某城市生活垃圾填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)
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1、 課程名稱:固體廢物處理與處置課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目:某城市生活垃圾填埋場(chǎng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)時(shí)間:2013.5.28--2013.6.3 班級(jí):10級(jí)環(huán)工一班 學(xué)號(hào): 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 固體廢物處理與處置 目錄 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1、緒論 1.1生活垃圾 1.2生活垃圾處理與處置方法 1.3衛(wèi)生填埋場(chǎng)概述 2、工程
2、概況 2.1項(xiàng)目背景 2.2項(xiàng)目設(shè)計(jì)編制依據(jù) 2.3項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)計(jì)算書 3、區(qū)域自然地理及經(jīng)濟(jì)社會(huì)概況 3.1自然地理 3.2社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況 4、填埋場(chǎng)的選址 4.1填埋場(chǎng)的選址原則 4.2填埋場(chǎng)的選址程序 4.3填埋場(chǎng)的選址 4.4地址的選定與所需的容積 5、填埋作業(yè)工藝 6、填埋場(chǎng)的地基與防滲 6.1填埋區(qū)基底工程 0 固體廢物處理與處置 6.2填埋場(chǎng)的防滲系統(tǒng) 6.3防滲材料 6.4防滲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 7、滲濾液的產(chǎn)生及收集處理 7.1垃圾滲濾液概念和來(lái)源 7.2垃圾滲濾液的水質(zhì)特征 7.3滲濾液收集系統(tǒng) 7.3.1收集系統(tǒng)的
3、作用 7.3.2收集系統(tǒng)的構(gòu)造 7.4滲濾液的計(jì)算 7.4.1滲濾液產(chǎn)生量的計(jì)算 7.4.2滲濾液調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì) 8、填埋氣體的產(chǎn)生與收集處理 8.1填埋氣的組成 8.2填埋氣體產(chǎn)生量的預(yù)測(cè) 8.3填埋場(chǎng)氣體的收集系統(tǒng) 8.4氣體輸送系統(tǒng) 8.5填埋氣體的利用 9、配套工程 10、封場(chǎng)工程 11、環(huán)境保護(hù)與檢測(cè) 結(jié)語(yǔ) 參考文獻(xiàn) 附圖 1、緒論 1.1生活垃圾概述 1.1.1生活垃圾的定義 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(dòng)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
4、、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(yùn)輸、文教機(jī)關(guān)團(tuán)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。 1.1.1生活垃圾的危害 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(guò)環(huán)境介質(zhì)——大氣、土壤、地表或地下水體進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)形成污染,對(duì)人體產(chǎn)生危害,同時(shí)破壞生態(tài)環(huán)境,導(dǎo)致不可逆生態(tài)變化。 (
5、1)對(duì)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(jìn)行嚴(yán)密的場(chǎng)地工程處理和填埋后的科學(xué)管理,容易污染土壤環(huán)境。 (2)對(duì)水體環(huán)境的影響:固體廢物可隨地表徑流進(jìn)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(jìn)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(zhì)型短缺。 (3)對(duì)大氣環(huán)境的影響:對(duì)方的固體廢物中的細(xì)微顆粒、粉塵等可隨風(fēng)飛揚(yáng),進(jìn)入大氣并擴(kuò)散到很遠(yuǎn)的地方;一些有機(jī)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
6、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(xué)反應(yīng)生成有毒氣體,擴(kuò)散到大氣中危害人體健康。 1.2生活垃圾處理與處置方法 1.2.1焚燒 焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù),即以一定量的過(guò)剩空氣與被處理的有機(jī)廢物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)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(shí)實(shí)現(xiàn)廢物無(wú)害化、減量化和資源化的處理技術(shù)。 1.2.2堆肥 堆廢化是在控制條件下,利用自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物,促進(jìn)來(lái)源于生物的有機(jī)廢物發(fā)生生物穩(wěn)定作用,使可被生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學(xué)過(guò)程。 堆肥化系統(tǒng)的分
7、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(jī)械密封堆肥。 1.2.3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(duì)水體和大氣的污染,并將垃圾壓實(shí)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(shí)間用土覆蓋,使整個(gè)過(guò)程對(duì)公共安全及環(huán)境均無(wú)危害”[1]的一種土地處理垃圾方法。 固體廢物填埋場(chǎng)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、地下式和半地下式。[2] 山谷型填埋場(chǎng)(圖1) 地上式填埋場(chǎng)(圖2) 半地上半地下式填埋場(chǎng)(圖3) 2、工程概況 2.1項(xiàng)目背景 在生活垃
8、圾處理處置方式中,填埋無(wú)疑占據(jù)著舉足輕重的位置,從全球來(lái)看,填埋大約占到70%左右,在各發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)、意大利年衛(wèi)生填埋處置量占其總處置量的90%美國(guó)處置量為72%,西班牙處置量為75%,德國(guó)1993年衛(wèi)生填埋處置量占73%。美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保局(USEPA)和很多州都已詳細(xì)制定關(guān)于填埋場(chǎng)選址、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、水氣監(jiān)測(cè)、環(huán)境美化,封閉性監(jiān)測(cè)以及維護(hù)年限的法規(guī)【3】。而在我國(guó),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(lái)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7
9、5%的項(xiàng)目采用填埋方式。同時(shí)在我國(guó)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(zhǎng)一段時(shí)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(chǎng),其日處理能力都達(dá)上千噸,總填埋庫(kù)容達(dá)數(shù)千萬(wàn)立方米。 2.2項(xiàng)目設(shè)計(jì)編制依據(jù) 1 《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》(CJJ17-2004) 2 《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889-2008) 3 《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)》,中華人民共和國(guó)建設(shè)部主編,“建標(biāo)[2009]124號(hào)”文 4 《生活垃圾填埋場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T3037) 5 《中華人民共和國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條
10、文——城市建設(shè)部分》 6 《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93) 7 《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348~12349-90) 8 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996) 9 《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-1996) 10 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996) 11 《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-88) 12 《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-93) 13 《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995) 14 《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》(GB5085) 15 《城市生活垃圾采樣和物理分析方法》(CJ/T3039-1995
11、) 16 《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-98) 17 《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ22) 18 《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DBJ08-11-99) 19《地基處理技術(shù)規(guī)范》(DBJ0840-99) 20 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)程》(GBJ14) 21 《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-98) 22 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50052) 23 《生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ 564-2010) 2.3項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求 (1)總體要求 按照設(shè)計(jì)任務(wù)合理選擇設(shè)計(jì)方案,工藝流程要有一定的靈活性;設(shè)計(jì)概念清楚、參數(shù)選擇恰當(dāng)、計(jì)算正確,說(shuō)明書簡(jiǎn)明扼要、文字流暢、論點(diǎn)
12、明確;圖紙表達(dá)正確、符合制圖規(guī)范;圖面整潔、布局合理、圖中線型和尺寸標(biāo)注符合要求;整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程嚴(yán)格遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 (2)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 要求內(nèi)容完整、闡述清楚、計(jì)算準(zhǔn)確、文理通順,提倡用計(jì)算機(jī)解決復(fù)雜計(jì)算問(wèn)題。設(shè)計(jì)說(shuō)明書要求8000字以上,使用A4紙。內(nèi)容包括目錄、前言、正文、計(jì)算書、設(shè)計(jì)計(jì)算框圖、小結(jié)及參考文獻(xiàn)等。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書中應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)的依據(jù)及指導(dǎo)思想;設(shè)計(jì)方案的確定及具體技術(shù)指標(biāo)的選用原則和技術(shù)要求的說(shuō)明 (3) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 包括填埋場(chǎng)總?cè)萘?、填埋總量?jì)算;垃圾填埋工藝流程及填埋作業(yè)程序確定;填埋場(chǎng)主體工程工藝設(shè)計(jì)計(jì)算;主體設(shè)施的工藝參數(shù)計(jì)算及主要尺寸的確定等;配套工程及輔助設(shè)施和設(shè)
13、備的計(jì)算與工藝布置。 (4)設(shè)計(jì)圖紙 包括垃圾填埋場(chǎng)平面布置圖、處理工藝圖及主要構(gòu)筑物(防滲排滲系統(tǒng)、導(dǎo)氣系統(tǒng)復(fù)合防滲襯里、滲濾液處理工藝等)結(jié)構(gòu)圖。圖紙要求至少3張,其中2#圖紙2張,3#圖紙1張,手繪和計(jì)算機(jī)繪圖應(yīng)至少各一張。 3.區(qū)域自然地理及經(jīng)濟(jì)社會(huì)概況 3.1自然地理 3.1.1地理位置 五寨位于晉西北黃土高原,東、東北與神池緊鄰,南、東南與寧武接壤,西、西南與岢嵐交界,北、西北與偏關(guān)、河曲相接。介于東經(jīng)111゜28--112゜,北緯38゜44--39゜17之間,南北長(zhǎng)60公里,東西寬25公里,總面積為1391平方公里,折合208.65萬(wàn)畝。 3.
14、1.2地形地貌及地質(zhì) 全縣地勢(shì)東南高,西北低,南部荷葉坪山海拔2783米,蘆芽山海拔2739米,西北部韓家樓村海拔1300米。東、西、北部為黃土丘陵區(qū),南部為石山區(qū)。全縣土地總面積208.7萬(wàn)畝,其中可耕地面積60萬(wàn)畝,占全縣總土地面積28.7%;宜林地面積74.7萬(wàn)畝,占全縣總面積的36%;宜牧地面積50萬(wàn)畝,占全縣總面積的24%;居民點(diǎn)及工礦用地4萬(wàn)畝,交通用地8.3萬(wàn)畝,水域1.5萬(wàn)畝,暫難利用地10.2萬(wàn)畝。全縣人均土地22畝,人均耕地6.4畝。 3.1.3河流水系 該縣主要河流有朱家川河、縣川河、嵐漪河、清漣河、鹿角河,是晉西北的富水縣之一。較大的水庫(kù)有南峰水庫(kù)
15、、白草莊水庫(kù)、郭家河水庫(kù)。 3.1.4水文與氣象 該縣屬亞寒帶大陸氣候,冬季長(zhǎng)而寒冷,夏季短而無(wú)酷暑,常年風(fēng)沙大,雨雪少。年平均氣溫4.9℃,平均降水478.5毫米。平均日照2872小時(shí),無(wú)霜期110 ——130天。 3.2社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況 該縣總?cè)丝跒?5萬(wàn)人。其中非農(nóng)業(yè)人口點(diǎn)68%,少數(shù)民族有漢、布依、苗、侗、回等8個(gè)民族,人口約2.5萬(wàn)人,占16.67%。該縣的主要經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)是馬鈴薯、胡麻、黃牛、花菇、藥材、葵花及其炒貨業(yè)。2004年全縣完成國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值33221萬(wàn)元,完成固定資產(chǎn)投資12588萬(wàn)元,實(shí)現(xiàn)財(cái)政收入4072萬(wàn)元,農(nóng)民人均純收入998元,城鎮(zhèn)居民可支配收入5042元
16、。 4.填埋場(chǎng)的選址 4.1填埋場(chǎng)的選址原則 場(chǎng)址的選擇是衛(wèi)生填埋場(chǎng)全面設(shè)計(jì)規(guī)劃的第一步。影響選址的因素很多,主要應(yīng)從工程學(xué)、環(huán)境學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、法律和社會(huì)學(xué)等方面來(lái)考慮。主要遵循兩條原則是:一是從防止環(huán)境污染的角度考慮的安全原則,二是從經(jīng)濟(jì)角度考慮的經(jīng)濟(jì)合理原則。 安全原則是選址的基本原則。維護(hù)場(chǎng)地的安全性,要防止場(chǎng)地對(duì)大氣的污染,地表水的污染,尤其是要防止?jié)B瀝水的釋出對(duì)地下水的污染。因此,防止地下水的污染時(shí)場(chǎng)地選擇時(shí)考慮的重點(diǎn)。 經(jīng)濟(jì)原則對(duì)選址也有相當(dāng)大的影響。場(chǎng)地的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題,它與場(chǎng)地的規(guī)模、容量、征地費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)、操作費(fèi)等多種因素有關(guān)。應(yīng)充分利用
17、場(chǎng)地的天然地形條件,盡可能減少挖掘土方量,降低場(chǎng)地施工造價(jià)。另外一個(gè)必須考慮到的因素是土地的所有權(quán)和租期。選址的一個(gè)先決條件是要能確定場(chǎng)地中哪一個(gè)最能達(dá)到“可能選出的最好場(chǎng)地”所要求的標(biāo)準(zhǔn)。 滿足以下基本條件:①應(yīng)服從城市發(fā)展總體規(guī)劃(其建設(shè)規(guī)模應(yīng)與城市化進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相符);②場(chǎng)址應(yīng)滿足一定的庫(kù)容量要求(填埋場(chǎng)滿足一定的服務(wù)年限,一般要在10年以上);③場(chǎng)址應(yīng)具有良好的自然條件(包括地質(zhì)條件穩(wěn)定、氣象、地表水域保護(hù)、無(wú)居民);④場(chǎng)址運(yùn)距應(yīng)盡量縮短(主要為了降低運(yùn)輸費(fèi)用,運(yùn)輸距離一般不超過(guò)20千米);⑤場(chǎng)址應(yīng)具有較好的外部建設(shè)條件(方便的外部交通、可靠的供電電源、充足供水條件)。 4.
18、2填埋場(chǎng)的選址程序 (1)資料搜集 (2)野外勘探 (3)預(yù)選場(chǎng)地的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和法律條件調(diào)查 (4)預(yù)選場(chǎng)地可行性研究報(bào)告 (5)預(yù)選場(chǎng)地的初堪工作 (6)預(yù)選場(chǎng)地的綜合地質(zhì)條件評(píng)價(jià)技術(shù)報(bào)告 (7)工程勘察階段 4.3填埋場(chǎng)的選址 本設(shè)計(jì)填埋場(chǎng)的選址經(jīng)過(guò)從工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境學(xué)、政策法規(guī)等方面的綜合的縝密的考慮而選取的。 1) 從經(jīng)濟(jì)學(xué)上看,此填埋場(chǎng)滿足一定的庫(kù)容量,能容納600~1200t/d的垃圾處理量;附近有一大道,距縣中心僅9.87公里,場(chǎng)址交通方便,運(yùn)距合理;場(chǎng)址周圍有相當(dāng)數(shù)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(xué)方面看,場(chǎng)地有適當(dāng)?shù)淖匀?/p>
19、地形作為填埋空間其地形、地貌及土壤條件適當(dāng);天然地層的滲透性系數(shù)最好能達(dá)到10-8m/s以下,并具有一定厚度,其地質(zhì)條件很好;場(chǎng)址蒸發(fā)量大于降水量,不位于臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)的地區(qū),其暴雨發(fā)生率也較低,位于大氣混合擴(kuò)散作用的下風(fēng)向,即氣象條件適當(dāng)。 3) 從環(huán)境學(xué)上看,場(chǎng)址遠(yuǎn)離專用水源補(bǔ)給區(qū)2000米以外,地基基礎(chǔ)位于最高豐水位標(biāo)高至少1米以上,對(duì)地表水、地下水影響較小,同時(shí)場(chǎng)址位于居民區(qū)2000米以外,且位于居民區(qū)的下風(fēng)向?qū)用駞^(qū)的影響也較小。 4) 從政策法規(guī)上看,此填埋場(chǎng)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[2]。 4.4地址的選定與所需容積 設(shè)垃圾填埋場(chǎng)服務(wù)年限
20、為15年,覆土與垃圾壓實(shí)之比為1:4,填埋高度為10m,地上3m,地下7m,取W為1.0kg/d*人,取D為600kg∕m3,該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(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(chǎng)的西南角,以減少對(duì)人們的影響。采用平原型填埋。 每年所需的場(chǎng)地體積為: 式中: W-垃圾產(chǎn)生率(kg∕d?人); P-城市人口; D-壓實(shí)后垃圾的密度(kg∕m3); r-覆土與垃圾之比。 每年所需的場(chǎng)地面積為: 第一年填埋的廢物體積為: 設(shè)城市生活垃圾的年增長(zhǎng)速率為5%(自定) 填埋的總廢物體積為 =114062.5+119765.625+
21、125753.9063+132041.6016+138643.6816+145575.8657+152854.659+160497.392+168522.2616+176948.3746+185795.7934+195085.583+204839.8622+215081.8553+225835.9481=2461304.909m3 填埋庫(kù)容占體積的70%-90%,取80% 填埋場(chǎng)預(yù)計(jì)填埋深度8-10m,取10m 填埋用地面積為A=V/H=3076631.136/10=307663.1136m2 五.填埋作業(yè)工藝 衛(wèi)生填埋通常是每天把垃圾運(yùn)到填埋場(chǎng),經(jīng)性質(zhì)和計(jì)量判定后進(jìn)入填埋場(chǎng)內(nèi)。
22、垃圾按指定的單元作業(yè)點(diǎn)卸下,卸車后用推土機(jī)推鋪,再用壓實(shí)機(jī)碾壓。分層壓實(shí)到需要高度后,再在上面覆蓋粘土和聚乙烯膜料,并重復(fù)上述的卸料、推鋪、壓實(shí)和覆蓋的過(guò)程。以一日一層作業(yè)單元,每日進(jìn)行覆蓋。垃圾的壓實(shí)密度大于0.8 t/m3。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(gè)大單元,上面覆蓋土在45~50cm。 填埋時(shí)先從右到至左推進(jìn),然后從前向后推進(jìn)。左、中、右之間的聯(lián)線之間呈圓弧形,使覆蓋面上排水暢通地流向兩側(cè)進(jìn)入排水溝或邊溝等,以減少雨水滲入垃圾體內(nèi),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(dá)到設(shè)計(jì)厚度后,可進(jìn)行臨時(shí)封場(chǎng),在其上面
23、覆蓋45~50cm厚的粘土。并均勻壓實(shí),再加上15cm厚的營(yíng)養(yǎng)土,種植淺根植物。最終封場(chǎng)覆土厚度大于1m。 填埋場(chǎng)的作業(yè)方式實(shí)行分區(qū)分單元填埋,以分區(qū)分單元填埋為前提,然后再來(lái)考慮分層的填埋作業(yè)。為最大限度防止污染擴(kuò)散,填埋作業(yè)過(guò)程中,正在進(jìn)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(shí)封區(qū)。 首先進(jìn)行的作業(yè)的是整平后的一區(qū)填埋庫(kù)區(qū)底部,在實(shí)際進(jìn)行填埋作業(yè)的過(guò)程中,要考慮是和填埋作業(yè)庫(kù)區(qū)臨時(shí)作業(yè)道路結(jié)合起來(lái)實(shí)施。第一次到達(dá)的填埋作業(yè)高度為距離整平詢問(wèn)絕對(duì)標(biāo)高2m而后開始第二層填埋作業(yè)單元的設(shè)置。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
24、時(shí)為氣體利用提供方便,已經(jīng)經(jīng)過(guò)臨時(shí)封場(chǎng)的填埋單元可以通過(guò)導(dǎo)氣石籠中間的垂直氣井,將導(dǎo)氣管和周圍的移動(dòng)式集氣站連接起來(lái),就可以對(duì)氣體進(jìn)行再利用了。 整個(gè)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(shí),和填埋一區(qū)形成新的水平面積,繼續(xù)向上填埋,形成堆體后臨時(shí)封場(chǎng),填埋三期作業(yè)。其填埋作業(yè)工藝流程圖如圖所示: 圖5.1 填埋作業(yè)工藝流程圖 6.填埋場(chǎng)的地基與防滲 6.1填埋區(qū)基底工程 《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》規(guī)定,場(chǎng)底地基是具有承載能力的自然土層或經(jīng)過(guò)碾壓、夯實(shí)的平穩(wěn)層,且不應(yīng)因填埋垃圾的沉陷而使場(chǎng)底變形、斷裂,場(chǎng)底基礎(chǔ)表面經(jīng)碾壓后,方可在其上貼
25、鋪人工襯里。場(chǎng)底應(yīng)有縱、橫向坡度??v橫坡度宜在2%以上,以利于滲濾液的導(dǎo)流。實(shí)際設(shè)計(jì)建設(shè)中,長(zhǎng)寬一般為300~400m或更大,如按2%坡度進(jìn)行設(shè)計(jì),則場(chǎng)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(jì)的影響,場(chǎng)區(qū)兩端高差過(guò)大會(huì)造成較大的困難。根據(jù)北京填埋場(chǎng)(安定、北神樹)建設(shè)經(jīng)驗(yàn),垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)場(chǎng)底縱向主要坡度為1%~1.3%時(shí)可以保證滲濾液排順暢[4]。為確保填埋場(chǎng)安全,考慮到填埋場(chǎng)土體條件較差,需要對(duì)其整形,坑底及周圍進(jìn)行平整,取土同時(shí)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(jì)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)。 6.2填埋場(chǎng)的防滲系統(tǒng)
26、 防滲系統(tǒng)是衛(wèi)生填埋處理技術(shù)的主要標(biāo)志,它能防止垃圾在填埋過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液、填埋氣體對(duì)填埋場(chǎng)的水體和土壤污染,減少滲濾液的產(chǎn)生量,并為以后對(duì)填埋氣體有序、可控制地手機(jī)和利用創(chuàng)造空間。根據(jù)填埋場(chǎng)防滲設(shè)施 (或材料) 鋪設(shè)方向的不同,可將填埋場(chǎng)防滲分為垂直防滲和水平防滲,根據(jù)所用防滲材料的來(lái)源不同又可將水平防滲進(jìn)一步分為自然防滲和人工防滲兩種。 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(jì)中的重要內(nèi)容,不管使用什么方法、什么材料,最終達(dá)到的目的是滲透系數(shù)Kf小于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)要求Kf小于10-9m/s。[4]同時(shí)要考慮: 1)使用壽命。填埋場(chǎng)的使用壽命,封場(chǎng)后要求的防滲層的壽
27、命,以及本身的可靠性。 2)與填埋場(chǎng)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。 3)場(chǎng)地條件及氣候條件。 4)建設(shè)費(fèi)用。防滲材料的選擇既要達(dá)到防滲要求,又要考慮經(jīng)濟(jì)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(fèi)用。 6.3防滲材料 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(rùn)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(lái),國(guó)內(nèi)外填埋場(chǎng)最常用的是高密度聚氯乙烯(HDP
28、E)膜。實(shí)際上,大部分填埋場(chǎng)所選用的防滲層材料均是黏土和HDPE膜。 1、黏土 粘土是土襯層中最重要的部分,其具有低滲透特性。填埋場(chǎng)黏土襯層分為兩類:自然黏土襯層與人工壓實(shí)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(lái)說(shuō),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(cè)驗(yàn)證的,僅僅使用自然黏土襯層作為填埋場(chǎng)防滲層是不可靠的。 2、人工合成材料 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(guó)環(huán)保署于1982年停止單獨(dú)使用黏土作為有害廢棄物處理場(chǎng)的防滲材料,并規(guī)定所有填埋場(chǎng)必須有
29、一層防滲襯墊,在填埋場(chǎng)封場(chǎng)后,也必須采用防滲層進(jìn)行封場(chǎng)以減少滲濾液的產(chǎn)生。[6] HDPE膜具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)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(diǎn)強(qiáng)度、屈服點(diǎn)強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度、抗穿刺強(qiáng)度逐漸增加。垃圾填埋場(chǎng)一般采用1.5-2.5mm厚的HDPE膜作襯墊層。 HDPE膜與壓實(shí)黏土的特點(diǎn)和性能[6] 材料類型 滲透系數(shù)K(m/s) 對(duì)庫(kù)容的影響 抗穿刺能力 應(yīng)用范圍 HDPE膜 1(10-13-10-14) 較小 較差 整個(gè)基底層防滲 壓實(shí)黏土 1(10-6-10-7) 較大 較好 場(chǎng)底防滲
30、 6.4防滲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 本設(shè)計(jì)選擇人工防滲系統(tǒng),應(yīng)符合以下要求: ① 人工合成襯里的防滲系統(tǒng)應(yīng)采用復(fù)合襯里防滲系統(tǒng),位于地下水貧乏地區(qū)的防滲系統(tǒng)也可采用單層襯里防滲系統(tǒng),在特殊地質(zhì)和環(huán)境要求非常高的地區(qū),庫(kù)區(qū)底部應(yīng)采用雙層襯里防滲系統(tǒng)。 ② 特殊情況下可采用鈉基膨潤(rùn)土墊替代膜下防滲保護(hù)層。 ③填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)基礎(chǔ)與天然地下水水位的間距不得小于2m。 場(chǎng)區(qū)地下水位較低,此填埋場(chǎng)沒有獨(dú)立的水文地質(zhì)單元,也無(wú)不透水層或弱透水層,因此也屬于滲透性場(chǎng)地,故不宜采用垂直防滲系統(tǒng),而采用水平防滲系統(tǒng)。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
31、》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。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(duì)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。在人工合成防滲膜中選用了性能較優(yōu),國(guó)內(nèi)外使用經(jīng)驗(yàn)較多的高密度聚乙烯(HDPE)防滲膜。且地下水位較高,場(chǎng)區(qū)地質(zhì)條件不好,因此選擇了雙層襯層防滲系統(tǒng)。 人工合成防滲膜施工應(yīng)滿足以下要求: ①鋪設(shè)HDPE土工膜應(yīng)焊接牢固,達(dá)到強(qiáng)度和防滲漏要求,局部不應(yīng)產(chǎn)生下沉拉斷現(xiàn)象。土工膜的焊(粘)接處應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)、檢驗(yàn)。 ②在垂直高差較大的邊坡鋪設(shè)土工膜時(shí),應(yīng)設(shè)錨固平
32、臺(tái),平臺(tái)高差應(yīng)結(jié)合實(shí)際地形確定,不宜大于10m。邊坡坡度宜小于1∶2。 ③人工防滲材料的基礎(chǔ)處理應(yīng)符合下列規(guī)定: 平整度:應(yīng)達(dá)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(hù)層時(shí),垂直深度2.5cm內(nèi)粘土層不應(yīng)含有粒徑大于5mm的尖銳物料; 壓實(shí)度:位于庫(kù)區(qū)底部的粘土層不得小于93%;位于庫(kù)區(qū)邊坡的粘土層不得小于90%。 雙層襯里(庫(kù)區(qū)底部)系統(tǒng)示意圖[5] 7.滲濾液的產(chǎn)生及收集處理 7.1垃圾滲濾液概念和來(lái)源 垃圾滲濾液是指垃圾在填埋或堆放過(guò)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垃圾形成的成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水。城市
33、垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理一直是填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中非常棘手的問(wèn)題。主要來(lái)源有: (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(lái)源; (2) 外部地表水的滲入,這包括地表徑流和地表灌溉; (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(shí)間及流動(dòng)方向等有關(guān);當(dāng)填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾液水位低于場(chǎng)外地下水水位,并沒有設(shè)置防滲系統(tǒng)時(shí),地下水就有可能滲入填埋場(chǎng)內(nèi); (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; (5) 覆蓋材料中的水分,與覆蓋材料的類型、來(lái)源以及季節(jié)有關(guān); (6) 垃圾在降解過(guò)程中產(chǎn)生的水分,與垃圾組成、pH值、溫度
34、和菌種等有關(guān),垃圾中的有機(jī)組分在填埋場(chǎng)內(nèi)分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生水分; 7.2垃圾滲濾液的水質(zhì)特征 垃圾滲濾液主要來(lái)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(jī)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(shí)間、填埋地點(diǎn)的水文地質(zhì)條件、不同的季節(jié)和氣候等密切相關(guān)[6],其水質(zhì)主要呈現(xiàn)以下特征: (1)CODCr和BOD5濃度高,比值變化大:在新的垃圾填埋場(chǎng),大量揮發(fā)性酸的存在可能會(huì)產(chǎn)生高的CODCr和BOD5;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(chǎng)的使用年限有關(guān),對(duì)“年輕”填埋場(chǎng)而言,其
35、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(duì)于“年老”填埋場(chǎng)的滲濾液的處理而言,必須考慮其可生化性隨時(shí)間的變化; (2)有機(jī)污染物濃度高:特別是5年內(nèi)的“年輕”填埋場(chǎng)的滲濾液。 (3)金屬離子含量高: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(jià)不溶性金屬被轉(zhuǎn)化為低價(jià)的可溶性金屬離子而溶于滲濾液中,在處理過(guò)程中必須考慮對(duì)它們的去除; (4)營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào),氨氮的含量高:隨著填埋場(chǎng)使用年限的增加,當(dāng)進(jìn)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(wú)機(jī)鹽含量高的問(wèn)題[6]。 (5
36、)色度高、具腐敗臭味:以淡茶、暗褐、黑色為主 7.3滲濾液收集系統(tǒng) 7.3.1收集系統(tǒng)的作用 滲濾液收集系統(tǒng)應(yīng)保證在填埋場(chǎng)使用年限內(nèi)正常運(yùn)行,收集并將填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾液排至場(chǎng)外指定地點(diǎn),避免滲濾液在填埋場(chǎng)底部蓄積。滲濾液的蓄積會(huì)引起下列問(wèn)題: 1、場(chǎng)內(nèi)水位升高導(dǎo)致垃圾體中污染物更強(qiáng)烈的浸出,從而使?jié)B濾液中污染物濃度增大; 2、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; 3、填埋場(chǎng)的穩(wěn)定性受到影響; 4、滲濾液有可能擴(kuò)散到填埋場(chǎng)外。 7.3.2收集系統(tǒng)的構(gòu)造[7] 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)的主體是滲濾液導(dǎo)流層(即
37、主濾液收集層和次濾液收集層),滲濾液的輸送系統(tǒng)多由集水池、提升多孔管,潛水泵和輸送管道組成。典型的填埋場(chǎng)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(chǎng)底排水層組成。 1、排水層:場(chǎng)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(shí),厚度為30-100cm,必須覆蓋整個(gè)填埋場(chǎng)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%。 2、管道系統(tǒng):一般穿孔管在填埋場(chǎng)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%-2.0%)。 3、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%)。 4、集水井、
38、泵、檢修設(shè)施以及監(jiān)測(cè)和控制裝置等。 圖7.3 滲濾液導(dǎo)流系統(tǒng)斷面 7.4滲濾液的計(jì)算 7.4.1滲濾液產(chǎn)生量的計(jì)算 滲濾液的產(chǎn)生量為:三區(qū) 式中Q---表示滲濾液年產(chǎn)生量,m3/d; A1---填埋區(qū)匯水面積,m2; A2----填埋區(qū)的面積,m2; C---滲出系數(shù),取0.4; I---表示最大年或月降雨量的日換算值,mm。 (1)第一塊填埋區(qū) 填埋場(chǎng)的服務(wù)年限為15年,填埋庫(kù)區(qū)分三塊,分別進(jìn)行填埋。第一塊填埋區(qū)的服務(wù)年限為5年,則第一塊庫(kù)區(qū)面積為 滲濾液平均日產(chǎn)量: 滲濾液最大日產(chǎn)量: (2)第二塊填埋區(qū) 第二塊填埋區(qū)服務(wù)年限為5
39、年 第二塊庫(kù)區(qū)面積為 C2=C10.6=0.60.4=0.24 式中:C2為及時(shí)覆蓋區(qū)域的滲透系數(shù) 滲濾液平均日產(chǎn)量: 滲濾液最大日產(chǎn)量: (3)第三塊填埋區(qū) 第三塊填埋區(qū)服務(wù)年限為5年 第三塊庫(kù)區(qū)面積為 已填埋的面積=第一塊填埋面積+第二塊填埋面積=63026.73145+80439.85529= 143466.5867m2 滲濾液平均日產(chǎn)量: 滲濾液最大日產(chǎn)量: 7.4.2滲濾液調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì) 最小調(diào)節(jié)池容積的由下式確定: V≥(Qmax-Q)5 其中: V—調(diào)節(jié)池有效容積; Qmax —設(shè)計(jì)最大滲濾液產(chǎn)生量; Q—滲濾液處理廠規(guī)
40、模。 由于原始資料里并未給出城市污水處理場(chǎng)處理滲濾液的規(guī)模,因此設(shè)Q=1000 m3/d,則: V=(Qmax-Q)5=(13589.55765—1000)5=62947.78824m3/d 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 A=V/H=62947.78824/5=12589.55765㎡ 調(diào)節(jié)池的長(zhǎng)度L.取調(diào)節(jié)池的寬度B為200m,則 L=12589.55765/200=62.94779m 取整得,池的實(shí)際尺寸:長(zhǎng)寬高=63m200m5.5m 8. 填埋氣體的產(chǎn)生與收集處理 8.1填埋氣的組
41、成 填埋場(chǎng)的主要?dú)怏w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43-49℃,相對(duì)密度約1.02-1.06,水蒸氣含量達(dá)到飽和,高位熱值為15630-19537KJ/m3。那當(dāng)然填埋場(chǎng)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(duì)其忽視。 8.2填埋氣體產(chǎn)生量的預(yù)測(cè) 垃圾在第t年的產(chǎn)氣速率為:Gt=MtL0ke-kt 式中:Gt—第t年垃圾的產(chǎn)氣速率,m3/a; Mt—第t年所填垃圾量,t; L0—?dú)怏w產(chǎn)生潛力,m3/t;取160 m3/t K—?dú)怏w產(chǎn)氣常數(shù),1/a,取0.06; t—年份,a。
42、 e—取2.72 變 量 取 值 范 圍 建 議 數(shù) 值 潮濕氣候 中濕度氣候 干旱氣候 L0(m3/t) 0~312 140~180 140~180 140~180 K(1/a) 0.003~0.4 0.10~0.35 0.05~0.15 0.002~0.10 填埋場(chǎng)產(chǎn)期一級(jí)模型參數(shù)的建議值[7] 第一年產(chǎn)氣量:G1= MtL0ke-kt = ﹙600114062.5/1000﹚1600.062.72—0.06/10000=61.8715萬(wàn)m3/a 第二年產(chǎn)氣量:G2=G1+ MtL0ke-kt =61.8715+﹙600119
43、765.625/1000)1600.062.72—﹙0.062﹚/10000=123.0511萬(wàn)m3/a 第三年產(chǎn)氣量:G3=G2+ MtL0ke-kt =123.0511+﹙600125753.9063/1000﹚1600.062.72﹙—0.063﹚/10000=183.5464萬(wàn)m3/a 第四年產(chǎn)氣量:G4=G3+ MtL0ke-kt =183.5464+﹙600132041.6016/1000﹚1600.062.72﹙—0.064﹚/10000=243.3651萬(wàn)m3/a 第五年產(chǎn)氣量:G5=G4+ MtL0ke-kt =243.3651+﹙600138643.6816/10
44、00﹚1600.062.72﹙—0.065﹚/10000=302.5147萬(wàn)m3/a 第六年產(chǎn)氣量:G6=G5+ MtL0ke-kt =302.5147+﹙600145575.8657/1000﹚1600.062.72﹙—0.066﹚/10000=361.1583萬(wàn)m3/a 第七年產(chǎn)氣量:G7=G6+ MtL0ke-kt =361.1583+﹙600152854.659/1000﹚1600.062.72﹙—0.067﹚/10000=418.9922萬(wàn)m3/a 第八年產(chǎn)氣量:G8=G7+ MtL0ke-kt =418.9922+﹙600160497.392/1000﹚1600.062
45、.72﹙—0.068﹚/10000=476.1792萬(wàn)m3/a 第九年產(chǎn)氣量:G9=G8+ MtL0ke-kt =476.1792+﹙600168522.2616/1000﹚1600.062.72﹙—0.069﹚/10000=532.7266萬(wàn)m3/a 第十年產(chǎn)氣量:G10=G9+ MtL0ke-kt =532.7266+﹙600176948.3746/1000﹚1600.062.72﹙—0.0610﹚/10000=588.6415萬(wàn)m3/a 第十一年產(chǎn)氣量:G11=G10+ MtL0ke-kt =588.6415+﹙600185795.7934/1000﹚1600.062.72﹙
46、—0.0611﹚/10000=594.1693萬(wàn)m3/a 第十二年產(chǎn)氣量:G12=G11+WG0ke-kt =594.1693+﹙600195085.583/100﹚1600.062.72(—0.0612)/10000=648.8404萬(wàn)m3/a 第十三年產(chǎn)氣量:G13=G12+ MtL0ke-kt =648.8404+﹙600204839.8622/1000﹚1600.062.72﹙—0.0613﹚/10000=702.9000萬(wàn)m3/a 第十四年產(chǎn)氣量:G14=G13+ MtL0ke-kt =702.9000+﹙600215081.8553/1000﹚1600.062.72﹙—0
47、.0614﹚/10000=756.3550萬(wàn)m3/a 第十五年產(chǎn)氣量:G15=G14+ MtL0ke-kt =756.3550+﹙600225835.9481/1000﹚1600.062.72﹙—0.0615﹚/10000=809.2121萬(wàn)m3/a 8.3填埋場(chǎng)氣體的收集系統(tǒng) 本工程采用LFG主動(dòng)控制系統(tǒng),即在填埋場(chǎng)內(nèi)鋪設(shè)一些垂直的導(dǎo)氣井或水平的盲溝,用管道將這些導(dǎo)氣井和盲溝連接至抽氣設(shè)備,利用抽氣設(shè)備對(duì)導(dǎo)氣井和盲溝抽氣,將LFG抽出來(lái)。由于本垃圾填埋場(chǎng)面積大,填埋量大,采用水平收集盲溝易使空氣進(jìn)入抽氣系統(tǒng),故此工程采用垂直抽氣井抽氣??紤]到填埋厚度和填埋規(guī)模等因素,選擇采用垃圾
48、單元封閉后鉆井下管統(tǒng)一收集填氣體。 填埋氣體主動(dòng)控制系統(tǒng)主要由抽氣井、集氣管、冷凝水收集井、和泵站、真空源、氣體處理站以及氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備等組成。 通常,填埋氣體主動(dòng)控制系統(tǒng)又分為內(nèi)部填埋氣體收集系統(tǒng)和邊緣填埋氣體收集系統(tǒng)兩類。內(nèi)部填埋氣體收集系統(tǒng):該系統(tǒng)常用來(lái)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(dòng)收集系統(tǒng):此系統(tǒng)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。 8.4氣體輸送系統(tǒng) 收集的氣體最終匯集到總干管,經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)將其輸送到燃?xì)獍l(fā)電廠。其輸送管道材料采用PE。 8.5填埋氣體的利用 因填埋場(chǎng)工程較大,處理的垃圾量也較大,產(chǎn)生的沼氣數(shù)量可觀,持續(xù)的時(shí)
49、間長(zhǎng),所以本工程主要把填埋氣體用作發(fā)電。其總的氣體處理與利用工藝流程如圖5.1所示: 圖8.5填埋氣體的處理與利用工藝流程 9. 配套工程 一、道路工程 本處理場(chǎng)按日接納處理生活垃圾250噸計(jì),年處理量為9.12萬(wàn)噸。以5噸密閉式垃圾清運(yùn)車運(yùn)輸,每日平均需要50車次左右,加之運(yùn)行時(shí)各工序之間物料的往來(lái)運(yùn)輸,在場(chǎng)區(qū)內(nèi)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(dá)到設(shè)盤山道路有可能廢棄,故它僅為臨時(shí)性道路,維持晴天通行,雨天稍維護(hù)就能通行的水平即可。車輛在盤山道路上行駛的速度為V=10km/h。 平面設(shè)計(jì):場(chǎng)區(qū)道路與進(jìn)場(chǎng)道路相接,盤山道路
50、在分選區(qū)附近與進(jìn)場(chǎng)道路相連,盤山道是隨填埋高度而上升的坡道。 斷面設(shè)計(jì):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(chǎng)區(qū)道路按城市道路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),但由于場(chǎng)區(qū)行人極少,故路兩側(cè)不另設(shè)人行道,路邊安砌緣石保護(hù)路邊,路面橫坡為減少排水設(shè)施均采用單向坡。 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):盤山路基本不建路面,采用簡(jiǎn)易的碎石路,其厚度約15cm,加強(qiáng)維護(hù)以維持交通。 路基設(shè)計(jì):盤山路是以填埋的垃圾為基礎(chǔ),故在填埋初期應(yīng)做實(shí)驗(yàn)路段,以便掌握壓實(shí)次數(shù)與壓實(shí)密度及路基穩(wěn)定性方面的資料。路面排水順利與否直接影響路基的穩(wěn)定,故填筑盤山路時(shí)隨時(shí)保持路面的橫坡,并保持道路內(nèi)側(cè)排水溝
51、的通暢。 二、圍墻與綠化工程 1、圍墻工程 在垃圾場(chǎng)周圍設(shè)置鋼絲網(wǎng)圍墻,以防止垃圾中的輕質(zhì)物如塑料、廢紙等隨風(fēng)飄揚(yáng)到填埋場(chǎng)區(qū)以外。同時(shí),形成一個(gè)全封閉式的衛(wèi)生填埋場(chǎng),便于日常管理。 2、綠化工程 在垃圾填埋場(chǎng)周圍種植樹木,形成一個(gè)綠化隔離帶。管理區(qū)是綠化美化的重點(diǎn),應(yīng)盡可能的多種植樹木與草坪。封場(chǎng)后應(yīng)及時(shí)種上草皮和灌木。 三、給水工程 場(chǎng)區(qū)最高日用水量為80m3/d,由生活用水和生產(chǎn)用水兩部分組成。生產(chǎn)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(qū)。 在場(chǎng)區(qū)內(nèi)建一座深井泵房,在泵房?jī)?nèi)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
52、),水塔容積為200㎡,高度為30m,生活、生產(chǎn)、消防用水由水塔直接供給。 四、消防工程 在室內(nèi)外設(shè)消火栓,消防用水量室內(nèi)為5L/s,室外為15L/s。200m3水塔兼作消防水池,要求保證水塔內(nèi)2小時(shí)的消防水量不被動(dòng)用,水塔的進(jìn)水根據(jù)水位自動(dòng)控制深井泵的啟停。 五、防洪系統(tǒng)工程 根據(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)》第二十二條規(guī)定該填埋場(chǎng)雨水導(dǎo)排系統(tǒng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)按25年重現(xiàn)期設(shè)計(jì),50年校核。 沿填埋區(qū)四周設(shè)一圈排水明渠收集填埋區(qū)的雨水,斷面為梯形,收集后的雨水排到場(chǎng)外的排水溝。 在盤山道路內(nèi)側(cè)設(shè)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(yù)制。堆體表面
53、排水溝與填埋區(qū)周圍的排水明渠連接,然后排出場(chǎng)外。 六、電氣工程 供電電源由甲方提供,10KV線路引至場(chǎng)內(nèi),場(chǎng)內(nèi)部分采用電纜直埋。場(chǎng)區(qū)設(shè)800KVA/10KV土建變電站一座,低壓側(cè)輸出0.4/0.23KV。 由變電站向各附和組供電為放射式系統(tǒng),由各配電箱至終端設(shè)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(jí)。采用段路器作過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、配電短路器采用復(fù)式脫扣。 接地保護(hù)系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng),各建筑物、構(gòu)筑物均做區(qū)等電位聯(lián)接。手持電動(dòng)工具所用回路及插座回路設(shè)漏電保護(hù)裝置。 10. 封場(chǎng)工程 填埋場(chǎng)最終覆蓋系統(tǒng)主要組成有:表土層、保護(hù)層、排水層、屏障層和基礎(chǔ)層/氣體
54、收集層等5層。采用的終場(chǎng)覆蓋材料壓實(shí)粘土、土工膜、土工合成粘土層三者。這三種聯(lián)合使用以達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。 本填埋場(chǎng)的最終覆蓋系統(tǒng)從上到下分別為:15cm帶有會(huì)淺根植被的表土層,60cm保護(hù)層,HDPE土工膜,土工網(wǎng)排水層,45cm壓實(shí)粘土層。 1)15cm帶有會(huì)淺根植被的表土層:其作用于促進(jìn)植物生長(zhǎng)并保護(hù)屏障層,提供一定的持水能力。 2)60cm保護(hù)層:其作用為將滲入覆蓋層的水分貯存起來(lái)直到通過(guò)植物的蒸騰作用散失;將垃圾和掘地動(dòng)物以及植物根系隔離開來(lái);使人和垃圾接觸的可能性減少;保護(hù)覆蓋系統(tǒng)中下面各層免受過(guò)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。
55、 3)HDPE土工膜:采用與基礎(chǔ)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(jié)合形成復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)。 4)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(guò)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(shí)粘土層:壓實(shí)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(jì)又方便。 11.環(huán)境保護(hù)與檢測(cè) 封場(chǎng)后還必須對(duì)其進(jìn)行維護(hù),包括場(chǎng)地維護(hù)和污染治理的繼續(xù)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)。根據(jù)《生活垃圾填埋污染控制》(GB16889-1997)、《生活垃圾填埋場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)
56、標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T3037-1995)和《城市生活垃圾技術(shù)規(guī)范》(GJJ17-2001)的要求,具體為:滲濾液處理系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)、滲濾液調(diào)節(jié)池臭氣處理系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)、填埋氣體導(dǎo)排與利用系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)、地下水監(jiān)測(cè)、地表水監(jiān)測(cè)、地面沉降監(jiān)測(cè)、場(chǎng)地維護(hù)等等。 結(jié)語(yǔ) 由于本人的學(xué)術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)有限,收集的資料不夠詳細(xì),全面,專業(yè)背景知識(shí)淺薄,設(shè)計(jì)中難免存在許多疏漏,希望各位老師和同學(xué)指正。 一周的課程設(shè)計(jì)時(shí)間不長(zhǎng),但我從中學(xué)習(xí)了很多書本中學(xué)習(xí)不到的知識(shí)。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)我更加了解垃圾填埋處理的整體流程,通過(guò)查閱資料、相互討論、答疑等,不僅系統(tǒng)的強(qiáng)化了我在知識(shí)和理論的盲點(diǎn)與不足,也提高了
57、對(duì)設(shè)計(jì)的統(tǒng)籌規(guī)劃、細(xì)心處理、軟件應(yīng)用的實(shí)踐技術(shù),為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也是我一生中的寶貴經(jīng)驗(yàn)。 參考文獻(xiàn) 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(xué)工業(yè)出版社,2006 2.聶永豐.三廢處理工程技術(shù)手冊(cè).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000 3.羋振明,高忠愛,祁夢(mèng)蘭,吳天寶. 固體廢物的處理與處置. 北京:高等教育出版社,1993. 4.欒智慧,王樹國(guó)等. 垃圾衛(wèi)生填埋實(shí)用技術(shù). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004. 5.錢學(xué)德,郭志平,施建勇等.現(xiàn)代衛(wèi)生填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)與施工[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001. 6.沈東升.生活垃圾填埋生物處理技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003. 7.建設(shè)部.城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004 附圖: 圖5.1 填埋作業(yè)工藝流程圖 圖8.5填埋氣體的處理與利用工藝流程 21
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