垃圾與污泥共處置設(shè)計(jì)方案*

宋周兵，王曉東，姚有朝，蘇　暢，余　峰

（1.上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司，上海200232；2.上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院有限公司，上海200232；3.上海老港固廢綜合開發(fā)有限公司，上海200336）

垃圾與污泥共處置設(shè)計(jì)方案*

宋周兵1，2，王曉東3，姚有朝1，2，蘇暢1，2，余峰1，2

（1.上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司，上海200232；2.上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院有限公司，上海200232；3.上海老港固廢綜合開發(fā)有限公司，上海200336）

基于垃圾與污泥共處置示范工程，介紹了該示范工程的概況，并從圍堤及道路工程、清庫工程、防滲工程、地表水及地下水收集與導(dǎo)排工程、滲瀝液導(dǎo)排工程、填埋氣體導(dǎo)排工程、除臭工程等7個(gè)方面提出了具體的工藝設(shè)計(jì)方案，該共處置方案不僅可規(guī)避污泥單獨(dú)填埋的缺點(diǎn)，還可有效地節(jié)約填埋場庫容，降低衛(wèi)生填埋場的建設(shè)費(fèi)用。

垃圾；污泥；共處置

1　示范工程概況

生活垃圾與污泥共處置示范工程設(shè)置在老港固體廢棄物綜合利用基地的綜合填埋場中進(jìn)行。老港固體廢棄物綜合利用基地位于上海浦東新區(qū)（原南匯區(qū)）老港鎮(zhèn)東首，市中心城東南約70 km的東海之濱。北接長江口，距浦東國際機(jī)場10 km；南連杭州灣，距臨港新城10 km，距東海大橋16 km。

生活垃圾/污泥共處置示范工程總的設(shè)計(jì)處理規(guī)模為21 000 t。按照試驗(yàn)的研究成果，確定生活垃圾和污泥的填埋量分別為14 000 t和7 000 t。示范工程填埋厚度約為8 m（-2.0～6.0 m），結(jié)合填埋區(qū)域面積，示范工程填埋庫容約2.1×104m3。

2　設(shè)計(jì)方案

2.1圍堤及道路工程

圍堤工程為III等工程，其壩坡抗滑安全系數(shù)在基本荷載組合下為1.20，在特殊荷載組合下為1.05。根據(jù)現(xiàn)場土源質(zhì)量、數(shù)量，確定具體設(shè)計(jì)參數(shù)為：堤頂標(biāo)高6.0 m；外側(cè)坡面1∶2，內(nèi)側(cè)坡面1∶5；抗震標(biāo)準(zhǔn)按地震烈度7°設(shè)防；清基20～50 cm，平均30 cm。外側(cè)護(hù)坡采用30 cm厚干砌塊石護(hù)坡，毛石混凝土保護(hù)護(hù)坡的腳與頂，其余采用植草護(hù)坡。

道路標(biāo)準(zhǔn)等級為露天礦山道路三級，雙向車行道寬度7 m；路面設(shè)計(jì)標(biāo)高6.0 m；路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)年限10 a，道路交叉口內(nèi)緣最小轉(zhuǎn)彎半徑16.5 m，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面為1.5 m（土路肩）+7 m（車行道）+ 3.5 m（土路肩）。

2.2清庫工程

填埋區(qū)庫底平均開挖約5.5m深（最深約8.5m），填埋區(qū)庫底標(biāo)高-4.0～2.0 m。填埋區(qū)底部存在的雜草、淤泥擬加以清除，并用非表層土回填壓實(shí)，水溝位置要先清淤，然后換填到設(shè)計(jì)標(biāo)高。填埋庫區(qū)底部最終的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為砂質(zhì)粉土層。填埋區(qū)的排水方向?yàn)殡p向雙坡?？v坡整平坡度為2%，以單元中間主盲溝末端為控制高程向南北兩側(cè)圍堤方向進(jìn)行整平。

2.3防滲工程

2.3.1垂直防滲工程

本工程采用“三軸水泥（膨潤土）攪拌樁”的工藝作為垂直防滲措施。主要工藝參數(shù)：①沿圍隔堤道路中心線布置；②采用三軸（直徑650 mm）水泥（膨潤土）攪拌樁工藝，帷幕厚度不小于450mm；③帷幕頂標(biāo)高4.0m，底平均標(biāo)高約-11.0m，即進(jìn)入相對不透水層第④層灰色淤泥質(zhì)黏土層頂面以下3.0m；④攪拌樁形成的垂直防滲帷幕滲透系數(shù)等級達(dá)到1.0×10-6～5×10-7cm/s；⑤28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于0.8MPa；⑥攪拌樁冷接頭、穿管區(qū)域或必須補(bǔ)強(qiáng)位置采用高壓水泥注漿工藝，注漿體厚度不小于1.0m。

2.3.2水平防滲工程

本示范工程采用復(fù)合襯層系統(tǒng)作為填埋場的水平防滲系統(tǒng)。填埋場底部結(jié)構(gòu)包括：①基底；②支撐層；③地下水導(dǎo)流層；④下墊層；⑤下層土工膜；⑥復(fù)合防滲層；⑦上層土工膜；⑧保護(hù)層；⑨滲瀝液導(dǎo)流層；⑩反濾層。

2.4地表水及地下水收集與導(dǎo)排工程

2.4.1地表水收集與導(dǎo)排

本工程防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按50年一遇設(shè)計(jì)，100年一遇校核。填埋場內(nèi)雨水導(dǎo)排系統(tǒng)的排水標(biāo)準(zhǔn)按50年一遇24h暴雨量，24h排出設(shè)計(jì)。采取雨污分流的方式，雨水采用重力流與壓力流相結(jié)合的方式排出。高程在6.00m以上范圍內(nèi)的雨水采用重力流排出，高水高排。高程在6.00 m以下范圍內(nèi)的雨水采用泵提升后排出，低水抽排。設(shè)置在圍堤道路內(nèi)側(cè)的雨水，采用鋼砼矩形明溝，設(shè)計(jì)參數(shù)：溝寬1.0～1.2m，平均溝深0.7 m，坡度0.2%～0.3%，流速1～2 m/s。

2.4.2地下水收集與導(dǎo)排

根據(jù)工程地質(zhì)勘探資料，地下水潛水位埋深約0.5 m，填埋區(qū)底部將會(huì)被開挖到這一標(biāo)高以下。工程設(shè)置150 mm厚滿鋪碎石層，局部設(shè)置地下水導(dǎo)排主盲溝和副盲溝。主盲溝尺寸為2m×0.5m，內(nèi)設(shè)De225HDPE花管，副盲溝尺寸為1.5m×0.5m，內(nèi)設(shè)De160 HDPE花管。在盲溝末端設(shè)置地下水集水管，通過集水管將地下水排入周邊雨水明溝。

2.5滲瀝液導(dǎo)排工程

滲瀝液收集系統(tǒng)由碎石層、盲溝和集水管構(gòu)成。具體設(shè)計(jì)方案為：首先在底部及坡面滿鋪粒徑16～32 mm、厚600 mm碎石，然后沿填埋單元底部縱向（東西向）設(shè)置主盲溝。盲溝內(nèi)填粒徑32～100 mm的碎石，粒徑按上細(xì)下粗設(shè)置。主盲溝內(nèi)鋪設(shè)De315的開孔HDPE管，主盲溝兩側(cè)間隔40 m設(shè)副盲溝，與主盲溝成60°夾角。盲溝內(nèi)填粒徑32～100 mm的碎石，粒徑按上細(xì)下粗設(shè)置，副盲溝內(nèi)鋪設(shè)De225的開孔HDPE管。主盲溝末端設(shè)置斜井，滲瀝液經(jīng)斜井內(nèi)水泵排入調(diào)節(jié)池。

2.6填埋氣體導(dǎo)排工程

本工程共設(shè)置2座導(dǎo)氣石籠，填埋氣采取集中收集。填埋作業(yè)時(shí)利用導(dǎo)氣石籠輸導(dǎo)收集填埋氣體。石籠內(nèi)徑800mm，石籠內(nèi)碎石粒徑32～100mm，石籠內(nèi)管道為De160的HDPE管、表面軸向開孔間距100 mm。導(dǎo)氣石籠分段構(gòu)筑，每段頂面均高出相應(yīng)的覆蓋層表面1.0m，底部高出單元地基0.5m。

2.7除臭工程

填埋庫區(qū)是填埋場臭氣污染主要產(chǎn)生源之一。本工程采用“本源噴灑除臭+控制作業(yè)面+作業(yè)區(qū)域覆蓋抽氣除臭工藝”相結(jié)合的方式對填埋庫區(qū)進(jìn)行除臭。

2.7.1本源噴灑除臭

通過在填埋區(qū)建設(shè)固定與半固定除臭設(shè)施，以除臭藥劑的不間斷、多作業(yè)面的霧狀立體噴灑的方式形成一種屏障，將作業(yè)面進(jìn)行有效隔離，以達(dá)到將填埋區(qū)的臭氣控制在有限范圍的目標(biāo)。

2.7.2控制作業(yè)面

通過優(yōu)化垃圾堆體的形狀，結(jié)合合適的作業(yè)面形狀與面積，使填埋作業(yè)在最小的作業(yè)面中進(jìn)行，有利于源頭減輕填埋作業(yè)惡臭污染物質(zhì)釋放量。將傳統(tǒng)的矩形作業(yè)面改為月牙形作業(yè)面，采用挖、推、壓組合填埋工藝，可以有效減小作業(yè)面面積，提高作業(yè)效率，降低惡臭物質(zhì)釋放量。

2.7.3作業(yè)區(qū)域覆蓋抽氣除臭

開展作業(yè)面底部負(fù)壓抽吸除臭技術(shù)，在填埋單元底部鋪設(shè)氣體收集管道，通過設(shè)備在填埋單元底部形成局部低壓層，形成垃圾自下而上的穩(wěn)定氣流，實(shí)現(xiàn)惡臭氣體的有序收集、處理和排放。負(fù)壓抽吸使惡臭氣體由無組織排放轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪M織排放，可大幅削減作業(yè)面垃圾惡臭。

3　結(jié)論

本設(shè)計(jì)方案結(jié)合課題組多年生活垃圾填埋場設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，形成了生活垃圾/污泥共處置示范工程設(shè)計(jì)方案。該方案解決了污泥單獨(dú)填埋不能堆高，不能有效利用填埋場庫容的問題，實(shí)施后進(jìn)一步驗(yàn)證污泥與垃圾共處置堆填最大高度，為國內(nèi)垃圾與污泥共處置填埋提供技術(shù)支撐，具有很重要的示范意義。

Design Scheme for Co-disposal of Waste and Sludge

Song Zhoubing1，2，Wang Xiaodong3，Yao Youchao1，2，Su Chang1，2，Yu Feng1，2
（1.Shanghai Environmental Sanitation Engineering Design Institute Co.Ltd.，Shanghai200232；2.Shanghai Institute For Design&Research on Environmental Engineering Co.Ltd.，Shanghai200232；3.Shanghai Laogang Waste Utilization Co. Ltd.，Shanghai200336）

Based on the co-disposal pilot project of waste and sludge，the general situation of the project was introduced.The specific design scheme was put forward from seven aspects including cofferdam and road engineering，landfill area clearing engineering，impervious engineering，surface water and underground water collection and guide engineering，leachate guideengineering，landfillgasguideengineering，deodorizationengineering.Theco-disposalschemecannotonlyevadethedisadvantageofsludgelandfillseparately，butalsosavethelandfillcapacityeffectively，andreducetheconstructioncostofsanitarylandfill.

waste；sludge；co-disposal

X799.3；X705

B

1005-8206（2016）05-0015-02

國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAC15B05）

2015-07-20

宋周兵（1983—），工程師，主要從事環(huán)衛(wèi)專業(yè)設(shè)計(jì)。