填埋場設(shè)計工藝

1、科學技術(shù)學院 固體廢物處理及資源化課程設(shè)計某垃圾填埋場工藝設(shè)計2015 -2016學年第一學期 形 式： 集中 分散學生姓名： 徐家偉 學 號： 7011113006 專業(yè)班級： 環(huán)境工程131 時 間： 2015年12月28日-31 理工學科部目錄一、前言3二、基礎(chǔ)資料3三、垃圾處理工藝方案的比較43.1焚燒43.2堆肥43.3衛(wèi)生填埋53.4衛(wèi)生填埋類型的選擇6四、場址的選擇和所需的條件6五、垃圾填埋場容量計算75.1庫容75.2填埋區(qū)總面積計算7六、填埋場的地基防滲76.1防滲材料86.2防滲結(jié)構(gòu)86.3場地防滲系統(tǒng)法案的選定96.4滲濾液收集圾填埋氣的處理工藝106.5滲濾液產(chǎn)生量的計

2、算10七、滲濾液調(diào)節(jié)池的設(shè)計117.1滲濾液收集系統(tǒng)117.2滲濾液處理12 7.3滲濾液的工藝流程137.4滲濾液調(diào)節(jié)池大小計算13八、填埋氣產(chǎn)生量計算及工藝148.1垃圾填埋氣的處理工藝148.2垃圾填埋氣產(chǎn)量的計算15九、填埋場的封場16十、設(shè)計中存在的問題及個人體會17 10.1設(shè)計中存在的問題1710.2個人體會18十一、參考材料18 固體廢物處理及資源化課程設(shè)計-某垃圾填埋場工藝設(shè)計一、前言 隨著經(jīng)濟的發(fā)展、工業(yè)化與城市化進程的加快、城市建設(shè)規(guī)模的擴大，人口不斷涌入城市，使城市生活垃圾急劇增多。城市垃圾污染環(huán)境，對城市居民的健康和生存構(gòu)成嚴重威脅，已成為社會一大公害。治理城市生活垃

3、圾已成為我國各大城市的重大環(huán)境問題，同時，隨著人類環(huán)保意識的加強，城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場的設(shè)計理論及工程技術(shù)問題日益受到應(yīng)有的重視。然而，我國衛(wèi)生填埋場的設(shè)計理論及其機理尚有待深入研究和探討，為此，本文結(jié)合衛(wèi)生填埋場的建設(shè)，對此進行了探討。因此，如何安全有效地解決垃圾的最終處置問題，避免形成二次污染，并將垃圾作為能開發(fā)利用的資源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)填埋所必須研究解決的重要課題。 垃圾處理的最佳方式是綜合處理，由于城市垃圾處理方式和技術(shù)的選擇受垃圾成分、經(jīng)濟發(fā)展水平、能源結(jié)構(gòu)、自然條件及傳統(tǒng)習慣因素的影響，因而每個城市的選擇可能各不相同，沒有統(tǒng)一和固定的模式。 并且垃圾衛(wèi)生填埋具有處理和最終處置生活垃

4、圾的雙重功能，其主要優(yōu)點是速度快、方法簡單，技術(shù)比較成熟，在較大范圍內(nèi)能適應(yīng)垃圾產(chǎn)量的變化，建設(shè)費用和管理費用相對較低。但填埋場的一個與生俱來的缺點：占地面積大，據(jù)估計：全國現(xiàn)有的大中型填埋場大約有200座左右，按平均每座占地60hm2,則大約占了1.2萬hm2土地，相當于1/4個上海市區(qū)面積。同時，除了日益增加的垃圾，世界上其他資源(能源)都日漸稀少，統(tǒng)計資料顯示：到目前為止，我國填埋場或堆場中已堆積的垃圾大約有60多億，并且城市生活垃圾總量仍以每年8%10%的速度增長，全國城市生活垃圾年產(chǎn)量達到1.5億噸11。在這樣一個嚴峻的時刻，可持續(xù)發(fā)展的理念已經(jīng)深入人心，因此，填埋方式也必將發(fā)生轉(zhuǎn)變

5、，可持續(xù)填埋也終將會進入人們的視線，垃圾填埋場也將從一個單純的藏污納垢場所變?yōu)橐环N資源的礦場，從而真正體現(xiàn)填埋場的可持續(xù)發(fā)展的理念，這就需要填埋場設(shè)計人員在設(shè)計時使填埋場不僅安全填埋生活垃圾，不對填埋場周圍環(huán)境造成危害，還有利于填埋垃圾的資源化、能源化和填埋場的后續(xù)開發(fā)利用，真正做到填埋場的可持續(xù)發(fā)展。二、基礎(chǔ)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(wù)人口為 8萬人 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(shè)計使用年限為20 年。平均垃圾產(chǎn)量為1.28 /d,人口增長率2%。某地區(qū)一年降雨量表月份123456789101112月降雨量/mm109

6、.369.7135.1219.0379.1269.6144.0102.276.956.529.218.3日降雨量/mm3.642.324.507.312.648.994.803.412.561.880.970.61三、垃圾處理工藝方案的比較城市生活垃圾處理的方式主要有堆肥、焚燒和填埋三種.3.1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(yīng)，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.生活垃圾焚燒工藝流程： 3.2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

7、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(yù)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3.3衛(wèi)生填埋 衛(wèi)生填埋是一種對各種垃圾成分適應(yīng)性最好的垃圾處理方法，一般無需對垃 堆 肥 有 機 物、氧 和微生物 垃圾進行預(yù)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(yù)處理后再進行 填

8、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(yù)處理工藝流程：生活垃圾接受 輸入壓縮機去填埋打包壓縮成塊 垃圾衛(wèi)生填埋工藝流程： 粘土卸料攤鋪壓實覆土消毒滅蠅稱重計量封場綠化垃圾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(shù)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

9、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。 3.4衛(wèi)生填埋類型的選擇 衛(wèi)生填埋技術(shù)始于20世紀60年代，它是在傳統(tǒng)的堆放、填坑基礎(chǔ)上，出于保護環(huán)境的目的而發(fā)展起來的一項工程技。由于我們所選地址地形復(fù)雜、垃圾產(chǎn)生地相距較遠，所以不適合對垃圾進行大規(guī)模集中處理，只能建設(shè)小型垃圾場，且一般建在山谷。所以我們采用山谷填埋法。沼氣導排（后期回收發(fā)電）終場生態(tài)恢復(fù)生活垃圾攤鋪卸料滅蟲覆土壓實計量排水溝收集排水明溝（截洪溝）盲溝、碎石導流層收集污水處理站備料場粘土沉淀池 排入地表水

10、體 工藝流程圖 4、 場址的選擇和所需條件城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場廠址選擇是一個綜合性的工作。填埋場的選址主要遵循以下兩個原則：一是從防止污染角度考慮的安全原則；二是從經(jīng)濟角度考慮的經(jīng)濟合理原則。安全原則是填埋場選址的基本原則。垃圾填埋場建設(shè)中和使用后應(yīng)保證對整個外部環(huán)境的影響最小，不使場地周圍的水、大氣、土壤環(huán)境發(fā)生惡化。經(jīng)濟原則是指垃圾填埋場從建設(shè)到使用的過程中，單位垃圾的處理費用最低，垃圾填埋場使用后資源化價值最高。即要求以合理的技術(shù)、經(jīng)濟方案，以較少的投資達到最理想經(jīng)濟效果，實現(xiàn)環(huán)保的目的。場址開發(fā)利用應(yīng)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；

11、（3） 無坡面下滑破壞的可能；（4） 無可然氣體、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(chǔ)造成不良影響；（7） 適于植物的生長；5、 垃圾填埋場容量計算5.1庫容根據(jù)原始數(shù)據(jù)：人口：8萬設(shè)計使用年限：20年人口增長率：2%填埋容量： m³ 式中： Vt-填埋場的總填埋量（單位m3) P-填埋場服務(wù)區(qū)域內(nèi)的預(yù)測人口 m-人均每天廢物產(chǎn)量（單位kg) t-填埋年限（單位a） -廢物最終壓實密度 Vs-覆土量5.2填埋區(qū)總面積計算根據(jù)填埋高度15m計算： m²六、填埋場地基防滲防滲是衛(wèi)生填埋處理技術(shù)的主要標志，它能防止垃圾在填埋過程中產(chǎn)生的

12、滲濾液、填埋氣體對填埋場的水體和土壤污染，減少滲濾液的產(chǎn)生量，并為以后對填埋氣體有序、可控制地收集和利用創(chuàng)造空間。防滲的技術(shù)關(guān)鍵是防滲層的構(gòu)造，其結(jié)構(gòu)形式直接決定了防滲效果和工程建設(shè)投資。根據(jù)填埋場防滲設(shè)施 (或材料) 鋪設(shè)方向的不同，可將填埋場防滲分為垂直防滲和水平防滲，根據(jù)所用防滲材料的來源不同又可將水平防滲進一步分為自然防滲和人工防滲兩種6.1防滲材料  防滲材料多種多樣，目前常用的主要有兩類：黏土與人工合成材料。黏土除天然黏土外，還有改良土（如改良膨潤土等）；人工合成材料種類很多，如高密度聚氯乙烯（HDPE）、低密度聚氯乙烯（LDPE）、聚氯乙烯

13、(PVC)膜等,但近二十年來，國內(nèi)外填埋場最常用的是高密度聚氯乙烯（HDPE）膜。實際上，大部分填埋場所選用的防滲層材料均是黏土和HDPE膜。  粘土是土襯層中最重要的部分，其具有低滲透特性。填埋場黏土襯層分為兩類：自然黏土襯層與人工壓實粘土襯層。自然黏土襯層是具有低滲透率、富含粘土的自然形成物，其滲透率應(yīng)小于或等于scm10110176-´´。一般來說，天然粘土層和巖石層是否均一以及是否具有較低的滲透率，是很難檢測驗證的，僅僅使用自然黏土襯層作為填埋場防滲層是不可靠的。 高密度聚乙烯（HDPE）膜是人工合成材料中最常用，也是最理想的防滲材料，它能有效阻

14、止?jié)B濾液的滲漏。美國環(huán)保署于1982年停止單獨使用黏土作為有害廢棄物處理場的防滲材料，并規(guī)定所有填埋場必須有一層防滲襯墊，在填埋場封場后，也必須采用防滲層進行封場以減少滲濾液的產(chǎn)生。HDPE膜具有優(yōu)良的機械強度、耐熱性、耐化學腐蝕性、抗環(huán)境應(yīng)力開裂和良好的彈性，隨著厚度增加（一般范圍在0.75-2.5mm），其斷裂點強度、屈服點強度、抗撕裂強度、抗穿刺強度逐漸增加。垃圾填埋場一般采用1.5-2.5mm厚的HDPE膜作襯墊層。6.2防滲結(jié)構(gòu)     在垃圾填埋區(qū)場底、側(cè)坡和調(diào)節(jié)池內(nèi)都安裝嚴密的防滲系統(tǒng)，使其密不透水，以防止污染地下水。核心部分是雙層高密度聚

15、乙烯（HDPE）膜。此外還設(shè)置的收集層。   場底結(jié)構(gòu)從上到下依次為：過濾層、主濾液收集層、保護層、主防滲層、主防滲層、次要濾液防滲層、次防滲層、保護層、構(gòu)建底面。其相應(yīng)的防滲材料設(shè)置依次為：輕型工布土、厚度為600mm碎石導流層、500g/m2無紡?fù)凉げ紝印?5mm光面高密度（HDPE）膜、500 g/m2的無紡?fù)凉げ紝印?5mm光面高密度（HDPE）膜、500 g/m2的無無紡?fù)凉げ紝?、地基土。防滲層組成主要有以下6種類型 單層HDPE膜防滲層  壓實粘土防滲層  雙層HDPE膜（中間含HDPE網(wǎng)絡(luò)）與壓實粘土構(gòu)成符合防

16、滲層  雙層HDPE膜與壓實粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層  HDPE膜與壓實粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層  雙層HDPE膜（中間含HDPE網(wǎng)格）防滲層 其中單層HDPE膜防滲層結(jié)構(gòu)簡單、施工容易、投資較省，但是其防滲安全性差，一旦HDPE膜某處受損，下面的自然土層滲透系數(shù)大 ，垃圾滲濾液很容易通過HDPE膜的破損處滲出，使整個防滲層失去防滲作用，這種防滲層目前也很少采用。 復(fù)合防滲層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工也較難，投資相對較高，但其防滲安全性很高。因為即使單層HDPE膜 發(fā)生破損，但很快滲濾液會遇到另一層HDPE膜或者壓實粘土層，阻止?jié)B濾液繼續(xù)滲漏，整個防滲層

17、仍能有效發(fā)揮防滲作用。 復(fù)合襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖 單層襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖 單層襯里（庫區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖6.3場地防滲系統(tǒng)法案的選定 在本設(shè)計中根據(jù)所給的原始資料可以知道：土壤滲透系數(shù)為6.0×10-4 m/s，故k=6.0×10-2>10-5cm/s屬于滲漏性場地。  場區(qū)地下水位較低，離地面僅0.8m,此填埋場沒有獨立的水文地質(zhì)單元，也無不透水層或弱透水層，因此也屬于滲透性場地，故不宜采用垂直防滲系統(tǒng)，而采用水平防滲系統(tǒng)。 由于度量粘土襯層滲透性的主要指標是滲透系數(shù)，根據(jù)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范可知道，天然粘土類襯里

18、的滲透系數(shù)不應(yīng)大于10-7cm/s并且要2米厚的粘土。 因原始資料中并未給出當?shù)赝翆又刑烊徽惩恋臐B透系數(shù)，對比以上所介紹的三種防滲材料性能并考慮施工中常用的材料，故排除了用天然材料作襯墊層的方案，而選擇了人工合成防滲膜。在人工合成防滲膜中選用了性能較優(yōu)，國內(nèi)外使用經(jīng)驗較多的高密度聚乙烯（HDPE）防滲膜。  根據(jù)原始資料可知該填埋場土壤滲透系數(shù)為6.0×10-4m/s大于10-5cm/s，地下水穩(wěn)定水位平均埋深0.8m，即地下水位較高，場區(qū)地質(zhì)條件不好，因此選擇了雙層襯層防滲系統(tǒng)。雙層襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖6.4滲濾液收集滲濾液收集系統(tǒng)主要由滲濾液調(diào)節(jié)池、泵、

19、輸送管道和場底排水層組成。 1、排水層：場底排水層位于底部防滲層上面，由沙或礫石構(gòu)成。當采用粗沙礫時，厚度為30-100cm，必須覆蓋整個填埋場底部襯層，其水平滲透系數(shù)不應(yīng)大于0.1（cm/s），坡度不小于2%。  2、管道系統(tǒng)：一般穿孔管在填埋場內(nèi)平行鋪設(shè)，并位于襯層的最低處，且具有一定的縱向坡度（通常為0.5%-2.0%）。  3、防滲襯層：由黏土或人工合成材料構(gòu)筑，有一定厚度，能阻止?jié)B濾液下滲，并具有一定坡度（通常為2%-5%）。 4、集水井、泵、檢修設(shè)施以及監(jiān)測和控制裝置等。  盲溝和石籠的布置，為了能夠有效地排除填埋場底部的滲濾液，滲濾液收集系

20、統(tǒng)采用縱向主盲溝與橫向支盲溝系統(tǒng)和豎向石籠相結(jié)合的構(gòu)造形式，即在場底盲溝內(nèi)設(shè)置水平收排滲管網(wǎng)，垂直方向設(shè)置石籠，形成一個縱橫相連，上下相接的收排滲系統(tǒng)。排滲管網(wǎng)主、支管分別采用DN300與DN200 的高濃度聚乙烯（YSHDPE C 型）花管。主支管均設(shè)于盲溝內(nèi)，并采用管外壁包纏2002Ë 型號的水井專用土工布，外填粒徑為d125 mm的填礫構(gòu)成的防淤堵的技術(shù)措施。石籠直徑<1 500 mm，外包鋼絲網(wǎng)，其中心設(shè)置DN200 穿孔ABS 管，鋼絲網(wǎng)包墊土工布，然后用d2030 碎

21、石填充于ABS 管與鋼絲網(wǎng)間的環(huán)狀空間內(nèi)。6.5滲濾液產(chǎn)生量的計算根據(jù)該地區(qū)一年降雨量表月份123456789101112月降雨量/mm109.369.7135.1219.0379.1269.6144.0102.276.956.529.218.3日降雨量/mm3.642.324.507.312.648.994.803.412.561.880.970.61每日滲濾液產(chǎn)量： m³/d =550.935*30=16528.05m³/d 式中：為滲濾液日產(chǎn)量，m³/日； 為多年逐月平均降雨量，mm; 為填埋場匯水面積，m²； 為滲出系數(shù)，一般介于0.2

22、-0.8之間，運行的填埋場C常取0.35-0.5封場 的填埋場區(qū)取0.1-0.3； 運行的填埋場區(qū)取0.5封場的填埋場區(qū)取0.2七、滲濾液調(diào)節(jié)池設(shè)計 7.1滲濾液收集系統(tǒng)  垃圾處理場滲濾液的收集導排系統(tǒng)主要由防場區(qū)排滲網(wǎng)、連接井和輸送管、調(diào)節(jié)池等組成。 a.排滲網(wǎng)：由場地排滲盲溝和邊坡排滲邊溝組成。排滲盲溝為碎石中埋設(shè)多孔鋼筋混凝土管?？v向干線1條，直徑500mm，坡降大于0.02；橫向支溝每隔100m左右設(shè)一條，直徑200mm，坡降大于0.05. b.連接井和輸送管：排滲盲溝和邊溝匯集于垃圾壩前的總收集井；總收集井底部設(shè)三根直徑400的HDPE管通過垃圾壩排污

23、水至前處理池中。由前處理池下游壩底引出2根直徑400的HDPE管引入調(diào)節(jié)池中，另設(shè)置一根直徑400HDPE旁通管，直接將垃圾壩內(nèi)導出的污水直接引入滲濾液排放管中。另在處理廠和紅崗路之間設(shè)一條直徑315的HDPE管。 c.滲濾液調(diào)節(jié)池和前處理池：在垃圾壩與調(diào)節(jié)池之間的山谷兩頭砌漿砌塊石壩，構(gòu)成一座43000m³庫容的污水池，該池能夠調(diào)節(jié)污水量。  7.2滲濾液處理垃圾滲濾液具有成分復(fù)雜，水質(zhì)水量變化巨大，有機物和氨氮濃度高，微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)等特點，因此在選擇垃圾滲濾液生物處理工藝時，必須詳細測定垃圾滲濾液的各種成分，分析其特點，以便采取相應(yīng)的對策。還應(yīng)通過小試

24、和中試，取得可靠優(yōu)化的工藝參數(shù)，以獲得理想的處理效果。 AO(缺氧好氧)接觸氧化法處理工藝 該處理技術(shù)各段處理工藝為：攔污設(shè)施機械格柵；物化混凝沉淀、吹脫(預(yù)處理)和沉淀、混凝過濾和消毒(后處理)；生化厭氧結(jié)合AO接觸氧化。AO(缺氧好氧)接觸氧化法處理工藝流程圖 垃圾滲濾液首先經(jīng)調(diào)節(jié)蓄水池收集，出水經(jīng)機械格柵攔截后能過提升泵提升至混凝沉淀池，經(jīng)加藥混凝沉淀，去除重金屬、SS和部分有機污染物?；炷恋沓爻鏊帽锰嵘涟钡得撍コ糠职钡?，使氨氮含量降低至不抑制后續(xù)生化處理的程度。氨氮吹脫塔出水由調(diào)整池收集，調(diào)節(jié)PH值后用泵提升至加熱交換器，經(jīng)加熱后進入QCS厭氧反應(yīng)器。QCS厭氧反應(yīng)器出水自

25、流至厭氧結(jié)合AO接觸氧化池進行生化處理。出水經(jīng)沉淀后采用混凝過濾和消毒處理，使之全面達到國家要求的二排放標準達標排放。工藝中增加了一級應(yīng)急吸附器應(yīng)付特殊情況。對于前期處理可采用吹脫塔處理氨氮，提高后續(xù)處理效果，后續(xù)處理可采用混凝沉淀法去除懸浮物、不溶性COD和重金屬，作為整個工藝的保障73工藝流程垃圾滲漏液進入調(diào)節(jié)池，接著把滲漏液在苛化池內(nèi)苛化，進入沉淀池，經(jīng)6h沉淀后流到真空過濾池，過濾使污水凈化達國家二級排放標準，排放或回用。 由工藝流程圖可知，該系統(tǒng)充分地將絮凝、沉淀、吸附、過濾等多項物理、化學技術(shù)相互溶合，實際了污水處理工藝的高度集成化、有效化、經(jīng)濟化。它的核心技術(shù)為“開放式連續(xù)型真空

26、抽濾池”。該池采用了獨特的濾料，全新的自然真空技術(shù)，具有傳統(tǒng)濾池無法比擬的特性。獨特的濾料使濾池的去污機理不僅僅局限于過濾，而是將吸附、膜技術(shù)、微生物技術(shù)、物理、化學反應(yīng)、過濾等機理有機結(jié)合，進而形成一個高效的仿生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，確保了該項技術(shù)的經(jīng)濟性。74滲濾液調(diào)節(jié)池大小計算假設(shè)調(diào)節(jié)池的高度為30，長度為30，則寬度=則池的實際尺寸為：30*30*20=18000m³八、填埋氣產(chǎn)生量的計算及工藝 8.1垃圾填埋氣的處理工藝    填埋氣體（LFG）中主要氣體包括甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氫、硫化氫、氮和氧等。其中最主要的是甲烷和二氧化碳氣體。

27、它的典型特征為：溫度達4349，相對密度約1.021.06,為水蒸氣所飽和，高位熱值在1563019537kJ/m3（1）、填埋氣的收集 LFG的收集系統(tǒng)由收集井、集氣柜、輸氣管道和抽氣泵站等組成。填埋場內(nèi)產(chǎn)生的氣體，借助壓差流向特定的收集井，通過輸氣管道引至集氣柜后，再集中輸往抽氣泵站。富集的LFG經(jīng)冷凝脫水后即可供直接燃燒，或經(jīng)凈化處理送入內(nèi)燃機或發(fā)電機組。LFG的導出和收集通常有兩種形式：即豎向收集導出和水平收集導出方式。前者應(yīng)用較廣，它是在垃圾填埋過程中逐步建成的系統(tǒng)，其方法是在填埋場內(nèi)均勻布置立式大口徑鋼管，在每個鋼管外砌筑豎井，當填埋厚度達到25米時，將鋼管向上抽一部分，并繼續(xù)砌筑

28、，直到填埋場達到設(shè)計高度，然后將鋼管移走。通過將各堅井用排氣管水平連接，即可實現(xiàn)垃圾填埋與氣體回收同步進行。 （2）、填埋氣的輸送 采用水平管線收集，需要將填埋氣匯集到總干管進行輸送。輸氣管道除設(shè)置有必要的控制閥、流量壓力監(jiān)測儀和取樣孔外，還應(yīng)考慮冷凝液的排放。輸送系統(tǒng)有支路和干路，干路之間相互聯(lián)系形成一個閉合回路。故需計算壓力差是要考慮最遠的支路和干路。井頭的管道必須充分傾斜，以提供排水能力，集氣干管一般要3%的坡降，對于更短的管道系統(tǒng)甚至要有6%8%的斜率。為排出冷凝液，在干管底部可設(shè)置冷凝液排放閥。 （3）、填埋氣的貯存 貯氣技術(shù)按壓力大小分為低壓、中壓和高壓貯存三種。該填埋場采用干式高

29、壓貯存。貯氣容器為50L的鋼瓶，壓力分別為150、250、330、35MPa，其貯氣量大，體積小。 （4）、填埋氣體的利用  因填埋場工程較大，處理的垃圾量也較大，產(chǎn)生的沼氣數(shù)量可觀，持續(xù)的時間長，所以本工程主要把填埋氣體用作發(fā)電。其總的氣體處理與利用工藝流程如下圖所示：    8.2垃圾填埋氣產(chǎn)量的計算 垃圾量及人口數(shù)量表人數(shù)(萬)垃圾(kg)×10 4體積(m 3 )×10 4覆土體積(m 3 )×10 4總體積(m 3 )×10 4810.246.231.567.798.1610.4448

30、6.351.597.948.3210.64966.481.628.108.4910.86726.611.658.268.6611.08486.741.698.438.8311.30246.881.728.609.0111.53287.021.758.779.1911.76327.161.798.959.3711.99367.281.829.109.5612.23687.441.869.309.7512.487.591.909.499.9512.7367.751.949.6910.1212.95367.881.979.8510.3213.20968.042.0110.0510.5313.4784

31、8.202.0510.2510.7413.74728.362.0910.4510.9514.0168.532.1310.6611.1714.29768.702.1710.8711.3914.57928.862.2211.0811.6214.87369.052.2611.31注:覆土與垃圾體積之比為1:4。 填埋氣產(chǎn)生量的計算： 式中: 第t年垃圾的產(chǎn)生速率，m³/a； 第t年所填垃圾量，t/噸； =160m³/t 氣體產(chǎn)生潛力,m³/t; K=0.06氣體產(chǎn)生常數(shù)， t 年份； e=2.72九、填埋場的封場  填埋場封場后的土地使用必須符合下列規(guī)定：&#

32、160;填埋場填埋達到設(shè)計封場條件要求時，確需關(guān)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)生行政主管部門核準、鑒定。填埋場土地達到安全期后方能使用，在使用前必須做場地鑒定和使用規(guī)劃。未經(jīng)地質(zhì)、建筑、環(huán)境專業(yè)技術(shù)鑒定之前，填埋場地嚴禁做永久性建（構(gòu)）筑物用地。封場工作應(yīng)按設(shè)計進行施工，并應(yīng)在專業(yè)人員現(xiàn)場監(jiān)督指導下進行。填埋場最后封場應(yīng)在填埋物上覆蓋粘土或人工合成材料。粘土的滲透系數(shù)應(yīng)小于 1.0 X 10-7cms，厚度為2030cm；其上再覆蓋2030crn的自然土，并均勻壓實。填埋場封場后應(yīng)覆蓋植被。根據(jù)種植植物的根系深淺而確定。覆蓋營養(yǎng)土層厚度，不

33、應(yīng)小于20cm，總覆土應(yīng)在80cm以上。填埋場封場應(yīng)充分考慮堆體的穩(wěn)定性和可操作性。封場坡度直為5。封場應(yīng)考慮地表徑流、排水防滲、覆蓋層滲透性和填埋氣體對覆蓋層的頂托力等因素，使最終覆蓋層安全長效?，F(xiàn)代垃圾衛(wèi)生填埋場要求當填埋區(qū)垃圾達到設(shè)計填埋高度后進行封場覆蓋，其目的是為了減少滲濾液產(chǎn)生，抑制病原菌及其傳播媒介蚊蠅的繁殖和擴散，控制填埋場惡臭氣體和可燃氣體散發(fā)，提高垃圾對體安全性，加快填埋場生態(tài)修復(fù)與開墾利用的速度。封場后的垃圾填埋場能否安全運行是衡量封場方案是否實用的重要標志。此垃圾填埋場高度設(shè)計為20米，地下15米，地上5米。 在封場方案的設(shè)計中，必須對徑流控制，填埋氣控制及垃

34、圾滲濾液收集和處理，環(huán)境監(jiān)測等方面進行長期規(guī)劃。 填埋場封場覆蓋層的功能是使?jié)B入到垃圾場的地表水最小化，從而減少滲濾液的產(chǎn)生，因此垃圾填埋場的覆蓋層設(shè)計必須兼顧一下條件：溫度極限；可能產(chǎn)生干濕交替從而導致土壤發(fā)生的收縮龜裂，影響覆蓋層系統(tǒng)穩(wěn)定性的降雨極限；3、植物根系，掘地動物，蚯蚓，昆蟲等對土壤的穿透；可能導致某些土壤的破壞或者其它覆蓋材料損壞的不均勻沉降；可能導致覆蓋層破壞的傾斜滑動；覆蓋層上車輛的行駛；地震引起的變形；風或水流對覆蓋材料的侵蝕等。要確保填埋場地表徑流和融化水能順利及時排出。 此外，填埋場設(shè)計還要結(jié)合當?shù)氐牡匦魏透浇ú葜参锏姆N類，使封場后的垃圾填埋場與周邊環(huán)境綠化相協(xié)調(diào)。因此，垃圾填埋場最終封場設(shè)計還必須考慮：覆蓋系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)；覆蓋率的滲透率；地表的坡度；景觀設(shè)計；場地下陷時的補救方法；在靜態(tài)和動態(tài)條件下的邊坡穩(wěn)定性。