1 工程概述

長(zhǎng)沙縣固體廢棄物處置場(chǎng)位于長(zhǎng)沙縣安沙鎮(zhèn)漢山村唐家沖一帶的山間谷地，緊臨107國(guó)道，距城區(qū)32km，交通便利，占地面積15ha，填埋量為246萬(wàn)m3，按110t/d垃圾量的增長(zhǎng)比例推算，設(shè)計(jì)使用年限為30～35a。

場(chǎng)區(qū)所在地屬中亞熱帶向北亞熱帶過(guò)渡的大陸性季風(fēng)濕潤(rùn)氣候。平均氣溫17.2℃，境內(nèi)雨水充足，降雨量集中在春季，3～5月最大，占全年降雨量的40%以上，11～2月最少，占全年降雨量的16%，年均降水量1358.3mm，年平均相對(duì)濕度81%，平均風(fēng)速2.0m/s，最大風(fēng)速20m/s，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅逼憋L(fēng)，夏季多南風(fēng)和西北風(fēng)。

場(chǎng)區(qū)位于構(gòu)造侵蝕丘陵地貌之東西向溝谷中，北、西、南三向溝頂為地表分水嶺，溝谷寬度80～140m，兩側(cè)山坡北陡南緩，山坡坡度10～20°，南面山坡植被發(fā)育，北面山坡雜草叢生，僅稀疏分布少量樹(shù)木。西向馬鞍形分水嶺埡口高程127m，為白沙河的源頭。場(chǎng)區(qū)總體地勢(shì)為北高南低，西高東低。

該工程地質(zhì)條件類(lèi)型為土體和巖體。土體主要為黏土體，多為耕作層，厚度為1～3m屬弱透水層，下伏砂性土1～3m。巖體主要為燕山期二云母二長(zhǎng)花崗巖，上部為強(qiáng)風(fēng)化層，厚度1.3～8.0m，中風(fēng)化層厚度為0.3～12.4m；其下部為微風(fēng)化花崗巖[1]。

場(chǎng)區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，地下水類(lèi)型有松散巖類(lèi)孔隙水和花崗巖裂隙水兩大類(lèi)。松散巖類(lèi)孔隙水主要分布在溝谷底部和兩側(cè)山坡，含水層厚度為1～3m，含貧乏的孔隙潛水，地下水位埋深0～2m，地下水接受大氣降水及花崗巖裂隙水補(bǔ)給，沿沖溝向下游排泄。

花崗巖裂隙水，含水層巖性為構(gòu)造裂隙發(fā)育，含貧乏的裂隙水。

2 工程主要設(shè)計(jì)內(nèi)容

垃圾填埋設(shè)計(jì)采用改良型厭氧衛(wèi)生填埋工藝，主要有攔污大壩工程、帷幕防滲灌漿工程、導(dǎo)滲排氣工程、污水處理工程、截洪溝工程和封場(chǎng)工程等。

2.1攔污大壩

為了有效增加填埋場(chǎng)庫(kù)容量，充分增大項(xiàng)目投資效益，根據(jù)場(chǎng)地自然地形，填埋場(chǎng)整體呈單邊開(kāi)口式谷地地形，攔污壩建造線(xiàn)路選擇在東邊谷口位置，壩軸線(xiàn)北側(cè)點(diǎn)在 95m高程附近南北坐標(biāo)38414700線(xiàn)上，南側(cè)點(diǎn)選擇在盡量與95.0m等高線(xiàn)有較大交角，并與南北坐標(biāo)38414650線(xiàn)相交附近。

攔污壩整體為漿砌石雙斜面壩體，如圖1所示�？紤]到基礎(chǔ)長(zhǎng)期受滲濾液浸泡，故設(shè)置在強(qiáng)風(fēng)化巖中下部，壩體建設(shè)總長(zhǎng)度為185.7m，壩體最大建設(shè)高度 20.5m，壩頂寬2.0m，上游壩坡坡度為1︰0.15，起坡點(diǎn)從高程91.00m起，其上為垂直段。下游壩坡坡度1︰0.6，用料石砌筑成階梯形，起坡點(diǎn)從93.0m高程起，其上為垂直段。壩體上游設(shè)置與壩體齊平的鋼筋混凝土防滲面板，厚度為0.7m，保護(hù)層厚度為0.05m，壩體設(shè)置6條橫縫，同時(shí)防滲面板中間部位再增設(shè)1條橫縫，采用1道橡膠止水片，止水片嵌入壩基基巖0.5m。 

圖1 攔污壩側(cè)面圖(m)

2.2帷幕防滲灌漿

垃圾填埋場(chǎng)的防滲方案，大體可分為水平防滲和垂直防滲兩大類(lèi)。水平防滲是在填埋場(chǎng)的場(chǎng)地內(nèi)建造黏土防滲襯墊或合成橡膠人工襯墊工程，一般而言，工程大投資多，焊接技術(shù)要求高，在水平襯墊上填埋垃圾后，若有破漏難以發(fā)現(xiàn)。通過(guò)分析工程地質(zhì)地貌條件，該工程采用垂直灌漿帷幕，在3個(gè)部位采取了防滲措施。主要部位在地下水匯集出口處，即攔污壩的壩基(如圖2所示)，利用灌漿壓力將地下水出口處的巖石裂隙充填封閉，使壩上游污染的地下水阻集于帷幕前，通過(guò)導(dǎo)滲管網(wǎng)將污水排入污水池，使?jié)B濾液不致通過(guò)地下向下游滲漏。攔污壩帷幕灌漿水平長(zhǎng)度186m，采用兩排帷幕，排距2m，孔距1m，同時(shí)兩排中間加一排固結(jié)孔，孔深進(jìn)入基巖7～8m，上游排深入微風(fēng)化基巖3～5m，下游排深入微風(fēng)化基巖1～3m，上、下游排灌漿鉆孔交錯(cuò)布置，設(shè)計(jì)鉆孔283個(gè)，最大孔深為21m，鉆孔工程量6720m。南面山體分水嶺灌漿阻水幕孔原設(shè)計(jì)采用單排孔，孔距2m，經(jīng)試驗(yàn)段自檢效果不很理想。設(shè)計(jì)方最后提出進(jìn)行加排加密試驗(yàn)比較，注漿效果明顯，且加排效果比加密效果好，因此，一致通過(guò)采用兩排鉆孔灌漿(如圖3所示)，孔距2m，排距0.8m，共布孔383個(gè)，檢查孔為注漿長(zhǎng)度的10%，鉆灌總孔深超過(guò)9000m。西面馬鞍形埡口分水嶺設(shè)計(jì)兩排灌漿孔，排距0.8m，孔距2m，加上最后檢測(cè)孔，共計(jì)注漿總長(zhǎng)度858m。

圖2攔污壩帷幕灌漿剖面圖(m)

圖3雙排幕檢查孔布置(m)

2.3排滲導(dǎo)氣工程

為了及時(shí)排出垃圾體內(nèi)的滲濾液，專(zhuān)門(mén)設(shè)置了盲溝和豎向石籠相結(jié)合的工程措施，有組織地排出垃圾體內(nèi)滲濾液。庫(kù)區(qū)內(nèi)由西向東設(shè)置1條縱向盲溝，盲溝寬度為2.50m，深度為1.0m，底部鋪土工布，盲溝內(nèi)填粒徑為40～80mm的鵝卵石，上面再鋪土工布，并覆蓋0.10m厚粗沙。溝底坡度為4%，坡向滲濾液處理廠。盲溝內(nèi)設(shè)置1條直徑為600mm的滲濾液收集管，管材為多孔鋼筋混凝土管，開(kāi)孔間距縱向@70，橫向@50每延米開(kāi)孔率為280cm2且不得超管周長(zhǎng)2/5�？卓诖笮�10mm且錯(cuò)排布置。沿縱向盲溝每間隔50m設(shè)置橫向排污盲溝，橫向坡度3%，形成一個(gè)魚(yú)骨刺形排列的高透水性碎石排污溝，溝內(nèi)設(shè)置1根DN200軟式透水管。垂直石籠底部與場(chǎng)底縱橫盲溝相接，石籠隨著垃圾填埋高度上升建造，當(dāng)垃圾填埋到1個(gè)大臺(tái)階 (垂直高度25m)，在其面上再設(shè)1組盲溝與隨垃圾填埋而升高的石籠相接，形成1個(gè)縱橫相連，上下相接的排滲導(dǎo)氣網(wǎng)。填埋場(chǎng)內(nèi)氣體采用就地燃燒方式處理，不進(jìn)行有組織收集和處理。

2.4滲濾液處理工程

該污水處理工程采用吹脫—兼氧—厭氧—好氧—砂濾相結(jié)合工藝，工程設(shè)計(jì)處理能力為100t/d。處理出水通過(guò)專(zhuān)用管道排入本地的北山河。出水要求達(dá)到《生活垃圾滲濾液排放限值》(GB1689-1997)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其具體工藝流程如圖4所示。

圖4滲濾液處理工藝流程圖

2.4.1吹脫池

該池的大小為8m×3m×4m，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為0.5h，設(shè)自動(dòng)加藥機(jī)1套，通過(guò)加入氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)滲濾液pH值至8.0左右，向滲濾液中鼓風(fēng)，使一部分氨氮揮發(fā)到大氣中，從而減少生物處理過(guò)程中除氮的負(fù)荷。

2.4.2調(diào)節(jié)池

該池設(shè)計(jì)大小為50m×30m×5m，停留時(shí)間為60d。主要作用：1)調(diào)節(jié)水量，保證處理工藝進(jìn)水相對(duì)穩(wěn)定；2)調(diào)節(jié)水質(zhì)，對(duì)原水進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，以免對(duì)處理設(shè)施負(fù)荷沖擊過(guò)大；3)降解污染物質(zhì)，提高廢水可生化性，為后續(xù)處理降低難度。

2.4.3UBF反應(yīng)器

采用UBF(UASB+AF)復(fù)合厭氧反應(yīng)器，反應(yīng)器設(shè)置2個(gè)，單池大小為!3.8×8m，間歇進(jìn)水，設(shè)計(jì)平均停留時(shí)間為43h。池體為A3板焊接而成，常溫下發(fā)酵，采用穿孔管進(jìn)水，反應(yīng)器上部安裝1.5m高的半軟性填料，頂部設(shè)鋸齒狀出水堰和三相分離器。

2.4.4SBR反應(yīng)池

反應(yīng)器由4個(gè)獨(dú)立的鋼筋混凝土池體構(gòu)成，單池有效容積為6m×5m×3.5m，采用微孔鼓風(fēng)曝氣，旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)潷水器排水。設(shè)計(jì)12h為1個(gè)周期，其中，進(jìn)水3h(進(jìn)水時(shí)開(kāi)啟曝氣)，曝氣反應(yīng)7h，沉淀1.5h，潷水0.5h。

2.4.5過(guò)濾池

該池為10m×3m×3m的鋼筋混凝土池體，用爐渣作為濾料，過(guò)濾層高度為2m。

2.5截洪溝工程

為減少填埋庫(kù)區(qū)內(nèi)大氣降水滲入垃圾體內(nèi)，在庫(kù)區(qū)修筑2道全封閉雨水截洪溝，其標(biāo)高分別為96m和125m。截洪溝采用漿砌石塊，水泥砂漿抹面，每隔20m設(shè)伸縮縫1道，縫寬20mm，溝底伸縮縫采用瀝青麻絲填縫，溝壁伸縮縫采用木板瀝青填縫。整溝有5‰的跑水坡度，其中，北面截洪溝雨水排入填埋庫(kù)區(qū)下的水塘，入塘前設(shè)置沉砂池。南向截洪溝排水排至外排水系統(tǒng)，明溝與外排水檢查井連接前設(shè)沉砂池，沉砂池與檢查井用D600鋼筋混凝土管連接。截洪溝過(guò)水能力按 “十年一遇”最大降水進(jìn)行設(shè)計(jì)，“三十年一遇”最大降水進(jìn)行校核。當(dāng)垃圾覆蓋截洪溝時(shí)加設(shè)鋼筋混凝土蓋板，并與滲濾液排出系統(tǒng)相連接起排除滲濾液的作用。在96m和125m截洪溝間設(shè)3個(gè)垂直于山坡的陡槽，供排除作業(yè)面上的匯水之用。陡槽隨垃圾填埋的升高加設(shè)蓋板并覆設(shè)反濾層。

2.6封場(chǎng)工程

場(chǎng)地封場(chǎng)是有效保護(hù)填埋工作環(huán)境，保障垃圾填埋后填埋場(chǎng)的安全腐熟，使垃圾填埋場(chǎng)有效恢復(fù)的必然手段[2]。填埋場(chǎng)最終覆蓋系統(tǒng)主要組成有：植物層、保護(hù)層、排水層、防滲層、氣體收集層、基礎(chǔ)層等6層。采用的終場(chǎng)覆蓋材料為壓實(shí)黏土、土工膜、土工合成黏土層三者[3]。這3種材料聯(lián)合使用以達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

封場(chǎng)后還必須對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，包括場(chǎng)地維護(hù)和污染治理的繼續(xù)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)。具體為：滲濾液處理系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)、滲濾液調(diào)節(jié)池臭氣處理系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)、填埋氣體導(dǎo)排系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)、地表地下水監(jiān)測(cè)、地面沉降監(jiān)測(cè)、場(chǎng)地維護(hù)等等。

3結(jié)語(yǔ)

在設(shè)計(jì)中針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和地質(zhì)地貌特征，因地制宜，優(yōu)化設(shè)計(jì)，旨在提高工程經(jīng)濟(jì)性及實(shí)用性。該工程是解決和保護(hù)城市環(huán)境質(zhì)量的公益性項(xiàng)目，對(duì)改善縣城環(huán)境質(zhì)量，保障市民健康，促進(jìn)縣城的文明建設(shè)和工農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉建明，易慧，李移民，等.城市固體廢棄物處置場(chǎng)防滲灌漿設(shè)計(jì)的優(yōu)化[J].西部探礦工程，2006(7)：47-48.

[2]許靜，李書(shū)亮.庫(kù)爾勒市城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2006，14(3)：6-8.

[3]李思，盧文玲.最新危險(xiǎn)廢物鑒別與處理及處罰整治措施技術(shù)規(guī)范貫徹實(shí)施手冊(cè)[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2007：241-242.

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