固體廢物處理與處置課程設計

1、<p><b>　　固體廢物處理與處置</b></p><p><b>　　課程設計</b></p><p><b>　　班級：環(huán)境工程2班</b></p><p><b>　　姓名： </b></p><p><b>　　學號： &l

2、t;/b></p><p><b>　　指導老師： </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　設計說明書</b></p><p><b>　　1、緒論</b></p><p><b&

3、gt;　　1.1生活垃圾</b></p><p>　　1.2生活垃圾處理與處置方法</p><p>　　1.3衛(wèi)生填埋場概述</p><p><b>　　2、工程概況</b></p><p><b>　　2.1項目背景</b></p><p>　　2.2項目設計原

4、始資料</p><p><b>　　2.3項目設計要求</b></p><p><b>　　設計計算書</b></p><p><b>　　3、填埋場的選址</b></p><p>　　3.1選址的考慮因素</p><p><b>　　3.2選

5、址的程序</b></p><p>　　3.3地址的選定與所需的容積</p><p>　　3.4 填埋作業(yè)工藝</p><p>　　4.填埋場的地基與防滲</p><p>　　4.1填埋區(qū)基底工程</p><p>　　4.2填埋場的防滲系統(tǒng)</p><p><b>　　4.3

6、防滲材料</b></p><p>　　4.4防滲系統(tǒng)的構造</p><p>　　5. 滲濾液的產生及收集處理</p><p>　　5.1垃圾滲濾液概念和來源</p><p>　　5.2垃圾滲濾液的水質特征</p><p>　　5.3滲濾液收集系統(tǒng)</p><p>　　5.4滲濾液產生

7、量的計算</p><p>　　5.4.1滲濾液產生量的計算</p><p>　　5.4.2滲濾液調節(jié)池設計</p><p>　　6. 填埋氣體的產生與收集處理</p><p><b>　　6.1填埋氣的組成</b></p><p>　　6.2填埋氣體產生量的預測</p><p&

8、gt;　　6.3填埋場氣體的收集與導排</p><p>　　6.3.1填埋場的導排方式及選擇</p><p>　　6.3.2填埋場氣體收集系統(tǒng)的設計</p><p>　　6.3.3 填埋氣體的利用</p><p><b>　　7.終場覆蓋</b></p><p>　　7.1填埋場封場系統(tǒng)設計<

9、;/p><p>　　7.2填埋場封場后的土地回用</p><p><b>　　8.封場后續(xù)工作</b></p><p><b>　　結語</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　附圖</b>&l

10、t;/p><p><b>　　緒論 </b></p><p>　　目前，我國正處在城市化的進程之中，城市經濟的迅速發(fā)展和城市人口的迅速增加，帶來了一系列的城市問題。主要表現(xiàn)：產量迅速增加，統(tǒng)計結果表明，從1979年以來，我國的城市生活垃圾平均以每年的8％～10％的速度增長，到2000年，我國垃圾產量預測將達1.2～1.4億噸；2.由于資金匱乏，管理體制不夠完善，城市生活垃

11、圾有效處置率僅為13％，而城市垃圾無害化處理率僅有％左右；3.大量城市生活垃圾未經處理，任意堆置城郊，侵占大量土地，污染土壤，空氣，水體，許多城市行程了“垃圾圍城”的污染局面，污染事故發(fā)生。本次設計是內蒙古包頭市生活垃圾填埋場的設置，通過對填埋場總容量、填埋總量計算；垃圾填埋工藝流程及填埋作業(yè)程序確定；填埋場主體工程工藝設計計算；主體設施的工藝參數(shù)計算及主要尺寸的確定等；配套工程及輔助設施和設備的計算與工藝布置；設計最可行的垃圾填埋場，

12、力求經濟合理的處置固體廢棄物。</p><p><b>　　1.1生活垃圾概述</b></p><p>　　1.1.1生活垃圾的定義</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的活動中產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。<

13、/p><p>　　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)、服務業(yè)，以及市政環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)、城市交通運輸、文教機關團體、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>　　1.

14、1.1生活垃圾的危害</p><p>　　固體廢物，特別是有害固體廢物，如處理、處置不當，其中的有害物質可以通過環(huán)境介質——大氣、土壤、地表或地下水體進入生態(tài)系統(tǒng)形成污染，對人體產生危害，同時破壞生態(tài)環(huán)境，導致不可逆生態(tài)變化。</p><p>　　（1）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，導致可利用土地資源減少，而且如填埋處理不當，不進行嚴密的場地工程處理

15、和填埋后的科學管理，容易污染土壤環(huán)境。</p><p>　?。?）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，或隨風遷徙落入水體，從而將有害物質帶入水體，殺死水中生物，污染人類飲用水水源，危害人體健康；固體廢物產生的滲濾液危害很大，它可進入土壤污染地下水，或直接流入河流、湖泊或海洋，造成水資源的水質型短缺。</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

16、塵等可隨風飛揚，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?。挥卸居泻U物還可發(fā)生化學反應生成有毒氣體，擴散到大氣中危害人體健康。</p><p>　　1.2生活垃圾處理與處置方法</p><p><b>　　1.2.1焚燒</b></p><p>　

17、　焚燒法是一種高溫熱處理技術，即以一定量的過?？諝馀c被處理的有機廢物在焚燒爐內進行氧化燃燒反應，廢物中有還有毒物質在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。</p><p><b>　　1.2.2堆肥</b></p><p>　　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

18、于生物的有機廢物發(fā)生生物穩(wěn)定作用，使可被生物降解的有機物轉化為穩(wěn)定的腐殖質的生物化學過程。</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；按技術分為露天堆肥和機械密封堆肥。</p><p><b>　　1.2.3衛(wèi)生填埋</b></p><p>　　衛(wèi)生填埋是“利用工程手段，采取有效技術措施，防止?jié)B濾液及有害氣體對水體和大

19、氣的污染，并將垃圾壓實減容至最小，填埋占地面積也最小。在每天操作結束或每隔一定時間用土覆蓋，使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筑方式和填埋方式與地形地貌有關，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、地下式和半地下式。</p><p><b>　　2、工程概況</b></p&g

20、t;<p><b>　　2.1項目背景</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，在我國由于經濟技術水平等的原因，填埋所占的比例更高，達到90%以上。 </p><p>　　隨著經濟的發(fā)展，人們生活消費水平的提高，城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

21、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(wèi)生要求遠達不到環(huán)境法規(guī)的衛(wèi)生標準。</p><p>　　這些簡易的垃圾堆放場已經造成一系列的環(huán)境污染問題。表現(xiàn)在：一 垃圾露天堆放，散發(fā)陣陣惡臭，污染大氣環(huán)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。</p>

22、<p>　　城市的經濟持續(xù)增長，人口數(shù)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(fā)重大的災難，故建立生活垃圾填埋場處理工程。在未來的20年內，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。我國的《城市垃圾處理及其污染防治技術政策》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占據(jù)主導地位，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

23、萬立方米。</p><p>　　2.2項目設計原始資料</p><p>　?。?）該城市服務人口270萬人，現(xiàn)狀垃圾產量1.0~1.5kg/d.人，垃圾壓實密度600kg/m3，垃圾場服務年限為10年。</p><p>　　（2）氣象資料：該城市位于我國北方中西部地區(qū)，半干旱中溫帶大陸性季風氣候，常年夏季處于東南季風盛行風向，而冬季處于偏北風向，包頭市年均氣溫8.5

24、℃，年最低氣溫-27.6℃，年最高氣溫40.4℃，年降水總量262.9毫米，年最大風速11.0米/秒，平均風速1.8米/秒，年日照時數(shù)2806小時，年平均相對濕度52%，全年沙塵天氣12次。</p><p>　?。?）場址概況： 填埋場該處地貌為兩個山谷，基本為南北走向。山谷地形開闊，中間有一小山丘分隔，兩個山谷在南端會聚。整個場地占地40平方千米。填埋場氣候為亞熱帶季風氣候，冬季多刮偏北風，夏季為東南風，年降雨

25、在1000毫升以上。場地為雙層結構水文地質類型，含水層埋藏較淺，富水性一般，以粘性土為主，且粘土厚度較為穩(wěn)定，天然條件下松散層粉和基巖風華殼風化含水層的防滲、防污性能均良好。</p><p>　　綜合以上，包頭市的填埋場項目選址，應考慮距包頭市各區(qū)中心距離在15-25公里，處在山谷地帶適宜。由于該城市綜合該地形和風向季節(jié)性變換而將填埋區(qū)設在東部位置，同時在填埋區(qū)的周圍設置綠化帶。這樣可避免風向季節(jié)性變換而把填埋區(qū)

26、填埋垃圾時產生一些臭氣污染影響當?shù)鼐用瘛?lt;/p><p><b>　　2.3項目設計要求</b></p><p><b>　?。?）總體要求</b></p><p><b>　?。?）設計說明書</b></p><p><b>　　（3） 設計計算書</b>

27、;</p><p><b>　　（4）設計圖紙</b></p><p><b>　　3.填埋場的選址</b></p><p>　　3.1選址的考慮因素</p><p>　　場址的選擇是填埋場全面設計規(guī)劃的第一步。填埋場選址的影響因素很多，一般主要從工程學、環(huán)境學、經濟學以及社會和法律等方面來考慮，這

28、幾個因素是相互影響、相互聯(lián)系和相互制約的。主要遵循兩條原則：一是從防止環(huán)境污染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?jié)B濾水的釋出對地下水的污染。因此，防止地下水的污染是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(guī)模、容量、征地費用、運輸費、操作費等多種因素有關。合理的選址

29、可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。另外一個必須考慮到的因素是土地的所有權和租期。選址的一個先決條件是要能確定場地中哪一個最能達到“可能選出的最好場地”所要求的標準。</p><p>　　在選址過程中，應滿足以下的基本原則：</p><p>　　（1）廠址應服從城市的總體規(guī)劃 </p><p>　?。?）廠址應符合社會和法律的要求

30、</p><p>　?。?）廠址應滿足一定的庫容量要求</p><p>　　（4）地形、地貌及土壤條件</p><p><b>　?。?）氣象條件</b></p><p>　　（6）對地表水域的保護</p><p>　?。?）對居民區(qū)的影響</p><p>　?。?）對廠地

31、地質條件的要求</p><p>　?。?）廠址工程地質條件的要求</p><p>　　（10）廠址選擇應考慮交通條件</p><p>　?。?1）填埋場封場后的開發(fā)利用</p><p><b>　　3.2選址的程序</b></p><p><b>　　（1）資料搜集</b>&

32、lt;/p><p><b>　　（2）野外勘探</b></p><p>　?。?）預選場地的社會、經濟和法律條件調查</p><p>　?。?）預選場地可行性研究報告</p><p>　?。?）預選場地的初堪工作</p><p>　　（6）預選場地的綜合地質條件評價技術報告</p>&l

33、t;p><b>　　（7）工程勘察階段</b></p><p>　　3.3地址的選定與所需容積</p><p>　　設垃圾填埋場服務年限為10年，覆土與垃圾壓實之比為1:4，填埋高度為10m，地上3m，地下7m，取W為1.0kg/d*人，該城市的地形和風向季節(jié)性變換而將填埋區(qū)設在東部位置，同時在填埋區(qū)的周圍設置綠化帶，以避免風向季節(jié)性變換而把填埋區(qū)填埋垃圾時產生

34、一些臭氣污染影響當?shù)鼐用?。采用平原型填埋?lt;/p><p>　　每年所需的場地體積為：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　W－垃圾產生率(kg∕d?人)；</p><p><b>　　P－城市人口；</b></p><p>　　D－壓實后垃圾的密

35、度(kg∕m3)；</p><p>　　r－覆土與垃圾之比。</p><p>　　每年所需的場地面積為：</p><p>　　第一年填埋的廢物體積為：</p><p>　　設包頭市生活垃圾的年增長速率為6%</p><p><b>　　填埋的總廢物體積為</b></p><p&

36、gt;　　=2053125+2176312.5+2306891.25+2445304.725+2592023.009+2747544.389+2912397.052+3087140.875+3272369.328+3468711.488=27061819.62</p><p>　　填埋庫容占體積的70%-90%，取85% </p><p>　　填埋場預計填埋深度8-10m，取10m&l

37、t;/p><p>　　填埋用地面積為A=V/H=31837434.84/10=3183743.484m2</p><p><b>　　3.4填埋作業(yè)工藝</b></p><p>　　衛(wèi)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(yè)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

38、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(yè)單元，每日進行覆蓋。垃圾的壓實密度大于0.8 t/m。每層垃圾厚度為2.5~3.0m，每層覆土礦工為15~30cm，通常四層厚度組成一個大單元，上面覆蓋土在45~50cm。</p><p>　　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(lián) 線之 間 呈 圓 弧 形，使 覆

39、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45~50cm厚的粘土。并 均 勻 壓 實，再 加上15cm厚 的 營 養(yǎng) 土，種 植 淺根植物。最終封場覆土厚度大于1m。</p><p>　　填埋場的作業(yè)方式實行分區(qū)分

40、單元填埋，以分區(qū)分單元填埋為前提，然后再來 考 慮 分 層 的 填 埋 作業(yè)。為 最 大 限 度 防 止 污 染 擴散，填 埋 作 業(yè) 過 程 中，正在進行填埋作業(yè)的子填埋區(qū)是裸露的，日覆蓋采用膜覆蓋，其他的區(qū)域均為中間覆蓋或臨時封區(qū)。</p><p>　　首先進行的作業(yè)的是整平后的一區(qū)填埋庫區(qū)底部，在實際進行填埋作業(yè)的過程中，要考慮是和填埋作業(yè)庫區(qū)臨時作業(yè)道路結合起來實施。第一次到達的填埋作業(yè)高度為距離整平詢問

41、絕對標高2m而后開始第二層填埋作業(yè)單元的設臵。</p><p>　　隨著填埋作業(yè)高度的增加，可利用的填埋作業(yè)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。</p><p>　　整個填埋區(qū)的作業(yè)順序是：先一區(qū)、二區(qū)、再三區(qū)，然后開始二期工程。填埋二期工程作業(yè)時，和填埋一區(qū)形成

42、新的水平面積，繼續(xù)向上填埋，形成堆體后臨時封場，填埋三期作業(yè)。其填埋作業(yè)工藝流程圖如圖所示：</p><p>　　填埋作業(yè)工藝流程圖 </p><p>　　4.填埋場的地基與防滲</p><p>　　4.1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過碾壓、夯實的平穩(wěn)層，且不應因

43、填埋垃圾的沉陷而使場底變形、斷裂，場底基礎表面經碾壓后，方可在其上貼鋪人工襯里。場底應有縱、橫向坡度?？v橫坡度宜在2%以上，以利于滲濾液的導流。實際設計建設中，長寬一般為300～400m或更大，如按2%坡度進行設計，則場區(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）建設經驗，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。為確保填埋

44、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。</p><p>　　4.2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。

45、水平防滲系統(tǒng)是在填埋區(qū)底部及周圍鋪設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下方存在的不透水層或弱透水層，將垂直密封層構筑在其上，以達到將填埋氣體和垃圾滲濾液控制在填埋場之內的目的，同時也有阻止周圍地下水流入填埋場的功能。</p><p>　　防滲層的建設方法多種多樣,采用何種工藝方法建設防滲層是設計中的重要內容，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

46、小于規(guī)定標準，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><p>　　2)與填埋場的相容性。選用的材料不能被填埋物侵蝕，由于滲濾液的性質不穩(wěn)定，所以選擇的材料要適應滲濾液的各種性質，如抗酸、抗堿等。</p><p>　　3)場地條件及氣候條件。</p&g

47、t;<p>　　4)建設費用。防滲材料的選擇既要達到防滲要求，又要考慮經濟合理，厚的土工膜具有更好的防滲性能，但必將提高建設費用。</p><p><b>　　4.3防滲材料</b></p><p>　　目前，從國內外的實踐實用看來，用于垃圾衛(wèi)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

48、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(fā)，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，所以此工程防滲主體結構全部采用1.5mm厚的光面HDPE膜。</p><p>　　HDPE膜具有優(yōu)良的機械強度、耐熱性、耐化學腐蝕性、抗環(huán)境應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

49、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><b>　　4.4防滲系統(tǒng)構造</b></p><p>　　防滲層組成主要有以下6種類型</p><p>　　1、單層HDPE膜防滲層</p><p><b>　　2、壓實粘土防滲層</b><

50、/p><p>　　3、雙層HDPE膜（中間含HDPE網格）與壓實粘土構成的復合防滲層</p><p>　　4、雙層HDPE膜與壓實粘土構成的復合防滲層</p><p>　　5、HDPE膜與壓實粘土構成的復合防滲層</p><p>　　6、雙層HDPE膜（中間含HDPE網格）防滲層</p><p>　　單層HDPE膜防滲層結

51、構簡單、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>　　復合防滲層結構復雜，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

52、用。</p><p>　　4.5場地防滲系統(tǒng)法案的選定</p><p>　　在本設計中根據(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單元，也無不透水層或弱透水層，因此也屬于滲透性場

53、地，故不宜采用垂直防滲系統(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是滲透系數(shù)，根據(jù)《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范》可知道，天然粘土類襯里的滲透系數(shù)不應大于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?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

54、擇了人工合成防滲膜。在人工合成防滲膜中選用了性能較優(yōu)，國內外使用經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)地質條件不好，因此選擇了雙層襯層防滲系統(tǒng)。</p><p>　　5.滲濾液的產生及收集處理</p><

55、;p>　　5.1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，瀝經垃圾層和所覆蓋土層而產生的污水。滲濾液還包括垃圾自身所含的水分、垃圾分解所產生的水及浸入的地下水。</p><p>　　垃圾滲濾液呈淡茶色或暗褐色，色度在2000~4000之間。有濃烈的腐化臭味，成分復雜，毒性強烈，有機物含量較多，被列入我國優(yōu)先

56、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(qū)的大氣降水和地下水是決定滲濾液產生量的關鍵因素。</p><p>　　5.2垃圾滲濾液的水質特征</p><p>　　垃圾滲濾液主要來源于降水和垃圾本

57、身的內含水和分解產生的水。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條件、不同的季節(jié)和氣候等密切相關[7]，其水質主要呈現(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)性酸的存在可能會產生高的CODCr和BOD5；</p><p>　　(2)BOD5與CODCr比值變

58、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。滲濾液BOD5/CODCr值與垃圾填埋場的使用年限有關，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>　　(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、生物等的作用，垃圾中的高價不溶性金屬

59、被轉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，氨氮的含量高：隨著填埋場使用年限的增加，當進入產甲烷階段后，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。</p><p>　　5.3滲濾液收集系統(tǒng)</p><p>　　5.3.1收集系統(tǒng)

60、的作用</p><p>　　滲濾液收集系統(tǒng)應保證在填埋場使用年限內正常運行，收集并將填埋場內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>　　1、場內水位升高導致垃圾體中污染物更強烈的浸出，從而使?jié)B濾液中污染物濃度增大；</p><p>　　2、底部襯層上的靜水壓增加，導致滲濾液更多的地滲漏到地下水——土壤系統(tǒng)中；

61、</p><p>　　3、填埋場的穩(wěn)定性受到影響；</p><p>　　4、滲濾液有可能擴散到填埋場外。</p><p>　　5.3.2收集系統(tǒng)的構造</p><p>　　滲濾液收集系統(tǒng)主要由滲濾液調節(jié)池、泵、輸送管道和場底排水層組成。</p><p>　　1、排水層：場底排水層位于底部防滲層上面，由沙或礫石構成。當采

62、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)不應大于0.1（cm/s），坡度不小于2%。</p><p>　　2、管道系統(tǒng)：一般穿孔管在填埋場內平行鋪設，并位于襯層的最低處，且具有一定的縱向坡度（通常為0.5%-2.0%）。</p><p>　　3、防滲襯層：由黏土或人工合成材料構筑，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%）。<

63、;/p><p>　　4、集水井、泵、檢修設施以及監(jiān)測和控制裝置等。</p><p><b>　　5.4滲濾液的計算</b></p><p>　　5.4.1滲濾液產生量的計算</p><p><b>　　滲濾液的產生量為：</b></p><p>　　式中Q---表示滲濾液年產生量

64、，m3/d;</p><p>　　A1---填埋區(qū)匯水面積，m2；</p><p>　　A2----填埋區(qū)的面積，m2； </p><p>　　C---滲出系數(shù),取0.4；</p><p>　　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>&

65、lt;/p><p>　　填埋場的服務年限為10年，填埋庫區(qū)分三塊，分別進行填埋。第一塊填埋區(qū)的服務年8981633.475</p><p>　　限為4年，則第一塊庫區(qū)面積為</p><p><b>　　滲濾液平均日產量：</b></p><p><b>　　滲濾液最大日產量：</b></p>

66、<p><b>　?。?）第二塊填埋區(qū)</b></p><p>　　第二塊填埋區(qū)服務年限為4年</p><p><b>　　第二塊庫區(qū)面積為</b></p><p>　　C2=C1×0.6=0.6×0.4=0.24</p><p>　　式中：C2為及時覆蓋區(qū)域的滲透

67、系數(shù)</p><p><b>　　滲濾液平均日產量：</b></p><p><b>　　滲濾液最大日產量：</b></p><p><b>　?。?）第三塊填埋區(qū)</b></p><p>　　第三塊填埋區(qū)服務年限為2年</p><p><b>

68、;　　第三塊庫區(qū)面積為</b></p><p>　　已填埋的面積=第一塊填埋面積+第二塊填埋面積=898163.3475+1133910.533= 2032073.881m2</p><p><b>　　滲濾液平均日產量：</b></p><p><b>　　滲濾液最大日產量：</b></p>&

69、lt;p>　　5.4.2滲濾液調節(jié)池設計</p><p>　　最小調節(jié)池容積的由下式確定：</p><p>　　V≥（Qmax-Q）×5</p><p>　　其中： </p><p>　　V—調節(jié)池有效容積；</p><p>　　Qmax —設計最大滲濾液產生量；</p>

70、<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Q=1000 m3/d，則：</p><p>　　V=（Qmax-Q）×5=（136321.37—1000）×5=676606.8677 m3/d</p><p>　　調節(jié)池的水面面積A，調節(jié)池的有效水深H取5m，超高0

71、.5m,則</p><p>　　A=V/H=676606.8677/5=135321.3753㎡</p><p>　　調節(jié)池的長度L.取調節(jié)池的寬度B為200m,則</p><p>　　L=63961.6244/200=319.808m</p><p>　　取整得，池的實際尺寸：長×寬×高＝320m×200m&#

72、215;5.5m</p><p>　　垃圾滲濾液處理工藝流程 </p><p>　　6. 填埋氣體的產生與收集處理</p><p><b>　　6.1填埋氣的組成</b></p><p>　　填埋場的主要氣體包括氨、二氧化碳、一氧化碳、氫、硫化氫、甲烷、氮和氧等，其中以甲烷和二氧化碳的含量最高。其典型特征為溫度約43-

73、49℃，相對密度約1.02-1.06，水蒸氣含量達到飽和，高位熱值為15630-19537KJ/m3。</p><p>　　6.2填埋氣體產生量的預測</p><p>　　垃圾在第t年的產氣速率為：Gt=MtL0ke-kt??</p><p>　　式中：Gt—第t年垃圾的產氣速率，m3/a;</p><p>　　Mt—第t年所填垃圾量，t;&

74、lt;/p><p>　　L0—氣體產生潛力，m3/t;取160 m3/t</p><p>　　K—氣體產氣常數(shù)，1/a，取0.06；</p><p><b>　　t—年份，a。</b></p><p><b>　　e—取2.72</b></p><p>　　填埋場產期一級模型參數(shù)

75、的建議值</p><p>　　第一年產氣量：G1= MtL0ke-kt?= ﹙600×2053125/1000﹚×160×0.06×2.72—0.06=1113.69萬m3/a</p><p>　　第二年產氣量：G2=G1+ MtL0ke-kt =1113.69 +﹙600×2176312.5/1000）×160×0.0

76、6×2.72—﹙0.06×2﹚/10000=2225.41萬m3/a</p><p>　　第三年產氣量：G3=G2+ MtL0ke-kt?=2225.41+﹙600×2306891.25/1000﹚×160×0.06×2.72﹙—0.06×3﹚/10000=3335.17萬m3/a</p><p>　　第四年產氣量：G4

77、=G3+ MtL0ke-kt? =3335.17+﹙600×2445304.725/1000﹚×160×0.06×2.72﹙—0.06×4﹚/10000=4442.96萬m3/a</p><p>　　第五年產氣量：G5=G4+ MtL0ke-kt? =4442.96+﹙600×2592023.009/1000﹚×160×0.06

78、15;2.72﹙—0.06×5﹚/10000=5548.8萬m3/a</p><p>　　第六年產氣量：G6=G5+ MtL0ke-kt? =5548.8+﹙600×2747544.389/1000﹚×160×0.06×2.72﹙—0.06×6﹚/10000=6658.68萬m3/a</p><p>　　第七年產氣量：G7=G6+

79、 MtL0ke-kt? =6658.68+﹙600×2912397.052/1000﹚×160×0.06×2.72﹙—0.06×7﹚/10000=7754.61萬m3/a</p><p>　　第八年產氣量：G8=G7+ MtL0ke-kt? =7754.61+﹙600×3087140.875/1000﹚×160×0.06×2

80、.72﹙—0.06×8﹚/10000=8854.59萬m3/a</p><p>　　第九年產氣量：G9=G8+ MtL0ke-kt? =8854.59+﹙600×3272369.328/1000﹚×160×0.06×2.72﹙—0.06×9﹚/10000=9952.63萬m3/a</p><p>　　第十年產氣量：G10=G9+

81、MtL0ke-kt? =9952.63+﹙600×3468711.488/1000﹚×160×0.06×2.72﹙—0.06×10﹚/10000=11048.73萬m3/a</p><p>　　6.3填埋場氣體的收集系統(tǒng)</p><p>　　收集填埋氣體的作用時減少填埋氣體向大氣的排放量、控制填埋氣體的無序遷移，并為填埋氣體的回收利用做準備

82、。收集系統(tǒng)可分為主動式和被動式兩種，被動式收集系統(tǒng)利用垃圾體內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。</p><p>　　主動氣體收集系統(tǒng)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（回收或焚燒）以及氣體監(jiān)測設備等組成。</p><p>　　被動收集設施根據(jù)設置方向分為豎向收集方式和水平收集方式兩種類型。被動收集系統(tǒng)的優(yōu)點是費用較低，而

83、且維護保養(yǎng)也比較簡單。若將排氣口與帶閥門的管子連接，被動收集系統(tǒng)即可轉變成主動收集系統(tǒng)。</p><p>　　6.3.1填埋場的導排方式及選擇</p><p>　　在選擇填埋場氣體控制方式時，應立足于填埋場的實際情況，進行綜合考慮，確定最佳方案。由于該設計為新建填埋場，初期產氣量不大，而后會迅速增加，因此該設計在收集方式的選擇上，采用在垃圾填埋初期通過被動方式控制氣體釋放，當產氣量提高到具

84、有回收利用價值之后，開始對氣體進行主動回收利用。主要以主動導排方式為主。</p><p>　　目前，國內收集垃圾沼氣的垃圾填埋場較少，其收集方式基本是參照國外的經驗。填埋沼氣的收集主要有兩種方式，即垂直收集與水平收集。垂直收集是在垃圾填埋封場后在其上打垂直井，以收集填埋場內的沼氣；而水平收集是在垃圾填埋過程中，在垃圾填埋作業(yè)面上水平鋪設沼氣收集管來收集沼氣。</p><p>　　這兩種方式

85、各有優(yōu)缺點，垂直收集適合在已封場的垃圾填埋場或已封頂?shù)睦盥駟卧M行沼氣的收集，其特點是封頂后打井易于操作，垃圾覆蓋較好利于集氣，集氣半徑較大，但一般不能邊填埋邊集氣。而水平收集則比較適用在未封場的垃圾場上或者正在進行作業(yè)的垃圾填面上，其特點是可在邊填埋邊集氣，利于沼氣的及時收集，缺點是易與填埋作業(yè)發(fā)生沖突，集氣半徑相對小一些。</p><p>　　經對比上述兩種收集方式的優(yōu)缺點，本設計選擇豎向收集井方式。即主

86、動導排豎向收集方式。</p><p>　　6.3.2填埋場氣體收集系統(tǒng)的設計與計算</p><p>　　抽氣井井距可用下式來計算：</p><p>　　X=2Rcos30°</p><p>　　式中，X—三角形布置井的間距；</p><p><b>　　R—影響半徑。</b></p

87、><p>　　本設計為主動導排，根據(jù)規(guī)范井距為90~100m，取90m，則</p><p>　　6.3.3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(shù)量可觀，持續(xù)的時間長，所以本工程主要把填埋氣體用作發(fā)電。</p><p><b>　　7.終場覆蓋</b></p><p>　　7.1填埋場的封場系統(tǒng)設

88、計</p><p>　　填埋場最終覆蓋系統(tǒng)主要組成有：表土層、保護層、排水層、屏障層和基礎層/氣體收集層等5層。采用的終場覆蓋材料壓實粘土、土工膜、土工合成粘土層三者。這三種聯(lián)合使用以達到最好的經濟效益和環(huán)境效益。</p><p>　　該垃圾填埋場設計使用年限為10年，到期后將進行封場。目的在于減少雨水的滲入，進行填埋場生態(tài)恢復。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

89、的表土層，60cm保護層，HDPE土工膜，土工網排水層，45cm壓實粘土層。</p><p>　　1) 15cm帶有會淺根植被的表土層：其作用于促進植物生長并保護屏障層，提供一定的持水能力。</p><p>　　2) 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

90、干濕交替和冰凍的影響而導致覆蓋材料破裂損壞；側向排水。 3) HDPE土工膜：采用與基礎襯墊系統(tǒng)的防滲材料一致的1．5mm光面高密度（HDPE）膜，使其與上下方的粘土層結合形成復合防滲結構。 4) 土工網排水層：采用有土工布濾層的土工網，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。 5) 45cm壓實粘土層：壓實粘土的還是具有一定的防滲作用，與HD

91、PE土工膜結合使用，既經濟又方便。7.2填埋場封場后的土地回用</p><p>　　填埋場的穩(wěn)定化程度直接決定其土地回用的可能性，不同的回用目的對填埋場的穩(wěn)定性要求也不同。判斷填埋場的穩(wěn)定化指標主要有填埋場表面沉降速度、滲濾液水質、釋放氣體的質和量、垃圾體的溫度、垃圾礦物化的程度等。但是，到目前為止還沒有填埋場穩(wěn)定化的定量標準。</p><p>　　國外對填埋場的封場后的土地回用有以下規(guī)

92、定：</p><p>　　1、填埋場滿容后，即填埋場停止填埋垃圾后，至少在5年內（即不穩(wěn)定期）要對其封場檢測，不準使用，要堅持防火、防爆；</p><p>　　2、3年后經過鑒定達到穩(wěn)定階段后方可使用；</p><p>　　3、作出場地使用規(guī)劃，按規(guī)劃逐步回用填埋場土地；</p><p>　　4、處于穩(wěn)定階段的填埋場可做綠化用地、人造景觀用地

93、、堆肥廠用地，廢棄物無害化處理廠以及無機物質堆放場用地等；</p><p>　　5、未經長期觀測和環(huán)境衛(wèi)生專業(yè)技術部門鑒定之前，填埋場地絕對禁止作為工廠、商店、機關、學校、住宅以及公共場所的建筑用地。</p><p><b>　　8.環(huán)境保護與檢測</b></p><p>　　根據(jù)《生活垃圾填埋污染控制》（GB16889-1997）、《生活垃圾

94、填埋場環(huán)境監(jiān)測技術標準》（CJ/T3037-1995）和《城市生活垃圾技術規(guī)范》（GJJ17-2001）的要求，填埋場環(huán)境監(jiān)測主要是檢測垃圾的滲濾液、填埋氣體、地表水、地下水、大氣、填埋物、堆體沉降、蒼蠅密度等有關情況。其監(jiān)測項目表為：</p><p><b>　　結語</b></p><p>　　本項目實施后，能很好的改善該市環(huán)境質量，使垃圾達到無害化處理的要求，具

95、有巨大的環(huán)境效益；總體環(huán)境質量的改善有益于人們的身心健康，減少疾病的發(fā)生，降低醫(yī)療費用；垃圾填埋場的建設與投資增加了就業(yè)機會，產生良好的社會效益；城市環(huán)境質量的提高將會吸引更多投資，并促進旅游產業(yè)和其他第三產業(yè)的發(fā)展，其所帶來的其他社會經濟效益的十分巨大的。 兩周的課程設計時間不長，但我的確從中掌握了很多課堂中學習不到的知識。通過這次的課程設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

96、設計，系統(tǒng)的強化了我在知識和理論的盲點與不足，提高了對設計的統(tǒng)籌規(guī)劃、細心處理的方法實踐技術。對以后的畢業(yè)設計和工作中的重點分析打下了堅實的基礎。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.趙由才，牛冬杰，柴曉利等.固體廢物處理與資源化.北京：化學工業(yè)出版社，2006</p><p>　　2.聶永豐.三廢處理工程技術

97、手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2000</p><p>　　3.羋振明，高忠愛，祁夢蘭，吳天寶. 固體廢物的處理與處置. 北京：高等教育出版社，1993.</p><p>　　4.李國學.固體廢物處理與資源化.北京：中國環(huán)境科學出版社，2005</p><p>　　5.欒智慧，王樹國等. 垃圾衛(wèi)生填埋實用技術. 北京：化學工業(yè)出版社，2004.</p>