垃圾场封场及渗滤液整治工程

祺龙村垃圾场封场整治工程初步设计1前言重庆市现有九个垃圾场均处于主城区，污染十分严重。为保护环境，防止污染，确保安全，解决我市日趋严重的垃圾问题，因此，长生桥垃圾卫生填埋场正加快建设进度，同兴垃圾焚烧厂、黑石子垃圾卫生填埋场已逐步进入设计和建设阶段。建成后的三个现代化垃圾处理场，将分别替代原主城区九个垃圾场，所以，对这些垃圾场的封场已势在必行。按照市政府的要求，对这些垃圾场将实行逐步封场。这不仅是为了改变目前我市垃圾处理现状，更重要的是实施政府为民办实事的一项“民心工程”。有利于改善我市投资环境，推动区域性土地的综合开发利用，促进社会经济的发展。由于建场时的先天不足，各场不仅存在填埋气体爆炸、垃圾堆体坍塌等安全隐患，而且对环境的污染日趋严重。因此，在封场时应重点解决这两个问题，采取相应补救措施，完善设施和设备，方可实现确保封场后的安全和环境污染得到初步控制的目标。重庆市祺龙村垃圾场地处巴南区七公里半，现已被重庆丽都房地产公司和中国西部汽车城公司购买，计划修建作家俱城和汽车展示厅。该场于1986年开始使用，由开始300吨/日的入场量增至现在的1200吨/日，主要接受渝中区、巴南区、南岸经济开发区和附近一些社会单位的生活垃圾，占地面积约50000m2。存在的主要问题有：场内垃圾采用自然堆放，堆放的倾角是垃圾的自然休止角，在雨天或受外力的作用下易坍塌；场内排水沟不完全，地表径流增加了渗滤液的产量；场内无防渗层，渗滤液在底部迁移，易造成堆体的滑动，且无处理设施，对地面、地下环境已造成污染；在填埋完成区祺龙村垃圾场封场整治工程初步设计2域未覆土和设置导气井，填埋气呈无组织排放，形成事故隐患。在垃圾场进场方向的左部，重庆丽都房地产公司已将此处约50亩左右的垃圾进行了覆盖（用建筑弃土），厚度为2米左右，渝中区环卫局于2002年12月在此处打井钻气，间距约25米，采用穿孔钢管导出填埋气体，部分管头正在燃烧。在垃圾场进场方向的右部，因西部汽车城场地平整施工，将大量的建筑弃土堆填在垃圾场填埋区内，并覆盖了拦渣坝及坝外部分。现坝外溪水每次涨水，其回水将淹至拦渣坝底部，给今后的封场造成困难。二○○三年四月二十八日，由市环卫处组织，市市政委、渝中区环卫局、巴南区市政局环卫处、中国市政工程西南设计院和重庆市环境卫生科研所等单位参与的祺龙村垃圾场封场整治工程工作会议在市环卫处召开。与会的各位领导在肯定了封场实施方案的同时，提出了以下封场整治工程总体原则：1、由于建场时的先天不足，该场不仅存在填埋气体爆炸、垃圾堆体坍塌等安全隐患，而且对环境的污染日趋严重。因此，此次封场时主要重点解决这两个问题，采取相应补救措施，完善设施和设备，实现确保封场后的安全和环境污染得到初步控制的目标。2、在封场设计时同时充分考虑该场地封场后的使用，以避免建设的盲目性。3、作好与土地使用权所有者及时沟通方案设计，保证工程设计得到丽都房地产公司和中国西部汽车城公司的认可。二○○三年五月，巴南区市政局环卫处委托中国市政工程西南设计研究院和重庆市环境卫生科研所进行祺龙村垃圾场封场整治工程设计。祺龙村垃圾场封场整治工程初步设计3中国市政工程西南设计研究院和重庆市环境卫生科研所技术人员在对祺龙村垃圾场整治工程初步设计方案进行过程中，多次到现场与上述两公司进行协调，在设计和施工建设上有交叉之处也及时进行了沟通。该工程的设计充分考虑了家俱城与汽车城的规划建设。同时，考虑到家俱城与汽车城对封场后场地的规划建设，封场后该场地的使用必须符合《城市生活垃圾卫生填埋场技术规范》CJJ17—2001中的相关规定：1、埋场土地达到安全期后方能使用，在使用前必须做出场地鉴定和使用规划。2、未经地质、建筑、环境专业技术鉴定之前，填埋场地严禁做永久性建（构）筑物用地。3、在场内甲烷气体的含量不得超过5%，建构筑物内甲烷气体含量不得超过1.25%。在本次初步设计中，我所将经优化后的方案作为设计实施方案。该方案垃圾场总占地面积75亩，其中渗滤液处理单元占地2.22亩，垃圾场总装机容量66.9kW。在本次初步设计过程中，得到了重庆市市政委、市环卫处、区建委、区环卫处及重庆丽都房地产公司和中国西部汽车城公司的大力支持与协助，在此表示衷心感谢！祺龙村垃圾场封场整治工程初步设计4第一章概述1.1设计依据1、重庆市市政管理委员会关于封闭巴南区祺龙村垃圾处理场有关问题的通知重庆市市政管理委员会办公室二○○三年四月2、2003年垃圾成分调查表重庆市环卫处科研所巴南区环卫处二○○三年五月3、祺龙村垃圾场2003年6月渗滤液化学指标重庆市环卫处巴南区区环卫处二○○三年六月4、祺龙村垃圾场地质勘察报告5、祺龙村垃圾场地形图（1：500）1.2设计范围根据《重庆市祺龙村垃圾场封场整治工程》设计合同，本次初步设计的设计内容为：（1）调整已填埋垃圾的堆放形式，使其形成稳定的堆放坡度；（2）垃圾拦渣坝的设计；（3）渗滤液的收集和处理系统设计；（4）垃圾场气体的收集和处理系统设计。1.3工程设计标准与规范本次初步设计所遵循的主要标准与设计规范如下：1、城市生活垃圾卫生填埋场技术规范CJJ17-20012、室外排水设计规范GBJ14-87祺龙村垃圾场封场整治工程初步设计53、生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-19974、中华人民共和国《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）中生活垃圾渗滤液三级排放标准。5、《地面水环境质量》标准GB3838－886、《污水综合排放标准》GB8978－967、《城市污水处理厂污水、污泥排放标准》CJ3025－938、《给水排水工程结构设计规范》GBJ69－849、建筑结构荷载规范GBJ9-8710、建筑设计抗震规范GBJ11-8911、构筑物抗震设计规范GB5019－9312、建筑结构设计统一标准GB68-8413、建筑地基基础设计规范GBJ7-8914、建筑桩基技术规范JGJ94-9415、砼体结构设计规范GBJ3-8816、混凝土结构设计规范GBJ10-8917、低压配电装置及线路设计规范GB50054-9218、10KV以下变电所设计规范GB50053-9219、建筑防雷设计规范GB50057-9220、电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-9221、工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-8322、工业控制设备及系统的端子板NEMA-ICS4祺龙村垃圾场封场整治工程初步设计6第二章工程概况2.1项目背景重庆市位于四川省东部，是我国的历史文化名城和重要的工业城市、长江上游的经济中心，西南最大的水陆交通枢纽和对外贸易港口。祺龙村垃圾场位于重庆市巴南区花溪乡祺龙村流水岩，距南坪八公里约800米，始建于86年，现在日消纳垃圾量1200吨，已填埋垃圾约220万吨，属民办公助的社办渣场，占地面积约50000m2。为配合重庆市长生桥垃圾卫生填埋场的如期运行，改善重庆市城市环境，重庆市祺龙村垃圾场封场整治工程要求在2003年8月初进行入场施工。同时，随着城市经济的飞速发展，城市规模持续增长，祺龙村垃圾场所在区域即将建设成家俱城与汽车城，因此对于祺龙村垃圾场的封场整治已迫在眉睫。2.2垃圾场现状及存在问题祺龙村垃圾场内有近220万吨垃圾，已服务14年，已接近封场阶段，目前日消纳垃圾量约1200吨。随着城市的发展扩张，垃圾场所在区域也成为城市的规划建设用地，垃圾场北侧是重庆丽都房地产公司规划用地，南侧是中国西部汽车城公司规划用地，这些规划将在若干年内实施。该垃圾场为简易垃圾堆场，场内垃圾为自然堆放。目前，该垃圾场存在以下问题。1、垃圾场内垃圾采取自然堆放方式，垃圾堆放的倾角为垃圾的自然休止角，在雨天或在受到外力作用时易坍塌；祺龙村垃圾场封场整治工程初步设计72、垃圾场四周排水沟建设滞后且不够完善，地表径流进入垃圾场，增加了渗滤液产量；3、垃圾场无防渗层，原场内所做的渗滤液收集沟也几近堵塞，造成渗滤液在场底迁移，对地面和地下环境形成污染。4、在垃圾堆放区域内未覆土，同时也未设置导气井，垃圾场内气体向不同方向逸出，形成事故隐患。2.3工程条件2.3.1气象条件多年平均降雨量：1204.3mm多年平均蒸发量：1011.1mm主汛期5～9月，占全年降雨量的三分之二，2001年最大降雨量：44.7mm，持续时间1小时13分钟风向：主导风向为北风全年平均日照率：26%2.3.2地质条件场区位于南温泉背斜的西翼，岩层倾向285°，倾角50°。无断层通过；场地地表的斜坡上见有大面积的基岩裸露，经地表调查构造裂隙不发育，地质构造简单。据《中国地震烈度区划图》（1990），场地地震基本烈度为Ⅵ度。场区土层为软弱土，基岩为坚硬土，土层厚度一般小于3.0米，仅在坡脚深沟部，位稍后，约4米，按《建筑抗震设计规范》（GBJ11—89），本场地类别为Ⅰ～Ⅱ类场地。祺龙村垃圾场封场整治工程初步设计8场区斜坡地带土层较薄，沟底平缓地带以粘性土为主，局部地段有砂土及杂填土分布，现为菜地，土层一般厚2～3米，最厚达4.50米。在斜坡和坡坎部位见有基岩裸露，岩性为侏罗系中统沙溪庙组的泥岩和砂岩。场地地层分布连续，岩体完整，构造裂隙不发育，地质构造简单。场地地形坡向倾向基本一致，地形坡度缓于岩层结构面倾角，且岩层结构延伸不远，坡体现状稳定。场地内无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象，场地稳定。2.3.3水文地质条件1、地表水场地内有从北东侧流经场地中部向南西侧蜿蜒流出场外，沟内常年有流水，主要为现有垃圾场西侧截排的地表水，水量为0.066m3/s（5728.32m3/d）。主要为上游七公里家俱城排放的生产生活废水，从北东流经场地向南西侧排出场外。2、地下水场在位于丘陵斜坡及一深沟部位，场地内粉质粘土与泥岩为相对隔水层。场地地下水贫乏，水文地质条件简单。祺龙村垃圾场封场整治工程初步设计9第三章整治工程方案选择3.1整治方案选择祺龙村垃圾场为非规范垃圾填埋场，所谓非规范垃圾填埋场，是指未按《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》进行防渗、污水处理、气体导排和标准卫生填埋作业的垃圾填埋场。目前，国内对于非规范垃圾填埋场封场的方法主要有：搬迁法、生化法和就地封场法。搬迁法是将主城区垃圾场的垃圾搬迁至另一偏僻地带，再按标准卫生填埋场进行选址、勘测、填埋与封场建设，此方法投资较大，在经济上不合适。生化法通过对垃圾填埋场强制通风好氧发酵工艺方案，可使场内垃圾由厌氧发酵状态转入好氧发酵，堆体温度高，垃圾降解速率快，场内垃圾经半年的沉降可基本稳定。此方法的优点是安全可靠，稳定化时间短；缺点是技术工艺较复杂，设备的管理与操作要求较高，运行费用高，适合平原垃圾堆场，不适合重庆市的实际情况。就地封场法，即对现有非规范垃圾填埋场的水、气和外形采取补救措施实行封场的方法，具有工艺简单、投资较少，安全系数高，生态恢复完全等优点，符合我市的具体情况，因此，本方案选定就地封场法。下面章节对就地处置方案进行进一步论述。3.2封场工程基本要素非规范垃圾填埋场封场工程基本要素有：封场覆盖及植被恢复；填埋祺龙村垃圾场封场整治工程初步设计10场外貌改形；气体的安全控制与处置；气体迁移控制；径流的控制；渗滤液的收集与处理。3.2.1垃圾场外貌改形设计由于现有祺龙村垃圾场的边坡在40°～80°之间，为控制垃圾堆体因自然沉降而产生的不稳定性，必须对现有非规范垃圾填埋场进行外观改形，放缓坡度。由于垃圾场区域已成为规划建设用地，而部分规划建设项目即将实施，因此对垃圾堆体的调整，使之堆放的形式稳定，是整个垃圾场整治的基础。其它的整治措施都必须基于垃圾堆体的稳定之上。外形设计主要指封场覆盖表面处理层外部形态设计。一般有水平式和斜坡式。对于祺龙村垃圾场，其垃圾主要来自于渝中区、巴南区和南岸经济开发区，垃圾成分参见下表，其橡塑与厨余垃圾含量均较高，含水量大。因此，在封场后3～6个月后，垃圾堆体稳定化过程中，将开始发生表面下沉坍塌，显著沉降（﹥0.01米/年）将持续到10～15年以后，总体沉降量将占堆体高度的10%以上。对于非封闭式的垃圾场，外形设计如为水平式，在经若干年后，可能形成中央