武汉理工大学《固体废物处理与处置》(5)

武汉理工大学《固体废物处理与处置》课程设计

4.1.4防渗系统构造

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网络）与压实粘土构成符合防渗层 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。

复合衬里（库区底部）系统示意图

单层衬里（库区底部）系统示意图

21

武汉理工大学《固体废物处理与处置》课程设计

单层衬里（库区边坡）系统示意图

4.1.5场地防渗系统法案的选定

在本设计中根据所给的原始资料可以知道：土壤渗透系数为6.0×10 m/s，故k=6.0×10-2>10-5cm/s属于渗漏性场地。

场区地下水位较低，离地面仅0.8m,此填埋场没有独立的水文地质单元，也无不透水层或弱透水层，因此也属于渗透性场地，故不宜采用垂直防渗系统，而采用水平防渗系统。

由于度量粘土衬层渗透性的主要指标是渗透系数，根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》可知道，天然粘土类衬里的渗透系数不应大于10-7cm/s并且要2米厚的粘土。

因原始资料中并未给出当地土层中天然粘土的渗透系数，对比以上所介绍的三种防渗材料性能并考虑施工中常用的材料，故排除了用天然材料作衬垫层的方案，而选择了人工合成防渗膜。在人工合成防渗膜中选用了性能较优，国内外使用经验较多的高密度聚乙烯（HDPE）防渗膜。

根据原始资料可知该填埋场土壤渗透系数为6.0×10-4m/s大于10-5cm/s，地下水稳定水位平均埋深0.8m，即地下水位较高，场区地质条件不好，因此选择了双层衬层防渗系统。

-4

双层衬里（库区底部）系统示意图

22

武汉理工大学《固体废物处理与处置》课程设计

4.2 渗滤液收集

4.2.1 垃圾渗滤液概念和来源

垃圾渗滤液是指超过垃圾所覆盖土层饱和蓄水量和表面蒸发潜力的雨水进入填埋场地后，沥经垃圾层和所覆盖土层而产生的污水。渗滤液还包括垃圾自身所含的水分、垃圾分解所产生的水及浸入的地下水。

城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。主要来源有：

(1) 降水的渗入，降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来源； (2) 外部地表水的渗入，这包括地表径流和地表灌溉；

(3) 地下水的渗入，这与渗滤液数量和性质与地下水同垃圾接触量、时间及流动方向等有关；当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场内；

(4) 垃圾本身含有的水分，这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量；

(5) 覆盖材料中的水分，与覆盖材料的类型、来源以及季节有关；

(6) 垃圾在降解过程中产生的水分，与垃圾组成、pH值、温度和菌种等有关，垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分；

4.2.2 垃圾渗滤液的水质特征

垃圾渗滤液主要来源于降水和垃圾本身的内含水和分解产生的水。垃圾渗滤液的主要污染成分有：有机物、氨氮和重金属等。其种类和浓度与垃圾类型、组分、填埋方式、填埋时间、填埋地点的水文地质条件、不同的季节和气候等密切相关[7]，其水质主要呈现以下特征：

(1)CODCr和BOD5浓度高：在新的垃圾填埋场，大量挥发性酸的存在可能会产生高的CODCr和BOD5；

(2)BOD5与CODCr比值变化大：BOD5/CODCr值的高低与渗滤液处理工艺方法的选择密切相关。渗滤液BOD5/CODCr值与垃圾填埋场的使用年限有关，对“年轻”填埋场而言，其渗滤液多具有良好的生化处理可行性，可采用生物方法加以处理。而对于“年老”填埋场的渗滤液的处理而言，必须考虑其可生化性随时间的变化；

23

武汉理工大学《固体废物处理与处置》课程设计

(3)金属含量高：垃圾渗滤液中含有10多种金属（重金属）离子，由于物理、化学、生物等的作用，垃圾中的高价不溶性金属被转化为低价的可溶性金属离子而溶于渗滤液中，在处理过程中必须考虑对它们的去除；

(4)营养元素比例失调，氨氮的含量高：随着填埋场使用年限的增加，当进入产甲烷阶段后，渗滤液中的NH4+浓度不断上升。另外，渗滤液中还存在溶解性磷酸盐的不足、碱度较高、无机盐含量高的问题。

4.2.3 渗滤液收集系统

1、收集系统的作用

渗滤液收集系统应保证在填埋场使用年限内正常运行，收集并将填埋场内渗滤液排至场外指定地点，避免渗滤液在填埋场底部蓄积。渗滤液的蓄积会引起下列问题：

① 场内水位升高导致垃圾体中污染物更强烈的浸出，从而使渗滤液中污染物浓度增大；

② 底部衬层上的静水压增加，导致渗滤液更多的地渗漏到地下水——土壤系统中；

③ 填埋场的稳定性受到影响； ④ 渗滤液有可能扩散到填埋场外。 2、收集系统的构造

渗滤液收集系统主要由渗滤液调节池、泵、输送管道和场底排水层组成。 1) 排水层：场底排水层位于底部防渗层上面，由沙或砾石构成。当采用粗沙砾

时，厚度为30-100cm，必须覆盖整个填埋场底部衬层，其水平渗透系数不应大于0.1（cm/s），坡度不小于2%。

2) 管道系统：一般穿孔管在填埋场内平行铺设，并位于衬层的最低处，且具有

一定的纵向坡度（通常为0.5%-2.0%）。

3) 防渗衬层：由黏土或人工合成材料构筑，有一定厚度，能阻止渗滤液下渗，

并具有一定坡度（通常为2%-5%）。

4) 集水井、泵、检修设施以及监测和控制装置等。

4.3渗滤液的计算

4.3.1渗滤液产生量的计算

24

武汉理工大学《固体废物处理与处置》课程设计

渗滤液的产生量为：

Q?I?(CA?CA)?10

-31122式中Q---表示渗滤液年产生量，m3/d;

A1---填埋区面积，m2； A2----已填埋区的面积，m2； C1---渗出系数,取0.35；

I---表示最大年或月降雨量的日换算值，mm。 （1）第一块填埋区

填埋场的服务年限为15年，填埋库区分两相等的块，分别进行填埋。第一块填埋区的面积

A1=95812.4m2

由表可估算出第一块填埋区大约可服务9年 渗滤液平均日产量：

Q?I??C1A1?C2A2??10-3?1120.8/365?0.35?95812.4?10-3?103m3d

渗滤液最大日产量：

Qmax?I??C1A1?C2A2??10-3?82?0.35?95812.4?10-3?2749.8m3d

（2）第二块填埋区

第二块库区面积为A2=95812.4m2 大约从第9年开始直到15年

C2=C1×0.6=0.6×0.35=0.21

式中：C2为及时覆盖区域的渗透系数 渗滤液平均日产量：

Q?I??C1A1?C2A2??10-3?1120.8/365??0.21?95812.4?0.35?95812.4??10-3?164.8m3d渗滤液最大日产量：

Qmax?I??C1A1?C2A2??10-3?82??0.21?95812.4?0.35?95812.4??10-3?4399.7m3d

4.3.2渗滤液调节池设计

最小调节池容积的由下式确定：

25

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库武汉理工大学《固体废物处理与处置》(5)在线全文阅读。