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文檔簡介
目錄
第一章概述............................................6
1.1設(shè)計依據(jù).............................................6
1.2設(shè)計范圍.............................................6
1.3工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范..................................6
18、10KV以下變電所設(shè)計規(guī)范..............................7
第二章工程概況..........................................8
2.1項目背景.............................................8
2.2垃圾場現(xiàn)狀及存在問題................................8
2.3工程條件............................................9
第三章整治工程方案選擇.................................10
3.1整治方案選擇........................................11
3.2封場工程基本要素....................................11
第四章垃圾場封場整治工程設(shè)計...........................20
4.1場區(qū)平面布置........................................21
4.2封場設(shè)計............................................21
4.3垃圾壩..............................................21
4.4截洪溝..............................................23
4.5導(dǎo)氣系統(tǒng)設(shè)計........................................24
4.6滲濾液的收集........................................26
4.7滲濾液處理工藝......................................27
4.8結(jié)構(gòu)設(shè)計...........................................51
4.9電氣設(shè)計............................................55
0.4KV進線柜上設(shè)置有有功電能計量表......................56
4.10總圖與高程設(shè)計....................................57
4.11給排水及消防設(shè)計...................................57
第五章生產(chǎn)組織和勞動定員................................60
5.1生產(chǎn)組織............................................60
5.2勞動定員............................................60
第六章環(huán)境保護和安全衛(wèi)生防護...........................61
6.1環(huán)境保護............................................61
6.2安全衛(wèi)生防護.......................................61
第七章存在問題及建議....................................62
7.1存在問題............................................62
7.2建議...............................................62
前言
xx市現(xiàn)有九個垃圾場均處于主城區(qū),污染十分嚴(yán)重。為保護環(huán)境,防
止污染,確保安全,解決我市日趨嚴(yán)重的垃圾問題,因此,長生橋垃圾衛(wèi)
生填埋場正加快建設(shè)進度,同興垃圾焚燒廠、黑石子垃圾衛(wèi)生填埋場已逐
步進入設(shè)計和建設(shè)階段。建成后的三個現(xiàn)代化垃圾處理場,將分別替代原
主城區(qū)九個垃圾場,所以,對這些垃圾場的封場已勢在必行。
按照市政府的要求,對這些垃圾場將實行逐步封場。這不僅是為了
改變目前我市垃圾處理現(xiàn)狀,更重要的是實施政府為民辦實事的一項“民
心工程"。有利于改善我市投資環(huán)境,推動區(qū)域性土地的綜合開發(fā)利用,促
進社會經(jīng)濟的發(fā)展。
由于建場時的先天不足,各場不僅存在填埋氣體爆炸、垃圾堆體坍
塌等安全隱患,而且對環(huán)境的污染日趨嚴(yán)重。因此,在封場時應(yīng)重點解決
這兩個問題,采取相應(yīng)補救措施,完善設(shè)施和設(shè)備,方可實現(xiàn)確保封場后
的安全和環(huán)境污染得到初步控制的目標(biāo)。
存在的主要問題有:場內(nèi)垃圾采用自然堆放,堆放的傾角是垃圾的
自然休止角,在雨天或受外力的作用下易坍塌;場內(nèi)排水溝不完全,地表
徑流增加了滲濾液的產(chǎn)量;場內(nèi)無防滲層,滲濾液在底部遷移,易造成堆
體的滑動,且無處理設(shè)施,對地面、地下環(huán)境已造成污染;在填埋完成區(qū)
域未覆土和設(shè)置導(dǎo)氣井,填埋氣呈無組織排放,形成事故隱患。
在垃圾場進場方向的左部,xx麗都房地產(chǎn)公司已將此處約50畝左右
的垃圾進行了覆蓋(用建筑棄土),厚度為2米左右,xx區(qū)環(huán)衛(wèi)局于xx年
12月在此處打井鉆氣,間距約25米,采用穿孔鋼管導(dǎo)出填埋氣體,部分
管頭正在燃燒。
在垃圾場進場方向的右部,因西部汽車城場地平整施工,將大量的建
筑棄土堆填在垃圾場填埋區(qū)內(nèi),并覆蓋了攔渣壩及壩外部分?,F(xiàn)壩外溪水
每次漲水,其回水將淹至攔渣壩底部,給今后的封場造成困難。
xx年四月二十八日,由市環(huán)衛(wèi)處組織,市市政委、xx區(qū)環(huán)衛(wèi)局、xx區(qū)
市政局環(huán)衛(wèi)處、中國市政工程西南設(shè)計院和xx市環(huán)境衛(wèi)生科研所等單位參
與的xx村垃圾場封場整治工程工作會議在市環(huán)衛(wèi)處召開。與會的各位領(lǐng)導(dǎo)
在肯定了封場實施方案的同時,提出了以下封場整治工程總體原則:
1、由于建場時的先天不足,該場不僅存在填埋氣體爆炸、垃圾堆體坍
塌等安全隱患,而且對環(huán)境的污染日趨嚴(yán)重。因此,此次封場時主要重點解
決這兩個問題,采取相應(yīng)補救措施,完善設(shè)施和設(shè)備,實現(xiàn)確保封場后的安
全和環(huán)境污染得到初步控制的目標(biāo)。
2、在封場設(shè)計時同時充分考慮該場地封場后的使用,以避免建設(shè)的盲
目性。
3、作好與土地使用權(quán)所有者及時溝通方案設(shè)計,保證工程設(shè)計得到麗
都房地產(chǎn)公司和中國西部汽車城公司的認可。
xx年五月,xx區(qū)市政局環(huán)衛(wèi)處委托中國市政工程西南設(shè)計研究院和xx
市環(huán)境衛(wèi)生科研所進行xx村垃圾場封場整治工程設(shè)計。
中國市政工程西南設(shè)計研究院和xx市環(huán)境衛(wèi)生科研所技術(shù)人員在對xx
村垃圾場整治工程初步設(shè)計方案進行過程中,多次到現(xiàn)場與上述兩公司進行
協(xié)調(diào),在設(shè)計和施工建設(shè)上有交叉之處也及時進行了溝通。該工程的設(shè)計充
分考慮了家俱城與汽車城的規(guī)劃建設(shè)。
同時,考慮到家俱城與汽車城對封場后場地的規(guī)劃建設(shè),封場后該場地
的使用必須符合《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定:
1、埋場土地達到安全期后方能使用,在使用前必須做出場地鑒定和使
用規(guī)劃。
2、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(yán)禁做永久性
建(構(gòu))筑物用地。
3、在場內(nèi)甲烷氣體的含量不得超過5%,建構(gòu)筑物內(nèi)甲烷氣體含量不得
超過1.25%。
在本次初步設(shè)計中,我所將經(jīng)優(yōu)化后的方案作為設(shè)計實施方案。該方案
垃圾場總占地面積75畝,其中滲濾液處理單元占地2.22畝,垃圾場總裝機
容量66.9kW。
在本次初步設(shè)計過程中,得到了xx市市政委、市環(huán)衛(wèi)處、區(qū)建委、
區(qū)環(huán)衛(wèi)處及xx麗都房地產(chǎn)公司和中國西部汽車城公司的大力支持與協(xié)助,
在此表示衷心感謝!
第一章概述
1.1設(shè)計依據(jù)
1、xx市市政管理委員會關(guān)于封閉xx區(qū)xx村垃圾處理場有關(guān)問題
的通知
xx市市政管理委員會辦公室xx年四月
2、xx年垃圾成分調(diào)查表
xx市環(huán)衛(wèi)處科研所xx區(qū)環(huán)衛(wèi)處xx年五月
3、xx村垃圾場xx年6月滲濾液化學(xué)指標(biāo)
xx市環(huán)衛(wèi)處xx區(qū)區(qū)環(huán)衛(wèi)處xX年六月
4、xx村垃圾場地質(zhì)勘察報告
5、xx村垃圾場地形圖(1:500)
1.2設(shè)計范圍
根據(jù)《xx市xx村垃圾場封場整治工程》設(shè)計合同,本次初步設(shè)計的
設(shè)計內(nèi)容為:(1)調(diào)整已填埋垃圾的堆放形式,使其形成穩(wěn)定的堆放坡度;
(2)垃圾攔渣壩的設(shè)計;(3)滲濾液的收集和處理系統(tǒng)設(shè)計;(4)垃圾場
氣體的收集和處理系統(tǒng)設(shè)計。
1.3工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范
本次初步設(shè)計所遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計規(guī)范如下:
1、城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場技術(shù)規(guī)范
2、室外排水設(shè)計規(guī)范
3、生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)
4、中華人民共和國《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中生活垃圾滲濾液
三級排放標(biāo)準(zhǔn)。
5、《地面水環(huán)境質(zhì)量》標(biāo)準(zhǔn)
6、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》
7、《城市污水處理廠污水、污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》
8、《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》
9、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范
10、建筑設(shè)計抗震規(guī)范
11、構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范
12、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
13、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范
14、建筑樁基技術(shù)規(guī)范
15、砼體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范
16、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范
17、低壓配電裝置及線路設(shè)計規(guī)范
18、10KV以下變電所設(shè)計規(guī)范
19、建筑防雷設(shè)計規(guī)范
20、電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范
21、工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計規(guī)范
22、工業(yè)控制設(shè)備及系統(tǒng)的端子板
第二章工程概況
2.1項目背景
xx市位于xx省東部,是我國的歷史文化名城和重要的工業(yè)城市、長
江上游的經(jīng)濟中心,西南最大的水陸交通樞紐和對外貿(mào)易港口。
xx村垃圾場位于xx市xx區(qū)xx鄉(xiāng)xx村流水巖,距南坪八公里約800
米,始建于86年,現(xiàn)在日消納垃圾量1200噸,已填埋垃圾約220萬噸,
屬民辦公助的社辦渣場,占地面積約50000m2。
為配合xx市長生橋垃圾衛(wèi)生填埋場的如期運行,改善xx市城市環(huán)境,
xx市xx村垃圾場封場整治工程要求在xx年8月初進行入場施工。同時,
隨著城市經(jīng)濟的飛速發(fā)展,城市規(guī)模持續(xù)增長,xx村垃圾場所在區(qū)域即將
建設(shè)成家俱城與汽車城,因此對于xx村垃圾場的封場整治已迫在眉睫。
2.2垃圾場現(xiàn)狀及存在問題
xx村垃圾場內(nèi)有近220萬噸垃圾,已服務(wù)14年,已接近封場階段,
目前日消納垃圾量約1200噸。隨著城市的發(fā)展擴張,垃圾場所在區(qū)域也成
為城市的規(guī)劃建設(shè)用地,垃圾場北側(cè)是xx麗都房地產(chǎn)公司規(guī)劃用地,南側(cè)
是中國西部汽車城公司規(guī)劃用地,這些規(guī)劃將在若干年內(nèi)實施。該垃圾場
為簡易垃圾堆場,場內(nèi)垃圾為自然堆放。
目前,該垃圾場存在以下問題。
1、垃圾場內(nèi)垃圾采取自然堆放方式,垃圾堆放的傾角為垃圾的自然
休止角,在雨天或在受到外力作用時易坍塌;
2、垃圾場四周排水溝建設(shè)滯后且不夠完善,地表徑流進入垃圾場,
增加了滲濾液產(chǎn)量;
3、垃圾場無防滲層,原場內(nèi)所做的滲濾液收集溝也幾近堵塞,造成
滲濾液在場底遷移,對地面和地下環(huán)境形成污染。
4、在垃圾堆放區(qū)域內(nèi)未覆土,同時也未設(shè)置導(dǎo)氣井,垃圾場內(nèi)氣體
向不同方向逸出,形成事故隱患。
2.3工程條件
2.3.1氣象條件
多年平均降雨量:1204.3mm
多年平均蒸發(fā)量:1011.1mm
主汛期5~9月,占全年降雨量的三分之二,2001年最大降雨量:
44.7mm,持續(xù)時間1小時13分鐘
風(fēng)向:主導(dǎo)風(fēng)向為北風(fēng)
全年平均日照率:26%
2.3.2地質(zhì)條件
場區(qū)位于南溫泉背斜的西翼,巖層傾向285°,傾角50°。無斷層通
過;場地地表的斜坡上見有大面積的基巖裸露,經(jīng)地表調(diào)查構(gòu)造裂隙不發(fā)
育,地質(zhì)構(gòu)造簡單。
據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖》,場地地震基本烈度為VI度。場區(qū)土層為
軟弱土,基巖為堅硬土,土層厚度一般小于3.0米,僅在坡腳深溝部,位
稍后,約4米,按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》,本場地類別為I~Ⅱ類場地。
場區(qū)斜坡地帶土層較薄,溝底平緩地帶以粘性土為主,局部地段有砂
土及雜填土分布,現(xiàn)為菜地,土層一般厚2~3米,最厚達4.50米。在斜
坡和坡坎部位見有基巖裸露,巖性為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組的泥巖和砂巖。
場地地層分布連續(xù),巖體完整,構(gòu)造裂隙不發(fā)育,地質(zhì)構(gòu)造簡單。場
地地形坡向傾向基本一致,地形坡度緩于巖層結(jié)構(gòu)面傾角,且?guī)r層結(jié)構(gòu)延
伸不遠,坡體現(xiàn)狀穩(wěn)定。場地內(nèi)無滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象,
場地穩(wěn)定。
2.3.3水文地質(zhì)條件
1、地表水
場地內(nèi)有從北東側(cè)流經(jīng)場地中部向南西側(cè)蜿蜒流出場外,溝內(nèi)常年有
流水,主要為現(xiàn)有垃圾場西側(cè)截排的地表水,水量為0.066m3/s
(5728.32m3/d)。主要為上游七公里家俱城排放的生產(chǎn)生活廢水,從北東
流經(jīng)場地向南西側(cè)排出場外。
2、地下水
場在位于丘陵斜坡及一深溝部位,場地內(nèi)粉質(zhì)粘土與泥巖為相對隔水
層。場地地下水貧乏,水文地質(zhì)條件簡單。
第三章整治工程方案選擇
3.1整治方案選擇
xx村垃圾場為非規(guī)范垃圾填埋場,所謂非規(guī)范垃圾填埋場,是指未按
《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》進行防滲、污水處理、氣體導(dǎo)排
和標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生填埋作業(yè)的垃圾填埋場。
目前,國內(nèi)對于非規(guī)范垃圾填埋場封場的方法主要有:搬遷法、生化
法和就地封場法。
搬遷法是將主城區(qū)垃圾場的垃圾搬遷至另一偏僻地帶,再按標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生
填埋場進行選址、勘測、填埋與封場建設(shè),此方法投資較大,在經(jīng)濟上不
合適。
生化法通過對垃圾填埋場強制通風(fēng)好氧發(fā)酵工藝方案,可使場內(nèi)垃
圾由厭氧發(fā)酵狀態(tài)轉(zhuǎn)入好氧發(fā)酵,堆體溫度高,垃圾降解速率快,場內(nèi)垃
圾經(jīng)半年的沉降可基本穩(wěn)定。此方法的優(yōu)點是安全可靠,穩(wěn)定化時間短;
缺點是技術(shù)工藝較復(fù)雜,設(shè)備的管理與操作要求較高,運行費用高,適合
平原垃圾堆場,不適合xx市的實際情況。
就地封場法,即對現(xiàn)有非規(guī)范垃圾填埋場的水、氣和外形采取補救措
施實行封場的方法,具有工藝簡單、投資較少,安全系數(shù)高,生態(tài)恢復(fù)完
全等優(yōu)點,符合我市的具體情況,因此,本方案選定就地封場法。
下面章節(jié)對就地處置方案進行進一步論述。
3.2封場工程基本要素
非規(guī)范垃圾填埋場封場工程基本要素有:封場覆蓋及植被恢復(fù);填埋
場外貌改形;氣體的安全控制與處置;氣體遷移控制;徑流的控制;滲濾
液的收集與處理。
3.2.1垃圾場外貌改形設(shè)計
由于現(xiàn)有xx村垃圾場的邊坡在40°~80°之間,為控制垃圾堆體因
自然沉降而產(chǎn)生的不穩(wěn)定性,必須對現(xiàn)有非規(guī)范垃圾填埋場進行外觀改形,
放緩坡度。由于垃圾場區(qū)域已成為規(guī)劃建設(shè)用地,而部分規(guī)劃建設(shè)項目即
將實施,因此對垃圾堆體的調(diào)整,使之堆放的形式穩(wěn)定,是整個垃圾場整
治的基礎(chǔ)。其它的整治措施都必須基于垃圾堆體的穩(wěn)定之上。
外形設(shè)計主要指封場覆蓋表面處理層外部形態(tài)設(shè)計。一般有水平式和
斜坡式。
對于xx村垃圾場,其垃圾主要來自于xx區(qū)、xx區(qū)和南岸經(jīng)濟開發(fā)區(qū),
垃圾成分參見下表,其橡塑與廚余垃圾含量均較高,含水量大。因此,在
封場后3~6個月后,垃圾堆體穩(wěn)定化過程中,將開始發(fā)生表面下沉坍塌,
顯著沉降(>0.01米/年)將持續(xù)到10~15年以后,總體沉降量將占堆體
高度的10%以上。對于非封閉式的垃圾場,外形設(shè)計如為水平式,在經(jīng)若
干年后,可能形成中央低洼凹陷的盆狀或是盤狀地貌,容易積水,且增加
滲濾液的積累。
xx年xx村所涉及3區(qū)生活垃圾成分表表1
植物莖
磚
木材玻
項目動物紙橡塑金屬
灰土葉果皮布類
瓦類類類類類璃
類
地區(qū)
xx區(qū)13.22.23.4036.717.34.1216.713.90.991.3
406950
南岸區(qū)12.92.18.315.013.41.8
2.7538.314.340.86
460733
xx區(qū)15.43.65.913.614.51.2
2.5138.054.130.86
262850
xx村垃圾場因開發(fā)利用,要求場地大部分平整,外形設(shè)計為水平式,
在其表面需設(shè)計2%的表面坡度,在其靠近垃圾壩部分,整形成為斜坡式,
對于選擇斜坡式的外貌整形方式,一種方法是不修建垃圾壩,而是將垃圾
堆進行削坡,使其外緣向外延伸,直至其坡度小于30%,這種方法的實施,
一是將使垃圾堆體外緣向北推進約180m,大大增加垃圾場的占地面積和與
外界接觸的邊緣,二是沒有垃圾攔渣壩,無法阻擋垃圾堆體滑動產(chǎn)生的遷
移,三是導(dǎo)致滲濾液的收集難度加大。另一種方法是修建垃圾壩,使垃圾
在垃圾壩內(nèi)其頂面成為穩(wěn)定坡度。本方案決定在填埋區(qū)修建垃圾壩,利用
垃圾壩形成庫容,容納改形過程中削坡的垃圾,收集滲濾液,同時使垃圾
頂面坡度處于穩(wěn)定坡度的范圍內(nèi)。
在確定壩址位置以后,對于垃圾場擴容問題,利用垃圾壩與垃圾場谷
地形成的庫容,容納垃圾堆體削坡覆蓋的25.5萬m3。
對于垃圾壩的結(jié)構(gòu),有兩個方案:
方案一為復(fù)合土工膜斜墻土壩,投資較省,施工簡便,壩體土石料碾
壓完成后,再進行斜墻施工,施工干擾??;壩體防滲效果比砼壩差,占地
面積大,壩軸線以內(nèi)壩體占用垃圾場體積約5520m3。
方案二為砼重力墻土石壩,重力墻與土石體共同維持穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定
性及防滲效果較好,壩內(nèi)側(cè)占用垃圾場體積較少;施工干擾大,砼方量大,
投資較大。
經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較,推薦方案一為本次設(shè)計的設(shè)計方案。
垃圾壩方案比較表表2
垃圾壩形式方案一:土工膜防滲斜方案二:砼重力墻壩
墻壩
垃圾壩材質(zhì)粘土+土工膜混凝土
地面部分壩高(m)5.45.4
新增庫容(m3)255000255000
投資(萬元)32.09215.75
相比之下,由于土工膜防滲斜墻壩的投資最省,本設(shè)計推薦采用方案
一:土工膜防滲斜墻壩。
3.2.2封場覆蓋
封場覆蓋主要分為封閉式和非封閉式兩大類。封閉式要求在垃圾場底
部、側(cè)面和頂部加設(shè)防滲層,非封閉式是在封場時不鋪設(shè)防滲層,直接進
行表面覆蓋設(shè)計。該場近期用作綠地,從封場的總投資和封場的要求看,
可采用非封閉式封場覆蓋,在能導(dǎo)出氣體和滲濾液的同時確保垃圾場的安
全。
封場覆蓋的目的為了阻斷外界與垃圾場垃圾的相互影響,在填埋完成
后需進行封場,其目的是阻斷雨水進入垃圾場,減少滲濾液量,防止垃圾
場氣體的無規(guī)律逸出,恢復(fù)垃圾填埋區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)。
而封場覆蓋由復(fù)合層構(gòu)成,有兩種方案進行選擇。
整個系統(tǒng)可分為4層,自上而下分別為:植被層、營養(yǎng)層、排水層和
復(fù)合阻隔層,阻隔層以下為垃圾堆體(見圖1)。
圖1方案一垃圾場覆蓋系統(tǒng)示意圖
植被層,20cm
營養(yǎng)層,厚30cm
卵石導(dǎo)流層,厚30cm
粘土層,厚60cm
已填埋垃圾
封場覆蓋層工藝圖
材料、工程量一覽表
序號項目單位數(shù)量備注
1粘土m330000
2卵石m315000直徑2~6cm
3營養(yǎng)層m315000粘土
4植被層m310000
5
圖2方案二垃圾場覆蓋系統(tǒng)示意圖
植被層,厚20cm
自然土層,厚30cm
卵石導(dǎo)流層,厚30cm300g土工布
粘土層,厚30cm1.5mm土工膜
已填埋垃圾
封場覆蓋層工藝圖
材料、工程量一覽表
序號項目單位數(shù)量備注
1土工膜m250000厚1.5mm
2土工布m250000300g
3粘土m315000
4卵石m315000直徑2~6cm
5自然土m315000
6植被層m310000
我國《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》的《條文說明》部分,規(guī)定
封場覆蓋層的組成為20~30cm厚的粘土或復(fù)合材料,20~30cm厚的自然
土,營養(yǎng)土不小于20cm。
a.植被層:為垃圾場的最終生態(tài)恢復(fù)層,封場第一年適合種淺根系
草本植物,最初建立的群落結(jié)構(gòu)應(yīng)是草—灌一喬,第二年逐漸過渡為喬一
灌一草。營養(yǎng)層富含一定的有機質(zhì),其厚度和表層生態(tài)恢復(fù)植被有關(guān)。
植被層為垃圾場最終的生態(tài)恢復(fù)層,它能美化周邊環(huán)境,防止雨水沖
蝕土壤,利于徑流的收集及導(dǎo)排。
b.營養(yǎng)層:有機質(zhì)>5%的土壤,厚度為30cm。
c.排水層:厚度為30cm,由砂礫質(zhì)構(gòu)成,滲透系數(shù)應(yīng)大于10°m/s,
可以收集通過營養(yǎng)土層下滲的雨水,還能阻止植物根系侵入破壞阻隔層,
避免了阻隔層同營養(yǎng)層直接接觸,對阻隔層起一定的保護作用。
d.阻隔層:采用粘土構(gòu)成的單層防滲系統(tǒng),厚度為60cm,滲透系數(shù)
小于10'm/s。阻隔層是終場覆蓋的關(guān)鍵技術(shù),阻隔層主要是為了阻止雨水
滲入垃圾體中,也能從一定程度上防止填埋氣體通過土壤孔隙遷移擴散。
方案二中采用了土工膜進行覆蓋,因覆蓋阻隔層造價為415.19萬元;
方案一的覆蓋層造價323.87萬元,經(jīng)過權(quán)衡,為控制該場整治總經(jīng)費1200
萬元,采用方案一為推薦方案。
3.2.3滲濾液處置
1、處理方案比較
按照中華人民共和國《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中:生活垃圾滲
濾液不得排入中規(guī)定的I、Ⅱ類水域和Ⅲ類水域的飲用水源保護區(qū),對排
入Ⅲ類水域的生活垃圾滲濾液,其排放限值執(zhí)行一級指標(biāo)值,排入設(shè)置城
市二級污水處理廠的生活垃圾滲濾液,其排放限值執(zhí)行三級指標(biāo)值的規(guī)定,
我們對xx村垃圾場滲濾液處置進行了兩個方案的比較。
(1)按執(zhí)行一級排放限值標(biāo)準(zhǔn)要求:
1)設(shè)計處理規(guī)模:100m3/d
2)時處理能力:12.5m3/h;
3)一般情況下動力運行周期為每天一班8小時,汛期延長至每天三班
24小時。
4)主體工藝流程;厭氧+沉淀+吹脫+好氧+沉淀,同時添加適量的藥劑;
(2)按執(zhí)行三級排放限值標(biāo)準(zhǔn)要求:
1)設(shè)計處理規(guī)模:100m3/d
2)時處理能力:12.5m3/h;
3)一般情況下動力運行周期為每天一班8小時,汛期延長至每天三班
24小時。
4)主體工藝流程;A-A/0+沉淀;
兩種處理方案主要技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)見下表。
滲濾液處理方案主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)比較表表3
一級排放限值標(biāo)準(zhǔn)三級排放限值標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計處理規(guī)模100m3/d設(shè)計處理規(guī)模100m3/d
總裝機容量251kw總裝機容量28kw
單位運行成本23.09元/m3單位運行成本6.04元/m3
單位處理成本61.58元/m3單位處理成本11.19元/m3
占地面積6250m2占地面積1702m2
工程投資685萬元工程投資277.6萬元
從上表可明顯看出,垃圾滲濾液按三級排放標(biāo)準(zhǔn)進行處理后排入城市
二級污水處理廠的方案應(yīng)為首選方案。按照《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理
工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》及《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,垃
圾場滲濾液應(yīng)首先考慮輸送到城市污水處理系統(tǒng)進行統(tǒng)一處理或經(jīng)初步處
理后排入城市污水管網(wǎng),不宜單獨建立完整的、投資較高、占地面積較大
的滲濾液處理系統(tǒng)的要求。由此可見,確定選擇達到三級排放限值標(biāo)準(zhǔn)的
處理方案排入雞冠石污水廠不僅符合國家對垃圾填埋滲濾液處理的規(guī)定,
而且能夠節(jié)省大量的工程投資。處理達到三級排放標(biāo)準(zhǔn)后的處置方法,其
建設(shè)費用和運行費用都比處理后就地排放低得多。
由于垃圾場頂部設(shè)有阻隔層,外部水形成滲濾液量的極大減少,滲濾
液的產(chǎn)量與封場以前相比大為減少,而在雨季,滲濾液將被降雨極大地稀
釋。權(quán)宜之下,設(shè)計建議采用處理后達到三級排放標(biāo)準(zhǔn)后排入城市污水管
網(wǎng)再經(jīng)污水處理廠處置的方式。
3.2.4填埋氣處置
xx村垃圾場填埋量在220萬噸以上,按有關(guān)專家的論證,該場1噸濕
垃圾可產(chǎn)生150m3的填埋氣體,產(chǎn)氣將集中在10—15年之間。在將氣體經(jīng)
總管導(dǎo)出后,可加以利用。
①直接燃燒。
②作燃料,經(jīng)除H?S、NH?及CO?可作鍋爐燃料和民用或工業(yè)燃料。
③發(fā)電,經(jīng)冷卻脫水后用燃氣輪機發(fā)電或經(jīng)濾網(wǎng)后直接進入發(fā)電廠。
④清潔燃料,可利用膜分離技術(shù)制成壓縮天然氣。
考慮到現(xiàn)有資金的局限性,直接燃燒的方案投資較省,在外部條件允
許的情況下,可就導(dǎo)出的填埋氣體利用進行招商,逐步實現(xiàn)垃圾處理無害
化、資源化。
3.2.5滲濾液的回灌
垃圾場回灌系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)垃圾滲濾液的循環(huán)處理,進一步降低滲濾液
污染物濃度和減少滲濾液產(chǎn)生量。循環(huán)處理是利用垃圾場覆蓋土層的土壤
凈化作用、填埋垃圾層的降解作用和最終覆蓋后垃圾垃圾場地表植物吸收
作用等進行的。
但垃圾場的回灌技術(shù)也存在以下問題:
1、回灌井的方式要求井內(nèi)24小時水位保持一定,需派專人監(jiān)守;回
灌管網(wǎng)的方式一次性投入的費用較高,仁家灣垃圾場如建回灌管網(wǎng)則總費
用將增加近百萬。
2、在回灌初期,回灌對于減少滲濾液的產(chǎn)生量和降低滲濾液的有關(guān)
指標(biāo)有一定的好處,但在3~5年后,由于本場滲濾液的懸浮物指標(biāo)較高,
一般在500~3000mg/L之間,則會因場內(nèi)生物菌種的繁殖而形成大量的淤
泥,造成場內(nèi)滲濾液回灌管網(wǎng)的堵塞,使回灌系統(tǒng)失效。
3、回灌系統(tǒng)的增加也會增加垃圾場封場后運行費用。
因此,我們在此次設(shè)計中不采用回灌這種方式處理滲濾液。
第四章垃圾場封場整治工程設(shè)計
4.1場區(qū)平面布置
垃圾場位于規(guī)劃的麗都房地產(chǎn)家俱城?,F(xiàn)有進場便道從垃圾場西面進
入垃圾場。根據(jù)垃圾場下游西部汽車城的意見"應(yīng)盡量減少租用規(guī)劃區(qū)土
地的面積,建議將方案中滲濾液處理單元設(shè)置在垃圾場東北,高架橋下",
滲濾液處理單元置于垃圾場西南側(cè)。見“垃圾場平面布置圖”。
4.2封場設(shè)計
垃圾壩修建于垃圾場南側(cè),垃圾堆體由北向南呈25%~17%的坡面,以
南面垃圾壩為起點,平面距離每20m,垂直距離每升高5m修建一個寬4m
的平臺,上升到封場最高點222.24m的垃圾平臺,平臺坡度2%,坡向垃圾
壩方向。詳“垃圾場封場剖面圖(推薦方案)”。
封場覆蓋層的組成自下而上依次為:20cm厚植被層、30cm厚自然土
營養(yǎng)層、30cm厚卵石導(dǎo)流排水層、60cm厚粘土層
4.3垃圾壩
4.3.1工程等級劃分
據(jù)《水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》工程規(guī)模為小(2)級,
工程等級為五級,建筑物等級為5級。
4.3.2垃圾壩平面布置
根據(jù)工藝布置,垃圾壩位于垃圾堆場南側(cè),軸線坐標(biāo):東端點
X=60028.701,Y=63287.216;西端點X=60052.247,Y=63137.066。設(shè)計地
坪標(biāo)高181.20m,壩頂標(biāo)高186.20m。
4.3.3垃圾壩方案設(shè)計
方案一:復(fù)合土工膜斜墻土壩
以粉質(zhì)粘土(局部砂卵石)地基為持力層,設(shè)計壩高5m,壩頂寬4m,
壩長55.4m。垃圾場內(nèi)側(cè)邊坡1:2,外側(cè)邊坡1:3,壩體材料采用土石料,
分層碾壓夯實,壓實系數(shù)0.95。防滲斜墻采用高密度聚乙烯(HPDE)復(fù)合
土工膜結(jié)構(gòu),設(shè)計按《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》SL/T225
—98有關(guān)規(guī)定進行。斜墻構(gòu)造自下而上依次為:砂礫石下墊層厚20cm、300g
土工布+1.5mm厚HDPE土工膜+300g土工布、砂礫石上墊層厚20cm、干砌
塊石防護層厚40cm。壩前設(shè)HDPE土工膜防滲鋪蓋長12m,并與土壩防滲斜
墻相連,以增加滲透路徑,減小滲透坡降,防止地基滲透變形并減小滲透
流量,砂礫石上下墊層各厚20cm、干砌塊石防護層厚70cm。下游壩腳貼坡
排水層,干砌塊石層厚40cm,高1m,邊坡設(shè)草皮護坡。
方案二:砼重力壩
以粉砂質(zhì)泥巖弱風(fēng)化層為地基持力層,壩基埋入弱風(fēng)化基巖深度1.7
m,垃圾壩頂寬4m,垃圾場內(nèi)側(cè)邊坡1:0.7,外側(cè)為直墻,壩底寬度8.2m,
壩頂標(biāo)高186.20m,壩底181.20m,壩高10.2m,壩基進入中風(fēng)化基巖應(yīng)≥
1.5m。壩體材料C25砼,抗?jié)B標(biāo)號S6。
4.3.4推薦方案
方案一為復(fù)合土工膜斜墻土壩,投資較省,施工簡便,壩體土石料
碾壓完成后,再進行斜墻施工,施工干擾小;壩體防滲效果比砼壩差,占
地面積大,壩軸線以內(nèi)壩體占用垃圾場體積約2000m3。
方案二為砼重力墻土石壩,重力墻與土石體共同維持穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定
性及防滲效果較好,壩內(nèi)側(cè)占用垃圾場體積較少;施工干擾大,砼方量大,
投資較大。
經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較,由于土工膜防滲斜墻壩的投資最省,本設(shè)計推薦采
用方案一:土工膜防滲斜墻壩。比較表詳前述。
4.4截洪溝
為減少地表徑流進入垃圾填埋區(qū)域,截洪溝沿垃圾場外側(cè)分段布置。
垃圾填場周圍的匯水總面積約為5萬m2(其中包括垃圾填埋區(qū)域)。按
照《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》規(guī)定及xx市近年來降雨資料,根據(jù)
xx市的暴雨強度公式:
及雨水流量公式Q=UqF,考慮垃圾場周邊植被覆蓋率較高等因素,參
考有關(guān)資料,徑流系數(shù)設(shè)計取值0.4~0.45,降雨歷時按30min考慮,按
設(shè)計規(guī)范取20年一遇的暴雨,計算在暴雨期間可能匯入垃圾垃圾場的水
量,約為1.2~1.5萬m3/d(該值為扣除填埋區(qū)域匯水面積后的計算結(jié)果)。
根據(jù)業(yè)主提供的1:500地形圖及地勘部門提出的xx村垃圾場匯水總
面積,結(jié)合垃圾場實際地形狀況,參考國內(nèi)現(xiàn)有垃圾填埋場設(shè)計成果及xx
市近年來的氣候條件變化,為減少填埋區(qū)域受地表徑流的影響及滲濾液的
產(chǎn)生量,設(shè)計確定xx村垃圾場西面設(shè)置一條截洪溝,1#截洪溝一段采用W
×H=400~600×400~600mm斷面,長度約143m;另一段采用W×H=400~
600×600~800mm斷面,長度約120m。填埋區(qū)的東南面與家具城規(guī)劃的排
洪溝相接。整個垃圾場區(qū)需新建截洪溝及排水明溝的總長度約263m。截洪
溝采用漿砌塊石結(jié)構(gòu),梯形斷面。
有關(guān)截洪溝在垃圾處理場內(nèi)的布置詳見“土工膜防滲斜墻土壩結(jié)構(gòu)圖
(一)"及"土工膜防滲斜墻土壩結(jié)構(gòu)圖(三)”
4.5導(dǎo)氣系統(tǒng)設(shè)計
4.5.1氣體性質(zhì)
垃圾場氣體是填埋垃圾中有機物組分通過生化分解所產(chǎn)生,其相對密
度為1.02~1.06,高位熱值在15630~19573kJ/m3,其主要成分為氨、二
氧化碳、氫、硫化氫、甲烷等,其中甲烷含量在45~50%。
垃圾場內(nèi)有機物厭氧分解產(chǎn)生甲烷和二氧化碳氣體。甲烷要比空氣
輕,而且難溶于水;相反,二氧化碳要比空氣重,且易溶于水。所以二氧
化碳常處于底層而不易流動,甲烷處于上層且傾向于垂直運動,因此造成
散發(fā)到大氣中的甲烷量大于二氧化碳量。如果這種垂直運動受到限制甲烷
就會進行橫向遷移。因甲烷分子比較小,能迅速地沿著最短路徑擴散,穿
過多孔土壤,高滲透性的砂石、礫石,由淤泥、粘土長期堆積所連成的空
穴,或沿著公共設(shè)施和排水渠道而遷移到足夠遠的地方。在那里,或逃逸
出地表潛入地面建筑物某處有限空間內(nèi)聚積,或遷移到地下一個有限的空
穴內(nèi)積累,這樣就形成了爆炸和燃燒的潛在危險性。
4.5.2產(chǎn)氣量
垃圾中有機物在微生物作用下分解產(chǎn)生以CO?和CH?為主的氣體,在填
埋場封閉后11~40天內(nèi)為產(chǎn)生CO?的高峰期,填埋場封閉180天至500天
后,CH?不斷增加,CO?不斷減少。填埋場氣體中主要成分CH?含量為45~
60%,CO?含量為40~60%。根據(jù)xx市環(huán)境衛(wèi)生科研所歷年的研究初步估計,
每噸垃圾每年產(chǎn)氣約10m3,產(chǎn)氣持續(xù)時間為10~15年,以此對垃圾場的產(chǎn)
氣量進行粗估,每天產(chǎn)氣量約為60273m3,按氣體收集效率70%計,則每
天收集氣量約為42191m3(1750m3/h)。
4.5.3氣體收集
氣體收集方式是在垃圾場中設(shè)置豎向?qū)饩?。?dǎo)氣井直徑為800mm,
中間為一根DN150mm的穿孔HDPE管,孔徑為15mm,孔距15cm,HDPE管
周圍為粒徑15~50mm的礫石。導(dǎo)氣井井深為該點填埋深度的75%。導(dǎo)氣井
上端為氣體取樣口及氣體出口,同時設(shè)置壓力表、球閥控制流量與壓力。
導(dǎo)氣管橫向連接管道分布采取環(huán)形分布,保證場內(nèi)各管壓力均衡。垃圾場
中每間隔40m設(shè)導(dǎo)氣井一個,導(dǎo)氣井間相互位置呈等邊三角形,共設(shè)置38
個導(dǎo)氣井,其中鉆孔30個,預(yù)設(shè)8個。導(dǎo)氣井與DN150的HDPE橫向?qū)?/p>
管相連。在導(dǎo)氣管管網(wǎng)的相對最低點設(shè)置冷凝液排放井,冷凝液排放井的
結(jié)構(gòu)型式與導(dǎo)氣井相同,由于其設(shè)于相對最低點,故可利用其導(dǎo)氣的同時
排放冷凝液。
4.5.4氣體處置
封場后要經(jīng)常對垃圾場填埋氣體測定其產(chǎn)量和成分,利用負壓鼓風(fēng)機
將導(dǎo)氣井中及導(dǎo)氣井周圍垃圾中的垃圾場填埋氣抽出,在產(chǎn)氣量達到可利
用量之前,送入燃燒器進行燃燒。氣體處理間尺寸為5.0×13.0m,高2.5m。
負壓鼓風(fēng)機2臺,工作臺數(shù)視產(chǎn)氣量定,型號為ARC8OV,流量7.1m3/min,
真空度-9.8kPa。其配套電機功率為5.5kW。在負壓鼓風(fēng)機和燃燒器之間設(shè)
置阻火器,以防止火花進入管道。阻火器為燃燒器自帶。燃燒器型號為GAS
10P/M型,配套電機Y90S—2,功率為9.0kW。燃燒器放置于氣體處理間
內(nèi),氣體通過燃燒器在4.2m×φ1.2m的燃燒室中燃燒。
4.5.4氣體監(jiān)測與預(yù)警裝置
在氣體收集管網(wǎng)末端與燃燒器之間的管路上設(shè)置在線氣體監(jiān)測裝置,
以監(jiān)測管網(wǎng)中是否有空氣進入,控制管網(wǎng)中甲烷氧氣比。在管道中氧氣濃
度超過一定范圍即報警同時關(guān)掉鼓風(fēng)機及燃燒器。
在垃圾場南北兩側(cè)導(dǎo)氣井內(nèi)設(shè)置氣體監(jiān)測設(shè)備,在垃圾場周邊5~20m
范圍內(nèi)設(shè)置甲烷預(yù)警設(shè)備,對場內(nèi)外甲烷氣體濃度進行實時監(jiān)控,以預(yù)警
表面甲烷氣體濃度不超過5%,并控制場內(nèi)氣體向周邊土層擴散。
4.6滲濾液的收集
在垃圾壩內(nèi)側(cè)設(shè)置兩條H×W=2000×1000mm滲濾液收集溝,總長220
米,收集溝為粘土盲溝,內(nèi)填厚100cm的卵石,卵石粒徑8cm~12cm。溝上
為厚50cm的卵石導(dǎo)流層,卵石粒徑4cm~6cm。收集溝底部為厚10cm的
礫石,礫石粒徑4cm~6cm;溝內(nèi)鋪設(shè)兩條平行的DN300穿孔HDPE收集管,
穿孔管孔徑15mm孔距15cm。兩條粘土溝將滲濾液收集溝與垃圾壩內(nèi)預(yù)留
的排水管道相連。穿過壩體的5根DN300HDPE管將壩內(nèi)收集到的滲濾液輸
送至設(shè)置在壩外的兩座轉(zhuǎn)換井內(nèi)。其中一個轉(zhuǎn)換井作為滲濾液提升泵房將
滲濾液通過一根DN300的HDPE管提升進入調(diào)節(jié)池。HDPE管上設(shè)有閘閥一
個,以調(diào)節(jié)排出的滲濾液量。
滲濾液收集溝下部基礎(chǔ)采用大面積開挖施工,回填優(yōu)質(zhì)粘土并壓實,
使之形成不透水層基礎(chǔ)面,基面垂直于壩體方向并向壩外形成2%的坡度。
有關(guān)內(nèi)容詳見“滲濾液收集系統(tǒng)平面布置圖”。
4.7滲濾液處理工藝
4.7.1設(shè)計滲濾液量的確定
滲濾液的產(chǎn)量主要決定于降雨量、蒸發(fā)量、地下水浸入以及垃圾壓實
后產(chǎn)生的水分。滲濾液處理運行費用較高,確定適宜的處理規(guī)模,十分重
要。在本工程設(shè)計中,采用經(jīng)驗公式計算,并參考xx市及附近地區(qū)已有垃
圾填埋場的實際運行經(jīng)驗對xx村垃圾處理場滲濾液產(chǎn)量進行預(yù)測。
經(jīng)驗公式法是根據(jù)多年的氣象觀測結(jié)果,以年平均降雨量為基礎(chǔ),來
預(yù)測滲濾液產(chǎn)生量的方法。其計算公式為:
Q=10001×C×I×A
式中:Q:滲濾液平均日產(chǎn)量,m3/d;
C:滲透系數(shù),一般在0.2~0.8之間;
I:年平均日降雨量,mm;
A:垃圾場面積,m;
在本設(shè)計中,垃圾場面積A考慮場區(qū)截洪溝以內(nèi)面積,約50000m2。本
設(shè)計以兩種降雨資料為基礎(chǔ),并考慮部分垃圾分解產(chǎn)生的滲濾液量,估算
xx村垃圾場的滲濾液產(chǎn)量。
1、由降雨引起的滲濾液
(1)以xx市年平均降雨量1094.6mm為基礎(chǔ),則I為3.00mm;相應(yīng)
滲濾液產(chǎn)量為:
Q=10001×(0.2~0.8)×3.0×50000=30~120m3/d
(2)考慮到xx市的降雨不均勻性,在5~8月的(123天)汛期中,
其平均降雨量為756.6mm,則I為6.15,滲濾液產(chǎn)量為:
Q=10001×(0.2~0.8)×6.15×50000=61.5~246m3/d
2、垃圾分解產(chǎn)生的滲濾液
垃圾分解產(chǎn)生滲濾液水是一個較為復(fù)雜而緩慢的過程,其分解速率與
垃圾含水率、垃圾成分及溫度、溫度等氣候條件有關(guān),分解水量較為難以
確定。根據(jù)xx環(huán)境衛(wèi)生科研所對xx地區(qū)城市生活垃圾進行的垃圾分解試
驗結(jié)果:在垃圾含水率平均為50%左右(最高含水率),可降解成分為30~
35%的條件下,每噸生活垃圾經(jīng)分解可產(chǎn)生約0.05~0.07噸滲濾液。由此
可推算出xx村垃圾場內(nèi)垃圾分解產(chǎn)生滲濾液量,估計值為60~84m3/d,取
中間值65m3/d。
3、滲濾液處理量確定
根據(jù)xx省水文手冊,并參考部分工程實例,按C=0.4~0.45計算,取
上述兩種降雨情況的計算結(jié)果平均值,再考慮部分生活垃圾分解所產(chǎn)生的
滲濾液及垃圾場所在場地以后的規(guī)劃用途,確定其滲濾液處理規(guī)模為
100m3/d,并設(shè)置一定容量的調(diào)節(jié)池用于貯存調(diào)節(jié)。這樣既可解決運行管理
問題,又能滿足汛期滲濾液的處理要求,且工程投資及運行費用較低。
4、調(diào)節(jié)池容積確定
設(shè)置調(diào)節(jié)池的目的是對滲濾液的水質(zhì)、水量變化起均衡作用,使后續(xù)
滲濾液處理系統(tǒng)免受沖擊負荷的影響。
由于降雨在年內(nèi)分配不均勻,汛期(5~9月)降雨占全年降雨量的
66.6%,導(dǎo)致滲濾液產(chǎn)生量亦有相應(yīng)的季節(jié)變化,故須在垃圾壩的下游設(shè)置
滲濾液調(diào)節(jié)池,以儲存、調(diào)節(jié)來自垃圾庫區(qū)的滲濾液。調(diào)節(jié)池容積按汛期
平均降雨量與汛期滲濾液處理量調(diào)節(jié)平衡計算。
綜合考慮xx地區(qū)近年來氣候的變化、當(dāng)?shù)孛磕甑拇髿庹舭l(fā)量、垃圾場
滲濾液產(chǎn)量不均勻性、該地區(qū)巖土層中滲入水量計算資料缺少、滲濾液處
理單元的最大處理能力和效果等諸多因素,考慮到垃圾壩壩前庫區(qū)的短時
貯水功能,保證15~20天不下雨情況下滲濾液處理單元仍能正常運轉(zhuǎn),同
時參考國內(nèi)垃圾衛(wèi)生填埋場的實際運行情況及垃圾場所在場地以后的規(guī)劃
用途,作為滲濾液主要來源的雨水將對滲濾液的產(chǎn)出量的影響逐步減小,
滲濾液產(chǎn)量將只包括垃圾本身分解產(chǎn)生的滲濾液和少量降雨產(chǎn)生的滲濾
液,故設(shè)計確定xx村垃圾處理場調(diào)節(jié)池總?cè)莘e為1300m3。
4.7.2滲濾液處置設(shè)計原則
1)選擇技術(shù)成熟可靠、操作管理方便、運行成本低并針對滲濾液水質(zhì)特點
的污水處理工藝。
2)在滿足污水處理工藝出水穩(wěn)定達標(biāo)的前提要求條件下,盡量減少投資。
3)選擇質(zhì)量可靠、能耗低、維修簡便的設(shè)備,降低運行成本。
4)總平面布置和水力流程根據(jù)現(xiàn)場實際情況,力求美觀緊湊、合理,符合
整個垃圾場建設(shè)的統(tǒng)一規(guī)劃;高程安排上盡量考慮一次提升,減少運行
成本。
4.7.3污染源分析
滲透過垃圾場內(nèi)部固體廢物層的水(通常來自降雨)帶走其有機以及無
機的降解中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物,便形成滲濾液。滲濾液的成分變化很大,主
要取決于垃圾場的年齡、深度、微生物環(huán)境以及所填埋的垃圾組成等。實際
上滲濾液是蘊藏在垃圾場內(nèi)部的所有可溶解物質(zhì)的混合物,它通常包含高濃
度的可溶有機物及無機離子,包括大量的氨氮和溶解態(tài)的陽離子,還有一些
重金屬、酚類、丹寧、可溶性脂肪酸及其它的有機污染物。
而滲濾液的數(shù)量則與當(dāng)?shù)氐臍夂?、最終覆土層的性質(zhì)以及垃圾場的地質(zhì)
地理狀況等因數(shù)有關(guān)。普遍認為,降雨為淋溶或滲濾以及污染物的轉(zhuǎn)移提供
了主要的轉(zhuǎn)運手段,雖然一小部分水是來自所填埋的垃圾本身,但滲濾液的
形成主要來自雨水的滲透。溫和、潮濕氣候的地方,滲濾液的量明顯多于干
熱氣候的地區(qū),高雨量以及多孔滲透土層會導(dǎo)致大量滲濾液的產(chǎn)生,但其淋
溶出來的污染物濃度也會低于低雨量的地區(qū)。另外,自然或人為的水文地理
狀況的變化也常常影響滲濾液的產(chǎn)生、性質(zhì)。垃圾滲濾水產(chǎn)生的主要來源有:
(1)降水的滲入:降水包括降雨和降雪,它是滲濾水產(chǎn)生的主要來源;(2)
外部地表水的流入:這包括地表徑流和地表灌溉;(3)地下水的流入:當(dāng)垃
圾場內(nèi)滲濾水水位低于場處地下水水位,并沒有設(shè)置防滲系統(tǒng)時,地下水就
有可能滲人垃圾場內(nèi);(4)垃圾本身含有的水分:這包括垃圾本身攜帶的水
份以及從大氣和雨水中的吸附量;(5)垃圾的降解過程中產(chǎn)生的水分:垃圾
中的有機組分在垃圾場內(nèi)分解時會產(chǎn)生水份。
總之,垃圾填埋產(chǎn)生的滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機廢水,垃圾
滲濾液的特點是有機物濃度高,水質(zhì)水量變化范圍大,微生物營養(yǎng)元素比例
失調(diào),而且氨氮和金屬含量也比較高。滲濾液的性質(zhì)將隨所填埋的垃圾的穩(wěn)
定過程的進行而變化,主要有以下幾點需要重點考慮:①滲濾液中高濃度的
大分子難降解的有機物;②對生物有抑制作用的重金屬離子;③高濃度氨氮、
低含量的磷,導(dǎo)致碳氮磷比例失調(diào);④隨著填埋時間的延長滲濾液各項濃度
會逐步變化。需根據(jù)滲濾液的水質(zhì)、水量特點及排放要求采用切實可行的治
理方法。
4.7.4設(shè)計處理規(guī)模
參照原來已建的xx市xx村垃圾場廢水處理站的處理規(guī)模,xx村垃圾
場滲濾液處理工程實際運行情況,確定如下:
1)時處理能力為12.5m3/h;
2)一般情況下動力運行周期為每天一班8小時,日處理能力為100m3/d;
雨季延長至每天三班24小時,最大日處理能力為300m3/d。
4.7.5設(shè)計進出水指標(biāo)
1)設(shè)計進出水指標(biāo)
根據(jù)業(yè)主方提供的實際測試數(shù)據(jù)并參照xx村垃圾場廢水處理站的廢水
水質(zhì),確定滲濾液的設(shè)計進水水質(zhì)為:
設(shè)計進水指標(biāo)表表4
CODcr≤4200mg/1SS≤240mg/1色度≤1100倍
BOD?≤266mg/1PH7~8.5NH'-N≤1288mg/1
2)設(shè)計出水指標(biāo)
本滲濾液處理工程設(shè)計遵從中華人民共和國《生活垃圾填埋污染控
制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-1997)中對生活垃圾滲濾液排放限值的規(guī)定,具體介紹
如下:
對生活垃圾滲濾液排放限值共分為三級排放限值標(biāo)準(zhǔn):
1、對排入GB3838—88三類水域或GB3097—82二類海域的生活垃圾滲
濾液,其排放限值執(zhí)行一級指標(biāo)值。其排放水質(zhì)指標(biāo)為:
CODcr≤100mg/1;BOD?≤30mg/l;NH?—N≤15mg/l;SS≤70mg/l;
pH=6~9
2、對排入GB3838-88IV、V類水域或GB3097-82三類海域的生活垃
圾滲濾液,其排放限值執(zhí)行二級指標(biāo)值。其排放水質(zhì)指標(biāo)為:
CODcr≤300mg/1;BOD?≤150mg/1;NH?—N≤25mg/1;SS≤200mg/1;
pH=6~9
3、對排入城市二級污水處理廠的生活垃圾滲濾液,其排放限值執(zhí)行三
級指標(biāo)值。其排放水質(zhì)指標(biāo)為:
CODCr≤1000mg/l;BOD?≤600mg/l;SS≤400mg/1;
根據(jù)垃圾滲濾液處理的現(xiàn)狀結(jié)合xx市垃圾填埋場的實際情況,本方案
設(shè)計出水指標(biāo)達到國家《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-1997)
中生活垃圾滲濾液排放的限值中的三級排放指標(biāo)限值標(biāo)準(zhǔn),主要指標(biāo)如下:
設(shè)計出水指標(biāo)表表5
無要求
CODcr≤1000mg/1SS≤400mg/1色度
BOD?≤600mg/1PH無要求NH?-N無要求
注:處理出水還應(yīng)考慮色度和臭味的要求
目前國內(nèi)大型的垃圾滲濾液處理廠其出水控制標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)列表如下:
典型控制標(biāo)準(zhǔn)表表6
垃圾填埋場名稱出水控制標(biāo)準(zhǔn)
上海市畜牧業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)
Xx市廢棄物老港處置場
COD≤400mg/1NH?-N≤100mg/1
Xx市衛(wèi)生填埋場COD≤300mg/1
排入城市下水道標(biāo)準(zhǔn)
Xx市垃圾衛(wèi)生填埋場
COD≤600mg/1NH?-N≤25mg/1
Xx市垃圾填埋場直接進蘇州新區(qū)污水廠
4.7.6滲濾液處理工藝流程選擇
垃圾填埋產(chǎn)生的滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機廢水,垃圾滲濾
液的特點是有機物濃度高,水質(zhì)水量變化范圍大,微生物營養(yǎng)元素比例失
調(diào),而且氨氮和金屬含量也比較高。滲濾液的性質(zhì)將隨所填埋的垃圾的穩(wěn)
定過程的進行而變化。但總體來說,對于新的填埋場(一般小于五年),滲
濾液的性質(zhì)屬于低PH值、高BOD?和COD濃度、高BODs/COD比值;對于老
的填埋場(一般大于五年),滲濾液的性質(zhì)屬于中性PH值、低BOD?和COD
濃度、低BODs/COD比值、氨氮濃度較高。
xx村垃圾場的使用年限近14年,根據(jù)同類型填埋場的實際運行情況
以及處理要求,我們認為在滲濾液處理工藝流程的選擇上需要重點考慮以
下幾點:
①滲濾液中生物難降解的有機物和生物可降解的有機物的有效去除;
②高濃度氨氮、低含量的磷導(dǎo)致碳氮磷比例失調(diào),采用生化方法去除
COD、BOD時需補充營養(yǎng)物;
③滲濾液的高色度和惡臭,滲濾液的色度是最敏感的指標(biāo),也是滲濾
液處理的難點;
④處理單元建成后必需的運行費用和實際操作管理難易程度,建成后
的污水站必須能長效運行。
⑤仁家灣垃圾場即將封場停止服務(wù),封場穩(wěn)定后該地塊成為綠地。
所以滲濾液處理單元不考慮垃圾滲濾液的回灌和污泥的就近回填,需
要設(shè)置單獨的污泥處理系統(tǒng)。
根據(jù)垃圾滲濾液的常規(guī)處理方法,綜合考慮以上因素,可采取的工藝
流程有方案一和方案二,闡述如下。
4.7.6.1方案一
1、主體工藝流程采用“混凝脫色+吹脫+A/0生物膜曝氣+二沉”,流程
圖如下
CaOD?液FeSO?空氣空氣
滲濾液一調(diào)節(jié)池昆凝沉淀池時脫池WO淹沒式生物膜曝氣池三沉池出水(達標(biāo)外排)
回流污泥
物化污泥剩余污泥
螺桿泵
濾液回調(diào)節(jié)池污泥池板框壓濾機干泥(外運填埋)
廢水線:污泥線:外加劑線:
2、工藝闡述說明
1)廢水在原有滲濾液調(diào)節(jié)池以12.5m3/h的流量一次提升進入混凝沉
淀池之混凝反應(yīng)脫色部分形成絮體后去沉淀部分泥水固液分離。由于該垃圾
場屬于后期垃圾場,滲濾液色度高且含有有害重金屬離子,進水需投加脫色
劑(選用廉價的FeSO?)脫色和OH(選用廉價的石灰)沉淀重金屬。FeSO?
主要是使帶有咖啡色的滲濾液中的有機物形成絮體去除的同時降低色度;投
加石灰水主要是使鐵離子、重金屬離子以沉淀形式析出,以免干擾后續(xù)生化
系統(tǒng)的處理效果?;炷恋沓卦O(shè)計前置反應(yīng)池,反應(yīng)池中主要控制反應(yīng)的
pH值、反應(yīng)時間、FeSO4和石灰液投加量等。沉淀池主要控制停留時間、沉
淀時間、排泥時間。沉淀積泥重力排出去污泥池。由于反應(yīng)池中控制的pH
值比較高,滲濾液中一部分氨氮可自行脫氮。原滲濾液中大部分生物難降解
的有機物和生物可降解的有機物成為物化污泥得以去除。
2)沉淀池出水自流進入吹脫池。沉淀池出水氨氮含量仍然很高,若讓
其直接進入A/0淹沒式生物膜曝氣池則很難實現(xiàn)生物脫氮和降解COD,高濃
度的氨氮會抑制微生物的活性。因此可利用堿化吹脫池進行部分脫氮,即對
偏堿性的沉淀出水以大通量鼓風(fēng)吹脫方式去除游離氨。在吹脫的同時也可以
脫鈣,減少對微生物的抑制作用。吹脫池主要控制吹脫時間、吹脫pH值。
3)吹脫池自流進入A/0生物膜系統(tǒng)。池內(nèi)設(shè)置配套鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。
A-A/0生物膜系統(tǒng)前段為厭氧污泥池,后段為A/0淹沒式軟填料生物膜兼氧
好氧池。
其優(yōu)點是在載體上附著形成生物膜的不同部位有各自的優(yōu)勢菌種,即在段以
反硝化和異養(yǎng)菌為主,而在0段的前部和后部分別以異養(yǎng)菌和硝化菌為優(yōu)勢
菌種。由于在淹沒式生物膜中硝化和反硝化菌的生存環(huán)境遠比活性污泥法優(yōu)
越,因此完成硝化和反硝化所需時間縮短(約為延時曝氣池法的1/3~1/2)。
此外,淹沒式軟填料生物膜上的菌種更為多樣,構(gòu)成的食物鏈長,多余的生
物膜大部分被原生動物和后生動物作為食料消耗掉,所以其剩余生物膜僅為
活性污泥法剩余污泥量的1/10~1/5。比傳統(tǒng)的活性污泥系統(tǒng)更能承受有毒
物質(zhì)引起的沖擊負荷,且在沖擊過后有較強的恢復(fù)能力。在傳統(tǒng)的活性污泥
系統(tǒng)中,毒物的沖擊有可能使系統(tǒng)癱瘓;而在生物膜系統(tǒng)中,毒物可能引起
大部分微生物死亡,但在沖擊過后,生物膜可以重新生長。在生物膜系統(tǒng)中
可以更有效地進行細菌
接種。A/0生物膜池主要控制曝氣時間、生物填料層接觸時間、氣水比、生
化微生物pH值范圍、溶解氧值、營養(yǎng)物投配等。
4)A/0生物膜池混合液自流入二沉池,在二沉池內(nèi)設(shè)置污泥回流系統(tǒng)
去A/0生物膜池,避免污泥流失。這樣可增加A/0生化池內(nèi)懸浮污泥濃度,
強化污泥對有機物的吸附降解。剩余污泥重力排至污泥池。
5)二沉池出水自流進清水池后自流達標(biāo)排入截污管網(wǎng)。
6)因本垃圾場即將關(guān)閉封場不能再繼續(xù)填埋,所以本污水處理站的污
泥必須單獨處理避免引起二次污染。滲濾液處理單元所有污泥匯入污泥池后
經(jīng)重力濃縮后泵入板框壓濾機脫水后定期運入附近垃圾填埋場填埋。過濾液
自流入調(diào)節(jié)池繼續(xù)處理。
4.7.6.2方案二
1、主體工藝流程采用“ABR厭氧+吹脫+A/0活性污泥曝氣+二沉+活性炭吸附除臭脫色”,流程圖如下:
CaQD?液空氣空氣空氣
滲濾液調(diào)節(jié)池ABR厭氧池歐脫池A/O活性污泥曝氣池沉池性炭吸附池一出水(達標(biāo)外排)
厭氧污泥回流回流污泥
剩余污泥
螺桿泵
濾液回調(diào)節(jié)池污泥池板框壓濾機干泥(外運填埋)
廢水線:污泥線:外加劑線:
2、工藝說明
1)廢水在原有滲濾液調(diào)節(jié)池以12.5m3/h的流量一次提升進入ABR厭
氧反應(yīng)器中,在ABR厭氧反應(yīng)器中折流停留。ABR厭氧反應(yīng)器中掛生物軟性
填料。ABR厭氧反應(yīng)器底部厭氧污泥自流回流進調(diào)節(jié)池后段。ABR厭氧反應(yīng)
器比UASB厭氧池結(jié)構(gòu)簡單得多且處理效果好。無需機械混合裝置等運動部
件而且不需要結(jié)構(gòu)復(fù)雜的三相分離器,污泥床膨脹程度較低而可降低反應(yīng)器
總高度,對生物體的沉降性能無大要求,不需要后續(xù)沉淀池進行泥水分離。
可以提高污泥在反應(yīng)器中的停留時間,改善基質(zhì)與微生物的良好接觸。該反
應(yīng)器生物量大、生物相豐富,可承受較高的有機負荷,對進水中的有毒有害
物質(zhì)具有良好的承受力。原滲濾液中大部分生物難降解的大分子有機物轉(zhuǎn)變
為生物可降解的小分子有機物,可獲得明顯的水解酸化作用,提高廢水的可
生化性,有利于后續(xù)生化工藝。
2)厭氧池出水自流進入吹脫池。厭氧池對氨氮無去除效果反而會導(dǎo)致
氨氮濃度升高,
若讓其直接進入A/0活性污泥曝氣池則很難實現(xiàn)生物脫氮和降解COD,高濃
度的氨氮會抑制微生物的活性。因此可利用堿化吹脫池進行部分脫氮,即對
偏堿性的沉淀出水以大通量鼓風(fēng)吹脫方式去除游離氨。調(diào)堿(OH選用廉價
的石灰)的同時可沉淀重金屬有害離子,也會在吹脫的同時也可以脫鈣,減
少對微生物的抑制作用。吹脫池設(shè)計后置沉淀池沉淀去除加石灰產(chǎn)生的懸浮
顆粒、滲濾液中的有機膠體物以及其他由OH產(chǎn)生的沉淀物。吹脫池主要控
制吹脫時間、吹脫pH值。
3)吹脫池出水自流進入A/0活性污泥池。A/0(缺氧—好氧)處理工
藝,是通過缺氧段的微生物選擇作用,只是對有機物進行吸附,吸附在微生
物的有機物則在好氧段被氧化分解。A段停留時間短,由于A段微生物的篩
選和對有機物的吸附作用,能有效地抑制0段絲狀菌生長,控制污泥膨脹。
A/0活性污泥池主要控制污泥濃度、曝氣時間、氣水比、微生物pH值范圍、
溶解氧值、營養(yǎng)物投配等。
4)A/0生物膜池混合液自流入二沉池,在二沉池內(nèi)設(shè)置污泥回流系統(tǒng)
去A/0生物膜池,避免污泥流失。這樣可增加A/0生化池內(nèi)懸浮污泥濃度,
強化污泥對有機物的吸附降解。剩余污泥重力排至污泥池。
5)二沉池出水自流進入活性炭吸附脫色池后自流達標(biāo)排入截污管網(wǎng)。
為增加活性炭的利用率以及活性炭與廢水的固液接觸交換,吸附脫色池設(shè)計
底部空氣攪拌裝置,保證活性炭流化狀態(tài)?;钚蕴渴亲畛S玫奈絼?,活性
炭對水中苯類化合物、酚類化合物石油及石油產(chǎn)品、洗滌劑、合成染料和其
他人工合成的有機化合物都有較強的吸附作用?;钚蕴课骄哂醒b置簡單、
對水質(zhì)水量適應(yīng)性強的特點,能保證。缺點是廢水必須作預(yù)處理措施、活性
炭吸附容量有限需及時更換再生、活性炭價格昂貴等。對于預(yù)處理過的垃圾
滲濾液來講,活性炭的飽和吸附容量為90-108mgCOD/g。
6)吸附池出水自流進清水池后自流達標(biāo)排入截污管網(wǎng)。
7)滲濾液處理單元所有污泥匯入污泥池后經(jīng)重力濃縮后泵入板框壓濾
機脫水后定期運入附近垃圾填埋場填埋。過濾液自流入調(diào)節(jié)池繼續(xù)處理。
4.7.6.3方案一主要構(gòu)筑物及配置設(shè)備
(1)提升泵房
凈尺寸:5.0m×5.0m×5.0m(H)
有效容積:50m
數(shù)量:1座
結(jié)構(gòu)型式:地下鋼砼
(2)調(diào)節(jié)池
凈尺寸:21.0m×14.7m×4.2m(H)
有效容積:1300m3
數(shù)量:1座
結(jié)構(gòu)型式:地下鋼砼
停留時間:總水力停留時間為13-20d。滲濾液可在調(diào)節(jié)池內(nèi)經(jīng)歷一定程
度的降解過程,有利于后續(xù)處理。如果經(jīng)濟條件允許,可在調(diào)節(jié)池水面大量
種植水葫蘆、浮萍、鳳尾蓮、水芹菜等水生植物,這樣也可以降低部分有機
物濃度。
配套設(shè)備:在調(diào)節(jié)池的最后一個廊道里分隔出3.0m×3.0m作為提升泵井
和格柵井。提升泵井內(nèi)設(shè)提升泵2臺以及配套液位控制系統(tǒng),泵型號
50WQ20-7-0.75,Q=20m3/h,N=0.75kw,H=7m,配自耦合裝置。出管配相應(yīng)LZB50
玻璃轉(zhuǎn)子流量計。格柵井內(nèi)設(shè)簡易人工格柵2套。
(3)反應(yīng)沉淀池
凈尺寸:5.75m×3.0m×4.5m(H)
結(jié)構(gòu)型式:半地
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