年份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 当年垃圾量（万吨） 21.9 23.7 25.7 27.9 30.2 32.7 35.5 38.4 41.7 45.2 L气体产生潜力 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 K气体产期常数 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006
G垃圾产气速率 197100 212023.2 228539.3 246617.8 265350.4 285659.9 308195.6 331376.1 357700.3 385402.2 累计G(m3/a) 212023.2 440562.5 687180.3 952530.7 1238190.6 1276386.2 1607762.3 1965462.6 2350864.8 9.3填埋场气体的收集系统
收集填埋气体的作用时减少填埋气体向大气的排放量、控制填埋气体的无序迁移，并为填埋气体的回收利用做准备。收集系统可分为两种：即主动导排和被动导排。
主动导排是在填埋场内铺设一些垂直的导气井或水平的盲沟，用管道将这些导气井和盲沟连接至抽气设备，利用抽气设备对导气井和盲沟抽气，将填埋场内的填埋气体抽出来。
主动导排系统主要有以下特点：抽气流量和负压可以随产气速率的变化进行调整，可最大限度地将填埋气体导排出来， 因此气体导排效果好；抽出的气体可以直接利用，因此常与气体利用系统连用，具有一定的经济效益；由于利用机械抽气， 因此运行成本较大。
主动气体导排系统主要由抽气井、集气管、冷凝水收集井和泵站、真空源、气体处理站（回收或焚烧）以及气体监测设备等组成。
被动导排就是不用机械抽气设备，填埋气体依靠自身的压力沿导排井和盲沟排向填埋场外。被动导排适用于小型填埋场和垃圾填埋深度较小的填埋场。
被动导排系统的特点是：使用机械抽气设备，因此无运行费用；由于无机械抽气设备，只靠气体本身的压力排气，因此排气效率低，有一部分气体仍可能无序迁移；被动导排系统派出的气体无法利用，也不利于火炬排放，只能直接排放，因此对环境的污染较大。
被动导排设施根据设置方向分为竖向收集方式和水平收集方式两种类型。被动导排系统的优点是费用较低，而且维护保养也比较简单。若将排气口与带阀门的管子连接，被动导排系统即可转变成主动导排系统。
在选择填埋场气体控制方式时，应立足于填埋场的实际情况，进行综合考虑，确定最佳方案。就我国的情况而言，在现有的较为简单的城市垃圾填埋场、堆放场中，气体大多无组织释放，存在爆炸隐患，并造成环境危害，建议采用被动控制的方式进行导排燃烧。在一些容量较大、堆体较深、垃圾有机物含量高且操作管理水平较高的填埋场，可以考虑采用主动方式回收利用填埋场气体。对于新建填埋场，可以在垃圾填埋初期通过被动方式控制气体释放，当产气量提高到具有回收利用价值之后，开始对气体进行主动回收利用。 气体的收集系统：
如表1为各种填埋场气体收集系统的比较：
表1 收集系统类型 适用对象 优点 缺点 垂直井收集系统 分区填埋的填埋场 价格比水平沟收集系统便宜或相当 在场内填埋面上进行安装、操作较困难，易被压实机等重型机构损坏 底层的沟易破坏，难以修复；如填埋场底部地下水位上升，可能被淹没；在整个水平范围内难于保持完全的负压 收集效率一般低于主动收集系统 水平沟收集系统 分层填的填埋场；山谷自然凹陷的填埋场 因不需要钻孔，安装方便；在填埋面上也是很容易安装、操作 安装、保养简便、便易 被动收集系统 顶部、周边、底部防透气性较好的填埋场
气体收集设施根据设置方向可分为竖向收集方式和水平收集方式两种类型。
横向水平收集方式就是沿着填埋场纵向逐层横向布置水平收集管，直至两端设立的导气井将气体引出场面。水平收集管是由HDPE(或UPVC)制成的多孔管，多孔管布设的水平间距为50米，其周围铺砾石透气层。此收集方式适于小面积、窄形、平地建造的填埋场，简单易行，可以适应垃圾填埋作业，在垃圾填埋过程直至封顶时使用都方便。但这种方式也存在许多问题：工程量大、材料用量多、投资高，因为气体收集管需要布满垃圾填埋场各分层，管间距只有40到50米；水平多孔管很容易因垃圾不均匀沉陷而遭到破坏；水平多孔管经受不住各种重型运输机械辗压和垂直静压；水平多孔管与导气井或输气管接点很难适应场地的沉陷；在垃圾填埋加高过程难以避免吸进空气、漏出气体；填埋场内积水会影响气体的流动。
竖向收集井或竖井横斜向收集管的导排收集方式用的比较多，此方式结构相对简单，集气效率高，材料用量少，一次投资省，在垃圾填埋过程容易实现密封。
竖井的作用是在填埋场范围内提供一种透气排气空间和通道，同时将填埋场内渗滤液引至场底部排到渗滤液调节池和污水处理站，并且还可以借此检查场底HDPE膜泄漏情况。对在垃圾填埋过程中立井的填埋场，竖井是随垃圾填埋过程依次加高，加高时应注意密封和井的垂直度。
1.竖井向上收集方式：目前常采用竖井向上收集导排方式，即气井所收集的气体沿气井向上流动引出地面点火燃烧或收集利用。气体输送管布置在填埋场顶面。若是在垃圾填埋过程立井，敷设在顶面的输气管就与垃圾填埋作业发生矛盾。这种方法，欧美国家常用在已完成的填埋场，即填埋场封顶后钻井，敷设管道。然而目前在垃圾填埋过程立井收集气体已逐渐被采用，这样不仅提高了气体的控制程度，而且提高了气体收集率，从而减少气体的危害并减少了能量（沼气）的损失。 2.竖井向下横斜向收集方式：这种方式与竖井向上收集原则相同，只是将填埋场顶面气体输送管改到填埋场内，也就是采用所谓竖井与横斜向收集管相结合的方式。一口井一根输气管，输气管从气井下半部接出，其接点位置应高于场内渗滤液液面，并尽可能靠近场底，以便建立支撑物。对于一个有良好渗滤液排出系统的填埋场，其积水液面是不高的，根据场底标高
和坡向，多数井底在液面之上，故为输气管设置支撑物提供条件。为了保证安全可靠的输送气体，横斜向的输气管除采用支撑物外还要采用加厚的不开孔的HDPE管。对于重型机械经过的地段应加铸铁套管，与气井接点处用柔性短管连接。管道坡向集气井以利排水。竖井向下横斜向收集方式的优点是垃圾填埋过程可以有效控制气体的散发，提高了气体收集率，并且与垃圾填埋作业不发生矛盾。
9.4填埋场的导排方式及选择
在选择填埋场气体控制方式时，应立足于填埋场的实际情况，进行综合考虑，确定最佳方案。由于该设计为新建填埋场，初期产气量不大，而后会迅速增加，因此该设计在收集方式的选择上，采用在垃圾填埋初期通过被动方式控制气体释放，当产气量提高到具有回收利用价值之后，开始对气体进行主动回收利用。主要以主动导排方式为主。
目前，国内收集垃圾沼气的垃圾填埋场较少，其收集方式基本是参照国外的经验。填埋沼气的收集主要有两种方式，即垂直收集与水平收集。垂直收集是在垃圾填埋封场后在其上打垂直井，以收集填埋场内的沼气；而水平收集是在垃圾填埋过程中，在垃圾填埋作业面上水平铺设沼气收集管来收集沼气。
这两种方式各有优缺点，垂直收集适合在已封场的垃圾填埋场或已封顶的垃圾填埋单元进行沼气的收集，其特点是封顶后打井易于操作，垃圾覆盖较好利于集气，集气半径较大，但一般不能边填埋边集气。而水平收集则比较适用在未封场的垃圾场上或者正在进行作业的垃圾填面上，其特点是可在边填埋边集气，利于沼气的及时收集，缺点是易与填埋作业发生冲突，集气半径相对小一些。
经对比上述两种收集方式的优缺点，本设计选择竖向收集井方式。即主动导排竖向收集方式。
9.5填埋场气体收集系统的设计与计算
抽气井井距可用下式来计算：
X=2Rcos30°
式中，X—三角形布置井的间距；
R—影响半径。
本设计为主动导排，根据规范井距为90~100m，取90m，则
R?X90??51.96?52m
2?cos30?2?cos30?
10.终场覆盖
封场的目的在于：防止雨水大量下渗，造成填埋场收集到的渗滤液体积剧增，加大渗滤液处理的难度和投入；避免垃圾降解过程中产生的有害气体和臭气直接释放到空气中造成空气污染；避免有害固体废弃物直接与人体接触；阻止或减少蚊蝇的孳生；封场覆土上栽种植被，进行复垦或作其它用途。封场质量的高低对于填埋场能否处于良好的封闭状态、封场后
的日常管理与维护能否安全的进行、后续的终场规划能否顺利实施有至关重要的影响。
10.1终场覆盖材料选择
目前，在国内外使用较多的防渗材料包括压实粘土、土工薄膜和土工合成粘土层三种，实际使用时通常为三者混合使用。近年来，利用污泥和粉煤灰等废料改性制作覆盖材料研究也在逐步开展。
10.1.1压实粘土
压实粘土是使用历史最悠久，同时也是使用最多的防渗材料。
压实粘土的优点在于：成本低（如果土源能就地解决而不需要从其他地方搬运的话），施工难度小，有一套成熟的规范（包括实验室测试指标和现场操作方式），可以参考的经验多。使用时，往往铺设30～60cm，被石子刺穿的可能性小，同时也不易被复垦植被的根系刺穿。
压实粘土的缺点：与另外两种防渗材料相比，它的渗透系数偏大，防渗性能较差，使用时需要的土方多，施工量大，施工速度慢，并且施工时若压实程度不够的话，现场实际的防渗系数将与试验室充分压实条件下得出的数据有很大出入。压实粘土的另一个不尽如人意的是容易因为干燥、冻融收缩产生裂缝，防渗性能迅速下降，在封场完成以后，产生裂缝难以修复。此外，粘土的抗拉性能较差，最大拉伸形变比为0.1～1%（最大拉伸长度比上粘土土体长度），对填埋场的不均匀沉降性能要求较高，直观地说，就是在填埋场表面直径为5m的范围，其中心沉降不能超过0.125～0.25m。
10.1.2土工薄膜
土工薄膜在过去的十几年里渐渐被许多填埋场采用，土工薄膜的种类较多，目前应用最广的是高密度聚乙烯(HDPE)。
土工薄膜的优点是：防渗性能好，土工薄膜本身是不透水的，它的渗水主要是因为板材
-10
成型工艺过程中造成的针孔、微隙，渗透系数不超过10cm/s，大大低于粘土，施工时，仅需铺设1～3mm的土工薄膜就可满足防渗要求，节约了填埋空间。土工薄膜的抗拉伸性能与合成的材料有关，但都比粘土要好。据研究，HDPE的最大抗拉伸形变比为5～10%，对填埋场不均匀沉降的敏感性远小于粘土。
土工薄膜的缺点是：容易被尖锐的石子刺穿。聚合物本身存在着老化的问题，并可能遭受到化学物质、微生物的冲击。施工过程中的焊合接缝处容易出现接触张口。抗剪切性能差，对上层覆土进行压实时薄膜可能会因不均匀受压而损坏。遇到大风天气无法施工，因为大风有可能把薄膜撕裂。
单独使用土工薄膜的安全性比较差，实际使用时往往把薄膜铺设在压实粘土上，组成复合防渗层，以获得更好的效果。很多发达国家明文规定在填埋场终场覆盖中必须使用一层或一层以上的复合防渗层。
10.1.3土工合成粘土层
土工合成粘土层是近十年内逐渐被人们接受并采用的一种防渗材料，一般是用土工布夹着一层膨润土。土工布是一种透水的聚合材料，广泛应用于岩土工程。膨润土渗透系数非常低、具有吸胀性，含有的矿物质主要是蒙特石。
土工合成粘土层的优点：渗透系数比压实粘土低，但一般比土工薄膜高。抗拉伸能力强，最大抗拉伸形变比10～15%，对垃圾填埋场差异性沉降的敏感性低。与压实粘土相比，它的体积小，节约空间，施工量小，可以迅速铺好，发生损坏后可以迅速修复。
土工合成粘土层的缺点：膨润土吸湿膨胀后，抗剪切性能变差，这就使得斜坡的稳定安全性成了问题。由于施工铺设的厚度小，容易被尖锐的石子或是被复垦植被的根系刺穿。含水率低的膨润土是透气的，因此，在干燥季节，甲烷等气体可以透过土工合成粘土防渗层抵达复垦层，对复垦植被的生长造成危害，并有可能泄露到空气中造成空气污染。
另外，值得注意的是，土工薄膜和土工合成粘土层在应用时都不应该出现拉应力，即要求土工薄膜（或土工合成粘土层）与下层覆土所能承受的剪切力大于土工薄膜（或土工合成粘土层）与上层覆土之间所能承受的剪切力。
10.1.4其它材料
随着城市土地的逐步开发与日益缺乏，国内外开展了利用造纸厂污泥、港湾淤泥和粉煤灰改性制作覆盖材料的研究，但大规模的应用较少。解决改性材料的防渗透性能较差和成本偏高是决定其是否能规模化应用的关键。
10.2终场覆盖设计
现代化填埋场的终场覆盖应由五层组成，从上至下为：表层、保护层、排水层、防渗层(包括底土层)和排气层。其中，排水层和排气层并不一定要有，应根据具体情况来确定。排水层只当通过保护层入渗的水量（来自雨水、融化雪水、地表水、渗滤液回灌等）较多或者对防渗层的渗透压力较大时才是必要的。而排气层只有当填埋废物降解产生较大量填埋气体体时才需要。各结构层的作用、材料和使用条件列于表2中。 填埋场终场覆盖系统的设计应考虑以下因素：
(1) 能够经受气候的极端化，如冷-热、湿-干、冻结-解冻等； (2) 能够经受天然风化力如水和风等的侵蚀； (3) 所需材料的可行性；
(4) 车辆进出道路和人行道路的建设；
(5) 在填埋场作业中，可能要使用完工后的填埋单元，如堆放覆盖土或通过运输车辆等， 如果需要如此，盖层的设计要使其具有这种能力； (6) 地表水排水系统； (7) 系统的寿命；
(8) 安装气体抽排井和收集管道系统； (9) 安装渗滤液收排系统井孔和管道； (10) 地形设计需要；
(11) 低渗透性，尽量减少填埋场气体的释放和降雨、地表水等的入渗： (12) 分期建设和封场后土地利用规划的关系； (13) 可能需要渗滤液循环；
(14) 有抵抗由于填埋场气体释放和废物压缩等原因造成的填埋场不均匀沉降能力； (15) 有稳定性，具有抗塌陷、抗断裂和边坡失稳、抗滑动、抗蠕动的动力； (16) 土地恢复坡度的稳定性；
(17) 抵抗由于地震而引起变形的能力；