六里屯垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)
1 工程概況
六里屯垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)是北京市市區(qū)繼阿蘇衛(wèi)、安定、北神樹(shù)之后，新建的第四座垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)。服務(wù)面積為海淀區(qū)426km2，服務(wù)人口150萬(wàn)人。
場(chǎng)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(yùn)站相距25km，交通便利。六里屯垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)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(shí)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(kāi)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(fēng)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(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，風(fēng)沙較大，多年平均風(fēng)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(bào)告，該場(chǎng)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(jì)沉積層，即粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土，中間夾有細(xì)粉砂、礫石層等。
垃圾填埋場(chǎng)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?yàn)樽晕髂舷驏|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(dòng)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(shí)間后，則水位下降。
2.3場(chǎng)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(chǎng)址定為西六建材工貿(mào)公司的制磚取土坑，坑?xùn)|西方向長(zhǎng)約900m，南北寬約400m，平均坑深23m，且地形復(fù)雜，局部邊坡陡峭，地下水較為豐富。
3工藝設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)設(shè)計(jì)填埋量為1500t/d，設(shè)計(jì)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(wàn)m3，其中覆蓋土所占容積為125萬(wàn)m3，垃圾填埋容積為1120萬(wàn)m3。
(4)填埋深度及高度：設(shè)計(jì)垃圾填埋場(chǎng)分為現(xiàn)況地面以下及以上兩部分，現(xiàn)況地面以下設(shè)計(jì)填埋深度25m，以上設(shè)計(jì)填埋高度20m。
(5)填埋區(qū)現(xiàn)況地面以下部分容積為528萬(wàn)m3。其中一期198萬(wàn)m3，二期330萬(wàn)m3。
(6)填埋區(qū)現(xiàn)況地面以上部分容積為717萬(wàn)m3，其中一期270萬(wàn)m3，二期447萬(wàn)m3。
4設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)
(1)本設(shè)計(jì)采用衛(wèi)生填埋垃圾處理工藝，單元填埋當(dāng)日覆蓋。
(2)采用2mm厚高密度聚乙烯(HDPE)膜與700mm厚粘土層復(fù)合，作為滲濾液防滲層。
(3)采用級(jí)配碎石外包土工布作為地下水及滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)。
(4)滲濾液采用厭氧、好氧活性污泥處理工藝。
(5)設(shè)有垃圾氣導(dǎo)排系統(tǒng)。
(6)在填埋區(qū)設(shè)置地下水監(jiān)測(cè)井。
(7)對(duì)填埋區(qū)邊坡設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)標(biāo)高為17～21m，設(shè)計(jì)最小坡度為2%。一期填埋區(qū)底部豎向設(shè)計(jì)為西南角與東北角連線為高點(diǎn)21m，坡向兩側(cè)，最終至西北角及東南角為最低點(diǎn)17m。二期填埋區(qū)底部豎向設(shè)計(jì)為西北角與東南角連線為高點(diǎn)21m，坡向兩側(cè)，最終至東北角及西南角為最低點(diǎn)17m。為便于填埋車輛的進(jìn)出，確定將填埋區(qū)馬道設(shè)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(shí)邊坡設(shè)置兩層填埋平臺(tái)，高程分別為28m和37m。
(3)地下水導(dǎo)排系統(tǒng)。地下水導(dǎo)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(shè)300mm厚導(dǎo)排層及A，B導(dǎo)排渠，以底部21m為分水嶺向兩側(cè)導(dǎo)排，A導(dǎo)排渠(主干渠)與B導(dǎo)排渠相通，B導(dǎo)排渠間距為70m。最終，21m分水嶺以北地下水通過(guò)A導(dǎo)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(guò)A導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)排系統(tǒng)。
(5)滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)。填埋區(qū)底部防滲層上設(shè)300mm厚導(dǎo)排層及A，B，C導(dǎo)排渠，以底部的22m為分水嶺向兩側(cè)導(dǎo)排，C導(dǎo)排渠與B導(dǎo)排渠相通，B導(dǎo)排渠與A導(dǎo)排渠(主干渠)相通。最終，22m分水嶺以北滲濾液通過(guò)A導(dǎo)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(guò)A導(dǎo)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(guò)A，B，C導(dǎo)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(jìn)行處理。
(6)垃圾氣導(dǎo)排。垃圾氣導(dǎo)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(shè)置導(dǎo)排管100個(gè)。
(7)坑口護(hù)網(wǎng)。由于坑深約在26m，為此在填埋區(qū)東、南、西坑口設(shè)置高1.8m護(hù)網(wǎng)。(8)填埋區(qū)馬道。填埋區(qū)一期、二期分別設(shè)置馬道，馬道設(shè)計(jì)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(shè)3座，每座設(shè)計(jì)水量1250m3/d，進(jìn)水管為DN400鋼筋砼管，出水管為DN125鑄鐵管，采用潛水泵，提升揚(yáng)程36m。滲濾液提升泵房，共設(shè)3座，每座設(shè)計(jì)水量400m3/d，進(jìn)水管為DN400鋼筋砼管，出水管為DN100鑄鐵管，采用潛水泵，提升揚(yáng)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(yùn)站壓縮裝箱后，運(yùn)至垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋，其工藝流程為稱重、填埋、壓實(shí)、當(dāng)日覆蓋。垃圾日填埋量為1500t，經(jīng)壓實(shí)達(dá)到0.9t/m3，日填埋高程按2m計(jì)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(dá)到地面以上20m高度時(shí)，進(jìn)行終期覆蓋。
6滲濾液處理
6.1設(shè)計(jì)水質(zhì)
設(shè)計(jì)滲濾液處理水量2000m3/d，其中一期工程1000m3/d，二期工程1000m3/d。設(shè)計(jì)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-97)，BOD≤60mg/L，COD≤100mg/L，SS≤50mg/L。
6.2工藝流程(見(jiàn)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(yùn)行條件。
調(diào)節(jié)池分為兩池，按一、二期工程規(guī)模建設(shè)，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(shí)間2.25d。
調(diào)節(jié)池內(nèi)為防止沉淀，每池安裝2臺(tái)水下攪拌器，單臺(tái)功率為15kW。此外，每池安裝2臺(tái)潛水泵，1臺(tái)工作，1臺(tái)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(tái)電磁流量計(jì)，用以計(jì)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(shè)，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(shí)間4h。每格安裝1臺(tái)水下攪拌器，共安裝2臺(tái)水下攪拌器，單臺(tái)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(gè)廊道，每廊道凈尺寸為寬5m，直線段長(zhǎng)度34m，有效水深4.5m，水力停留時(shí)間96.69h，MLSS=4g/L，泥齡30d。氧化溝內(nèi)共安裝6臺(tái)轉(zhuǎn)盤式曝氣機(jī)，轉(zhuǎn)盤直徑1400mm，單臺(tái)電機(jī)功率18kW，轉(zhuǎn)盤浸水深度500mm。
6.3.3二沉池
二沉池共設(shè)兩池，按一期工程規(guī)模建設(shè)，采用中心進(jìn)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(shè)有放空管，便于清淤及檢修。中部設(shè)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(chǎng)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(tái)潛水泵(一期工程)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用。
6.3.5回流污泥泵井
二沉池排出的污泥進(jìn)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(tái)潛水泵(一期工程)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，單臺(tái)流量40m3/h，揚(yáng)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(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)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(shí)間1d。
貯泥池內(nèi)為防止污泥沉淀，安裝1臺(tái)水下攪拌器，功率為3kW。
6.4補(bǔ)充說(shuō)明
一期工程于1999年10月竣工投入使用，經(jīng)1年運(yùn)轉(zhuǎn)后，考慮滲濾液水質(zhì)變化大、濃度高的特點(diǎn)，二期滲濾液處理設(shè)計(jì)尚未開(kāi)展，現(xiàn)正進(jìn)行多種處理工藝的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，視試驗(yàn)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(kù)房、車庫(kù)、機(jī)修間、地磅房、低壓配電室、加油站、傳達(dá)室等，建筑面積共1600m2。
(2)地下水質(zhì)監(jiān)測(cè)。根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定，本工程共設(shè)置10座地下水監(jiān)測(cè)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(shè)在填埋區(qū)兩側(cè)。
(3)場(chǎng)外配套工程。本工程場(chǎng)外為現(xiàn)況市政道路，因此未建填埋場(chǎng)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(wàn)元。
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