固体废物课程设计指导书

环境工程专业

《固体废物的处理与处置》课程设计

任务书与指示要点

重庆大学城环学院

环境工程教研室

2015年2月13日

设计任务书与指示要点

一、设计任务书

1. 设计题目

固体废物的处理与处置课程设计:根据《御临河流域污染整治规划》，需在石船镇建立一个服务人口为10万人的垃圾卫生填埋场，以消纳渝北区统景、石船、龙兴等7个乡镇的城镇生活垃圾，垃圾填埋场的设计使用年限为15年。

2. 设计目的

训练学生全面掌握本课程的基本知识，培养学生独立完成垃圾处理方案的比较、垃圾填埋场选址的步骤、对所选场址的评析以及填埋场工程设计。

通过设计，学生应掌握垃圾填埋场设计的一般原则、步骤和方法，了解如何查阅有关资料、手册以及规范，掌握垃圾填埋场主体工程的设计以及设计说明书的编制和设计图的绘制等基本方法。

3. 设计任务及内容

根据所提供的资料，完成垃圾卫生填埋场的方案设计，内容包括原始资料的分析，垃圾处理工艺的选择，垃圾填埋场址的评析以及垃圾填埋工程的设计等几部分。

(1)垃圾处理工艺的选择

根据所提供资料，城市垃圾的基本性质，通过焚烧、堆肥、卫生填埋几种处理方案比较，选择卫生土地填埋为该市城市生活垃圾处理工艺。

(2)垃圾填埋场址的评析

根据所提供的资料，评价所选场址是否适合，主要从工程因素，社会环境因素以及经济因素几方面出发。

(3)垃圾填埋工程设计

包括：库容的计算，填埋场范围确定，截洪沟、垃圾坝、截污坝、浸出液调节池以及浸出液处理厂、气体处理设施、防渗工程的设计、计算，另外还包括填埋场的操作方法、步骤，填埋场地的监测以及其他辅助设施的设计。

4. 设计要求

(1)绘制设计图纸3张，包括：

垃圾卫生填埋场（封场后）总平面布置图一张 (1号)；

垃圾卫生填埋场渗滤液收集填埋气输导平面布置图一张(1号)；

垃圾卫生填埋库区纵剖面图一张(2号)。

(2)设计说明书一份，内容包括：

前言，主要设计原始资料，垃圾处理工艺方案的比较，场址选择和所选场址自然条件(地形、地貌、水文、地质、气象等)的评析，填埋工艺设计(包括工程设计计算，填埋操作方法以及辅助工程的设计)，设计中存在问题及个人体会。

(3)完成时间；一周

二、课程设计指示要点

1. 确定填埋场所需库容

（1）垃圾年填埋量

式中：V i——第i年填埋垃圾量，m3；

W——第i年垃圾人均日产量，取～㎏／（人.d）；

P——第i年服务区内人口总数，人；

γ——垃圾压实密度，取～kg/m3；

K——覆盖土容积系数，一般取～。覆盖土体积也可根据覆盖土用量单独计算。

（2）填埋场理论库容

（3）填埋场有效库容

式中Cs——填埋垃圾自然沉降系数，一般取～。

设计中应保证填埋场所需库容不小于有效库容。

2. 确定填埋场范围

（1）垃圾坝确定

确定垃圾位置、标高。

（2）填埋区范围初步确定

从垃圾坝开始，按边坡1:3进行表面造坡，并每升高5米，做一个3米休息平台，如此直至最高顶层。 （3）计算填埋区实际库容

如图1所示，自填埋库区底向上分i （i =1，2…N ）个计算单元，单元i 与单元i +1之间的几何空间近似棱台，其对应的高程差为h i ，在地形图中计算出各单元高程对应的库区面积A i ，可按下式计算

填埋区的总容量：

(7-38)

式中：V ——填埋库

区实际总容量，m 3。

图1 填埋场库区容量计算简图

值得注意

的是，当计算单元高程位于封场平台或锚固平台处时，应以棱台上、下底面对应的实际面积计为该高程的库区面积。如图1，计算i +1单元的体积时，下底面积为A i+1减去该处的封场平台面积；计算i -1单元的体积时，上底面积为A i 减去该处的锚固平台面积。 当实际库容V 小于有效库容V 有效或V 较有效库容V 有效超过20%时，需重复（1）-（3）步骤，直至满足要求为止。

(4)根据填埋区范围，总图布置，确定填埋场面积。 3. 场区防洪与排水

(1)根据地形图，划定填埋场所在流域分水岭，对环库截洪沟，库内分区截洪沟进行定线。

(2)截洪沟设计流量Q

F K Q .=（适用于流域面积小于1平方公里）

式中；Q ——地表水流量(m 3／s)； K ——径流模数； F ——汇水面积(km 2)； (3)确定截洪沟尺寸(采用试算法)

式中：S--过水断面 (m 2)； V ——平均流速(m ／s)； n ——粗糙度；

R ——水力半径(m)； i ——管路坡度；

i

1i i 1i i 1

31

)(h A A A A V N

i ++=++=

∑

b ——倒梯形断面下底宽(m)； m ——边坡系数；

h ——有效水深(m)； h 1——超高(m) 一般取—0.6m 。 则倒梯形断面尺寸为：上底宽a ＝b+2m(h 1＋m) 下底宽b 高为H ＝h+h 1 4. 排渗导气

设置纵横导排渗盲沟和竖向石笼，有组织的排除浸出液和垃圾产生的气体。 5. 地下排水

确定排水管间距及管径。

地下径流控制的主要方法之一，是在填埋场底设置导排管道，以保持场底地下径流的上下游联通。其构造如图2所示。

导排管道与地下水径流应同向布设，管道间距可由Donnan 公式计算：

(1)

式中：L ——排水管间距，m ；

K ——填埋场底土壤渗透系数，m/d ； h a ——导排管与基岩隔水层间的高差，m ；

h b ——填埋场底地下水最高允许水位与基岩隔水层间的高差，m ； Q d ——地下水补给率，m 3/(m 2·d)。

图2

填埋场地下径流控制典型构造

若忽略填埋场渗滤液渗漏对地

下水的补给，则地下水补给率为：

Q d = K ·i

(2)

式中：i ——地下径流水力坡度，量纲为1。 将式(2)代入式(1)，可得：

()

d

2

a

2b 42

Q h h K L -=