深圳市南山区坪山垃圾填埋场固废设计说明书

第一章概述

1.1 项目名称、厂址及单位

1.1.1 项目名称

深圳市南山区坪山垃圾填埋场

1.1.2厂址

深圳市南山区西丽镇坪山村秋天龙

1.2 设计依据

(1)《深圳市南山区坪山垃圾处理场工程项目设计基础资料》；

(2)《深圳市南山区坪山垃圾处理场地形图》；

(3)《深圳市南山区坪山垃圾填埋场封场工程可行性研究报告》；

(4) 《深圳市玉龙坑垃圾填埋场深圳市南山区坪山垃圾填埋场

深圳市南山区西丽镇坪山村秋天龙

(1)《深圳市南山区坪山垃圾处理场工程项目设计基础资料》；

(2)《深圳市南山区坪山垃圾处理场地形图》；

(3)《深圳市南山区坪山垃圾填埋场封场工程可行性研究报告》；

(4) 《深圳市玉龙坑垃圾填

安全防范研究》；

(5) 《深圳市环境卫生设施总体规划》；

(6) 建设方提供的其它与本工程相关的资料和信息。

1.3 设计范围

(1) 设计年限：2013～2033年；

(2) 处理垃圾类型：城市生活垃圾；

(3）本可行性研究报告涉及的工程项目包括：城市生活垃圾卫生填埋场一座；

(4) 本垃圾处理厂的设计服务范围：深圳市南山区的生活垃圾

1.4 设计原则

1.4.1编制原则

深圳市南山区坪山垃圾填埋场最早规划的是一个简易的垃圾填埋场。随着国家有关环保制度要求的不断提髙，由于施工技术条件的限制，以及不完善的填埋场防渗、渗滤液收集、填埋气收集等系统，对周围环境造成了不同程度的污染。

城市生活垃圾处理作为城市环境治理和环境保护项目，应在贯彻国家垃圾处理技术政策和城市总体规划指导的前提下，合理选择厂址和处理工艺、严格控制二次污染并防止新的污染产生，使工程的各项指标符合国家的有关法规和标准规定。本设计主要遵循以下原则：

1）贯彻国家有关方针政策，在城市总体规划指导下，从当地垃圾资源的实际情况出发，统筹兼顾垃圾资源的综合利用和合理利用，搞好能源转化，提高利用率，减少占地，逐步实现垃圾处理无害化、减量化和资源化，以取得较好的社会效益、环境效益和经济效益。

2）坚持因地制宜，从实际出发选择合理的技术方案，走符合国情的路子。根据国家的垃圾处理技术政策，结合本地区的实际情况，寻求垃圾处理的技术和模式，形成多类型、多层次的配套技术。

3）坚持科学态度，积极采用新工艺、新材料、新设备，不断改进及完善垃圾处理设施的建设，为环卫事业的发展提供技术保障。

4）从实际出发，正确处理需要与可能、近期与远期的关系，做到远近结合、量力而行、留有余地、务求实效。

1.4.2处理方案选择原则

处理方案选择的原则是：技术成熟，工艺简洁，设备可靠，能适应生活垃圾的特性，满足环境保护的要求，同时还要考虑下列因素的影响：

1）当地的经济实力和投资能力

2）城市建设和社会发展对环境的要求

3）各种垃圾处理方法的优缺点

4）生活垃圾理化性质及变化趋势

5）技术与设备的可靠性和适应性

6）对资源再利用的潜力和程度

1.5 采用的主要规范和标准

1、《市政工程设计技术管理标准》(建设部城建司，1993)；

2、《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（GJJ17-2001，J122-2001）；

3、《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》（建设部2001）；

4、《城市环境卫生设施设计标准》（GJJ17-88，1989）；

5、《污水综合排放标准》（GB8978-1996，1998）；

6、《城市容貌卫生标准》（CJ16-86，1987）；

7、《空气污染物综合排放标准》（16297-1996，1997）；

8、《环境空气质量标准》（GB3095-1996，1996）；

9、《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93，1994）。

10、《室外排水设计规范》（GBJ14－87，1997年修订）；

11、《室外给水设计规范》（GBJ13－86，1997年修订）；

12、《地表水环境质量标准》（GB3838－99）；

13、《供电系统设计规范》（GB50052－1995）；

14、《低压配电设计规范》（GB50054－1995）。

15、《建筑设计防火规范》（CBJ16-87，1988）；

16、《建筑防雷设计规范》（GBJ16－87）；

17、《建筑抗震设计规范》（GBJ11－89）；

18、《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）；

19、《中华人民共和国环境保护法》

20、《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》（建成[2000]120号）

21、《建设项目环境保护设计规定》[（87）国环字第002号文]

22、《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》

其它标准规范详见各专业的设计说明。

1.6城市概况

1.6.1地理位置

南山区坪山垃圾填埋场位于南山区西丽坪山秋天龙，该填埋场北面约200m为留仙大道和平南铁路，西面紧靠填埋场有建兴家具厂，西面约600m 为红花岭工业区，西北面约500m为大园工业区，再远的西北面为深圳大学城，距本项目约1000m。

1.6.2经济概况

深圳市全市总面积1952.84平方公里，下辖罗湖、福田、南山、盐田、宝安、龙岗六个区。2003年末全市常住人口557.41万人，其中，户籍人口150.93万人，占27.08 ％，暂住人口364.80万人，占72.92 ％。南山区常住人口约占全市的11.50 %。

南山区位于深圳经济特区最西部，下辖南头、南山、沙河、西丽、蛇口、招商、粤海、桃源共八个街道办事处。2003年南山区全年实现国内生产总值607.95亿元，同比增长19.6%，人均国内生产总值9.97万元，同比增长19%；工业总产值1410亿元，同比增长29.6%；农业总产值1.87亿元；地方预算内财政收入19.8亿元，同比增长14.4%。

1.7 自然条件

1.7.1地质地貌

深圳市全境地势东南高，西北低，大部分为低丘陵地，间以平缓的台地，西部沿海一带为滨海平原，区内最高山峰为梧桐山，海拔943.7米。

坪山垃圾场位于塘朗山的西北坡，场区地势为丘陵山地，在地形上为南高北低，区域地质属于第四系的海相一级沉积物地带，基地岩石主要为燕山第三期侵入花岗岩体。

深圳地区属于地质发育的余动期，地震活动强度趋于减弱，有记录以来区内从未发生过破坏性地震，属于弱震区。

1.7.2 地质构成

坪山垃圾填埋场在地形上为南高北低，呈大致南北向、上分下合的丫字形小型山沟，沟底所见最低标高为29 m，山顶最高标高145 m，汇水面积约为24.06万m2。

本区域属于大沙河流域。大沙河全长约15公里，流域面积77.6平方公里，上游有深圳主要的水源地之一的西丽水库。大沙河西丽水库下游河段的主要功能为景观用水。土壤渗透系数为6.0×10-4 m/s，场区地下水位较低，离地面仅0.8m。

1.7.3水文条件

本区域属于大沙河流域。大沙河发源于羊台山，向南穿过南山区流入深圳湾。大沙河全长约15公里，流域面积77.6平方公里,上游有深圳主要的水源地之一的西丽水库。大沙河西丽水库下游河段的主要功能为景观用水。

1.7.4 区域气候气象

深圳市地处北回归线以南，属南亚热带海洋性季风气候，全年温和暖湿，光照充足，雨量充沛，夏长而不酷热，冬暖而有阵寒，干湿季节分明。

（1）日照与温度

深圳市多年统计年平均气温约22.5℃，一月份最冷，平均气温约14.9℃，极端最低气温为0.2℃，七月份最热，平均气温约28.6℃，极端最高气温为38.7℃。深圳年平均日照时数为1934.1小时，日照百分率为44%。

（2）降水与湿度

深圳市多年统计平均年降雨天数140天，平均降水量为1875.1mm，5月至9月为湿季，降水量占全年的75%，多为热带气旋（台风）降雨，最大月平均降雨量为368.0mm。

本地区平均相对湿度为77％，3～9月份平均湿度较高，在81％以上，10月至次年2月相对湿度较低。

（3）风速与风向

受南亚热带季风的影响，深圳常年主要风向以偏东风为主，盛行风为东东南风，频率为15％，其次为北北东风和东风，频率均为13％。夏季风向变化较多，多为东南东和西南风；冬季盛行偏东北风。年平均风速为2.7m/s。

（4）灾害性天气

深圳市的灾害性天气主要有：热带气旋（台风）、暴雨、雷暴、低温冷害、连阴雨、干旱以及局地性的雷雨大风和龙卷风等。

第二章设计规模及垃圾成份

2.1垃圾产量预测

目前该城市人口55.75万，人口增长率0.55%，垃圾填埋场服务年限为20年，覆土与垃圾压实之比为1:5，填埋高度为10m，取W为0.8kg/d*人，垃圾增长速率3.8%。该地区主导风向为东南风与西南风，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，以减少对人们的影响。城市生活垃圾产量预测见表1

表1 城市生活垃圾预测产量

2.2 设计规模

根据深圳市南山区生活垃圾的预测值，并结合深圳市南山区的实际和场址的情况。对于深圳市南山区垃圾处理场的设计规模可确定为

(1)今后的20年中，垃圾的累积产量为503.84万吨

(2)填埋场库容604.61万m3，累计覆土总量100.77万m3，所需的场地面积为604610 m2

(3)服务年限从2013年--2032年，共计20年；

(4)服务期内平均处理规模为690t/d。由于建设方提供城区规划图不详尽，故此次可行性研究报告无法配套建设收运系统，如果需要将来在初步设计中补充。

建成后的垃圾综合处理厂将使城区的生活垃圾得到处理。同时初步实现垃圾处理的无害化。充分改善深圳市南山区的城市、投资环境，保持城市的可持续发展。

2.3 垃圾成份

坪山填埋场生活垃圾成分没有专门的统计资料，现据同一个城市类比的经验，摘录《深圳市环境卫生设施总体规划》和《深圳市玉龙坑垃圾填埋场安全防范研究》资料，列如表2。表2 填埋场生活垃圾组成成分（重量）表（单位：%）

另据深圳市南山区环卫总站最近提供的2003年9月9～16日的现场实测资料表明，每天填埋的垃圾大宗成分如表3所示。

表3 填埋场每天垃圾大宗成分实测表

2.4 工艺方案比选

2.4.1 比选原则

生活垃圾处理方案的选择原则是：技术成熟，设备可靠，能适应区域的垃圾特性，满足环境保护要求。在选择过程中应着重考虑下列因素的影响：

(1) 垃圾处理效果稳定可靠、工艺控制调节灵活，工程实施切实可行，运行维护管理方便，投资运行费用节省，整体工艺协调优化；

(2) 科技含量高，设备性价比高，占地指标低，运行成本低，二次污染小；

(3) 依据南江县的垃圾组份和厂址实际情况，选择切实可行的处理工艺；

(4) 从建厂实际条件和自然条件出发，综合各方面因素，推荐针对性强的工艺。

2.4.2 处理工艺简介

目前，国内外对垃圾的处理技术方法主要有堆肥技术、卫生填埋技术、焚烧技术以及由上述三种技术结合起来，使缺点互相抵消，使优点更为显著的垃圾综合处理技术，简述如下：

2.4.2.1 堆肥工艺

堆肥技术有敞开式静态堆肥和机械化高温堆肥二种方式，其好处在于充分利用生活垃圾中的有机物通过静态好氧—厌氧发酵，形成符合农用标准的腐熟堆肥，并以其为基料配制有机复混肥，部分实现了资源化。但是，由于近年来居民生活水平的提高和生活结构的改变，废旧塑料、废旧玻璃垃圾量剧增，使其存在各种的问题：

(1) 堆肥技术的关键是分选。但由于目前垃圾是混装收集，分选处理难度较大，投资也大；

(2) 堆肥技术的主体是发酵。堆肥技术要求严格监控发酵因素（如C/N比、氧浓度、湿度、温度及PH值）。如果某些发酵因素偏离适宜值未及时纠偏，使微生物活性受抑制，则导致发酵周期、腐熟期长、腐熟度偏低。

(3) 堆肥市场疲软，销路不畅；

(4) 堆肥工艺需要的生产、堆存场地较大，需占用较多的土地。

2.4.2.2 卫生填埋工艺

填埋无法做到垃圾的减量化，但却是垃圾无害化处理的最终手段，方法简便易行，投资较低，能消纳的垃圾量大，比较适应于目前大部分的城市和乡村。

卫生填埋工艺。《城市生活垃圾生活填埋技术规范》中对卫生填埋的解释是：采取防渗、

铺平、压实、覆盖对城市生活垃圾进行处理和对气体、渗沥液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法。这是一种对垃圾分层卫生填埋的同时对渗滤液和垃圾填埋场气体进行控制和处理的填埋方式，是垃圾处理的最终处置手段，在垃圾处理中具有不可替代的作用。卫生填埋具有处理能力大，适应面广的优点。单纯填埋工艺存在的问题：

(1)占用大量土地，选址困难；

(2) 填埋过程中需要大量的覆土；

(3) 由于有机物没有通过其他方式进行充分降解，渗滤液浓度高，处理难度大。

2.4.2.3 焚烧工艺

垃圾焚烧技术是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中有还有毒物质在800——1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，同时具有减量化、无害化、稳定化、资源化显著，且焚烧产生的热能可回收利用，用产生的蒸汽和热水可以解决厂内的取暖和洗浴，降低运行费用，并具有占地面积小、可紧邻城区建设减少运距的优点。当垃圾热值高于3200kJ/kg，同时土地资源有限时，应充分考虑使用焚烧工艺。在综合处理方面，焚烧法可与卫生填埋、堆肥配套使用。

单纯焚烧工艺存在问题：

(1) 二次污染问题。为避免焚烧炉二次污染物的产生，必须使用先进的炉型，制定可靠的燃烧制度，配套合理的自动控制工艺，才能消除二次污染；

(2) 建设成本和运行成本相对较高。

表4 三种垃圾处理方式比较

2.4.3 工艺方案选择

针对深圳南山区垃圾中无机物成分高，可燃成分含量低，垃圾水分含量较高等特点，若采用焚烧处理，则投资和运行费用高，烟气净化困难，且可回收能量低，虽减容量较大，但相比其它两法而言，可谓得不偿失。故在选择处理方法上，暂不考虑焚烧技术。

堆肥是一种较好的处理工艺，堆肥工艺无害化、资源化效果好，出售肥料产品，有一定的经济效益。但该法需一定的技术和设备，建设投资和处理成本较高，堆肥产品的产量、质量和价格受垃圾成分的影响。产品的销路好坏是可否采用堆肥法的决定性因素。目前温江区在垃圾组份、市场销售、减量化性能、环保和运行成本等方面存在着多种不利因素影响堆肥工艺的实施：

(1) 垃圾组份问题：目前的温江区城市生活垃圾组份中，有机物含量较低。

(2) 堆肥质量问题：由于有机物含量低从而影响堆料温度与通风供养要求，进一步影响堆肥产品的质量；

(3) 技术经济：堆肥技术需要一定的设备和技术，从而静态投资相对增加，装机容量较大，运行成本和处理成本也较大；

(4) 堆肥市场问题：根据温江区的具体情况，堆肥市场非常有限，而产品的销路是堆肥技术的决定性因素。

综合上述考虑，本设计将考虑卫生填埋工艺。

2.5建设场址

2.5.1场址选择原则

根据《生活垃圾卫生填埋技术规范》、《生活垃圾填埋污染控制标准》、《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》，城市生活垃圾卫生填埋场场地选择需满足下列条件。

（1）场址设置符合当地城市总体规划、区域环境规划及城市环境卫生专业规划等专业规划要求；

（2）填埋场与当地的大气防护、水土资源保护、大自然保护及生态平衡要求相一致；

（3）填埋库容应保证填埋场使用10年以上，特殊情况下不应低于8年；

（4）交通方便，运距合理；

（5）人口密度、土地利用价值及征地费用均较低；

（6）位于地下水贫乏地区、环境保护目标区域的地下水流向下游地区及夏季主导风向下风向；

（7）场址应由建设项目所在地的建设、规划、环保、环卫、国土资源、水利、卫生监督等有关部门和专业设计单位的有关专业技术人员参加。

填埋场选址同时应避开下列地区：

（1）地下水集中供水水源地及补给区；

（2）洪泛区和泄洪道；

（3）填埋库区与污水处理区边界距居民居住区或人畜供水点500m以内的地区；

（4）填埋库区与污水处理区边界距河流和湖泊50米以内的地区；

（5）填埋库区与污水处理区边界距离民用机场3Km以内的地区；

（6）活动的坍塌地带，尚未开采的地下蕴矿带、灰岩坑及溶岩洞区；

（7）珍贵动植物保护区和国家、地方自然保护区；

（8）公园，风景、游览区，文物古迹区，考古学、历史学、生物学研究考察区；

（9）军事要地、基地，军工基地和国家保密地区。

2.5.2选址条件

场址选择是项目实施成功与否的关键，根据《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17—2004）规定，场址选择由建设项目所在地的建设、规划、环保、环卫、国土资源、水利、卫生监督、地质勘察等有关部门和专业设计单位的有关专业技术人员参加。

选址条件是：

1）符合城市总体规划、区域环境规划、城市环境卫生专业规划的要求；

2）与当地的大气防护、水土资源保护、大自然保护及生态平衡要求相一致；

3）库容应保证填埋场使用年限在10年以上，特殊情况下不应低于8年；

4）交通方便，运距合理；

5）人口密度、土地利用价值及征地费用均较低；

6）位于地下水贫乏地区、环境保护目标区域的地下水流向下游地区及夏季主导风向下风向；

7）场址距大、中城市规划建成区应大于5公里，距小城市规划建成区应大于2公里。2.5.3场址确定

根据《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17—2004）规定，结合当地的实际情况，场址选

择应满足以下条件：

1）在城市规划建成区2公里之外；

2）离村庄、居民区、交通干道、厂矿和人畜居栖地500米以外；

3）在城市夏季风向的下风向；

4）交通方便、运距适中；

5）人口密度低、土地利用价值低，征地、拆迁费用少；

6）群众支持，不会造成不良社会影响的地区；

7）远离城市水源地；

8）具备一定的基础条件(水、电、通讯等)；

9）避开特殊区域和需要保护的区域；

10）地质和水文地质条件能满足项目建设的要求；

11）取土条件方便；

12）库容要大，使用年限在10年以上，特殊情况下不低于8年。

根据上述要求，从经济的合理性及环境的可行性角度出发，场址确定在塘朗山的西北坡，场区地势为丘陵山地，在地形上为南高北低，区域地质属于第四系的海相一级沉积物地带，基地岩石主要为燕山第三期侵入花岗岩体。在地形上为南高北低，呈大致南北向、上分下合的丫字形小型山沟，沟底所见最低标高为29 m，山顶最高标高145 m，汇水面积约为24.06万m2。

第三章卫生填埋场设计

卫生填埋场设计主要包括填埋场库区、渗滤液处理、填埋场气体排放等三部分的设计。

3.1 设计原则

垃圾填埋场是深圳南山区城市生活垃圾处置的最终处置场所。本填埋场处置对象为城市生活垃圾本方案设计遵循“技术先进、经济合理、安全可靠”的原则，参照我国《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2001，J122-2001）进行场外排洪系统、防渗系统、渗滤液收集导排系统、覆盖系统和填埋工艺设计，实现固体废物的无害化处理目标。对进场道路、场区道路和填埋场辅助工程等则使用国家的有关标准进行设计。

把严格控制二次污染作为卫生填埋场设计建设的首要问题，配备较完善的处理设施和保证设施。

卫生填埋场设计使用期20年，填埋垃圾经压实、腐熟后密度为0.9～1.0t/m3。

3.2 库区设计

库区建设主要包括垃圾坝、渗滤液收排工程、库区通道、防渗工程、护坡工程、填埋场气体集排设施等。根据前面对深圳南山区垃圾产量的预测，在2013-2032年间，深圳南山区累计产生的垃圾量约503.84万吨，而覆盖土按垃圾量的20%计，则所需库容为604.61万m3。

3.2.1 垃圾坝

3.2.1.1 坝型选择

填埋场用土石坝没有防渗要求,不设心墙,一般可分为均质坝和多种土质坝。由于场地地质情况不同,又兼土石考虑就地取材及降低造价,采用多种土质坝是合适的选择。

3.2.1.2 材料选择

材料的选择基本同水工坝的要求,技术条件可放宽,材料选择更广泛。筑坝材料压实后,应具有较高的强度和一定的抗风化能力,并具有较好的长期稳定性。除了含有机质太多的土料、淤泥和软粘土外,几乎所有土石料都可用作筑坝材料。

3.2.1.3 坝体结构

( 1)坝体高度

土石坝的高度主要由填埋库容确定。对于某一特定的填埋场地和红线范围,最大库容对应某一坝高，根据现有经验,坝高一般在30ｍ以下,按水工分类标准都属于低坝。

( 2)坝坡

一般确定坝坡均在1∶2附近。上下游可采用同样的坝坡。填埋场内边坡每隔一定高度根据需要设土工膜锚固平台。填埋垃圾一侧的坝面因上覆防渗层,可仅做压实土层防护;长期暴露的坝面应做坡面防护,根据重要性可选择植草防护,干砌石防护,预制板铺砌等,为防止坝体材料流失,应做反滤层。

( 3)坝顶构造

填埋场往往将土石坝顶作为运输或巡检通道,不宜将坝顶宽度定的太小，一般不少于5ｍ。常用泥结碎石、沥青碎石等材料,既防止雨水冲蚀,又能满足车辆行使的要求。坝轴线中点附近填筑高度最大,坝基覆盖层也可能最厚，设计中应留有一定超高,到轴线两侧逐渐降到设计高度,同时也有利于坝顶排水。

( 4)坝基选择

土石坝既可建在岩基上,也可建在土基上。对于地基的强度和变形的要求,比其它形式的坝要低。但地基中如含有不良地质情况,则须慎重对待,进行地基处理。土石坝竣工后的总沉降量(包括坝基及坝体)一般不应大于坝高的1%。

( 5 )土石坝与岸坡的连接

岸坡开挖要去掉表土、浮石,并将表层土压实。对于失水很快分化变质的软岩石,开挖时预留保护层,填筑时,边开挖,边回填,也可开挖后喷浆防护。土石坝面与岸坡形成自然沟渠,为防止此处冲刷,必须设置排水沟。

3.2.2 场底工程

3.2.2.1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，场区两端高差过大会造成较大的困难。根据北京填埋场（安定、北神树）建设经验，垃圾卫生填埋场场底纵向主要坡度为1%～1.3%时可以保证渗滤液排顺畅。为确保填埋场安全，考虑到填埋场土体条件较差，需要对其整形，坑底及周围进行平整，取土同时作为坑四壁局部填土、每日覆盖用土和最终覆盖用土。填埋区底部按设计高程完成基底工程以后，底部要求平整，以利于防渗膜的铺设。

3.2.2.2填埋场的防渗系统

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K f小于规定标准，我国要求K f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。

3.2.2.3防渗材料

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。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。

表5 HDPE膜与压实黏土的特点和性能

3.2.2.4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

复合衬里（库区边坡）系统示意图

单层衬里（库区底部）系统示意图

单层衬里（库区边坡）系统示意图

3.2.2.5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 6.0×10-4 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。

双层衬里（库区底部）系统示意图

3.2.3渗滤液的产生及收集处理

3.2.3.1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；

3.2.3.2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，其水质主要呈现以下特征：

(1)COD Cr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COD Cr 和BOD5；

(2)BOD5与COD Cr比值变化大：BOD5/COD Cr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/COD Cr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；

(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。

3.2.3.3渗滤液收集系统

3.2.3.3.1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。

3.2.3.3.2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。

3.2.

4. 设计、施工要求

库区的场底要求:

（1）.场底地基应是具有承载能力的自然土层或经过碾压,夯实的平稳层,且不应因填埋场垃圾的沉陷而使场底变形,断裂;

（2）场底平整时,要求除去树桩和石块,特别是有棱角的石块等有害物质,平整后的场地应尽量减少大的起伏；

（3）粘土表面经碾压后,方可在其上铺设防渗膜。

HDPE膜的要求：

(1) 防渗膜的铺设必须平缓、无皱折；

(2) 膜的搭接必须考虑使其焊缝尽量少；

(3) 在斜坡上铺设防渗膜，其焊缝应从上到下，不得出现斜坡上有水平焊缝，以避免由于滑动在焊缝处出现应力集中；

(4) 基础底部的防渗膜应尽量避免设垂直穿孔的管道或其他构筑物；若无法避免，则应采用相应的措施，使不能影响防渗层的正常运行；

(5) 边坡采用矩形槽覆土锚固法锚固；

(6) 边坡与底面交界处不设焊缝，焊缝不在跨过交界之处。

3.2.5. 垫层要求

HDPE防渗膜一般不铺设在一般的天然地基上，须铺设在平整、稳定的支撑层上，平整内容包括树桩、石块，特别是有棱角的石块等有害表面物块，平整后的场地应尽可能地减少大的起伏。本场底工程按一布一膜的复合衬里防渗系统设计。

(1) 基础最低点距地下水距离（丰水期）不小于1m；

(2) 边坡坡度设计值1:0.3～1：0.5；

(3) 场底坡度不小于2%;

(4) 300g/m2长丝土工布数量共132952m2。（两层,其中一层为膜上保护层,另一层为渗滤液导流层之上的织物层）

(5) 膜下防渗保护层(垫层)厚度1000mm,材料:粘土,渗透系数不应大于1.0X10-7cm/s；

(6) 膜下防渗保护层压实密度不低于93%；

3.2.6 道路工程

卫生填埋场内修建临时道路，与处理区3.5m宽水泥路面（永久通道）一起作为垃圾填埋场运输道路。为保证填埋场的全天候作业，在填埋场环场道路设置4个御料平台。

收运后的垃圾经计量后至填埋场卫生填埋，车辆在卸完垃圾后在消毒间定期消毒。

3.2.7填埋场气体集排系统

3.2.7.1填埋气的组成

填埋场的主要气体包括氨、二氧化碳、一氧化碳、氢、硫化氢、甲烷、氮和氧等，其中以甲烷和二氧化碳的含量最高。其典型特征为温度约43-49℃，相对密度约1.02-1.06，水蒸气含量达到饱和，高位热值为15630-19537KJ/m3。

3.2.7.2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。收集系统可分为主动式和被动式两种，被动式收集系统利用垃圾体内的气体压力来收集填埋气体，主动收集系统则是采用抽真空的方法来控制气体的流动。

主动气体收集系统主要由抽气井、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。

被动收集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。被动收集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，被动收集系统即可转变成主动收集系统。

3.2.7.3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。

在填埋场内布设导气井，导气井呈等边三角形布置，每两个井之间的距离为50m，单井作用半径为22m，井深为垃圾厚度的2/3。导气井采用直径为800mm的HDPE穿孔花管作为外套管，内衬直径为100mm的HDPE穿孔花管做为集气管，两管之间充填碎石。

3.2.8场顶封场工程

3.2.8.1填埋场的封场系统设计

该垃圾填埋场设计使用年限为20年，到期后将进行封场。目的在于减少雨水的渗入，进行填埋场生态恢复。最终覆盖层由下至上有三部分组成：下层为粘土层（渗透系数≤10－7cm/s），压实厚度为0.6m；中间层为自然土，压实厚度为0.3m，其主要功能为防止植物根系穿透防渗层而导致渗水；最上层为营养土层，压实厚度0.6m，以种植草皮或浅根植物。封场后顶面坡度为5%，以利于降雨的自然排出。

现代化填埋场的表面密封系统有多层构成，主要分为两部分：第一部分是土地恢复层，即为表层；第二部分是密封工程系统，由保护层（可选）、排水层（包括底土层）、防渗层和排气层组成。填埋的表面密封系统使用的防渗材料与衬层系统使用的防渗材料具有一致性，包括无机天然防渗材料（如黏土）、天然和有机复合防渗材料、和柔性膜（如HDPE膜）等。

封顶覆盖层系统结构层示意图

表6 填埋场表面密封系统

3.2.8.2填埋场封场后的土地回用

填埋场的稳定化程度直接决定其土地回用的可能性，不同的回用目的对填埋场的稳定性要求也不同。判断填埋场的稳定化指标主要有填埋场表面沉降速度、渗滤液水质、释放气体的质和量、垃圾体的温度、垃圾矿物化的程度等。但是，到目前为止还没有填埋场稳定化的定量标准。

国外对填埋场的封场后的土地回用有以下规定：

1、填埋场满容后，即填埋场停止填埋垃圾后，至少在5年内（即不稳定期）要对其封场检测，不准使用，要坚持防火、防爆；

2、3年后经过鉴定达到稳定阶段后方可使用；

3、作出场地使用规划，按规划逐步回用填埋场土地；