1、目錄1 概述- 1 -1.1 填埋處置技術(shù)- 1 -1.1.1 填埋處置的分類- 1 -1.1.2 填埋處置的功能- 3 -1.2 填埋場總體規(guī)劃- 4 -1.3 填埋氣體概述- 4 -1.3.1 填埋氣體的組成- 4 -1.3.2 填埋氣體的特性- 5 -1.3.3 填埋氣體的產(chǎn)生過程- 6 -1.3.4 影響垃圾填埋場產(chǎn)氣速率的因素 - 7 -1.3.5 填埋氣體處理- 8 -2 設(shè)計(jì)內(nèi)容- 9 -2.1 填埋場庫容及覆土量- 9 -2.2 填埋場建設(shè)規(guī)模及其日處理能力- 10 -2.3 填埋場的結(jié)構(gòu)- 10 -2.4 填埋氣體的產(chǎn)氣量及其收集系統(tǒng)- 12 -2.5 抽氣井布點(diǎn)- 13 -

2、2.6 豎直抽氣井的布置圖- 14 -2.7 垃圾填埋工藝流程圖- 14 -2.8 抽氣井及井口裝置圖- 14 -附錄- 15 -參考文獻(xiàn)- 18 - 1 概述1.1 填埋處置技術(shù) 1.1.1 填埋處置的分類 到目前為止，土地填埋仍然是應(yīng)用最廣泛的固體廢物的最終處置方法。對現(xiàn)行的土地填埋技術(shù)有不同的分類方法，例如，根據(jù)廢物填埋的深度可以劃分為淺地層填埋和深地層填埋；根據(jù)處置對象的性質(zhì)和填埋場的結(jié)構(gòu)形式可以分為惰性填埋、衛(wèi)生填埋和安全填埋等。但目前被普遍承認(rèn)的分類法是將其分為衛(wèi)生填埋和安全填埋兩種。前者主要處置城市垃圾等一般固體廢物，而后者則主要以危險(xiǎn)廢物為處置對象。 蔣建國.固體廢物處理處置工

3、程m.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:234-240.（1） 惰性填埋法 指將原本已穩(wěn)定的廢物，如玻璃、陶瓷及建筑廢料等，置于填埋場，表面覆以土壤的處理方法。本質(zhì)上惰性填埋法所填埋的廢物只著重其對廢物的貯存功能，而不在于污染的防治(或阻斷)功能。 由于惰性填埋場所處置的廢物都是性質(zhì)已穩(wěn)定的廢物，因此該填埋方法極為簡單。圖1-1為惰性填埋場構(gòu)造示意，其填埋所需遵循的基本原則如下：1 根據(jù)估算的廢物處理量，構(gòu)筑適當(dāng)大小的填埋空間，并需筑有擋土墻。2 于入口處豎立標(biāo)示牌，標(biāo)示廢物種類、使用期限及管理人。3 于填埋場周圍設(shè)有轉(zhuǎn)籬或障礙物。4 填埋場終止使用時(shí)，應(yīng)覆蓋至少15cm的土壤。圖1-1 惰性填

4、埋場構(gòu)造示意(2)衛(wèi)生填埋法 指將一般廢物(如城市垃圾)填埋于不透水材質(zhì)或低滲水性土壤內(nèi)，并設(shè)有滲濾液、填埋氣體收集或處理設(shè)施及地下水監(jiān)測裝置的填埋場的處理方法，即為填埋處置無需穩(wěn)定化預(yù)處理的非穩(wěn)定性的廢物。最常用于城市垃圾填埋，此法也是最普遍的填埋處理法。 圖1-2為衛(wèi)生填埋場構(gòu)造示意，其填埋方法所需遵循的基本原則如下：1 根據(jù)估算的廢物處理量，構(gòu)筑適當(dāng)大小的填埋空間，并需筑有擋土墻。2 于人口處豎立標(biāo)示牌，標(biāo)示廢物種類、使用期限及管理人。3 于填埋場周圍設(shè)有轉(zhuǎn)籬或障礙物。4 填埋場需構(gòu)筑防止地層下陷及設(shè)施的沉陷的措施。5 填埋場應(yīng)鋪設(shè)進(jìn)場道路。6 應(yīng)有防止地表水流入及雨水滲入設(shè)施。7 需根

5、據(jù)場址地下水流向在填埋場的上下游各設(shè)置一個(gè)以上監(jiān)測井。8 除填埋物屬不可燃者外，需設(shè)置滅火器或其他有效消防設(shè)備。9 應(yīng)有收集或處理滲濾液的設(shè)施。10 應(yīng)有填埋氣體收集和處理設(shè)施。11 填埋場于每工作日結(jié)束時(shí)，應(yīng)覆蓋15cm以上的黏土，予以壓實(shí)；于終止使用時(shí)，覆蓋50cm以上的細(xì)土。圖1-2 衛(wèi)生填埋場構(gòu)造示意(3)安全填埋法 指將危險(xiǎn)廢物填埋于抗壓及雙層不透水材質(zhì)所構(gòu)筑并設(shè)有阻止污染物外泄及地下水監(jiān)測裝置的填埋場的一種處理方法。安全填埋場專門用于處理危險(xiǎn)廢物，危險(xiǎn)廢物進(jìn)行安全填埋處置前需經(jīng)過穩(wěn)定化預(yù)處理。 安全填埋主要用于處理危險(xiǎn)廢物。因此不單填埋場地構(gòu)筑上較前兩種方法復(fù)雜，且對處理人員的操作

6、要求也更加嚴(yán)格。 圖1-3為安全填埋場構(gòu)造示意，其填埋方法所應(yīng)遵循的基本原則如下。1 根據(jù)估算的廢物處理量，構(gòu)筑適當(dāng)大小的填埋空間，并需筑有擋土墻。2 于入口處豎立標(biāo)示牌，標(biāo)示廢物種類、使用期限及管理人。3 于填埋場周圍設(shè)有轉(zhuǎn)籬或障礙物。4 填埋場需構(gòu)筑防止地層下陷及設(shè)施的沉陷的措施。5 需根據(jù)場址地下水流向在填埋場的上下游各設(shè)置一個(gè)以上監(jiān)測井。6 除填埋物屬不可燃者外，需設(shè)置滅火器或其他有效消防設(shè)備。7 填埋場應(yīng)有抗壓及抗震的設(shè)施。8 填埋場應(yīng)鋪設(shè)進(jìn)場道路。9 應(yīng)有防止地表水流入及雨水滲入設(shè)施。10 分級(jí)危險(xiǎn)廢物的種類、特性及填埋場土壤性質(zhì)，采取防腐蝕、防滲漏施。11 應(yīng)有收集或處理滲濾液的

7、設(shè)施。圖1-3 安全填埋場構(gòu)造示意 1.1.2 填埋處置的功能 廢物經(jīng)適當(dāng)?shù)奶盥裉幹煤螅绕涫菍τ谛l(wèi)生填埋，因廢物本身的特性與土壤、微生物的物理及生化反應(yīng)，形成穩(wěn)定的固體(類土質(zhì)、腐殖質(zhì)等)、液體(有機(jī)性廢水、無機(jī)性廢水等)及氣體(甲烷、二氧化碳、硫化氫等)等產(chǎn)物，其體積則逐漸減少而性質(zhì)趨于穩(wěn)定。因此，填埋法的最終目的是將廢物妥善貯存，并利用自然界的凈化能力，使廢物穩(wěn)定化、衛(wèi)生化及減量化。因此，填埋場應(yīng)具備下列功能。1 貯存功能 具有適當(dāng)?shù)目臻g以填埋、貯存廢物。2 阻斷功能 以適當(dāng)?shù)脑O(shè)施將填埋的廢物及其產(chǎn)生的滲濾液、廢氣等與周圍的環(huán)境隔絕，避免其污染環(huán)境。3 處理功能 具有適當(dāng)?shù)脑O(shè)備以有效且安

8、全的方式使廢物趨于穩(wěn)定。4 土地利用功能 借助填埋利用低洼地、荒地或貧瘠的農(nóng)地等，以增加可利用的十地。1.2 填埋場總體規(guī)劃 在對填埋場進(jìn)行規(guī)劃與設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮以下基本問題：1 相關(guān)的環(huán)境法規(guī) 必須滿足所有相關(guān)的環(huán)境法規(guī)。2 城市總體規(guī)劃 填埋場的規(guī)劃與設(shè)計(jì)必須注意與城市的總體規(guī)劃保持一致，以保證城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。3 場址周圍環(huán)境 應(yīng)對選定場址周圍的環(huán)境進(jìn)行充分的調(diào)查，其中包括：場址及周圍地區(qū)的地形、周圍地區(qū)的土地處置倩況、現(xiàn)有的排水系統(tǒng)及今后的布局、植被少長情況、建筑和道路情況等。4 水文和氣象條件 要全面了解當(dāng)?shù)卦敿?xì)的水文和氣象條件，如地表水及地廠水的流向和流速、地下水埋深及

9、補(bǔ)給情況、地下水水質(zhì)、現(xiàn)有排水系統(tǒng)的容量、對附近水源保護(hù)區(qū)的影響、降雨量、蒸發(fā)量、風(fēng)向及風(fēng)速等。這些條件直接影響滲濾液的產(chǎn)生，進(jìn)而影響填埋場構(gòu)造的選擇與設(shè)計(jì)。5 人場廢物性質(zhì) 應(yīng)充分掌握入場廢物的性質(zhì)，以在設(shè)計(jì)過程命確定必要的環(huán)境保護(hù)措施。對于進(jìn)入安全填埋場的危險(xiǎn)廢物必須經(jīng)過一定的頂處理程序，以達(dá)到所要求的控制限值后才能進(jìn)入填埋場處置，經(jīng)處理后的廢物不再具有反應(yīng)性和易燃性，其含水率不得高于85，浸出液ph值應(yīng)在7.0-12.0之間。6 工程地質(zhì)條件 應(yīng)對選定場址的巖層位置與特性、現(xiàn)場土壤的土質(zhì)及分布情況、周圍可能的土源分布等工程地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，為填埋場的構(gòu)造設(shè)計(jì)提供依據(jù)。7 封場后景觀

10、恢復(fù)及土地利用規(guī)劃 應(yīng)在設(shè)計(jì)之前對填埋場封場后的景觀恢復(fù)和土地利用情況進(jìn)行規(guī)劃，提出合理的土地利用方案，實(shí)現(xiàn)環(huán)境設(shè)施與城市發(fā)展的協(xié)調(diào)。1.3 填埋氣體概述 1.3.1 填埋氣體的組成 城市垃圾填埋氣體的主要成分為甲烷和二氧化碳，但由于垃圾成分的復(fù)雜性以及垃圾內(nèi)部變化過程的多樣性造成填埋氣體成分也較為復(fù)雜。根據(jù)填埋氣體中各成分的含量及存在的普遍性可分為以下三類： 1 主要成分：包括甲烷和二氧化碳，體積占填埋氣體總量的95%-99%。其中甲烷的含量占45%-60%，二氧化碳占40%-60%。2 常見成分：主要是指垃圾在生物降解過程中產(chǎn)生的除甲烷和二氧化碳外的其它常見的氣體，包括 h2s、nh3和

11、h2等氣體，這些氣體的含量較小，占填埋氣體總體積的不到5%。其中 h2s 和 nh3分別是含硫和含氮有機(jī)物降解產(chǎn)生的，h2則是有機(jī)物在厭氧降解的產(chǎn)酸階段產(chǎn)生而未被甲烷菌消耗的那一部分。 3 微量成分：填埋氣體中還含有總量低于1%的一些氣體。這些微量氣體雖然數(shù)量很少，但其中一部分可能有毒，且種類多成分復(fù)雜。主要是包括烷烴，環(huán)烷烴，芳烴，鹵代化合物等在內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)物（voc）。 唐翔宇.垃圾衛(wèi)生填埋場微量氣體的產(chǎn)生及環(huán)境影響j.上海環(huán)境科學(xué),1997,16 (9).它們主要來源于垃圾中油漆、洗滌劑、干洗劑、空氣清新劑等化學(xué)物質(zhì)及其殘留物的揮發(fā)和生物降解。 1.3.2 填埋氣體的特性 填埋氣體的組

12、成決定了特性。大量監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，填埋氣體除含有大量的甲烷、二氧化碳等氣體外，還含有總數(shù)小于4000ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物，主要包括硫化氫、硫醇、氯乙烯、甲苯、乙烷、氯甲烷、二甲苯等。這些揮發(fā)性有機(jī)化合物雖然含量很低，但毒性較大，對公眾健康具有危害性。 填埋氣體和滲濾液一樣，在所有城市垃圾填埋場中都有產(chǎn)生，只是各個(gè)填埋場的差異，填埋氣體中各個(gè)組分的百分比含量也不同。最終填埋氣體會(huì)從垃圾堆體沿著覆蓋土和臨近的土壤縱向和橫向遷移，進(jìn)入大氣環(huán)境并顯露其特性，對環(huán)境會(huì)產(chǎn)生影響。填埋氣體的主要特性如下：1 溫室效應(yīng) 全球變暖通常認(rèn)為是大氣中溫室氣體的溫度升高所致，大氣中ch4的含量以每年約1%的速度增加

13、，co2以每年約0.4%的速度增加。 baldasano jm,cecilia soriano,lluis boada.emission inventory for greenhouse gases in the city of barcelona,1987-1996j.atmospheric environment ,1999,33(10):3765-3775.甲烷由于其內(nèi)部的輻射特性，每增加一個(gè) ch4分子產(chǎn)生的熱效應(yīng)是增加一個(gè)co2分子產(chǎn)生熱效應(yīng)的21倍。一般認(rèn)為大氣中ch4濃度的升高應(yīng)對地球趨熱負(fù)20%的責(zé)任。 2 爆炸危險(xiǎn) 甲烷是一種易燃易爆的氣體，其爆炸極限為5%-15%。垃圾中產(chǎn)

14、生的甲烷如不能及時(shí)的排出，就會(huì)越積累越多，最后會(huì)在自身壓力和垃圾堆體壓力的雙重壓力下發(fā)生爆炸，使垃圾堆體坍塌，甚至危及填埋場周圍居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。在填埋場周圍250m范圍內(nèi)的任何開發(fā),都應(yīng)進(jìn)行填埋氣體橫向遷移規(guī)律現(xiàn)場測試,并對其潛在危險(xiǎn)性進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。有時(shí)甲烷從垃圾中泄露出來，與空氣接觸，當(dāng)遇到明火時(shí)也會(huì)發(fā)生爆炸。 3 污染地下水 填埋氣體中揮發(fā)性有機(jī)物及co2都將造成地下水的污染。co2溶解進(jìn)入地下水將打破地下水原有的co2平衡，促使caco3溶解，引起地下水硬度升高。對全封閉型的填埋場，填埋氣體的逸出會(huì)造成襯層的泄漏，從而加大了浸出液對環(huán)境與人類的危害。4 妨害地表植被 填埋氣體進(jìn)入土壤

15、后，會(huì)充滿土壤縫隙，使植物根系處于缺氧狀態(tài)，導(dǎo)致植物生長不良甚至死亡。 5 微量氣體對人體健康和環(huán)境質(zhì)量的影響 填埋氣體中含有的其它氣體有的有臭味(如硫化氫、硫醇等)，有的對人體有害(如苯、甲苯等)，這些氣體的任意排放必會(huì)對環(huán)境和人體健康造成危害。有的氣體燃燒后會(huì)生成腐蝕性物質(zhì)，會(huì)對填埋氣體的回用設(shè)備有損害。6 填埋場惡臭 填埋場散發(fā)的一定強(qiáng)度的惡臭，來源于微量氣體中的某些組分。研究表明，微量氣體中的 h2s、rsh（硫醇）等組分的濃度往往低于 1109ppm，在嗅閾值以下；而某些填埋場釋放出的微量氣體的濃度，要通過大氣擴(kuò)散稀釋106倍以上才能降低到嗅閾值以下。據(jù)報(bào)道，只有 10的微量氣體會(huì)產(chǎn)

16、生惡臭問題。這些氣體按惡臭強(qiáng)度不同，由強(qiáng)至弱主要可分為 5 類：甲硫醇等有機(jī)硫化物；丁酸甲酯、丁酸乙酯、丙酸酯等酯類物；丁酸等有機(jī)酸；碳?xì)浠衔铮?-丁醇等醇類物。 1.3.3 填埋氣體的產(chǎn)生過程 由于垃圾成分的復(fù)雜性，填埋氣體成分非常復(fù)雜，主要成分是甲烷、二氧化碳氮?dú)狻⒀鯕狻睔狻⒘蚧瘹洹錃獾龋渲屑淄闉?560，co2為4060。垃圾進(jìn)入衛(wèi)生填埋場，經(jīng)過壓實(shí)覆蓋后，外界的o2就不能進(jìn)入到垃圾體內(nèi)，當(dāng)填埋作業(yè)過程中垃圾體的o2被微生物的好氧代謝耗盡后垃圾體逐漸過渡到厭氧分解的階段。同時(shí)隨著好氧代謝過程的減弱，初始大量產(chǎn)生的co2體積比例逐漸降低；隨著厭氧發(fā)酵過程的進(jìn)行，ch4比例逐漸提高。

17、在過渡階段，主要有h2產(chǎn)生，在經(jīng)歷了最初的不穩(wěn)定階段后，ch4和co2的濃度在很長一段時(shí)間里都能保持基本穩(wěn)定，通常ch4含量約為4060(v)，co2含量約為6040(v)，同時(shí)產(chǎn)生少量的nh3、h2s、h2o等。垃圾填埋氣產(chǎn)生過程中的生物化學(xué)反應(yīng)十分復(fù)雜，通常將垃圾的生物降解分為五個(gè)階段： 第一階段好氧階段：垃圾一經(jīng)填埋，好氧階段就開始進(jìn)行。微生物好氧呼吸釋放出較多能量(填埋場中的氧氣幾乎被耗盡)。該階段主要特征是，開始產(chǎn)生co2，o2量明顯降低；有熱量產(chǎn)生，溫度升高1015。 第二階段過渡階段：氧氣完全耗盡，厭氧環(huán)境形成。多糖和蛋白質(zhì)等有機(jī)物在微生物和化學(xué)的作用下水解并發(fā)酵，并迅速生成揮發(fā)

18、性脂肪酸、二氧化碳和少量氫氣。由于水解作用在整個(gè)階段中占主導(dǎo)地位，此階段也稱為液化階段。 第三階段產(chǎn)酸階段(發(fā)酵階段)：微生物將第二階段溶于水的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為乙酸、醇、二氧化碳和氫氣，可作為產(chǎn)甲烷菌的底物而轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。二氧化碳是這一階段的主要?dú)怏w，大量有機(jī)酸的累積會(huì)降低滲濾液的ph值。 第四階段產(chǎn)甲烷階段：該階段是回收利用甲烷的黃金時(shí)期，甲烷產(chǎn)量穩(wěn)定且濃度保持在50一60。 第五階段穩(wěn)定階段：當(dāng)大部分可降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳后，填埋場釋放氣體的產(chǎn)生速率顯著減小，此時(shí)，填埋場處于相對穩(wěn)定階段。填埋氣體的產(chǎn)生過程如圖1-4所示。圖中，i為好氧階段；為過渡階段；ii為產(chǎn)酸階段；iv為發(fā)

19、酵階段；v為穩(wěn)定階段。填埋場中的垃圾是不同年份處理的，在填埋場中不同位置、各個(gè)階段的反應(yīng)都在同時(shí)進(jìn)行，因此，上述階段并不是絕對獨(dú)立的，而是相互作用相互依賴的。圖1-4 填埋場產(chǎn)氣階段 1.3.4 影響垃圾填埋場產(chǎn)氣速率的因素 影響填埋氣體產(chǎn)生速率的因素很多，包括垃圾組分、垃圾含水率、垃圾體內(nèi)溫度和缺氧狀態(tài)等等。在影響垃圾填埋場產(chǎn)生的多種因素中，最主要的是保證甲烷菌生命活動(dòng)和活性的因素。 1 垃圾含水量 填埋場中多數(shù)有機(jī)物必須經(jīng)過經(jīng)過水解成為溶于水的顆粒才能被微生物利用產(chǎn)生甲烷，因而填埋場中垃圾的含水率是影響填埋場釋放氣體產(chǎn)生的一個(gè)重要因素。此外，填埋場中水分的運(yùn)移有助于營養(yǎng)物質(zhì)、微生物的運(yùn)移，

20、加快產(chǎn)氣。許多研究表明，含水率是產(chǎn)氣速率的主要限制因素。當(dāng)含水率低于垃圾的持水能力時(shí)，含水率的提高對產(chǎn)氣速率的影響不大；當(dāng)含水率超過持水能力后，水分在垃圾內(nèi)運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)營養(yǎng)物、微生物的轉(zhuǎn)移，形成良好的產(chǎn)氣環(huán)境。垃圾的持水能力通常在0.25-0.50之間，因而，50%-70%的含水率對填埋場的微生物生長最適宜。決定含水率的因素包括填埋垃圾的原始含水率，當(dāng)?shù)亟邓浚乇硭c地下水的滲入，以及填埋場對滲濾液的處理方式，如是否采用回灌的方式等。 2 垃圾體內(nèi)溫度 填埋場中微生物的生長對溫度比較敏感，因此，填埋場產(chǎn)氣速率與溫度也有一定關(guān)聯(lián)。大多數(shù)產(chǎn)甲烷菌是嗜中溫菌，在15-45c可以生長，最適宜溫度范圍是

21、32-35c，溫度在 10-15c 以下時(shí)，產(chǎn)氣速率會(huì)顯著降低。 3 垃圾中的營養(yǎng)物質(zhì)成分 填埋場中微生物的生長代謝需要足夠的營養(yǎng)物質(zhì)，包括 c、o、h、n、p 及一些微量營養(yǎng)物質(zhì)，通常填埋垃圾的組成都能滿足要求。研究指出 焦學(xué)軍.城市生活垃圾填埋產(chǎn)氣規(guī)律研究j.上海環(huán)境科學(xué),1995,15(9):30-33.，當(dāng)垃圾的 c/n比在20/1-30/1之間時(shí)，厭氧微生物生長狀態(tài)最佳，即產(chǎn)氣速率最快。原因是，細(xì)菌利用碳的速度大約20-30倍于利用氮的速度。當(dāng)碳元素過多時(shí)，氮元素首先被耗盡，剩余過量的碳，使厭氧分解過程不能順利進(jìn)行。我國大多數(shù)地區(qū)的城市生活垃圾所含有機(jī)物以食品垃圾（淀粉、糖、蛋白質(zhì)、

22、脂肪）為主，c/n 比約為20/1，而國外填埋垃圾 c/n 比典型值為49/1，可見，我國垃圾厭氧分解的速度會(huì)比國外快很多，達(dá)到產(chǎn)氣高峰的時(shí)間也相對較短。 垃圾中的有機(jī)質(zhì)越多，生物氣體的產(chǎn)量就越高。食品垃圾分解時(shí)，生物氣體的甲烷含量達(dá)70%以上。有毒垃圾和工藝?yán)鴷?huì)降低甲烷的產(chǎn)量。有毒物質(zhì)會(huì)妨礙厭氧降解，影響填埋氣產(chǎn)量。為此，應(yīng)防止過量的污泥及含硫、鈣、氯化鉀、鈉、鎂、四氯化碳和含氟高的工業(yè)垃圾進(jìn)入填埋場。 4 微生物量 填埋場中與產(chǎn)氣有關(guān)的微生物主要包括水解微生物、發(fā)酵微生物、產(chǎn)乙酸微生物和產(chǎn)甲烷微生物四類，大多為厭氧菌，在氧氣存在狀態(tài)下，產(chǎn)氣會(huì)受到抑制。大量研究表明，將污水處理廠污泥與垃圾

23、共同填埋，可以引入大量微生物，顯著提高產(chǎn)氣速率，縮短產(chǎn)氣之前的停滯期。 5 ph值 填埋場中對產(chǎn)氣起主要作用的產(chǎn)甲烷菌適宜于中性或微堿性環(huán)境，因此，產(chǎn)氣的最佳ph范圍為6.6-7.4。當(dāng)ph值在6-8范圍以外時(shí)，填埋產(chǎn)氣會(huì)受到抑制。 1.3.5 填埋氣體處理 由主動(dòng)收集系統(tǒng)收集到的填埋氣體必須進(jìn)行處理，通常有兩種方式：通過燃燒對有機(jī)化合物進(jìn)行熱破壞；對填埋氣體進(jìn)行清理加工和回收能量。1 廢氣燃燒 當(dāng)填埋氣體中有足夠的甲烷時(shí)(超過總體積的20以上)，燃燒是一種常用的處理方法。燃燒可減少臭氣，而且控制臭氣的效果比被動(dòng)散發(fā)要好得多。現(xiàn)今大多數(shù)燃燒方式均設(shè)計(jì)成封閉式，與開敞式相比，它停留時(shí)間較長，有較

24、高的氧化溫度和較好的焚毀效果。從填埋場收集的氣體經(jīng)過設(shè)在進(jìn)口處的閥門進(jìn)入燃燒系統(tǒng)，出口管與煙囪相連，管子上應(yīng)安裝儀器來檢測溫度和火焰壓力并防止氣體回火進(jìn)入。這些儀器包括被動(dòng)安全裝置(如火花制止器)、液體充填反射裝置以及主動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，如熱電偶(用來監(jiān)測回火)、自動(dòng)閥門(用來關(guān)閉廢氣人口)和自動(dòng)停機(jī)傳感器等。一旦火焰熄滅，火焰探測器會(huì)立即感知，并將自動(dòng)閥門關(guān)閉，以阻止未燃燒的廢氣逸人大氣。燃燒工藝應(yīng)同時(shí)設(shè)置被動(dòng)和主動(dòng)兩種安全系統(tǒng)，如果其中之一失效，另一系統(tǒng)可立即接替工作。2 氣體清理和能量回收 清理填埋氣體是為了脫水和去除其他雜質(zhì)包括二氧化碳。沒有經(jīng)過清理的填埋氣體的熱值約為18609kj。經(jīng)過清

25、理后填埋氣體的熱值可增加23倍，可被直接送人管道并像天然氣一樣使用。利用填埋沼氣回收能量往往能取得良好的經(jīng)濟(jì)效果，尤其是對大型填埋場。能量能否在合適的成本下進(jìn)行回收，完全取決于填埋氣體的質(zhì)量和數(shù)量。一個(gè)小型填埋場其廢氣熱值約為18609kj，可以用來驅(qū)動(dòng)一個(gè)經(jīng)過改進(jìn)的燃?xì)庖婊蝌?qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)將熱能轉(zhuǎn)換為電能。而較大的填埋場，經(jīng)過脫水和去除二氧化碳等清理后的氣體可以用來燒鍋爐和驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)以回收能量。2 設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1 填埋場庫容及覆土量（1）公式一年填埋的垃圾體積：其中：w垃圾產(chǎn)量，kg/(人d)； p城市的人口數(shù)，人； d填埋后廢物的壓實(shí)密度，kg/m3； c覆土體積，m3（2）計(jì)算已知wp=

26、550 t/d，d=750kg/m3，垃圾資源化和填埋期間的自然降解對垃圾的減容率為15%則一年填埋的垃圾體積：則服務(wù)年限為15年（2016年-2030年）的填埋場庫容：服務(wù)年限為15年（2016年-2030年）的覆土量：2.2 填埋場建設(shè)規(guī)模及其日處理能力（1）填埋場建設(shè)規(guī)模分類和日處理能力分級(jí)宜符合下列規(guī)定 建標(biāo)2001101,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)s.：a. 填埋場建設(shè)規(guī)模分類： 類 總?cè)萘繛?1200 萬 m 3 以上； 類 總?cè)萘繛?500-1200萬 m3； 類 總?cè)萘繛?200-500 萬 m3； 類 總?cè)萘繛?100-200 萬 m3。 注：以上規(guī)模分類含下限

27、值不含上限值。 b. 填埋場建設(shè)規(guī)模日處理能力分級(jí)： 類 日處理量為 1200 t/d 以上； 類 日處理量為 500-1200t/d ； 類 日處理量為 200-500t/d ； 類 日處理量為 200t/d 以下。 （2） 填埋場建設(shè)規(guī)模由上可知，服務(wù)年限為15年（2016年-2030年）的填埋場庫容為3924662.55m3，總?cè)萘吭?00-500 萬 m3之間，則填埋場建設(shè)規(guī)模屬于類。（3） 填埋場建設(shè)規(guī)模日處理能力垃圾以550 t/d進(jìn)行填埋，日處理量在 500-1200t/d 之間，則填埋場建設(shè)規(guī)模日處理能力屬于類。2.3 填埋場的結(jié)構(gòu)垃圾填埋場主要由底部襯墊系統(tǒng)、終場防滲系統(tǒng)、滲

28、濾液收集系統(tǒng)、填埋氣收集系統(tǒng)。（1） 底部襯墊系統(tǒng)底部襯墊是設(shè)在垃圾場底部和周邊的隔滲層。根據(jù)垃圾成份的危害程度，一般有單層襯墊系統(tǒng)與雙層襯墊系統(tǒng)之分，后者常用于危害性大的垃圾場。雙層系統(tǒng)由兩個(gè)部分組成，主防滲層以上為滲濾液收集層，作用是收集和隔離來自垃圾的滲濾液，不讓它們往下滲漏。以下至基土構(gòu)成滲漏檢測層。設(shè)置此層的目的，是萬一防滲層發(fā)生滲漏，滲濾液將進(jìn)入此層，則可通過預(yù)設(shè)的管道從此層中汲取液樣，檢驗(yàn)是否出現(xiàn)了滲漏，是否要采取對策，以保證全系統(tǒng)的安全運(yùn)作 佚名.垃圾填埋場的基本結(jié)構(gòu).eb/ol.-。（2） 終場防滲系統(tǒng)終場防滲系統(tǒng)是指當(dāng)填埋場的填埋容量用盡、運(yùn)行終止后，對整個(gè)填埋場進(jìn)行的最終

29、覆蓋，故又稱終場覆蓋系統(tǒng)。其主要功能是：削減滲濾液的產(chǎn)生量，控制填埋場氣體從填埋場上部無序釋放，避免廢物的擴(kuò)散，抑制病原菌的繁殖以及提供一個(gè)可供景觀美化和填埋土地再用的表面等。一個(gè)完整的填埋場終場防滲系統(tǒng)由多層組成，可分為兩大部分：第一部分是土地恢復(fù)層，即為表土層；第二部分是密封層(系統(tǒng))，從上至下由保護(hù)層、排水層、防滲層和調(diào)整層組成，如圖2-1。其中防滲層、保護(hù)層和表土層是該系統(tǒng)的基本組成，其余兩層宜根據(jù)廢物的性質(zhì)和填埋場所在地的氣候等條件酌情增減。表土層的設(shè)計(jì)取決于填埋場封場后的土地利用規(guī)劃，通常要能生長植物。表土層的厚度要保證植物根系不造成下部密封層的破壞。此外，在凍結(jié)區(qū)表土層的厚度必須

30、保證防滲層位于霜凍帶以下。表土層的最小厚度不應(yīng)小于30cm。保護(hù)層的設(shè)置是為了防止上部植物根系以及挖洞動(dòng)物對下層的破壞，保護(hù)防滲層不受二f燥收縮、凍結(jié)解凍等的破壞，防止排水層的堵塞，維持穩(wěn)定等。排水層的設(shè)置旨在排泄通過保護(hù)層的降雨下滲水等，降低入滲水對下部防滲層的水壓力。當(dāng)通過保護(hù)層人滲的水量過多，對防滲層構(gòu)成較大滲透壓力時(shí)，該層的設(shè)置才是必要的。排水層設(shè)計(jì)的最小滲透系數(shù)為10-3cms，坡度一般3。 防滲層是終場防滲系統(tǒng)中最為重要的部分。其主要功能是阻止人滲水進(jìn)入填埋廢物中，防止填埋場氣體逸出填埋場。防滲材料有壓實(shí)黏土、柔性膜、人工改性防滲材料和復(fù)合材料等。防滲層的滲透系數(shù)要求10-7cms

31、，鋪設(shè)坡度2。 調(diào)整層用于控制填埋場氣體(lfg)，將其導(dǎo)入填埋氣體收集設(shè)施進(jìn)行處理或者利用，同時(shí)也起到支撐上述各層的作用。通常是在填埋廢物降解產(chǎn)生較大量的lfg時(shí)才需要。圖2-1 終場防滲系統(tǒng)的構(gòu)成（3）滲濾液收集系統(tǒng)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)的主體是一位于場底防滲襯層上的、由礫卵石或碎(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)地導(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)池等組成。條件允許時(shí)，可利用地形條件以重力流形式讓滲濾液自流到儲(chǔ)存或處理設(shè)施內(nèi)，可省掉集

32、液池和提升系統(tǒng)。典型的填埋場滲濾液收集系統(tǒng)由以下幾部分構(gòu)成。（4）填埋氣收集系統(tǒng) 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。前者是在填埋場內(nèi)靠填埋氣體自身的壓力沿著設(shè)計(jì)的管道流動(dòng)而收集，而后者是利用抽真空的辦法來收集氣體。填埋氣體的被動(dòng)收集系統(tǒng)適用于垃圾填埋量不大、填埋深度淺、產(chǎn)氣量較低的小型城市垃圾填埋場(容積小于40000m3)，被動(dòng)收集系統(tǒng)包括被動(dòng)排放井和管道、水泥墻和截留管等。在大型填埋場中待往采用主動(dòng)收集系統(tǒng)來收集填埋氣體，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)(如發(fā)電系統(tǒng))。2.4 填埋氣體的產(chǎn)氣量及其收集系統(tǒng)（1） 公式式中

33、：vch4垃圾填埋場的甲烷排放量，mn3； msw城市固體廢物量，t； h城市垃圾填埋率； doc垃圾中可降解有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，ipcc推薦值為：發(fā)展中國家15%，發(fā)達(dá)國家22%，我國取15%； r垃圾中可降解有機(jī)碳的分解率，ipcc推薦為77%；（2） 填埋氣體產(chǎn)氣量的計(jì)算已知城市垃圾填埋率為59%，則h=59%每年城市固體廢物量垃圾填埋場每年的甲烷排放量：服務(wù)年限為15年（2016年-2030年）的垃圾填埋場甲烷排放總量：（3） 填埋氣體收集系統(tǒng) 寧平.固體廢物處理與處置m.北京:高等教育出版社,2007:275. 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)。被動(dòng)收集系統(tǒng)適用于垃圾填埋量不大、填埋深度淺、產(chǎn)氣量較低的小型城市垃圾填埋場（容積小于40000m3） ；而大型填埋場中往往采用主動(dòng)收集系統(tǒng)來收集填埋氣體。本設(shè)計(jì)中計(jì)算得到垃圾填埋場每年的甲烷排放量為9120.0725m3，故采用主動(dòng)收集系統(tǒng)收集填埋氣體。集氣系統(tǒng)：采