土石山区型垃圾填埋场工程设计实例探讨

土石山区型垃圾填埋场工程设计实例探讨

作者：刘聪 高楠

来源：《价值工程》2014年第21期

摘要： 以陕西省府谷县新民镇生活垃圾填埋场为例，对土石山区型生活垃圾填埋场的工程设计进行了较为系统地分析，确定了填埋工程总体方案布局，为土石山区型生活垃圾填埋场工程设计提供了参考解决方案。

Abstract： The process of engineering design is analyzed to determine the layout of the rocky mountain-type solid waste landfill site in Xinmin town， Fugu County， Shaanxi Province. Some specific schemes are proposed for the design of rocky mountain-type solid waste landfill site. 关键词： 生活垃圾；填埋作业；渗滤液；防洪

Key words： domestic waste；method of landfill；leachate；flood control 中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）21-0105-02 1 工程概况

拟在府谷县新民镇东南方的田家畔东侧、距镇区中心约3km处的马营山沟沟道内建设生活垃圾卫生填埋场一座，总占地面积为41.93亩，库区沟长约500m左右，沟道南北走向，临近301省道。沟呈倒梯形，上游坝高：5.0m，坝顶宽：3.0m。下游坝高：10.0m、坝顶宽：5.0m，坝坡均为1：2。设计服务年限12年，即2009-2020年，达到服务年限时，垃圾填埋库容达到29.54万m3。参考国内相近垃圾的产生数值，新民镇年人均垃圾产出量按1.25kg/人·d计算，垃圾收运系统规模为25.97t/d。垃圾填埋场属Ⅳ级Ⅳ类垃圾填埋场。 2 工程地质条件与评价

2.1 地形地貌 该场址位于马营山沟道内，为一黄土沟壑，地处黄土高原北端，地形地貌大体上为黄土丘陵沟壑区，以塬、梁、沟壑的黄土地貌为特征。东、西、北三面均为黄土台塬，台塬高程约1100m，库区沟长约500m左右，沟道南东走向，长350m。沟呈倒梯形，沟顶宽168-252m，沟腰宽96-105m，沟底宽16-49m，切深50m。场地高程在1062.0～1115.80m之间，相对高差53.8m，地形开阔，地形起伏较大，场地地貌单元属土石山区。

2.2 水文地质 该场区上覆第四系黄土和黄土状土夹古土壤层，场地地层由地表自上而下依次为杂填土、强风化砂岩、中风化砂岩。据勘探地层土的透水性均为微透水级，在坝体区和库区内未揭露出地下稳定性水位，地基对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。

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2.3 工程地质评价 该场区抗震设防烈度为Ⅵ度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第二组，特征周期值0.35s，坝址区①层黄土状土存在软土震陷问题。场区不存在饱和砂土地层，所以不存在饱和砂土地震液化问题。场址区均未发现新构造运动痕迹，稳定性较好，适宜工程建设。 3 填埋工艺与填埋作业

生活垃圾由垃圾转运车辆运入填埋场，进行计量称重，然后运至垃圾填埋区进行分区作业，经卸料、上摊、推平、压实、覆盖等最终完成填埋作业；垃圾填埋渗沥液主要通过导排系统进入渗滤池，最后回灌至垃圾填埋作业面；填埋气体通过沼气导排管排出收集；场区周围雨洪水主要通过边坡排洪渠排至填埋区下游。为了有效地进行填埋，将填埋区划分为若干单元作业区，依次进行单元式填埋。具体的标准单元由每天具体垃圾填埋量决定。 4 渗滤液收集处理系统

4.1 防渗工程 场地原状土的渗透系数大于规范允许值的1000倍以上，不满足自然防渗的要求，为了防止渗滤液污染地下水，必须采用工程措施进行防渗处理[2]。

底部防渗层：防渗材料采用复合HDPE膜（两布一膜：膜厚1.5mm，土工布600g/m2），复合HDPE膜下为750mm厚压实土壤保护层，渗透系数K

边坡防渗层：清理整平边坡、密压，压实度>90%。防渗材料采用复合HDPE膜（两布一膜：膜厚1.5mm，土工布采用600g/m2）。

4.2 渗滤液产生量 渗滤液产生量受大气降水和填埋场表面径流渗入等多种因素的影响，由于缺乏新民镇长期降雨资料，一般按HJ564-2010《生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范》[1]中的经验公式进行估算： Q=10-3×C×I×A（1）

式中：Q为日平均渗沥液产生量，m3/d；C为流出系数%，一般取0.2～0.8，本设计取0.5；I为平均降水量，mm/d（新民镇区为409.3mm）；A为填埋场集水面积，m2（填埋区面积为12970.584m2）。由公式（1）计算出垃圾场渗滤液平均日产量为2.65m3/d。

4.3 渗滤液集、排设施 渗沥液经排污、排气设施引至下游垃圾坝下方，经穿坝钢筋混凝土排水管引入渗沥液集液池，共设置二根穿坝管，管径D500。

渗沥液集液池位于下游垃圾坝下方，为钢筋砼结构，长20.0m，宽15.0m，深5.0m，有效水深：4.0m，有效容积：1200m3，按照预测的渗沥液产出量，水力停留时间为218d。

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4.4 渗滤液处置方案 本工程填埋场库容小，渗沥液产生量小，加之当地蒸发量大于降水量，故采用下回灌蒸发消纳渗沥液的方案。该工程用提升泵将渗沥液抽入到正在填埋的垃圾层上，一部分被干燥垃圾吸收，另一部分在垃圾表面蒸发，进行循环处理。渗沥液池内设置2台AP80.80.250/l.V.Ex型污水泵，1用1备，通过回灌管线送入填埋库区进行回灌，经平衡计算，干旱季节回灌量按每日10～30倍渗沥液产生量，日回灌量25m3/d～70m3/d。当大气降水季节，停止回灌。 5 防洪措施设计

5.1 防洪标准 本工程是一项包括防洪及垃圾坝在内的综合工程，根据《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》，本设计垃圾填埋场建设规模为Ⅳ类，日处理能力分级为Ⅳ级，防洪等级为Ⅴ级。防洪标准按20年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核。

5.2 填埋区防洪措施 根据勘报告及流域面积调查，填埋场东、西两岸汇流面积分别为东岸：0.0133km2；西岸：0.0116km2。根据公路科学研究所经验公式[3]计算： QP=KPFm（m3/s）（2）

填埋区边坡大气降水排水沟在沟道两岸及上游坝南侧山坡设置，采用浆砌石梯形断面，断面平均尺寸为B×H=0.3×0.5，边坡为1：1。排水沟总长度632m，排水沟纵坡大于5%时设消力池进行消能，消力池后与原沟道顺接。排水明渠断面为梯形，按照无压流状态计算泄流能力均满足安全要求。 6 结论

通过对府谷县新民镇生活垃圾填埋场的工程地质条件进行分析与综合评价，从工程技术特别是填埋工艺与填埋作业、渗滤液处理系统与工艺、防洪措施和后续利用等综合分析论证，已达到对新民镇生活垃圾填埋场的最大程度合理利用，该填埋场工程设计可为我国土石山区型生活垃圾填埋场工程总体方案设计提供借鉴。 参考文献：

[1]程文，柴绪春，耿震.垃圾填埋场填埋作业和渗滤液处理设计[J].环境工程，2011，29（1）：92-94.

[2]王艳博，姚鹏，李琼.大型生活垃圾填埋场的污染控制和资源化利用[J].化工之友，2006（7）：10-11.

[3]中国市政工程东北设计研究院.给排水设计手册（第7 期）：城镇防洪[M].（2版）.北京：中国建筑工业出版社，2000.

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