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文檔簡介

1、垃圾填埋場設計某某市垃圾填埋場設計30 目 錄第一章 概述1一、設計原則1二、設計編制依據1三、項目背景2四、設計的主要內容3第二章 區域自然地理及社會經濟概況4第一節 自然地理4第二節 社會經濟概況6第三章 垃圾填埋場選址和總體設計7第一節 垃圾填埋場選址7一、填埋場的選址原則7二、本設計場址的選址7第二節 工程建設規模總體設計8一、填埋場類型和填埋方式8二、服務面積及垃圾產量8三、庫容9五、覆蓋厚度9第三節 填埋場主體工程和輔助設施9一、堤壩填筑9二、防滲系統10三、導氣系統13第四章 填埋作業工藝15第五章 滲濾液處理工程17第一節 垃圾滲濾液特征17第二節 垃圾滲濾液處理工藝設計17一

2、、滲濾液的產生量17二、調節池容積的計算18三、滲濾液處理設備尺寸計算18第六章 填埋氣體收集與利用23一、填埋氣體的主要組成23二、填埋氣體收集方式23三、冷凝液收集和排放23四、氣體輸送系統23五、填埋氣體的利用24第七章 配套工程25第八章 環境保護與環境監測28第一節 環境保護28第二節 環境監測28第九章 封場工程30垃圾填埋場設計第一章 概述一、設計原則城市生活垃圾處理作為城市環境治理項目,應在城市總體規劃的指導下,合理選擇場址、處理工藝,嚴格控制產生二次污染,防止對環境造成新的污染。本設計主要遵循以下原則:1. 貫徹國家有關方針政策,在城市總體規劃指導下,從當地垃圾資源的實際情況

3、出發,統籌兼顧垃圾資源的綜合利用和合理利用,搞好能源轉化,提高利用率,減少占地,逐步實現垃圾處理無害化、減量化和資源化,以取得較好的社會效益、環境效益和經濟效益。2. 堅持因地制宜,從實際出發選擇合理的技術方案,走符合國情的路子。根據國家的垃圾處理技術政策,結合本地區的實際情況,尋求垃圾處理的技術和模式,形成多類型、多層次的配套技術。3. 堅持科學態度,積極采用新工藝、新材料、新設備,不斷改進及完善垃圾處理設施的建設,為環衛事業的發展提供技術保障。4. 從實際出發,正確處理需要與可能、近期與遠期的關系,做到遠近結合、量力而行、留有余地、務求實效。二、設計編制依據1 城市生活垃圾衛生填埋技術規范

4、(CJJ17-2001)2 生活垃圾填埋污染控制標準(GB16889-1997)3 城市生活垃圾衛生填埋處理工程項目建設標準,中華人民共和國建設部主編,“建標2001101號”文4 生活垃圾填埋場環境監測技術標準(CJ/T3037)5 中華人民共和國工程建設標準強制性條文城市建設部分6 惡臭污染物排放標準(GB14554-93)7 工業企業廠界噪聲標準(GB1234812349-90)8 污水綜合排放標準(GB8978-1996)9 環境空氣質量標準(GB3095-1996)10 大氣污染物綜合排放標準(GB16297-1996)11 地面水環境質量標準(GB3838-88)12 地下水質量標

5、準(GB/T14848-93)13 土壤環境質量標準(GB15618-1995)14 危險廢物鑒別標準(GB5085)15 城市生活垃圾采樣和物理分析方法(CJ/T3039-1995)16 堤防工程設計規范(GB50286-98)17 廠礦道路設計規范(GBJ22)18 地基基礎設計規范(DBJ08-11-99)19地基處理技術規范(DBJ0840-99)20 室外排水設計規程(GBJ14)21 堤防工程設計規范(GB50286-98)22 供配電系統設計規范(GB50052)23 市政工程設計文件編制深度規定(DGJ08-76-1999)三、項目背景隨著經濟的發展,人們生活消費水平的提高,城

6、市的生活垃圾產生量日漸增加。而目前市內還沒有垃圾無害化處理的工程措施,基本上所有的垃圾都是簡易堆放處理,沒有進行無害化處理,其衛生要求遠達不到環境法規的衛生標準。這些簡易的垃圾堆放場已經造成一系列的環境污染問題。表現在:一,垃圾露天堆放,散發陣陣惡臭,污染大氣環境,周圍幾平方公里的地方都可以聞到,嚴重影響景觀。二,垃圾無隔離措施,其產生的滲濾液污染地下水和周圍的地表水,極大地威脅居民的健康。三,污染周圍的土壤,使土壤失去應有的功能。城市的經濟持續增長,人口數量在上升,消費物品也在增加。若不處理對垃圾無害化處理,將引發重大的災難,故建立生活垃圾填埋場處理工程。四、設計的主要內容城市生活垃圾衛生填

7、埋場處理工程設計的主要內容包括:總平面布置(選址和場區總體設計等等),填埋工藝,防治工程,滲濾液收集導排工程,滲濾液處理工程,地下水、地表水導排處理工程,填埋氣體收集與利用設計,環境監測設計,封場工程,輔助工程(如綠化、道路等),設備選型,二次污染防治設計,經濟分析等等。設計服務年限及范圍:設計服務年限為20102020年,為期10年;服務范圍為某某市所轄行政范圍。設計規模:根據城市人口規模與人均垃圾生產量等因素,確定城市生活垃圾衛生填埋場處理起始規模為600噸/天。技術經濟指標:垃圾處理規模:21.90萬噸/年;填埋場庫容:619.32萬米3;使用年限:21年;滲濾液處理規模:300噸/天;

8、滲濾液處理標準:三類;調節池容積:20000米3;單位垃圾處理總成本:284.58萬元/年;投資回收期:12.95年。第二章 區域自然地理及社會經濟概況第一節 自然地理1、地理位置某某市位于某某市北郊,東部和南部分別與貴陽市烏當區,云巖區接界,北鄰修文縣,西鄰清鎮市,地理坐標東經106.32106.48:北緯26.3826.49。東西長27.9km,南北寬20.8km,全區總面積259.6km。2、地形地貌及地質 某某市地處黔中隆起南緣,苗嶺山脈中段,本區高起于貴陽盆地,周圍環山,中南部較平緩。全區均屬長江流域,海拔11201659m左右。最高點在牛場布依族鄉東面的云霧山次峰,海拔1659m;

9、最低點在東南面都拉民族鄉小河村最低點處。全區平均海拔1300m左右。海拔1600m以上的地面0.39km2 ,占全區土地面積的0.15%;15001600m的有4.72 km2,占全區土地面積的1.82%;14001500m的有62 km2,占23.88%;13001400m的有120.48 km2,占46.4%;1300m一下的有72.01 km2,占27.74%。在地貌上本區屬黔中丘原區,由于地殼的強烈運動及長期風化剝蝕,形成本區以丘陵為主的地貌景觀。本區地貌主要有丘陵、山地、盆地(壩子)、河谷階地。其中丘陵面積127.4 km2,占全區面積的49.1%;山地面積37.0 km2,占全區面

10、積的14.3%;盆地(壩子)面積95.2 km2,占全區面積的36.7%。本區出露地層有寒武系、石碳系、二疊系、三疊系、第四系和侏羅系等。寒武系地層出露于云霧山、葛藤山、營盤山、斗篷山、獅子山、朱宮大坡等地帶,主要巖石有白云巖和石灰巖。石碳系、二疊系出露于沙文鄉對門山村的龍潭坡,牛場布依族鄉紅棉村的管沖、貓山、麥架鄉擺茅村的老板林大坡等地帶。主要巖石有二疊系的陽新灰巖,黃色沙頁巖。三疊系在本區出露較多,全區各地均有,主要巖石有石灰巖、白云巖和夾層狀碳酸巖。第四系地層在本區呈三個條狀分布于山間盆地、谷地,洼地、臺地及河流階地邊緣地帶。侏羅系地層在本區分布極少,主要巖石為紫色沙頁巖。全區巖石以夾層

11、碳酸巖、石灰巖、白云巖分布最多,面積為193.12 km2,占全區面積的74.4%;紫色沙頁巖分布最少,面積僅為3.64 km2,占全區面積的1.41%。其他巖石還有泥頁巖,鋁鐵巖、紅色粘土和煤系等。3 河流水系本區屬長江流域烏江水系,主要河流有麥架河,沙老河兩條河流。麥架河是區內的最大河流,發源于北部修文縣境內的石扳哨周武山的西麓。流經全區整個西南低丘盆谷地中央部分,至鍋底灘出界,經烏當區的朱昌匯入貓跳河,集水面積150.2 km2,多年平均流量2.70 m2 / s,全長26.15km。該河流經我區長度22.5km,流域面積為131.8 km2,占全區面積的50.5%。麥架河在5 km2至

12、20 km2流域面積的支流有大泥窩河(牛莊河)、下高山河(洗馬河)、馬堰河、潮水河、大路河、高家寨河、羅家寨河等八條,其上游建有小(一)型的沙田水庫、羅革檔水庫,沿河的小型水利設施較多。沙老河是區內第二大河流,發展于東北部牛場布依族鄉的瓦窯村大坡南麓,流經我區東北部至下水流入烏當區,下游匯入南明河。區內河流長度16.1km,流域面積103.6 km2,多年平均流量0.88m2 / s,占全區面積的39.9%。其中最大的支流為都溪河,發源于都拉民族鄉的黑石頭村,流經都溪、都拉、上水等,于下水匯入沙老河,流域面積20.4 km2。沙老河上游5 km2至20 km2流域面積的支流還有祁山河、小河、牛

13、場牛角田河3條河流。在沙老河的流域內已建有王金沖、牛角田兩座小型水庫,并建有不少小型水利設施。4、水文與氣象某某市屬亞熱帶濕潤氣候區。由于地勢較高,冷暖平流交替強烈,形成明顯的季風高原氣候特點,冬無嚴寒,夏無酷暑。年平均氣溫13.4左右,極端最高氣溫33,極端最低氣溫-7,無霜期265天,霜期近100天。一般初霜期出現在11月中旬,終霜期出現在2月,特殊年初霜期最早出現在9月下旬,終霜最晚出現在4月下旬。本區一般地區氣溫0以上積溫4830;10以上積溫3860;20以上積溫1700,本區熱量分布:北部、 東北部偏冷,年平均氣溫12.5一14之間;中部、南部偏暖,年平均氣溫14左右。全區多年平均

14、降雨量1156. 2mm,年徑流量1.444億mam。雨季平均四月份開始至十月份結束,平均降雨量1055mm,占全年平均降雨量的91.2%。特枯年降雨量849. 8mm,年徑流量0. 825億m3;枯水年降雨量為1017. 5mm,年徑流總量1.140億m3;平水年降水量1144. 6mm,年經流量1.403億m3;豐水年降雨量1320. 4mm,年徑流量1.783億m3。徑流量的年內分布與降水量的年內分布相似,5-9 月為汛期,每年同期的平均徑流量占全年的70% 左右, 連續最大四個月出現在 5-8 月,多年同期平均徑流量占全年的63%左右;其中6月份的徑流量最大,多年同期平均徑流量占全年的

15、21% 左右,1-3 月的徑流量最小,多年同期平均徑流量僅占全年的8%左右。本區枯水年和特枯年的徑流量分別占多年平均徑流量的79.0%和57. 1%。第二節 社會經濟概況某某市總人口為18萬人。其中非農業人口點68%,少數民族有漢、布依、苗、侗、回等38個民族,人口約2.5萬人,占16.52%。區內聚集了特大型工業企業貴州鋁廠、鐵道部貴陽車輛廠、有色第七冶金建設公司、耐火材料廠籌一大批國有大中型企業,規模大、產品技術含量高、人才富集、技術和管理水平高,工業基礎雄厚;區內有全國最大的鋁工業基地、全國500強大型企業貴州鋁廠,素有“中國鋁城”的稱譽區內有冶金技術學院、職工大學、中專、技校、職校、中

16、學、小學、幼兒園共119所,在校學生3萬余人,在全省率先實現“雙基”達標。有各類科技人才近萬名,其中獲高級職稱的人員約500名。有醫療衛生機構43個,病床893張,初級衛生保健達到了全省合格縣標準,獲“貴州衛生縣城”稱號。有影劇院8座、文化宮3處和國家級標準文化宮;建有微波站、地面衛星接收站,開通了無線調頻廣播和實現了村村通有線電視、村村通自來水;游樂設施齊全,白云公園、塔山公園、水景公園、文化廣場和正在籌建的七彩湖公園,為人們提供良好的休憩場所;建有標準田徑運動場、體育館、游泳池,運動場所和設施,分布全區;風箏節、蘭博會等各種大型文體活動豐富多彩,被命名為“全國體育先進縣”和“全省文化先進縣

17、”;城鄉治安良好,社會穩定。第三章 垃圾填埋場選址和總體設計第一節 垃圾填埋場選址一、填埋場的選址原則場址的選擇是衛生填埋場全面設計規劃的第一步。影響選址的因素很多,主要應從工程學、環境學、經濟學、法律和社會學等方面來考慮。主要遵循兩條原則是:一是從防止環境污染的角度考慮的安全原則,二是從經濟角度考慮的經濟合理原則。安全原則是選址的基本原則。維護場地的安全性,要防止場地對大氣的污染,地表水的污染,尤其是要防止滲瀝水的釋出對地下水的污染。因此,防止地下水的污染時場地選擇時考慮的重點。經濟原則對選址也有相當大的影響。場地的經濟問題是一個比較復雜的問題,它與場地的規模、容量、征地費用、運輸費、操作費

18、等多種因素有關。應充分利用場地的天然地形條件,盡可能減少挖掘土方量,降低場地施工造價。滿足以下基本條件:應服從城市發展總體規劃(其建設規模應與城市化進程和經濟發展水平相符);場址應滿足一定的庫容量要求(填埋場滿足一定的服務年限,一般要在10年以上);場址應具有良好的自然條件(包括地質條件穩定、氣象、地表水域保護、無居民);場址運距應盡量縮短(主要為了降低運輸費用,運輸距離一般不超過20千米);場址應具有較好的外部建設條件(方便的外部交通、可靠的供電電源、充足供水條件)。二、本設計場址的選址本設計填埋場的選址經過從工程學、經濟學、環境學、政策法規等方面的綜合的縝密的考慮而選取的。1) 從經濟學上

19、看,此填埋場滿足一定的庫容量,能容納6001200t/d的垃圾處理量;附近有一大道,距市中心僅9.87公里,場址交通方便,運距合理;場址周圍有相當數量的土石料,用于天然防滲層和覆蓋層的粘土等。2) 從工程學方面看,場地有適當的自然地形作為填埋空間其地形、地貌及土壤條件適當;天然地層滲透性系數達到107cm/s以下,并具有一定的厚度,其地質條件很好;場址蒸發量大于降水量,不位于臺風經過的地區,其暴雨發生率也較低,位于大氣混合擴散作用的下風向,即氣象條件適當。3) 從環境學上看,場址遠離專用水源補給區2000米以外,地基基礎位于最高豐水位標高至少1米以上,對地表水、地下水影響較小,同時場址位于居民

20、區2000米以外,且位于居民區的下風向對居民區的影響也較小。4) 從政策法規上看,此填埋場的建立符合城市發展規劃,符合當地城市環境衛生事業發展規劃要求2。第二節 工程建設規模總體設計一、填埋場類型和填埋方式1、填埋場類型根據某某地形地貌及地層巖性發育情況,選擇山地填埋型。這是一種利用天然的溝壑、山谷對城市固體廢棄物進行無害化處置的方式。選擇高差較大、城區的下風向位置,其有利于雨污水的分流與導排以及防滲系統的設置。2、填埋方式選擇厭氧性填埋。填埋層內部處于厭氧狀態,廢棄物中的有機物分解緩慢,基本原樣保存。其分解過程分為兩步:首先是有機物被分解成有機酸或酒精(液化),然后進一步分解為甲烷和二氧化碳

21、(氣化)。從廢棄物填埋開始至填埋物穩定,整個厭氧發酵過程需要一段相當長的時間。二、服務面積及垃圾產量(1)服務面積人口采用下式計算:式中: 本區初始服務人口數A0為18萬人;機械增長率和自然增長率分別為1.53% ,1.20%。(2)垃圾產生量設某某市人均垃圾產生量為1.00 kg/(人·d),且該值在10年內保持變化不大。垃圾產生量采用下式計算。式中:Wn第n年的日產垃圾量,t/da 第n年的垃圾人均日產率,kg/(d·p)由以上兩式求得某某市各年的服務人口及垃圾產生量(詳見表1)。表1 某某市各年份垃圾日產量表序號年份人口/萬人人均垃圾日產量/(kg/d·p)

22、生活垃圾日產量/(t/d)生活垃圾年產量/(t/a)生活垃圾累計量/萬噸1201018.451184.567342.56.72201118.931189.369094.513.63201219.411194.170846.520.74201319.911199.172671.528.05201420.421204.27453335.46201520.941209.47643143.17201621.471214.778365.550.98201722.021220.28037359.09201822.581225.88241767.210201923.151231.584497.575.7三、

23、庫容因本設計未做實地勘查,故以10年產生垃圾所需庫容作為實地庫容來計算:垃圾填埋容量(m3/d)=垃圾填埋量(t/d)/垃圾壓實密度(t/m3)其中:垃圾填埋總量為757000t,取垃圾壓實密度為0.6(t/m3)則 垃圾填埋庫容為:126.17萬m3五、覆蓋厚度垃圾一次性填埋,每層垃圾厚度為3m,當天作業完畢覆土30cm。最終覆土厚度1m。第三節 填埋場主體工程和輔助設施一、堤壩填筑堤壩設置在填埋場的邊緣以及填埋區域分隔連接處的部分。在作為中間連接處的情況下,堤壩可以用垃圾芯構成用粘土圍著,圖3.1為兩種垃圾堤壩建造示意圖。根據場區的具體情況加以設計。圖3.1 垃圾堤壩構造示意圖二、防滲系統

24、1、防滲系統設計規范本設計選擇人工防滲系統,該應符合以下要求: 人工合成襯里的防滲系統應采用復合襯里防滲系統,位于地下水貧乏地區的防滲系統也可采用單層襯里防滲系統,在特殊地質和環境要求非常高的地區,庫區底部應采用雙層襯里防滲系統。 特殊情況下可采用鈉基膨潤土墊替代膜下防滲保護層。填埋場防滲系統基礎與天然地下水水位的間距不得小于2m。人工防滲材料施工應滿足以下要求:鋪設HDPE土工膜應焊接牢固,達到強度和防滲漏要求,局部不應產生下沉拉斷現象。土工膜的焊(粘)接處應通過試驗、檢驗。在垂直高差較大的邊坡鋪設土工膜時,應設錨固平臺,平臺高差應結合實際地形確定,不宜大于10m。邊坡坡度宜小于12。人工防

25、滲材料的基礎處理應符合下列規定:平整度:應達到每平方米粘土層誤差不得大于2cm;潔凈度:不采用膜下土工布保護層時,垂直深度2.5cm內粘土層不應含有粒徑大于5mm的尖銳物料;壓實度:位于庫區底部的粘土層不得小于93%;位于庫區邊坡的粘土層不得小于90%。2、防滲材料目前,從國內外的實踐實用看來,用于垃圾衛生填埋場應用最廣泛最成功的的是高密度聚乙烯(HDPE)膜,與其它防滲材料,它具有最好的耐久性。從防滲性能和經濟實用角度考慮,此工程采用1.5mm厚度的高密度聚乙烯(HDPE)膜較為適當。其磨擦性能的考慮,比安全性的角度出發,在坡面上采用毛面HDPE膜較好,但設計中由于有足夠的粘土層,所以此工程

26、防滲主體結構全部采用1.5mm厚的光面HDPE膜。天然粘土類襯里及改性粘土類襯里的滲透系數不應大于1.0×10-7cm/s。3、防滲結構在垃圾填埋區場底、側坡和調節池內都安裝嚴密的防滲系統,使其密不透水,以防止污染地下水。核心部分是雙層高密度聚乙烯(HDPE)膜。此外還設置的收集層。場底結構從上到下依次為:過濾層、主濾液收集層、保護層、主防滲層、主防滲層、次要濾液防滲層、次防滲層、保護層、構建底面。其相應的防滲材料設置依次為:輕型工布土、厚度為600mm碎石導流層、500g/m2無紡土工布層、15mm光面高密度(HDPE)膜、500 g/m2的無紡土工布層、15mm光面高密度(HDP

27、E)膜、500 g/m2的無無紡土工布層、地基土。見表3.2。 邊坡和調節池的防滲結構與場底的都相同。填埋庫區地基應是具有承載填埋體負荷的自然土層或經過地基處理的平穩層,且不應因填埋垃圾的沉降而使基層失穩。填埋庫區底部應有縱、橫向坡度,縱、橫向坡度均宜不小于2%。4、滲濾液收集導排系統滲濾液導流層(即主濾液收集層和次濾液收集層)滲濾液主收集層:在無紡土工布保護層上鋪設600mm的碎石層,粒徑要求2040mm,按上粗下細進行鋪設,防止填埋的垃圾堵塞礫石縫從而影響滲濾液導表3.2 填土垃圾層過濾層輕型工布土主濾液收集層厚度為600mm碎石導流層保護層500g/m2無紡土工布層主防滲層15mm光面高

28、密度(HDPE)膜次要濾液防滲層500 g/m2的無紡土工布層次防滲層15mm光面高密度(HDPE)膜保護層500 g/m2的無紡土工布層構建底面地基土圖3.3 典型的雙襯系統美國環保局襯層設計備選方案流的效果。滲濾液次收集層:直接安裝于主防滲層之下,目的是監測主防滲層是否滲漏,若有滲漏,則可在次盲溝中發現并收集起來。滲濾液導滲盲溝:滲濾液導滲盲溝負責滲濾液的最終排放,將其從場區內排往滲濾液沉淀池和調節池進行處理。為了便于滲濾液的收集排放,在各區分別設置縱向盲溝,其中主收集層鋪設直徑為DN250mm的穿孔花管,由導流層形成盲溝斷面,并用150g/m2織質土工布包裹。次盲溝由透水和受垃圾沉降影響

29、小的透水軟管組成。當次盲溝鋪好之后再開始進行中間覆蓋。 圖3.3 滲濾水集水系統5、地下水導排系統填埋場的工藝設計必須考慮對填埋庫區底部可能存在的地下水進行導排。地下水導排溝位于滲濾液主導排溝下約2m處。先在溝內鋪設反濾150g/m2土工布,然后再鋪設DN200的HDPE穿孔花管,最后回填級配碎石到地下水導排溝溝頂。三、導氣系統填埋場必須設置有效的填埋氣體導排設施,嚴防填埋氣體自然聚集、遷移引起的火災和爆炸。填埋場不具備填埋氣體利用條件時,應主動導出并采用火炬法集中燃燒處理。1、填埋氣體導排設施應符合下列規定: 填埋氣體導排設施宜采用豎井(管),也可采用橫管(溝)或橫豎相連的導排設施。 豎井可

30、采用穿孔管居中的石籠,石籠宜用級配石料等粒狀物填充。豎井宜按填埋作業層的升高分段設置和連接;豎井設置的水平間距不應大于50m;管口應高出場地1m以上。應考慮垃圾分解和沉降過程中堆體的變化對氣體導排設施的影響,防止設施阻塞、斷裂而失去導排功能。 填埋深度大于20m采用主動導氣時,宜設置橫管。 有條件進行填埋氣體回收利用時,宜設置填埋氣體利用設施。填埋庫區除應按生產的火災危險性分類中戊類防火區采取防火措施外,還應在填埋場設消防貯水池,配備灑水車,儲備滅火干粉劑和滅火沙土。應配置填埋氣體監測及安全報警儀器。填埋庫區防火隔離帶應符合規范的要求。填埋場達到穩定安全期前的填埋庫區及防火隔離帶范圍內嚴禁設置

31、封閉式建(構)筑物,嚴禁堆放易燃、易爆物品,嚴禁將火種帶入填埋庫區。填埋場上方甲烷氣體含量必須小于5%;建(構)筑物內,甲烷氣體含量嚴禁超過1.25%。進入填埋作業區的車輛、設備應保持良好的機械性能,應避免產生火花。填埋場應防止填埋氣體在局部聚集。填埋庫區底部及邊坡的土層10m深范圍內的裂隙、溶洞及其他腔性結構均應予以充填密實。填埋體中不均勻沉降造成的裂隙應及時予以充填密實。2、設計方案本設計采取被動氣體收集裝置,允許在氣體沒有鼓風機,氣泵之類的機械裝置下排放。填埋氣體導排設施宜采用豎井(管),采用穿孔管居中的石籠,、豎井設置的水平間距為30m;管口應高出場地2m。填埋場不具備填埋氣體利用條件

32、,其導出的氣體并采用火炬法集中燃燒處理。第四章 填埋作業工藝 衛生填埋通常是每天把運到填埋場,經性質和計量判定后進入填埋場內。垃圾按指定的單元作業點卸下,卸車后用推土機推鋪,再用壓實機碾壓。分層壓實到需要高度后,再在上面覆蓋粘土和聚乙烯膜料,并重復上述的卸料、推鋪、壓實和覆蓋的過程。以一日一層作業單元,每日進行覆蓋。垃圾的壓實密度大于0.8 t/m3。每層垃圾厚度為2.53.0m,每層覆土礦工為1530cm,通常四層厚度組成一個大單元,上面覆蓋土在4550cm。填埋時先從右到至左推進,然后從前向后推進。左、中、右之間的聯線之間呈圓弧形,使覆蓋面上排水暢通地流向兩側進入排水溝或邊溝等,以減少雨水

33、滲入垃圾體內,前后上部的連線呈一定坡度。外坡為1:4,頂坡不小于2%。單元厚度達到設計厚度后,可進行臨時封場,在其上面覆蓋4550cm厚的粘土。并均勻壓實,再加上15cm厚的營養土,種植淺根植物。最終封場覆土厚度大于1m。圖4.1 填埋作業工藝流程圖填埋場的作業方式實行分區分單元填埋,以分區分單元填埋為前提,然后再來考慮分層的填埋作業。為最大限度防止污染擴散,填埋作業過程中,正在進行填埋作業的子填埋區是裸露的,日覆蓋采用膜覆蓋,其他的區域均為中間覆蓋或臨時封區。 首先進行的作業的是整平后的一區填埋庫區底部,在實際進行填埋作業的過程中,要考慮是和填埋作業庫區臨時作業道路結合起來實施。第一次到達的

34、填埋作業高度為距離整平詢問絕對標高2m而后開始第二層填埋作業單元的設置。隨著填埋作業高度的增加,可利用的填埋作業有效面積也在增加,這時為氣體利用提供方便,已經經過臨時封場的填埋單元可以通過導氣石籠中間的垂直氣井,將導氣管和周圍的移動式集氣站連接起來,就可以對氣體進行再利用了。整個填埋區的作業順序是:先一區、二區、再三區,然后開始二期工程。填埋二期工程作業時,和填埋一區形成新的水平面積,繼續向上填埋,形成堆體后臨時封場,填埋三期作業。其填埋作業工藝流程圖如圖所示:第五章 滲濾液處理工程第一節 垃圾滲濾液特征垃圾滲濾液呈淡茶色或暗褐色,色度在20004000之間。有濃烈的腐化臭味,成分復雜,毒性強

35、烈,有機物含量較多,被列入我國優先污染控制物“黑名單”的就有5種以上;氯氮濃度高,BOD5和COD濃度也遠超一般的污水。垃圾滲濾液來源于三個方面:一是垃圾本身所帶的水分;二是垃圾中有機物經分解后所產生的水;三是以各種途徑進入垃圾填埋場的大氣降水和地下水。其中進入場區的大氣降水和地下水是決定滲濾液產生量的關鍵因素。垃圾在填埋場產生的滲濾液與時間的關系可分為以下幾個階段:1)調整期:在填埋初期,垃圾體中水分逐漸積累且有氧氣存在,厭氧發酵作用及微生物作用緩慢,此階段滲濾液量較少。2)過渡期:本階段濾液中的微生物由好氧性逐漸轉變為兼性或厭氧性,開始形成滲濾液,可測到揮發性有機酸的存在。3)酸形成期:濾

36、液中揮發性有機酸占大多數,pH值下降,COD濃度極高,BOD5/COD為0.40.6,可生化性好,顏色很深,屬于初期的滲濾液。4)甲烷形成期:此階段有機物經甲烷菌轉化為CH4和CO2,pH值上升,COD濃度急劇降低,BOD5/COD為0.10.01,可生化性較差,屬于后期滲濾液。5)成熟期:此時滲濾液中的可利用成分大減少,細菌的生物穩定作用趨于停止,并停止產生氣體,系統由無氧轉為有氧態,自然環境得到恢復。第二節 垃圾滲濾液處理工藝設計一、滲濾液的產生量目前滲濾液產生量一般用經驗公式,只考慮大氣降水。式中:式中I取多年平均降雨量1156.2mm。C為填埋場內降雨量轉為滲濾液的份數,其值隨填埋廠覆

37、蓋土性質,坡度而不同,一般在0.20.8之間,封場的填埋場則以0.30.4居多,本工程取C=0.6。填埋區匯水面積A1為12.5萬平方米,經計算年平均垃圾滲濾液產生量8.67萬m3,日平均237.58m3。設每天處理量為250m3。二、調節池容積的計算本設計按水量平衡計算。1、每月滲濾液產量 式中:q-滲濾液月產生量,m3/月;i-降雨強度,mmC-滲出系數,取0.6a1-填埋區匯水面積12.5萬平方米;a2-調節池匯水面積(忽略不計)。2、月滲濾液余量式中:q1-月滲濾液余量,m3; q2-每月滲濾液產生量,m3;q3-進入處理站處理的滲濾液量,m3; 查資料得該城市20年一遇降雨量為967

38、.6mm(1988年),6、7、8、9月的降雨量為558.1mm,相應的蒸發力為443.3mm,四個月的滲濾液產生量41858 m3,不考慮進滲濾液處理站處理時,調節池容量需要4158.5 m3 ,考慮進滲濾液處理站處理(18000 m3),調節池需要水量23858 m3 。綜上計算,根據現場調節池的地形條件,本設計調節池容積采用24000 m3。三、滲濾液處理設備尺寸計算1、 UASB反應器設計進出水水質見表4.1。表4.1 設計進出水水質項目BOD5(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)pH進水25005000600806出水5010070156 容積V。采用

39、負荷設計法采用有機負荷(q)設計UASB反應器是目前最為主要的方法。根據文獻資料城市垃圾滲濾液的設計負荷為9.9kgCOD/m3·d。計算公式為:式中:V-反應器容積,m3;Q-進液流量,m3。本設計為250 m3/d。S0-進水有機物濃度,gCOD/L或gBOD5/L。取COD為5g/L。-9.9kgCOD/m3·d由此計算得反應器容積V=126.26m3。 有效高度H式中取反應器長、寬均為5m的矩形,則可以計算出反應器有效高度H=5.05m,取整H=5m,則反應器總高度為8m。2、A/O膜氧化池 設計參數計算 BOD污泥負荷:(利于硝化反應進行) 污泥指數: 回流污泥濃

40、度: 污泥回流比: 曝氣池內混合液污泥濃度: TN去除率: 內回流比: A/O池主要尺寸計算 有效容積:;取整V=420m3;式中L0 生物反應池進水BOD5濃度,kg/m3; Ns-BOD污泥負荷,kgBOD5/(kgMLSS·d)。 根據經驗取有效水深:H=8.0m; 曝氣池總面積:,取整A=52.5m2 ; 污水停留時間: 采用A/O比為1:4,則A段停留時間O段停留時間 剩余污泥量式中a-污泥產率系數,kg/kgBOD5,一般0.5-0.7 b-污泥自身氧化速率,d-1,一般0.05; Q平-平均日污水流量,m3/d; Lr-生物反應池去除BOD5速度,kg/m3; Xv-揮

41、發性懸浮固體濃度,kg/m3 ; Sr-反應器去除的SS濃度,kg/m3 。 降解的BOD生成污泥量 內源呼吸分解污泥量 其中 不可生化降解和惰性懸浮量(NVSS)該部分占總TSS約50%,則 剩余污泥量每日生成活性污泥量: 濕污泥體積Qs污泥含水率P=99.2%,則 污泥齡 每日需氧量 式中Nr-被轉化的氨氮量kg/d; 4.6-1kg氨氮轉化成硝酸鹽所需氧量,kg;a,b-取0.75和0.16。計算得R0=201.923kg/d3 中沉池根據經驗,設中心管內流速 中心管面積f:式中qmax-最大設計流量,m3/s; V0-中心管內流速,m/s。 沉淀部分有效斷面積A0。根據經驗,設表面負荷

42、q=1,則上升速度V=0.000278m/s。 沉淀池直徑D取整D=3.4m<8m。 沉淀池有效水深h2根據經驗,設沉淀時間t=2h,則取整h2=2m 校核池徑深比(符合要求) 校核集水槽每米出水堰的過水負荷q0 可見,負荷要求,可不另設輻射式水槽 池子圓截錐部分實有容積V1 設圓錐底部直徑,截錐高度為,截錐側壁傾角,則取整=7.36(m3)A/O池每天產出污泥6.625m3,故可以滿足使用要求。 中心管直徑d0: 中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離h3。根據經驗,設流過該縫隙的污水流速,喇叭口直徑為則:取整h3=0.09m 沉淀池總高度H。設池子保護高度h1=0.3m,緩沖層高度h4=

43、0.3m則第六章 填埋氣體收集與利用一、填埋氣體的主要組成填埋氣體(LFG)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4349,相對密度1.021.06,為水蒸氣所飽和,高位熱值在1563019537kJ/m3。那當然填埋場產生的微量氣體雖然很少,但其成分復雜,毒性較大,不能對其忽視。二、填埋氣體收集方式本工程采用LFG主動控制系統,即在填埋場內鋪設一些垂直的導氣井或水平的盲溝,用管道將這些導氣井和盲溝連接至抽氣設備,利用抽氣設備對導氣井和盲溝抽氣,將LFG抽出來。由于本垃圾填埋場面積大,填埋量大,采用水平收集盲溝

44、易使空氣進入抽氣系統,故此工程采用垂直抽氣井抽氣。考慮到填埋厚度和填埋規模等因素,選擇采用垃圾單元封閉后鉆井下管統一收集填氣體。填埋氣體主動控制系統主要由抽氣井、集氣管、冷凝水收集井、和泵站、真空源、氣體處理站以及氣體監測設備等組成。通常,填埋氣體主動控制系統又分為內部填埋氣體收集系統和邊緣填埋氣體收集系統兩類。內部填埋氣體收集系統:該系統常用來回收填埋氣體、控制臭味和地表排放,如附圖邊緣填埋氣體主動收集系統:此系統主要是回收并控制填埋氣體的橫向地表遷移。采用周邊抽氣井抽氣。三、冷凝液收集和排放填埋氣體在輸送過程中,會逐漸變涼而產生含有多種有機和無機化學物質及具有腐蝕性的冷凝液。這些冷凝液能起

45、管道振動,限制氣流,增加壓力差,阻礙系統運行。為此要設置冷凝液收集系統,一般冷凝液收集井安裝在氣體收集管道的最低處,避免增大壓差和產生振動。四、氣體輸送系統收集的氣體最終匯集到總干管,經鼓風機將其輸送到燃氣發電廠。其輸送管道材料采用PE。五、填埋氣體的利用因填埋場工程較大,處理的垃圾量也較大,產生的沼氣數量可觀,持續的時間長,所以本工程主要把填埋氣體用作發電。其總的氣體處理與利用工藝流程如圖5.1所示:圖5.1 填埋氣體的處理與利用工藝流程第七章 配套工程一、道路工程本處理場按日接納處理生活垃圾250噸計,年處理量為9.12萬噸。以5噸密閉式垃圾清運車運輸,每日平均需要50車次左右,加之運行時

46、各工序之間物料的往來運輸,在場區內形成了較大的物流量。盤山道路隨著填埋高度的增加逐漸延伸而形成,其功能單一,填埋高度一旦達到設盤山道路有可能廢棄,故它僅為臨時性道路,維持晴天通行,雨天稍維護就能通行的水平即可。車輛在盤山道路上行駛的速度為V10km/h。平面設計:場區道路與進場道路相接,盤山道路在分選區附近與進場道路相連,盤山道是隨填埋高度而上升的坡道。斷面設計:道路斷面有路肩及車道組成。盤山道有車道、路肩及表面排水溝組成,其邊坡與垃圾填埋邊坡一致取1:3。場區道路按城市道路標準設計,但由于場區行人極少,故路兩側不另設人行道,路邊安砌緣石保護路邊,路面橫坡為減少排水設施均采用單向坡。路面結構設

47、計:盤山路基本不建路面,采用簡易的碎石路,其厚度約15cm,加強維護以維持交通。路基設計:盤山路是以填埋的垃圾為基礎,故在填埋初期應做實驗路段,以便掌握壓實次數與壓實密度及路基穩定性方面的資料。路面排水順利與否直接影響路基的穩定,故填筑盤山路時隨時保持路面的橫坡,并保持道路內側排水溝的通暢。二、圍墻與綠化工程1、圍墻工程在垃圾場周圍設置鋼絲網圍墻,以防止垃圾中的輕質物如塑料、廢紙等隨風飄揚到填埋場區以外。同時,形成一個全封閉式的衛生填埋場,便于日常管理。2、綠化工程在垃圾填埋場周圍種植樹木,形成一個綠化隔離帶。管理區是綠化美化的重點,應盡可能的多種植樹木與草坪。封場后應及時種上草皮和灌木。三、

48、給水工程場區最高日用水量為80m3/d,由生活用水和生產用水兩部分組成。生產用水包括汽車沖洗、堆肥用水、地面灑水、綠化澆水等,生活用水主要集中在管理區。在場區內建一座深井泵房,在泵房內打一眼深井,出水量為50m3/hr,在泵房附近建一座水塔(兼消防水池),水塔容積為200,高度為30m,生活、生產、消防用水由水塔直接供給。四、消防工程在室內外設消火栓,消防用水量室內為5L/s,室外為15L/s。200m3水塔兼作消防水池,要求保證水塔內2小時的消防水量不被動用,水塔的進水根據水位自動控制深井泵的啟停。五、防洪系統工程根據城市生活垃圾衛生填埋處理工程項目建設標準第二十二條規定該填埋場雨水導排系統

49、的防洪標準按25年重現期設計,50年校核。沿填埋區四周設一圈排水明渠收集填埋區的雨水,斷面為梯形,收集后的雨水排到場外的排水溝。在盤山道路內側設置排水溝,用以攔截堆體表面的徑流水,其斷面為矩形,采用鋼筋混凝土預制。堆體表面排水溝與填埋區周圍的排水明渠連接,然后排出場外。六、通訊工程為滿足處理場的通訊要求,由市話局引入6對電話線,分別設在綜合用房、門衛、實驗室等。七、電氣工程供電電源由甲方提供,10KV線路引至場內,場內部分采用電纜直埋。場區設800KVA/10KV土建變電站一座,低壓側輸出0.4/0.23KV。由變電站向各附和組供電為放射式系統,由各配電箱至終端設備,原則采用放射式,少部分采用樹干式,低壓配電一般不多于三級。采用段路器作過載保護、短路保護、配電短路器采用復式脫扣。接地保護系統采用TNS系統,各建筑物、構筑物均做區等電位聯接。手持電動工具所用回路及插座回路設漏電保護裝置。八、填埋場主要機械設備推土機:推鋪并壓實垃圾履帶裝載機:裝運垃圾并平整覆蓋材料電子汽車衡:計算垃圾進場前應收的費用自卸車:運輸覆土和臨時轉移

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