《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  1. 概述</b></p><p>  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(jì)發(fā)展水平、能源結(jié)構(gòu)、自然條件及傳統(tǒng)習(xí)慣因素的影響,因而每個(gè)城市的選擇可能各不相同,沒(méi)有統(tǒng)一和固定的模式。</p><p>  在生活垃圾處理處置方式中,填埋無(wú)疑占據(jù)著舉足輕重的位置,從全球來(lái)看,填埋大約占到70%左右,在各

2、發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用非常廣泛,例如加拿大1989年衛(wèi)生填埋處置量占82%;1991年英國(guó)、意大利年衛(wèi)生填埋處置量占其總處置量的90%美國(guó)處置量為72%,西班牙處置量為75%,德國(guó)1993年衛(wèi)生填埋處置量占73%。美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保局(USEPA)和很多州都已詳細(xì)制定關(guān)于填埋場(chǎng)選址、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、水氣監(jiān)測(cè)、環(huán)境美化,封閉性監(jiān)測(cè)以及維護(hù)年限的法規(guī)[2]。而在我國(guó),由于經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平等的原因,填埋所占的比例更高,達(dá)到90%以上。雖然隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展,在

3、未來(lái)的20年內(nèi),在擬建的垃圾處理項(xiàng)目中,填埋比例會(huì)稍有下降,但仍有大約75%的項(xiàng)目采用填埋方式。同時(shí)在我國(guó)的《城市垃圾處理及其污染防治技術(shù)政策》中明確提出:以填埋為主的路線,因此填埋必將在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位,許多大中城市新建的垃圾填埋場(chǎng),其日處理能力都達(dá)上千噸,總填埋庫(kù)容達(dá)數(shù)千萬(wàn)立方米。</p><p><b>  1.1 項(xiàng)目概況</b></p><p>

4、;  1.1.1 項(xiàng)目背景</p><p>  生活垃圾,是指在日常生活中或者為日常生活提供服務(wù)的活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢物以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為生活垃圾的固體廢物。生活垃圾一般可分為四大類:可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。城市生活垃圾亦稱城市固體廢物,是由城市居民家庭、城市商業(yè)、餐飲業(yè)、旅館業(yè)、旅游業(yè)、服務(wù)業(yè),以及市政環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)、城市交通運(yùn)輸、文教機(jī)關(guān)團(tuán)體、行政事業(yè)、工礦企業(yè)等單位所排出的固體廢物。其主要

5、組成為:廚余物、廢紙屑、廢塑料、廢橡膠制品、廢編織物、廢金屬、玻璃陶瓷碎片、庭院廢物、廢舊家用電器、廢舊家具器皿、廢舊辦公用品、廢日雜用品、廢建筑材料、給水排水污泥等。</p><p>  固體廢物,特別是有害固體廢物,如處理、處置不當(dāng),其中的有害物質(zhì)可以通過(guò)環(huán)境介質(zhì)——大氣、土壤、地表或地下水體進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)形成污染,對(duì)人體產(chǎn)生危害,同時(shí)破壞生態(tài)環(huán)境,導(dǎo)致不可逆生態(tài)變化。</p><p>

6、 ?。?)對(duì)土壤環(huán)境的影響:固體廢物不加利用,任意露天堆放,不但占用一定的土地,導(dǎo)致可利用土地資源減少,而且如填埋處理不當(dāng),不進(jìn)行嚴(yán)密的場(chǎng)地工程處理和填埋后的科學(xué)管理,容易污染土壤環(huán)境。</p><p> ?。?)對(duì)水體環(huán)境的影響:固體廢物可隨地表徑流進(jìn)入河流湖泊,或隨風(fēng)遷徙落入水體,從而將有害物質(zhì)帶入水體,殺死水中生物,污染人類飲用水水源,危害人體健康;固體廢物產(chǎn)生的滲濾液危害很大,它可進(jìn)入土壤污染地下水,或直

7、接流入河流、湖泊或海洋,造成水資源的水質(zhì)型短缺。</p><p>  (3)對(duì)大氣環(huán)境的影響:對(duì)方的固體廢物中的細(xì)微顆粒、粉塵等可隨風(fēng)飛揚(yáng),進(jìn)入大氣并擴(kuò)散到很遠(yuǎn)的地方;一些有機(jī)固體廢物在適宜的溫度和濕度下還可發(fā)生生物降解,釋放出沼氣,在一定程度上消耗其上層空間的氧氣,使植物衰?。挥卸居泻U物還可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成有毒氣體,擴(kuò)散到大氣中危害人體健康。</p><p>  1.1.2 項(xiàng)目組成

8、</p><p>  本設(shè)計(jì)為初步設(shè)計(jì),包括如下內(nèi)容:</p><p>  1、 垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng):包括總平面布置,填埋工藝,滲濾液收集導(dǎo)排工程,地下水導(dǎo)排系統(tǒng),填埋氣體收集與利用設(shè)計(jì),環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì),封場(chǎng)工程等。</p><p>  2、 垃圾處理場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)相關(guān)公用配套工程。例如:道路工程,圍墻與綠化工程,給水工程,消防工程,防洪系統(tǒng)工程,通訊工程,電氣工程等。</

9、p><p>  1.1.3服務(wù)范圍和規(guī)模</p><p>  結(jié)合中山市總體規(guī)劃,本工程服務(wù)范圍為該市部分城區(qū)的生活垃圾。服務(wù)人口40萬(wàn)人,現(xiàn)狀垃圾產(chǎn)量1.2kg/d.人,垃圾容重量400kg/m3,服務(wù)年限15年。在垃圾填埋場(chǎng)建后,城市生活垃圾的年增長(zhǎng)速率控制在5%左右。垃圾含水率為60%-80%,由于垃圾中的含水率太高,故在垃圾填埋之前將其在固定垃圾堆放場(chǎng)地堆放4~5天,待垃圾含水率降至3

10、5%以后,再運(yùn)往填埋場(chǎng)地進(jìn)行填埋。該市的垃圾回收率約為26.2%。</p><p>  1.1.4 主要工程和技術(shù)指標(biāo)</p><p>  本工程的技術(shù)指標(biāo)見表1-1</p><p>  表1-1 工程技術(shù)指標(biāo)</p><p>  1.2 設(shè)計(jì)原則和依據(jù)</p><p>  1.2.1 設(shè)計(jì)原則</p>

11、;<p>  城市生活垃圾處理作為城市環(huán)境治理項(xiàng)目,應(yīng)在城市總體規(guī)劃的指導(dǎo)下,合理選擇場(chǎng)址、處理工藝,嚴(yán)格控制產(chǎn)生二次污染,防止對(duì)環(huán)境造成新的污染。本設(shè)計(jì)主要遵循以下原則:</p><p>  從環(huán)境學(xué)上看,場(chǎng)址應(yīng)遠(yuǎn)離居民區(qū),南海市主導(dǎo)風(fēng)向是東南風(fēng),因此填埋場(chǎng)要建在居民區(qū)的西北方向,并且要遠(yuǎn)離水源,一般設(shè)在地下水水流向的下游地區(qū)。</p><p>  從經(jīng)濟(jì)學(xué)上看,此填埋場(chǎng)滿

12、足一定的庫(kù)容量,能容納526t/d的垃圾處理量;緊挨填埋場(chǎng)有水、電源及公路,場(chǎng)址交通方便,運(yùn)距合理;場(chǎng)址周圍有相當(dāng)數(shù)量的粘土石料,用于天然防滲層和覆蓋層的粘土等。</p><p>  從工程學(xué)方面看,場(chǎng)地有適當(dāng)?shù)淖匀坏匦巫鳛樘盥窨臻g其地形、地貌及土壤條件適當(dāng);天然地層滲透性系數(shù)達(dá)到9*10-4 m/s ,并且場(chǎng)底表土厚度0.8-4.8m不等,平均2.2m,所以具有一定的厚度,其地質(zhì)條件很好;場(chǎng)址地下水穩(wěn)定水位埋深

13、0.8m,確保了地下水的安全。</p><p>  從政策法規(guī)上看,此填埋場(chǎng)的建立符合城市發(fā)展規(guī)劃,符合當(dāng)?shù)爻鞘协h(huán)境衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展規(guī)劃要求。</p><p>  貫徹國(guó)家有關(guān)方針政策,在城市總體規(guī)劃指導(dǎo)下,從當(dāng)?shù)乩Y源的實(shí)際情況出發(fā),統(tǒng)籌兼顧垃圾資源的綜合利用和合理利用,搞好能源轉(zhuǎn)化,提高利用率,減少占地,逐步實(shí)現(xiàn)垃圾處理無(wú)害化、減量化和資源化,以取得較好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。&

14、lt;/p><p>  堅(jiān)持因地制宜,從實(shí)際出發(fā)選擇合理的技術(shù)方案,走符合國(guó)情的路子。根據(jù)國(guó)家的垃圾處理技術(shù)政策,結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況,尋求垃圾處理的技術(shù)和模式,形成多類型、多層次的配套技術(shù)。</p><p>  堅(jiān)持科學(xué)態(tài)度,積極采用新工藝、新材料、新設(shè)備,不斷改進(jìn)及完善垃圾處理設(shè)施的建設(shè),為環(huán)衛(wèi)事業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)保障。</p><p>  從實(shí)際出發(fā),正確處理需要與

15、可能、近期與遠(yuǎn)期的關(guān)系,做到遠(yuǎn)近結(jié)合、量力而行、留有余地、務(wù)求實(shí)效。</p><p>  1.2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>  1、《城市生活垃圾處理及污染防治技術(shù)政策》</p><p>  2、《生活垃圾填埋生物處理技術(shù)》</p><p>  3、《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)》</p><p>  4、《城市固體滲濾

16、液處理與處置》</p><p>  5、《城市固體廢物管理與處理處置技術(shù)》</p><p>  6、《三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)》</p><p>  7、《聚乙烯土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范》</p><p>  8、《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》</p><p>  9、《固體廢物的處理與處置》</p><p

17、>  10、《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》</p><p>  2. 工程建設(shè)規(guī)模與處理工藝</p><p>  2.1 衛(wèi)生填埋處理工藝</p><p>  2.1.1 工藝的確定</p><p><b>  1、處理方法的確定</b></p><p>  現(xiàn)在城市生活垃圾處理方法有

18、三種:衛(wèi)生填埋,焚燒,堆肥。其方法如下:</p><p>  焚燒:焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù),即以一定量的過(guò)剩空氣與被處理的有機(jī)廢物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng),廢物中有還有毒物質(zhì)在800——1200℃的高溫下氧化、熱解而被破壞,是一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢物無(wú)害化、減量化和資源化的處理技術(shù)。</p><p>  堆肥:堆廢化是在控制條件下,利用自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物,促進(jìn)來(lái)源于

19、生物的有機(jī)廢物發(fā)生生物穩(wěn)定作用,使可被生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學(xué)過(guò)程。</p><p>  堆肥化系統(tǒng)的分類:按溫度分為中溫堆肥和高溫堆肥;按技術(shù)分為露天堆肥和機(jī)械密封堆肥。</p><p>  衛(wèi)生填埋:衛(wèi)生填埋是“利用工程手段,采取有效技術(shù)措施,防止?jié)B濾液及有害氣體對(duì)水體和大氣的污染,并將垃圾壓實(shí)減容至最小,填埋占地面積也最小。在每天操作結(jié)束或每隔一定時(shí)間用土覆蓋,使

20、整個(gè)過(guò)程對(duì)公共安全及環(huán)境均無(wú)危害”的一種土地處理垃圾方法。</p><p>  固體廢物填埋場(chǎng)的構(gòu)筑方式和填埋方式與地形地貌有關(guān),可分為山谷型填埋和平地型填埋方式。平地型填埋又可分為地上式、地下式和半</p><p>  圖2-1 四種填埋場(chǎng)類型</p><p>  本次填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)選用第三種半地上半地下式填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)。</p><p>  

21、焚燒需要垃圾有一定的熱值,并且對(duì)垃圾成分有很高的要求,處理費(fèi)用相對(duì)較高;回收利用更是一種費(fèi)用高并且對(duì)于分類和后期處理有很高要求的一種方法;衛(wèi)生填埋是近年來(lái)城市生活垃圾處理用的比較多的方法,因?yàn)樗鼘?duì)于經(jīng)費(fèi)要求不是很高,對(duì)于處理也不是很高科技化,并且衛(wèi)生填埋會(huì)產(chǎn)生一些可以利用的東西,填埋產(chǎn)生的氣體和填埋產(chǎn)生的滲濾液經(jīng)處理后都可以回收利用。堆肥技術(shù)有敞開式靜態(tài)堆肥和機(jī)械化高溫堆肥二種方式,其好處在于能變廢為用,在一定程度上實(shí)現(xiàn)垃圾處理的資源化

22、目的,但是,由于近年來(lái)居民生活水平的提高和生活結(jié)構(gòu)的改變,廢舊塑料、廢舊玻璃垃圾量劇增,如果沒(méi)有進(jìn)行對(duì)這種垃圾的分類收集和預(yù)分選,很難進(jìn)行堆肥處理。 所以本次課設(shè)選擇衛(wèi)生填埋方法。</p><p><b>  衛(wèi)生填埋類型的確定</b></p><p>  衛(wèi)生填埋技術(shù)始于20世紀(jì)60年代,它是在傳統(tǒng)的堆放、填坑基礎(chǔ)上,出于保護(hù)環(huán)境的目的而發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)工程技術(shù)。衛(wèi)生

23、填埋必須進(jìn)行科學(xué)選址、場(chǎng)地防護(hù)處理、周密的填埋計(jì)劃、滲出液收集和處理、填埋氣收集和處理、嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、最終封場(chǎng)與土地恢復(fù)利用等多項(xiàng)工序才能建成。衛(wèi)生填埋的類型主要有主要有厭氧、好氧和半好氧三種。其主要特點(diǎn)如下表2-1:</p><p>  表2-1 填埋類型的特點(diǎn)</p><p>  考慮到厭氧填埋過(guò)程簡(jiǎn)單,不需要通風(fēng)設(shè)備;過(guò)程可控性、降解快、生產(chǎn)過(guò)程全封閉;資源效果好,可將潛在與廢棄有

24、機(jī)物中的低品位生物能轉(zhuǎn)化為可以直接利用的高品位沼氣;產(chǎn)物可再利用,經(jīng)厭氧硝化后的廢物基本得到穩(wěn)定;綜合以上因素本次設(shè)計(jì)選擇厭氧填埋。</p><p>  2.1.2 填埋作業(yè)流程</p><p>  此生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)為平原型的,因此我們不考慮對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行大幅度平整,只需進(jìn)行小范圍的平整,同時(shí)同時(shí)對(duì)場(chǎng)底進(jìn)行平整、夯實(shí)、鋪設(shè)防滲系統(tǒng)。</p><p>  根據(jù)處理物

25、料和《城市生活垃圾填埋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》以及工程地質(zhì)條件,本設(shè)計(jì)采用改良型厭氧衛(wèi)生填埋工藝,主要生產(chǎn)工藝流程如圖2-1和2-2所示</p><p>  圖2-1 垃圾預(yù)處理回收流程圖</p><p>  破碎:減少?gòu)U物顆粒粒度,為后續(xù)分選做準(zhǔn)備。</p><p>  磁選:利用黑色金屬與其它物料磁性的差異,分選回收黑色金屬。</p><p>  篩

26、選:利用可堆腐廢物與無(wú)機(jī)廢物粒度的差異將它們彼此分離。</p><p>  堆肥:分選得到的可堆腐廢物進(jìn)行堆肥處理,獲得堆肥??啥迅瘡U物經(jīng)過(guò)堆肥后粒度變小,而廢塑料與橡膠為不可堆腐原料粒度不變。因此,堆肥產(chǎn)品經(jīng)過(guò)篩選可分離出有機(jī)肥料與橡膠玻璃等可回收物質(zhì)。</p><p>  圖2-1 填埋作業(yè)流程</p><p>  2.2 工程建設(shè)規(guī)模</p>

27、<p>  2.2.1 填埋場(chǎng)總庫(kù)容</p><p>  該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng),因此生活和管理設(shè)施宜集中布置并處于夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向,即垃圾填埋場(chǎng)的東南角,以減少對(duì)人們的影響。該市服務(wù)人口40萬(wàn)人,現(xiàn)狀垃圾產(chǎn)量1.2kg/d.人,垃圾容重量400kg/m3,填埋場(chǎng)單位庫(kù)容的垃圾壓實(shí)密度取值為900kg/m3 ,覆土用量按垃圾庫(kù)容量的1/4計(jì)算。垃圾填埋高度取12米(地下8米,地上4米)。根據(jù)填埋

28、場(chǎng)單位庫(kù)容的垃圾壓實(shí)密度、覆土用量和服務(wù)年限內(nèi)的垃圾處理總量可計(jì)算出該市垃圾填埋場(chǎng)的總庫(kù)容。其計(jì)算如下:</p><p> ?。?)每年產(chǎn)生的垃圾重量為:</p><p><b>  式中:</b></p><p>  W-垃圾產(chǎn)生率(kg∕d?人);</p><p><b>  P-城市人口;</b&g

29、t;</p><p>  (2)堆場(chǎng)后的垃圾重量(含水率有70%將至35%)</p><p> ?。?)廣州市垃圾回收由資料查得回收率約為26.2%,則經(jīng)回收處理后垃圾重量為</p><p><b>  (4)壓實(shí)后體積為</b></p><p><b>  (5)覆土后體積</b></p&g

30、t;<p> ?。?)每年垃圾增長(zhǎng)率為5%,則</p><p>  由上述公式計(jì)算逐年垃圾填埋量給數(shù)據(jù)如下表 2-2 所示</p><p>  表 2-2 逐年垃圾產(chǎn)量及填埋體積數(shù)據(jù)表</p><p>  2.2.2 填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)規(guī)模</p><p>  該市垃圾填埋場(chǎng)的服務(wù)年限為15年,則建設(shè)依據(jù)如下表:</

31、p><p>  表2-3 垃圾記要求</p><p><b>  總填埋庫(kù)容量設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  式中</b></p><p>  VK-------總填埋庫(kù)容量</p><p>  1.2-------放大系數(shù)</p><p>  

32、Vl--------垃圾總體積</p><p>  高H=12m,計(jì)算面積A=2146197.6/12=178849.8m2</p><p>  填埋區(qū)采用長(zhǎng)方形,分兩個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域也是面積相等,地下為立方體、地上為錐體(有小于1/3坡度)</p><p>  本設(shè)計(jì)設(shè)長(zhǎng)為a=480m,m</p><p>  填埋分四個(gè)區(qū),逐個(gè)區(qū)域進(jìn)行填埋

33、買個(gè)區(qū)域面積</p><p>  每個(gè)區(qū)域邊長(zhǎng)長(zhǎng)為373m,計(jì)算寬=89424.9/373=240m。</p><p>  在填埋庫(kù)區(qū)底部及四壁鋪設(shè)高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作為防滲襯里時(shí),膜厚度不應(yīng)小于1.5mm,并應(yīng)符合填埋場(chǎng)防滲的材料性能和現(xiàn)行國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。防滲方式采取水平防滲;防滲材料選用人工合成膜防滲;防滲結(jié)構(gòu)采用單層襯里系統(tǒng);中場(chǎng)防滲分為兩個(gè)部分:第一部分是土地恢復(fù)層

34、,即為表土層;第二部風(fēng)濕密封層(系統(tǒng)),從上至下有保護(hù)層、排水層、防滲層和調(diào)整層(或基礎(chǔ)層)組成,以防止對(duì)地下水的污染,設(shè)置滲濾液收集系統(tǒng),引入污水處理廠處理。</p><p>  填埋區(qū)內(nèi)設(shè)置填埋氣體的導(dǎo)氣和收集系統(tǒng),可滲透性排氣和阻擋層排氣,在填埋垃圾內(nèi)部安裝豎井,豎井可采用穿孔管居中的石籠,穿孔管外宜用級(jí)配石料等料狀物填充。豎井宜按填埋作業(yè)層的升高分段設(shè)置和連接;豎井設(shè)置的水平間距不應(yīng)大于50m;管口應(yīng)高出

35、場(chǎng)地1m以上。應(yīng)考慮垃圾分解和沉降過(guò)程中堆體的變化對(duì)氣體導(dǎo)排設(shè)施的影響,嚴(yán)禁設(shè)施阻塞、斷裂而失去導(dǎo)排功能,在不透氣的頂部覆蓋層中安裝排氣管。</p><p>  每個(gè)區(qū)域的填埋分單元進(jìn)行,每一單元的垃圾高度宜為2-4m,最高不得超過(guò)6m。單元作業(yè)寬度按填埋作業(yè)設(shè)備的寬度及高峰期同時(shí)進(jìn)行作業(yè)的車輛數(shù)確定,最小寬度不宜小于6m。單元的坡度不宜大于1:3。每完成一個(gè)單元用土壤覆蓋,壓實(shí)完成一個(gè)單元;當(dāng)完成所有單元后進(jìn)行

36、封場(chǎng),封場(chǎng)后面第三章進(jìn)行詳細(xì)介紹。</p><p><b>  3. 總體設(shè)計(jì)</b></p><p>  3.1 垃圾填埋場(chǎng)的總平面規(guī)劃</p><p>  3.1.1 選址要求</p><p>  填埋場(chǎng)的選址總原則是應(yīng)以合理的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方案,盡量少的投資,達(dá)到最理想的經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。必須加以考慮的因

37、素有:運(yùn)輸距離、場(chǎng)址限制條件、可以使用的土地容積、入場(chǎng)道路、地形和土壤條件、氣候、地表和水文條件、當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件以及填埋場(chǎng)封場(chǎng)后場(chǎng)地是否可被利用。</p><p>  (1)運(yùn)輸距離:運(yùn)輸距離是選擇填埋場(chǎng)地的重要因素,對(duì)廢物管理系統(tǒng)起著重要作用。盡管運(yùn)輸距離越短越好,但也要綜合考慮其他各個(gè)因素。</p><p>  (2)場(chǎng)址限制條件:場(chǎng)址至少應(yīng)位于居民區(qū)1km(參照德國(guó)標(biāo)準(zhǔn))以外或更遠(yuǎn)。&

38、lt;/p><p> ?。?)可用土地面積:填埋場(chǎng)場(chǎng)地應(yīng)選擇具有充足的可使用面積的地方,以利于滿足廢物綜合處理長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃的需要,應(yīng)有利于二期工程或其他后續(xù)工程興建使用。盡管沒(méi)有填埋場(chǎng)大小的法律規(guī)定,填埋場(chǎng)地也要有足夠的使用面積,包括一個(gè)適當(dāng)大小的緩沖帶,并且一個(gè)場(chǎng)地至少要運(yùn)行五年。</p><p>  (4)出入場(chǎng)地道路:由于通常適合填埋場(chǎng)的場(chǎng)地不再城市已建的道路附近,因此,建設(shè)出入填埋場(chǎng)的

39、道路和使用長(zhǎng)距離的運(yùn)輸車成為填埋場(chǎng)選址的重要因素。</p><p> ?。?)地形、地貌及土壤條件:不宜選址在地形坡度起伏變化大的地方和低洼匯水處,原則上的地形的自然坡度不應(yīng)大于5%。</p><p>  (6)氣候條件:填埋場(chǎng)場(chǎng)址的選擇應(yīng)考慮在溫和季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向。</p><p>  (7)地表水水文:所選場(chǎng)地必須在百年一遇的地表水域的洪水標(biāo)高泛濫區(qū)或最大洪泛區(qū)之

40、外,或應(yīng)在可預(yù)見的未來(lái)建設(shè)水庫(kù)或人工蓄水淹沒(méi)和保護(hù)區(qū)之外。填埋場(chǎng)的場(chǎng)地必須是位于飲用水保護(hù)區(qū)、水體和洪水區(qū)之外,并且必須在春潮區(qū)之外、泥炭沉積超過(guò)1m的沼澤區(qū)之外。還應(yīng)建在地下水位以上。最佳的填埋場(chǎng)場(chǎng)址位置是在封閉的流域內(nèi),這對(duì)地下水資源造成的風(fēng)險(xiǎn)最小。</p><p> ?。?)地質(zhì)和水文地質(zhì)條件:場(chǎng)址應(yīng)選在滲透性弱的松散巖層基礎(chǔ)上,天然地層的滲透性系數(shù)最好能達(dá)到10-8m/s以下,并具有一定厚度。</p

41、><p> ?。?)但地環(huán)境條件:填埋場(chǎng)場(chǎng)地位置選擇,應(yīng)在城市工農(nóng)發(fā)展規(guī)劃區(qū)、風(fēng)景規(guī)劃區(qū)、自然保護(hù)區(qū)之外;印在供水水源保護(hù)區(qū)和供水遠(yuǎn)景規(guī)劃區(qū)之外;應(yīng)具備較有利交通條件。</p><p> ?。?0)地方公眾:可通過(guò)自發(fā)的協(xié)議來(lái)達(dá)到,也可在廢物處理合同中加以規(guī)定。</p><p><b>  步驟如下:</b></p><p>

42、;<b> ?。?)資料搜集</b></p><p><b> ?。?)野外勘探</b></p><p>  (3)預(yù)選場(chǎng)地的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和法律條件調(diào)查</p><p> ?。?)預(yù)選場(chǎng)地可行性研究報(bào)告</p><p> ?。?)預(yù)選場(chǎng)地的初堪工作</p><p> ?。?)預(yù)

43、選場(chǎng)地的綜合地質(zhì)條件評(píng)價(jià)技術(shù)報(bào)告</p><p><b> ?。?)工程勘察階段</b></p><p>  3.1.2 選址依據(jù)</p><p><b>  1.氣象資料</b></p><p>  氣溫 最冷月平均氣溫 8.1℃</p><p>  最熱月

44、平均氣溫 35.1℃</p><p>  極端最低氣溫 5.2℃</p><p>  極端最高氣溫 40.8℃</p><p>  濕度 最冷月平均 76%</p><p>  最熱月平均 84%</p><p>  降水量 平均年降水量 1120

45、.8mm</p><p>  日最大降水量 82mm</p><p>  風(fēng)向 冬季 西北</p><p>  夏季 東南</p><p>  主導(dǎo)風(fēng)向 東南</p><p>  2.填埋庫(kù)區(qū)場(chǎng)址概況:填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)周圍匯水面積 0.8km

46、2。場(chǎng)底表土厚度0.8~4.8m 不等,平均2.2m。土壤滲透系數(shù)為9*10-4m/s。場(chǎng)址地下水穩(wěn)定水位埋深0.8m。</p><p>  3.填埋場(chǎng)2公里有城市污水處理廠,緊挨填埋場(chǎng)有水、電源及公路。</p><p>  3.1.3 填埋場(chǎng)總平面布設(shè)</p><p>  根據(jù)填埋場(chǎng)的工程設(shè)計(jì)規(guī)模,填埋區(qū)占地約17.9萬(wàn)平方米,填埋場(chǎng)宜根據(jù)填埋場(chǎng)處理規(guī)模和建設(shè)條

47、件做出分期和分區(qū)建設(shè)的安排和規(guī)劃,填埋庫(kù)區(qū)的占地面積宜為總面積的70%-90%,不得小于60%,取80%;</p><p>  則填埋場(chǎng)總占地面積為:A=17.9/0.8=22.4萬(wàn)平方米。為使場(chǎng)區(qū)形成較好的生產(chǎn)、生活和管理的環(huán)境,整場(chǎng)分為填埋區(qū)、預(yù)處理區(qū)域(包含破碎、分選、回收、堆肥)、滲濾液和沼氣收集區(qū)和管理區(qū)四大部分。</p><p>  根據(jù)資料依據(jù),填埋區(qū)設(shè)在西側(cè),其占地面積為1

48、7.9萬(wàn)平方米;往東接著是東北方向的滲濾液和沼氣收集區(qū)域,大概占1.0萬(wàn)平米;東南為預(yù)處理區(qū)域,占地面積0.3萬(wàn)平米;再往東有綠化帶跟管理區(qū),布置在場(chǎng)區(qū)東側(cè),設(shè)有綜合樓、機(jī)修間、車庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)、職工宿舍和食堂、浴室和籃球場(chǎng),是全場(chǎng)的行政管理中心和職工休閑生活基地。管理區(qū)占地約2.5萬(wàn)平方米,具體布設(shè)有附圖,其草圖如下:</p><p>  圖3-1平面布設(shè)草圖</p><p><b>

49、;  3.2 封場(chǎng)設(shè)計(jì)</b></p><p>  現(xiàn)代垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)要求當(dāng)填埋區(qū)垃圾達(dá)到設(shè)計(jì)填埋高度后進(jìn)行封場(chǎng)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(kuò)散,控制填埋場(chǎng)惡臭氣體和可燃?xì)怏w散發(fā),提高垃圾對(duì)體安全性,加快填埋場(chǎng)生態(tài)修復(fù)與開墾利用的速度。封場(chǎng)后的垃圾填埋場(chǎng)能否安全運(yùn)行是衡量封場(chǎng)方案是否實(shí)用的重要標(biāo)志。此垃圾填埋場(chǎng)高度設(shè)計(jì)為12米,地下8米,地上4米。</p

50、><p>  在封場(chǎng)方案的設(shè)計(jì)中,必須對(duì)徑流控制,填埋氣控制及垃圾滲濾液收集和處理,環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面進(jìn)行長(zhǎng)期規(guī)劃。</p><p>  填埋場(chǎng)封場(chǎng)覆蓋層的功能是使?jié)B入到垃圾場(chǎng)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(chǎng)的覆蓋層設(shè)計(jì)必須兼顧一下條件:溫度極限;可能產(chǎn)生干濕交替從而導(dǎo)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(dòng)物,蚯蚓,昆蟲等對(duì)土壤的穿透;可能導(dǎo)

51、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(dǎo)致覆蓋層破壞的傾斜滑動(dòng);覆蓋層上車輛的行駛;地震引起的變形;風(fēng)或水流對(duì)覆蓋材料的侵蝕等。要確保填埋場(chǎng)地表徑流和融化水能順利及時(shí)排出。</p><p>  此外,填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦魏透浇ú葜参锏姆N類,使封場(chǎng)后的垃圾填埋場(chǎng)與周邊環(huán)境綠化相協(xié)調(diào)。因此,垃圾填埋場(chǎng)最終封場(chǎng)設(shè)計(jì)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(jì);場(chǎng)地下陷時(shí)

52、的補(bǔ)救方法;在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的邊坡穩(wěn)定性。</p><p>  本填埋場(chǎng)的最終覆蓋系統(tǒng)從上到下分別為:15cm帶有會(huì)淺根植被的表土層,60cm保護(hù)層,HDPE土工膜,土工網(wǎng)排水層,45cm壓實(shí)粘土層。封場(chǎng)后頂面坡度為2%,以利于降雨的自然排放。終期覆蓋營(yíng)養(yǎng)土采用填埋區(qū)內(nèi)挖方耕植土或自場(chǎng)外運(yùn)進(jìn),終期覆蓋粘土根據(jù)實(shí)際情況從庫(kù)外取用</p><p>  15cm帶有會(huì)淺根植被的表土層:其作用于

53、促進(jìn)植物生長(zhǎng)并保護(hù)屏障層,提供一定的持水能力。</p><p>  60cm保護(hù)層:其作用為將滲入覆蓋層的水分貯存起來(lái)直到通過(guò)植物的蒸騰作用散失;將垃圾和掘地動(dòng)物以及植物根系隔離開來(lái);使人和垃圾接觸的可能性減少;保護(hù)覆蓋系統(tǒng)中下面各層免受過(guò)度干濕交替和冰凍的影響而導(dǎo)致覆蓋材料破裂損壞;側(cè)向排水。</p><p>  HDPE土工膜:采用與基礎(chǔ)襯墊系統(tǒng)的防滲材料一致的2.0mm光面高密度(H

54、DPE)膜,使其與上下方的粘土層結(jié)合形成復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)。</p><p>  土工網(wǎng)排水層:采用有土工布濾層的土工網(wǎng),其作用為降低其下面屏障層的水頭,從而使?jié)B過(guò)覆蓋系統(tǒng)的水分最小化;降低覆蓋材料中孔隙水的壓力,提高邊坡的穩(wěn)定性。</p><p>  45cm壓實(shí)粘土層:壓實(shí)粘土的還是具有一定的防滲作用,與HDPE土工膜結(jié)合使用,既經(jīng)濟(jì)又方便。</p><p>  圖3

55、-2 封場(chǎng)結(jié)構(gòu)剖面</p><p>  3.3填埋場(chǎng)縱剖面圖</p><p>  根據(jù)填埋場(chǎng)單位庫(kù)容的垃圾消納量、覆土用量和服務(wù)年限內(nèi)的垃圾處理總量計(jì)算出垃圾填埋場(chǎng)的總庫(kù)容,服務(wù)年限內(nèi)垃圾,經(jīng)過(guò)機(jī)械壓實(shí)、自然沉降和生物降解之后,垃圾堆體的總體積,結(jié)合各方面的參數(shù),確定了15年垃圾總量為1788498m3。每年垃圾都會(huì)沉降一定的距離,確定15垃圾總高約為12m,縱面從最底層往上有原始土地基面

56、、防滲層、反復(fù)的垃圾覆土,封頂層,上面可以覆土后種樹等綠化再利用。</p><p><b>  3.3.1設(shè)計(jì)分區(qū)</b></p><p>  將垃圾在填埋場(chǎng)內(nèi)分區(qū)分層進(jìn)行填埋。每天的垃圾,在限定范圍鋪散為40-75cm的薄層,然后壓實(shí)。垃圾層厚度應(yīng)為2.5-3m。一次性填埋處理垃圾層最大厚度為9m。每層垃圾壓實(shí)后覆土20-30 cm。廢物層和土壤覆蓋層共同構(gòu)成一個(gè)單

57、元,即填埋單元(cell)。當(dāng)天的垃圾,當(dāng)天壓實(shí)覆土,成為一個(gè)填埋單元。具有同樣高度的一系列相互銜接的填埋單元構(gòu)成一個(gè)填埋層。按上述工序完成的衛(wèi)生填埋場(chǎng)由一個(gè)或幾個(gè)填埋層組成。當(dāng)填埋到最終的設(shè)計(jì)高度以后,再在該填埋層上層蓋一層90~120cm的土壤,壓實(shí)后就成為一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)的衛(wèi)生填埋場(chǎng)。 </p><p>  在設(shè)計(jì)填埋場(chǎng)縱剖面圖時(shí),首先根據(jù)垃圾總量,結(jié)合填埋場(chǎng)的面積,綜合考慮各方面的因素,計(jì)算確定垃圾相對(duì)于零高

58、程的堆高為17m。</p><p>  由于本填埋區(qū)共分四個(gè)區(qū),在設(shè)計(jì)過(guò)程中,先把四個(gè)區(qū)域分成兩半邊,每邊兩個(gè)區(qū),可以一邊一邊的開始作業(yè),從兩邊向中間,每邊分別設(shè)計(jì)了三個(gè)作業(yè)單元,分了三個(gè)層次,每個(gè)層次均達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。填埋采用單元、分層作業(yè),填埋單元作業(yè)工序?yàn)樾盾嚒⒎謱訑備?、壓?shí),達(dá)到規(guī)定高度后進(jìn)行覆蓋、再壓實(shí)。</p><p>  每層垃圾攤鋪厚度根據(jù)填埋作業(yè)設(shè)備的壓實(shí)性能、壓實(shí)次數(shù)

59、及垃圾的可壓縮性確定,按規(guī)范要求,厚度不超過(guò)60cm,且從作業(yè)單元的邊坡底部到頂部攤鋪;垃圾壓實(shí)密度按照900kg/m3設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>  每一單元的垃圾高度均在2m~4m的范圍內(nèi),最高不超過(guò)6m。填埋單元根據(jù)日產(chǎn)垃圾實(shí)際進(jìn)場(chǎng)量確定,以每日進(jìn)場(chǎng)量為一個(gè)單元,當(dāng)日垃圾當(dāng)日覆土,每一單元垃圾厚度2.3m,覆土厚度0.2m,覆土材料采用開挖土,即平均每單元壓實(shí)后連覆土共厚2.5m。每一個(gè)單元垃圾分層碾壓,逐

60、步升高的垃圾堆體高出填埋坑上坑口部分,應(yīng)堆成斜坡面,坡度取1:5(高:水平)。</p><p>  填埋區(qū)建設(shè)過(guò)程中修整的表層土應(yīng)集中貯存堆放,用作單元覆蓋土和終期覆蓋貧瘠土,以減少自然取土量,從而降低填埋場(chǎng)運(yùn)行費(fèi)用。</p><p><b>  4. 滲濾液系統(tǒng)</b></p><p><b>  4.1 防滲系統(tǒng)</b&g

61、t;</p><p>  4.1.1填埋區(qū)基底工程</p><p>  《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技規(guī)范》規(guī)定,場(chǎng)底地基是具有承載能力的自然土層或經(jīng)過(guò)碾壓、夯實(shí)的平穩(wěn)層,且不應(yīng)因填埋垃圾的沉陷而使場(chǎng)底變形、斷裂,場(chǎng)底基礎(chǔ)表面經(jīng)碾壓后,方可在其上貼鋪人工襯里。場(chǎng)底應(yīng)有縱、橫向坡度。縱橫坡度宜在2%以上,以利于滲濾液的導(dǎo)流。實(shí)際設(shè)計(jì)建設(shè)中,長(zhǎng)寬一般為300~400m或更大,如按2%坡度進(jìn)行設(shè)計(jì),則

62、場(chǎng)區(qū)兩端高差在6~8m或更多。受地下水埋深土方平衡及整體設(shè)計(jì)的影響,場(chǎng)區(qū)兩端高差過(guò)大會(huì)造成較大的困難。根據(jù)北京填埋場(chǎng)(安定、北神樹)建設(shè)經(jīng)驗(yàn),垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)場(chǎng)底縱向主要坡度為1%~1.3%時(shí)可以保證滲濾液排順暢[5]。為確保填埋場(chǎng)安全,考慮到填埋場(chǎng)土體條件較差,需要對(duì)其整形,坑底及周圍進(jìn)行平整,取土同時(shí)作為坑四壁局部填土、每日覆蓋用土和最終覆蓋用土。填埋區(qū)底部按設(shè)計(jì)高程完成基底工程以后,底部要求平整,以利于防滲膜的鋪設(shè)。</p&g

63、t;<p>  4.1.2填埋場(chǎng)的防滲系統(tǒng)</p><p>  填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng),不僅要能防止?jié)B濾液滲出污染地下水,還要防止地下水涌入填埋場(chǎng)。場(chǎng)底防滲系統(tǒng)主要有水平防滲系統(tǒng)和垂直防滲系統(tǒng)兩種類型。水平防滲系統(tǒng)是在填埋區(qū)底部及周圍鋪設(shè)低滲透性材料制作的襯層系統(tǒng)。垂直防滲系統(tǒng)將密封層建在填埋場(chǎng)的四周,主要利用填埋場(chǎng)基礎(chǔ)下方存在的不透水層或弱透水層,將垂直密封層構(gòu)筑在其上,以達(dá)到將填埋氣體和垃圾滲濾液控制在

64、填埋場(chǎng)之內(nèi)的目的,同時(shí)也有阻止周圍地下水流入填埋場(chǎng)的功能。</p><p>  防滲層的建設(shè)方法多種多樣,采用何種工藝方法建設(shè)防滲層是設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容,不管使用什么方法、什么材料,最終達(dá)到的目的是滲透系數(shù)Kf小于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)要求Kf小于10-9m/s。同時(shí)要考慮:</p><p>  1)使用壽命。填埋場(chǎng)的使用壽命,封場(chǎng)后要求的防滲層的壽命,以及本身的可靠性。</p>&l

65、t;p>  2)與填埋場(chǎng)的相容性。選用的材料不能被填埋物侵蝕,由于滲濾液的性質(zhì)不穩(wěn)定,所以選擇的材料要適應(yīng)滲濾液的各種性質(zhì),如抗酸、抗堿等。</p><p>  3)場(chǎng)地條件及氣候條件。</p><p>  4)建設(shè)費(fèi)用。防滲材料的選擇既要達(dá)到防滲要求,又要考慮經(jīng)濟(jì)合理,厚的土工膜具有更好的防滲性能,但必將提高建設(shè)費(fèi)用。</p><p><b>  

66、4.1.3防滲材料</b></p><p>  防身材料多種多樣,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(rùn)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(PVC)膜等,但近二十年來(lái),國(guó)內(nèi)外填埋場(chǎng)最常用的是高密度聚氯乙烯(HDPE)膜。實(shí)際上,大部分填埋場(chǎng)所選用的防滲層材料均是黏土和HDPE膜。</p>

67、;<p><b>  1、黏土</b></p><p>  粘土是土襯層中最重要的部分,其具有低滲透特性。填埋場(chǎng)黏土襯層分為兩類:自然黏土襯層與人工壓實(shí)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。一般來(lái)說(shuō),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(cè)驗(yàn)證的,僅僅使用自然黏土襯層作為填埋場(chǎng)防滲層是不可靠的。</p>

68、;<p><b>  2、人工合成材料</b></p><p>  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,它能有效阻止?jié)B濾液的滲漏。美國(guó)環(huán)保署于1982年停止單獨(dú)使用黏土作為有害廢棄物處理場(chǎng)的防滲材料,并規(guī)定所有填埋場(chǎng)必須有一層防滲襯墊,在填埋場(chǎng)封場(chǎng)后,也必須采用防滲層進(jìn)行封場(chǎng)以減少滲濾液的產(chǎn)生。</p><p>  H

69、DPE膜具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)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(diǎn)強(qiáng)度、屈服點(diǎn)強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度、抗穿刺強(qiáng)度逐漸增加。垃圾填埋場(chǎng)一般采用1.5-2.5mm厚的HDPE膜作襯墊層。</p><p>  HDPE膜與壓實(shí)黏土的特點(diǎn)和性能</p><p>  4.1.4防滲系統(tǒng)構(gòu)造</p><p>  防滲

70、層組成主要有以下6種類型</p><p>  單層HDPE膜防滲層</p><p><b>  壓實(shí)粘土防滲層</b></p><p>  雙層HDPE膜(中間含HDPE網(wǎng)絡(luò))與壓實(shí)粘土構(gòu)成符合防滲層</p><p>  雙層HDPE膜與壓實(shí)粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層 </p><p>  H

71、DPE膜與壓實(shí)粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層</p><p>  雙層HDPE膜(中間含HDPE網(wǎng)格)防滲層</p><p>  單層HDPE膜防滲層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guò)HDPE膜的破損處滲出,使整個(gè)防滲層失去防滲作用,這種防滲層目前也很少采用。</p><p>  復(fù)合防滲

72、層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工也較難,投資相對(duì)較高,但其防滲安全性很高。因?yàn)榧词箚螌親DPE膜 發(fā)生破損,但很快滲濾液會(huì)遇到另一層HDPE膜或者壓實(shí)粘土層,阻止?jié)B濾液繼續(xù)滲漏,整個(gè)防滲層仍能有效發(fā)揮防滲作用。</p><p>  復(fù)合襯里(庫(kù)區(qū)底部)系統(tǒng)示意圖</p><p>  單層襯里(庫(kù)區(qū)底部)系統(tǒng)示意圖</p><p>  單層襯里(庫(kù)區(qū)邊坡)系統(tǒng)示意圖</p>

73、;<p>  4.1.5場(chǎng)地防滲系統(tǒng)法案的選定</p><p>  在本設(shè)計(jì)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(chǎng)地。</p><p>  場(chǎng)區(qū)地下水位較低,離地面僅0.8m,此填埋場(chǎng)沒(méi)有獨(dú)立的水文地質(zhì)單元,也無(wú)不透水層或弱透水層,因此也屬于滲透性場(chǎng)地,故不宜采用垂直

74、防滲系統(tǒng),而采用水平防滲系統(tǒng)。</p><p>  由于度量粘土襯層滲透性的主要指標(biāo)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,天然粘土類襯里的滲透系數(shù)不應(yīng)大于10-7cm/s并且要2米厚的粘土。</p><p>  因原始資料中并未給出當(dāng)?shù)赝翆又刑烊徽惩恋臐B透系數(shù),對(duì)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

75、。在人工合成防滲膜中選用了性能較優(yōu),國(guó)內(nèi)外使用經(jīng)驗(yàn)較多的高密度聚乙烯(HDPE)防滲膜。</p><p>  根據(jù)原始資料可知該填埋場(chǎng)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(chǎng)區(qū)地質(zhì)條件不好,因此選擇了雙層襯層防滲系統(tǒng)。</p><p>  雙層襯里(庫(kù)區(qū)底部)系統(tǒng)示意圖</p><p> 

76、 4.2 滲濾液收集</p><p>  4.2.1 垃圾滲濾液概念和來(lái)源</p><p>  垃圾滲濾液是指超過(guò)垃圾所覆蓋土層飽和蓄水量和表面蒸發(fā)潛力的雨水進(jìn)入填埋場(chǎng)地后,瀝經(jīng)垃圾層和所覆蓋土層而產(chǎn)生的污水。滲濾液還包括垃圾自身所含的水分、垃圾分解所產(chǎn)生的水及浸入的地下水。</p><p>  城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理一直是填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中非常棘手的問(wèn)

77、題。主要來(lái)源有:</p><p>  (1) 降水的滲入,降水包括降雨和降雪,它是滲濾液產(chǎn)生的主要來(lái)源;</p><p>  (2) 外部地表水的滲入,這包括地表徑流和地表灌溉;</p><p>  (3) 地下水的滲入,這與滲濾液數(shù)量和性質(zhì)與地下水同垃圾接觸量、時(shí)間及流動(dòng)方向等有關(guān);當(dāng)填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾液水位低于場(chǎng)外地下水水位,并沒(méi)有設(shè)置防滲系統(tǒng)時(shí),地下水就有可能滲入填

78、埋場(chǎng)內(nèi);</p><p>  (4) 垃圾本身含有的水分,這包括垃圾本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量;</p><p>  (5) 覆蓋材料中的水分,與覆蓋材料的類型、來(lái)源以及季節(jié)有關(guān);</p><p>  (6) 垃圾在降解過(guò)程中產(chǎn)生的水分,與垃圾組成、pH值、溫度和菌種等有關(guān),垃圾中的有機(jī)組分在填埋場(chǎng)內(nèi)分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生水分;</p><p

79、>  4.2.2 垃圾滲濾液的水質(zhì)特征</p><p>  垃圾滲濾液主要來(lái)源于降水和垃圾本身的內(nèi)含水和分解產(chǎn)生的水。垃圾滲濾液的主要污染成分有:有機(jī)物、氨氮和重金屬等。其種類和濃度與垃圾類型、組分、填埋方式、填埋時(shí)間、填埋地點(diǎn)的水文地質(zhì)條件、不同的季節(jié)和氣候等密切相關(guān)[7],其水質(zhì)主要呈現(xiàn)以下特征:</p><p>  (1)CODCr和BOD5濃度高:在新的垃圾填埋場(chǎng),大量揮發(fā)性

80、酸的存在可能會(huì)產(chǎn)生高的CODCr和BOD5;</p><p>  (2)BOD5與CODCr比值變化大:BOD5/CODCr值的高低與滲濾液處理工藝方法的選擇密切相關(guān)。滲濾液BOD5/CODCr值與垃圾填埋場(chǎng)的使用年限有關(guān),對(duì)“年輕”填埋場(chǎng)而言,其滲濾液多具有良好的生化處理可行性,可采用生物方法加以處理。而對(duì)于“年老”填埋場(chǎng)的滲濾液的處理而言,必須考慮其可生化性隨時(shí)間的變化;</p><p&g

81、t;  (3)金屬含量高:垃圾滲濾液中含有10多種金屬(重金屬)離子,由于物理、化學(xué)、生物等的作用,垃圾中的高價(jià)不溶性金屬被轉(zhuǎn)化為低價(jià)的可溶性金屬離子而溶于滲濾液中,在處理過(guò)程中必須考慮對(duì)它們的去除;</p><p>  (4)營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào),氨氮的含量高:隨著填埋場(chǎng)使用年限的增加,當(dāng)進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段后,滲濾液中的NH4+濃度不斷上升。另外,滲濾液中還存在溶解性磷酸鹽的不足、堿度較高、無(wú)機(jī)鹽含量高的問(wèn)題。<

82、/p><p>  4.2.3 滲濾液收集系統(tǒng)</p><p><b>  1、收集系統(tǒng)的作用</b></p><p>  滲濾液收集系統(tǒng)應(yīng)保證在填埋場(chǎng)使用年限內(nèi)正常運(yùn)行,收集并將填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾液排至場(chǎng)外指定地點(diǎn),避免滲濾液在填埋場(chǎng)底部蓄積。滲濾液的蓄積會(huì)引起下列問(wèn)題:</p><p>  場(chǎng)內(nèi)水位升高導(dǎo)致垃圾體中污染物更強(qiáng)烈的

83、浸出,從而使?jié)B濾液中污染物濃度增大;</p><p>  底部襯層上的靜水壓增加,導(dǎo)致滲濾液更多的地滲漏到地下水——土壤系統(tǒng)中;</p><p>  填埋場(chǎng)的穩(wěn)定性受到影響;</p><p>  滲濾液有可能擴(kuò)散到填埋場(chǎng)外。</p><p><b>  2、收集系統(tǒng)的構(gòu)造</b></p><p>

84、  滲濾液收集系統(tǒng)主要由滲濾液調(diào)節(jié)池、泵、輸送管道和場(chǎng)底排水層組成。</p><p>  排水層:場(chǎng)底排水層位于底部防滲層上面,由沙或礫石構(gòu)成。當(dāng)采用粗沙礫時(shí),厚度為30-100cm,必須覆蓋整個(gè)填埋場(chǎng)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%。</p><p>  管道系統(tǒng):一般穿孔管在填埋場(chǎng)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

85、.0%)。</p><p>  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%)。</p><p>  集水井、泵、檢修設(shè)施以及監(jiān)測(cè)和控制裝置等。</p><p><b>  4.3滲濾液的計(jì)算</b></p><p>  4.3.1滲濾液產(chǎn)生量的計(jì)算</p>

86、;<p><b>  滲濾液的產(chǎn)生量為:</b></p><p>  式中Q---表示滲濾液年產(chǎn)生量,m3/d;</p><p>  A1---填埋區(qū)面積,m2;</p><p>  A2----已填埋區(qū)的面積,m2; </p><p>  C1---滲出系數(shù),取0.35;</p><p

87、>  I---表示最大年或月降雨量的日換算值,mm。</p><p><b> ?。?)第一塊填埋區(qū)</b></p><p>  填埋場(chǎng)的服務(wù)年限為15年,填埋庫(kù)區(qū)分兩相等的塊,分別進(jìn)行填埋。第一塊填埋區(qū)的面積</p><p>  A1=95812.4m2</p><p>  由表可估算出第一塊填埋區(qū)大約可服務(wù)9年

88、</p><p><b>  滲濾液平均日產(chǎn)量:</b></p><p><b>  滲濾液最大日產(chǎn)量:</b></p><p><b> ?。?)第二塊填埋區(qū)</b></p><p>  第二塊庫(kù)區(qū)面積為A2=95812.4m2</p><p>  大

89、約從第9年開始直到15年</p><p>  C2=C1×0.6=0.6×0.35=0.21</p><p>  式中:C2為及時(shí)覆蓋區(qū)域的滲透系數(shù)</p><p><b>  滲濾液平均日產(chǎn)量:</b></p><p><b>  滲濾液最大日產(chǎn)量:</b></p>

90、<p>  4.3.2滲濾液調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)</p><p>  最小調(diào)節(jié)池容積的由下式確定:</p><p>  V≥(Qmax-Q)×5</p><p>  其中: </p><p>  V—調(diào)節(jié)池有效容積;</p><p>  Qmax —設(shè)計(jì)最大滲濾液產(chǎn)生量;</p&g

91、t;<p>  Q—滲濾液處理廠規(guī)模。</p><p>  由于原始資料里并未給出城市污水處理場(chǎng)處理滲濾液的規(guī)模,因此設(shè)Q=1000 m3/d,則:</p><p>  V=(Qmax-Q)×5=(4399.7—1000)×5=16998.5m3</p><p><b>  垃圾脫水量計(jì)算:</b></p

92、><p>  垃圾日處理量M=690524kg,計(jì)算垃圾脫水量</p><p>  日處理體積:V`=Ml/1000=241.7m3,5日調(diào)節(jié)池收納垃圾脫水量</p><p>  V1=241.7*5=1208.5m3</p><p>  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</p><p>  

93、A=(V+V1)/H=(16998.5+1208.5)/5.5=3090.6≈3310.4㎡</p><p>  調(diào)節(jié)池的長(zhǎng)度L.取調(diào)節(jié)池的寬度B為40m,則</p><p>  L=3310.4/40=82.8≈83m</p><p>  取整得,池的實(shí)際尺寸:長(zhǎng)×寬×高=83m×40m×5.5m</p>&l

94、t;p><b>  4.4 滲濾液處理</b></p><p>  垃圾滲濾液具有成分復(fù)雜,水質(zhì)水量變化巨大,有機(jī)物和氨氮濃度高,微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)等特點(diǎn),因此在選擇垃圾滲濾液生物處理工藝時(shí),必須詳細(xì)測(cè)定垃圾滲濾液的各種成分,分析其特點(diǎn),以便采取相應(yīng)的對(duì)策。還應(yīng)通過(guò)小試和中試,取得可靠?jī)?yōu)化的工藝參數(shù),以獲得理想的處理效果[5]。</p><p>  物化預(yù)處

95、理去除高質(zhì)量濃度氨氮操作復(fù)雜、費(fèi)用高;直接生化時(shí)高質(zhì)量濃度的氨氮可能會(huì)抑制微生物的活性;高質(zhì)量濃度的有機(jī)物會(huì)抑制硝化反應(yīng)的進(jìn)行;</p><p>  目前對(duì)COD濃度在50000mg/L以上的高濃度滲濾液采用厭氧方法進(jìn)行處理,對(duì)COD濃度在5000mg/L以下的垃圾滲濾液采用好氧生物處理法。對(duì)于COD在5000~50000mg/L之間的垃圾滲濾液,好氧或厭氧方法均可,選擇工藝時(shí)主要考慮其它因素。</p>

96、;<p>  滲濾液的處理可采用多種方法的綜合,使得處理后的滲濾液排放達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GBl6889-l997)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),即C0D≤300mg∕L、BOD5≤150mg∕L、NH3-N≤15mg∕L、SS≤200mg∕L。廢水的可生化性不高的問(wèn)題可通過(guò)調(diào)整營(yíng)養(yǎng)比例、增加碳源等方法解決。對(duì)于水中重金屬含量有超標(biāo)現(xiàn)象,可采用前期預(yù)處理和后續(xù)處理減低其毒性對(duì)微生物的影響。前期處理可采用吹脫塔處理氨氮,提高后

97、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(gè)工藝的保障。</p><p>  根據(jù)本市城市生活垃圾成分特點(diǎn)和經(jīng)對(duì)現(xiàn)有垃圾填埋場(chǎng)滲濾液水質(zhì)實(shí)測(cè)資料,見下表5.1</p><p>  表4-4 現(xiàn)有填埋場(chǎng)滲濾液水質(zhì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)</p><p>  因此,可預(yù)測(cè)初期滲濾液COD濃度20~40g/L,BOD5 8~20 g/L,NH3-N 4

98、00~1000 mg/L。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境指標(biāo)比較,確定采取以下處理工藝,見圖4-4 </p><p><b>  后期達(dá)到進(jìn)城市</b></p><p><b>  二級(jí)污水處理廠</b></p><p><b>  指標(biāo)后直接排入</b></p><p>  圖 4-4

99、 滲濾液處理工藝流程</p><p>  其中主體工藝采用厭氧生物處理—UASB反應(yīng)器(上向流式厭氧污泥床)和A∕O工藝處理系統(tǒng),在實(shí)際處理中采用UASB反應(yīng)器的較多,技術(shù)比較成熟,運(yùn)行處理效果也比較好,整個(gè)反應(yīng)器由反應(yīng)區(qū)、沉降區(qū)和氣室等組成。滲濾液由反應(yīng)器底部通入上清液從沉淀去上部排走。反應(yīng)器有機(jī)負(fù)荷和去除率高,無(wú)需攪拌,不需要污泥回流設(shè)備,耐負(fù)荷沖擊,對(duì)溫度、PH值等環(huán)境因素的變化具有一定的適應(yīng)性。由于厭氧處

100、理后的滲濾液很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),而進(jìn)入A∕O工藝(前置反硝化)后,缺氧反硝化和好氧硝化作用下,BOD濃度和NH3-N濃度急劇下降,而且A∕O工藝系統(tǒng)穩(wěn)定,抗沖擊能力較強(qiáng)。最終污水經(jīng)純玻璃鋼管的輸送管道進(jìn)入城市污水處理廠</p><p>  對(duì)垃圾滲濾液的處理,我國(guó)尚處于研究探索階段,為了建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的城市垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng),對(duì)其滲濾液的處理應(yīng)作更深入的研究。</p><p>  5. 填埋氣體的收

101、集系統(tǒng)</p><p>  5.1 填埋氣體的主要組成</p><p>  填埋氣體中主要?dú)怏w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?xì)怏w。它的典型特征為:溫度達(dá)43~49℃,相對(duì)密度約1.02~1.06,為水蒸氣所飽和,高位熱值在15630~19537kJ/m3。填埋場(chǎng)產(chǎn)生的微量氣體雖然很少,但其成分復(fù)雜,毒性較大,不能對(duì)其忽視。</p&

102、gt;<p>  5.2 填埋氣產(chǎn)生量估算</p><p>  垃圾在第t年的填埋氣年產(chǎn)氣速率可用下式進(jìn)行計(jì)算:</p><p>  式中:—第t年垃圾的產(chǎn)氣速率,;</p><p>  —第t年垃圾填埋量,t;</p><p>  —?dú)怏w產(chǎn)生潛力,,本設(shè)計(jì)中取170;</p><p>  —?dú)怏w產(chǎn)氣常數(shù)

103、,本設(shè)計(jì)中取0.20;</p><p><b>  —年份,a。</b></p><p>  式中參數(shù)L0和k的取值參考表6-1:</p><p>  廣東省最冷月平均濕度為76%,最熱月平均濕度為84%,屬于潮濕氣候,。參考表6-1,取,。</p><p>  表5-1 填埋場(chǎng)產(chǎn)期一級(jí)模型參數(shù)的建議值</p>

104、;<p><b>  第1年產(chǎn)氣速率:</b></p><p><b>  第2年產(chǎn)氣速率:</b></p><p><b>  ……</b></p><p>  垃圾在第t年的年產(chǎn)氣速率和氣體產(chǎn)生量經(jīng)計(jì)算后列入下表:</p><p>  表5-2 垃圾產(chǎn)氣量計(jì)算

105、表</p><p>  5.3 填埋氣的收集</p><p>  5.3.1 集氣系統(tǒng)的確定</p><p>  為了控制填埋氣對(duì)環(huán)境的不利影響并對(duì)其進(jìn)行資源化利用,需要改變填埋氣體的散排狀態(tài)并加以人為收集。填埋氣體的收集系統(tǒng)分為被動(dòng)收集系統(tǒng)和主動(dòng)收集系統(tǒng)兩種,被動(dòng)收集系統(tǒng)利用垃圾體內(nèi)的氣體壓力來(lái)收集填埋氣體,主動(dòng)收集系統(tǒng)則是采用抽真空的方法來(lái)控制氣體的流動(dòng)。被動(dòng)收

106、集系統(tǒng)適用于垃圾填埋量不大、產(chǎn)氣量較小的小型城市垃圾填埋場(chǎng)。本設(shè)計(jì)中垃圾填埋量較大,產(chǎn)氣量也較多,因此應(yīng)選用主動(dòng)收集系統(tǒng)。主動(dòng)收集系統(tǒng)包括抽氣井、集氣/輸送管道、抽風(fēng)機(jī)、冷凝液收集裝置、氣體凈化設(shè)備及填埋氣利用系統(tǒng)。</p><p>  通常填埋氣收集系統(tǒng)有兩類:豎井集氣系統(tǒng)和水平集氣系統(tǒng)。水平收集方式就是沿著填埋場(chǎng)縱向逐層橫向布置水平收集管,直至兩端設(shè)立的導(dǎo)氣井將氣體引出場(chǎng)面。此收集方式適用于小面積、窄形、平地

107、建造的填埋場(chǎng)。豎向收集井結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,集氣效率高,材料用量少,一次投資省,在垃圾填埋過(guò)程中容易實(shí)現(xiàn)密封。</p><p>  通過(guò)比較兩種集氣系統(tǒng),結(jié)合本次設(shè)計(jì)情況,最終選擇使用豎井集氣系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)的集氣井和集氣站見圖5-1。</p><p>  圖5-1 集氣井和管網(wǎng)示意</p><p>  5.3.2 集氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><

108、;b>  (1)集氣井</b></p><p>  豎井是采用鉆井機(jī)進(jìn)行分布和設(shè)置的,集氣井中的導(dǎo)氣管通常采用高密度聚乙烯材料,直徑為75~200mm。井深約為填埋層深度的2/3,其下端可達(dá)垃圾填埋層底部滲濾液液面。集氣管是安裝在集氣井中的一根帶有活接頭、長(zhǎng)短可伸縮的管,以適應(yīng)填埋層沉降的變化。導(dǎo)氣管下部為集氣段,該段帶有孔眼,處于井深的1/3~3/4的范圍內(nèi),管周圍填有卵石。卵石以上回填黏土并

109、壓實(shí),防止漏入空氣。卵石層和黏土層之間一般澆注60~90cm的混凝土隔層。</p><p><b>  (2)集氣井的布置</b></p><p>  集氣井的布置和間距是根據(jù)集氣井所能影響的半徑來(lái)決定的,所謂影響半徑是指集氣井能夠抽吸到氣體的距離。一旦確定了集氣管的間距以及填埋場(chǎng)邊界縮進(jìn)的距離,即可按等邊三角形的布置來(lái)建井,如圖6-2。</p><

110、;p>  圖5-2 豎井的集氣范圍及管網(wǎng)系統(tǒng)</p><p>  由于每一個(gè)填埋場(chǎng)的地理位置、地質(zhì)情況、周邊環(huán)境以及垃圾的填埋量和填埋狀況都不一樣,因此,在綜合利用填埋氣工程的實(shí)施時(shí),最好預(yù)先進(jìn)行工程設(shè)施基本參數(shù)的試驗(yàn)研究,使填埋氣能夠充分、安全地得到利用。在缺少實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下,影響半徑可以采用45m。實(shí)際上,為了確保在井與井之間能對(duì)氣體的遷移進(jìn)行有效的控制,在影響半徑內(nèi),井與井之間的距離應(yīng)有一些重疊的部

111、分。</p><p>  5.4 填埋氣體的利用</p><p>  填埋氣體的能源化利用最直接的體現(xiàn)是純化利用,填埋氣體的比例會(huì)隨填埋場(chǎng)的不同而發(fā)生改變,其原因主要有兩個(gè):一為填埋場(chǎng)垃圾降解過(guò)程中產(chǎn)生的,雖然填埋場(chǎng)垃圾一經(jīng)填埋,就會(huì)產(chǎn)生填埋氣,直至封場(chǎng)后很長(zhǎng)一段時(shí)間(10~15年),但從經(jīng)濟(jì)價(jià)值考慮一般從封場(chǎng)到穩(wěn)定期這段時(shí)間的填埋氣具有一定的經(jīng)濟(jì)效益;另一方面為滲濾液厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的,厭氧

112、反應(yīng)的嚴(yán)格厭氧不僅保證能得到大量的高純度甲烷氣體,而且能夠保證厭氧溫度,加速滲濾液的處理。</p><p>  填埋氣在利用或燃燒前一般需要預(yù)處理,預(yù)處理包括脫水,去除氣體CO2、H2S、N2和O2等操作。對(duì)填埋氣的凈化收集技術(shù)主要包括變壓吸附法、膜分離法和溶劑吸收法,而溶劑吸收法是目前較為成熟的凈化方法,采用甲基二醇胺(MDEA)作為吸收劑,分離填埋氣中的CH4,凈化后CO2的脫除率可達(dá)95%以上,CH4含量達(dá)

113、90%以上。</p><p>  填埋氣的利用在實(shí)際應(yīng)用中主要有以下三種形式:①粗加工后直接供給工業(yè)以及暖房或溫室,用于供暖或工業(yè)生產(chǎn),這種方式沼氣的熱效率最高;②沼氣經(jīng)脫水后用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電;③深加工處理升級(jí),使沼氣達(dá)到天然氣質(zhì)量。本次直接在集氣井傍邊設(shè)計(jì)一個(gè)熱力發(fā)電裝置,把填埋氣體收集后通過(guò)燃燒發(fā)電利用。</p><p><b>  小結(jié)</b><

114、;/p><p>  本次課設(shè)經(jīng)過(guò)過(guò)了兩個(gè)星期,在老師精心的指導(dǎo)下,我們?cè)O(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)、計(jì)算、寫報(bào)告、畫圖等以系統(tǒng)的過(guò)程,完成了這次課設(shè),通過(guò)本次課設(shè),我學(xué)會(huì)了垃圾填埋場(chǎng)的整個(gè)建筑,運(yùn)行過(guò)程,鞏固和豐富了固體廢物處理與處置知識(shí)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)我更加了解垃圾處理的整體過(guò)程,通過(guò)查閱資料、相互討論、答疑等多種手段完成的這次課程設(shè)計(jì),系統(tǒng)的強(qiáng)化了我在知識(shí)和理論的盲點(diǎn)與不足,提高了對(duì)設(shè)計(jì)的統(tǒng)籌規(guī)劃、細(xì)心處理的方法實(shí)踐技術(shù)。對(duì)以后的畢

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