2016固廢課程設計

1、中國地質大學固體廢物處理與處置課程報告姓名學號專業(yè)班號 日期2016年01月15日固廢課程設計一、 論述論述堆肥、焚燒、衛(wèi)生填埋三種方法的原理和工藝特點，分析 三者之間的區(qū)別和聯系，以及各自的優(yōu)缺點。1、堆肥堆肥是我國、 印度等國家處理垃圾、 糞便、制取農肥的最古老技術， 也是當今世界各國均有研究利用的一種方法。堆肥是使垃圾、糞便中 的有機物，在微生物作用下，進行生物化學反應，最后形成一種類似 腐殖質土壤的物質，用作肥料或改良土壤。該方法主要適用于垃圾中 可腐有機物含量高以及待處理生活垃圾產品的消納能力強的地區(qū)。堆肥處理是利用微生物分解垃圾有機成分的生物化學過程。 在生物 化學反應過程中，有機

2、物、氧氣和細菌相互作用，析出二氧化碳、水 和熱，同時生成腐殖質。根據堆肥原理，可分為厭氧分解與好氧分解 兩種。厭氧分解需在嚴格缺氧條件下進行，厭氧微生物分解生長較慢， 故不多用。好氧分解過程可同時產生高溫，殺滅病蟲卵、細菌等，我 國主要采用好氧分解法。主要工藝路線有靜態(tài)高溫好氧工藝及動態(tài)高 溫好氧工藝。堆肥處理的優(yōu)點在于： 1）建設、投資成本適中； 2）技術簡單； 3） 有機物分解后可作為肥料再利用。缺點在于： 1）對垃圾分類要求很高，因可分解的只是有機成分適 用對象是廚余垃圾如剩飯剩菜和水果皮等，園林垃圾如樹枝雜草，以 及動物糞便等，不能處理不可腐爛的有機物和無機物，因此減容、減 量及無害化

3、程度低，僅僅依靠堆肥處理仍然不能徹底解決垃圾問題， 往往與其他處理方法綜合使用。 2）有氧分解過程易產生滲漏液和臭味 污染。12、焚燒焚燒處理是將垃圾置于高溫爐中，使其中可燃成分充分氧化的過 程，產生的熱量用于發(fā)電和供暖。其實質是碳、氫、硫等元素與氧的 化學反應。垃圾焚燒后，釋放出熱能，同時產生煙氣和固體殘渣。熱 能回收，煙氣凈化，殘渣消化，這是焚燒處理必不可少的工藝環(huán)節(jié)。焚燒處理技術的特點是處理量大，減容性好，無害化徹底，焚燒過 程產生的熱量用來發(fā)電或者供暖可以實現垃圾的能源化。幾乎所有的 有機性廢物都可以用焚燒法處理，對于無機 -有機混合性固體廢物，如 果有機物是有毒有害物質，一般也適用焚

4、燒法處理。焚燒處理的優(yōu)點是占地面積小，減容、減量效果好（焚燒后的殘渣 體積減少 90%以上，重量減少 80%以上），處理徹底，同時焚燒過程產 生的熱量用來發(fā)電可以實現垃圾的能源化。 該方法的不足之處在于： 1） 由于垃圾含有某些金屬，焚燒氣體具有很高的毒性，容易產生二次環(huán) 境污染； 2）建設投資巨大，經濟效益不夠理想，每處理 100 噸/日垃圾 的建設成本通常在 4 干萬元以上，而在多數情況下，焚燒所產生的電 能價值遠遠低于預期的銷售額給當地政府留下巨額虧損；3）運行成本高。焚燒處理要求垃圾的熱值大于 3.35MJ/kg,否則，必須添加助燃劑， 這將使運行費用增高使得一般城市難以承受。3、衛(wèi)生

5、填埋填埋處理是大量消納城市生活垃圾的有效方法， 也是所有垃圾處理 工藝剩余物的最終處理方法。根據工程措施是否齊全、環(huán)保標準能否 滿足來判斷，可分為簡易填埋場（ IV 級填埋場）、受控填埋場（ III 級 填埋場）和衛(wèi)生填埋場（ I 、II 級填埋場）三個等級。填埋處理工藝主要采取場底防滲、分層壓實、每天覆蓋土、填埋氣 導排、滲漏水處理、填埋氣體用于發(fā)電等措施，進行垃圾的填埋處理。相比其他處理方式，填埋處理具有建設和運營成本低、 產生的有害 物質少及操作簡單等優(yōu)點。缺點為：1）浪費土地資源。垃圾填埋需要 極大的空間，因為被填埋的垃圾體積不會隨著時間而減小。填埋過的 土地可以恢復植被，但這塊土地的

6、使用受到很大的限制，原因是填埋 區(qū)會產生氣體和填埋體的不穩(wěn)定性；2）技術的難點。垃圾填埋后在相 當長時間內還產生很多危險因素。因為垃圾的不均一性是使之在填埋 后發(fā)展不固定。因此技術上很難準確的操作，填埋體內物質的不可及 性也給有害物質的確定和處理帶來很大的困難；3）副產品處理成本高。 填埋區(qū)滲漏液的收集和處理成本非常高，并且需要很多能源。同樣很 多老填埋區(qū)散發(fā)的氣體也必須收集和處理，這種氣體不僅發(fā)出強烈的 臭味，而且給環(huán)境帶來負擔。對于填埋區(qū)附近居民而言，填埋區(qū)里的 灰塵，氣體和噪聲（垃圾運輸車和推土機的聲音）都是很大的問題；4） 后續(xù)管理問題。基于以上的問題填埋區(qū)必須要有一個長期的后續(xù)管理。

7、 有些填埋區(qū)的后續(xù)管理甚至長達 500年。三種填埋方式比較如下:內容填埋焚燒堆肥操作安全性較好，注意防火好好技術可靠性可靠可靠可靠占地大小中等選址較困難，要考慮地形，地質條件，防止地表 水、地下水污染，一 般遠離市區(qū)，運輸距 離較遠容易，可靠近市區(qū)建設，較易，僅需避開居民密 集區(qū)，氣味影響半徑小 于200m,運輸距離適中使用條件無機物60%垃圾低位熱從無害化角度，垃圾中含水量<30%密度 >0.5t/d值 >3300kJ/kg 時不需添加輔助燃料?？缮锝到庥袡C物10%從肥效出發(fā)應 >40%最終處理無僅殘渣需作填埋處理非堆肥需作填埋處理，為初始量的2025%產品市場可回

8、收沼氣發(fā)電能產生熱能或電能建立穩(wěn)定的堆肥市場較困難建設投資較低較咼適中資源回收無現場分選回收實例，但有潛在可能前處理可回收部分原料，取決于可利用物的比例同左地表水污染有可能，但可米取措施減少可能性在處理廠區(qū)無，在爐 灰填埋時，其對地表 水污染的可能性比 填埋小在非堆肥填埋時與衛(wèi)生填埋相仿地下水污染有可能，雖可采取防滲措施，但仍然可能發(fā)生滲漏?；以袥]有有機質 等污染物，僅需填埋 時采取固化等措施 可防止污染。重金屬等可能隨堆肥制品污染地下水大氣污染有，但可用覆蓋壓實等措施控制可以控制，但二堊英（Doxlin ）等微量劇毒物需采取措施控制。有輕微氣味，污染指標可能性不大。土壤污染限于填埋場區(qū)。無

9、需控制堆肥制品中重金屬含量。課程設計1、概況本人家鄉(xiāng)位于武漢市東西湖區(qū)：全區(qū)39家重點環(huán)境統(tǒng)計年報單位工業(yè)固體廢物產生量為5.97萬噸，居民生活垃圾產生量為2081t/a (按 照某小區(qū)居民人數4758人計算)，東西湖區(qū)總人口為261867人(2011 年)。則每日東西湖區(qū)生產的固體垃圾為 477噸，每年生產17.5萬噸。 所以衛(wèi)生填埋場的規(guī)格為第川類2、確定防滲結構和防滲材料及工藝地層從上至下的構成及其特征列表描述如下:地層 編號巖土名稱年代 成因層頂 埋深(m)層厚(m)顏色狀態(tài)濕度壓縮性包含物及特征1-1雜填土cT0.00.33.7雜松散稍濕高分布整個場地，表層以砼及磚塊等 建筑垃圾為主

10、，下部由一般粘性土 混少量草根、碎石、砂組成，結構 雜亂，均勻性差。1-2素填土cT0.6 2.10.5 1.8灰-灰褐松散稍濕 -濕高主要由粘性土、植物根莖組成，含 少量的碎石和磚渣渣等。局部分布。1-3淤泥Q0.5 2.10.6 1.7黑流塑飽和高含有機質、腐植物，有臭味。局部 分布。2-1粉土夾 粉質粘土Qal0.33.70.74.5褐灰中密、 軟塑 流塑飽和中中密狀粉土為主，夾軟塑流塑狀 粉質粘土。局部夾松散狀粉砂薄層， 含白云母。大部分場地均有分布。2-1a粘土alQ0.4 2.20.9 2.1褐灰'可塑 軟塑飽和高 中含鐵錳質氧化物、白云母。局部分 布。2-2粘土Qal1.

11、25.60.4 3.9褐灰 黃褐可塑 軟塑飽和高含鐵錳質氧化物、白云母。局部含 少量粉土、粉砂。部分場地分布。2-2a淤泥質粘土Qal3 3.70.5 1.0褐灰黃褐流塑飽和高含鐵錳質氧化物、白云母。局部分 布。2-3粘土Qal1.16.31.08.2黃褐 褐黃可塑飽和中含鐵錳質氧化物、白云母。局部含 少量薄層粉土、粉砂。全場分布。2-3a粘土alQ2.97.80.4 3.7黃褐 褐黃可塑飽和高含鐵錳質氧化物、白云母。局部含 少量粉土、粉砂，以透鏡體的形式 存在于(2-3)層中。大部分場地分 布。2-4粉質粘土Qal4.211.20.5 8.7褐黃 褐灰可塑 軟塑飽和高含鐵錳質氧化物、白云母，

12、局部夾 薄層粉土、粉砂。大部分場地分布。2-5粉質粘土Qal9.9 11.31.25.8褐黃 褐灰軟塑飽和中含鐵錳質氧化物、白云母。局部分 布。依據室內滲透試驗、抽水試驗同時結合武漢地區(qū)經驗數據， 提供的基坑側壁土體及其下土(砂)層滲透系數綜合建議值列于下表:地層編號及名稱滲透系數K (cm/s)影響半徑R (m)(1-1)雜填土8.0E-4(1-2)素填土5.0E-5(1-3) 淤泥2.0E-6(2-1 )粉土夾粉質粘土3.0E-4(2-1a) 粘土5.0E-8(2-2) 粘土5.0E-8(2-2a)淤泥質粘土5.0E-6(2-3) 粘土2.9E-8(2-3a) 粘土2.0E-8(2-4)粉

13、質粘土8.8E-8(2-5)粉質粘土2.0E-7(3)、(4)砂土及粉土1.09E-2249由上可得出結論，采用單層人工合成材料防滲襯層。 人工合成材料防滲襯層應采用滿足CJ/T 234中規(guī)定技術要求的高密度聚乙烯或者其 他具有同等效力的人工合成材料。工藝流程圖如下：排氣層應采用粒徑為2550mm,導排性能好，抗腐蝕的粗粒多孔 材料，滲透系數應大于1 x 10-2cm/s,厚度不應小于30cm。氣體導排層 宜用與導排性能等效的土工復合排水網。由土工膜、壓實粘性土和土工聚合粘土襯墊(GCL)組成復合防滲層，復合防滲層的壓實粘性土層厚度應為 20cm30cm，滲透系數應小于1 xi0-5cm/s。

14、土工膜選擇厚度不應小于1mm的高密度聚乙烯（HDPE），滲透系數應小于1X 10-7cm/s。土工膜上下表面應設置土工 布。土工聚合粘土襯墊（GCL）厚度要求應大于5mm,滲透系數應小 于 1 X 10-7cm/s。排水層頂坡應采用粗?；蛲凉づ潘牧?，邊坡應采用土工復合排 水網，粗粒材料厚度不應小于 30cm,滲透系數大于1xi0-2m/s。材料 應有足夠的導水性能，保證施加于下層襯墊的水頭小于排水層厚度。 排水層應與填埋庫區(qū)四周的環(huán)場截洪溝相連。植被層應由營養(yǎng)植被層和覆蓋支持土層組成。營養(yǎng)植被層的土質材料應利于植被生長，厚度應大于15cm （根據植被調整）。營養(yǎng)植被層應壓實。覆蓋支持土層由壓實土層構成，滲透 系數應大于1X 10-4cm/s,厚度應大于450cm （根據利用情況調整）。除此之外，在終場覆蓋系統(tǒng)之下還應設置基礎層，基礎層對整個 終場覆蓋系統(tǒng)起支撐、穩(wěn)定作用。該層覆蓋材料可為土壤、砂礫、甚 至可為一些堅硬的固體垃圾、如建筑渣土等?；A層的厚度與填埋專 區(qū)操作規(guī)范有關，由于填埋場終場以后已經用覆蓋土對垃圾進行了一 定程度的壓實覆蓋，所以在終場覆蓋時，可根據現場實際情況對其厚 度進行增減。參考文獻：城市垃圾填埋、焚燒和堆肥處理技術東西湖區(qū)循環(huán)經濟