固體廢物處理及資源化課程設計某垃圾填埋場工藝設計

1、科學技術學院 固體廢物處理及資源化課程設計2013-2014學年第一學期 形 式： r 集中 分散學生姓名： 學 號： 專業(yè)班級： 時 間： 理工學科部 目錄前言1一、設計原則與依據(jù)11.1編制原則11.2處理方案選擇原則11.3 設計依據(jù)2二、基礎資料22.1填埋場的地理位置22.2 交通、給排水、供電條件32.3地質(zhì)構(gòu)造32.4地形地貌32.5水文地質(zhì)條件32.6地基穩(wěn)定性及建筑適宜性評價32.7氣候條件42.8垃圾組成成分及基本性質(zhì)42.9徑流系數(shù)經(jīng)驗值4三、垃圾量及人口數(shù)量5四、垃圾處理工藝方案的比較54.1焚燒54.2堆肥74.3衛(wèi)生填埋7五、垃圾填埋場址的的評價85.2場址開發(fā)利用

2、應具備的基本條件85.3場址的評價9六、垃圾填埋工程工藝96.1庫容及面積的計算:96.2防滲措施106.3 垃圾滲濾液的產(chǎn)量估算116.4滲濾液調(diào)節(jié)池設計126.5滲濾液收集系統(tǒng)的構(gòu)成126.7滲濾液處理系統(tǒng)136.8垃圾填埋氣產(chǎn)量的估算136.9填埋氣體的處理14七、終場覆蓋167.1填埋場的封場系統(tǒng)設計167.2填埋場封場后的土地利用17八、環(huán)境監(jiān)測17（1）大氣監(jiān)測17（2）填埋氣體檢測18（3）滲瀝液檢測18（4）填埋廠外排水監(jiān)測18（5）地下水監(jiān)測18（6）噪聲監(jiān)測18（7）填埋物的物理性質(zhì)監(jiān)測18（8）蒼蠅密度監(jiān)測18（9）跟蹤監(jiān)測18（10）水土保持19九、設計中存在問題及個人

3、體會199.1存在的問題199.2個人體會19十、參考資料19某垃圾填埋場工藝設計前言近些年來，社會經(jīng)濟的發(fā)展使得人們生活水平不斷提升，從而造成生活垃圾量的日益增長。許多原有填埋場難以達到填埋要求，有的城市甚至沒有填埋場，生活垃圾自然堆放，對周圍環(huán)境和居民產(chǎn)生不良影響。當生活垃圾無規(guī)則且露天置于城市中時，其所散發(fā)的臭味嚴重影響附近居民的生活，產(chǎn)生的滲濾液會污染地下水和周圍的地表水，威脅人類健康。由此可見，設計城市生活垃圾填埋場的必要性和迫切性。因而本次設計是通過所給的資料，在規(guī)定的原則內(nèi)對垃圾處理工藝的選擇即對焚燒、堆肥、衛(wèi)生填埋幾種垃圾處理工藝的比較，選擇衛(wèi)生填埋為本次設計的生活垃圾處理工藝

4、。確定此次設計的填埋場的庫容量，同時對滲濾液的產(chǎn)量估算及處理，填埋氣體的產(chǎn)量及收集處理都進行設計分析。最后對填埋場封場及環(huán)境監(jiān)測的要求和設計。從而設計成一份較為合理的填埋場建設的設計書。一、設計原則與依據(jù)1.1編制原則城市生活垃圾處理作為城市環(huán)境治理和環(huán)境保護項目，應在貫徹國家垃圾處理技術政策和城市總體規(guī)劃指導的前提下，合理選擇廠址和處理工藝、嚴格控制二次污染并防止新的污染產(chǎn)生，使工程的各項指標符合國家的有關法規(guī)和標準規(guī)定。本項目的編制原則是：（1）在認真貫徹執(zhí)行國家關于城市垃圾處理的法規(guī)（條例）和技術標準的同時，結(jié)合當?shù)丨h(huán)境衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，根據(jù)生活垃圾產(chǎn)生情況科學規(guī)劃，合理確定建設規(guī)模，對生

5、活垃圾實行安全處置，使之真正達到國家規(guī)定的垃圾處理要無害化、減量化和資源化的總體目標。（2）堅持因地制宜和科學態(tài)度，選擇合理的技術路線，采用先進工藝和技術上成熟的設備，確保各類設施互相協(xié)調(diào)，技術切實可行，降低垃圾處理的建設投資和運行成本，提高項目的社會效益和環(huán)境效益。1.2處理方案選擇原則處理方案選擇的原則是：技術成熟，工藝簡潔，設備可靠，能適應生活垃圾的特性，滿足環(huán)境保護的要求。同時還要考慮下列因素的影響：（1）當?shù)氐慕?jīng)濟實力和投資能力；（2）城市建設和社會發(fā)展對環(huán)境的要求；（3）各種垃圾處理方法的優(yōu)缺點；（4）生活垃圾理化性質(zhì)及變化趨勢；（5）技術與設備的可靠性和適應性；（6）對資源再利用

6、的潛力和程度。1.3 設計依據(jù)1. 固體廢物處理與處置 高等教育出版社 寧平編；2. 固體廢物污染控制工程化學工業(yè)出版社，張小平編；3. 排水工程下冊，建筑工業(yè)出版社；4. 環(huán)境質(zhì)量評價教材；5. 給排水設計手冊第1、7冊；6. 生活垃圾填埋場污染控制標準(gbl68892008)；7. 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范(cjj172004)；8. 生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術規(guī)范(cjj1132007)；9. 生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術規(guī)范(cjj1122007)；10. 生活垃圾填埋場無害化評價標準(cjj/t1072005)；11. 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場運行維護技術規(guī)程(cjj932

7、003)；12. 生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術要求(gb/t187722002)；13. 生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術標準(cj/t30371995)；14. 地面水環(huán)境質(zhì)量標準(gb38382002)；15. 污水綜合排放標準(gb89781996)；16. 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項目建設標準中華人民共和國建設部主編。二、基礎資料 根據(jù)某某河流域污染整治規(guī)劃，需在某鎮(zhèn)建立一個服務人口為10萬人的垃圾衛(wèi)生填埋場，以消納某縣轄區(qū)內(nèi)的8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)生活垃圾，垃圾填埋場的設計使用年限為20年。平均垃圾產(chǎn)量為1.28/d,人口增長率5%。 2.1填埋場的地理位置 所選場址位于某鎮(zhèn)東南方，距某鎮(zhèn)約1公

8、里，距北側(cè)某一級公路約1公里，場址附近無較大河流，場址以南約0.8公里處是某河。 2.2 交通、給排水、供電條件擬建場地北側(cè)約1000m處有某一級公路通過，交通條件較為便利。場區(qū)給水、供電可以由某鎮(zhèn)引入，場區(qū)雨水可通過附近的沖溝，就近排入某河，場區(qū)生活污水可通過新建800m管道輸送至擬建污水處理廠處理。2.2自然條件 2.3地質(zhì)構(gòu)造擬建場地地層屬侏羅系地層，巖層屬沉積巖類。工程的主要物理地質(zhì)現(xiàn)象為巖石的風化及裂縫破裂。谷底第四系沖洪積土，面積約占填埋區(qū)面積的45，滲透系數(shù)k=1.5x10-6cm/s，基巖裸露部分約占填埋面積的55，其中泥巖滲透系數(shù)k=3.0x10-7cm/s，砂巖滲透系數(shù)k8

9、.0x10-4cms。2.4地形地貌工程區(qū)屬河谷淺丘山區(qū)。最高高程約272m，最低處約170m，相對高差約100m。場區(qū)為寬緩“u”型，壩址處右岸較陡，平均坡角23，左岸較緩，坡角18。2.5水文地質(zhì)條件場址地下水主要分布基巖（紅層）裂隙水，含水層為下沙溪廟組。地下水儲量較差，賦存于不穩(wěn)定的砂巖發(fā)育較差的裂隙中，旱藏深度一般較淺。場區(qū)內(nèi)地下水主要為第四系松散層和強風化巖中的孔隙水和基巖風化裂隙水，孔隙潛水，水位一般低于地面0.20.3m；基巖裂隙水，埋藏了不同深度的節(jié)理裂隙中，強風化層平均為2.om，弱風化層平均為8.0米；地下水穩(wěn)定水位平均位于地層下2.95m，地下水的水力梯度為0.007。

10、填埋區(qū)地下水受大氣降雨補給，有明顯的補給徑流，排泄區(qū)域和途徑。填埋場山谷為一獨立的水文地質(zhì)單元，場區(qū)匯水范圍內(nèi)的地表水，地下均由谷口向外排泄(總體趨勢由東向西徑流)。2.6地基穩(wěn)定性及建筑適宜性評價填埋區(qū)呈寬緩“u”型槽溝，兩岸及谷底無大的堆積體存在，岸坡自然穩(wěn)定，無崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，填埋區(qū)場地穩(wěn)定，兩岸山體雄厚，巖體較完整。填埋垃圾后不會誘發(fā)滑坡等災害地質(zhì)現(xiàn)象。工程區(qū)具有較好的構(gòu)造穩(wěn)定性。建筑物抗震設計按度考慮，場地適宜建設。2.7氣候條件場區(qū)氣候?qū)賮啛釒駶櫦撅L氣候區(qū)，具有冬冷夏熱，雨量充沛，濕度大，云霧多，日照少，風力小等特點，常年平均氣溫1718，年平均降水量672.8mm，3

11、0年一遇最大小時降雨量為10.5mmh，連續(xù)降暴雨日數(shù)年最高達58日，降雨主要集中在夏季，多年統(tǒng)計降雨資料見下表3。年蒸發(fā)量為1840mm。常年主導風向為北風，年平均風速3.4m/s，最大風速22 m/s。表1 某市多年平均降雨量月份123456789101l12降雨量(mmd)2.33.03.34.06.05.04.32.32.01.73.02.72.8垃圾組成成分及基本性質(zhì)表2 某縣垃圾組成成分成 分變化范圍平均值a： 有機物()45.050.047.5動植物()纖維類()40.045.53.05.0b： 無機物()40.046.043.0灰礫()磚石()35.037.05.09.0c：

12、可回收物()7.012.09.5紙、塑料()玻璃()金屬()5.89.51.02.00.20.5表3 某縣垃圾的基本性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)變化范圍平均值含水率()40.045.042.5容重(kgm3)520.0580.0.550.0熱值(kj/)3600400038002.9徑流系數(shù)經(jīng)驗值表4 不同地形及地表狀況的徑流系數(shù)經(jīng)驗值地表狀況徑流系數(shù)粉壤土種植牧草，平坦2%坡度0.320.52粉壤土種植裸草，平坦2%坡度0.620.82表層土較厚的丘陵山地0.500.70表層土較薄的丘陵山地0.600.80陡峭山地0.750.90三、垃圾量及人口數(shù)量表5 每年人口數(shù)量值及垃圾量和庫容 年 人數(shù)（萬）垃圾（k

13、g）104體積(m3)104覆土體積(m3)104總體積(m3)104110.000000 4672.000000 8.494545 2.123636 10.618182 210.500000 4905.600000 8.919273 2.229818 11.149091 311.025000 5150.880000 9.365236 2.341309 11.706545 411.576250 5408.424000 9.833498 2.458375 12.291873 512.155063 5678.845200 10.325173 2.581293 12.906466 612.76281

14、6 5962.787460 10.841432 2.710358 13.551790 713.400956 6260.926833 11.383503 2.845876 14.229379 814.071004 6573.973175 11.952678 2.988170 14.940848 914.774554 6902.671833 12.550312 3.137578 15.687891 1015.513282 7247.805425 13.177828 3.294457 16.472285 1116.288946 7610.195696 13.836719 3.459180 17.29

15、5899 1217.103394 7990.705481 14.528555 3.632139 18.160694 1317.958563 8390.240755 15.254983 3.813746 19.068729 1418.856491 8809.752793 16.017732 4.004433 20.022165 1519.799316 9250.240433 16.818619 4.204655 21.023274 1620.789282 9712.752454 17.659550 4.414887 22.074437 1721.828746 10198.390077 18.54

16、2527 4.635632 23.178159 1822.920183 10708.309581 19.469654 4.867413 24.337067 1924.066192 11243.725060 20.443136 5.110784 25.553921 2025.269502 11805.911313 21.465293 5.366323 26.831617 總330.659541 154484.137569 280.880250 70.220063 351.100313 注：覆土與垃圾體積之比為1:4，填埋后廢物壓實密度為550kg/m3四、垃圾處理工藝方案的比較城市生活垃圾處理的

17、方式主要有堆肥、焚燒和填埋三種。4.1焚燒固體廢物焚燒處理就是將固體廢物進行高溫分解和深度氧化的處理過程。在燃燒過程中，具有強烈的放熱效應，有基態(tài)和激發(fā)態(tài)自由基生成，并伴隨著光輻射。焚燒法處理固體廢物，具有減量化效果顯著、無害化程度徹底等優(yōu)點。焚燒的預處理工藝流程： 生活垃圾接受 均勻給料 破袋 粗大料 篩分 磁選 破碎 進入焚燒爐 生活垃圾焚燒工藝流程： 垃圾臭氣 垃圾池 廢水 處理 前處理 進料 空氣、燃料 焚燒爐 灰渣 煙氣 處理、利用 余熱鍋爐 凈化處理 煙囪 4.2堆肥 堆肥化就是在人工控制的條件下，依靠自然界中廣泛分布的細菌，放線菌、真菌等微生物，人為地促進可生物降解的有機物向穩(wěn)定

18、的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學過程。堆肥化的產(chǎn)物稱為堆肥。堆肥化實際上是利用微生物在一定條件下對有機物進行氧化分解的過程，因此根據(jù)微生物生長的環(huán)境可以將堆肥化分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩種。堆肥的預處理工藝流程： 大件垃圾可回收物料 加水 脫水 生活垃圾 給料裝置 破袋裝置 篩分/手選 破碎 分選 水分調(diào)節(jié) 進入發(fā)酵 磁選 重力選 渦流靜電分選 鐵金屬 風選 非鐵金屬好氧堆肥工藝流程： 細胞物質(zhì)（微生物繁殖） 堆肥有機物（含c,h,o,n,p,s,cl）、氧和微生物同化作用 異化作用 co2,h2o,nh3,po43-,so42- + 能量 轉(zhuǎn)入環(huán)境 釋放、轉(zhuǎn)化為熱厭氧發(fā)酵分解工藝流程： 細胞物質(zhì)堆肥有機

19、物微生物 細胞物質(zhì)有機酸，醇類，co2，nh3，h2s等，能量，微生物 co2，ch4等， 4.3衛(wèi)生填埋 衛(wèi)生填埋是一種對各種垃圾成分適應性最好的垃圾處理方法，一般無需對垃圾進行預處理，只有極少數(shù)的垃圾填埋場采用了對垃圾進行壓塊預處理后再進行填埋的處理工藝，垃圾在填埋前進行壓塊處理可增加垃圾的填埋密度，有效提高填埋場的空間利用率，延長填埋場的使用壽命。垃圾衛(wèi)生填埋預處理工藝流程： 生活垃圾接受 輸入壓縮機 壓縮成快 打包 去填埋垃圾衛(wèi)生填埋工藝流程： 粘土 垃圾 稱重計量 卸料 攤鋪壓實 覆土 消毒滅蠅 封場綠化 滲濾液處理 填埋氣收集及利用堆肥法是垃圾資源化利用的有效方法，但處理量因市場需

20、求而定，許多大中城市難以用堆肥法消納和處理所產(chǎn)生的垃圾，另外，堆肥前后的殘余垃圾仍需處理。焚燒法雖然能有效處理垃圾，但相對成本較高，投資大。相對來講，垃圾的衛(wèi)生填埋技術適合于經(jīng)濟發(fā)展較落后，土地資源較豐富的地區(qū)使用的垃圾最終處理方法。在許多經(jīng)濟發(fā)達的國家，填埋法仍然是生活垃圾的主要處理方法，就我國目前經(jīng)濟發(fā)展水平而言，在今后相當長的一段時間了，衛(wèi)生填埋法仍會是絕大多數(shù)城鎮(zhèn)處理生活垃圾的重要方法。因此，衛(wèi)生填埋法是最佳選擇。五、垃圾填埋場址的的評價 5.1填埋場選址的原則 （1）應服從城市發(fā)展總體規(guī)劃； （2）場址應有足夠的庫容量； （3）場址應具有良好的自然條件； （4）場址運距應盡量縮短；（

21、5）場址應具有較好的外部建設條件。5.2場址開發(fā)利用應具備的基本條件（1）場地下沉量逐漸變小，直至停止；（2）場地具有一定的承載力；（3）無坡面下滑破壞的可能；（4）無可燃氣體、惡臭產(chǎn)生或影響非常??；（5）沒有對土壤和地下水的污染；（6）不會對建筑物基礎照成不良影響；（7）適于植物的生長。5.3場址的評價需從工程因素，社會環(huán)境因素和經(jīng)濟因素以及選址原則和條件上選擇合理的場地。根據(jù)所提供的基礎資料可知其交通條件較為便利，有某一級公路通過。場區(qū)給水、供電、排水都有便捷的供給和排污。場址是屬于河谷淺丘山區(qū)，可作為山谷型填埋場，且工程區(qū)具有較好的構(gòu)造穩(wěn)定性，建筑物抗震設計按度考慮，場地適宜建設。同時，

22、所選場址位于東南方常年吹北風處于下風向，距鎮(zhèn)上1公里，其產(chǎn)生的噪聲、灰塵、氣味都不會對人們的日常生活造成較大影響。且附近無較大的河流，土壤和巖層的滲透系數(shù)都不是很大，對水資源的污染不會造成較大影響。在經(jīng)濟上，交通便利，給水排水又較為方便，則在經(jīng)濟上節(jié)省了一部分開資。因此，在整體上考慮和評價場地適合建設。六、垃圾填埋工程工藝6.1庫容及面積的計算: 年填埋體積: 20年總填埋容量： =351.1萬m3垃圾填埋面積： vt-設計填埋場容量，m3；m-人均每天廢物產(chǎn)量，kg;p-服務區(qū)內(nèi)的預測人口；t-填埋年限，a；-廢物最終壓實密度，kg/ m3;v2-覆土量m3； 其容積結(jié)果可見表5。設計填埋的

23、高度為7.5m，所以根據(jù)公式可得出其面積為=3.511067.5=4.68104 m3。根據(jù)以上表格和計算得出總?cè)莘e為351.1萬m3，由于總?cè)莘e占總庫容的70%-80%,此時取75%，則填埋場的總庫容為v總=351.1/75%=468.13萬m3 ，已知上述表格算出總垃圾產(chǎn)量為1544841.37569 t，則填埋場的日處理量為1544841.37569/(36520)=211.62t/d。 根據(jù)填埋場等級劃分與規(guī)模確定“城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項目建設標準”規(guī)定：垃圾衛(wèi)生填埋場根據(jù)建設規(guī)模（總庫容）和日處理能力兩種方式進行分類與分級。按填埋場建設規(guī)模劃分：類 總庫容1200萬m3以上類

24、 總庫容500萬m31200萬m3類 總庫容200萬m3500萬m3類 總庫容100萬m3200萬m3按日處理能力劃分：級 日處理量1200t/d以上級 日處理量500 t/d1200t/d級 日處理量200t/d500 t/d級 日處理量200t/d以下根據(jù)以上算得總庫容為468.13萬m3 和日處理量211.622t/d ，即項目為類，級處理場規(guī)模。6.2防滲措施填埋場防滲的主要目的是阻止?jié)B濾液和填埋氣體外泄污染周圍的土壤和地下水，同時還要防止外來水，包括地下水、地表水和降水等大量進入填埋場，增大滲濾液產(chǎn)生量。根據(jù)防滲設施設置方向的不同，可分為水平防滲和垂直防滲。同時由基礎資料可知填埋場場

25、區(qū)的地形、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，填埋廢物的性質(zhì)特征，以及根據(jù)填埋場滲濾液收集系統(tǒng)、保護層和過濾層的不同組合，選擇使用人工合成膜進行防滲，在防滲結(jié)構(gòu)上選擇單復合襯里系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)圖1為如下： -圖1此種防滲系統(tǒng)的防滲層由兩種防滲材料相互緊密貼合而成，提供綜合防滲效力。其典型結(jié)構(gòu)是上層為柔性膜，下層為低滲透性的粘土礦物。單復和襯里使用的關鍵是使柔性膜與粘土層緊密結(jié)合，以保證當柔性膜破損時滲濾液不會引起沿兩者結(jié)合面的移動。終場防滲系統(tǒng)：終場防滲系統(tǒng)是指當填埋場的填埋容量用盡、運行終止后，對整個填埋場進行的最終覆蓋，故又稱終場覆蓋系統(tǒng)。其主要功能是：削減滲濾液的產(chǎn)生量，控制填埋場氣體從填埋場上部無序釋放，

26、避免廢物的擴散，抑制病原菌的繁殖以及提供一個可供景觀美化和填埋土地再用的表面等。終場防滲系統(tǒng)從下至上依次為調(diào)整層、防滲層、排水層、保護層和表土層。其結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中防滲層、保護層和表土層是該系統(tǒng)的基本組成，其余兩層可根據(jù)廢物的性質(zhì)和填埋場所在地的氣候條件等條件酌將增減。該地區(qū)的水量較豐富，通過保護層入滲的水量多，對防滲層構(gòu)成較大滲透壓力，因此，排水層不可省。排水層設計的滲透系數(shù)為10-3cm/s，坡度為4%。終場防滲系統(tǒng)-圖26.3 垃圾滲濾液的產(chǎn)量估算廢物滲濾液是指廢物在填埋或堆放過程中因其有機物分解產(chǎn)生的水或廢物中的游離水、降水、徑流及地下水入滲而淋濾廢物形成的復雜的高濃度有機廢水。滲

27、濾液具有有機物濃度高、氨氮含量多、金屬離子含量高、磷含量偏低等特點，當滲濾液不能得到很好的收集與處理時，滲濾液會滲出地表，散發(fā)臭味，影響居民生活，且招致蚊蠅，惡化環(huán)境，并再次通過蚊蠅的不定飛行傳播疾病，危害人體健康，滲濾液的累積又會造成地下水污染和土壤污染。所以，對滲濾液的收集與處理非常有必要的。 正在進行填埋施工時的面積a1=1.56 hm2，滲出系數(shù)c1=0.5，填埋完成的面積a2=3.12 hm2，滲出系數(shù)c2=0.25，由基礎資料可知當?shù)氐淖畲笮r降水量為10.5mmh，其日換算值為252mm/d，月平均降水量為3.3mm/d。則根據(jù)經(jīng)驗公式法：滲濾液最大日產(chǎn)量：l=(c1a1c2a2

28、)i10-3=(0.5156000.2531200)25210-3m3/d=3931.2m3/d滲濾液平均日產(chǎn)量：l=(c1a1c2a2)i10-3=(0.5156000.2531200)3.310-3m3/d=25.74m3/d6.4滲濾液調(diào)節(jié)池設計最小調(diào)節(jié)池容積的由下式確定：v（qmax-q）5其中：v調(diào)節(jié)池有效容積；qmax 設計最大滲濾液產(chǎn)生量；q滲濾液處理廠規(guī)模；由于原始資料里并未給出城市污水處理場處理滲濾液的規(guī)模，因此設q=1000 m3/d。則：v=（qmax-q）5=（3931.21000）5=14656 m3/d調(diào)節(jié)池的水面面積a，調(diào)節(jié)池的有效水深h取5m，超高0.5m,則

29、a=v/h=14656/5=2931.2調(diào)節(jié)池的長度l.取調(diào)節(jié)池的寬度b為40m,則 l=2931.2/40=73.28m取整得，池的實際尺寸：長寬高74m40m5.5m6.5滲濾液收集系統(tǒng)的構(gòu)成填埋場滲濾液的收集采用典型的填埋場滲濾液收集系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)有以下幾部分組成：倒流（排水）層，導流（盲）溝與導流管，集液池及提升系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池。倒流（排水）層主要由粗沙粒和卵石組成，覆蓋于整個填埋場底部襯里之上。導流盲溝設置在導流層的底部，并貫穿整個場底，盲溝中填充卵礫石或碎石，導流管的管材對采用高密度聚乙烯。集液池及提升系統(tǒng)的設置是為了將平原地區(qū)填埋場中難以借助重力的滲濾液聚集并抽送入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池既可作

30、為滲濾液初步處理，又可調(diào)節(jié)滲濾液的水質(zhì)水量。 6.7滲濾液處理系統(tǒng)由于滲濾液的水量水質(zhì)波動大，組分復雜和污染強度高，滲濾液處理一直處于不斷的探究和完善當中。歸納起來，滲濾液處理的主要工藝方案有合并處理和單獨處理，合并處理是指將滲濾液直接或與處理后引入填埋場就近的城市生活污水處理廠進行處理；而單獨處理方案按工藝特點又包括土地處理，生物處理和物化處理。設計中的填埋場產(chǎn)生的滲濾液如果輸送到污水處理廠處理的話較遠，且加重污水處理廠處理負擔，并且單獨處理效果良好。其工藝流程示：滲瀝液調(diào)節(jié)池格柵泵房asbr曝氣生物濾池污泥濃縮池污泥脫水機房吹脫塔垃圾填埋場清水池排出污泥回流滲濾液處理工藝流程6.8垃圾填埋

31、氣產(chǎn)量的估算 干填埋氣主要由甲烷、二氧化氮、氮氣、氧氣、硫化物、氨氣、氫氣、一氧化氮及其他微量化合物等組成。通常甲烷的體積分數(shù)為45%-60%，二氧化氮為40%-50%。此外還有不少于1%的其他揮發(fā)性有機物，主要包括烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴、鹵代化合物等在內(nèi)的揮發(fā)性有機物。填埋氣體是在多種微生物代謝作用下形成的，因而不同的填埋場構(gòu)造、不同的填埋廢物和氣候條件，所產(chǎn)生的氣體的組成也會有一定的差別。運用ipcc的統(tǒng)計模型進行預測填埋氣體產(chǎn)量：vch4=mswhdocr（16/12）0.5其中城市固體廢物量msw=1.55106t；城市垃圾填埋率h=85%；垃圾中可生物降解有機碳的質(zhì)量分數(shù)doc=15%

32、（ipcc推薦發(fā)展中國家doc值為15%）；垃圾中可降解有機碳的分解率r=77%（ipcc推薦為常數(shù)77%）16/12為ch4和c之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)；0.5為甲烷中的碳與總碳的比率。則預測產(chǎn)氣量為： vch4=1.55106t85%15%77%（16/12）0.5=101447.4m3通常在填埋氣的產(chǎn)生量當中，甲烷的體積分數(shù)為4560%，則取甲烷的體積分數(shù)為55%，故可以計算出總填埋氣量q=（101447.4/0.55）m3=184449.8m3又由于甲烷不可能100%的發(fā)酵，再加上一部分的外溢氣體，通常的甲烷發(fā)酵量為25%，因此實際的產(chǎn)氣量為q0=（184449.8/25%）m3=7.38105

33、m36.9填埋氣體的處理 如果不采用適當?shù)姆绞竭M行填埋氣收集和處理，填埋氣則會在填埋場中累積并透過覆土層和側(cè)壁向場外釋放，可能造成爆炸、火災、地下水ph下降和含鹽量升高、溫室效應、對人體造成損害等。 6.91填埋氣的收集為了控制填埋氣的不利影響并對其進行資源化利用，需要改變填埋氣的散排狀態(tài)并加以認為收集。填埋氣體的收集系統(tǒng)分為被動收集系統(tǒng)和主動收集系統(tǒng)兩種。前者適用于垃圾填埋量不大、填埋深度淺、產(chǎn)氣量較低的小型城市垃圾填埋場（容積小于40000m3），在大型填埋場中往往采用主動收集系統(tǒng)來收集填埋氣體。所以設計的填埋場采取主動收集系統(tǒng)對填埋氣體進行收集。通常填埋氣收集系統(tǒng)有兩類：豎井集氣系統(tǒng)和水

34、平集氣系統(tǒng)。由于水平集氣系統(tǒng)主要適用于新建的和正在運行的垃圾填埋場，其特點是填埋垃圾的同時收集沼氣。且也適用于垃圾的有機物是以易降解成分為主的填埋場，同時，由于采用邊填埋邊集氣，因而水平集氣系統(tǒng)的集氣速率是豎井的5-35倍。根據(jù)所給的基礎資料可知垃圾組成成分中有機物含量占47.5%，且是屬于新建的填埋場，所以選擇水平集氣系統(tǒng)。6.9.2填埋氣的輸送 為了使填埋氣收集系統(tǒng)達到穩(wěn)定運行狀態(tài)，管道布置通常采用干路和支路的形式，干路互相聯(lián)系或形成一個“閉合回路”，從而可以得到一個比較均勻的真空分布，是系統(tǒng)運行更加容易、靈活。由于垃圾填埋場內(nèi)部的填埋氣的溫度通常在1652變化，集氣管道內(nèi)的填埋氣溫度接近

35、周圍的環(huán)境溫度。在輸送過程中，填埋氣會逐漸變量而冷凝。因此冷凝液的收集和排放是填埋氣是輸送系統(tǒng)設計時考慮的重點。為了排除冷凝液，集氣管的安裝應該保持7%的坡度，并在集氣管道的最低處安裝冷凝液收集排放裝置。冷凝液先用貯存，在排入排水系統(tǒng)，做進一步的處理。輸送管道的末端需要安裝風機來保證集氣系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)壓力的相對穩(wěn)定和填埋氣流量的相對穩(wěn)定。6.9.3填埋氣的凈化填埋場所收集的填埋氣組分復雜，在利用之前需要進行凈化預處理。填埋氣中主要含有ch4、co2、n2、o2、h2s、nh3、co及其它揮發(fā)性有機物。在對填埋氣利用之前盡可能提高甲烷的含量，增加氣體熱值，并降低微量氣體比例以防止危害。就實際的填

36、埋氣而言，由于填埋場中的填埋氣溫度較高，水蒸氣接近飽和，壓力略高于大氣壓。因此，當氣體被抽吸到收集站后，在填埋氣輸送和利用前必須進行脫水處理，一般采用冷凝器、沉降器、旋風分離器或過濾器等物理單元來除掉氣體中的水分和顆粒物。同時，還含有少量的h2s，容易引起工程設備腐蝕，因此需要去除填埋氣中的h2s，其脫硫技術有濕式吸收工藝和吸附工藝，包括催化吸收法，鏈烷醇胺選擇吸收法，堿液吸收法、活性炭吸附和海綿鐵吸附法，其中活性炭吸附法最常用，所以設計的填埋場采用活性炭吸附法吸附h2s氣體。 6.9.4填埋氣的利用填埋氣通常在以下幾方面得到利用：發(fā)電；作為汽車燃料；作為城市民用燃氣；作為燃料電池的燃料。填埋

37、氣發(fā)電時比較成熟的能源回收方式，所發(fā)電力可以并入當?shù)仉娋W(wǎng)，不受當?shù)赜脩魲l件的限制。由于填埋氣中甲烷含量一般在50%以上，屬中等熱值燃氣，只需經(jīng)過脫水、脫硫等預處理便可送至鍋爐或內(nèi)燃機燃燒進行發(fā)電和供熱。一般來說，垃圾填埋量在100萬t以上、占地面積10hm2以上、填埋高度10m以上的填埋場利用填埋氣發(fā)電具有較好的投資回報率。所以設計的填埋場的填埋氣用于發(fā)電處理利用。其用于發(fā)電的填埋氣預處理與利用工藝流程為如下：七、終場覆蓋7.1填埋場的封場系統(tǒng)設計該垃圾填埋場設計使用年限為20年，到期后將進行封場。目的在于減少雨水的滲入，進行填埋場生態(tài)恢復。最終覆蓋層由下至上有三部分組成：下層為粘土層（滲透系

38、數(shù)107cm/s），壓實厚度為0.6m；中間層為自然土，壓實厚度為0.3m，其主要功能為防止植物根系穿透防滲層而導致滲水；最上層為營養(yǎng)土層即覆蓋粉壤土，壓實厚度0.6m，以種植草皮或淺根植物。封場后頂面坡度為2%，以利于降雨的自然排出。現(xiàn)代化填埋場的表面密封系統(tǒng)有多層構(gòu)成，主要分為兩部分：第一部分是土地恢復層，即為表層；第二部分是密封工程系統(tǒng)，由保護層（可選）、排水層（包括底土層）、防滲層和排氣層組成。填埋的表面密封系統(tǒng)使用的防滲材料與襯層系統(tǒng)使用的防滲材料具有一致性，包括無機天然防滲材料（如黏土）、天然和有機復合防滲材料、和柔性膜（如hdpe膜）等。封頂覆蓋層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層示意圖如下：粘土覆蓋結(jié)

39、構(gòu)示意圖37.2填埋場封場后的土地利用填埋場的穩(wěn)定化程度直接決定其土地回用的可能性，不同的回用目的對填埋場的穩(wěn)定性要求也不同。判斷填埋場的穩(wěn)定化指標主要有填埋場表面沉降速度、滲濾液水質(zhì)、釋放氣體的質(zhì)和量、垃圾體的溫度、垃圾礦物化的程度等。根據(jù)生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范cjj172004，填埋場封場后的土地使用必須符合下列規(guī)定：(1)填埋作業(yè)達到設計封場條件要求時，確需關閉的，必須經(jīng)所在地縣級以上地方人民政府環(huán)境保護、環(huán)境衛(wèi)生行政主管部門鑒定、核準；(2)填埋堆體達到穩(wěn)定安全期后方可進行土地使用，使用前必須做出場地鑒定和使用規(guī)劃；(3)未經(jīng)環(huán)衛(wèi)、巖土、環(huán)保專業(yè)技術鑒定之前，填埋場地嚴禁作為永久性建

40、(構(gòu))筑物用地。八、環(huán)境監(jiān)測填埋廠環(huán)境監(jiān)測是填埋廠管理的重要組成部分，是確保填埋廠正常運行和進行環(huán)境評價的重要手段。環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容涉及到大氣、地下水、滲瀝液、噪聲等所有環(huán)境因子以及各項污染物，可以全面反映環(huán)境狀況。通過環(huán)境監(jiān)測可以發(fā)現(xiàn)運行管理中的問題，并提出改進措施。垃圾處理廠環(huán)境監(jiān)測項目必須按照標準要求定期分次進行。（1）大氣監(jiān)測填埋作業(yè)區(qū)上風向布置1點，下風向布置1點，填埋作業(yè)區(qū)內(nèi)按面積大小確定采樣點數(shù)，監(jiān)測點不應少于4點。檢測項目包括：總懸浮顆粒物、二氧化硫、二氧化物、一氧化碳、甲烷氣、硫化氫、氨氮。檢測平率為每月監(jiān)測一次。（2）填埋氣體檢測在氣體收集輸導系統(tǒng)的排氣口和甲烷氣易于積聚的地點

41、設置采樣點，為掌握其體產(chǎn)生和集聚情況，應隨機采樣檢測，檢測項目包括：甲烷、二氧化碳、氨、氧氣、一氧化碳、硫化氫、二氧化硫。（3）滲瀝液檢測采樣點設置在滲瀝液收集井或者調(diào)節(jié)出進水口處，檢測項目主要包括：ph、bod5、cod、ss、tn、tp、鉻、細菌總數(shù)、大腸菌群等，每月監(jiān)測一次。（4）填埋廠外排水監(jiān)測填埋廠污水處理后，應在排除場外邊界排水口處設置排水取樣點，檢測項目主要包括：ph、bod5、cod、ss、色度、tn、大腸菌群等。檢測頻率按污水處理方法確定檢測次數(shù)，水處理后續(xù)外排時每日監(jiān)測一次，其他處理方式每旬檢測一次。（5）地下水監(jiān)測地下水監(jiān)測點一般不應少于5個監(jiān)測井，檢測項目主要包括ph、

42、cod、ss、tn、tp、細菌總數(shù)、大腸菌群、總硬度、硫酸鹽等。處理廠的本底井應在填埋前群睡一次；啟用后每年枯、豐、平水期各取樣一次。（6）噪聲監(jiān)測主要是依據(jù)工業(yè)企業(yè)場界噪聲測量方法（gb12348-90）對場界噪聲進行監(jiān)測；（7）填埋物的物理性質(zhì)監(jiān)測主要是垃圾成分測定和垃圾容重測定。（8）蒼蠅密度監(jiān)測填埋廠內(nèi)檢測點總數(shù)不應少于10個，根據(jù)氣候特征，在蒼蠅活躍季節(jié)每月監(jiān)測2次。（9）跟蹤監(jiān)測封場后要繼續(xù)對場內(nèi)滲瀝液、地下水、地表水、大氣等進行跟蹤監(jiān)測。檢測周期視測試結(jié)果而定，從每季一次到每年一次不等，直至填埋廠穩(wěn)定無害后結(jié)束。（10）水土保持填埋場的建設會對小區(qū)域的自然環(huán)境造成一定的影響，包括

43、雨水排泄方式的改變、表面植被的破壞、填埋氣體對植被的影響等，為使工程隊水土保持的影響降低到最低，采取的具體措施是：1）減少在非填埋區(qū)和暫不填埋區(qū)的地方開挖取土；2）對開挖的低端及時進行植被復植；3）對工程建設期間產(chǎn)生的棄土，將作為填埋覆蓋圖利用；4）在場區(qū)設置與污分流設施，將雨水最大程度地收集外排；5）在場區(qū)四周及封場后的垃圾堆體上進行綠化，重建一個優(yōu)美環(huán)境。九、設計中存在問題及個人體會 9.1存在的問題 由于所學的技術有限在設計的方面上有不足的地方，如填埋場沒有具體劃分區(qū)域，滲濾液處理細節(jié)上沒有進行具體的分析及評價及填埋場封土后沒有具體的說明如何去封場和一些設計上注意的問題，在這些方面都需要

44、改進。 9.2個人體會 通過這次的課程設計我更加了解垃圾處理的整體過程及本課程的基本知識，從而掌握垃圾填埋場設計的一般原則、步驟和方法。同時，通過查閱資料、相互討論、答疑等多種手段完成的這次課程設計，掌握垃圾填埋場所包含工程的工藝設計及系統(tǒng)的強化了我在知識和理論的盲點與不足，提高了對設計的統(tǒng)籌規(guī)劃、細心處理的方法實踐技術。對以后的畢業(yè)設計和工作中的重點分析打下了堅實的基礎。十、參考資料【1】李建國，趙愛華，張益等.城市垃圾處理工程.北京：科學出版社，2003【2】寧平.固體廢物處理與處置.北京：高等教育出版社，2007.1【3】沈東升.生活垃圾填埋生物處理技術.北京：化學工業(yè)出版社,2003【

45、4】李穎.城市生活垃圾衛(wèi)生填埋設計指南.中國環(huán)境出版社,2005.4【5】生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范cjj172004固體廢物的處理及資源化課程設計任務書 一、設計任務書1. 設計題目某垃圾填埋場工藝設計 根據(jù)某某河流域污染整治規(guī)劃，需在某鎮(zhèn)建立一個服務人口為（3、4、5、6、7、8、9、10）萬人的垃圾衛(wèi)生填埋場，以消納某縣轄區(qū)內(nèi)的8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)生活垃圾，垃圾填埋場的設計使用年限為20年。平均垃圾產(chǎn)量為1.28/d,人口增長率5%。2. 設計目的 訓練學生全面掌握本課程的基本知識，培養(yǎng)學生獨立完成垃圾處理方案的比較、垃圾填埋場選址的步驟、對所選場址的評析以及填埋場所包含工程工藝的設計。 通過設

46、計，學生應掌握垃圾填埋場設計的一般原則、步驟和方法，了解如何查閱有關資料、手冊以及規(guī)范，掌握垃圾填埋場所包含工程的工藝設計以及設計說明書的編制等。3. 課程設計基本內(nèi)容 根據(jù)任務書所給基本資料和同學們自編項目概況，完成垃圾衛(wèi)生填埋場的方案設計，內(nèi)容包括以下幾個部分：(1)垃圾處理工藝的選擇 根據(jù)所提供資料，城市垃圾的基本性質(zhì)，通過焚燒、堆肥、衛(wèi)生填埋幾種處理方案比較，選擇衛(wèi)生土地填埋為該市城市生活垃圾處理工藝。(2)垃圾填埋場址的評析 根據(jù)所提供的資料，評價所選場址是否適合，主要從工程因素，社會環(huán)境因素以及經(jīng)濟因素幾方面出發(fā)。 (3)垃圾填埋工程設計包括：庫容的計算，根據(jù)工程地質(zhì)條件選擇填埋場

47、防滲措施，明確填埋場操作方法，步驟；垃圾滲濾液產(chǎn)量的估算及填埋場范圍確定，浸出液調(diào)節(jié)池的計算及滲濾液的處理工藝；垃圾填埋氣產(chǎn)量的估算及其處理工藝的設計。4. 設計要求 （1）設計說明書1份（字數(shù)不少于5000字），內(nèi)容包括： 1、前言；2、主要設計原始資料；3、垃圾處理工藝方案的比較；4、場址選擇和所選場址自然條件(地形、地貌、水文、地質(zhì)、氣象等)的評析；5、垃圾填埋工程工藝（庫容、滲濾液產(chǎn)量、填埋氣產(chǎn)量的估算及工藝設計）設計；6、設計中存在問題及個人體會；7、參考資料。（2）圖紙3份（垃圾填埋工藝、滲濾液處理工藝、填埋氣處理工藝），a4紙張。 （3）完成時間；一周（4）設計成果除打印外，應交

48、電子文件，,注意注明自己的姓名。（5）對內(nèi)容要求文本每頁右下角必須有頁碼，目錄中必須標明頁碼。課程設計正文內(nèi)容序號為：一、二、三、。；1.、2.、3.、。；（1）、（2）、（3）、。對自己設計的工作的詳細表述和計算，要求論理正確，邏輯性強，層次分明，表達確切，計算準確。文字要求：文字通順，語言流暢，無錯別字，采用計算機打印成果。計算機繪圖,要求圖面整潔，布局合理，線條粗細均勻、規(guī)范。5、設計進度表（按時檢查）序號內(nèi)容地點時間安排備注1根據(jù)任務書所給資料，估算垃圾產(chǎn)量 ，根據(jù)所給資料合理選址評析。校內(nèi)1天2填埋場操作工藝選擇、填埋場容積計算、填埋場地基防滲校內(nèi)1天3垃圾滲濾液產(chǎn)量的估算及處理工藝

49、校內(nèi) 1天4填埋氣產(chǎn)量的估算及處理工藝校內(nèi)1天5繪圖校內(nèi)1天合計5天6、課程設計紀律本次設計提供設計教室，大家按照學號在教室內(nèi)認真設計，允許大家在部分時間進入圖書館查閱、借閱和檢索相關資料。老師在教室檢查設計進程在設計期間，不允許擅自離開學校從事與設計不相干的事情，發(fā)生不在學校等未請假報告情況時，該課程設計成績?yōu)榱恪?、考核方式及成績評定本課程設計成果以設計報告的形式提交?？偝煽?考勤30%+平時進度檢查20%+上交材料20%+答辯30%。8、主要參考書、手冊、標準和規(guī)范17. 固體廢物處理與處置 高等教育出版社 寧平編；18. 固體廢物污染控制工程化學工業(yè)出版社，張小平編；19. 排水工程下

50、冊，建筑工業(yè)出版社；20. 環(huán)境質(zhì)量評價教材；21. 給排水設計手冊第1、7冊；22. 生活垃圾填埋場污染控制標準(gbl68892008)；23. 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范(cjj172004)；24. 生活垃圾衛(wèi)生填埋場防滲系統(tǒng)工程技術規(guī)范(cjj1132007)；25. 生活垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術規(guī)范(cjj1122007)；26. 生活垃圾填埋場無害化評價標準(cjj/t1072005)；27. 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場運行維護技術規(guī)程(cjj932003)；28. 生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術要求(gb/t187722002)；29. 生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術標準(cj/t30371995)；30. 地面水