垃圾与污泥共处置设计方案*

宋周兵，王晓东，姚有朝，苏　畅，余　峰

（1.上海环境卫生工程设计院有限公司，上海200232；2.上海市环境工程设计科学研究院有限公司，上海200232；3.上海老港固废综合开发有限公司，上海200336）

垃圾与污泥共处置设计方案*

宋周兵1，2，王晓东3，姚有朝1，2，苏畅1，2，余峰1，2

（1.上海环境卫生工程设计院有限公司，上海200232；2.上海市环境工程设计科学研究院有限公司，上海200232；3.上海老港固废综合开发有限公司，上海200336）

基于垃圾与污泥共处置示范工程，介绍了该示范工程的概况，并从围堤及道路工程、清库工程、防渗工程、地表水及地下水收集与导排工程、渗沥液导排工程、填埋气体导排工程、除臭工程等7个方面提出了具体的工艺设计方案，该共处置方案不仅可规避污泥单独填埋的缺点，还可有效地节约填埋场库容，降低卫生填埋场的建设费用。

垃圾；污泥；共处置

1　示范工程概况

生活垃圾与污泥共处置示范工程设置在老港固体废弃物综合利用基地的综合填埋场中进行。老港固体废弃物综合利用基地位于上海浦东新区（原南汇区）老港镇东首，市中心城东南约70 km的东海之滨。北接长江口，距浦东国际机场10 km；南连杭州湾，距临港新城10 km，距东海大桥16 km。

生活垃圾/污泥共处置示范工程总的设计处理规模为21 000 t。按照试验的研究成果，确定生活垃圾和污泥的填埋量分别为14 000 t和7 000 t。示范工程填埋厚度约为8 m（-2.0～6.0 m），结合填埋区域面积，示范工程填埋库容约2.1×104m3。

2　设计方案

2.1围堤及道路工程

围堤工程为III等工程，其坝坡抗滑安全系数在基本荷载组合下为1.20，在特殊荷载组合下为1.05。根据现场土源质量、数量，确定具体设计参数为：堤顶标高6.0 m；外侧坡面1∶2，内侧坡面1∶5；抗震标准按地震烈度7°设防；清基20～50 cm，平均30 cm。外侧护坡采用30 cm厚干砌块石护坡，毛石混凝土保护护坡的脚与顶，其余采用植草护坡。

道路标准等级为露天矿山道路三级，双向车行道宽度7 m；路面设计标高6.0 m；路面结构设计年限10 a，道路交叉口内缘最小转弯半径16.5 m，设计标准横断面为1.5 m（土路肩）+7 m（车行道）+ 3.5 m（土路肩）。

2.2清库工程

填埋区库底平均开挖约5.5m深（最深约8.5m），填埋区库底标高-4.0～2.0 m。填埋区底部存在的杂草、淤泥拟加以清除，并用非表层土回填压实，水沟位置要先清淤，然后换填到设计标高。填埋库区底部最终的基础设计为砂质粉土层。填埋区的排水方向为双向双坡。纵坡整平坡度为2%，以单元中间主盲沟末端为控制高程向南北两侧围堤方向进行整平。

2.3防渗工程

2.3.1垂直防渗工程

本工程采用“三轴水泥（膨润土）搅拌桩”的工艺作为垂直防渗措施。主要工艺参数：①沿围隔堤道路中心线布置；②采用三轴（直径650 mm）水泥（膨润土）搅拌桩工艺，帷幕厚度不小于450mm；③帷幕顶标高4.0m，底平均标高约-11.0m，即进入相对不透水层第④层灰色淤泥质黏土层顶面以下3.0m；④搅拌桩形成的垂直防渗帷幕渗透系数等级达到1.0×10-6～5×10-7cm/s；⑤28d无侧限抗压强度大于0.8MPa；⑥搅拌桩冷接头、穿管区域或必须补强位置采用高压水泥注浆工艺，注浆体厚度不小于1.0m。

2.3.2水平防渗工程

本示范工程采用复合衬层系统作为填埋场的水平防渗系统。填埋场底部结构包括：①基底；②支撑层；③地下水导流层；④下垫层；⑤下层土工膜；⑥复合防渗层；⑦上层土工膜；⑧保护层；⑨渗沥液导流层；⑩反滤层。

2.4地表水及地下水收集与导排工程

2.4.1地表水收集与导排

本工程防洪设计标准按50年一遇设计，100年一遇校核。填埋场内雨水导排系统的排水标准按50年一遇24h暴雨量，24h排出设计。采取雨污分流的方式，雨水采用重力流与压力流相结合的方式排出。高程在6.00m以上范围内的雨水采用重力流排出，高水高排。高程在6.00 m以下范围内的雨水采用泵提升后排出，低水抽排。设置在围堤道路内侧的雨水，采用钢砼矩形明沟，设计参数：沟宽1.0～1.2m，平均沟深0.7 m，坡度0.2%～0.3%，流速1～2 m/s。

2.4.2地下水收集与导排

根据工程地质勘探资料，地下水潜水位埋深约0.5 m，填埋区底部将会被开挖到这一标高以下。工程设置150 mm厚满铺碎石层，局部设置地下水导排主盲沟和副盲沟。主盲沟尺寸为2m×0.5m，内设De225HDPE花管，副盲沟尺寸为1.5m×0.5m，内设De160 HDPE花管。在盲沟末端设置地下水集水管，通过集水管将地下水排入周边雨水明沟。

2.5渗沥液导排工程

渗沥液收集系统由碎石层、盲沟和集水管构成。具体设计方案为：首先在底部及坡面满铺粒径16～32 mm、厚600 mm碎石，然后沿填埋单元底部纵向（东西向）设置主盲沟。盲沟内填粒径32～100 mm的碎石，粒径按上细下粗设置。主盲沟内铺设De315的开孔HDPE管，主盲沟两侧间隔40 m设副盲沟，与主盲沟成60°夹角。盲沟内填粒径32～100 mm的碎石，粒径按上细下粗设置，副盲沟内铺设De225的开孔HDPE管。主盲沟末端设置斜井，渗沥液经斜井内水泵排入调节池。

2.6填埋气体导排工程

本工程共设置2座导气石笼，填埋气采取集中收集。填埋作业时利用导气石笼输导收集填埋气体。石笼内径800mm，石笼内碎石粒径32～100mm，石笼内管道为De160的HDPE管、表面轴向开孔间距100 mm。导气石笼分段构筑，每段顶面均高出相应的覆盖层表面1.0m，底部高出单元地基0.5m。

2.7除臭工程

填埋库区是填埋场臭气污染主要产生源之一。本工程采用“本源喷洒除臭+控制作业面+作业区域覆盖抽气除臭工艺”相结合的方式对填埋库区进行除臭。

2.7.1本源喷洒除臭

通过在填埋区建设固定与半固定除臭设施，以除臭药剂的不间断、多作业面的雾状立体喷洒的方式形成一种屏障，将作业面进行有效隔离，以达到将填埋区的臭气控制在有限范围的目标。

2.7.2控制作业面

通过优化垃圾堆体的形状，结合合适的作业面形状与面积，使填埋作业在最小的作业面中进行，有利于源头减轻填埋作业恶臭污染物质释放量。将传统的矩形作业面改为月牙形作业面，采用挖、推、压组合填埋工艺，可以有效减小作业面面积，提高作业效率，降低恶臭物质释放量。

2.7.3作业区域覆盖抽气除臭

开展作业面底部负压抽吸除臭技术，在填埋单元底部铺设气体收集管道，通过设备在填埋单元底部形成局部低压层，形成垃圾自下而上的稳定气流，实现恶臭气体的有序收集、处理和排放。负压抽吸使恶臭气体由无组织排放转变为有组织排放，可大幅削减作业面垃圾恶臭。

3　结论

本设计方案结合课题组多年生活垃圾填埋场设计经验，形成了生活垃圾/污泥共处置示范工程设计方案。该方案解决了污泥单独填埋不能堆高，不能有效利用填埋场库容的问题，实施后进一步验证污泥与垃圾共处置堆填最大高度，为国内垃圾与污泥共处置填埋提供技术支撑，具有很重要的示范意义。

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

国家科技支撑计划项目（2012BAC15B05）

2015-07-20

宋周兵（1983—），工程师，主要从事环卫专业设计。