固体废物处理与处置课程设计
该地区主导风向为西北风，因此生活和管理设施宜集中布置并处于夏季主导风向的上风向，即垃圾填埋场的西南角，以减少对人们的影响。采用平原型填埋。
每年所需的场地体积为：
V?每年垃圾产生量垃圾压实密度?365?WPD
??1?r?
式中：
W－垃圾产生率(kg∕d?人)； P－城市人口；
D－压实后垃圾的密度(kg∕m3)；
r－覆土与垃圾之比。 每年所需的场地面积为：A?VH
A—垃圾填埋场的占地面积，m2； H—填埋高度，m； V—填埋场的库容，m3。 第一年填埋的垃圾体积为：V1?365? ?365?所以
第二年填埋垃圾的体积为：V2?87600?(1?0.06)?(1?0.00260) ?8760?01.0 6WPD?C
40.9?1?67501053 m??876004 ?93101.m23 8同理
第n年填埋的垃圾体积为：Vn?87600?1.0628n?1(m3) 则利用等比数列求和公式可知：V总=V1?式中，V—填埋场的库容，m3；
V1—第一年填埋的垃圾体积，m3； n—服务年限，年。
第 6 页 共 30 页
1?1.0628n1?1.0628
固体废物处理与处置课程设计
将V总和V1带入上式得，3000000=87600?求得n?18.8，这里取n=18年。 则就是服务年限为18年。
填埋场预计填埋深度8~10m，取10m 填埋用地面积：A?VH?3000000101?1.0628n1?1.0628
?300000m3。
这里取长为750m，宽为400m，高为10m。
第 7 页 共 30 页
固体废物处理与处置课程设计
4防渗工程
填埋场防渗系统，不仅要能防止渗滤液渗出污染地下水，还要防止地下水涌入填埋场。场底防渗系统主要有水平防渗系统和垂直防渗系统两种类型。水平防渗系统是在填埋区底部及周围铺设低渗透性材料制作的衬层系统。垂直防渗系统将密封层建在填埋场的四周，主要利用填埋场基础下方存在的不透水层或弱透水层，将垂直密封层构筑在其上，以达到将填埋气体和垃圾渗滤液控制在填埋场之内的目的，同时也有阻止周围地下水流入填埋场的功能。
防渗层的建设方法多种多样,采用何种工艺方法建设防渗层是设计中的重要内容，不管使用什么方法、什么材料，最终达到的目的是渗透系数Kf小于规定标准，我国要求Kf小于10-9m/s。同时要考虑：
（1)使用寿命。填埋场的使用寿命，封场后要求的防渗层的寿命，以及本身的可靠性。 （2)与填埋场的相容性。选用的材料不能被填埋物侵蚀，由于渗滤液的性质不稳定，所以选择的材料要适应渗滤液的各种性质，如抗酸、抗碱等。
（3)场地条件及气候条件。
（4)建设费用。防渗材料的选择既要达到防渗要求，又要考虑经济合理，厚的土工膜具有更好的防渗性能，但必将提高建设费用。 4.1防渗材料
目前，从国内外的实践实用看来，用于垃圾填埋场应用最广泛的是高密度聚乙烯（HDPE）膜，与其它防渗材料相比，它具有最好的耐久性；从防渗性能和经济实用角度考虑，此工程采用1.5mm厚度的高密度聚乙烯（HDPE）膜较为适当。从磨擦性能及安全性的角度出发，在坡面上采用毛面HDPE膜较好，但设计中由于有足够的粘土层，所以此工程防渗主体结构全部采用1.5mm厚的光面HDPE膜[2]。
防身材料多种多样，目前常用的主要有两类：黏土与人工合成材料。黏土除天然黏土外，还有改良土（如改良膨润土等）；人工合成材料种类很多，如高密度聚氯乙烯（HDPE）、低密度聚氯乙烯（LDPE）、聚氯乙烯(PVC)膜等，但近二十年来，国内外填埋场最常用的是高密度聚氯乙烯（HDPE）膜。实际上，大部分填埋场所选用的防渗层材料均是黏土和HDPE膜。
（1）黏土
粘土是土衬层中最重要的部分，其具有低渗透特性。填埋场黏土衬层分为两类：自然
第 8 页 共 30 页
固体废物处理与处置课程设计
黏土衬层与人工压实粘土衬层。自然黏土衬层是具有低渗透率、富含粘土的自然形成物，其渗透率应小于或等于10-7~10-6cm/s。一般来说，天然粘土层和岩石层是否均一以及是否具有较低的渗透率，是很难检测验证的，仅仅使用自然黏土衬层作为填埋场防渗层是不可靠的。
（2）人工合成材料
高密度聚乙烯（HDPE）膜是人工合成材料中最常用，也是最理想的防渗材料，它能有效阻止渗滤液的渗漏。美国环保署于1982年停止单独使用黏土作为有害废弃物处理场的防渗材料，并规定所有填埋场必须有一层防渗衬垫，在填埋场封场后，也必须采用防渗层进行封场以减少渗滤液的产生。
HDPE膜具有优良的机械强度、耐热性、耐化学腐蚀性、抗环境应力开裂和良好的弹性，随着厚度增加（一般范围在0.75~2.5mm），其断裂点强度、屈服点强度、抗撕裂强度、抗穿刺强度逐渐增加。垃圾填埋场一般采用1.5~2.5mm厚的HDPE膜作衬垫层[3]。
表4-1 HDPE膜与压实黏土的特点和性能
材料类型 渗透系数K（m/s） 对库容的影响 对库容的影响 HDPE膜 压实黏土
1×（10-13~10-14） 1×（10~10）
-7
-6
应用范围 整个基底层防渗
场底防渗
较小 较大
较差 较好
4.2防渗结构
边坡和调节池的防渗结构与场底的都相同，这是从最安全的角度来出发考虑的，不能有一点大意。
防渗层组成主要有以下6种类型 （1）单层HDPE膜防渗层 （2）压实粘土防渗层
（3）双层HDPE膜（中间含HDPE网格）与压实粘土构成的复合防渗层 （4）双层HDPE膜与压实粘土构成的复合防渗层 （5）HDPE膜与压实粘土构成的复合防渗层 （6）双层HDPE膜（中间含HDPE网格）防渗层
单层HDPE膜防渗层结构简单、施工容易、投资较省，但是其防渗安全性差，一旦HDPE膜某处受损，下面的自然土层渗透系数大，垃圾渗滤液很容易通过HDPE膜的破损处渗出，使整个防渗层失去防渗作用，这种防渗层目前也很少采用。
复合防渗层结构复杂，施工也较难，投资相对较高，但其防渗安全性很高。因为即使
第 9 页 共 30 页
固体废物处理与处置课程设计
单层HDPE膜 发生破损，但很快渗滤液会遇到另一层HDPE膜或者压实粘土层，阻止渗滤液继续渗漏，整个防渗层仍能有效发挥防渗作用。
本设计选择单层HDPE膜防渗层：
图4-1单层衬里（库区底部）系统意图
图4-2单层衬里（库区边坡）系统示意图
4.3填埋区基底工程
《城市生活垃圾卫生填埋技规范》规定，场底地基是具有承载能力的自然土层或经过碾压、夯实的平稳层，且不应因填埋垃圾的沉陷而使场底变形、断裂，场底基础表面经碾压后，方可在其上贴铺人工衬里。场底应有纵、横向坡度。纵横坡度宜在2%以上，以利于渗滤液的导流。实际设计建设中，长宽一般为300~400m或更大，如按2%坡度进行设计，则场区两端高差在6~8m或更多。受地下水埋深土方平衡及整体设计的影响，场区两端高
第 10 页 共 30 页