六里屯垃圾衛(wèi)生填埋場工程設計
1 工程概況
六里屯垃圾衛(wèi)生填埋場是北京市市區(qū)繼阿蘇衛(wèi)、安定、北神樹之后，新建的第四座垃圾衛(wèi)生填埋場。服務面積為海淀區(qū)426km2，服務人口150萬人。
場址位于北京市海淀區(qū)西北永豐屯鄉(xiāng)境內(nèi)，距海淀鎮(zhèn)約12km，與海淀區(qū)五路居垃圾轉(zhuǎn)運站相距25km，交通便利。六里屯垃圾衛(wèi)生填埋場總占地面積為46.53hm2，其中廠前區(qū)占地12hm2，填埋區(qū)占地34.53hm2。
工程分兩期實施，一期工程于1999年10月竣工投入使用，二期工程于2001年5月開工，現(xiàn)正處于施工階段。
2工程背景資料
2.1氣象資料
該地區(qū)屬于大陸性季風氣候。平均氣溫為11.8℃；年平均降雨量為550mm，集中在每年的7，8月份，24h最大降雨量為260mm，年平均蒸發(fā)量約為1250mm；春冬兩季風向為西北風，風沙較大，多年平均風速2.6m/s；凍土厚度約為40cm左右。
2.2水文地質(zhì)
根據(jù)1997年12月北京市地質(zhì)工程勘察院提供的工程地質(zhì)鉆探報告，該場址地層因年代可分為兩大層：表層為人工堆積層，粘質(zhì)粉土填土；其下為第四紀沉積層，即粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土，中間夾有細粉砂、礫石層等。
垃圾填埋場南側(cè)1500m處為北京市重要的供水水源——京密引水渠。
根據(jù)1995年地下水的等水位線表明，地下水的總體流向為自西南向東北方徑流。接近京密引水渠一帶地下水流向近乎自南往北徑流。京密引水渠是影響本地下水動態(tài)的重要因素，往往京密引水渠放水，附近壓水井水位上升，京密引水渠斷水一段時間后，則水位下降。
2.3場址
根據(jù)建委北京地區(qū)2000年禁止使用粘土磚的規(guī)定，場址定為西六建材工貿(mào)公司的制磚取土坑，坑東西方向長約900m，南北寬約400m，平均坑深23m，且地形復雜，局部邊坡陡峭，地下水較為豐富。
3工藝設計參數(shù)
(1)設計填埋量為1500t/d，設計使用年限18年。
(2)填埋區(qū)占地34.53hm2，其中一期14.15hm2，二期20.38hm2。
(3)填埋區(qū)總?cè)莘e為1245萬m3，其中覆蓋土所占容積為125萬m3，垃圾填埋容積為1120萬m3。
(4)填埋深度及高度：設計垃圾填埋場分為現(xiàn)況地面以下及以上兩部分，現(xiàn)況地面以下設計填埋深度25m，以上設計填埋高度20m。
(5)填埋區(qū)現(xiàn)況地面以下部分容積為528萬m3。其中一期198萬m3，二期330萬m3。
(6)填埋區(qū)現(xiàn)況地面以上部分容積為717萬m3，其中一期270萬m3，二期447萬m3。
4設計技術(shù)要點
(1)本設計采用衛(wèi)生填埋垃圾處理工藝，單元填埋當日覆蓋。
(2)采用2mm厚高密度聚乙烯(HDPE)膜與700mm厚粘土層復合，作為滲濾液防滲層。
(3)采用級配碎石外包土工布作為地下水及滲濾液導排系統(tǒng)。
(4)滲濾液采用厭氧、好氧活性污泥處理工藝。
(5)設有垃圾氣導排系統(tǒng)。
(6)在填埋區(qū)設置地下水監(jiān)測井。
(7)對填埋區(qū)邊坡設計采用土釘噴錨。
5填埋區(qū)工程內(nèi)容
(1)底部工程。填埋區(qū)底部設計標高為17～21m，設計最小坡度為2%。一期填埋區(qū)底部豎向設計為西南角與東北角連線為高點21m，坡向兩側(cè)，最終至西北角及東南角為最低點17m。二期填埋區(qū)底部豎向設計為西北角與東南角連線為高點21m，坡向兩側(cè)，最終至東北角及西南角為最低點17m。為便于填埋車輛的進出，確定將填埋區(qū)馬道設置在填埋區(qū)北側(cè)。
(2)邊坡工程。根據(jù)現(xiàn)況坑口高程及坑底高程，填埋區(qū)邊坡控制在1∶1.3～1∶1.5，為確保邊坡的穩(wěn)定，坡面采用100～155mm厚的混凝土錨噴作為邊坡穩(wěn)定層。同時邊坡設置兩層填埋平臺，高程分別為28m和37m。
(3)地下水導排系統(tǒng)。地下水導排系統(tǒng)包括填埋區(qū)底部排水及邊坡排水兩部分。填埋區(qū)底部設300mm厚導排層及A，B導排渠，以底部21m為分水嶺向兩側(cè)導排，A導排渠(主干渠)與B導排渠相通，B導排渠間距為70m。最終，21m分水嶺以北地下水通過A導排渠收集后，接入一期西北角地下水提升泵房；21m分水嶺以南通過A導排渠收集后，一期接入東南角地下水提升泵房，二期接入西南角地下水提升泵房。邊坡排水采用PVC柵格網(wǎng)外包土工布，將地下水收集至填埋區(qū)底部的A導排渠。
(4)防滲層。填埋區(qū)底部及邊坡全部采用厚度2mm的高密度聚乙烯膜防滲。防滲膜下面為700mm厚粘土層，再下面為地下水導排系統(tǒng)。
(5)滲濾液導排系統(tǒng)。填埋區(qū)底部防滲層上設300mm厚導排層及A，B，C導排渠，以底部的22m為分水嶺向兩側(cè)導排，C導排渠與B導排渠相通，B導排渠與A導排渠(主干渠)相通。最終，22m分水嶺以北滲濾液通過A導排渠收集后，接入一期西北角滲濾液提升泵房；22m分水嶺以南通過A導排渠收集后，一期接入東南角滲濾液提升泵房，二期接入西南角滲濾液提升泵房。滲濾液通過A，B，C導排渠的收集至滲濾液提升泵房后，被送至滲濾液處理區(qū)進行處理。
(6)垃圾氣導排。垃圾氣導排管采用直徑200mm的ABS工程塑料管，管外用粒徑為50～120mm卵石石籠包裹，石籠外徑為1000mm，共設置導排管100個。
(7)坑口護網(wǎng)。由于坑深約在26m，為此在填埋區(qū)東、南、西坑口設置高1.8m護網(wǎng)。(8)填埋區(qū)馬道。填埋區(qū)一期、二期分別設置馬道，馬道設計坡度小于5%。
(9)地下水、滲濾液提升泵房。地下水提升泵房，共設3座，每座設計水量1250m3/d，進水管為DN400鋼筋砼管，出水管為DN125鑄鐵管，采用潛水泵，提升揚程36m。滲濾液提升泵房，共設3座，每座設計水量400m3/d，進水管為DN400鋼筋砼管，出水管為DN100鑄鐵管，采用潛水泵，提升揚程48m。地下水、滲濾液提升泵房結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土。
(10)填埋工藝。海淀區(qū)的生活垃圾由五路居轉(zhuǎn)運站壓縮裝箱后，運至垃圾衛(wèi)生填埋場進行填埋，其工藝流程為稱重、填埋、壓實、當日覆蓋。垃圾日填埋量為1500t，經(jīng)壓實達到0.9t/m3，日填埋高程按2m計算，每日垃圾堆體體積為1667m3，每日的垃圾攤鋪面積約840m2。隨著填埋高度的增高，達到地面以上20m高度時，進行終期覆蓋。
6滲濾液處理
6.1設計水質(zhì)
設計滲濾液處理水量2000m3/d，其中一期工程1000m3/d，二期工程1000m3/d。設計進水水質(zhì)：BOD=1500mg/L，COD=2000mg/L，SS=600mg/L。出水水質(zhì)：根據(jù)《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-97)，BOD≤60mg/L，COD≤100mg/L，SS≤50mg/L。
6.2工藝流程(見圖1)
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圖1滲濾液處理工藝流程示意
6.3一期已建構(gòu)筑物
6.3.1調(diào)節(jié)池
垃圾滲濾液的水量和水質(zhì)隨降雨量的多少而變化，調(diào)節(jié)池的作用即為調(diào)節(jié)水質(zhì)及水量，為后續(xù)的氧化溝的生物處理提供良好的水質(zhì)，以及穩(wěn)定的運行條件。
調(diào)節(jié)池分為兩池，按一、二期工程規(guī)模建設，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單池平面凈尺寸30m×15m，有效水深5m，單池有效容積2250m3，總有效容積4500m3，水力停留時間2.25d。
調(diào)節(jié)池內(nèi)為防止沉淀，每池安裝2臺水下攪拌器，單臺功率為15kW。此外，每池安裝2臺潛水泵，1臺工作，1臺備用，將池水提升至厭氧池配水井。
調(diào)節(jié)池出水提升泵的出水總管上安裝1臺電磁流量計，用以計量調(diào)節(jié)池出水流量。調(diào)節(jié)池出水經(jīng)厭氧池配水井至厭氧池。
6.3.2厭氧池及氧化溝
厭氧池與氧化溝為合建構(gòu)筑物，按一期工程規(guī)模建設，鋼筋混疑土結(jié)構(gòu)。
厭氧池分為2格，每格平面凈尺寸為10.3m×2.4m，有效水深3.5m，水力停留時間4h。每格安裝1臺水下攪拌器，共安裝2臺水下攪拌器，單臺水下攪拌器功率為1.4kW，以防止混合液沉淀。
氧化溝分為4個廊道，每廊道凈尺寸為寬5m，直線段長度34m，有效水深4.5m，水力停留時間96.69h，MLSS=4g/L，泥齡30d。氧化溝內(nèi)共安裝6臺轉(zhuǎn)盤式曝氣機，轉(zhuǎn)盤直徑1400mm，單臺電機功率18kW，轉(zhuǎn)盤浸水深度500mm。
6.3.3二沉池
二沉池共設兩池，按一期工程規(guī)模建設，采用中心進水周邊出水的豎流式沉淀池。直徑7m，池邊水深3.1m。
二沉池底部設有放空管，便于清淤及檢修。中部設有排泥管，回流污泥經(jīng)回流污泥泵井后，排至厭氧池，剩余污泥排至貯泥池。二沉池出水排入出水提升泵井。
6.3.4出水提升泵井
將二沉池出水收集經(jīng)泵抽升至場區(qū)排水邊溝。
泵井平面凈尺寸3m×3m，最高有效水深4m，最低有效水深0.65m。
泵井內(nèi)安裝2臺潛水泵(一期工程)，1臺工作，1臺備用。
6.3.5回流污泥泵井
二沉池排出的污泥進入回流污泥泵井，一部分污泥做為回流污泥用泵抽升至厭氧池配水井內(nèi)，與調(diào)節(jié)池出水混合后入?yún)捬醭。另一部分污泥作為剩余污泥排至貯泥池。
回流污泥泵井內(nèi)安裝2臺潛水泵(一期工程)，1臺工作，1臺備用，單臺流量40m3/h，揚程15m。
6.3.6貯泥池
剩余污泥由回流污泥泵井排至貯泥池后，在貯泥池內(nèi)停留約1d，由泵車運至垃圾填埋場噴灑垃圾作業(yè)面。
貯泥池共1座(一期工程)，平面凈尺寸6m×6m，有效泥深3m，停留時間1d。
貯泥池內(nèi)為防止污泥沉淀，安裝1臺水下攪拌器，功率為3kW。
6.4補充說明
一期工程于1999年10月竣工投入使用，經(jīng)1年運轉(zhuǎn)后，考慮滲濾液水質(zhì)變化大、濃度高的特點，二期滲濾液處理設計尚未開展，現(xiàn)正進行多種處理工藝的現(xiàn)場試驗，視試驗結(jié)果而確定處理工藝。
7其他
(1)附屬建筑物。廠前區(qū)附屬建筑物包括辦公樓、食堂、浴室、鍋爐房、庫房、車庫、機修間、地磅房、低壓配電室、加油站、傳達室等，建筑面積共1600m2。
(2)地下水質(zhì)監(jiān)測。根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，本工程共設置10座地下水監(jiān)測井，具體位置是1座在填埋區(qū)西側(cè)，即地下水上游；1座在填埋區(qū)東側(cè)，即地下水下游；8座分設在填埋區(qū)兩側(cè)。
(3)場外配套工程。本工程場外為現(xiàn)況市政道路，因此未建填埋場專用道路，上水采用自備井取水，供電局提供315kVA電源。
(4)工程總投資為17632萬元。
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