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摘要
隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展及工業(yè)化與城市化進程的加快,城市生活垃圾急劇增多。垃圾污染環(huán)境,對城市居民的健康和生存構(gòu)成了嚴重威脅,已成為社會一大公害,因此,對垃圾的處理刻不容緩。傳統(tǒng)的垃圾填埋技術(shù)已遠遠滿足不了社會對保護環(huán)境的要求,衛(wèi)生填埋是在傳統(tǒng)垃圾填埋技術(shù)基礎上發(fā)展起來的處理城市生活垃圾的較為理想的方法?，F(xiàn)代衛(wèi)生填埋場是一項相當復雜的系統(tǒng)工程,涉及許多方面內(nèi)容。根據(jù)收集到的資料,對城市生活垃圾特性、垃圾填埋場的功能和構(gòu)造、垃圾填埋場的規(guī)劃、選址及勘察、垃圾滲濾液、防滲工程、垃圾力學等諸多方面分別進行了闡述。
衛(wèi)生填埋是目前及今后相當長的時期內(nèi)我國城市生活垃圾處理的主要方式。但按我國衛(wèi)生填埋技術(shù)、污染控制標準 ,目前國內(nèi)尚沒有垃圾填埋場能全部達到要求 ,多為準衛(wèi)生填埋場。其運行后 ,對周圍的大氣及水體、土壤等環(huán)境將產(chǎn)生一定影響。
?現(xiàn)代衛(wèi)生填埋工程是一種安全、有效、有控制地處理城市固體廢棄物的方法,其涉及眾多學科,屬于環(huán)境安全、生態(tài)安全、工業(yè)安全、衛(wèi)生安全共同關(guān)注的問題。城市及工業(yè)廢料的衛(wèi)生填埋工程目的是實現(xiàn)減量化、無害化和資源化,形成一個安全、有效、嚴格控制、環(huán)境生態(tài)保護,經(jīng)濟化、無害化、資源化科學發(fā)展的循環(huán)體系。
關(guān)鍵詞:衛(wèi)生填埋,城市生活垃圾,滲濾液
Abstract
With the rapid development of economy and urbanization and industrialization, municipal domestic refuse increases quickly and the environment has been polluted. The refuse has done great harm to the society, and threatened our health and living conditions. Therefore, some measures should been taken peremptorily. However, The tradition rubbish is filled burying a technology already having been satisfied with over without end, society protects the environment request face to face, hygiene fills in to bury the comparatively ideal method being that the rubbish fills the treatment city house refuse developing on burying the technology basis in tradition. That modern hygiene is filled burying field is pretty complicated one system engineering, relates to content in many aspects. According to collecting the data arriving at, characteristic property, the rubbish have filled the function and structure burying field , the rubbish has filled the plan , selections location and reconnaissance burying field , rubbish a lot of aspect such as percolating and filtrating liquid , defending against to the project , rubbish Mechanics ooze has been in progress respectively to city house refuse to expound.
Sanitary landfill is one of MSW disposal methods in the present and the future of China. According to the national standards of sanitary landfill technology and pollution controlling, home landfills cannot meet all the standards and are quasi-sanitary landfills. After a landfill has run, it will affect the atmosphere, water and soil. Atmospheric pollution by landfill gas is a very important aspect.
Modern sanitary dumping engineering is a safe, effective and controllable method for dumping urban solid wastes, which concerns many disciplines involving environmental safety, ecological safety, industrial safety and sanitary safety. The goal of sanitary dumping of urban solid wastes is to compress the total amount, to make them less hazardous, and to make them to be a resource, so as to form a circulating system of scientific development. The system is safe, effective, strictly controllable, and environmental
Key words: Sanitary landfill, Municipal refuse, Percolate
目 錄
1 城市生活垃圾概況 1
1.1 城市生活垃圾的現(xiàn)狀及趨勢 1
1.2城市生活垃圾的危害及處理 1
2 設計概況 2
2.3 衛(wèi)生填埋場的設計原則 2
2.4 設計的主要內(nèi)容 2
2.5 設計規(guī)模 3
2.6 技術(shù)經(jīng)濟指標 3
3 總局布置 4
3.1 選址 4
3.2 場址概況 5
3.3 總圖布置 5
3.4 填埋工藝 6
4 防滲工程與滲濾液處理 8
4.1 防滲工程 8
4.1.1防滲材料 8
4.1.2防滲結(jié)構(gòu) 8
4.2 滲濾液處理 10
4.2.1滲濾液的特征和來源 10
4.2.2滲濾液產(chǎn)生量計算 10
4.2.3滲濾液收集層 12
4.2.4滲濾液導滲盲溝 12
4.2.5地下水導排系統(tǒng) 12
4.2.6滲濾液處理工藝方案 12
4.2.7工藝參數(shù)設計 13
5填埋場氣體收集與處理 16
5.1填埋場氣體的特征 16
5.2填埋場氣體產(chǎn)量計算 16
5.3填埋場氣體的收集 16
5.4填埋場氣體輸送 17
5.5填埋場氣體的處理與利用 17
6環(huán)境監(jiān)測 18
7輔助設施 20
8封場工程 22
9經(jīng)濟預算 23
9.1主要的經(jīng)濟技術(shù)指標 23
9.2財務分析 23
9.2.1費用效益估算 23
9.2.2經(jīng)濟分析 25
9.3 結(jié)論 26
10總結(jié) 27
參考文獻 28
致謝 30
1 城市生活垃圾概況
1.1 城市生活垃圾的現(xiàn)狀及趨勢
隨著經(jīng)濟的發(fā)展及工業(yè)化與城市化進程的加快，人們生活消費水平的提高，城市的生活垃圾產(chǎn)生量日漸增加。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計,我國目前城市年產(chǎn)垃圾量約1.3億噸,并以7%～9%年遞增速度增加,而且城市垃圾中的灰土等無機成分下降，紙類、食品、金屬、塑料、玻璃和織物等相對經(jīng)濟價值較高可直接回收成分明顯上升。如此大量的城市生活垃圾如果得不到有效的處理,將對城市生態(tài)環(huán)境及周邊的水體、大氣、土壤等造成嚴重的污染,而且造成垃圾中大量有用資源浪費。我國城市垃圾總量的大幅度增長主要是由于城市規(guī)模、數(shù)量和城市人口的增加所造成的;我國城市垃圾的人均產(chǎn)量為440kg，人口多的城市垃圾產(chǎn)量大,在城市垃圾管理中的壓力也就越大;我過城市垃圾產(chǎn)量仍呈上升趨勢,形勢不容樂觀。
1.2城市生活垃圾的危害及處理
城市生活垃圾的危害比較大，主要表現(xiàn)有:第一，嚴重污染空氣，垃圾露天堆放，大量氨、硫化物等有害氣體的釋放，嚴重污染大氣；第二，嚴重污染水源，垃圾堆放腐敗過程中將產(chǎn)生病原微生物、重金屬和有機污染物三位一體的污染源，雨水淋入和生物水解產(chǎn)生的滲濾液必然會造成地表水和地下水的嚴重污染；第三，生物性污染，垃圾中有許多致病微生物，同時垃圾場往往是蚊、蠅、蟑螂和老鼠的孽生地，這必然嚴重危害著廣大市民的身體健康；第四，侵占大量土地，據(jù)初步調(diào)查，1998 年全國 668 座城市中已有 2/3 被垃圾環(huán)帶包圍。全國垃圾堆存占地累計 5萬hm2；第五，垃圾爆炸事故不斷發(fā)生，隨著城市垃圾中有機物質(zhì)含量的提高和由露天分散堆放變?yōu)榧卸汛?，只采用簡單覆蓋易造成產(chǎn)生甲烷氣體的厭氧環(huán)境，易燃易爆。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，全國至少有 20 座城市出現(xiàn)過垃圾爆炸傷亡事故。如果只是對垃圾進行簡易堆放處理，而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。故應該建立城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場處理工程。
2 設計概況
2.3 衛(wèi)生填埋場的設計原則
城市生活垃圾處理作為城市環(huán)境治理項目，應在城市總體規(guī)劃的指導下，合理選擇場址、處理工藝，嚴格控制產(chǎn)生二次污染，防止對環(huán)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(guān)方針政策，在城市總體規(guī)劃指導下，從當?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。
2. 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)。
3. 堅持科學態(tài)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(huán)衛(wèi)事業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)保障。
4. 從實際出發(fā)，正確處理需要與可能、近期與遠期的關(guān)系，做到遠近結(jié)合、量力而行、留有余地、務求實效。
2.4 設計的主要內(nèi)容
本設計的主要內(nèi)容包括：總平面布置，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，填埋氣體收集與處理設計，輔助工程（如綠化、道路等），設備選型，經(jīng)濟分析等等。此次的垃圾填埋場設計是根據(jù)云浮市某一垃圾填埋場的企業(yè)項目進行的,由于衛(wèi)生填埋主要解決的是滲濾液和填埋氣體的污染問題.因此這次的設計也主要從這兩方面入手,著重于垃圾填埋滲濾液和填埋氣體的計算以及處理等工程.
2.5 設計規(guī)模
根據(jù)城市人口規(guī)模與人均垃圾生產(chǎn)量等因素，確定城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場處理起始規(guī)模為200噸/天。
2.6 技術(shù)經(jīng)濟指標
垃圾處理規(guī)模：7.32萬噸/年；填埋場庫容：159.35萬立方米；使用年限：20年；滲濾液處理規(guī)模： 200噸/天；滲濾液處理標準：二類；調(diào)節(jié)池容積：4500立方米.
3 總局布置
3.1 選址
根據(jù)《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》填埋場的場址選擇應符合下列規(guī)定：
1.填埋場場址設置應符合當?shù)爻鞘薪ㄔO總體規(guī)劃要求：符合當?shù)爻鞘袇^(qū)域環(huán)境總體規(guī)劃要求；符合當?shù)爻鞘协h(huán)境衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展規(guī)劃要求。
2.填埋場對周圍環(huán)境不應產(chǎn)生影響或?qū)χ車h(huán)境影響不超過國家相關(guān)現(xiàn)行標準的規(guī)定。
3.填埋場應與當?shù)氐拇髿夥雷o。水土資源保護。大自然保護及生態(tài)平衡要求相一致。
4.填埋場應具備相應的庫容，填埋場使用年限宜10年以上；特殊情況下，不應低于8年。
5.選擇場址應由建設、規(guī)劃、環(huán)保、設計、國士管理、地質(zhì)勘察等部門有關(guān)人員參加。
而且還要從工程學、經(jīng)濟學、環(huán)境學、政策法規(guī)等方面的綜合的縝密的考慮而選取
1.從工程學方面看，場地有適當?shù)淖匀坏匦巫鳛樘盥窨臻g其地形、地貌及土壤條件適當；天然地層滲透性系數(shù)達到10-7cm/s以下，并具有一定的厚度，其地質(zhì)條件很好.
2.從經(jīng)濟學上看，此填埋場滿足一定的庫容量，能容納200t/d的垃圾處理量；附近有大道，場址交通方便，運距合理；場址周圍有相當數(shù)量的土石料，用于天然防滲層和覆蓋層的粘土等。
3.從環(huán)境學上看，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，同時場址位于居民區(qū)2000米以外，且位于居民區(qū)的下風向?qū)用駞^(qū)的影響也較小。
4.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?shù)爻鞘协h(huán)境衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展規(guī)劃要求。
根據(jù)以上的要求再結(jié)合當?shù)氐木唧w情況最終把填埋場地址選在云浮市河口街八河管理區(qū)舊圍村的山間沖積谷地中。
3.2 場址概況
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，年降雨在1586.0毫升以上。填埋庫區(qū)為三面環(huán)山凹地,占地109.5畝,庫容為159.35萬立方米。主庫區(qū)占地約45畝,填埋庫容為谷地與山丘,相對高度25—35米;坑沖庫區(qū)位于主庫區(qū)西南面,占地約14.4畝,填埋庫容為谷地與山丘,相對高度20米;橫坑庫區(qū)位于主庫南面,占地20.1畝,填埋庫容為谷地與山丘,相對高度20—30米;坑尾庫容區(qū)位于主庫東南面,與橫坑庫區(qū)連接,占地約30畝,填埋庫容為谷地與山丘,相對高度約30米.
主垃圾擋壩長約80米,壩體呈“楔”形,上部寬5m,下部寬43m,垃圾壩體積為17100立方米,垃圾擋壩兼作通往坑沖庫區(qū)道路之用:為了減少污水處理量,在坑沖、橫坑、坑尾、三庫區(qū)上游分別設有土擋壩,將山谷地自然水和雨水匯集,由埋入地下的排洪渠排往填埋場之外。依地勢走向,在垃圾壩地下游設有滲濾液處理廠以及汽車庫、汽車臺、綜合樓、配電房等。第一年工程建設包括征地、道路、擋壩、防滲、導滲、導排、截洪,生產(chǎn)用地建筑物及購置污水處理設備等工程;第二年工程建設包括購置機械、垃圾運輸車輛、建設生活管理樓房以及配套完善管理設施。
3.3 總圖布置
整個場區(qū)的布置按照國家現(xiàn)行的各種要求，根據(jù)場址的實際地形地貌、水文地質(zhì)、風向、以及填埋工藝需要而綜合考慮設計的。
由于該城市常年夏季處于東南季風盛行風向，而冬季處于偏北風向，故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)填埋垃圾時產(chǎn)生一些臭氣污染影響當?shù)鼐用瘛?
該填埋場處理工程主要由生活區(qū)、填埋區(qū)、滲濾液處理區(qū)、沼氣發(fā)電區(qū)四部分組成。整個廠區(qū)總占地面積約40平方千米，其中填埋場占地約18.5平方千米，滲濾液處理區(qū)約4平方千米，其余的為17.5平方千米。（見附圖1）
3.4 填埋工藝
衛(wèi)生填埋是采取防滲、鋪平、壓實、覆蓋等方式對生活垃圾進行處理和對氣體、滲濾液、蠅蟲等進行治理的垃圾處理方法。它應該滿足以下要求：1. 防滲處理工程措施必須保證填埋場內(nèi)垃圾堆體與外界的水環(huán)境隔離，其中防滲層的滲透系數(shù)必須小于10-7cm/s，以減少對地下水和土壤的污染。2. 填埋場必須有效的控制填埋氣體，防止甲烷氣體爆炸?？梢圆扇∽匀慌艢夥ㄅ艢?，但填埋場區(qū)空氣中的甲烷氣體含量不得大于5%。對不能利用的甲烷氣體應引出地面進行燃燒處理。3. 填埋場滲濾液導排系統(tǒng)應能有效的收集填埋場內(nèi)的滲濾液，經(jīng)預處理后輸送到指定的污水處理設施，經(jīng)過處理并達到相應的排放標準后排入水體。4. 填埋作業(yè)應分層鋪蓋、填埋、壓實，并盡可能做到當日覆蓋。填埋作業(yè)過程中要采取措施防止蚊蠅的孳生。
衛(wèi)生填埋通常是每天把運到填埋場，經(jīng)性質(zhì)和計量判定后進入填埋場內(nèi)。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/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大單元，上面覆蓋土在45~50cm。
填埋場的作業(yè)方式實行分區(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)。
填埋場的作業(yè)方式實行分區(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)。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(jīng)經(jīng)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。
整個填埋場的作業(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，和填埋場一區(qū)形成新的水平面積，繼續(xù)向上填埋，形成堆體后臨時封場。其填埋工藝流程圖如圖3.4所示：
生活垃圾
計量
卸料
推鋪
壓實
覆土
滅蟲
終場生態(tài)恢復
沼氣導排(后期回收發(fā)電)
滲濾液
盲溝、碎石導流層收集
污水處理站
沖洗水
排水溝收集
沉淀池
排水明溝(截洪溝)
備料場
汽車
裝載機
黏土
排入地表水體
圖3.4填埋工藝流程圖
4 防滲工程與滲濾液處理
4.1 防滲工程
4.1.1防滲材料
填埋場必須進行防滲處理，防止對地下水和地表水的污染，同時還應防止地下水進入填埋區(qū)。天然粘土類襯里及改性粘土類襯里的滲透系數(shù)不應大于1.0×10-7cm/s，且場底及四壁襯里厚度不應小于2m。從國內(nèi)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。在填埋庫區(qū)底部及四壁鋪設高密度聚乙烯（HDPE）土工膜作為防滲襯里時，膜厚度不應小于1.5mm，并應符合填埋場防滲的材料性能和現(xiàn)行國家相關(guān)標準的要求。從防滲性能和經(jīng)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(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(jié)構(gòu)全部采用1.5mm厚的光面HDPE膜。
4.1.2防滲結(jié)構(gòu)
人工合成襯里的防滲系統(tǒng)應采用復合襯里防滲系統(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)，庫區(qū)底部應采用雙層襯里防滲系統(tǒng)。人工防滲材料施工應滿足以下要求：1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(chǎn)生下沉拉斷現(xiàn)象。土工膜的焊（粘）接處應通過試驗、檢驗。2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(jié)合實際地形確定，不宜大于10m。邊坡坡度宜小于1∶2。
復合襯里系統(tǒng)組成（從下至上）：
1.庫區(qū)底部：
基礎、地下水導流層、膜下防滲保護層、HDPE土工膜、膜上保護層、滲瀝液導流層、土工織物層、垃圾層，見圖3-1。
垃圾層
土工織物層
滲瀝液導流層（≥30cm）
膜上保護層
HDPE土工膜
膜下防滲保護層
（粘土厚度≥100cm、滲透系數(shù)不大于1.0×10-7cm/s）
地下水導流層（≥30cm）
基礎
圖3-1 復合襯里（庫區(qū)底部）系統(tǒng)示意圖
2.庫區(qū)邊坡：
基礎、地下水導流層、膜下防滲保護層、HDPE土工膜、膜上保護層、滲瀝液導流與緩沖層、垃圾層，見圖3-2。
垃圾層
滲瀝液導流與緩沖層
膜上保護層
HDPE土工膜
膜下防滲保護層
（粘土厚度≥75cm、滲透系數(shù)不大于1.0×10-7cm/s）
地下水導流層（≥30cm）
基礎
圖3-2 復合襯里（庫區(qū)邊坡）系統(tǒng)示意圖
4.2 滲濾液處理
4.2.1滲濾液的特征和來源
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；氯氮濃度高，BOD5和COD濃度也遠超一般的污水。
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(jīng)分解后所產(chǎn)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(chǎn)生量的關(guān)鍵因素。
垃圾在填埋場產(chǎn)生的滲濾液與時間的關(guān)系可分為以下幾個階段：
1.調(diào)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(fā)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(zhuǎn)變?yōu)榧嫘曰騾捬跣裕_始形成滲濾液，可測到揮發(fā)性有機酸的存在。
3.酸形成期：濾液中揮發(fā)性有機酸占大多數(shù)，pH值下降，COD濃度極高，BOD5/COD為0.4~0.6，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(jīng)甲烷菌轉(zhuǎn)化為CH4和CO2，pH值上升，COD濃度急劇降低，BOD5/COD為0.1~0.01，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(wěn)定作用趨于停止，并停止產(chǎn)生氣體，系統(tǒng)由無氧轉(zhuǎn)為有氧態(tài)，自然環(huán)境得到恢復。
4.2.2滲濾液產(chǎn)生量計算
滲濾液的產(chǎn)生量估算方法主要有水平衡計算法、年平均降水量法、幾年概率降水量法等。對于新建城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場，我們對滲濾液的產(chǎn)生量估算采用經(jīng)驗公式法，在設計中采用的計算公式如下：
Q = I×(C1×A1 + C2×A2)×10-3
式中：
Q —— 滲濾液的日平均產(chǎn)生量（m3/d）；
I —— 采用年平均降雨量轉(zhuǎn)換為日平均降雨量（mm/d）；
A1 —— 填埋分區(qū)作業(yè)區(qū)面積（㎡）；
C1 —— 填埋分區(qū)作業(yè)區(qū)滲出系數(shù)；
A2 —— 填埋分區(qū)填埋休止或填埋終了區(qū)的面積（㎡）；
C2 —— 填埋休止或填埋終了區(qū)的滲出系數(shù)。
注：
1.計算日最大滲瀝液產(chǎn)生量，則需將上式中的I采用最大月平均降雨量轉(zhuǎn)換為日平均降雨量（mm/d）。
2.滲出系數(shù)C1的取值：按照經(jīng)驗公式,其取值范圍在0.2-0.8之間,一般當降雨量=蒸發(fā)量時取C1=0.5；當降雨量<蒸發(fā)量時取C1<0.5；當降雨量>蒸發(fā)量時取C1>0.5。C2一般按照C2=0.6C1的原則取值。
在工程設計計算中，給出的年平均降雨量為1586.5mm，最大月降雨量345.7mm，年蒸發(fā)量1450mm，而填埋場匯水面積41000㎡，分為兩區(qū)，A1區(qū)面積21000㎡；A2區(qū)面積20000㎡。由此可以計算出在填埋期間的日平均滲瀝液產(chǎn)生量和日最大滲瀝液產(chǎn)生量：
Q平均= 4.35×（0.6×21000+0.36×20000 ）×10-3=86.13 m3/d
Q最大= 11.52×（0.6×21000+0.36×20000 ）×10-3=228.10 m3/d
由于處理規(guī)模不但要考慮填埋期的處理量，也須考慮填埋終期以后的滲瀝液處理，填埋完后的日平均滲瀝液產(chǎn)生量（Q平均1）和日最大滲瀝液產(chǎn)生量（Q最大1）作為校核的依據(jù)，計算結(jié)果如下：
Q平均1= 4.35×0.36×41000 ×10-3=64.21 m3/d
Q最大1= 11.52×0.36×41000×10-3=170.04 m3/d
由此，可以假定處理規(guī)模在90-220 m3/d之間。
同時根據(jù)填埋操作方式、填埋垃圾量的多少、氣候狀況等具體情況確定采取200 m3/d的處理規(guī)模。
4.2.3滲濾液收集層
滲濾液的主收集層：在無紡土工布保護層上鋪設600mm的粒徑為20~40mm碎石層，按上粗下細進行鋪設，防止填埋的垃圾堵塞石縫從而影響滲濾液收集。滲濾液的次收集層：直接安裝在主防滲層之下，目的是監(jiān)測主防滲層是否滲漏，若有滲漏，則可在次盲溝中發(fā)現(xiàn)并收集起來。
4.2.4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(qū)內(nèi)排往滲濾液沉淀池和調(diào)節(jié)池進行處理。為了便于滲濾液的收集排放，在各區(qū)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(zhì)土工布包裹。次盲溝由透水和受垃圾沉降影響小的透水軟管組成。當次盲溝鋪好之后再開始進行中間覆蓋。
4.2.5地下水導排系統(tǒng)
填埋場的工藝設計必須考慮對填埋庫區(qū)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(nèi)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。
4.2.6滲濾液處理工藝方案
根據(jù)資料分析，滲濾液中BOD5/COD=0.2~0.8。開始時填埋場的滲濾液生化性較好，但隨著時間的推移，其生化性將逐漸降低。城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液屬于含氮量高、有機物濃度高的污水，其流量和負荷在不斷變化。故此工程擬采用生物處理與物化處理相結(jié)合的方法，并輔以深度處理，使其揚長避短，互相補充，相輔相成，將處理效果發(fā)揮到最大限度。其處理工藝流程圖如下
調(diào)節(jié)池
UASB
CASS反應池
生物濾池
污泥處理設施
過濾裝置
反滲透裝置
干污泥填埋
污泥
滲濾液調(diào)節(jié)
回用或直接排放
滲濾液
圖4.2.6 滲濾液處理工藝流程圖
4.2.7工藝參數(shù)設計
1. 各個構(gòu)筑物的參數(shù)設計.
(1)調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)池容量為4500m3，污水進入調(diào)節(jié)池前通過加酸或堿調(diào)節(jié)pH值，使其處于厭氧微堿性階段，從而為其下一步的厭氧反應提供穩(wěn)定的條件。
（2）UASB：UASB即為上流式厭氧污泥床，規(guī)模靈活，可大可小，設備簡單，易于操作，又無需昂貴的設備。且UASB對高濃度廢水的處理有自身的特點和優(yōu)勢。 UASB的主要優(yōu)點是： 1、UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20－40gVSS/1；??2、有機負荷高，水力停留時間短，采用中溫發(fā)酵時，容積負荷一般為10kgCOD/m3.d左右；??3、無混合攪拌設備，靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對下部的污泥層也有一定程度的攪動；??4、污泥床不填載體，節(jié)省造價及避免因填料發(fā)生堵賽問題；??5、UASB內(nèi)設三相分離器，通常不設沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O污泥回流設備。??USAB長3m,寬3m,深5m
（3）CASS反應池：即循環(huán)活性污泥系統(tǒng)。。其優(yōu)點是：不需要二沉池，節(jié)省了基建投資，占地面積?。环磻赜扇毖躅A反應區(qū)和好氧主反應區(qū)組成，對難降解有機物的去除效果較好，出水水質(zhì)好，不產(chǎn)生污泥膨脹；具有很好的除氮除磷效果；自動化程度高，操作運行簡單；CASS池進水經(jīng)過稀釋后濃度降低，有機污染的濃度梯度變小，因此有利于提高生物處理效果。
（4）生物濾池：從CASS反應池出來的污水非常有利于生物處理，故生物濾池能很好去除剩余的有機物。其剩余污泥經(jīng)過污泥處理裝置處理后回填。
（5）過濾裝置：是以過濾膜為中心處理單元，并配以特殊設計的管路、閥門、自清洗單元、加藥單元和PLC自控單元形成閉路連續(xù)操作系統(tǒng)。當處理水在一定壓力下通過濾膜過濾后，便達到了物理分離的日的，使大部分殘余的有機物有效去除，這樣達到物理生物處理的結(jié)合，相互彌補，發(fā)揮更大的去除作用。
（6）反滲透裝置：滲濾液后處理通常采用反滲透工藝，以去除中等分子量的溶解性有機物和絕大部分的溶解性鹽類。因為經(jīng)過了一系列的處理后，污水的有機物濃度大大降低，適合于去除剩余的溶解性物質(zhì)。這樣污水得到進一步的凈化。其出水經(jīng)過調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)流量送到供水中心回用或直接排放。
2. 處理后達到的效果
處理前后的垃圾填埋場滲濾液水質(zhì)見表4—2。
表 4—2 垃圾填埋場滲濾液及處理后水質(zhì)
類 別
項 目
處理前
處理后
BOD5
CODcr
SS
NH3-N
PH
12000
20000
2000
800
6.3—8.4
150
300
200
25
--
生活垃圾滲濾液排放限制數(shù)值見表4—3
表4—3生活垃圾滲濾液排放限制值
項目
一級
二級
三級
懸浮物SS
70
200
400
CODc r
100
300
1000
BOD5
30
150
600
氨氮
15
25
大腸菌值（個）
兩者對比可以看出經(jīng)過處理后的垃圾滲濾液達到了二級標準,可以直接排放或回用。
5填埋場氣體收集與處理
5.1填埋場氣體的特征
填埋場氣體主要是填埋垃圾中可生物降解有機物在微生物作用下的產(chǎn)物,其主要成分包括:氨氣、二氧化碳、一氧化碳、氫氣、硫化氫、甲烷、氮氣和氧氣等. 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，但其成分復雜，毒性較大，不能對其忽視。
5.2填埋場氣體產(chǎn)量計算
由于影響填埋場釋放氣體產(chǎn)量的因素比較復雜,精確的填埋場氣體產(chǎn)量很難估算.為此,國外從1970年初就發(fā)展了許多不同的理論或?qū)嶋H估算垃圾填埋場產(chǎn)甲烷量的方法.填埋場產(chǎn)氣量的確定方法大體可以分為三類,即理論計算、經(jīng)驗法和實測法.根據(jù)理論甲烷產(chǎn)生量1kgCOD產(chǎn)生甲烷0.35 m3,粗略估算每千克垃圾產(chǎn)生氣體約為0.8 m3.
5.3填埋場氣體的收集
本工程采用LFG主動控制系統(tǒng)，即在填埋場內(nèi)鋪設一些垂直的導氣井（見附圖）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，采用水平收集盲溝易使空氣進入抽氣系統(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，選擇采用垃圾單元封閉后鉆井下管統(tǒng)一收集填氣體。
填埋氣體主動控制系統(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)測設備等組成。
通常，填埋氣體主動控制系統(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(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。
5.4填埋場氣體輸送
收集的氣體最終匯集到總干管，經(jīng)鼓風機將其輸送到燃氣發(fā)電廠。其輸送管道材料采用PE。
5.5填埋場氣體的處理與利用
由于填埋場工程較大，處理的垃圾量也較大，產(chǎn)生的沼氣數(shù)量可觀，持續(xù)的時間長，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所示：
填埋氣體
收集井
收集管
燃燒器
匯流中轉(zhuǎn)器
轉(zhuǎn)氣管體
抽氣機體
氣體凈化器
儲氣柜
氣體加壓
燃氣輪機
發(fā)電機體
上網(wǎng)
自動點燃放空
圖5.5填埋場氣體處理與利用流程圖
6環(huán)境監(jiān)測
填埋場管理必須進行環(huán)境監(jiān)測，它是垃圾處理設施運行狀況的評價等級，監(jiān)測內(nèi)容涉及到大氣、地下水、地表水、滲濾液、填埋氣體、堆體沉降、蒼蠅密度、填埋垃圾等方面的測定。其監(jiān)測項目表為：
監(jiān)測項目
執(zhí)行標準
說明
地面水
pH、SS、 BOD5、 CODcr 、NH3-N NO2 、NO3-N 、Cl- 、TP等
填埋場本底監(jiān)測3次，啟用后在枯、豐、平水期各監(jiān)測一次，高峰月2次
地下水
pH、總硬度、氯化物、CODcr、水位氨氮、揮發(fā)酚、氰化物、大腸桿菌等
《生活垃圾填埋污染控制》（GB16889——1997）
監(jiān)測井取樣前3天洗井，洗井時取出水量為井中存水的3~5倍，監(jiān)測指標必要時進行調(diào)整。監(jiān)測點為各個地下水監(jiān)測井，生活用水井。每年監(jiān)測3次，取樣時間分別在4、8和11月。
滲濾液
pH、SS、 BOD5、 CODcr、NH3-N大腸桿菌等
監(jiān)測點為：滲濾液收集井，滲濾液處理設施排放口，每年監(jiān)測3次，取樣時間分別在4、8、11月
大氣
TSP、臭氣強度、氨、硫化氫、甲硫醇等
監(jiān)測點國上、下風向各一個，風向不固定時可適當增加，每年監(jiān)測2次，取樣時間分別在4、8月。
填埋氣體
CH4、CO2、CO、N2、O2、H2、H2S等
監(jiān)測點為沼氣收集管口，可監(jiān)測一個點。每年監(jiān)測一次，要求在8月份進行
蒼蠅密度
《生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術(shù)標準污染控制標準》
填埋場啟用后1~3年內(nèi)，每年監(jiān)測4次，最好在7~9月份測定
噪聲
場界噪聲
《工業(yè)企業(yè)場界噪聲測量方法》
7輔助設施
1.土建工程：生活區(qū)以綜合樓為主體建筑，它由辦公樓和職工食堂、值班人員宿舍組成。綜合樓的建筑造型與中心廣場融合為一個完整的廠前區(qū)空間，具有強烈的動感，起到引導視線和人流的作用。
2.道路工程：道路設計當當圓曲線小于150米時，在曲線半徑施作5%~6%的超高，并設置路基加寬緩和段。其附屬工程主要包括道路排水邊溝與涵洞、邊坡的防護、擋土墩、標志牌等。
3.給水與排水工程：其用水量設計包括道路噴灑、綠化用水、生活用水、消防用水、汽車沖洗用水、未預見用水等等用水量之和。
4.消防工程：工程消防設計包括生活區(qū)和填埋作業(yè)區(qū)?？扇細鈾z測、報警儀，平時注意儀器的校準和維護。
5.供配電設計：本工程全廠設備裝機容量453. 97KW，所有電設備均為380/220V低壓設備。
6.自控儀表設計：包括統(tǒng)計匯總、狀態(tài)監(jiān)控、環(huán)保在線監(jiān)測、辦公自動化等等。
7.垃圾計量：因本工程處理量為200t/d，每日大約有60輛垃圾車進場，即平均約6輛/小時進入場區(qū)，即每10分鐘約1輛車進入廠區(qū)并過磅計量。故設置1臺地磅進行計算。
8.通訊：架設電話通訊線一條，小型電話交換機一臺，整個場區(qū)配備四部直播電話，分別設在總經(jīng)理室、副經(jīng)理室、總調(diào)度室和管理科，另配備一部傳真電話，設在辦公室。
9.節(jié)能：選用能耗低的車輛進行填埋作業(yè)；選用效率高的滲濾液輸送泵等等
10.綠化：而綠化帶采用點、線、面相結(jié)合，包括廣場、湖、噴泉和花架等。在填埋區(qū)和生活區(qū)之間用10~15米寬的綠化帶分隔，采集不同的樹種相互融合，布置出一個不同顏色、不同高度、不同形式的有層次的綠化景觀。
8封場工程
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(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
封場后還必須對其進行維護，包括場地維護和污染治理的繼續(xù)運行和監(jiān)測。具體為：滲濾液處理系統(tǒng)運行和監(jiān)測、滲濾液調(diào)節(jié)池臭氣處理系統(tǒng)運行和監(jiān)測、填埋氣體導排與利用系統(tǒng)運行和監(jiān)測、地下水監(jiān)測、地表水監(jiān)測、地面沉降監(jiān)測、場地維護等等。
9經(jīng)濟預算
9.1主要的經(jīng)濟技術(shù)指標
垃圾處理規(guī)模:7.32萬噸/年，填埋場總?cè)萘浚?08.11萬立方米，使用年限為：20年。勞動人員：20人，工程總投資：2543.1萬元，單位經(jīng)營成本：22.78元/噸，財務內(nèi)部收益率5.43%，投資回收期：11.56年。
9.2財務分析
9.2.1費用效益估算
1.投資費用:填埋場占地185.7畝,其中征用水田2.09萬平方米,山地10.29萬平方米。場地建設期為兩年。填埋場總投資2543.1萬元,其中基建投資1457.2萬元。環(huán)保項目投資603.2萬元,占總投資的23.72%。場地各種建設項目投資見表8—2
表9—2 各分項目投資費用表 單位:萬元 (人民幣)
項目名稱及內(nèi)容
費用
1 進場及場區(qū)道路
105
2 場區(qū)工程
140.2
3 機械車輛
320
4 污水處理工程
419.2
5 附屬工程
114.8
6 焚燒爐
100
7 征地費
1086.1
8 其他費用
257.8
合計
2543.1
2.運行費用:填埋場運行費用主要包括垃圾填埋費用及垃圾滲濾液處理費,合計一年的運行費用為148.7405萬元,各分項的運行費用見表8—3
以20年使用期計算,總計的運行費用現(xiàn)值為2974.81萬元
表 9—3 各分項年運行費用 單位: 萬元 (人民幣)
內(nèi)容
費用
1 污水處理廠運行費
其中:能耗電
水電
維修費
藥劑費
人工費
其他費用
77.193
40.442
0.6132
6.89
3.285
8.4
10.0
2 填埋場運行費
其中:維修
燃料
衛(wèi)生綠化
人工費
其他費
71.5475
16.25
22.8125
11.625
13.2
7.66
合計
148.7405
總結(jié):
1計算期：按20年計算，包括建設期12個月
2項目總投資：2543.1萬元
3資金來源：該項目的實施有利于經(jīng)濟的發(fā)展與人民生活質(zhì)量的提高,是一項公益事業(yè)工程。建設資金一部分由市政撥款，其余部分爭取國際有關(guān)方面的貸款，貸款本息由市政負責償還。為維持垃圾衛(wèi)生填埋的運行，針對該項目是公益事業(yè)的特點，擬對處理的垃圾收費；只要加強環(huán)衛(wèi)機構(gòu)內(nèi)部制約與收費管理等措施，收費基本上可維持垃圾衛(wèi)生填埋場的運作。
4固定資產(chǎn)、無形資產(chǎn)和其它資產(chǎn)的形成：固定資產(chǎn)由工程費用、工程其它費用中除生產(chǎn)職工培訓費外的全部費用、預備費、建設期利息以及固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅組成。
5運營成本費用估算：按要素估算成本費用，包括：外購材料、燃料、動力、工資及福利費、檢修費、折舊費、管理費及財務費等。這樣單位總成本費用為34.41元/噸。經(jīng)營成本指總成本扣除固定資產(chǎn)折舊費、無形及其他資產(chǎn)費和財務支出后的全部費用。本項目的年均單位經(jīng)營成本為22.78元/噸。
6稅金：本工程為社會公益事業(yè)項目，不以盈利為目的。無營業(yè)稅。
7利潤估算：投資利潤率為5.43%。
9.2.2經(jīng)濟分析
環(huán)境效益：本項目實施后，能很好的改善該市環(huán)境質(zhì)量，使垃圾達到無害化處理的要求，具有巨大的環(huán)境效益；總體環(huán)境質(zhì)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(chǎn)生良好的社會效益；城市環(huán)境質(zhì)量的提高將會吸引更多投資，并促進旅游產(chǎn)業(yè)和其他第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其所帶來的其他社會經(jīng)濟效益的十分巨大的。
9.3 結(jié)論
1.本項目總投資2543.1萬元，使用期類運行費用現(xiàn)值為2974.81萬元，以上兩項共計費用5518.41萬元。
2.本項目有較大的直接經(jīng)濟效益（發(fā)電帶來的經(jīng)濟效益）和間接的效益，因而其經(jīng)濟內(nèi)部收益率將遠大于財務內(nèi)部收益率，其經(jīng)濟內(nèi)部收益率也能滿足大于基準經(jīng)濟收益率的要求。因此從經(jīng)濟的角度來看，本項目是可行的。
10總結(jié)
由于衛(wèi)生填埋場的設計對于我們來說是比較陌生的課題,而且衛(wèi)生填埋場的設計是個比較復雜的過程,在設計中涉及的內(nèi)容非常多,包括地形、地貌、氣候條件、當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展狀況以及城市人口的數(shù)量等.因此需要查找的資料也就比較多,在設計過程難免會遇到不少的困難.如該怎么樣選擇場址,防滲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及采用的材料等.我在設計中遇到問題的時候一方面自己查找相關(guān)資料,另一方面詢問指導老師.在自己的努力和老師的幫助下比較順利的完成了此次設計.但是難免會存在一些問題，歡迎大家指正.
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[20] BOE no 312. Real Decreto 2818/1998, de 23 de diciembre, sobre produccio′ n de energ?′ a ele′ ctrica por instalaciones abastecidas por recursos o fuentes de energ?′ a renovables, residuos y cogeneracio′ n.
致謝
在整個設計過程中,都得到了李彥旭教授的熱心幫助和系心指導.老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,淵博的學識,一步一個腳印的工作作風正直高尚的品格都給人留下了深刻的印象.在此,謹向李彥旭教授致以衷心的謝意和崇高的敬意!
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