垃圾與污泥共處置設計方案*

宋周兵，王曉東，姚有朝，蘇　暢，余　峰

（1.上海環境衛生工程設計院有限公司，上海200232；2.上海市環境工程設計科學研究院有限公司，上海200232；3.上海老港固廢綜合開發有限公司，上海200336）

垃圾與污泥共處置設計方案*

宋周兵1，2，王曉東3，姚有朝1，2，蘇暢1，2，余峰1，2

（1.上海環境衛生工程設計院有限公司，上海200232；2.上海市環境工程設計科學研究院有限公司，上海200232；3.上海老港固廢綜合開發有限公司，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排工程、滲瀝液導排工程、填埋氣體導排工程、除臭工程等7個方面提出了具體的工藝設計方案，該共處置方案不僅可規避污泥單獨填埋的缺點，還可有效地節約填埋場庫容，降低衛生填埋場的建設費用。

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置在老港固體廢棄物綜合利用基地的綜合填埋場中進行。老港固體廢棄物綜合利用基地位于上海浦東新區（原南匯區）老港鎮東首，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計處理規模為21 000 t。按照試驗的研究成果，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），結合填埋區域面積，示范工程填埋庫容約2.1×104m3。

2　設計方案

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在基本荷載組合下為1.20，在特殊荷載組合下為1.05。根據現場土源質量、數量，確定具體設計參數為：堤頂標高6.0 m；外側坡面1∶2，內側坡面1∶5；抗震標準按地震烈度7°設防；清基20～50 cm，平均30 cm。外側護坡采用30 cm厚干砌塊石護坡，毛石混凝土保護護坡的腳與頂，其余采用植草護坡。

道路標準等級為露天礦山道路三級，雙向車行道寬度7 m；路面設計標高6.0 m；路面結構設計年限10 a，道路交叉口內緣最小轉彎半徑16.5 m，設計標準橫斷面為1.5 m（土路肩）+7 m（車行道）+ 3.5 m（土路肩）。

2.2清庫工程

填埋區庫底平均開挖約5.5m深（最深約8.5m），填埋區庫底標高-4.0～2.0 m。填埋區底部存在的雜草、淤泥擬加以清除，并用非表層土回填壓實，水溝位置要先清淤，然后換填到設計標高。填埋庫區底部最終的基礎設計為砂質粉土層。填埋區的排水方向為雙向雙坡。縱坡整平坡度為2%，以單元中間主盲溝末端為控制高程向南北兩側圍堤方向進行整平。

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：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帷幕頂標高4.0m，底平均標高約-11.0m，即進入相對不透水層第④層灰色淤泥質黏土層頂面以下3.0m；④攪拌樁形成的垂直防滲帷幕滲透系數等級達到1.0×10-6～5×10-7cm/s；⑤28d無側限抗壓強度大于0.8MPa；⑥攪拌樁冷接頭、穿管區域或必須補強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

本示范工程采用復合襯層系統作為填埋場的水平防滲系統。填埋場底部結構包括：①基底；②支撐層；③地下水導流層；④下墊層；⑤下層土工膜；⑥復合防滲層；⑦上層土工膜；⑧保護層；⑨滲瀝液導流層；⑩反濾層。

2.4地表水及地下水收集與導排工程

2.4.1地表水收集與導排

本工程防洪設計標準按50年一遇設計，100年一遇校核。填埋場內雨水導排系統的排水標準按50年一遇24h暴雨量，24h排出設計。采取雨污分流的方式，雨水采用重力流與壓力流相結合的方式排出。高程在6.00m以上范圍內的雨水采用重力流排出，高水高排。高程在6.00 m以下范圍內的雨水采用泵提升后排出，低水抽排。設置在圍堤道路內側的雨水，采用鋼砼矩形明溝，設計參數：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地下水收集與導排

根據工程地質勘探資料，地下水潛水位埋深約0.5 m，填埋區底部將會被開挖到這一標高以下。工程設置150 mm厚滿鋪碎石層，局部設置地下水導排主盲溝和副盲溝。主盲溝尺寸為2m×0.5m，內設De225HDPE花管，副盲溝尺寸為1.5m×0.5m，內設De160 HDPE花管。在盲溝末端設置地下水集水管，通過集水管將地下水排入周邊雨水明溝。

2.5滲瀝液導排工程

滲瀝液收集系統由碎石層、盲溝和集水管構成。具體設計方案為：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）設置主盲溝。盲溝內填粒徑32～100 mm的碎石，粒徑按上細下粗設置。主盲溝內鋪設De315的開孔HDPE管，主盲溝兩側間隔40 m設副盲溝，與主盲溝成60°夾角。盲溝內填粒徑32～100 mm的碎石，粒徑按上細下粗設置，副盲溝內鋪設De225的開孔HDPE管。主盲溝末端設置斜井，滲瀝液經斜井內水泵排入調節池。

2.6填埋氣體導排工程

本工程共設置2座導氣石籠，填埋氣采取集中收集。填埋作業時利用導氣石籠輸導收集填埋氣體。石籠內徑800mm，石籠內碎石粒徑32～100mm，石籠內管道為De160的HDPE管、表面軸向開孔間距100 mm。導氣石籠分段構筑，每段頂面均高出相應的覆蓋層表面1.0m，底部高出單元地基0.5m。

2.7除臭工程

填埋庫區是填埋場臭氣污染主要產生源之一。本工程采用“本源噴灑除臭+控制作業面+作業區域覆蓋抽氣除臭工藝”相結合的方式對填埋庫區進行除臭。

2.7.1本源噴灑除臭

通過在填埋區建設固定與半固定除臭設施，以除臭藥劑的不間斷、多作業面的霧狀立體噴灑的方式形成一種屏障，將作業面進行有效隔離，以達到將填埋區的臭氣控制在有限范圍的目標。

2.7.2控制作業面

通過優化垃圾堆體的形狀，結合合適的作業面形狀與面積，使填埋作業在最小的作業面中進行，有利于源頭減輕填埋作業惡臭污染物質釋放量。將傳統的矩形作業面改為月牙形作業面，采用挖、推、壓組合填埋工藝，可以有效減小作業面面積，提高作業效率，降低惡臭物質釋放量。

2.7.3作業區域覆蓋抽氣除臭

開展作業面底部負壓抽吸除臭技術，在填埋單元底部鋪設氣體收集管道，通過設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定氣流，實現惡臭氣體的有序收集、處理和排放。負壓抽吸使惡臭氣體由無組織排放轉變為有組織排放，可大幅削減作業面垃圾惡臭。

3　結論

本設計方案結合課題組多年生活垃圾填埋場設計經驗，形成了生活垃圾/污泥共處置示范工程設計方案。該方案解決了污泥單獨填埋不能堆高，不能有效利用填埋場庫容的問題，實施后進一步驗證污泥與垃圾共處置堆填最大高度，為國內垃圾與污泥共處置填埋提供技術支撐，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

國家科技支撐計劃項目（2012BAC15B05）

2015-07-20

宋周兵（1983—），工程師，主要從事環衛專業設計。