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158规划设计与建筑2023年9 月江西建材固化飞灰填埋改造工程设计探析吴楠福州市规划设计研究院集团有限公司，福建福州350108摘要：垃圾楚烧飞灰属于危险废物，目前飞灰的主要处置方式为“稳定化固化+填埋”。文中以霞浦县垃圾楚烧发电配套设施项目为例，探讨分析了固化飞灰填埋改造工程相关设计要点，归纳了工程中的技术难点及注意事项，希望能为类似工程提供参考。关键词：固化飞灰填埋场；垃圾处理；改造工程中图分类号：U416.1文献标识码：B文章编号：10 0 6-2 8 9 0（2 0 2 3）0 9-0 15 8-0 3DesignAnalysisofSolidifiedFlyAshLandfillRenovationProjecWuNanFuzhou Planning Design&Research Institute Group Co.Ltd.,Fuzhou,Fujian 350108Abstract:Garbage incineration fly ash belongs to hazardous waste,and currently the main disposal method for fly ash is stabilization andsolidification+landfill.The article takes the waste incineration power generation supporting facility project in Xiapu County as an example,explores and analyzes the relevant design points of the solidification fly ash landill renovation project,summarizes the technical dificultiesand precautions in the project,and hopes to provide some reference for other similar solidification fly ash landill renovation projects.Key words:Solidified fly ash landfill site;Garbage disposal;Renovation engineering0引言近年来，我国生活垃圾焚烧处理量逐年增加，同时产生了大量富集重金属和二嗯英类污染物的生活垃圾焚烧飞灰，国家危险废物名录将其列为危险废弃物，对飞灰的运输和处置实行极为严格的监督和管控。目前，飞灰的主要处理方式为“稳定化固化+填埋”2 。本文以霞浦县垃圾焚烧发电配套设施项目为例，提出固化飞灰填埋改造工程在设计上的注意事项和实践探索。1设计条件1.1固化飞灰填埋改造工程概况本项目位于霞浦县崇儒乡半路张村，总占地面积约为10.92万m，其中填埋库区占用的土地面积约为7.9 万m。已经建成并投入使用的现状生活垃圾无害化处理场一期工程填埋库区占地面积约为4.1万m，其设计库容约为9 5.5 万m，目前处于临时封场状态。二期工程填埋库区占地面积约为3.8 万m，其设计库容约为9 4.7 万m，目前正在使用中，每天可处理约37 0 t垃圾，主要采用改良型厌氧卫生填埋技术。现计划在此处建设一个固化飞灰填埋场，该填埋场将位于霞浦县生活垃圾填埋场二期填埋库区内，距离焚烧发电厂仅有约30 0 m，固化飞灰运距短。这个新的填埋场（不包括现状生活垃圾填埋场改扩建范围）占地面积约为2 2 4 9 9.2 m，设计库容按照12 年计算，有效库容约5.8 万m，可以填埋的固化飞灰总量约为6 15 1.2 4 t/a。1.2垃圾处理规模及工艺本项目建成后，垃圾处理规模为6 0 0 t/d，通过建设两条30 0 t/d的垃圾焚烧生产线以及配套的112 MW凝气机组作者简介：吴楠（19 9 1-），女，福建泉州人，硕士，工程师，主要研究方向为环境科学与工程。来实现。项目将分为两期建设，其中一期工程将建设130 0 t/d的垃圾焚烧炉以及配套的112 MW凝气机组，同时将建设一条4 0 t/d的餐厨垃圾生产线；二期工程将再增建一条30 0 t/d的垃圾焚烧炉，当一期工程建设完成后，一旦进人焚烧发电厂处理的垃圾量超过了一期的处理能力，立即考虑启动二期项目建设。对于飞灰的处理，本项目设计采用“水泥+螯合剂固化”处理工艺。在这一过程中，飞灰将被添加水泥、螯合剂以及加湿水（各自的添加率分别为飞灰量的2 0%、2%及30%），通过将水泥、药剂与飞灰搅拌混合均匀，实现化学药剂对重金属离子的稳定化反应，牢固地吸附铅、镉、锌等金属，而水泥则对飞灰进行包容和固化。经过固化稳定化处理后的飞灰将呈块状灰色固体，主要以无机物为主，容易破碎。重金属被固化剂以螯合物等化学吸附的方式固定在固体颗粒内，一般情况下不会浸出。稳定化后的飞灰会被装入吨袋贮存在飞灰固化物间养护区，经检验合格后通过专用车辆运输至固化飞灰填埋场进行填埋。2固化飞灰填埋改造工程设计探析2.1填埋场选址及类型确定选择合适的建设场址是项目最重要的环节。场址的选择需要考虑建设成本、运行成本、环境影响增益及后期可能发生的负面影响等3。考虑运输便利、邻避效应等因素，固化飞灰填埋场拟在生活垃圾焚烧发电厂周边相距30 0 m区域进行选址。选定场址后，需要根据地形图对地形进行细致的分析，并选择适合的填埋场形式。填埋场形式主要分为平原型、山谷型、坡地型和滩涂型4 。由于本项目的场地位于低山丘陵地貌单元，库区位于一条西南-东北走向的狭长沟谷中，沟谷较深，库区段地势较开阔，故决定采用山谷型填埋场作为固化飞灰填埋场的形式。因此，应先对生活垃圾无害化处理场内的山坳进行整形，使其成为山谷型场地，之后再进行堆体平台设计。159，2023年9 月规划设计与建筑江西建材2.2填埋场库容的确定确定垃圾填埋场库容需要综合考虑多个因素，其中包括总垃圾填埋量、垃圾的组成、垃圾密实度以及填埋场的使用年限等。2.2.1固化飞灰填埋场库容霞浦县垃圾焚烧发电厂预计产生飞灰一期2 5 2 1t/a，全厂5 0 4 2 t/a，固化后飞灰总重量为一期30 7 5.6 2 t/a，全厂6151.24t/a。根据试验数据，飞灰经固化稳定达标后体积密度约为1.4 t/m，一期使用1年后，二期建成投人使用，二期建成后的使用年限以11年计算，则固化飞灰填埋所需库容约5.053万m，根据现有地形估算固化飞灰填埋场有效库容约5.8万m。32.2.2改造过程中现状生活垃圾堆体挖及填埋场库容在实施固化飞灰填埋改造工程期间，首先需对现状垃圾进行迁移。在固化飞灰填埋场红线内开挖现有的生活垃圾堆体，并将这些垃圾转移到西侧的现状垃圾填埋场生活垃圾堆体中。在此过程中，必须确保改造过程能够满足现状生活垃圾填埋场的库容需求，以容纳因开挖产生的垃圾量以及焚烧发电厂建设期间产生的垃圾量。因此，首先要确定现状生活垃圾安全开挖方案以及该方案下产生的垃圾量。根据现场地形情况，建议采用1：3的坡度进行开挖，堆体每升高5 m设置一个3m宽的马道平台。根据估算，垃圾开挖产生的垃圾总量约为5.4 9 万m，经过压实后的密度为0.9 t/m，故垃圾开挖产生垃圾量为4.9 4 万t。此外，当焚烧发电厂分期建设时，进人到生活垃圾填埋场的垃圾数量峰值出现在2 0 2 4 年，达到4 0.18 万t（4 4.6 4 万m），考虑到生活垃圾内部腐殖质消化和渗滤液的沥干，取系数9 5%，得到的峰值约为38.17 万t（4 2.4 1万m）。而现有生活垃圾填埋场剩余可利用库容约为2 3.18 万m。因此，现状垃圾填埋场库容需增加2 4.7 2万m。32.3垃圾坝工程2.3.1固化飞灰填埋场垃圾坝为了提高填埋场的效率和堆体的稳定性，需要在拟建的固化飞灰填埋场的西南侧设置坝体。坝的类型包括：碾压式土坝、土石坝、浆砌石坝和混凝土坝。在各类垃圾坝中，推荐采用碾压式土坝，这是因为碾压式土坝对地基要求较低，能够承受不均匀沉降，且施工工艺简单，运行安全稳定。此外，由于项目场址位于现状生活垃圾填埋场红线内，采用碾压式土坝可以更好地适应这一环境。2.3.2现状生活垃圾坝坝体加高方案本项目由于现有生活垃圾填埋场库容不足，需对现状生活垃圾填埋场进行扩容，即需加高现状生活垃圾坝体。对此，考虑在现有坝体前方新建垃圾坝及对现有坝体进行挡墙加高改造的方案。若在现有坝体前方新建垃圾坝，则需要占用坝前现状渗滤液调节池的容积，易导致现状渗滤液调节池容积不足，需采取额外措施进行补救，工程量较大。为减少空间占用，因此推荐对现有坝体进行桩基托梁衡重式挡墙改造方案，该方案可将基底置于稳定地层中，以节约上部挡墙截面，同时对坝体稳定性影响较小。2.4地下水导排工程对于山谷型填埋场，由于外来汇水容易通过边坡渗透到库底，因此，合理地设置地下水导排系统尤为重要。现状生活垃圾填埋场的地下水导排系统组成包括导排主盲沟与导排支盲沟，其中导排主盲沟内敷设有DN350HDPE穿孔花管作为地下水导排主管道。固化飞灰填埋场地下水导排系统由地下水导排盲沟和穿坝体光壁管组成。参照GB508692013生活垃圾卫生填埋处理技术规范,盲沟采用粒径16 32 mm级配碎石，外裹2 0 0 g/m无纺土工布，内设DN350HDPE穿孔花管。盲沟导排系统通过2根DN350HDPE穿坝体光壁管与下游的现状生活垃圾填埋场地下水导排管连接，将地下水排出到场外。2.5填埋场防渗工程生活垃圾焚烧会产生大量的飞灰和重金属，需要及时妥善处置其填埋产生的渗滤液，避免对周边环境造成严重污染。GB50869一2 0 13生活垃圾卫生填埋处理技术规范明确规定：生活垃圾焚烧飞灰和医疗废物焚烧残渣经处理后的最终处置填埋场的独立填埋库区宜采用双层衬里防渗结构系统，其中人工合成衬里的防渗系统应采用复合衬里防渗结构。故而本填埋库区设计采用双层衬里防渗结构，其中防渗层推荐采用土工膜+GCL的复合衬里结构。HDPE土工膜应符合CJ/T234垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜的规定，厚度不应小于1.5 mm。考虑本项目中垃圾堆高大于2 0 m，故选用2.0 mm厚的双糙面HDPE土工膜作为防渗层。钠基膨润土防水垫（GCL）按照单位面积所含膨润土质量分为4 0 0 0 g/m、4 5 0 0 g/m、5 0 0 0 g/m、5500g/m四种类型，在填埋库区防渗工程中，常采用4 8 0 0 g/m钠基膨润土防水垫。因此，本项目推荐选用4 8 0 0 g/m钠基膨润土防水垫，与2.0 mm厚的双糙面HDPE土工膜组成主防渗层的复合衬里。为了确保防渗系统稳固，在铺设土工膜时，需设置库底锚固沟，该沟沿着填埋库底线进行布置，并在标高2 7 0.0 m处设置一个中间锚固平台，同时沿库区和垃圾坝顶设置环库区锚固平台。这些锚固平台的宽度均为3.0 m，其中，锚固沟同时作为排水沟使用的宽度为0.8 m，深度为0.8 m。2.6渗滤液收集和导排工程在固化飞灰填埋库底设置渗滤液导排系统，收集填埋过程中产生的渗滤液。该系统包括导流层、导流盲沟、盲沟反滤层以及边坡导流设施。在库底，渗滤液导流层为导流盲沟，内敷设卵石和HDPE开孔管或实壁管，外部用2 0 0 g/m土工布包裹以防止盲沟淤堵。边坡采用网芯厚度为6 mm的三肋土复合排水网作为渗滤液导流层。库底渗滤液系统铺设坡度宜大于2%，渗滤液经由导排管靠重力作用导排至渗滤液集液井，然后通过井中的潜污泵加压送至现状渗滤液调节池内，最终通过处理达标后排放。2.7地表水导排工程做好库区地表水导排工作可减少投人使用后渗滤液的产生量，有利于提高固化飞灰填埋库区的稳定性。地表水导排系统可分为环库区永久截洪沟以及堆体表面截洪沟5 1。环库区截洪沟主要用于截流填埋库区外围的地表径流汇水，防止外水进人填埋库区。依据本项目地形特点，拟在填埋库区外侧设计环库区截洪沟，在垃圾坝顶部设计坝顶截洪沟，同时，将锚固平台排水沟一并导人环库区截洪沟。库区未完成封场时临时设计地表水收集明沟，用于组织地表水进人堆体排水沟中，在实施封场后，临时设计的明沟将被废弃、覆盖，并在垃圾堆体马道平台及垃圾堆体表面修建排水沟，用于排除终场覆盖系统导排的雨水。本项目位于填埋场山谷的上游，由于后续垃圾填埋场堆填垃圾的标高将超过固化飞灰填埋场内雨水截洪沟标高，如采用重力自流管渠道的方式导排雨水，则需要通过在生活垃圾填埋1602023年9 月规划设计与建筑江西建材场地下埋设雨水管的方式顺接现有生活垃圾填埋场永久性截洪沟，存在雨水管渠渗漏或垃圾堆体污染地表水的风险。因此，本项目采用集水坑抽排的方式，暴雨期间采用移动式排水泵抽取防雨膜面上汇流至集水坑内的雨水至现状生活垃圾填埋场东北侧截洪沟内进行排水。采用1.0 mmHDPE覆盖膜，在雨水截洪沟汇流处设置一雨水集水坑，雨水集水坑随着填埋堆体堆高而堆高。下雨时，雨水通过环库区截洪沟、中间锚固平台排水沟和坝顶截洪沟汇流至雨水集水坑，后通过移动式排水泵排至北侧现状生活垃圾填埋场截洪沟内。2.8填埋气导排工程根据GB508692013生活垃圾卫生填埋处理技术规范填埋场必须设置有效的气体导排设施，严防填埋气体自然聚集、迁移引起的火灾和爆炸。本项目中气体导排设计采用导气井和导气盲沟相连的方式进行。导气井为可随填埋作业层升高而分段设置和连接的石笼导气井。每个导气井影响半径约30 m，故在整个飞灰填埋场库区内需设置4 处导气井。石笼导气井直径8 0 0 mm，内部填充直径32 10 0 mm碎石，中间设DN200HDPE穿孔花管，外围包裹竹编网。这种设计可以有效地导出和处理填埋过程中产生的气体，确保填埋作业的安全性。2.9填埋场堆体平设计及封场工程2.9.1填埋场堆体平台设计填埋场堆体以1：3坡度向上放坡，由2 7 0.0 m标高的垃圾坝坝顶线向坝内退距3m为放坡起始线，并在堆体每升高5m处设置一个3m宽的马道平台，马道平台设计标高分别为275.0m和2 8 0.0 m，顶部平台设计标高2 8 5.0 m。2.9.2填埋场封场覆盖填埋场的封场覆盖主要是为了尽可能避免垃圾填埋场受到雨水冲刷，减少降水渗人量，保持垃圾碾压后的稳定性。GB512202017生活垃圾卫生填埋场封场技术规范要求封场覆盖系统的各层应具有排气、防渗、排水、绿化等功能。GB508692013生活垃圾卫生填埋处理技术规范对填埋场堆体顶面和边坡分别采用的材料类型作出了规定。结合上述规范，本项目根据场地坡度的不同采用两套封场防渗结构。（1）8 0%；保护层：2 0 0 g/m无纺土工布；排水层：30 0 mm厚碎石排水层（粒径2 0 4 0 mm）；膜上保护层：5 mm复合土工排水网；防渗层：1.0 mm厚双毛面HDPE膜；膜下保护层：30 0 mm厚黏土，压实度 8 5%；保护层：30 0 g/m无纺土工布；排气层：30 0 mm厚卵石（粒径2040mm）；保护层：2 0 0 g/m无纺土工布；堆填固废顶部整平层。（2）10%坡度封场防渗结构自上而下采用：（上接第15 7 页）3结语综上所述，电源总线压降影响消防联动设备的可靠动作，关系着人民群众的生命和财产安全，是设计工作的重中之重。本文分析了火灾自动报警系统中电源总线压降较大的原因，提出了降低线路压降的解决办法，经计算推导，得出简化计算公式，该技术经实践应用，效果良好。参考文献【1王铁.火灾报警控制系统线路压降问题J.智能建筑与城市信息，2 0 0 3（12)：5 0-5 1.封场顶部绿化种植；2 0 0 mm厚营养土层；30 0 mm厚自然土层，压实度 8 0%；排水层：6 mm复合土工排水网；膜上保护层：5 mm复合土工排水网；防渗层：1.0 mm厚双毛面HDPE膜；膜下保护层：30 0 mm厚黏土，压实度 8 5%；排气层：6 mm复合土工排水网；堆填固废顶部整平层。3技术难点及注意事项由于建设固化飞灰填埋场，需要对现有的垃圾填埋堆体进行挖掘，在挖掘过程中，需要注意垃圾堆体的稳定性、臭气以及有毒有害气体的产生等问题。为了确保后续施工安全，必须采取相应的保护措施。同时，尽管固化飞灰填埋场建设区位于生活垃圾填埋场的上游山谷，但在挖掘生活垃圾堆体时，如果存在渗滤液从导排管中流出的情况，必须及时采取措施防止渗滤液污染地下水。在清理完生活垃圾填埋场的防渗膜，准备切断现有的渗滤液和地下水导排系统前，应在截断线的上游2 3m处设置沙袋，并用1.5 mmHDPE高密度聚乙烯防渗膜进行临时搭接，以避免渗滤液与地下水交叉污染。4结语随着垃圾焚烧发电产业的发展，越来越多的传统生活垃圾填埋场面临着固化飞灰填埋改造问题。考虑运输便利、邻避效应等，固化飞灰填埋改造工程场址通常位于生活垃圾焚烧发电厂及现状垃圾填埋场附近，在部分情况下，可能坐落于现状生活垃圾填埋场垃圾堆填范围内，利用现状填埋场库底基层6 。此时，需考虑到原有垃圾填埋场的安全开挖以及垃圾转移和焚烧发电项目建设过程中库容的变化，合理进行垃圾坝坝体改造。此外，对原有垃圾填埋场的开挖过程中还应采取措施避免渗滤液与地下水的交叉污染。改造工程的地下水导排系统、防渗及渗滤液收集导排系统、地表水导排系统、填埋气导排系统设计均应符合固化飞灰填埋特点，且做好与现状垃圾填埋场相应系统衔接。参考文献1巧张亚楠，沈海滨。论城市生活垃圾现状、管理及对策J.世界环境，2 0 14（2）：2 8-2 9.2黄庆，李惠，马东光，等.我国生活垃圾焚烧飞灰处置技术及相关政策总结J】.环境与发展.2 0 2 0，32（8）：2 4 3-2 4 4.3方星燃。现代城市生活垃圾无害化填埋场的设计过程及设计要点浅析J】.新疆有色金属，2 0 2 2（6）：4 4-4 5.4钱学德.现代卫生填埋场的设计与施工S.北京：中国建筑工业出版社，2 0 11.5黄鑫峰.存量生活垃圾填埋场治理工程应用研究J。工程质量，2023,41（5):9 5-9 8.6 刘玉文.利用生活垃圾填埋场上建设飞灰固化物填埋场适宜性探讨J】.再生资源与循环经济，2 0 2 1，14（1）：2 0-2 4.【2 李涛.某会展中心项目火灾自动报警系统压降分析【J】.消防科学与技术，2 0 15，34（5）：6 0 6-6 0 8.【3李志强李荣勤.消防报警系统线路的几个问题J.消防技术与产品信息，2 0 0 6（7）：5-8.【4 张文辉.电源总线干线截面计算及供电方案探讨一基于火灾自动报警系统J】福建建筑，2 0 17（5）：10 0-10 2.【5 李纪光.简析火灾自动报警系统线路压降的影响及解决方案J。河南建材，2 0 11（2）：138-139.6 林承过.直流线路电压降及安全截面快速计算方法【J】.建筑电气，2 0 2 0，39（12）：11-18.