复合层的发展历程。用于填埋场防渗层的天然材料主要有粘土、亚粘土、膨润土，人工合成材料主要有聚氯乙烯（PVC）、高密度聚乙烯（HDPE），条状低密度聚乙烯（LLDPE）、超低密度聚乙烯（VLDPE）、氯化聚乙烯（CPE）和氯磺化聚乙烯（CSPE）。高密度聚乙烯（HDPE）膜作为一种高分子合成材料，有其抗拉性好、抗腐蚀性强、抗老化性能高等优良的物性、化学性能，使用寿命50年

34、以上。比如防渗功能比最好的压实粘土高107 倍（压实粘土的渗透系数级数为10-7 级，而HDPE防膜的渗透系数级数为10-14 级）；其断裂延伸率高达600%以上，完全满足垃圾填埋运行过程中由蠕变运动所产生的变形；其它有利于施工、填埋运行。根据地质勘查情况，为达到既保证安全又经济可行的目的，本设计作出三种防渗方案进行技术经济比较，以便确定最合适的防渗结构体系。方案一：单层HDPE膜粘土复合衬垫1）竖向结构 其竖向结构构造自上而下分别入图所示图2 单层膜粘土复合垫2）工程造价：HDPE膜选用进口产品，土工网格、土工布选用国内产品，其余按当地市场价格，单位工程造价大概为142.5元/m3。方案二：

35、双层HDPE膜复合防渗衬垫1）竖向结构 其竖向结构构造自上而下分别如图所示： 图 3双层膜粘土复合垫2）工程造价：HDPE膜选用进口产品，土工网格、土工布选用国内产品，其余按当地市场价格，单位工程造价大概为173.1元/m3。方案三：单层HDPE膨润土复合防渗衬垫1）竖向结构 其竖向结构构造自上而下分别如图所示： 图4 单层膜膨润土复合垫2）工程造价：HDPE膜、含膨润土交织土工布选用进口产品，土工布选用国内产品，其余按当地市场价格，单位工程造价大概为166.1元/m3。各方案技术经济对比1）对方案一的评价 A）次方案是三个方案中较经济的一个方案B）适用性：若在填埋作业是，第一层所填垃圾很有尖

36、锐物或在填埋过程中压实机械操作不当，使单层膜被刺穿，则防渗系统基本失效，造成水体污染。故本方案对填埋作业是的技术要求较高，且发生膜刺穿时造成的危害较大。2）对方案二的评价A）次方案造价较贵，并要求较高的监管水平B）适用性：双层膜具有双保险的作用。若第一层被刺穿，还有下层膜及土工布可阻挡渗滤液进一步向下渗透，因此可将经过上层膜孔洞的渗漏量减至最少，从而可大大减少通过防渗衬垫的渗漏量。3）对方案三的评价A）次方案造价在三个方案中相对经济B）适用性：单层膜膨润土的复合防渗衬垫最为经济实用。既可解决单层摸的穿刺问题，又可减少造价，不仅防渗效果良好，可靠性、耐久性也好，且施工方便，膨润土能够对局部渗漏点

37、起到补漏的作用。因此，本设计采用方案三的方案。施工工艺：（1）特点和要求HDPE膜是高密度聚乙烯合成材料，具有较强的延展性和良好的防渗性能，但遇尖锐物易破裂。因此，HDPE膜的垫层、铺衬、覆盖及其他相关作业等在施工过程中均应十分严格地加以保护，这是保证垃圾填埋场防渗系统质量的关键。（2）坡面可分为土质坡面和石质坡面，根据设计规定，坡面放破系数不得德育1:1.25。土质坡面经机械开挖后，用人工整平夯实，彻底清除树根、砾石等尖锐杂物，然后铺垫一层土工布（400g/m2）、铺衬HDPE膜，再在膜上铺垫一层土工布；石质坡面应与周围土质坡面厚度一致，经修凿的石质坡面上用水泥砂浆抹平，然后铺衬HDPE膜，

38、上覆一层土工布。沟谷一般由数条支沟和1条主干沟组成。支沟上设渗滤液收集沟（下设地下水收集盲沟）和鱼刺状渗滤液收集支沟；主干沟上设汇集渗滤液收集沟的渗滤液主盲沟（下设地下水主干沟）。场底为垃圾堆填区，场底基础为土方层填筑，机械碾压平整。场底土层（30cm厚）应由人工彻底清除树根、石块等杂物，然后铺筑40cm粗砂层，粗砂层中不得含有粒径2.5cm的角砾或其他尖锐物。在粗砂层表面铺垫一层土工布，然后铺衬HDPE膜，上覆50cm过筛的优质粘土保护层，再铺筑40cm粗砂过滤层，才能用于垃圾堆填。 图5 水平防渗结构图（3）在坡面进行HDPE膜铺衬时，坡面上端应进行锚固，锚固采用锚固沟法，即在坡面上端距破

39、口100cm处开挖宽、深各100cm的矩形沟槽，将HDPE膜和下层土工布沿沟槽底部及边缘铺设，然后用粘土分层回填夯实。石质坡面的锚固方法与土质基本相同，但锚固沟的尺寸可适当缩小，沟内采用低强度等级素混凝土回填。HDPE膜的拼接接口采用专用机械熔焊，局部破损也可采用焊接法修补。由于HDPE膜是进口产品，铺衬和焊接施工时应有专家现场指导。3.2.5.2垂直防渗填埋场的垂直防渗系统是根据填埋场的工程、水文地质特征，利用填埋场基础下方存在的独立水文地质单元、不透水或弱透水层等，在填埋场一边或周边设置垂直的防渗工程(如防渗墙、防渗板、注浆帷幕等)，将垃圾沥出液封闭于填埋场中进行有控制地导出，防止沥出液向

40、周围渗透污染地下水和填埋场气体无控制释放，同时也有阻止周围地下水流入填埋场的功能。垂直防渗系统在山谷型填埋场中应用较多，在平原区填埋场中也有应用。垂直防渗系统广泛用于新建填埋场的防渗工程和已有填埋场的污染治理工程，尤其对于已有填埋场的污染治理，因目前对其基底防渗尚无办法，因此周边垂直防渗就特别重要。根据施工方法的不同，可用于垂直防渗墙工程施工的方法有地基土改性法、打入法和开挖法等。防渗墙的施工有以下方法：1 地基土改性法施工防渗墙地基土改性方法施工防渗墙是通过充填、压密地基土等方法使原土渗透性降低而形成的防渗墙。在填埋场垂直防渗墙施工中主要有注浆法、喷射法和原土就地混合法3种。 (1) 注浆法

41、施工防渗墙注浆法即注浆帷幕的一种方法，按一定的间距设计钻孔，采用一定的注浆方法和压力把防渗材料通过钻孔注入地层，使其充填地层孔隙，达到防渗的目的。该方法在我国的垃圾填埋场防渗中应用较广泛。 (2) 喷射法施工防渗墙喷射法施工是指通过高压旋喷或摆喷方法使浆液与地基土搅拌混合，凝固后成为具有特殊结构、渗透性低、有一定固结强度的固结体。该方法可使防渗墙的渗透系数达到10- cm/ s，固结体强度可达到10-20MPa。浆液可使用膨润土水泥浆液或者化学浆液，如中科院研制的中化-798 注浆材料。(3) 原土就地混合法施工防渗墙原土就地混合法施工方法是将欲形成防渗墙位置的原状土用吊铲等工具挖出，并使其与水泥或其他充填