齐齐哈尔xx生活垃圾处理厂封场工程方案简介

目录

第一章项目简介 (3)

第二章工程内容 (5)

2.1垂直防渗工程 (5)

2.1.1设计理念 (5)

2.1.2工艺选择 (5)

2.2渗沥液收集导排系统 (7)

2.2.1渗沥液水量计算 (7)

2.2.2渗沥液收集系统 (9)

2.2.3渗沥液处理及外排系统 (10)

2.3垃圾堆体边坡整形 (11)

2.3.1边坡整形原则 (11)

2.3.2边坡整形方案 (12)

2.3.3挡墙方案 (12)

2.4景观工程 (12)

2.5道路布置 (15)

2.6填埋气体导排与处理系统 (15)

2.6.1填埋气体产生量 (15)

2.6.2填埋气体收集导排系统 (15)

2.6.3填埋气体处理系统 (17)

2.7封场覆盖 (18)

2.7.1标准要求 (18)

2.7.2覆盖方案 (20)

2.8地表水收集导排系统 (24)

2.8.1地表水收集系统 (24)

2.8.2地表水导排系统 (25)

第三章类似项目介绍 (26)

3.1已完成项目简介 (26)

3.1.1合肥市清溪路原垃圾填埋场综合治理工程 (26)

3.1.2河北省唐山市垃圾填埋场封场工程 (27)

3.2正在进行项目简介 (28)

3.2.1温州市弯儿浦垃圾山生态修复工程 (28)

3.2.2金华市垃圾卫生填埋场生态修复及新建工程 (29)

第一章项目简介

齐齐哈尔xx生活垃圾处理厂工程于1998年立项，1999年开工建设，2000年10月5日运行，到2011年7月停用，并进行简易覆盖。现在垃圾填埋深度地表以下约1.5米，地面以上约20米（含简易覆盖土层），占地4万多平方米，填埋垃圾总量约为70万立方米。

齐齐哈尔xx生活垃圾处理厂目前已经停止使用，表面进行了简易覆盖。根据经验，从工程角度分析，其存在问题包括：（1）缺乏防渗系统；

（2）缺乏渗沥液、地下水导排系统；

（3）填埋堆体不完全符合规范要求；

（4）缺乏填埋气体收集导排系统；

（5）缺乏渗沥液收集、导排及处理系统；

（6）缺乏规范的封场系统，不能实现雨污分流。

齐齐哈尔xx生活垃圾处理厂限于当时的技术和经济条件等因素，工程措施上的不足，带来封场后诸多环境问题与环境隐患，主要表现在：

（1）缺少防渗及渗沥液处理系统引发渗沥液对地表水、地下水及周围环境的污染。

（2）填埋堆体边坡局部太陡，影响堆体稳定性，存在失稳隐患。

（3）没有渗沥液收集导排系统，垃圾堆体内渗沥液聚集，部分

渗沥液直接从边坡渗出。

（4）填埋气体未能有效地收集导排，缺乏填埋气体处理系统，存在爆炸隐患。

（5）缺乏规范的封场覆盖。

（6）缺乏地下水环境监测点。

第二章工程内容

2.1垂直防渗工程

2.1.1设计理念

填埋场防渗措施包括水平防渗和垂直防渗。齐齐哈尔xx生活垃圾处理厂限于当时技术、经济等因素，未实施水平防渗措施，目前垃圾已填满，根据《生活垃圾填埋场封场工程项目建设标准》（建标140-2010）规定，宜对原垃圾堆放场采用垂直防渗补救。

所谓垂直防渗，是指在区域边界处地面以下设计建造一定深度和标准的不透水结构，即防渗漏（透）结构。对垃圾填埋场而言采用垂直防渗必须利用库区底部的天然相对不透水层作为底部防渗层，垂直防渗结构底部深入天然相对不透水层一定深度，以此控制库区内地下水的自然排泄和流入，从而使库区形成一个完整的相对独立的水文地质单元。通过这种方式，既可以防止垃圾渗沥液从库区向库区外渗漏，同时又可以有效地阻隔库区外地下水渗入库区。

2.1.2工艺选择

垂直防渗帷幕工艺方案比较和选择的原则：

（a）安全可靠，能基本达到设计要求的效果；

（b）施工方便，国内施工单位可以保证质量、进度；

（c）经济合理，在满足设计要求的前提下，尽可能考虑投资省。

结合本工程地域和用途特点，常规使用的垂直防渗帷幕的设置方案大致有如下几种：两轴水泥搅拌桩；三轴水泥（膨润土）搅拌桩；高压旋喷桩；开槽埋设HDPE膜等。几种方案的比较详见下表。

表2.1 垂直防渗方案比较表

渗效果一般，投资较省，工艺成熟。三轴水泥（膨润土）搅拌桩防渗效果较好，投资较两轴水泥搅拌桩稍高，其工艺施工在国内也很成熟，容易实施，对现场施工条件要求低，施工快，是一种技术可靠、功效高、投资一般的方法。而高压旋喷桩水泥掺量大，投资较高。垂直插膜的防渗效果最好，投资也高，但对加固地基的作用稍差，且该技术在国内是正开发的技术，存在较大的施工难度、风险，对现场施工条件要求高，施工时间相对较长，施工中，HDPE膜容易被突起物划破，造成垂直防渗体系破坏。

根据相关标准及技术规范要求，考虑各种垂直防渗技术、经济比

较情况，推荐采用“三轴水泥（膨润土）搅拌桩”的工艺作为垂直防渗措施。具体防渗措施应在下阶段结合地质勘查报告进行选取。

垂直防渗帷幕宜在库区四周进行布置，垂直防渗应深入相对不透水层内约2m。

2.2 渗沥液收集导排系统

2.2.1渗沥液水量计算

图2.2-1 垃圾填埋场水平衡概念图

封场后的填埋场渗沥液主要是由垃圾分解后产生的液体与封场表面降雨渗入所形成。其产生量通常决定于填埋场表面结构的渗透性、垃圾堆体的成份特性、填埋场封场后的管理等三方面。填埋场雨污分流系统良好前提下，不考虑库区外径流影响。另外，填埋场经良好封场整治后，降落于进行了封场覆盖的填埋层上的雨水直接排掉，

不进入渗沥液收集系统。因此产生的渗沥液主要源自垃圾分解产生的液体。

垃圾沥出的渗沥液量根据填埋场已有经验，按垃圾填埋量的10~20%估算。在渗沥液导排系统良好的情况下，这部分渗沥液在填埋初期即得以收集导排。原填埋场没有渗沥液收集导排系统，假定这部分渗沥液均存在于垃圾堆体内。一般垃圾稳定年限为15~20年，结合渗沥液输送管出水管标高，能最终外排的渗沥液约占50%。经填埋量及填埋年限推算，渗沥液产生量约10m 3/d 。随着填埋年限增加，渗沥液产生量逐渐减少。

如果没有实施良好的封场，降雨将直接渗入垃圾堆体，转化为渗沥液，则渗沥液产生量将大大提高，该部分降雨量根据如下公式计算：

()1000/332211A C A C A C q Q ?+?+??=

Q ：渗沥液产生量，m 3/d ；

q ：降雨量，mm ；

A1：正在填埋作业区面积，m 2；

C1：正在填埋作业区降水转化为渗沥液系数；

A2：中间覆盖区面积，m 2；

C2：中间覆盖区降水转化为渗沥液系数；

A3：终场覆盖区面积，m2；

C3：终场覆盖区降水转化为渗沥液系数。

现状填埋堆体占地面积约4万m3。简易覆盖后，降雨转化系数0.5，则渗沥液产生量将达到15.0m3/d。完全覆盖后，降雨转化系数0.2，则渗沥液产生量约为5m3/d。

因此总的渗沥液产生量约为15 m3/d。

2.2.2渗沥液收集系统

一般卫生填埋场在库区底部建设渗沥液收集系统，原填埋场在建设过程没有设置渗沥液收集系统，2011年已经停用。缺乏渗沥液收集系统造成的危害包括：（1）堆体内渗沥液水位高，容易从边坡处渗出，污染地表水；（2）渗沥液水位大大高于周边地下水位，渗透压高，向外渗透量大，污染地下水。

结合库区渗沥液难以合理导排的现状，本方案提出增设渗沥液收集系统措施，具体方案：环场区垃圾堆体边坡坡脚设渗沥液收集盲沟，每隔50m及转弯处设渗沥液连接井。

2.2.3渗沥液处理及外排系统

本工程渗沥液产量为15m3/d。根据同类工程经验，从技术及经济角度考虑，建议渗沥液车送至城市污水处理厂或者纳入城市污水管网进行统一处理。

2.3垃圾堆体边坡整形

2.3.1边坡整形原则

根据《生活垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2004，填埋单元的坡度不宜大于1：3。根据占地面积和填埋量进行推测，本填埋场封场边坡较陡。由于本填埋场填埋作业不太规范，陡坡区域不仅存在稳定隐患，而且未进行边坡削坡整形，直接封场工作难度较大，且总体封场效果差，不符合规范要求。如果垃圾堆体边坡稳定不解决、封场不能按规范要求进行实施，垃圾堆体受雨水、风和冰雪等侵蚀将引发严重的环境问题。

因此，为保证垃圾堆体的稳定性和封场工程的总体完好实施，有必要先对不满足稳定和封场要求的填埋堆体边坡有针对性地采取不同的工程方案进行整形修复，满足封场规范要求。

垃圾堆体边坡整形原则：

（1）垃圾堆体边坡严格按1:3的坡度进行整形修复；

（2）优化整形修复工艺，挖、运、填、压为主，推、移为辅；

（3）结合封场道路和平台、考虑削余垃圾的堆填方式和范围；

（4）确保堆体整形后坡面稳定，采用专用垃圾压实机压实；

（5）整形结合垃圾堆体收缩变形特性，不采用大范围整体刚性板式结构；

（6）整形后坡面便于封场、道路、平台等工程实施；

（7）确保堆体整形后坡面平整无凹面，整形作业时，防止出现易

造成甲烷气体富集的封闭或半封闭空间；

（8）整形过程不得在垃圾坡面搭建封闭式建筑物、构筑物；

（9）应考虑垃圾渗沥液、坡面雨水的收集、排放等封场设施。

（10）边坡稳定验算要求：K正常>1.15，K非常>1.05。

2.3.2边坡整形方案

根据边坡整形修复工程设计原则，并结合封场总体规划和本填埋场垃圾堆体特点，排除呆板、易变形破坏的刚性板式结构方案，垃圾堆体坡面整形方案随堆体坡度、功能不同，大致分以下几种：第一种对坡度缓于1：3的坡面和场顶区域，以少量削、填结合方式进行整形，尽量做到小范围平衡，并平整压实。

第二种对坡度陡于1：3的坡面，按1：3坡度进行抛削和放坡2.3.3挡墙方案

针对现状垃圾占地面积较小，垃圾填埋量较大，因此为了能够消纳如此多的垃圾，结合边坡整形，需在局部地方（或者四周）设置挡墙，结合垃圾的特性，挡墙形式建议采用加筋土柔性体挡墙，可以满足垃圾整体沉降的要求，避免局部沉降造成的损失。

2.4景观工程

由于本填埋场封场后将在周围建造大型的生活区，因此对于本工程的景观工程应进行系统考虑，建议结合生活区内的休闲、娱乐性质，将本工程打造成公园性质，可方便周边居民休憩、漫步等。

瀑布手绘效果图

休息扇座图

风之长廊图

夜景照明图

2.5道路布置

结合周边路网规划以及边坡整形，进行道路工程的布置，同时需考虑通往垃圾顶部的人行道路、车行道路等。

2.6 填埋气体导排与处理系统

2.6.1填埋气体产生量

生活垃圾在填埋一段时间后，由于厌氧微生物的作用，会产生浓度较高、一定数量的填埋气体，其成分有甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）、氮（N2）等气体，其中甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）是主要成分。根据目前测量结果显示，目前垃圾填埋气体产量约150m3/h，根据经验气体产生量随着时间的增长将逐年降低。

2.6.2填埋气体收集导排系统

填埋气体中的甲烷在空气中达到5%～15%的浓度时，具有爆炸可能。如果填埋层中甲烷气不引导而随意排入大气，就有可能分散聚集在建筑物内或者是填埋场附近的隐蔽空间里，达到一定含量遇明火就发生爆炸。另一方面，由于气体不能导出，将导致堆体内压力积聚，当到达压力临界值时，会引发堆体滑坡，就是常说的压力爆炸。为了避免这些气体在填埋垃圾内积累，清除由此而来的潜在火灾及爆炸危险，在垃圾层中设置气体导排系统是必要的。

填埋气体收集系统一般可归结为两大类：横向水平收集方式和

竖向收集井方式。

按填埋场技术规范，填埋气体收集系统应与填埋过程同步建

设。本垃圾填埋场未设置填埋气体收集导排系统，填埋场将封场，

目前填埋气体无法有效导排，存在较大的安全隐患。

为保证填埋场的气体有效地收集排放，避免气体压力对上层封

场覆盖系统产生破坏，建议采用

收集盲沟方案。即在库区内向垃

圾堆体打竖向填埋气收集井，在

垃圾堆体表层设填埋气收集盲

沟，收集后的填埋气体集中燃烧

图2.6-2导气石笼布置示意图

处理。

（1）填埋气收集井

已在工程应用的竖向填埋气收集井设计种类很多，限制设计的

主要因素是最大限度利用真空度和每个井需要抽取的气量。典型的

竖向填埋气收集井建造是用钻井的螺旋或料斗式钻头，钻入填埋层

内部离场底2～5ｍ处，形成孔径200mm～1000mm的空洞，洞

内安装直径100mm～200mm的HDPE管或无缝钢管；管子从

底部到距场表面3～5m处的管壁上开启小孔和小缝；在井内管四

周环状空间装填直径40mm的碎石，井口依次用熟垃圾、膨润土、

粘土封口，井头上安装填埋气体监测口（监测浓度、温度、流量、

静压、液位）和流量控制阀。

收集井呈梅花型布置，间距50ｍ。

（2）填埋气碎石收集盲沟

为避免因填埋气体压力引起边坡失稳，同时考虑经济性，坡顶盲沟采用间歇布置，连接各填埋气收集井。倒梯形状，底宽800mm，边坡1：2，深300mm，内设De110的HDPE穿孔管。填埋气碎石收集盲沟与竖向收集井连通。

（3）坡顶横向水平收集系统

如2.7节论述，覆盖系统水平气体导排层建议采用6.3mm复合土工网格，收集后的填埋气体通过碎石收集盲沟收集，导入填埋气收集井后集中处理。

2.6.3填埋气体处理系统

由于本填埋场目前产气量约150m3/h，可利用填埋气量较低，且封场后，填埋气量将逐年降低，因此不考虑填埋气体的利用。收集的填埋气体作自动燃烧排放处理。

具体做法为：用De110HDPE管连接各填埋气收集井，设置一台抽气泵，将气体送至填埋气体燃烧装置燃烧排放。该装置通过自动感应收集管内的可燃气体浓度到一定值时自动点火，及时排除填埋气体并燃烧，以脱除填埋气体中的臭味，防止大气污染并消除填埋气体爆炸隐患。能基本达到控制填埋气体危害的目的，且应用灵活，综合成本较低。

2.7 封场覆盖

填埋场封场覆盖系统的基本功能是将垃圾与环境隔离，减轻感观上的不良印象，避免为小动物或细菌提供孳生的场所，为植被的生长提供土壤，同时控制填埋气体的迁移扩散，减少渗沥液的产生量。

原垃圾填埋场2011年停止使用，并作了简易封场，不满足封场标准。该封场结构渗透性系数大，降水容易渗入垃圾堆体，形成渗沥液，导致渗沥液产生量大大增加，进而增加对地表水体与地下水体污染风险。因此，必须对现有垃圾堆体重新进行封场覆盖。

2.7.1标准要求

我国《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程》（CJJ112-2007）对填埋场封场作了如下规定：

1.封场覆盖系统结构由垃圾堆体表面至顶表面顺序应为：排气层、防渗层、排水层、植被层。

图5.7-1 封场覆盖系统结构示意图

2.封场覆盖系统各层应从以下型式中选择：

（1）排气层

1）填埋场封场覆盖系统应设置排气层，施加于防渗层的气体压强不应大于0.75kPa。

2）排气层应采用粒径为25～50mm，导排性能好，抗腐蚀的粗粒多孔材料，渗透系数应大于1×10-2cm/s，厚度不应小于30cm。气体导排层宜用与导排性能等效的土工复合排水网。

（2）防渗层

1）防渗层可由土工膜和压实粘性土或土工聚合粘土衬垫（GCL）组成复合防渗层，也可单独使用压实粘性土层。

2）复合防渗层的压实粘性土层厚度应为20cm～30cm，渗透系数应小于1×10-5cm/s。单独使用压实粘性土作为防渗层，厚度应大于30cm，渗透系数应小于1×10-7cm/s。

3）土工膜选择厚度不应小于1mm的高密度聚乙烯（HDPE)或线性低密度聚乙烯土工膜（LLDPE）。渗透系数应小于1×10-7cm/s，土工膜上下表面应设置保护性土工布。

4）土工聚合粘土衬垫（GCL）厚度应大于5mm，渗透系数应小于1×10-7cm/s。

（3）排水层

排水层顶坡应采用粗粒或土工排水材料，边坡应采用土工复合

排水网，粗粒材料厚度应不小于30cm，渗透系数应大于1×10-2cm/s。材料应有足够的导水性能，保证施加于下层衬垫的水头小于排水层厚度。排水层应与填埋库区四周的排水沟相连。

（4）植被层

植被层应由营养植被层和覆盖支持土层组成。

营养植被层的土质材料应利于植被生长，厚度应大于15cm。营养植被层应压实。

覆盖支持土层由压实土层构成，渗透系数应大于1×10-4cm/s，厚度应大于45cm。

2.7.2覆盖方案

根据2.7.1节论证覆盖结构，本工程终场覆盖材料在维护或防渗方面各有其特别的功能，从上到下叙述如下：

（1）营养植被层：500mm厚营养土，覆盖整个最后修复的表面，主要促进植物生长。此层土壤为营养丰富的耕植土。由于垃圾堆体表面将作绿化景观设计，因此本层土层厚度将根据后续绿化需求作相应增加。

（2）覆盖支持土层：700mm厚压实土层，覆盖整个最后修复的表面。此层作用是保护下面的排水层和防渗层免受来自上方潜在的伤害，同时满足植物生长对土壤厚度的要求。覆盖支持土层渗透系数应大于1×10-4cm/s。

（3）排水层：6.3 mm复合土工排水网格。此层截取上层滤进的