《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計

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，因而每個城市的選擇可能各不相同，沒有統(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

2、發(fā)達國家應(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)和很多州都已詳細制定關(guān)于填埋場選址、設(shè)計、施工、運行、水氣監(jiān)測、環(huán)境美化，封閉性監(jiān)測以及維護年限的法規(guī)[2]。而在我國,由于經(jīng)濟技術(shù)水平等的原因，填埋所占的比例更高，達到90%以上。雖然隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，在

3、未來的20年內(nèi)，在擬建的垃圾處理項目中，填埋比例會稍有下降，但仍有大約75%的項目采用填埋方式。同時在我國的《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，其日處理能力都達上千噸，總填埋庫容達數(shù)千萬立方米。</p><p><b>　　1.1 項目概況</b></p><p>

4、;　　1.1.1 項目背景</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)、城市交通運輸、文教機關(guān)團體、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)可以通過環(huán)境介質(zhì)——大氣、土壤、地表或地下水體進入生態(tài)系統(tǒng)形成污染，對人體產(chǎn)生危害，同時破壞生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致不可逆生態(tài)變化。</p><p>

6、　?。?）對土壤環(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)，不進行嚴(yán)密的場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>　　（2）對水體環(huán)境的影響：固體廢物可隨地表徑流進入河流湖泊，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）對大氣環(huán)境的影響：對方的固體廢物中的細微顆粒、粉塵等可隨風(fēng)飛揚，進入大氣并擴散到很遠的地方；一些有機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??；有毒有害廢物還可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成有毒氣體，擴散到大氣中危害人體健康。</p><p>　　1.1.2 項目組成

8、</p><p>　　本設(shè)計為初步設(shè)計，包括如下內(nèi)容：</p><p>　　1、 垃圾衛(wèi)生填埋場：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，環(huán)境監(jiān)測設(shè)計，封場工程等。</p><p>　　2、 垃圾處理場場內(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。在垃圾填埋場建后，城市生活垃圾的年增長速率控制在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地堆放4～5天，待垃圾含水率降至3

10、5%以后，再運往填埋場地進行填埋。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)計原則和依據(jù)</p><p>　　1.2.1 設(shè)計原則</p>

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

12、足一定的庫容量，能容納526t/d的垃圾處理量；緊挨填埋場有水、電源及公路，場址交通方便，運距合理；場址周圍有相當(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)達到9*10-4 m/s ，并且場底表土厚度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，逐步實現(xiàn)垃圾處理無害化、減量化和資源化，以取得較好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。&

14、lt;/p><p>　　堅持因地制宜，從實際出發(fā)選擇合理的技術(shù)方案，走符合國情的路子。根據(jù)國家的垃圾處理技術(shù)政策，結(jié)合本地區(qū)的實際情況，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>　　從實際出發(fā)，正確處理需要與

15、可能、近期與遠期的關(guān)系，做到遠近結(jié)合、量力而行、留有余地、務(wù)求實效。</p><p>　　1.2.2 設(shè)計依據(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》</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)，即以一定量的過剩空氣與被處理的有機廢物在焚燒爐內(nèi)進行氧化燃燒反應(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，是一種可同時實現(xiàn)廢物無害化、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菌、放線菌、真菌等微生物，促進來源于

19、生物的有機廢物發(fā)生生物穩(wěn)定作用，使可被生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學(xué)過程。</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濾液及有害氣體對水體和大氣的污染，并將垃圾壓實減容至最小，填埋占地面積也最小。在每天操作結(jié)束或每隔一定時間用土覆蓋，使

20、整個過程對公共安全及環(huán)境均無危害”的一種土地處理垃圾方法。</p><p>　　固體廢物填埋場的構(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 四種填埋場類型</p><p>　　本次填埋場設(shè)計選用第三種半地上半地下式填埋場設(shè)計。</p><p>　　

21、焚燒需要垃圾有一定的熱值，并且對垃圾成分有很高的要求，處理費用相對較高；回收利用更是一種費用高并且對于分類和后期處理有很高要求的一種方法；衛(wèi)生填埋是近年來城市生活垃圾處理用的比較多的方法，因為它對于經(jīng)費要求不是很高，對于處理也不是很高科技化，并且衛(wèi)生填埋會產(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，在一定程度上實現(xiàn)垃圾處理的資源化

22、目的，但是，由于近年來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，如果沒有進行對這種垃圾的分類收集和預(yù)分選，很難進行堆肥處理。 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，出于保護環(huán)境的目的而發(fā)展起來的一項工程技術(shù)。衛(wèi)生

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

24、機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)生填埋場為平原型的，因此我們不考慮對場地進行大幅度平整，只需進行小范圍的平整，同時同時對場底進行平整、夯實、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：減少廢物顆粒粒度，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機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行堆肥處理，獲得堆肥?？啥迅瘡U物經(jīng)過堆肥后粒度變小，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)過篩選可分離出有機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 填埋場總庫容</p><p>　　該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(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，即垃圾填埋場的東南角，以減少對人們的影響。該市服務(wù)人口40萬人，現(xiàn)狀垃圾產(chǎn)量1.2kg/d.人，垃圾容重量400kg/m3，填埋場單位庫容的垃圾壓實密度取值為900kg/m3 ，覆土用量按垃圾庫容量的1/4計算。垃圾填埋高度取12米（地下8米，地上4米）。根據(jù)填埋

28、場單位庫容的垃圾壓實密度、覆土用量和服務(wù)年限內(nèi)的垃圾處理總量可計算出該市垃圾填埋場的總庫容。其計算如下：</p><p>　　（1）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>　?。?）每年垃圾增長率為5%，則</p><p>　　由上述公式計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 填埋場工程設(shè)計規(guī)模</p><p>　　該市垃圾填埋場的服務(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>　　總填埋庫容量設(shè)計</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　VK-------總填埋庫容量</p><p>　　1.2-------放大系數(shù)</p><p>　　

32、Vl--------垃圾總體積</p><p>　　高H=12m，計算面積A=2146197.6/12=178849.8m2</p><p>　　填埋區(qū)采用長方形，分兩個區(qū)域，每個區(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)計設(shè)長為a=480m，m</p><p>　　填埋分四個區(qū)，逐個區(qū)域進行填埋

33、買個區(qū)域面積</p><p>　　每個區(qū)域邊長長為373m，計算寬=89424.9/373=240m。</p><p>　　在填埋庫區(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，膜厚度不應(yīng)小于1.5mm，并應(yīng)符合填埋場防滲的材料性能和現(xiàn)行國家相關(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)；中場防滲分為兩個部分：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)），從上至下有保護層、排水層、防滲層和調(diào)整層（或基礎(chǔ)層）組成，以防止對地下水的污染，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、場地1m以上。應(yīng)考慮垃圾分解和沉降過程中堆體的變化對氣體導(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>　　每個區(qū)域的填埋分單元進行，每一單元的垃圾高度宜為2-4m，最高不得超過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進行作業(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。每完成一個單元用土壤覆蓋，壓實完成一個單元；當(dāng)完成所有單元后進行

36、封場，封場后面第三章進行詳細介紹。</p><p><b>　　3. 總體設(shè)計</b></p><p>　　3.1 垃圾填埋場的總平面規(guī)劃</p><p>　　3.1.1 選址要求</p><p>　　填埋場的選址總原則是應(yīng)以合理的技術(shù)、經(jīng)濟方案，盡量少的投資，達到最理想的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)保護環(huán)境的目的。必須加以考慮的因

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

38、lt;/p><p>　?。?）可用土地面積：填埋場場地應(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遠發(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。盡管沒有填埋場大小的法律規(guī)定，填埋場地也要有足夠的使用面積，包括一個適當(dāng)大小的緩沖帶，并且一個場地至少要運行五年。</p><p>　?。?）出入場地道路：由于通常適合填埋場的場地不再城市已建的道路附近，因此，建設(shè)出入填埋場的

39、道路和使用長距離的運輸車成為填埋場選址的重要因素。</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>　?。?）氣候條件:填埋場場址的選擇應(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)見的未來建設(shè)水庫或人工蓄水淹沒和保護區(qū)之外。填埋場的場地必須是位于飲用水保護區(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。最佳的填埋場場址位置是在封閉的流域內(nèi)，這對地下水資源造成的風(fēng)險最小。</p><p>　?。?）地質(zhì)和水文地質(zhì)條件：場址應(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：填埋場場地位置選擇，應(yīng)在城市工農(nóng)發(fā)展規(guī)劃區(qū)、風(fēng)景規(guī)劃區(qū)、自然保護區(qū)之外；印在供水水源保護區(qū)和供水遠景規(guī)劃區(qū)之外；應(yīng)具備較有利交通條件。</p><p>　?。?0）地方公眾：可通過自發(fā)的協(xié)議來達到，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>　?。?）預(yù)選場地的社會、經(jīng)濟和法律條件調(diào)查</p><p>　?。?）預(yù)選場地可行性研究報告</p><p>　?。?）預(yù)選場地的初堪工作</p><p>　?。?）預(yù)

43、選場地的綜合地質(zhì)條件評價技術(shù)報告</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．填埋庫區(qū)場址概況：填埋場庫區(qū)周圍匯水面積 0.8km

46、2。場底表土厚度0.8~4.8m 不等，平均2.2m。土壤滲透系數(shù)為9*10-4m/s。場址地下水穩(wěn)定水位埋深0.8m。</p><p>　　3．填埋場2公里有城市污水處理廠，緊挨填埋場有水、電源及公路。</p><p>　　3.1.3 填埋場總平面布設(shè)</p><p>　　根據(jù)填埋場的工程設(shè)計規(guī)模，填埋區(qū)占地約17.9萬平方米，填埋場宜根據(jù)填埋場處理規(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>　　則填埋場總占地面積為:A=17.9/0.8=22.4萬平方米。為使場區(qū)形成較好的生產(chǎn)、生活和管理的環(huán)境，整場分為填埋區(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1.0萬平米；東南為預(yù)處理區(qū)域，占地面積0.3萬平米；再往東有綠化帶跟管理區(qū)，布置在場區(qū)東側(cè)，設(shè)有綜合樓、機修間、車庫、倉庫、職工宿舍和食堂、浴室和籃球場，是全場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 封場設(shè)計</b></p><p>　　現(xiàn)代垃圾衛(wèi)生填埋場要求當(dāng)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(biāo)志。此垃圾填埋場高度設(shè)計為12米，地下8米，地上4米。</p

50、><p>　　在封場方案的設(shè)計中，必須對徑流控制，填埋氣控制及垃圾滲濾液收集和處理，環(huán)境監(jiān)測等方面進行長期規(guī)劃。</p><p>　　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(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，掘地動物，蚯蚓，昆蟲等對土壤的穿透；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；覆蓋層上車輛的行駛；地震引起的變形；風(fēng)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。</p><p>　　此外，填埋場設(shè)計還要結(jié)合當(dāng)?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

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

53、促進植物生長并保護屏障層，提供一定的持水能力。</p><p>　　60cm保護層：其作用為將滲入覆蓋層的水分貯存起來直到通過植物的蒸騰作用散失；將垃圾和掘地動物以及植物根系隔離開來；使人和垃圾接觸的可能性減少；保護覆蓋系統(tǒng)中下面各層免受過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壓實粘土層：壓實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)濟又方便。</p><p>　　圖3

55、-2 封場結(jié)構(gòu)剖面</p><p>　　3.3填埋場縱剖面圖</p><p>　　根據(jù)填埋場單位庫容的垃圾消納量、覆土用量和服務(wù)年限內(nèi)的垃圾處理總量計算出垃圾填埋場的總庫容，服務(wù)年限內(nèi)垃圾，經(jīng)過機械壓實、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)計分區(qū)</b></p><p>　　將垃圾在填埋場內(nèi)分區(qū)分層進行填埋。每天的垃圾，在限定范圍鋪散為40-75cm的薄層，然后壓實。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。每層垃圾壓實后覆土20-30 cm。廢物層和土壤覆蓋層共同構(gòu)成一個單

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

58、程的堆高為17m。</p><p>　　由于本填埋區(qū)共分四個區(qū)，在設(shè)計過程中，先把四個區(qū)域分成兩半邊，每邊兩個區(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)計了三個作業(yè)單元，分了三個層次，每個層次均達到設(shè)計規(guī)范要求。填埋采用單元、分層作業(yè)，填埋單元作業(yè)工序為卸車、分層攤鋪、壓實，達到規(guī)定高度后進行覆蓋、再壓實。</p><p>　　每層垃圾攤鋪厚度根據(jù)填埋作業(yè)設(shè)備的壓實性能、壓實次數(shù)

59、及垃圾的可壓縮性確定，按規(guī)范要求，厚度不超過60cm，且從作業(yè)單元的邊坡底部到頂部攤鋪；垃圾壓實密度按照900kg/m3設(shè)計計算。</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6m。填埋單元根據(jù)日產(chǎn)垃圾實際進場量確定，以每日進場量為一個單元，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，即平均每單元壓實后連覆土共厚2.5m。每一個單元垃圾分層碾壓，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，從而降低填埋場運行費用。</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，場底地基是具有承載能力的自然土層或經(jīng)過碾壓、夯實的平穩(wěn)層，且不應(yīng)因填埋垃圾的沉陷而使場底變形、斷裂，場底基礎(chǔ)表面經(jīng)碾壓后，方可在其上貼鋪人工襯里。場底應(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。實際設(shè)計建設(shè)中，長寬一般為300～400m或更大，如按2%坡度進行設(shè)計，則

62、場區(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)計的影響，場區(qū)兩端高差過大會造成較大的困難。根據(jù)北京填埋場（安定、北神樹）建設(shè)經(jīng)驗，垃圾衛(wèi)生填埋場場底縱向主要坡度為1%～1.3%時可以保證滲濾液排順暢[5]。為確保填埋場安全，考慮到填埋場土體條件較差，需要對其整形，坑底及周圍進行平整，取土同時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填埋場的防滲系統(tǒng)</p><p>　　填埋場防滲系統(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。場底防滲系統(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的四周，主要利用填埋場基礎(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，以達到將填埋氣體和垃圾滲濾液控制在

64、填埋場之內(nèi)的目的，同時也有阻止周圍地下水流入填埋場的功能。</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)計中的重要內(nèi)容，不管使用什么方法、什么材料，最終達到的目的是滲透系數(shù)Kf小于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，我國要求Kf小于10-9m/s。同時要考慮：</p><p>　　1)使用壽命。填埋場的使用壽命，封場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)場地條件及氣候條件。</p><p>　　4)建設(shè)費用。防滲材料的選擇既要達到防滲要求，又要考慮經(jīng)濟合理，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，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。</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。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。</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。</p><p>　　H

69、DPE膜具有優(yōu)良的機械強度、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。</p><p>　　HDPE膜與壓實黏土的特點和性能</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>　　壓實粘土防滲層</b></p><p>　　雙層HDPE膜（中間含HDPE網(wǎng)絡(luò)）與壓實粘土構(gòu)成符合防滲層</p><p>　　雙層HDPE膜與壓實粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層 </p><p>　　H

71、DPE膜與壓實粘土構(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。</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，整個防滲層仍能有效發(fā)揮防滲作用。</p><p>　　復(fù)合襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖</p><p>　　單層襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖</p><p>　　單層襯里（庫區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖</p>

73、;<p>　　4.1.5場地防滲系統(tǒng)法案的選定</p><p>　　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。</p><p>　　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

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)，國內(nèi)外使用經(jīng)驗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)。</p><p>　　雙層襯里（庫區(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源</p><p>　　垃圾滲濾液是指超過垃圾所覆蓋土層飽和蓄水量和表面蒸發(fā)潛力的雨水進入填埋場地后，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>　　城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設(shè)計、運行和管理中非常棘手的問

77、題。主要來源有：</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、時間及流動方向等有關(guān)；當(dāng)填埋場內(nèi)滲濾液水位低于場外地下水水位，并沒有設(shè)置防滲系統(tǒng)時，地下水就有可能滲入填

78、埋場內(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、來源以及季節(jié)有關(guān)；</p><p>　　(6) 垃圾在降解過程中產(chǎn)生的水分，與垃圾組成、pH值、溫度和菌種等有關(guān)，垃圾中的有機組分在填埋場內(nèi)分解時會產(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、填埋時間、填埋地點的水文地質(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，大量揮發(fā)性

80、酸的存在可能會產(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值與垃圾填埋場的使用年限有關(guān)，對“年輕”填埋場而言，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。而對于“年老”填埋場的滲濾液的處理而言，必須考慮其可生化性隨時間的變化；</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，垃圾中的高價不溶性金屬被轉(zhuǎn)化為低價的可溶性金屬離子而溶于滲濾液中，在處理過程中必須考慮對它們的去除；</p><p>　　(4)營養(yǎng)元素比例失調(diào)，氨氮的含量高：隨著填埋場使用年限的增加，當(dāng)進入產(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、無機鹽含量高的問題。<

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)保證在填埋場使用年限內(nèi)正常運行，收集并將填埋場內(nèi)滲濾液排至場外指定地點，避免滲濾液在填埋場底部蓄積。滲濾液的蓄積會引起下列問題：</p><p>　　場內(nèi)水位升高導(dǎo)致垃圾體中污染物更強烈的

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>　　填埋場的穩(wěn)定性受到影響；</p><p>　　滲濾液有可能擴散到填埋場外。</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、輸送管道和場底排水層組成。</p><p>　　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(dāng)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%。</p><p>　　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

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)測和控制裝置等。</p><p><b>　　4.3滲濾液的計算</b></p><p>　　4.3.1滲濾液產(chǎn)生量的計算</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>　　（1）第一塊填埋區(qū)</b></p><p>　　填埋場的服務(wù)年限為15年，填埋庫區(qū)分兩相等的塊，分別進行填埋。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</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>　　垃圾脫水量計算：</b></p

92、><p>　　垃圾日處理量M=690524kg，計算垃圾脫水量</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，池的實際尺寸：長×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[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、費用高；直接生化時高質(zhì)量濃度的氨氮可能會抑制微生物的活性；高質(zhì)量濃度的有機物會抑制硝化反應(yīng)的進行；</p><p>　　目前對COD濃度在50000mg/L以上的高濃度滲濾液采用厭氧方法進行處理，對COD濃度在5000mg/L以下的垃圾滲濾液采用好氧生物處理法。對于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到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GBl6889-l997)中的二級標(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題可通過調(diào)整營養(yǎng)比例、增加碳源等方法解決。對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，作為整個工藝的保障。</p><p>　　根據(jù)本市城市生活垃圾成分特點和經(jīng)對現(xiàn)有垃圾填埋場滲濾液水質(zhì)實測資料，見下表5.1</p><p>　　表4-4 現(xiàn)有填埋場滲濾液水質(zhì)實測數(shù)據(jù)</p><p>　　因此，可預(yù)測初期滲濾液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>　　后期達到進城市</b></p><p><b>　　二級污水處理廠</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)，在實際處理中采用UASB反應(yīng)器的較多，技術(shù)比較成熟，運行處理效果也比較好，整個反應(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)器有機負(fù)荷和去除率高，無需攪拌，不需要污泥回流設(shè)備，耐負(fù)荷沖擊，對溫度、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到排放標(biāo)準(zhǔn)，而進入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。最終污水經(jīng)純玻璃鋼管的輸送管道進入城市污水處理廠</p><p>　　對垃圾滲濾液的處理，我國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，對其滲濾液的處理應(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。它的典型特征為：溫度達43～49℃，相對密度約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)氣速率可用下式進行計算：</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>　　—氣體產(chǎn)生潛力，，本設(shè)計中取170；</p><p>　　—氣體產(chǎn)氣常數(shù)

103、，本設(shè)計中取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 填埋場產(chǎn)期一級模型參數(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)計算后列入下表：</p><p>　　表5-2 垃圾產(chǎn)氣量計算

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>　　為了控制填埋氣對環(huán)境的不利影響并對其進行資源化利用，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)分為被動收集系統(tǒng)和主動收集系統(tǒng)兩種，被動收集系統(tǒng)利用垃圾體內(nèi)的氣體壓力來收集填埋氣體，主動收集系統(tǒng)則是采用抽真空的方法來控制氣體的流動。被動收

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。本設(shè)計中垃圾填埋量較大，產(chǎn)氣量也較多，因此應(yīng)選用主動收集系統(tǒng)。主動收集系統(tǒng)包括抽氣井、集氣/輸送管道、抽風(fēng)機、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)氣井將氣體引出場面。此收集方式適用于小面積、窄形、平地

107、建造的填埋場。豎向收集井結(jié)構(gòu)相對簡單，集氣效率高，材料用量少，一次投資省，在垃圾填埋過程中容易實現(xiàn)密封。</p><p>　　通過比較兩種集氣系統(tǒng)，結(jié)合本次設(shè)計情況，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</p><p><

108、;b>　　(1)集氣井</b></p><p>　　豎井是采用鉆井機進行分布和設(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，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邊界縮進的距離，即可按等邊三角形的布置來建井，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>　　由于每一個填埋場的地理位置、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施時，最好預(yù)先進行工程設(shè)施基本參數(shù)的試驗研究，使填埋氣能夠充分、安全地得到利用。在缺少實驗數(shù)據(jù)的情況下，影響半徑可以采用45m。實際上，為了確保在井與井之間能對氣體的遷移進行有效的控制，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，填埋氣體的比例會隨填埋場的不同而發(fā)生改變，其原因主要有兩個：一為填埋場垃圾降解過程中產(chǎn)生的，雖然填埋場垃圾一經(jīng)填埋,就會產(chǎn)生填埋氣，直至封場后很長一段時間（10～15年），但從經(jīng)濟價值考慮一般從封場到穩(wěn)定期這段時間的填埋氣具有一定的經(jīng)濟效益；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95%以上，CH4含量達

113、90%以上。</p><p>　　填埋氣的利用在實際應(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)脫水后用于燃氣發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電；③深加工處理升級，使沼氣達到天然氣質(zhì)量。本次直接在集氣井傍邊設(shè)計一個熱力發(fā)電裝置，把填埋氣體收集后通過燃燒發(fā)電利用。</p><p><b>　　小結(jié)</b><

114、;/p><p>　　本次課設(shè)經(jīng)過過了兩個星期，在老師精心的指導(dǎo)下，我們設(shè)計、學(xué)習(xí)、計算、寫報告、畫圖等以系統(tǒng)的過程，完成了這次課設(shè)，通過本次課設(shè)，我學(xué)會了垃圾填埋場的整個建筑，運行過程，鞏固和豐富了固體廢物處理與處置知識。通過課程設(shè)計我更加了解垃圾處理的整體過程，通過查閱資料、相互討論、答疑等多種手段完成的這次課程設(shè)計，系統(tǒng)的強化了我在知識和理論的盲點與不足，提高了對設(shè)計的統(tǒng)籌規(guī)劃、細心處理的方法實踐技術(shù)。對以后的畢