固廢課程設(shè)計(jì)--某城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工藝方案設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　一、前言：1</b></p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)目的：1</b></p><p>　　三、設(shè)計(jì)原始資料：1</p><p>　　四、填埋場的總體規(guī)劃2</p><p>　　4.1、填埋場基本設(shè)定2</p><p>　　4.2、

2、填埋場結(jié)構(gòu)形式2</p><p>　　4.3、填埋場總體布置原則2</p><p>　　五、填埋場的設(shè)計(jì)計(jì)算4</p><p>　　5.1、填埋場的分類分級及填埋場總?cè)萘坑?jì)算4</p><p>　　5.2、垃圾填埋工藝流程及填埋作業(yè)程序確定5</p><p>　　5.3、填埋場的防滲7</p>

3、<p>　　5.3.1、防滲材料選擇7</p><p>　　5.3.2、防滲系統(tǒng)的選擇7</p><p>　　5.4、滲濾液的收集和處理7</p><p>　　5.4.1、滲濾液的產(chǎn)生及特征7</p><p>　　5.4.2、滲濾液產(chǎn)量估算8</p><p>　　5.4.3、滲濾液的收集和處理8

4、</p><p>　　5.4.4、滲濾液的處理10</p><p>　　5.5、垃圾填埋氣體的收集和利用11</p><p>　　5.5.1、填埋氣體的產(chǎn)生11</p><p>　　5.5.2、垃圾氣體產(chǎn)生量預(yù)測13</p><p>　　5.5.3、填埋氣的收集13</p><p>　

5、　5.5.4、填埋氣體的利用與處理13</p><p><b>　　六、小結(jié)14</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)15</b></p><p><b>　　圖例16</b></p><p>　　某城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工藝方案設(shè)計(jì)</p>&

6、lt;p><b>　　一、前言：</b></p><p>　　在生活垃圾處理處置方式中，填埋無疑占據(jù)著舉足輕重的位置，從全球來看，填埋大約占到70%左右，在各發(fā)達(dá)國家應(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、意大利年衛(wèi)生填埋處置量占其總處置量的90%美國處置量為72%，西班牙處置量為75%，德國1993年衛(wèi)生填埋處置量占73%。美國聯(lián)邦環(huán)保局(USEPA

7、)和很多州都已詳細(xì)制定關(guān)于填埋場選址、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、水氣監(jiān)測、環(huán)境美化，封閉性監(jiān)測以及維護(hù)年限的法規(guī)。而在我國,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，在未來的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一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位，許多大中城市新建

8、的垃圾填埋場，其日處理能力都達(dá)上千噸，總填埋庫容達(dá)數(shù)千萬立方米。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 固體廢物 安全填埋 “三化”處理 環(huán)境保護(hù) </p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)目的：</b></p><p>　　通過本課程設(shè)計(jì)，掌握城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工藝設(shè)計(jì)的一般方法，鞏固所學(xué)知識，學(xué)會(huì)將書本上的理論知識與實(shí)際

9、應(yīng)用相結(jié)合。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)原始資料：</b></p><p>　?、?城市服務(wù)人口50萬人，現(xiàn)狀垃圾產(chǎn)量1.5kg/（d·人），垃圾容重量350 kg/m3，垃圾壓實(shí)密度900kg/m3，覆土體積取垃圾體積的1/4，垃圾填埋高度取15米，垃圾場服務(wù)年限為20年。</p><p><b>　　⑵ 氣象資

10、料</b></p><p><b>　?、?場址概況：</b></p><p>　　填埋場庫區(qū)周圍匯水面積0.9km2。場底表土厚度1.2-5.3m不等，平均2.6m。土壤滲透系數(shù)為6.0×10-4m/s。場址地下水穩(wěn)定水位埋深0.8m。</p><p>　?、?緊挨填埋場有水、電源及公路，城市污水處理場與填埋場間的距離為

11、25km。</p><p>　　四、填埋場的總體規(guī)劃</p><p>　　4.1、填埋場基本設(shè)定</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主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，即垃圾填埋場的東南角，以減少對人們的影響。</p><p>　　垃圾衛(wèi)生填埋場根據(jù)其所在的地形不同可分為四種類型：①平原型填埋場②山谷型填埋場③坡地型

12、填埋場和④灘涂型填埋場。該填埋場庫區(qū)周圍匯水面積0.9km2。場底表土厚度1.2-5.3m不等，平均2.6m。土壤滲透系數(shù)為6.0×10-4m/s。場址地下水穩(wěn)定水位埋深0.8m。因此采用平原型填埋場。</p><p>　　4.2、填埋場結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　根據(jù)填埋場填埋層空氣的存在狀態(tài)可分為厭氧填埋和好氧填埋，好氧填埋又有兩種不同的方式——好氧填埋半好氧填埋方式。&l

13、t;/p><p>　　表1不同填埋構(gòu)造的CO2和CH4的產(chǎn)生比率</p><p>　　從表1可以看出，厭氧填埋中CH4成分遠(yuǎn)高于好氧填埋，滿足資源再利用的條件。</p><p>　　根據(jù)以上的特點(diǎn)，本工程采用厭氧填埋技術(shù)。大量厭氧分解產(chǎn)生的填埋氣體通過氣體導(dǎo)排系統(tǒng)排出，并需配備完善的填埋氣體收集利用系統(tǒng)和滲濾液處理系統(tǒng)來處理場區(qū)滲濾液和回收填埋氣體。</p>

14、<p>　　4.3、填埋場總體布置原則</p><p>　　1、填埋庫區(qū)的占地面積宜為總面積的70％-90％，不得小于60％。填埋場宜根據(jù)填埋場處理規(guī)模和建設(shè)條件做出分期和分區(qū)建設(shè)的安排和規(guī)劃。 2、填埋場類型應(yīng)根據(jù)場址地形分為山谷型、平原型、坡地型。總體布置應(yīng)按填埋場類型，結(jié)合工藝要求、氣象和地質(zhì)條件等因素經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。總平面應(yīng)工藝合理，按功能分區(qū)布置，便于施工和作業(yè)；豎向設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合原有

15、地形，便于雨污水導(dǎo)排，并使土石方盡量平衡，減少外運(yùn)或外購?fù)潦健?3、填埋場總圖中的主體設(shè)施布置內(nèi)容應(yīng)包括：計(jì)量設(shè)施，基礎(chǔ)處理與防滲系統(tǒng)，地表水及地下水導(dǎo)排系統(tǒng)，場區(qū)道路，垃圾壩，滲瀝液導(dǎo)流系統(tǒng)，滲瀝液處理系統(tǒng)，填埋氣體導(dǎo)排及處理系統(tǒng)，封場工程及監(jiān)測設(shè)施等。 4、填埋場配套工程及輔助設(shè)施和設(shè)備應(yīng)包括：進(jìn)場道路，備料場，供配電，給排水設(shè)施，生活和管理設(shè)施，設(shè)備維修、消防和安全衛(wèi)生設(shè)施，車輛沖洗、通信、監(jiān)控等附屬設(shè)施或設(shè)備。填埋場宜設(shè)置

16、環(huán)境監(jiān)測室、停車場，并宜設(shè)置應(yīng)急設(shè)施（包括垃圾臨時(shí)存放、緊急照明等設(shè)施）。 5、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，與填埋庫區(qū)之間宜設(shè)綠化隔離帶。生活、管理及其他附屬建（構(gòu)）筑物的組成及其面積，應(yīng)根據(jù)</p><p>　　五、填埋場的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.1、填埋場的分類分級及填埋場總?cè)萘坑?jì)算</p><p>　　已知城市服務(wù)人口50萬

17、人，現(xiàn)狀垃圾產(chǎn)量1.5kg/（d·人），垃圾容重量350 kg/m3，垃圾壓實(shí)密度900kg/m3，覆土體積取垃圾體積的1/4，垃圾填埋高度取15米，垃圾場服務(wù)年限為20年。填埋場的總填埋容量公式</p><p>　　則一年內(nèi)填埋廢物的體積為:</p><p><b>　　304375m3</b></p><p>　　如果不考慮垃圾產(chǎn)

18、量隨時(shí)間變化，則運(yùn)營20年需庫容為：m3</p><p><b>　　填埋場面積為:m2</b></p><p>　　可以設(shè)為500m×800m場地。</p><p>　　據(jù)《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：垃圾衛(wèi)生填埋場根據(jù)建設(shè)規(guī)模（總庫容）和日處理能力兩種方式進(jìn)行分類與分級。</p><p>

19、;　　按填埋場建設(shè)規(guī)模劃分：</p><p>　　Ⅰ類 總庫容1200萬m3以上</p><p>　?、蝾?總庫容500 ~1200萬m3</p><p>　?、箢?總庫容200 ~500萬m3</p><p>　?、纛?總庫容100 ~200萬m3</p><p><b>　　按日處理能力劃

20、分：</b></p><p>　?、窦?日處理量1200t/d以上</p><p>　　Ⅱ級 日處理量500 t/d~1200t/d</p><p>　?、蠹?日處理量200t/d~500 t/d</p><p>　　Ⅳ級 日處理量200t/d以下</p><p>　　根據(jù)該城市居民

21、生活垃圾產(chǎn)量和場址庫容，項(xiàng)目為Ⅱ類Ⅱ級規(guī)模處理場</p><p>　　5.2、垃圾填埋工藝流程及填埋作業(yè)程序確定</p><p><b>　　1、計(jì)量稱重</b></p><p>　　市區(qū)內(nèi)各垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的垃圾經(jīng)過收集、壓縮、整形打包后運(yùn)至垃圾填埋場管理區(qū)地磅房經(jīng)稱重計(jì)量后再運(yùn)至垃圾填埋區(qū)。</p><p><b&g

22、t;　　2、填埋場作業(yè)順序</b></p><p>　　進(jìn)入填埋場區(qū)的垃圾填埋按從上而下的順序。從上而下的填埋順序可充分利用已埋區(qū)域作為進(jìn)場道路，填埋初期垃圾中的滲透雨水能夠迅速排出。另外，避免底部由于雨水使垃圾滑動(dòng)而有可能造成破壞。</p><p><b>　　3、填埋作業(yè)程序</b></p><p>　　將整個(gè)填埋區(qū)分為4個(gè)大區(qū)

23、，分別為填埋一區(qū)、填埋二區(qū)、填埋三區(qū)和填埋四區(qū)。為加快工程的進(jìn)度，盡快滿足接受生活垃圾的要求，將整個(gè)填埋庫區(qū)工程分為二期進(jìn)行，填埋一期工程包括填埋一區(qū)和填埋二區(qū)，填埋二期工程包括填埋三區(qū)和填埋四區(qū)。先進(jìn)行填埋一期工程的施工，在進(jìn)行填埋作業(yè)的同時(shí)，再來考慮填埋二期工程的進(jìn)行。</p><p>　　填埋作業(yè)應(yīng)單元分層作業(yè)，以一日一層作業(yè)單元，每日進(jìn)行覆蓋。垃圾傾卸后平鋪，分層有垃圾壓實(shí)機(jī)械反復(fù)碾壓，每層厚度為0.4m

24、左右，垃圾壓實(shí)密度要求達(dá)到0.9t/m3。壓實(shí)的主要作用在于：增加填埋場庫容，延長使用年限；減少滲入垃圾的降水量；有利于運(yùn)輸車輛進(jìn)入作業(yè)面作業(yè)。一個(gè)單元完成即每日垃圾壓實(shí)后，立即進(jìn)行當(dāng)日覆蓋，覆蓋土層厚度0.1m左右，以保持每天作業(yè)面清潔，抑制臭味散發(fā)，防止蚊蟲孽生。每一作業(yè)區(qū)完成階段性高度后，暫時(shí)不在其上繼續(xù)進(jìn)行填埋時(shí)，應(yīng)進(jìn)行中間覆蓋，覆蓋層厚度宜根據(jù)覆蓋材料確定，土覆蓋層厚度宜大于30cm。</p><p>

25、<b>　　4、封場覆蓋</b></p><p>　　填埋場的填埋容量使用完畢后，需對整個(gè)填埋場或填埋單元進(jìn)行最終覆蓋。目的是將垃圾與環(huán)境隔離，減輕感官上的不良印象，避免為病原菌提供滋生的場所，便于設(shè)備的使用和車輛的行駛，為植被的生長提供土壤，控制填埋氣體的遷移擴(kuò)散并使地表水的滲入量最小化從而減少滲濾液的產(chǎn)生。同時(shí)提供一個(gè)可供景觀美化和填埋土地再用的表面。</p><p&

26、gt;　　生活垃圾填埋場的封場系統(tǒng)自上而下組成分別為排氣層、防滲層、雨水導(dǎo)排層、最終覆土層、植被層。</p><p>　?、倥艢鈱樱汉穸炔粦?yīng)小于20cm，傾斜度不小于2%，由透氣性好的顆粒物質(zhì)組成。</p><p>　?、诜罎B層：天然材料防滲層厚度不應(yīng)小于50cm，滲透系數(shù)不大于10-7cm/s；若采用復(fù)合防滲層，人工合成材料層厚度不應(yīng)小于1.0mm，天然材料層厚度不應(yīng)小于30cm。<

27、;/p><p>　?、叟潘畬蛹芭潘芫W(wǎng)：排水層和排水系統(tǒng)的要求同底部滲濾液集排水系統(tǒng)相同，設(shè)計(jì)時(shí)采用的暴雨重現(xiàn)期不得低于50年。</p><p>　?、鼙Ｗo(hù)層：保護(hù)層厚度不應(yīng)小于20cm，由粗砥性堅(jiān)硬鵝卵石組成。</p><p>　?、葜脖换謴?fù)層：植被層厚度一般不應(yīng)小于60cm，其土質(zhì)應(yīng)有利于植物生長和場地恢復(fù)；同時(shí)植被層的坡度不應(yīng)超過33%。在坡度超過10%的地方，必

28、須建造水平臺階；坡度小于20%時(shí)，標(biāo)高每升高3m，建造一個(gè)臺階；坡度大于20%時(shí)，標(biāo)高每升高2m，建造一個(gè)臺階。臺階應(yīng)有足夠的寬度和坡度，要能經(jīng)受暴雨沖刷。</p><p><b>　　封場結(jié)構(gòu)示意圖</b></p><p><b>　　5、其他工藝</b></p><p>　　填埋場防滲、雨水分流、滲濾液及氣體收集。具體

29、工藝見下。</p><p>　　5.3、填埋場的防滲</p><p>　　5.3.1、防滲材料選擇 </p><p>　　水平防滲按照防滲材料的來源不同又分為天然防滲和人工防滲兩種。本設(shè)計(jì)的土壤滲透系數(shù)為6.0×10-4m/s。。場底表土厚度1.2-5.3m不等。根據(jù)《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》，本場址不具備自然防滲條件，本項(xiàng)目需要進(jìn)行人工防滲處理。

30、并選用性能較優(yōu)、國內(nèi)外使用經(jīng)驗(yàn)較多的高密度聚乙烯（HDPE）防滲膜。HDPE光面防滲膜具有防滲透能力強(qiáng)、抗老化、使用年限長等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　5.3.2、防滲系統(tǒng)的選擇</p><p>　　場址地下水穩(wěn)定水位埋深0.8m。即地下水位較高，場區(qū)地質(zhì)條件不好。所以填埋場采用單復(fù)合襯里防滲系統(tǒng)。</p><p>　　場地整平后鋪裝地下水導(dǎo)流層和壓實(shí)粘土層，兩層中

31、間及黏土層上端鋪設(shè)一層600g/㎡土工布，土工布上再鋪設(shè)一層1.5mm厚HDPE光面防滲膜，之后再鋪設(shè)一層土工布，然后鋪裝滲濾液導(dǎo)流與緩沖層。</p><p>　　雖然復(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?yàn)榧词箚螌親DPE膜發(fā)生破損，但很快滲濾液會(huì)遇到膜下防滲保護(hù)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。而且根據(jù)相關(guān)規(guī)定，庫區(qū)底部系統(tǒng)可以采用單復(fù)合襯里防滲層，庫區(qū)邊坡

32、系統(tǒng)也采用單復(fù)合襯里防滲層。</p><p>　　5.4、滲濾液的收集和處理</p><p>　　5.4.1、滲濾液的產(chǎn)生及特征</p><p>　　廢物滲濾液是指廢物在填埋或堆放過程中因其有機(jī)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成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水。</p><p>　　垃圾滲濾液的特性如下：</

33、p><p>　　(1)有機(jī)污染物濃度高</p><p><b>　　(2)氨氮含量高</b></p><p><b>　　(3)磷含量普遍低</b></p><p>　　(4)金屬離子含量高</p><p>　　(5)溶解性固體含量高</p><p>　　

34、(6)色度高，有臭味</p><p>　　(7)水質(zhì)歷時(shí)變化大</p><p>　　5.4.2、滲濾液產(chǎn)量估算</p><p>　　利用經(jīng)驗(yàn)公式法滲濾液的產(chǎn)生量為：</p><p>　　式中L---表示滲濾液平均日產(chǎn)量，m3/d；</p><p>　　A1---填埋區(qū)的面積，m2；</p><p&g

35、t;　　A2---封場區(qū)的面積，m2； </p><p>　　C1---填埋區(qū)浸出系數(shù)，其值一般在0.2~0.8之間，取0.5；</p><p>　　C2---為封場區(qū)浸出系數(shù)，C2=C1×0.6=0.5×0.6=0.3</p><p>　　I---表示年最大年或月降水量的日換算值，mm/d</p><p>　　設(shè)填埋場已

36、經(jīng)全部封場，即A1=0。即</p><p>　　已知平均年降水量2864.8mm，日最大降水量315mm/d，填埋場面積為:m2</p><p>　　則平均年年平均日降水量約為7.8mm/d</p><p>　　所以，填埋場平均滲濾液：1560m3/d</p><p>　　5.4.3、滲濾液的收集和處理</p><p>

37、;　　滲濾液收集系統(tǒng)主要由匯流系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)兩部分組成。匯流系統(tǒng)的其主體是一位于場底防滲層之上的，有礫卵石或碎渣石構(gòu)成的導(dǎo)流層，該層內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流溝和穿孔收集管等。導(dǎo)流層設(shè)置的目的是將場內(nèi)的滲濾液通暢及時(shí)的導(dǎo)入導(dǎo)流溝內(nèi)的收集管中。滲濾液的輸送系統(tǒng)多由集水槽（池）、提升多孔管、潛水泵、輸送管道和調(diào)節(jié)池組成。</p><p>　?。?）導(dǎo)流（排水）層：對填埋場場區(qū)內(nèi)的垃圾滲濾液收集，考慮在填埋場的HDPE防滲層上鋪設(shè)滲濾

38、液導(dǎo)排層，使填埋場產(chǎn)生的滲濾液能及時(shí)排至滲濾液收集系統(tǒng)以免產(chǎn)生水頭，增加滲漏風(fēng)險(xiǎn)、污染地下水。厚度應(yīng)大于或等于30cm，主要由粗砂粒和卵石組成，需覆蓋整個(gè)填埋場底部襯里上，其水平滲透系數(shù)應(yīng)大于1×10-3cm/s，縱橫坡度大于2%，導(dǎo)流層與廢物之間已設(shè)土工織物等人工過濾層，以免細(xì)粒物質(zhì)堵塞導(dǎo)流層，影響其正常排水功能的發(fā)揮。</p><p>　　（2）導(dǎo)流（盲）溝與導(dǎo)流管：導(dǎo)流盲溝設(shè)置在導(dǎo)流層的底部，始于

39、垃圾主壩，止于庫尾，貫穿整個(gè)場底，沿地形谷地開挖鋪設(shè)的滲濾液收集盲溝，斷面為等腰梯形。盲溝中填充礫石或碎石，粒徑上大下小，已形成反濾，通常顆粒粒徑上部為40~60mm，下部為25~40mm。</p><p>　　導(dǎo)流管按照鋪設(shè)位置分為干管和支管，分別埋設(shè)在導(dǎo)流盲溝的主溝和支溝中，主溝內(nèi)敷設(shè)De250的HDPE穿孔管，支溝內(nèi)敷設(shè)De200的HDPE穿孔管。導(dǎo)流管需預(yù)先制孔，孔徑15~20mm，孔距50~100mm，

40、開孔率為2%~5%。</p><p>　　典型滲濾液導(dǎo)流系統(tǒng)斷面</p><p>　?。?）集液池和提升系統(tǒng)：平原型填埋場因滲濾液無法借助于重力從場內(nèi)導(dǎo)出，需采用集液池和提升系統(tǒng)。集液池多在廢物壩前最低洼處下凹形成，其容積視對應(yīng)的填埋單元面積而定，一般為5m×5m×1.5m，集液池坡度為1：2，池內(nèi)用卵礫石堆填以支撐上覆廢物等荷載，堆填卵礫石的空隙率介于30%~40%之

41、間，設(shè)計(jì)中選用空隙率為30%。提升系統(tǒng)包括提升多孔管和提升泵。提升管安裝形式采用高密度聚乙烯斜管，因其能大大減小負(fù)摩擦力的作用，且可避免豎管帶來的諸多操作問題，故采用較普遍。半圓開孔，管徑一般為800mm，以便于潛水泵的放入和取出。潛水泵通過提升斜管安放于貼近池底部位，其作用是將滲濾液抽送入調(diào)節(jié)池。</p><p><b>　　典型斜管提升斷面</b></p><p>

42、;　?。?）調(diào)節(jié)池：最后一個(gè)環(huán)節(jié)，它既可以作為滲濾液的初步處理設(shè)施，又起到滲濾液水質(zhì)和水量調(diào)節(jié)的作用，從而保證滲濾液收集后續(xù)處理設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行和減少暴雨期間滲濾液的外泄污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。調(diào)節(jié)池常采用地下式或半地下式，其池底和池壁多用HDPE膜進(jìn)行防滲，膜上采用與之混凝土板保護(hù)。</p><p>　　5.4.4、滲濾液的處理</p><p>　　國內(nèi)外滲濾液處理的主要工藝方案有二：即合并處理和

43、單獨(dú)處理。由于已知資料;城市污水處理場與填埋場間的距離為25km。即污水廠離填埋場遠(yuǎn)，滲濾液的輸送將造成較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，且滲濾液特有水質(zhì)及其變化特點(diǎn)會(huì)對污水廠造成巨大沖擊負(fù)荷。所以選擇單獨(dú)處理作為填埋場滲濾液處理工藝。</p><p>　　濾液單獨(dú)處理方案按工藝特點(diǎn)又可分為生物法、物化法和土地法等，利用一種或其組合工藝（常以生物法為主），在填埋場區(qū)處理滲濾液，達(dá)標(biāo)后直接排放。生物處理是廢物滲濾液的主要處理方式。生

44、物法包括好氧生物處理、厭氧生物處理及兩者的結(jié)合。</p><p><b>　?。?）好氧生物處理</b></p><p>　　好氧生物處理包括活性污泥法、穩(wěn)定塘法、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等方法。好氧生物法可有效地降低BOD、COD和氨氮，還可除去鐵、錳等金屬，因而得到較多的應(yīng)用，特別是活性污泥法?；钚晕勰喾▽σ捉到庥袡C(jī)物具有較高的去除率，對新鮮的廢物滲濾液，保持泥齡為一般城

45、市污水的2倍，負(fù)荷減半，可達(dá)到較好的去除效果。但是活性污泥法處理廢物滲濾液的效果受溫度影響較大，對“中老齡”滲濾液的去除效果不理想。低氧、好氧兩段活性污泥法及SBR法等改進(jìn)型活性污泥流程因其能保持較高的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷，而且停留時(shí)間短，處理效果好，比常規(guī)活性污泥法更有效。然而改進(jìn)型活性污泥法的工程投資大，運(yùn)行管理費(fèi)用高，常成為其應(yīng)用的限制因素。</p><p>　　與活性污泥法相比，盡管穩(wěn)定塘降解速率低，停留時(shí)間長，占地

46、面積大，但由于其工藝較簡單，投資省，管理方便，且能夠把好氧塘和厭氧塘相結(jié)合，分別發(fā)揮好氧微生物和厭氧微生物的優(yōu)勢，在土地允許的條件下，是最經(jīng)濟(jì)的廢物滲濾液好氧生物處理方法，因而宜優(yōu)先考慮。</p><p>　?。?）厭氧微生物處理</p><p>　　包括上流式厭氧污泥床、厭氧淹沒式生物濾池、混合反應(yīng)器等。厭氧生物處理的優(yōu)點(diǎn)是投資及運(yùn)行費(fèi)用低，耗能少，產(chǎn)生污泥量少，一些復(fù)雜的有機(jī)物可在厭氧

47、條件下被細(xì)菌胞外酶水解生成小分子可溶性有機(jī)物，再進(jìn)一步降解。近20年來，厭氧技術(shù)有了較快發(fā)展，不斷開發(fā)出新的厭氧處理工藝，比如厭氧接觸法、分段厭氧消化及上流式厭氧污泥床，這些工藝克服了傳統(tǒng)工藝有機(jī)負(fù)荷低等缺點(diǎn)，使其在處理高濃度（BOD5≥2000mg/L）有機(jī)廢水方面取得了良好的效果，是一種宜優(yōu)選的生物預(yù)處理工藝。</p><p>　?。?）厭氧與好氧結(jié)合方式</p><p>　　在生物法

48、處理滲濾液的工程中，由于滲濾液中的COD和BOD較高，單純采用好氧法或單純采用厭氧法處理滲濾液均較為少見，也很難使?jié)B濾液處理后達(dá)標(biāo)排放。實(shí)踐表明，采用厭氧—好氧處理工藝既經(jīng)濟(jì)合理，處理效率又高。A/O、A2/O和SBR等具有脫氮功能的組合工藝具有較好的效果。這些技術(shù)用于處理廢物滲濾液與常規(guī)污水處理技術(shù)的不同主要體現(xiàn)在有機(jī)負(fù)荷、污泥濃度和停留時(shí)間等參數(shù)的選取以及處理工藝的運(yùn)行效果上。</p><p>　　5.5、垃

49、圾填埋氣體的收集和利用</p><p>　　5.5.1、填埋氣體的產(chǎn)生</p><p>　　整個(gè)衛(wèi)生填埋場可以看作是一個(gè)巨大的生化反應(yīng)堆：固體廢物和水是主要的反應(yīng)物，氣體和滲濾液是基本的生成物。生活垃圾中的有機(jī)組分在微生物的分解作用下，反應(yīng)產(chǎn)生填埋氣體和滲濾液等物質(zhì)。目前垃圾填埋的產(chǎn)氣過程大致可分為5個(gè)階段，如圖所示：</p><p>　　圖6 填埋氣體產(chǎn)生階段圖&

50、lt;/p><p>　　第一階段——好氧階段：好氧階段在最初垃圾進(jìn)入填埋場就開始進(jìn)行。簡單有機(jī)物通過微生物的好氧分解轉(zhuǎn)化成小分子物質(zhì)和CO2。好氧階段往往在較短的時(shí)間內(nèi)就能完成，產(chǎn)生大量的熱量使場內(nèi)溫度升高10～15℃。 </p><p>　　第二階段——過渡階段：第一階段氧氣被完全耗盡后，場內(nèi)厭氧環(huán)境開始建立。復(fù)雜有機(jī)物如多糖、蛋白質(zhì)等在微生物作用下水解、發(fā)酵，迅速生成揮發(fā)性脂肪酸、CO2和

51、少量H2，歷時(shí)不長。此階段的填埋氣體組成較好氧階段復(fù)雜，但氣體成分仍以CO2為主，存在少量H2、N2和高分子有機(jī)氣體，基本不含CH4。</p><p>　　第三階段——產(chǎn)酸階段：微生物將第二階段積累的溶于水的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成含1~5個(gè)碳原子的酸（大部分為乙酸）和醇等，繼而作為甲烷細(xì)菌的底物而轉(zhuǎn)化成CH4和CO2。這一階段產(chǎn)生的主要?dú)怏wCO2前半段呈上升趨勢，后半段上升趨勢變慢或逐漸減少，還產(chǎn)生少量H2。</p&g

52、t;<p>　　第四階段——產(chǎn)甲烷階段：前幾個(gè)階段的產(chǎn)物如乙酸、氫氣等在產(chǎn)甲烷菌的作用下，轉(zhuǎn)化成CH4和CO2。這一階段甲烷氣體產(chǎn)生率穩(wěn)定，其濃度保持在50％~65％。此階段是進(jìn)行能源氣體回收利用的黃金時(shí)期。</p><p>　　第五階段——填埋場穩(wěn)定階段：在垃圾中大部分可降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化成CH4和CO2后，填埋氣產(chǎn)生速率顯著減小，幾乎沒有氣體產(chǎn)生。</p><p>　　填埋氣

53、產(chǎn)生的五個(gè)階段并不是絕對孤立的，它們是一個(gè)連貫的過程，有時(shí)會(huì)相互重疊。由于垃圾和填埋條件的不同，各個(gè)階段的持續(xù)時(shí)間也有差異。而且因?yàn)槔窃诓煌瑫r(shí)期進(jìn)行填埋，因此在填埋場的不同部位，各個(gè)階段的反應(yīng)同時(shí)存在。</p><p>　　5.5.2、垃圾氣體產(chǎn)生量預(yù)測</p><p>　　已知公式IPCC的統(tǒng)計(jì)模型：</p><p>　　其中為甲烷排放量，mN3

54、 MSW為城市固廢量，t H為固廢填埋率</p><p>　　DOC為垃圾可降解有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取15% R為垃圾可降解有機(jī)碳的分解率，取77%</p><p>　　每日城市固廢量有：750t</p><p>　　則每日理論上可產(chǎn)生甲烷：57.75mN3 </p><p>　　5.5.3、填埋氣的收集</p&g

55、t;<p><b>　　1、填埋氣收集方式</b></p><p>　　由于大部分沼氣在填埋場填埋過程中就已形成，所以填埋氣采集應(yīng)在填埋過程中就開始實(shí)施。對于分層堆放的填埋場，可采用水平采氣系統(tǒng)，但要注意采氣管道的鋪設(shè)，不要影響垃圾的填埋。對已建成的填埋場，可采用表面收集或豎井收集技術(shù)?？紤]到該填埋場規(guī)模較大，產(chǎn)氣量多，選用主動(dòng)導(dǎo)排方式。</p><p>

56、;　　《生活垃圾填埋場填埋氣體收集處理及利用工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：垃圾堆體中部的主動(dòng)導(dǎo)排導(dǎo)氣井間距不應(yīng)大于50m，沿堆體邊緣布置的導(dǎo)氣井間距不應(yīng)大于25m。所以本設(shè)計(jì)垃圾堆體中部的主動(dòng)導(dǎo)排導(dǎo)氣井間距采用30m，沿堆體邊緣布置的導(dǎo)氣井間距采用20m。</p><p><b>　　2、導(dǎo)氣系統(tǒng)</b></p><p>　　在垃圾填埋區(qū)底部預(yù)埋垃圾氣導(dǎo)排系統(tǒng)，呈交錯(cuò)布置，導(dǎo)氣

57、管管材采用D200 PVC管。導(dǎo)氣管四周設(shè)石籠透氣層，即鉛絲網(wǎng)包攏的級配碎石濾料，用于填埋氣體導(dǎo)排的碎石不應(yīng)該使用石灰石，粒徑宜為10mm~50mm，導(dǎo)氣石籠直徑1500mm。導(dǎo)氣系統(tǒng)的鋪設(shè)是隨著填埋作業(yè)面逐層上升而逐段加高的，導(dǎo)氣管靠導(dǎo)氣管接頭聯(lián)結(jié)不斷加高。</p><p>　　排氣系統(tǒng)采用分散排放方式，即每根導(dǎo)氣管均設(shè)一根排氣管，填埋區(qū)頂端以橫管串聯(lián)每根排氣管，將填埋氣匯集以便回收利用。</p>

58、<p>　　5.5.4、填埋氣體的利用與處理</p><p><b>　?、偬盥駳獾睦?lt;/b></p><p>　　對填埋氣進(jìn)行收集控制和資源化利用，已成為城市垃圾填埋處置的重要部分。目前填埋氣的主要利用方式包括：直接燃燒產(chǎn)生蒸汽，用于生活或工業(yè)供熱；通過內(nèi)燃機(jī)燃燒發(fā)電；作為運(yùn)輸工具（如汽車）的動(dòng)力燃燒；經(jīng)脫水凈化處理后用作城市民用管道燃?xì)?；燃料電池；?/p>

59、作CO2和甲醇工業(yè)的原料。</p><p>　　用于汽車燃料時(shí)，填埋氣的預(yù)處理和利用工藝流程見圖：</p><p>　　填埋氣預(yù)處理和利用工藝流程</p><p><b>　　填埋氣的處理</b></p><p>　　對于無法利用的填埋氣，必須將其焚燒，將甲烷和其他痕量氣體轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?、二氧化硫、氮氧化物和其他無害氣體

60、。即使有將LFG變?yōu)槟茉吹南到y(tǒng)，也常設(shè)置燃燒系統(tǒng)，以便在產(chǎn)能系統(tǒng)停止運(yùn)行或出現(xiàn)故障時(shí)用于焚燒氣體，控制氣體遷移。</p><p>　　常見的焚燒系統(tǒng)主要設(shè)備包括：進(jìn)氣除霧器，流量計(jì)，風(fēng)機(jī)，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，燃燒器，點(diǎn)火裝置，冷凝液收集/貯存罐，冷凝液處理設(shè)備，管道和閥。</p><p><b>　　六、小結(jié)</b></p><p>　　該垃圾填埋場為

61、平原型填埋場，其占地面積為4×105m2（500m×800m）,垃圾填埋高度取15米，垃圾場服務(wù)年限為20年,總?cè)莘e約為6.1×106m。為Ⅱ類Ⅱ級規(guī)模處理場。</p><p>　　整個(gè)填埋區(qū)分為4個(gè)大區(qū)，分別為填埋一區(qū)、填埋二區(qū)、填埋三區(qū)和填埋四區(qū)。填埋一期工程包括填埋一區(qū)和填埋二區(qū)，填埋二期工程包括填埋三區(qū)和填埋四區(qū)。先進(jìn)行填埋一期工程的施工，在進(jìn)行填埋作業(yè)的同時(shí)，再來考慮填埋二

62、期工程的進(jìn)行。</p><p>　　填埋場的生活和管理設(shè)施集中布置與東南方向，填埋場庫區(qū)底部系統(tǒng)采用單復(fù)合襯里防滲層，庫區(qū)邊坡系統(tǒng)也采用單復(fù)合襯里防滲層。防滲材料為HDPE。填埋場平均滲濾液為1560m3/d，每日理論上可產(chǎn)生甲烷57.75mN3。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　（1）寧平，《固體廢物處理與處

63、置》</p><p>　?。?）魏先勛，《環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊》</p><p>　?。?）《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》（CJJ17-2004）</p><p>　?。?）《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（建標(biāo)[2001]101號）</p><p>　　（5）《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ22）</p><p&g

64、t;　　（6）《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16889）</p><p>　?。?）《生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術(shù)要求》（GB/T18772）</p><p><b>　　圖例</b></p><p><b>　　工藝流程圖</b></p><p><b>　　防滲結(jié)構(gòu)示意圖</