Discussion on the Design Essentials of General Industrial Solid Waste Class II Disposal Site
朱波 ZHU Bo
（重庆市市政设计研究院，重庆 400020）
（Chongqing Municipal Research Institute of Design，Chongqing 400020，China）
摘要：本文主要介绍一般固体废物的分类标准，分析场址选择的原则，以及一般工业固体废物的处理技术，并对一般工业固体废物Ⅱ类处置场的设计案例进行概述和分析，探究处置场的设计要点，为固体废物的处置提供参考。
Abstract: This paper mainly introduces the classification criteria of general solid waste, analyzes the principle of site selection, and the treatment technology of general industrial solid waste, and summarizes and analyzes the design cases of general industrial solid waste class II disposal sites, and explores the design points of disposal site to provide a reference for the disposal of solid waste.
关键词：一般工业固体废物Ⅱ类；处置场；设计要点
Key words: general industrial solid waste class II；disposal site；design points
中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）24-0159-03
0 引言
现如今，随着经济的不断发展，工业生产也迅速崛起。这些工业企业的大规模发展使得其中的工业固体废物数量也越来越多，以下对工业固体废物处置场的设计进行分析，提高对固体废物的利用率，减少固体废物的排放，促进工业企业的发展。
1 一般固体废物的分类标准
一般工业固体废物指的是未列入《国家危险废物名录》或是不具国家规定的危险废物鉴别标准的工业固体废物。比如，粉煤灰、高炉渣和有色金属渣等工业固体废物。一般工业固体废物分为两类，即I类和Ⅱ类。
I类：根据GB5086中规定的方法对固体废物进行浸出试验，获得的浸出液的浓度未超过规定的GB8978允许的最高排放浓度，而且PH值在6~9的范围之内。
Ⅱ类：根据GB5086规定方法对固体废物进行浸出试验，获得的浸出液有一种或一种以上的浸出液超过GB8978允许的最高排放浓度，或是浸出液的PH值不在6~9的范围之内。
2 场址选择的原则
一般工业固体废物的处置场的场址要根据《一般工业固体废物贮存、处置污染控制标准》中Ⅱ类场的要求进行严格的选择。以下是该标准的主要内容。
①所选工业废物的处置场的地址应与当地的城乡建设的总规划顺应。
②以当地的环境评价为主要标准，确保处置场的位置与居民的居住地有一定的距离，而且建设时要有环境保护部门的审批，才可以在该场地进行规划建设。
③处置场的场地一般较大，因此，场地的地基要有高强度的承载力，避免处置场在使用过程中出现下沉现象，尤其是局部下沉和不均匀下沉，这些都会影响处置场的正常使用。
④场址的选择不能选择在断层、断层破碎带、溶洞区，以及天然滑坡或泥石流容易出现的地区。
⑤场址的选择禁止选择在江河、湖泊、水库最高水位线以下的滩地和洪泛区。
⑥场址的选择禁止选择在自然保护区、风景名胜区和其它需要特别保护的区域。
⑦其他要求：1）场址的选择应避开地下水中居民的饮水区。2）应选在防渗性能好的地基上，且天然基础层地表距地下水位的距离不得小于1.5m。
3 一般工业固体废物的处理技术
将固体废物进行减量化、资源化、无害化处理是一般工业固体废物的主要处理原则，其中资源化处理是重点内容，能够将固体废物进行综合利用，实现变废为宝的目的。比如在一些工业园区内，对固体废物进行综合性处置，不仅能够降低各个企业的生产成本，还能有效减少一般工业固体废物的产生量和堆存量，减少固体废物处置场的场地。对一般工业固体废物进行减量化处理，有利于集中处理，节约处置场地，利用化学法、物理法等将固体废物进行无害处理，将固体废物的危害降低到最小。一般工业固体废物使用粉碎、分类选择、压实等方式进行处理，由于一般工业固体废物所含的有机物较低，燃烧值低，不适合使用堆肥和焚烧等生活垃圾的处理方式，对其进行处置时要综合考虑，实现综合利用和集中堆存。
4 一般工业固体废物Ⅱ类处置场的设计案例
本文以重庆开州浦里工业新区一般工业固体废物处理厂为例，对一般工业固体废物Ⅱ类处置场的设计要点进行综合性分析。
4.1 工程概况
开州区位于重庆市的东北部，在三峡库区小江支流回水末端。浦里工业新区位于开州区南部，东至明远村七社，西达清桥村十三社，南临浦里河，北以万开高速公路为界。重庆开州浦里工业新区主要以轻工、电子、机械以及绿色食品的加工为主，集合商业金融、居住以及文体活动为一体的新兴城区。
现阶段，重庆开州浦里工业新区已经全面建设开展，园区入驻企业越来越多，随着这些企业的不断的建成投产，使得一些企业在生产经营中产生的一般工业固体废物的处置问题逐渐成为园区内一个较为凸显的环境问题。基于此，园区急需建设具有规范性的一般工业固体废物处置场，对园区内的配套基础设施进行完善施，保证园区内的企业能够正常运行，为新项目的引进以及园区的可持续发展创造良好的条件。
处理规模近期：25t/d（2018～2025年）、中期：150t/d（2026～2033年）、远期：350t/d（2034～封场）、库容：110×104m3、填埋区总征地面积：96502.97m2。场地南北向最长距离约460m，东西向最长距离约330m，场地采用分级放坡碾压堆填方式进行堆填作业，规划场地范围内放坡堆填共分为5级，堆填标高205.0～223.0m，每级间设置宽度为3.0m的台阶，本场地其功能主要为处理浦里工业新区产生的一般工业固体废物。
4.2 固体废物处置场的选址及建设条件
4.2.1 选址
建场地位于开州浦里工业新区，场地西南侧存在一条已建道路，汽车可直通现场，交通较便利，地理位置较好。
4.2.2 建设条件
①地形地貌。
开州地区处于大巴山南麓与川东平行岭谷接合部，地形在南北方向上较长长，东西方向上较窄狭窄，因此地形类似甜橙叶的形状。自西南向东北迤进。区域内地貌复杂，地貌结构大体为“六山三丘一分坝”。
②处置场地质条件。
工程区地貌上属川东褶皱山地构造剥蚀浅丘区，目前场地范围内未经过人工改造，现状为原始地貌，场地地形为“U”冲沟，北侧高于南侧。地表坡角一般在5～20°不等，局部可达45°以上，填埋区红线范围内地面高程177～235m，最大高差约58m。
场地内斜坡地段较多，斜坡地段植被发育，主要为耕地及果木苗林，坡底宽缓，沟谷地带为农田耕地，纵向上线路区地形以沟谷与丘陵为主，丘体多呈椭圆、浑圆状，丘陵斜坡坡度一般5～30°，一般呈上缓下陡，山丘、陡坡区域最大坡度可达45°以上。场地中部沟谷地带发育有一季节性冲沟，宽度约1.0～2.5m，由场地西北流向东南，勘察期间沟内水深约0.2～0.6m左右。
4.3 工业固体废物处置场的设计
4.3.1 场区回填设计
场区内一般固体工业废料放坡堆填原则：场区内东南角设置拦渣坝（衡重式、重力式挡墙+石渣回填），坝顶标高195m。自坝顶5m后堆填，每级边坡高度5m，坡比不陡于1:2.5，两级边坡之间设置3m宽平台，外倾坡度2%，平台设置排水沟。
4.3.2 进场道路边坡设计
进场道路左侧边坡开挖原则：
①进场道路段上覆土层不足1m，挖方坡比1:1，从道路边线至现状地面线。坡脚设置排水沟，坡顶外5m设置截水沟。坡面采用网格护坡，防止风化。
②进场道路右侧采用衡重式+重力式+护肩墙进行支护。
4.3.3 衡重式挡墙、重力式挡墙及护肩墙设计
①挡墙材料。
护肩墙、衡重式及重力式挡墙墙体材料采用C20片石混凝土，片石含量不得超过20%，粒径不得大于30cm，片石强度等级不低于MU30。
②挡墙地基。
护肩墙和重力式挡墙以固结程度符合要求的老土、换填碎石或基岩为持力层，衡重式挡墙以中风化岩层作为持力层，挡墙纵向基底使用台阶过渡或设置纵坡的方式，假如设置纵坡，其中的坡度不得大于1:20；假如设置台阶过渡，这时台阶的高与宽之比为1:2最适宜；通常情况下，台阶高度为0.5～1.0m，挡墙的起终点在设置时应注意与边坡的顺接。另外，挡墙基底倒坡的设置应以设计的要求为主要依据，以此确保墙体的稳定性符合标准，而且挡墙地基应同时满足承载力、襟边和埋置深度的要求。
③伸缩缝。
沿墙长每隔10～15m设置伸缩缝，在基底的地层变化处设置沉降缝。伸缩缝和沉降缝可合并设置，缝宽2～3cm。在缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻絮或沥青木板，且塞入深度高于30cm。
④墙后排水。
在挡墙背后50cm范围以内设置片石反滤层，使用回填透水性好的材料，以便于墙后排水顺畅。
当挡墙前为车行道且设置排水系统时，考虑到景观效果，墙身不设置泄水孔，挡墙墙背通长设置Φ100软式透水管，纵向坡度1~2%，通过横向Φ100PVC管就近接入道路排水系统。
当挡墙前为原始地面或排水沟时，沿墙高和墙长应设置泄水孔，按上下左右每隔2～3m进行交错布置孔洞。折线墙背中容易积水的位置也可以设置泄水孔，泄水孔采用直径为10cm的PVC管安装，而且最下一排泄水孔应高出地面30cm。
为防止泄水孔堵塞，在泄水孔的进水处用渗水土工布进行包扎。防止墙背的水渗透进基底中，并用黏土将墙后最低排的泄水孔进行回填封闭。
当墙后渗水量较大或在集中水流处，为了减少动水压力对墙身的影响，应加密、加大泄水孔尺寸或增设纵横向地下排水设备（如渗水暗沟等）。其出水口下部应采取措施，防止水流冲空基础。
4.4 工业废物处置场的防渗设计
4.4.1 防渗方式的选择
本次设计第Ⅱ类一般工业固体废物堆排区域，为达到渗透率＜10-7cm/s的要求，防渗方式采用：
①场底防渗采用单层HDPE膜＋粘土复合衬垫防渗；
②坡面防渗采用单层HDPE膜＋粘土复合衬垫防渗；
③挡渣坝内防渗采用人工材料防渗将污水截于渗滤液收集池内的方案。
4.4.2 防渗系统设计
①场底防渗。
在处置场场底和山坡地带，需要设置防渗及渗滤液导排系统。处置场场底为废渣堆填区，场底基础为土方层填筑，机械碾压平整。在场地平缓地带，如淤泥较厚，可清除一部分，用块石填筑，并用机械碾压，再敷设素土，人工填平。注意盲沟不能破坏。场底土层（300mm厚）应由人工彻底清除树根、石块等杂物，在地下水导排系统上部土工布，在土工布铺筑500mm厚的素土层，素土层中不得含有粒径>25mm的角砾或其他尖锐物。然后铺衬1.5mm厚的HDPE膜，上覆100mm厚的素土保护层，用土工布覆盖，再铺筑300mm厚的砾石导排层，才能用于废渣堆填。场底敷设面积约为25608.87m2。场底采用1.5mm光面HDPE膜。
②坡面防渗。
防渗层的坡面在采用机械开挖之后，可以利用人工将其进行整合，将表面杂乱的树枝和土石进行清除。小于35°的坡面，用300mm厚的粘土找平，大于35°的坡面，可以不用粘土找平，但一定要平整、无尖锐杂物。然后铺垫一层土工布、铺衬1.5mm厚的HDPE膜，再在膜上铺垫一层土工布，并采用袋装土保护。坡面敷设面积约为46788.84m2。坡面采用1.5mm双糙面HDPE膜。
③挡渣坝防渗。
在挡渣坝内侧设防渗层，100mm厚纤维混凝土找平，敷设600g/m2土工布及1.5mm厚的HDPE防渗膜，再用600g/m2土工布保护防渗膜。需纤维混凝土183.6m3，土工布3548.13m2，HDPE防渗膜1774.07m2。
4.5 渗滤液导排系统的设计
为了避免一般工业固体废物Ⅱ类中的废水渗透进地下，对地下水、下游河流等造成污染，需要对废水进行防身处理，建立起渗滤液导排系统，将渗滤液进行收集之后，经过一定的处理方可进行排放，渗滤液导排系统主要有两种设计，一是水平导排系统，二是垂直导排系统。
4.5.1 水平导排系统的设计
①水平倒排系统设置在处置场底部的防渗隔离层之上，整个系统主要包括导流层、导流盲管和导流管组成，处置场底部铺设直径为50~100mm的厚碎石，厚碎石的铺设厚度为300mm，这是导流层，可以将渗滤液尽快收集到导排盲管和导排管中。
②根据处置场的特点，对区域沟底的设计以设计标高和坡度为基础，设置废水导排主盲沟，主盲沟中铺设?准315×28.6mm HDPE导排花管，长度为677.8m。
③主盲沟采用倒梯形，上口宽为2.7m，下口宽为1.4m，沟深为0.7m。
4.5.2 竖向导排系统
考虑到处置场中部位置的深度较大，填埋物的渗透系数小，渗透性能差的特点，为增强渗流导排效果，除了水平倒排系统之外，设计有竖向倒排系统。
竖向导排系统主要使用盲井形式，盲井下部与布置于沟底排渗盲沟顶部相接，其收集渗滤液通过排渗盲沟排出场外，收集于渗滤液收集池。堆场场址主要由一条主沟构成，堆置厚度较大的位置位于沟的中部游，结合设计堆置终了堆场共布置5条排渗盲井。
排渗盲井采用“竹石笼”形式，“竹石笼”采用圆形断面，直径2.0m。由8#铁丝或尼龙绳穿（编）竹条形成圆形断面中空柱体竹笼，竹笼中空部分填充粒径10~150mm碎石或卵石，竹笼采用400g/m2无纺土工布包裹严实，防止填埋渣进入竹笼。根据处置场的设计工艺，要求排渗盲井的砌筑至少超前堆置高度1m，盲井下端与排渗盲沟连接处及井上端采用土工布包裹严实，防止废渣进入盲井。
4.6 固结水导排的设计
一般工业固体废物的渗透系数小，渗透性能差，为了确保处置场一般工业固体废物固结产生的水能够快速排出，提高固结速度，还必须要进行渗流导排，有效地降低渣体浸润线，提高处置场的稳定性。渗流导排系统采用第三代软式滤水管加导流管的形式设置。考虑到设计处置场中部位置堆置深度较大，部分填埋固体固废的渗透系数小，渗透性能差的特点，为增强渗流导排效果，设计除布置水平渗滤液导排系统外，还布置了竖向渗滤液导排系统。竖向渗滤液导排采用盲井形式，盲井下部与布置于沟底排渗盲沟顶部相接，其收集渗滤液通过排渗盲沟排出场外，收集于渗滤液收集池。处置场场址主要由一条主沟构成，堆置厚度较大的位置位于沟的中部游，结合设计共布置5条排渗盲井。
5 总结
总而言之，对于一般工业固体废物的处置，需要对其性质、状态以及来源进行综合性分析，进而选择适合处理的处置场，针对处置场所处的地理环境，对处置场进行科学合理的设计。对于一般工业固体废物Ⅱ类处置场的设计，主要包括选址、处置场设计以及防渗设计等，以此提高对固体废物的处置能力，提高固体废物的回收利用率，减少固体垃圾的排放，减少处置场的占地，促进良性发展，保证工业企业的正常发展。
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