对某县生活垃圾填埋场设计原理及设计方案的研究1.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流对某县生活垃圾填埋场设计原理及设计方案的研究1.精品文档.摘 要随着现代社会的迅速发展，城市垃圾己成为困扰城市的严重问题。卫生填埋是目前国内应用最为广泛的垃圾处置方式。卫生填埋场是城市不可或缺的公共设施，它的建设是改善城市环境质量、提高人民生活水准的重要举措。 本文以山阳县城生活垃圾填埋场为工程背景，从填埋场场址选择、坝体设计、工程防渗、 渗滤液的处理以及对周围环境所造成的影响等方面对垃圾填埋场设计进行了分析研究： 垃圾填埋场的设计首先要考虑的是填埋场场址的合理选择，它决定着该项目的经济效应、各种处理工艺的选择、填埋场安全性及对周边环境的影响

2、。因此合理的选择场址是进行合理设计的基础。 为了保证填埋场的安全使用和维护，不仅要对填埋场的垃圾坝体进行精心设计， 还要对影响其功能的各项因素进行分析，包括填埋场的沉降、渗滤液导排的畅通、防渗层的可靠性、防洪等。 在工程设计当中，应结合当地的水文地质和工程地质条件，选择合理的防渗结构与材料，将土工膜与低渗透性的土层组成复合防渗衬垫比采用单一材料的防渗层更好。对渗滤液的处理中，通过 UASB（升流式厌氧反应器）与 SBR 工艺结合、UBF（升流式复合厌氧反应器） 与氧化沟工艺结合和升流式厌氧过滤器与缺氧/好氧工艺结合的比较，最终选择 UASB（升流式厌氧反应器）与 SBR 工艺结合作为渗滤液的处

3、理工艺，提高了渗滤液中 COD cr 、 BOD 5 、NH 3 -N、SS 去除率，从而防止了渗滤液对环境的二次污染。关键词：城市垃圾填埋场；场址选择；工程防渗；渗滤液处理Abstract With the rapid development of modern society and economy, the garbage has become aserious problem for towns. Landfill is commonly used for the garbage disposal in China. It isan indispensable public facil

4、ity of towns. Landfill engineering is important to improve thequality of urban environment and the peoples living standards.The thesis takes the landfill of a town s life garbage as an example, and analyzes thelandfill design from the following aspects: the selection of landfill site, dam design, se

5、epageprevention, the handling of the leachate, and the impact on the surrounding environment etc.Landfill site should be considered first. A proper landfill site will determine its economiceffect, the choice of all kinds of techniques, its safety and its impact on the surroundingenvironment. A prope

6、r landfill site is the foundation for a fine landfill design.In order to ensure the safety and convenient maintenance of a landfill, we should notonly make an elaborate design of the garbage dam for the landfill, but also should analyze thefactors that influence its function, such as the settlement

7、of landfill, the smooth flow ofleachate, the reliability of the impervious layer, and the flood prevention.In landfill design, considering the local hydro-geological and engineering geologicalconditions the right impervious structure and materials should be chosen. Compoundanti-seepage under-layer m

8、ade of geomembrane and the low permeability soil is much betterthan a single layer of impermeable material. For the handling of leachate, comparing the combination of UASB (upflow anaerobicsludge blanket) and SBR, with combination of UBF (upflow composite anaerobic reactors)and oxidation ditch, and

9、with the combination of upflow anaerobic filter and hypoxia/aerobictechnique, we find that the combination of UASB with SBR is the best way for landfillleachate handling. It can improve the removing rate of COD cr , BOD5, NH3-N, SS in leachate,and so as to prevent secondary pollution caused by leach

10、ate. Key words ：City landfill;Site selection; Impervious engineering; Leachate treatment目 录第一章 绪论 . . 1 第二章 研究背景.11.1.1 城市垃圾处理现状.11.1.2 国内外垃圾填埋处理技术的发展历史.11.1.3 我国垃圾处理现状及动态.31.1.4 我国垃圾填埋处理依据的相关法律法规与标准.51.2 研究的内容及意义.61.2.1 研究的内容.61.2.2 本研究的意义：.6第二章 项目工程背景资料 . .8 第三章 2.1 项目概况.82.1.1 城市地理概况.82.1.2 工程地质.

11、82.1.3 水系与水质情况.92.1.4 社会经济概况.92.2 生活垃圾的产生量和处理现状.102.2.1 环卫设施及垃圾处理现状.102.2.2 垃圾成分的调查和预测.102.2.3 收集与清运、管理现状.11第三章 生活垃圾处理工艺方案研究 . . 123.1 垃圾卫生填埋技术特点及应用.123.2 垃圾填埋场的选址.133.2.1 垃圾填埋场址选择的基本原则.133.2.2 建设场址比选.143.3 垃圾卫生填埋库容、服务年限、垃圾产量预测.193.3.1 垃圾卫生填埋库容.193.3.2 服务年限测算.193.3.3 垃圾产量的预测.193.4 设计标准及原则.203.4.1 采用

12、设计标准.203.4.2 设计原则.203.5 填埋场防渗与防洪.21iv3.5.1 工程场地不良因素防治措施.213.5.2 防渗层方案研究.213.5.3 防洪研究.223.6 渗滤液处理研究.223.6.1 渗滤液出水水质标准确定.223.6.2 渗滤液处理方案.223.6.3 渗滤液城市污水处理厂处理可行性分析.233.6.4 渗滤液处理方案论证.233.7 垃圾填埋场工程案例.243.7.1 填埋场道路设计.243.7.2 防洪工程.253.7.3 防渗工程设计.263.7.4 垃圾坝设计.263.7.5 排污、排气工程设计.283.7.6 垃圾渗滤液集排设施设计.303.7.7 渗

13、滤液处置.313.7.8 污泥处置及利用.483.7.9 防污染防飞扬措施.493.7.10 防火措施.493.7.11 环境卫生.49第四章 垃圾填埋场总平面布置与环境保护 . . 504.1 遵循的规范.504.2 总平面布置.504.2.1 总平面布置原则.504.2.2 县城垃圾填埋场平面布置.504.3 道路及运输.504.4 环境保护.514.4.1 遵循的主要设计规范.514.4.2 环境保护措施.514.5 绿化.524.5.1 绿化要点.524.5.2 绿化管理.53第五章 结论与建议 . . 54参考文献 . . 56致 谢 . 59第一章 绪论1.1 研究背景1 1.1.

14、1 城市垃圾处理现状目前，垃圾的处理方式主要包括填埋、焚烧、堆肥等。垃圾处理方式的选择与所在地区的城市规模、该地区的经济发展水平、人口密度、土地、周边环境、垃圾的成分 、居民环保意识等有关。发达国家的城市垃圾从收集、 运输和处理管理与技术已很成熟， 并积累了许多经验 。在收集方面大多数国家采取了分类收集，在运输方面基本采用密闭压缩运输，在处理方面广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥和综合利用(再生循环利用)四种处理方式。在过去十五年中，工业化国家的垃圾产出量无论在绝对量上还是单位产值产量上，都在急剧增长。在这种情况下，发达国家的垃圾处理政策也发生变化。经过不断探索和发展，欧

15、洲国家在城市垃圾污染防治方面开创了一种新的思想， 其核心思想就是可持续发展的原则。90 年代，许多发达国家治理垃圾的战略目标是：通过选择较高层次的管理目标，达到垃圾处理可持续发展的目的。首先，最优先方案是避免产生垃圾；如果必须产生，产出量要最小。其次是按实际情况最大可能地进行回用或回收。然后，处理的目标应当是能源回收和减少最终处置量1 。目前，我国城市生活垃圾收集方式基本为混合收集，为实现我国城市生活垃圾管理可持续发展，其对策有：建立完善的城市垃圾管理法规体系；建立与社会主义市场经济相适应的城市垃圾管理体系；进一步完善城市垃圾管理的经济政策，利用合理的经济手段来促进垃圾的减量化、资源化和无害化

16、处理；要坚持可持续发展战略，大力推广清洁生产，尽可能避免垃圾的产生，实现垃圾源头减量；大力推选垃圾的分类收集，促进废品的回收利用，提高垃圾的资源化水平。卫生填埋处理是垃圾的最终稳定处置方法， 卫生填埋费用低廉，即使按照国外标准建设和营运管理，其费用也比焚烧等其它处理方法低，建设垃圾卫生填埋场是符合我们国情的。2 1.1.2 国内外垃圾填埋处理技术的发展历史垃圾焚烧处理已有一百多年历史，但出现有控制的焚烧(烟气处理、余热利用等)只是近几十年的事。它与填埋处理相比，具有占地小、场地选择易、处理时间短、减量化第一章 绪论2显著、 无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点， 在发达国家得到越来越广泛应

17、用 。特别是近些年来， 由于垃圾焚烧烟气处理逐步受到重视， 特别是烟气处理技术不断进步 ，余热利用系统和尾气处理系统得到进一步完善，垃圾焚烧炉又取得新发展。目前，垃圾焚烧处理美国占 17，日本约占 75，德国和法国约占 3050%，英国占 910%，加拿大占 5-62 。现代堆肥技术是从 20 世纪 30 年代开始发展的，已经形成了各种完善的工艺系统和成套设备。由于堆肥产品的市场等原因，垃圾堆肥处理特别是城市生活垃圾的堆肥处理在发达国家曾一度处于停滞甚至萎缩状态。近入九十年代以后，由于以下几方面因素 ，堆肥处理又呈上升的发展趋势。欧美发达国家垃圾填埋场的标准和焚烧处理的排放标准都不同程度的进行

18、修订并进一步提高，焚烧处理和填埋处理成本也随之增加；垃圾分类收集的普遍推行，为垃圾的再生利用也包括堆肥处理的发展提供了良好基础条件；垃圾再生利用得到广泛地重视。近几年来，欧美发达国家把垃圾堆肥也看作为可降解有机物的再生利用。垃圾的再生利用是垃圾减量和垃圾资源化的最佳途径。所谓卫生填埋，就是能对渗滤液和填埋气体进行控制的填埋方式。直到上世纪 30年代，美国率先提出“卫生填埋”的概念。由于垃圾产量大，种类多快速增加，而且大多数含有毒有害的物质，因此造成环境污染的可能性也随之增加，所以人们对垃圾填埋场的环境影响越来越重视，垃圾填埋场的操作运行管理越来越严格。这也是我国当前最主要的垃圾处理方式，占 8

19、0以上。卫生填埋的一般工艺如下图：卫生填埋场可以分为：长安大学硕士学位论文31.按填埋区所利用的自然地形条件不同，可以大致分为平原型填埋场、滩涂型填埋场、山谷型填埋场。2.根据填埋场中垃圾讲解的机理，填埋场可分为好氧填埋场、准好氧填埋场和厌氧填埋场。卫生填埋场的特点：1.如有适当的土地资源可以利用，一般以此法处理最为经济；2.与其他处理方法相比，其一次性投资较低；卫生填埋场的优点：1.边填埋边覆土减少垃圾飞扬，降低垃圾腐朽臭味；2.垃圾经压实填埋增加垃圾场容积，减少垃圾处理用地 ；3.垃圾卫生填埋场建有垂直防渗和水平防渗系统减少对地下水和周边土地的污染；4.垃圾填埋场一般建有渗滤液处理站和渗滤

20、液收集系统，做到重污染液体不外流；5.一些垃圾填埋场还建有堆肥车间， 进行垃圾分拣减少垃圾量， 实现部分垃圾再生；6.垃圾填埋相比焚烧处理空气污染小成本低；7.垃圾填埋 2-3 年后产生的沼气可用于发电。但是卫生填埋也存在以下几个缺点：1.渗滤液水质、水量波动较大，处理难度大；2.渗滤液污染强度高，二次污染严重；3.封场后维护监管期长、风险大、费用高、不利于场地及时复用；4.产气期滞后且历时较长，产气量小，资源化率低。3 1.1.3 我国垃圾处理现状及动态由于经济水平的限制，长期以来焚烧法处理垃圾在我国的应用还相对较少，发展也较为缓慢，直到上世纪 80 年代，我国从国外引进的成套垃圾焚烧处理设

21、备，填补了我国垃圾焚烧处理的空白。在发展中国家，填埋法具有建设投资少，运行费用低，回收沼气可二次利用，且带防渗措施的填埋每吨垃圾的处理费只需 20-60 美元，相比于焚烧每吨垃圾的处理费为 150-200 美元，性价比较高。对于普遍存在城市膨胀，垃圾污染日益严重而又资金不足，能源短缺的第三世界来说，填埋场的优点尤为可贵。为此，有关研究单位曾指出：今后中国城市垃圾处理技术的发展应为 60%填埋场，30%堆肥场，10%焚烧炉。根据我国城市垃圾的成分特点和数量，卫生填埋法将会逐渐发展为主要的处理方第一章 绪论4法之一2 。设计填埋场的垃圾总容量和运行年限依赖于场地大小、地形、垃圾的降解率以及垃圾的压

22、实度。日覆土方大约为总填埋容积的 20%，当设计填埋场的容量时应保证场地能运行 25 年左右，场地的可用年限越长，整个社区固体废物的管理费用就越少。城市垃圾填埋场的总容量可按 1 万人每年产生 1hm2 m 的垃圾进行粗略计算(1 万人每年产生的垃圾填埋占地厚约 1m， 面积为 1hm2 )。 现以李坑为例2说明目前广州市垃圾的卫生填埋。该场原为旧水库，经水文地质勘察，场内无地下水脉经过，土质为黏土层 ，渗透系数很低，但坝下有风化岩石，渗透系数高，故采用帷幕灌浆防渗。采用分层压实覆土，即每层用推土机反复碾压至密实，厚约 0.7m，先后压 3-4 层，即 2.5m 左右，再覆土 0.151.30

23、m。作为一个处理单元，分层逐渐填埋可保证垃圾处理的无害化和植被恢复的有效性。在每天垃圾填埋作业完毕后，用土均匀将垃圾封闭，并加以压实，这样 ，不但可以防止雨水渗透和垃圾被冲刷，还可防止垃圾中的纸屑乱飞，也有利于日后植被恢复，日覆盖土层厚度为 13-30cm。下面就是填埋场容量的计算步骤G=B365E (1-1)式中 G每年产生的 MSW（城市固态废物）的数量；BMSW 的产生率，N/capita/d；E填埋场服务的人口数。H=（G/C）+0.2（G/C） (1-2)式中 H经压缩的垃圾和附加体积的总和；C压缩后的 MSW 的单位重量，kN/m3 。J=体积/平均填埋厚度 (1-3)式中 J所需

24、场地面积。假 定 场 地 的 使 用 年 限 为 30a ， 我 们 可 以 估 算 出 所 需 的 填 埋 总 面 积 为 ：J1hm2 /10000m 2 30a。场底设纵向排水暗沟，每隔 40m 设横沟相交，形成排水网络，收集垃圾渗透液， 再排入污水处理场处理。污水处理工艺按 300t/d 的流量设计,其工艺流程为：污水调节池厌氧沟氧化沟氧化塘排放。1993 年为解决雨季污水超排问题，增加了气浮装置。1995 年为解决影响污水处理效果的问题，增加了吹脱装置。长安大学硕士学位论文5表 1.1 污水处理工艺技术参数表项目 BOD 5 （mg/L） COD （mg/L） SS（mg/L）进水

25、2500 4000 600出水 30 80 70目前，在我国垃圾处理实践中，一个最大的不足是填埋产生气体的处理问题。填埋场产生的填埋气体成份包括甲烷、二氧化碳、硫化氢、氮等。如果没有相应的技术措施 ，则在填埋场里会产生压力，尤其在夏季，高温、高湿时，产气加速，大量沼气可形成较高的内压，及时导出沼气才能防止因此而发生的爆炸。同时，这个超压使生成的气体沿着阻力最小的路径流动，在填埋场的边缘处更易溢出，如果在低洼地、盆地、地下室等发生聚集，会对人造成伤害（窒息危险、爆炸危险或中毒危险） 。当甲烷在空气中的体积达到 5-15%的爆炸范围时，就可能导致爆炸和火灾事故。据资料显示，北京、上海、重庆和辽宁等

26、地的几个垃圾场都发生过爆炸。 2005 年 9 月 9 日， 辽宁省本溪市溪湖柳塘垃圾场内突发爆炸，造成 3 名拾荒者死亡、5 人重伤。据调查爆炸的主要原因是填埋场没有设置填埋气导排设施，造成填埋气体中的沼气聚集，遇上垃圾中有发令纸等易燃物引发了爆炸。另外，填埋气体占主要成分的甲烷是一种强烈的温室效应气体，对温室效所起的作用比二氧化碳大的多，对环境造成难以逆转的破话，每减少 1t 甲烷的排放相当于减少21t 的二氧化碳的排放，因此，卫生填埋场必须将填埋气体进行收集、回收和利用，不能无序排放。4 1.1.4 我国垃圾填埋处理依据的相关法律法规与标准1.中华人民共和国环境保护法 1989.122.

27、中华人民共和国固体废物污染环境防治法 2004.43.生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准 建标 124-20094.生活垃圾填埋污染控制标准 GB16889-20085.生活垃圾卫生填埋技术规范 CJJ17-20046.生活垃圾卫生填埋场封场技术规程 CJJ112-20077.生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范 CJJ113-20078.生活垃圾转运站技术规范CJJ47-2006第一章 绪论69.城市垃圾产生源分类及垃圾排放CJ/T3033-199610.城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-20021.2 研究的内容及意义随着社会经济的快速发展，其带来的社会环境问题也日益严重。城市垃圾的处理好坏直接