某垃圾填埋场.docx
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某垃圾填埋场.docx
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某垃圾填埋场
西安建筑科技大学课程设计任务书2
1设计基础资料6
1.1设计规模6
1.2项目场址6
1.3处理标准6
1.4垃圾产生量计算7
2场址选择8
2.1填埋场最小库容计算8
2.2填埋场址确定8
3.填埋区工艺设计10
3.1填埋区整体工艺设计10
3.2垃圾坝设计10
3.2.1垃圾坝平面布置设计10
3.2.2垃圾坝高度设计10
3.3库容计算11
3.4库底设计标高和封场设计标高11
3.4.1库底设计标高11
3.4.2封场设计标高11
3.5场地整平设计13
3.5.1库底开挖整平设计13
3.5.2边坡开挖削坡、填筑设计13
心得体会14
参考文献15
西安建筑科技大学课程设计任务书
专业班级:
环工1103学生姓名:
俱超志指导教师(签名):
一、课程设计(论文)题目
某生活垃圾卫生填埋场工艺设计
二、本次课程设计(论文)应达到的目的
通过课程设计使学生进一步理解和掌握课程所学内容,使其具备运用所学理论知识进行生活垃圾卫生填埋场设计的初步能力。
通过本课程设计,要求学生掌握垃圾填埋量的计算方法和垃圾填埋场的建设范围的确定方法,能够进行库区整平设计和边坡开挖设计,并可以独立编制设计说明和进行工程绘图。
三、本次课程设计(论文)任务的主要内容和要求(包括原始数据、技术参数、设计要求等)
1.设计进度(总设计时间1周)
(1)设计动员,布置任务,提出要求,强调纪律,准备设计室,制图工具和设计资料(时间0.5d);
(2)文献查阅,熟悉卫生填埋场的结构(时间0.5d);
(3)设计计算(时间2d);
(4)设计说明书编制和图纸绘制(时间3.5d);
(5)答辩、讲评(时间0.5d)。
2.设计资料
(1)设计依据
根据当地城市环境卫生实际情况,经批准在某县建设城市生活垃圾卫生填埋场一座,处理该县县城的生活垃圾。
(2)垃圾填埋场地形图:
《某县城垃圾填埋场地形图》(1/1000)(见附图1)
(3)场址照片:
两张(见附图2)
(4)场址地形地貌概况说明:
拟建场址位于距离城区中心距离3.0km的山沟内,主要地貌为弧形低山丘陵间谷地,自南向北为长簸箕状“V”字形冲沟,沟长近700m,南高北低,沟道较缓,沟底坡度平均约11%,沟深平均36m,沟顶平均宽度85m,黄土覆盖较厚。
东西两侧山坡基本以30%~50%左右的坡度向沟底。
(5)当前人口:
6.5万人,年增长率:
0.57%
(6)当前人日均产生垃圾量:
1.25kg,年增长率:
8%
(7)垃圾压实容重:
0.8t/m3
(8)垃圾场设计服务年限:
2014-2023年
3.设计内容1675坝底,圈面积,(15个点)
(1)计算垃圾产生量;
(2)根据场址地形条件和垃圾产生量,确定垃圾填埋场场地范围;
(3)垃圾填埋场库底整平设计;
(4)垃圾填埋场边坡开挖设计。
4.设计成果
(1)完成设计计算说明书一份(不少于1000字);
(2)完成设计图纸3张;
①垃圾填埋场纵剖面图(A2)
②垃圾填埋场横剖面图(A1)
5.设计要求
(1)课程设计说明书(论文)应包括封面、任务书、设计总说明、目录、正文及参考文献(资料)等内容。
课程设计说明书(论文)手写、打印均可,手写要用统一的西安建筑科技大学论文用纸,用蓝墨水或黑墨水工整书写;打印统一用16K纸。
公式、表格、插图、参考文献的书写格式符合《西安建筑科技大学本科课程设计(论文)管理规定(试行)》(教务网下载);
(2)设计图纸表达准确,符合制图规范;
(3)课程设计的成绩由平时成绩(占30%)、成果成绩(占50%)和答辩成绩(占20%)三部分组成。
附图1垃圾填埋场场区用地
附图2场址现状(上游)
附图3场址现状(下游)
四、应收集的资料及主要参考文献
[1]《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)
[2]《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)
[3]《生活垃圾卫生填埋技术导则》(RISN-TG014-2012)
[4]《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》建标[2001]101号
[5]钱学德等,现代卫生填埋场的设计与施工,北京:
中国建筑工业出版社
[6]宁平等,固体废物处理与处置实践教程,北京:
化学工业出版社
五、审核批准意见
教研室主任(签字)
生活垃圾卫生填埋场课程设计指导书
1设计基础资料
1.1设计规模
服务范围:
主要为某县县城城区
服务年限:
测算服务年限10年(2014~2023年)
服务人口:
某县城城区2014年城区人口为6.5万人
1.2项目场址
拟建场址位于距离城区中心距离3.0km的山沟内,主要地貌为弧形低山丘陵间谷地,自南向北为长簸箕状“V”字形冲沟,沟长近700m,南高北低,沟道较缓,沟底坡度平均约11%,沟深平均36m,沟顶平均宽度85m,黄土覆盖较厚。
东西两侧山坡基本以30%~50%左右的坡度向沟底。
其厂址见图1-1。
图1-1垃圾填埋场场区用地
1.3处理标准
填埋场库区底部和四壁衬里采取成熟、可靠的防渗处理措施,防渗构造层渗透系数小于1.0×10-9m/s,采用的防渗膜厚度不小于1.5mm,防渗膜的性能不低于现行国家相关标准的要求,确保填埋垃圾所产生的渗沥液不污染周围地下水和地表水,实现生活垃圾的无害化、减量化和资源化处理。
1.4垃圾产生量计算
根据任务书所给资料得知:
某县2014年城区人口6.5万,人口年增长率为0.57%;当前人日均产生垃圾量1.25kg,年增长率为8%;填埋场垃圾压实容重0.8t/m3,垃圾场设计服务年限2014-2023年。
计算结果如表1所示。
表1-1某县城(2014年-2023年)垃圾处理量预测
序号
年份
人日均产垃圾量(㎏)
城区人口(万人)
平均每天产垃圾量(t/d)
年垃圾量(万t)
累计总量(万t)
1
2014
1.25
6.5
81.25
2.965625
2.965625
2
2015
1.35
6.53705
88.250175
3.2211314
6.186756
3
2016
1.458
6.574311
95.85345708
3.4986512
.685408
4
2017
1.57464
6.611785
104.1118075
3.800081
13.48549
5
2018
1.7006112
6.649472
113.0816644
4.1274808
17.61297
6
2019
1.83666009
6.687374
122.8243283
4.483088
22.09606
7
2020
1.98359290
6.725492
133.4063811
4.8693329
26.96539
8
2021
2.14228033
6.763827
144.9001413
5.2888552
32.25425
9
2022
2.31366276
6.802381
157.3841579
5.7445218
37.99877
10
2023
2.49875578
6.841155
170.9437474
6.2394468
44.23821
2014-2023累计垃圾总量:
44.23821万吨
2场址选择
2.1填埋场最小库容计算
根据《生活垃圾卫生填埋技术规范》(第6页)要求,填埋场使用年限宜10年以上;特殊情况下,不应低于8年,本设计去使用年限为10年,覆土与垃圾压实之比为1:
10。
根据表1的预测计算结果,10年的垃圾产生量(2014-2023年)为44.23821万吨,填埋场服务期10年计算所需库容:
式中:
V-所需的场地体积(m3);
P-填埋垃圾总重量(t);
D-压实后垃圾的密度(t∕m3),规范规定应大于0.6t/m3,设计取0.8t/m3;《生活垃圾卫生填埋场运行维护规程》(第10页)和《生活垃圾卫生填埋技术规范》(第18页)
r-覆土与垃圾之比,1:
10;
根据计算,10年服务期所需最小库容为61万m3。
根据《城市生活垃圾处理和污水处理工程项目建设用地指标》(建标157—2005)规定:
填埋处理工程项目总用地面积,应满足其使用寿命10年及以上的垃圾容量,填埋库区每平方米占地平均应为8—10m3,在本设计中选用10m3,所以垃圾占地总面积应为6.1万m2。
2.2填埋场址确定
填埋场场址的选择主要遵循两个原则:
一是从防止污染角度考虑的安全原则;二是从经济角度考虑的经济合理原则。
本设计综合考虑以上两个原则厂取大概位置如图2-1。
填埋场的选址是在城市总体规划,区域环境规划,城市环境卫生专业规划以及相关规划后进行,同时也考虑了土地价值以及征地费用,包括地形地貌相关地形图,工程地址与水文地址。
避开了集中供水水源以及补给区,洪泛区的泄洪道,填埋区与污水处理厂边界距居民居住区域人畜供水500米以内的地区,其厂址的确定原则遵循《生活垃圾卫生填埋技术规范CJJ17-2004》第5页的要求,最终确定的厂址在技术,经济,社会及环境比较上有足够优势。
图2-1垃圾填埋场大概位置
其中白色区域面积为62300.17m2,即所圈场区面积,位于两山的沟谷里。
3.填埋区工艺设计
3.1填埋区整体工艺设计
结合垃圾填埋场自然地形,在弧形低山丘陵间长簸箕状“V”字形冲沟进行开挖、修建垃圾坝,形成库容61万m3的垃圾填埋库。
库区地形呈南高北低、总体向北倾斜。
将场区东、西侧山坡表层土适当清理,作为垃圾库的边坡,在垃圾填埋库的南、北两侧设置垃圾围坝,围成一座占地约6.1万m2的垃圾填埋库,设计总库容61万m3,其中坝顶以下库容10761.57m3,坝顶以上库容629031.61m3。
3.2垃圾坝设计
3.2.1垃圾坝平面布置设计
垃圾坝的选择应该根据填埋场岩土工程勘察及地形地貌等方面的资料,结合坝体类型,筑坝材料来源,气象条件,施工交通情况等因素,经技术经济比较确定。
为满足填埋库容的需要,并结合本工程的岩土勘察结果将垃圾坝布置在场地下游出口最窄处,以减少坝体工程量《生活垃圾卫生填埋技术导则》(第84页);具体布置位置见垃圾场平面布置图。
坝内坡比为1:
2,坝外坡比为1:
2.5,坝内坡中部设有锚固平台宽3m,坝顶宽4m。
为了固坝并防止水土流失在垃圾坝外坝坡均采用草皮护坡,从而防止暴雨季节周边地面径流对垃圾坝坝坡脚的冲刷和坝顶积水对垃圾坝外坝坡的冲刷,以确保垃圾坝的安全稳定运行。
渗沥液收集管从垃圾坝穿出,管道与坝面防渗膜相接处加强局部防渗处理。
3.2.2垃圾坝高度设计
垃圾坝的高度受到填埋库容、垃圾堆体坡率、库区的形状和山体高度、地质条件及工程造价等众多因素的影响。
根据垃圾坝高度的不同,垃圾坝可以分为低坝(低于5m)、中坝(5~15m)和高坝(高于15m)《生活垃圾卫生填埋技术导则》(第82页)。
当垃圾坝较低时,由于筑坝成本与安全性小于增大库容带来的经济性,可以实际库容需要进行加高;当坝体高度大于10m以上时,由于筑坝成本与安全性可能大于增大的库容所带来的经济性,此时增加的坝高需要进行合理分析《生活垃圾卫生填埋技术导则》(第84页)。
在本工程中,确定垃圾坝的高度为10m。
设计坝基高程为1675m,坝顶高程平均为1685m。
3.3库容计算
垃圾坝、场底地形线及垃圾坝坝顶行的共同构成了近似的圆锥体;当垃圾填埋高度超过垃圾坝顶高程时,垃圾堆体外坡设计坡比为1:
3,每升高3.0m(2.8m填埋垃圾和0.2m覆土)设置2.0m宽平台一道,形成圆台式结构《生活垃圾卫生填埋技术规范》(第21页)和《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程》(第3页)。
根据公式
计算填埋场库容容积,计算过程详见表3-1。
式中:
V—垃圾堆体体积(m3);
S—垃圾堆体平台面积(m2);
Si—下底面面积(m2);
Si+1—上顶面面积(m2);
H—垃圾堆体高度(m)。
3.4库底设计标高和封场设计标高
3.4.1库底设计标高
库底设计以自然地形为基础,进行开挖和填筑设计。
在进行表面清基后,和保证场底纵向和横向的坡度均在2%以上的条件下,在本工程中,库底坡度选为10%,库底总长为281.98m。
3.4.2封场设计标高
垃圾坝坝顶以上垃圾堆埋边坡按分层错台的形式堆埋,每层3m不断向上堆填《生活垃圾卫生填埋技术规范》(第18页);
待填埋高度至1730m值时,停止填埋,造坡度不小于5%的边坡。
边坡表面按终场覆盖层构造处理。
注:
填埋层面积根据CAD软件计算。
表2填埋场库容计算
填埋层
高程/m
高程差/m
面积/m2
体积/m3
累计体积/m3
1
上平面
1685
10
上平面
3228.47
10761.567
10761.567
下平面
1675
下平面
0
2
上平面
1688
3
上平面
4036.87
10875.453
21637.019
下平面
1685
下平面
3228.47
3
上平面
1691
3
上平面
5100
13674.274
35311.294
下平面
1688
下平面
4036.87
4
上平面
1694
3
上平面
6381.51
17186.394
52497.688
下平面
1691
下平面
5100
5
上平面
1697
3
上平面
7782.16
21210.792
73708.48
下平面
1694
下平面
6381.51
6
上平面
1700
3
上平面
9024.54
25187.059
98895.539
下平面
1697
下平面
7782.16
7
上平面
1703
3
上平面
10813.41
29716.515
128612.05
下平面
1700
下平面
9024.54
8
上平面
1706
3
上平面
12571.65
35044.494
163656.55
下平面
1703
下平面
10813.41
9
上平面
1709
3
上平面
13868.85
39644.83
203301.38
下平面
1706
下平面
12571.65
10
上平面
1712
3
上平面
14770.85
42952.446
246253.82
下平面
1709
下平面
13868.85
11
上平面
1715
3
上平面
16118.85
46317.705
292571.53
下平面
1712
下平面
14769.45
12
上平面
1718
3
上平面
19810.47
53798.903
346370.43
下平面
1715
下平面
16118.85
13
上平面
1721
3
上平面
23838.4
65380.182
411750.61
下平面
1718
下平面
19810.47
14
上平面
1724
3
上平面
21854.62
68517.988
480268.6
下平面
1721
下平面
23838.4
15
上平面
1727
3
上平面
20751.87
63902.598
544171.2
下平面
1724
下平面
21854.62
16
上平面
1730
3
上平面
14367.3
52386.143
596557.34
下平面
1727
下平面
20751.87
17
上平面
1733
3
上平面
8809.22
34426.618
630983.96
下平面
1730
下平面
14367.3
18
上平面
1736
3
上平面
0
8809.22
639793.18
下平面
1733
下平面
8809.22
横向填埋高度依据库区体积变化和作业面确定,待填埋高度上升至52m时,进行边坡收缩作业,收缩面以上造3级平台,边坡设计坡比为1:
3,每升高3m,设置3m宽平台一道。
根据上述设计确定垃圾的堆填高度为1733.8m。
填埋高度确定后,进行库区地基极限承载力核算和垃圾堆体稳定性计算。
库容计算举例:
第二层库容计算举例,在地形图上查得底面海拔高度为1685米,顶面海拔高度为1688米,用CAD软件查询下平面面积为3228.47
上平面积4036.87
,利用公式
计算填埋体积得
21637.019m3。
第八层库容计算举例,在地形图上查得底面海拔高度为1706米,顶面海拔高度为1703米,用CAD软件查询下平面面积为10813.41
上平面积12571.65m2,利用公式
计算填埋体积得
163656.55m3。
3.5场地整平设计
3.5.1库底开挖整平设计
根据填埋库区天然沟谷地形南高北低的特征,和库区底部应具有的纵横坡度,设计库区底部纵向中心最低线(库底南→北方向)整平坡度8%,整平横坡,即垂直于库底中心最低线(从两边向中间)坡度为8%。
库底整平长度为302.16m。
3.5.2边坡开挖削坡、填筑设计
根据工程勘察报告所提供的资料,同时为保证有效库容,边坡削挖坡度控制为1:
1.2、1:
3、1:
1.2、1:
5、1:
3、1:
1.2这三种坡度《生活垃圾卫生填埋技术导则》(第69页)。
根据要求进行布设锚固平台,在锚固平台上进行锚固沟的修筑。
平台宽度由规范取3m《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》(第11页)。
心得体会
这次课设让我学到了很多东西,老师的细心指导,同学们的相互帮助让我明白了团队的精神很重要。
在这次课设中,我运用书本上的知识,自主设计了垃圾填埋场。
一个星期的课设,虽然很短。
但我们还是成功的完成了这次课设。
在这一星期里,我有很多问题得到了解释,也明白了现实和书本有很大的差异。
无论怎么样,我还是完成了这次课设。
参考文献
[1]中华人民共和国建设部GB50869《生活垃圾卫生填埋技术导则》,北京,中国建筑工业出版社,2012.
[2]中华人民共和国建设部CJJ113-2007《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》,北京,中国建筑工业出版社,2007.
[3]中华人民共和国建设部CJJ17-2004《生活垃圾卫生填埋场技术规范》,北京,中国建筑工业出版社,2004.
[4]中华人民共和国建设部CJJ112-2007《生活垃圾卫生填埋封场技术规程》,北京,中国建筑工业出版社,2007.
[5]《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008).
[6]《生活垃圾卫生填埋技术导则》(RISN-TG014-2012).
[7]《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》建标[2001]101号.
[8]现代卫生填埋场的设计与施工,钱学德等,北京:
中国建筑工业出版社
[9]固体废物处理与处置实践教程,宁平等,北京:
化学工业出版社.
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- 垃圾 填埋场