垃圾场封场及渗滤液整治工程.docx

祺龙村垃圾场封场整治工程 初步设计前 言重庆市现有九个垃圾场均处于主城区，污染十分严重。为保护环境，防止污染，确保安全，解决我市日趋严重的垃圾问题，因此，长生桥垃圾卫生填埋场正加快建设进度，同兴垃圾焚烧厂、黑石子垃圾卫生填埋场已逐步进入设计和建设阶段。建成后的三个现代化垃圾处理场，将分别替代原主城区九个垃圾场，所以，对这些垃圾场的封场已势在必行。按照市政府的要求，对这些垃圾场将实行逐步封场。这不仅是为了改变目前我市垃圾处理现状，更重要的是实施政府为民办实事的一项“民心工程”。有利于改善我市投资环境，推动区域性土地的综合开发利用，促进社会经济的发展。由于建场时的先天不足，各场不仅存在填埋气体爆炸、垃圾堆体坍塌等安全隐患，而且对环境的污染日趋严重。因此，在封场时应重点解决这两个问题，采取相应补救措施，完善设施和设备，方可实现确保封场后的安全和环境污染得到初步控制的目标。重庆市祺龙村垃圾场地处巴南区七公里半，现已被重庆丽都房地产公司和中国西部汽车城公司购买，计划修建作家俱城和汽车展示厅。该场于1986年开始使用，由开始300吨/日的入场量增至现在的1200吨/日，主要接受渝中区、巴南区、南岸经济开发区和附近一些社会单位的生活垃圾，占地面积约50000m2。存在的主要问题有：场内垃圾采用自然堆放，堆放的倾角是垃圾的自然休止角，在雨天或受外力的作用下易坍塌；场内排水沟不完全，地表径流增加了渗滤液的产量；场内无防渗层，渗滤液在底部迁移，易造成堆体的滑动，且无处理设施，对地面、地下环境已造成污染；在填埋完成区域未覆土和设置导气井，填埋气呈无组织排放，形成事故隐患。在垃圾场进场方向的左部，重庆丽都房地产公司已将此处约50亩左右的垃圾进行了覆盖（用建筑弃土），厚度为2米左右，渝中区环卫局于2002年12月在此处打井钻气，间距约25米，采用穿孔钢管导出填埋气体，部分管头正在燃烧。在垃圾场进场方向的右部，因西部汽车城场地平整施工，将大量的建筑弃土堆填在垃圾场填埋区内，并覆盖了拦渣坝及坝外部分。现坝外溪水每次涨水，其回水将淹至拦渣坝底部，给今后的封场造成困难。二三年四月二十八日，由市环卫处组织，市市政委、渝中区环卫局、巴南区市政局环卫处、中国市政工程西南设计院和重庆市环境卫生科研所等单位参与的祺龙村垃圾场封场整治工程工作会议在市环卫处召开。与会的各位领导在肯定了封场实施方案的同时，提出了以下封场整治工程总体原则：1、由于建场时的先天不足，该场不仅存在填埋气体爆炸、垃圾堆体坍塌等安全隐患，而且对环境的污染日趋严重。因此，此次封场时主要重点解决这两个问题，采取相应补救措施，完善设施和设备，实现确保封场后的安全和环境污染得到初步控制的目标。2、在封场设计时同时充分考虑该场地封场后的使用，以避免建设的盲目性。3、作好与土地使用权所有者及时沟通方案设计，保证工程设计得到丽都房地产公司和中国西部汽车城公司的认可。二三年五月，巴南区市政局环卫处委托中国市政工程西南设计研究院和重庆市环境卫生科研所进行祺龙村垃圾场封场整治工程设计。中国市政工程西南设计研究院和重庆市环境卫生科研所技术人员在对祺龙村垃圾场整治工程初步设计方案进行过程中，多次到现场与上述两公司进行协调，在设计和施工建设上有交叉之处也及时进行了沟通。该工程的设计充分考虑了家俱城与汽车城的规划建设。同时，考虑到家俱城与汽车城对封场后场地的规划建设，封场后该场地的使用必须符合城市生活垃圾卫生填埋场技术规范CJJ172001中的相关规定：1、埋场土地达到安全期后方能使用，在使用前必须做出场地鉴定和使用规划。2、未经地质、建筑、环境专业技术鉴定之前，填埋场地严禁做永久性建（构）筑物用地。3、在场内甲烷气体的含量不得超过5%，建构筑物内甲烷气体含量不得超过1.25%。在本次初步设计中，我所将经优化后的方案作为设计实施方案。该方案垃圾场总占地面积75亩，其中渗滤液处理单元占地2.22亩，垃圾场总装机容量66.9kW。在本次初步设计过程中，得到了重庆市市政委、市环卫处、区建委、区环卫处及重庆丽都房地产公司和中国西部汽车城公司的大力支持与协助，在此表示衷心感谢！第一章 概 述1.1设计依据1、重庆市市政管理委员会关于封闭巴南区祺龙村垃圾处理场有关问题 的通知重庆市市政管理委员会办公室 二三年四月2、2003年垃圾成分调查表重庆市环卫处科研所 巴南区环卫处 二三年五月3、祺龙村垃圾场2003年 6月渗滤液化学指标重庆市环卫处 巴南区区环卫处 二三年六月4、祺龙村垃圾场地质勘察报告5、祺龙村垃圾场地形图（1：500）1.2设计范围根据重庆市祺龙村垃圾场封场整治工程设计合同，本次初步设计的设计内容为：（1）调整已填埋垃圾的堆放形式，使其形成稳定的堆放坡度；（2）垃圾拦渣坝的设计；（3）渗滤液的收集和处理系统设计；（4）垃圾场气体的收集和处理系统设计。1.3工程设计标准与规范本次初步设计所遵循的主要标准与设计规范如下：1、城市生活垃圾卫生填埋场技术规范 CJJ17-20012、室外排水设计规范 GBJ14-873、生活垃圾填埋场污染控制标准 GB16889-19974、中华人民共和国生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-1997）中生活垃圾渗滤液三级排放标准。5、地面水环境质量标准 GB3838886、污水综合排放标准 GB8978967、城市污水处理厂污水、污泥排放标准 CJ3025938、给水排水工程结构设计规范 GBJ69849、建筑结构荷载规范 GBJ9-8710、建筑设计抗震规范 GBJ11-8911、构筑物抗震设计规范 GB50199312、建筑结构设计统一标准 GB68-8413、建筑地基基础设计规范 GBJ7-8914、建筑桩基技术规范 JGJ94-9415、砼体结构设计规范 GBJ3-8816、混凝土结构设计规范 GBJ10-8917、低压配电装置及线路设计规范 GB50054-9218、10KV以下变电所设计规范 GB50053-9219、建筑防雷设计规范 GB50057-9220、电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50062-9221、工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65-8322、工业控制设备及系统的端子板 NEMA-ICS4第二章 工程概况2.1项目背景重庆市位于四川省东部，是我国的历史文化名城和重要的工业城市、长江上游的经济中心，西南最大的水陆交通枢纽和对外贸易港口。祺龙村垃圾场位于重庆市巴南区花溪乡祺龙村流水岩，距南坪八公里约800米，始建于86年，现在日消纳垃圾量1200吨，已填埋垃圾约220万吨，属民办公助的社办渣场，占地面积约50000m2。为配合重庆市长生桥垃圾卫生填埋场的如期运行，改善重庆市城市环境，重庆市祺龙村垃圾场封场整治工程要求在2003年8月初进行入场施工。同时，随着城市经济的飞速发展，城市规模持续增长，祺龙村垃圾场所在区域即将建设成家俱城与汽车城，因此对于祺龙村垃圾场的封场整治已迫在眉睫。2.2垃圾场现状及存在问题祺龙村垃圾场内有近220万吨垃圾，已服务14年，已接近封场阶段，目前日消纳垃圾量约1200吨。随着城市的发展扩张，垃圾场所在区域也成为城市的规划建设用地，垃圾场北侧是重庆丽都房地产公司规划用地，南侧是中国西部汽车城公司规划用地，这些规划将在若干年内实施。该垃圾场为简易垃圾堆场，场内垃圾为自然堆放。目前，该垃圾场存在以下问题。1、垃圾场内垃圾采取自然堆放方式，垃圾堆放的倾角为垃圾的自然休止角，在雨天或在受到外力作用时易坍塌；2、垃圾场四周排水沟建设滞后且不够完善，地表径流进入垃圾场，增加了渗滤液产量；3、垃圾场无防渗层，原场内所做的渗滤液收集沟也几近堵塞，造成渗滤液在场底迁移，对地面和地下环境形成污染。4、在垃圾堆放区域内未覆土，同时也未设置导气井，垃圾场内气体向不同方向逸出，形成事故隐患。2.3 工程条件2.3.1 气象条件多年平均降雨量：1204.3mm多年平均蒸发量：1011.1mm主汛期59月，占全年降雨量的三分之二，2001年最大降雨量：44.7mm，持续时间1小时13分钟风向：主导风向为北风全年平均日照率：26%2.3.2 地质条件场区位于南温泉背斜的西翼，岩层倾向285°，倾角50°。无断层通过；场地地表的斜坡上见有大面积的基岩裸露，经地表调查构造裂隙不发育，地质构造简单。 据中国地震烈度区划图（1990），场地地震基本烈度为度。场区土层为软弱土，基岩为坚硬土，土层厚度一般小于3.0米，仅在坡脚深沟部，位稍后，约4米，按建筑抗震设计规范（GBJ1189），本场地类别为类场地。场区斜坡地带土层较薄，沟底平缓地带以粘性土为主，局部地段有砂土及杂填土分布，现为菜地，土层一般厚23米，最厚达4.50米。在斜坡和坡坎部位见有基岩裸露，岩性为侏罗系中统沙溪庙组的泥岩和砂岩。场地地层分布连续，岩体完整，构造裂隙不发育，地质构造简单。场地地形坡向倾向基本一致，地形坡度缓于岩层结构面倾角，且岩层结构延伸不远，坡体现状稳定。场地内无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象，场地稳定。2.3.3 水文地质条件1、地表水场地内有从北东侧流经场地中部向南西侧蜿蜒流出场外，沟内常年有流水，主要为现有垃圾场西侧截排的地表水，水量为0.066m3/s（5728.32m3/d）。主要为上游七公里家俱城排放的生产生活废水，从北东流经场地向南西侧排出场外。2、 地下水场在位于丘陵斜坡及一深沟部位，场地内粉质粘土与泥岩为相对隔水层。场地地下水贫乏，水文地质条件简单。第三章 整治工程方案选择3.1整治方案选择祺龙村垃圾场为非规范垃圾填埋场，所谓非规范垃圾填埋场，是指未按城市生活垃圾卫生填埋技术标准进行防渗、污水处理、气体导排和标准卫生填埋作业的垃圾填埋场。目前，国内对于非规范垃圾填埋场封场的方法主要有：搬迁法、生化法和就地封场法。搬迁法是将主城区垃圾场的垃圾搬迁至另一偏僻地带，再按标准卫生填埋场进行选址、勘测、填埋与封场建设，此方法投资较大，在经济上不合适。生化法通过对垃圾填埋场强制通风好氧发酵工艺方案，可使场内垃圾由厌氧发酵状态转入好氧发酵，堆体温度高，垃圾降解速率快，场内垃圾经半年的沉降可基本稳定。此方法的优点是安全可靠，稳定化时间短；缺点是技术工艺较复杂，设备的管理与操作要求较高，运行费用高，适合平原垃圾堆场，不适合重庆市的实际情况。就地封场法，即对现有非规范垃圾填埋场的水、气和外形采取补救措施实行封场的方法，具有工艺简单、投资较少，安全系数高，生态恢复完全等优点，符合我市的具体情况，因此，本方案选定就地封场法。下面章节对就地处置方案进行进一步论述。3.2 封场工程基本要素非规范垃圾填埋场封场工程基本要素有：封场覆盖及植被恢复；填埋场外貌改形；气体的安全控制与处置；气体迁移控制；径流的控制；渗滤液的收集与处理。3.2.1 垃圾场外貌改形设计由于现有祺龙村垃圾场的边坡在40°80°之间，为控制垃圾堆体因自然沉降而产生的不稳定性，必须对现有非规范垃圾填埋场进行外观改形，放缓坡度。由于垃圾场区域已成为规划建设用地，而部分规划建设项目即将实施，因此对垃圾堆体的调整，使之堆放的形式稳定，是整个垃圾场整治的基础。其它的整治措施都必须基于垃圾堆体的稳定之上。外形设计主要指封场覆盖表面处理层外部形态设计。一般有水平式和斜坡式。对于祺龙村垃圾场，其垃圾主要来自于渝中区、巴南区和南岸经济开发区，垃圾成分参见下表，其橡塑与厨余垃圾含量均较高，含水量大。因此，在封场后36个月后，垃圾堆体稳定化过程中，将开始发生表面下沉坍塌，显著沉降（0.01米/年）将持续到1015年以后，总体沉降量将占堆体高度的10%以上。对于非封闭式的垃圾场，外形设计如为水平式，在经若干年后，可能形成中央低洼凹陷的盆状或是盘状地貌，容易积水，且增加渗滤液的积累。 2002年祺龙村所涉及3区生活垃圾成分表 表1 项目地区灰土砖瓦动物类植物茎叶果皮类纸类布类橡塑类木材类金属类玻璃渝中区13.242.203.4036.717.364.1216.7913.950.991.30南岸区12.942.162.7538.318.304.3415.0713.430.861.83巴南区15.423.662.5138.055.924.1313.6814.550.861.20祺龙村垃圾场因开发利用，要求场地大部分平整，外形设计为水平式，在其表面需设计2%的表面坡度，在其靠近垃圾坝部分，整形成为斜坡式，对于选择斜坡式的外貌整形方式，一种方法是不修建垃圾坝，而是将垃圾堆进行削坡，使其外缘向外延伸，直至其坡度小于30%，这种方法的实施，一是将使垃圾堆体外缘向北推进约180m，大大增加垃圾场的占地面积和与外界接触的边缘，二是没有垃圾拦渣坝，无法阻挡垃圾堆体滑动产生的迁移，三是导致渗滤液的收集难度加大。另一种方法是修建垃圾坝，使垃圾在垃圾坝内其顶面成为稳定坡度。本方案决定在填埋区修建垃圾坝，利用垃圾坝形成库容，容纳改形过程中削坡的垃圾，收集渗滤液，同时使垃圾顶面坡度处于稳定坡度的范围内。在确定坝址位置以后，对于垃圾场扩容问题，利用垃圾坝与垃圾场谷地形成的库容，容纳垃圾堆体削坡覆盖的25.5万m3 。对于垃圾坝的结构，有两个方案：方案一为复合土工膜斜墙土坝，投资较省，施工简便，坝体土石料碾压完成后，再进行斜墙施工，施工干扰小；坝体防渗效果比砼坝差，占地面积大，坝轴线以内坝体占用垃圾场体积约5520m3。方案二为砼重力墙土石坝，重力墙与土石体共同维持稳定，结构稳定性及防渗效果较好，坝内侧占用垃圾场体积较少；施工干扰大，砼方量大，投资较大。 经技术经济比较，推荐方案一为本次设计的设计方案。 垃圾坝方案比较表 表2垃圾坝形式方案一：土工膜防渗斜墙坝 方案二：砼重力墙坝垃圾坝材质粘土+土工膜混凝土地面部分坝高（m）5.45.4新增库容（m3）255000255000投资（万元）32.09215.75相比之下，由于土工膜防渗斜墙坝的投资最省，本设计推荐采用方案一：土工膜防渗斜墙坝。3.2.2 封场覆盖封场覆盖主要分为封闭式和非封闭式两大类。封闭式要求在垃圾场底部、侧面和顶部加设防渗层，非封闭式是在封场时不铺设防渗层，直接进行表面覆盖设计。该场近期用作绿地，从封场的总投资和封场的要求看，可采用非封闭式封场覆盖，在能导出气体和渗滤液的同时确保垃圾场的安全。封场覆盖的目的为了阻断外界与垃圾场垃圾的相互影响，在填埋完成后需进行封场，其目的是阻断雨水进入垃圾场，减少渗滤液量，防止垃圾场气体的无规律逸出，恢复垃圾填埋区域的生态系统。而封场覆盖由复合层构成，有两种方案进行选择。整个系统可分为4层，自上而下分别为：植被层、营养层、排水层和复合阻隔层，阻隔层以下为垃圾堆体（见图1）。图1 方案一垃圾场覆盖系统示意图图2 方案二垃圾场覆盖系统示意图 我国城市生活垃圾卫生填埋技术规范的条文说明部分，规定封场覆盖层的组成为2030cm厚的粘土或复合材料，2030cm厚的自然土，营养土不小于20cm。a. 植被层：为垃圾场的最终生态恢复层，封场第一年适合种浅根系草本植物，最初建立的群落结构应是草灌乔，第二年逐渐过渡为乔灌草。营养层富含一定的有机质，其厚度和表层生态恢复植被有关。植被层为垃圾场最终的生态恢复层，它能美化周边环境，防止雨水冲蚀土壤，利于径流的收集及导排。b. 营养层：有机质5%的土壤，厚度为30cm。c. 排水层：厚度为30cm，由砂砾质构成，渗透系数应大于10-5ms，可以收集通过营养土层下渗的雨水，还能阻止植物根系侵入破坏阻隔层，避免了阻隔层同营养层直接接触，对阻隔层起一定的保护作用。d. 阻隔层：采用粘土构成的单层防渗系统，厚度为60cm，渗透系数小于10-7m/s。阻隔层是终场覆盖的关键技术，阻隔层主要是为了阻止雨水渗入垃圾体中，也能从一定程度上防止填埋气体通过土壤孔隙迁移扩散。 方案二中采用了土工膜进行覆盖，因覆盖阻隔层造价为415.19万元；方案一的覆盖层造价 323.87万元，经过权衡，为控制该场整治总经费1200万元，采用方案一为推荐方案。3.2.3渗滤液处置1、处理方案比较按照中华人民共和国生活垃圾填埋污染控制标准中：生活垃圾渗滤液不得排入GB3838-88中规定的、类水域和类水域的饮用水源保护区，对排入GB3838-88类水域的生活垃圾渗滤液，其排放限值执行一级指标值，排入设置城市二级污水处理厂的生活垃圾渗滤液，其排放限值执行三级指标值的规定，我们对祺龙村垃圾场渗滤液处置进行了两个方案的比较。（1）按执行一级排放限值标准要求：1）设计处理规模：100m3/d2）时处理能力：12.5m3/h；3）一般情况下动力运行周期为每天一班8小时，汛期延长至每天三班24小时。4）主体工艺流程；厌氧+沉淀+吹脱+好氧+沉淀，同时添加适量的药剂；（2）按执行三级排放限值标准要求：1）设计处理规模：100m3/d2）时处理能力：12.5m3/h；3）一般情况下动力运行周期为每天一班8小时，汛期延长至每天三班24小时。4）主体工艺流程；A-A/O +沉淀；两种处理方案主要技术和经济指标见下表。 渗滤液处理方案主要技术经济指标比较表 表3一级排放限值标准三级排放限值标准设计处理规模100m3/d设计处理规模100m3/d总装机容量251kw总装机容量28kw单位运行成本23.09元/m3单位运行成本6.04元/m3单位处理成本61.58元/m3单位处理成本11.19元/m3占地面积6250m2占地面积1702m2工程投资685万元工程投资277.6万元从上表可明显看出，垃圾渗滤液按三级排放标准进行处理后排入城市二级污水处理厂的方案应为首选方案。按照城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准及城市生活垃圾卫生填埋场技术规范的规定，垃圾场渗滤液应首先考虑输送到城市污水处理系统进行统一处理或经初步处理后排入城市污水管网，不宜单独建立完整的、投资较高、占地面积较大的渗滤液处理系统的要求。由此可见，确定选择达到三级排放限值标准的处理方案排入鸡冠石污水厂不仅符合国家对垃圾填埋渗滤液处理的规定，而且能够节省大量的工程投资。处理达到三级排放标准后的处置方法，其建设费用和运行费用都比处理后就地排放低得多。由于垃圾场顶部设有阻隔层，外部水形成渗滤液量的极大减少，渗滤液的产量与封场以前相比大为减少，而在雨季，渗滤液将被降雨极大地稀释。权宜之下，设计建议采用处理后达到三级排放标准后排入城市污水管网再经污水处理厂处置的方式。3.2.4填埋气处置祺龙村垃圾场填埋量在220万吨以上，按有关专家的论证，该场1吨湿垃圾可产生150m3的填埋气体，产气将集中在1015年之间。在将气体经总管导出后，可加以利用。 直接燃烧。 作燃料，经除H2S、NH3及CO2可作锅炉燃料和民用或工业燃料。 发电，经冷却脱水后用燃气轮机发电或经滤网后直接进入发电厂。 清洁燃料，可利用膜分离技术制成压缩天然气。考虑到现有资金的局限性，直接燃烧的方案投资较省，在外部条件允许的情况下，可就导出的填埋气体利用进行招商，逐步实现垃圾处理无害化、资源化。3.2.5 渗滤液的回灌垃圾场回灌系统能够实现垃圾渗滤液的循环处理，进一步降低渗滤液污染物浓度和减少渗滤液产生量。循环处理是利用垃圾场覆盖土层的土壤净化作用、填埋垃圾层的降解作用和最终覆盖后垃圾垃圾场地表植物吸收作用等进行的。但垃圾场的回灌技术也存在以下问题：1、回灌井的方式要求井内24小时水位保持一定，需派专人监守；回灌管网的方式一次性投入的费用较高，仁家湾垃圾场如建回灌管网则总费用将增加近百万。2、在回灌初期，回灌对于减少渗滤液的产生量和降低渗滤液的有关指标有一定的好处，但在35年后，由于本场渗滤液的悬浮物指标较高，一般在5003000mg/L之间，则会因场内生物菌种的繁殖而形成大量的淤泥，造成场内渗滤液回灌管网的堵塞，使回灌系统失效。3、回灌系统的增加也会增加垃圾场封场后运行费用。因此，我们在此次设计中不采用回灌这种方式处理渗滤液。第四章 垃圾场封场整治工程设计4.1场区平面布置垃圾场位于规划的丽都房地产家俱城。现有进场便道从垃圾场西面进入垃圾场。根据垃圾场下游西部汽车城的意见“应尽量减少租用规划区土地的面积，建议将方案中渗滤液处理单元设置在垃圾场东北，高架桥下”，渗滤液处理单元置于垃圾场西南侧。见“垃圾场平面布置图”。4.2封场设计垃圾坝修建于垃圾场南侧，垃圾堆体由北向南呈25%17%的坡面，以南面垃圾坝为起点，平面距离每20m，垂直距离每升高5m修建一个宽4m的平台，上升到封场最高点222.24m的垃圾平台，平台坡度2%，坡向垃圾坝方向。详“垃圾场封场剖面图（推荐方案）”。封场覆盖层的组成自下而上依次为： 20cm厚植被层、30cm厚自然土营养层、30cm厚卵石导流排水层、60cm厚粘土层4.3垃圾坝4.3.1 工程等级划分据水利水电枢纽工程等级划分及设计标准工程规模为小（2）级，工程等级为五级，建筑物等级为5级。4.3.2 垃圾坝平面布置根据工艺布置，垃圾坝位于垃圾堆场南侧，轴线坐标：东端点X=60028.701，Y=63287.216；西端点X=60052.247，Y=63137.066。设计地坪标高181.20m，坝顶标高186.20m。4.3.3 垃圾坝方案设计方案一：复合土工膜斜墙土坝以粉质粘土（局部砂卵石）地基为持力层，设计坝高5 m，坝顶宽4m，坝长55.4m。垃圾场内侧边坡12，外侧边坡13，坝体材料采用土石料，分层碾压夯实，压实系数0.95。防渗斜墙采用高密度聚乙烯（HPDE）复合土工膜结构，设计按水利水电工程土工合成材料应用技术规范SL/T22598有关规定进行。斜墙构造自下而上依次为：砂砾石下垫层厚20cm、300g土工布+1.5mm厚HDPE土工膜+300g土工布、砂砾石上垫层厚20cm、干砌块石防护层厚40cm。坝前设HDPE土工膜防渗铺盖长12m，并与土坝防渗斜墙相连，以增加渗透路径，减小渗透坡降，防止地基渗透变形并减小渗透流量，砂砾石上下垫层各厚20cm、干砌块石防护层厚70cm。下游坝脚贴坡排水层，干砌块石层厚40cm，高1m，边坡设草皮护坡。方案二：砼重力坝以粉砂质泥岩弱风化层为地基持力层，坝基埋入弱风化基岩深度1.7 m，垃圾坝顶宽4m，垃圾场内侧边坡10.7，外侧为直墙，坝底宽度8.2m，坝顶标高186.20m，坝底181.20m，坝高10.2m，坝基进入中风化基岩应1.5m。坝体材料C25砼，抗渗标号S6。4.3.4 推荐方案 方案一为复合土工膜斜墙土坝，投资较省，施工简便，坝体土石料碾压完成后，再进行斜墙施工，施工干扰小；坝体防渗效果比砼坝差，占地面积大，坝轴线以内坝体占用垃圾场体积约2000m3。方案二为砼重力墙土石坝，重力墙与土石体共同维持稳定，结构稳定性及防渗效果较好，坝内侧占用垃圾场体积较少；施工干扰大，砼方量大，投资较大。经技术经济比较，由于土工膜防渗斜墙坝的投资最省，本设计推荐采用方案一：土工膜防渗斜墙坝。比较表详前述。4.4 截洪沟为减少地表径流进入垃圾填埋区域，截洪沟沿垃圾场外侧分段布置。垃圾填场周围的汇水总面积约为5万m2（其中包括垃圾填埋区域）。按照城市生活垃圾卫生填埋技术规范规定及重庆市近年来降雨资料，根据重庆市的暴雨强度公式： 2822（1+0.775lgP） q (t+12.8P0.076)0.77及雨水流量公式Q=qF，考虑垃圾场周边植被覆盖率较高等因素，参考有关资料，径流系数设计取值0.40.45，降雨历时按30min考虑，按设计规范取20年一遇的暴雨，计算在暴雨期间可能汇入垃圾垃圾场的水量，约为1.21.5万m3/d（该值为扣除填埋区域汇水面积后的计算结果）。根据业主提供的1：500地形图及地勘部门提出的祺龙村垃圾场汇水总面积，结合垃圾场实际地形状况，参考国内现有垃圾填埋场设计成果及重庆市近年来的气候条件变化，为减少填埋区域受地表径流的影响及渗滤液的产生量，设计确定祺龙村垃圾场西面设置一条截洪沟，1#截洪沟一段采用W×H=400600×400600mm断面，长度约143m；另一段采用W×H=400600×600800mm断面，长度约120m。填埋区的东南面与家具城规划的排洪沟相接。整个垃圾场区需新建截洪沟及排水明沟的总长度约263m。截洪沟采用浆砌块石结构，梯形断面。有关截洪沟在垃圾处理场内的布置详见“土工膜防渗斜墙土坝结构图（一）”及“土工膜防渗斜墙土坝结构图（三）”4.5 导气系统设计4.5.1 气体性质垃圾场气体是填埋垃圾中有机物组分通过生化分解所产生，其相对密度为1.021.06，高位热值在1563019573kJ/m3，其主要成分为氨、二氧化碳、氢、硫化氢、甲烷等，其中甲烷含量在4550%。垃圾场内有机物厌氧分解产生甲烷和二氧化碳气体。甲烷要比空气轻，而且难溶于水；相反，二氧化碳要比空气重，且易溶于水。所以二氧化碳常处于底层而不易流动，甲烷处于上层且倾向于垂直运动，因此造成散发到大气中的甲烷量大于二氧化碳量。如果这种垂直运动受到限制甲烷就会进行横向迁移。因甲烷分子比较小，能迅速地沿着最短路径扩散，穿过多孔土壤，高渗透性的砂石、砾石，由淤泥、粘土长期堆积所连成的空穴，或沿着公共设施和排水渠道而迁移到足够远的地方。在那里，或逃逸出地表潜入地面建筑物某处有限空间内聚积，或迁移到地下一个有限的空穴内积累，这样就形成了爆炸和燃烧的潜在危险性。4.5.2 产气量垃圾中有机物在微生物作用下分解产生以CO2和CH4为主的气体，在填埋场封闭后1140天内为产生CO2的高峰期，填埋场封闭180天至500天后，CH4不断增加，CO2不断减少。填埋场气体中主要成分CH4含量为4560%，CO2含量为4060%。根据重庆市环境卫生科研所历年的研究初步估计，每吨垃圾每年产气约10m3，产气持续时间为1015年，以此对垃圾场的产气量进行粗估，每天产气量约为60273m3，按气体收集效率70计，则每天收集气量约为42191m3（1750 m3/h）。4.5.3 气体收集气体收集方式是在垃圾场中设置竖向导气井。导气井直径为800mm，中间为一根DN150mm的穿孔HDPE管，孔径为15mm ，孔距15cm，HDPE管周围为粒径1550mm的砾石。导气井井深为该点填埋深度的75%。导气井上端为气体取样口及气体出口，同时设置压力表、球阀控制流量与压力。导气管横向连接管道分布采取环形分布，保证场内各管压力均衡。垃圾场中每间隔40m设导气井一个,导气井间相互位置呈等边三角形，共设置38个导气井，其中钻孔30个，预设8个。导气井与DN150的HDPE横向导气管相连。在导气管管网的相对最低点设置冷凝液排放井，冷凝液排放井的结构型式与导气井相同，由于其设于相对最低点，故可利用其导气的同时排放冷凝液。4.5.4 气体处置封场后要经常对垃圾场填埋气体测定其产量和成分，利用负压鼓风机将导气井中及导气井周围垃圾中的垃圾场填埋气抽出，在产气量达到可利用量之前，送入燃烧器进行燃烧。气体处理间尺寸为5.0×13.0m，高2.5m。负压鼓风机2台，工作台数视产气量定，型号为ARC80V，流量7.1m3/min，真空度-9.8kPa。其配套电机功率为5.5kW。在负压鼓风机和燃烧器之间设置阻火器，以防止火花进入管道。阻火器为燃烧器自带。燃烧器型号为GAS 10 P/M型，配套电机Y90S2，功率为9.0kW。燃烧器放置于气体处理间内，气体通过燃烧器在4.2m×1.2m的燃烧室中燃烧。4.5.4 气体监测与预警装置在气体收集管网末端与燃烧器之间的管路上设置在线气体监测装置，以监测管网中是否有空气进入，控制管网中甲烷氧气比。在管道中氧气浓度超过一定范围即报警同时关掉鼓风机及燃烧器。在垃圾场南北两侧导气井内设置气体监测设备，在垃圾场周边520m范围内设置甲烷预警设备，对场内外甲烷气体浓度进行实时监控，以预警表面甲烷气体浓度不超过5%，并控制场内气体向周边土层扩散。4.6 渗滤液的收集在垃圾坝内侧设置两条H×W=2000×1000mm渗滤液收集沟，总长220米，收集沟为粘土盲沟，内填厚100cm的卵石,卵石粒径8cm12cm。沟上为厚50cm的卵石导流层，卵石粒径4cm6cm。收集沟底部为厚10 cm的砾石,砾石粒径4cm6cm；沟内铺设两条平行的DN300穿孔HDPE收集管，穿孔管孔径15mm 孔距15cm。两条粘土沟将渗滤液收集沟与垃圾坝内预留的排水管道相连。穿过坝体的5根DN300HDPE管将坝内收集到的渗滤液输送至设置在坝外的两座转换井内。其中一个转换井作为渗滤液提升泵房将渗滤液通过一根DN300的HDPE管提升进入调节池。HDPE管上设有闸阀一个，以调节排出的渗滤液量。渗滤液收集沟下部基础采用大面积开挖施工，回填优质粘土并压实，使之形成不透水层基础面，基面垂直于坝体方向并向坝外形成2%的坡度。有关内容详见“渗滤液收集系统平面布置图”。4.7 渗滤液处理工艺4.7.1 设计渗滤液量的确定渗滤液的产量主要决定于降雨量、蒸发量、地下水浸入以及垃圾压实后产生的水分。渗滤液处理运行费用较高，确定适宜的处理规模，十分重要。在本工程设计中，采用经验公式计算，并参考重庆市及附近地区已有垃圾填埋场的实际运行经验对祺龙村垃圾处理场渗滤液产量进行预测。经验公式法是根据多年的气象观测结果，以年平均降雨量为基础，来预测渗滤液产生量的方法。其计算公式为：Q=1000-1×C×I×A式中: Q：渗滤液平均日产量，m3/d；C：渗透系数，一般在0.20.8之间；I：年平均日降雨量，mm；A：垃圾场面积，m2；在本设计中，垃圾场面积A考虑场区截洪沟以内面积，约50000m2。本设计以两种降雨资料为基础，并考虑部分垃圾分解产生的渗滤液量，估算祺龙村垃圾场的渗滤液产量。1、由降雨引起的渗滤液（1）以重庆市年平均降雨量1094.6mm为基础，则I为3.00mm；相应渗滤液产量为：Q=1000-1×（0.20.8）×3.0×50000=30120m3/d（2）考虑到重庆市的降雨不均匀性，在58月的（123天）汛期中，其平均降雨量为756.6mm，则I为6.15，渗滤液产量为：Q=1000-1×（0.20.8）×6.15×50000=61.5246m3/d2、垃圾分解产生的渗滤液垃圾分解产生渗滤液水是一个较为复杂而缓慢的过程，其分解速率与垃圾含水率、垃圾成分及温度、温度等气候条件有关，分解水量较为难以确定。根据重庆环境卫生科研所对重庆地区城市生活垃圾进行的垃圾分解试验结果：在垃圾含水率平均为50%左右（最高含水率），可降解成分为3035%的条件下，每吨生活垃圾经分解可产生约0.050.07吨渗滤液。由此可推算出祺龙村垃圾场内垃圾分解产生渗滤液量，估计值为6084m3/d，取中间值65 m3/d。3、渗滤液处理量确定根据四川省水文手册，并参考部分工程实例，按C=0.40.45计算，取上述两种降雨情况的计算结果平均值，再考虑部分生活垃圾分解所产生的渗滤液及垃圾场所在场地以后的规划用途，确定其渗滤液处理规模为100m3/d，并设置一定容量的调节池用于贮存调节。这样既可解决运行管理问题，又能满足汛期渗滤液的处理要求，且工程投资及运行费用较低。4、调节池容积确定设置调节池的目的是对渗滤液的水质、水量变化起均衡作用，使后续渗滤液处理系统免受冲击负荷的影响。由于降雨在年内分配不均匀，汛期（59月）降雨占全年降雨量的66.6%，导致渗滤液产生量亦有相应的季节变化，故须在垃圾坝的下游设置渗滤液调节池，以储存、调节来自垃圾库区的渗滤液。调节池容积按汛期平均降雨量与汛期渗滤液处理量调节平衡计算。综合考虑重庆地区近年来气候的变化、当地每年的大气蒸发量、垃圾场渗滤液产量不均匀性、该地区岩土层中渗入水量计算资料缺少、渗滤液处理单元的最大处理能力和效果等诸多因素，考虑到垃圾坝坝前库区的短时贮水功能，保证1520天不下雨情况下渗滤液处理单元仍能正常运转，同时参考国内垃圾卫生填埋场的实际运行情况及垃圾场所在场地以后的规划用途，作为渗滤液主要来源的雨水将对渗滤液的产出量的影响逐步减小，渗滤液产量将只包括垃圾本身分解产生的渗滤液和少量降雨产生的渗滤液，故设计确定祺龙村垃圾处理场调节池总容积为1300m3。4.7.2 渗滤液处置设计原则1）选择技术成熟可靠、操作管理方便、运行成本低并针对渗滤液水质特点的污水处理工艺。2）在满足污水处理工艺出水稳定达标的前提要求条件下，尽量减少投资。3）选择质量可靠、能耗低、维修简便的设备，降低运行成本。4）总平面布置和水力流程根据现场实际情况，力求美观紧凑、合理，符合整个垃圾场建设的统一规划；高程安排上尽量考虑一次提升，减少运行成本。4.7.3 污染源分析渗透过垃圾场内部固体废物层的水（通常来自降雨）带走其有机以及无机的降解中间产物和最终产物，便形成渗滤液。渗滤液的成分变化很大，主要取决于垃圾场的年龄、深度、微生物环境以及所填埋的垃圾组成等。实际上渗滤液是蕴藏在垃圾场内部的所有可溶解物质的混合物，它通常包含高浓度的可溶有机物及无机离子，包括大量的氨氮和溶解态的阳离子，还有一些重金属、酚类、丹宁、可溶性脂肪酸及其它的有机污染物。而渗滤液的数量则与当地的气候、最终覆土层的性质以及垃圾场的地质地理状况等因数有关。普遍认为,降雨为淋溶或渗滤以及污染物的转移提供了主要的转运手段，虽然一小部分水是来自所填埋的