固废课程设计：垃圾填埋场课程设计.docx

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1、固废课程设计：垃圾填埋场课程设计 Content 前言 (1) 1、绪论 (3) 1.1生活垃圾概述 (3) 1.2生活垃圾处理与处置方法 (4) 2、工程概况 (5) 2.1工艺选择 (5) 2.2项目设计原始资料 (6) 2.3项目设计要求 (8) 3、填埋场的选址 (8) 3.1场址禁设地区 (8) 3.2选址条件 (9) 3.3场址比选与场址确定 (9) 3.4地址的选定与所需的容积 (10) 4.填埋场的地基与防渗 (12) 4.1防渗工程 (12) 4.2水平防渗 (12) 4.3垂直防渗 (16) 5. 渗滤液的产生及收集处理 (18) 5.1垃圾渗滤液概念和来源 (18) 5.

2、2垃圾渗滤液的水质特征 (18) 5.3渗滤液收集系统 (19) 5.4渗滤液产生量的计算 (19) 5.5工艺选择 (21) 6、填埋气体收集导排及利用 (21) 6.1填埋场封场系统设计 (21) 7、填埋作业设备选择 (22) 7.1推土摊铺设备的选择 (22) 7.2压实设备的选择 (22) 7.3取土设备的选择 (23) 7.4喷药和洒水设备的原则 (23) 7.5其他设备的选择 (23) 8、封场工程 (24) 8.1填埋场的封场系统设计 (24) 8.2填埋场封场后的土地回用 (25) 9、环境保护与检测 (26) 附图 (27) 前言 一、设计目的 进一步加强对固体废物固体废物

3、处理与处置课程的认识，通过工程设计训练，强化课堂知识，培养解决复杂工程问题的能力。 二、设计内容 1、城市生活垃圾填埋场的场址选择和总体设计（填埋区库区场底工艺平面布置图、库区堆填规划平面布置图）； 2、填埋场防渗系统设计（包括场底防渗结构布置图、库底与边坡防渗结构布置图、边坡锚固平台处防渗结构布置图、库区周边锚固沟处防渗结构布置图，封场）； 3、垃圾渗滤液处理系统设计（包括工艺流程选择、主要构筑物尺寸、主要设备选型）。 三、设计条件 1、设计题目：阳江市600吨/天城市生活垃圾卫生填埋场主体设计 2、原始数据及操作条件要求：规划用地总面积247400平方米，填埋高度45米。 四、主要工作内容

4、 1、城市生活垃圾填埋场的场址选择和总体设计； 2、填埋场防渗系统设计； 3、垃圾渗滤液处理系统设计； 4、绘制符合规范的工程图； 5、编制课程设计说明书。 五、主要图件 1、填埋区库区场底工艺平面布置图、库区堆填规划平面布置图； 2、场底防渗结构布置图、库底与边坡防渗结构布置图、边坡锚固平台处防渗结构布置图、库区周边锚固沟处防渗结构布置图、封场。 六、主要参考资料 1、固体废物处理与处置 2、污水处理厂设计与运行 3、给水排水工程快速设计手册 4、总图制图标准（GB/T50103-2022） 5、建筑制图标准（GB/T50104-2022） 6、建筑结构制图标准（GB/T50105-2022

5、） 7、给水排水制图标准（GB/T50106-2022） 1、绪论 1.1生活垃圾概述 1.1.1生活垃圾的定义 生活垃圾，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。 城市生活垃圾亦称城市固体废物，是由城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业，以及市政环卫系统、城市交通运输、文教机关团体、行政事业、工矿企业等单位所排出的固体废物。其主要组成为：厨余物、废纸屑、废塑料、废橡胶制品、废编织物、废金属、玻璃陶瓷碎片、庭院废物、废旧家用电器、废旧家具器皿、废

6、旧办公用品、废日杂用品、废建筑材料、给水排水污泥等。 1.1.1生活垃圾的危害 固体废物，特别是有害固体废物，如处理、处置不当，其中的有害物质可以通过环境介质大气、土壤、地表或地下水体进入生态系统形成污染，对人体产生危害，同时破坏生态环境，导致不可逆生态变化。 （1）对土壤环境的影响：固体废物不加利用，任意露天堆放，不但占用一定的土地，导致可利用土地资源减少，而且如填埋处理不当，不进行严密的场地工程处理和填埋后的科学管理，容易污染土壤环境。 （2）对水体环境的影响：固体废物可随地表径流进入河流湖泊，或随风迁徙落入水体，从而将有害物质带入水体，杀死水中生物，污染人类饮用水水源，危害人体健康；固体

7、废物产生的渗滤液危害很大，它可进入土壤污染地下水，或直接流入河流、湖泊或海洋，造成水资源的水质型短缺。 （3）对大气环境的影响：对方的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，进入大气并扩散到很远的地方；一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下还可发生生物降解，释放出沼气，在一定程度上消耗其上层空间的氧气，使植物衰败；有毒有害废物还可发生化学反应生成有毒气体，扩散到大气中危害人体健康。 1.2生活垃圾处理与处置方法 1.2.1焚烧 焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中有还有毒物质在8001200的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实

8、现废物无害化、减量化和资源化的处理技术。 1.2.2堆肥 堆废化是在控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，促进来源于生物的有机废物发生生物稳定作用，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。 堆肥化系统的分类：按温度分为中温堆肥和高温堆肥；按技术分为露天堆肥和机械密封堆肥。 1.2.3卫生填埋 卫生填埋是“利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体和大气的污染，并将垃圾压实减容至最小，填埋占地面积也最小。在每天操作结束或每隔一定时间用土覆盖，使整个过程对公共安全及环境均无危害”的一种土地处理垃圾方法。 固体废物填埋场的构筑方式和填埋方式与地形

9、地貌有关，可分为山谷型填埋和平地型填埋方式。平地型填埋又可分为地上式、地下式和半地下式。 山谷型填埋场（图1） 地上式填埋场（图2） 半地上半地下式填埋场（图3） 2、工程概况 2.1工艺选择 目前国内外固体废物处理技术主要有：焚烧法、填埋法、高温堆肥和热解法四种，其中焚烧、填埋和高温堆肥是最常使用且已形成工业化生产的垃圾处理方法。热解方法的应用在我国才刚刚起步，在国外也仅有几个国家利用热解法处理垃圾，因此在对阳江市集中处理场处理工艺进行选择研究时，主要针对填埋、焚烧和高温堆肥三种比较成熟技术而言。不同生活垃圾处理技术比较分析见表9-8。 表9-8 不同生活垃圾处理技术比较分析 比较项目卫生填

10、埋焚烧堆肥综合处理 投资最低，18-27万元/ 吨（单层合成衬 底，压实机引进) 约50-70万元/ 吨（发电上网， 国产化率50%) 约25-36万元/吨 （制有机复合肥， 国产化率60%) 约40万元/吨 运行费用（计折旧，不计运 费）35-55元/吨90-200元/吨50-80元/吨80-200元/吨 （取决于最终 处理方式） 资源环境效益填埋场封场并稳 定后可恢复土地 利用或再生土地 资源，陈垃圾可开 采利用垃圾分选可回收 部分物质，焚烧 炉渣可综合 垃圾堆肥产品可 用于农业种植和 园林绿化等，并可 回收部分物资 垃圾充分得到 资源化利用： 回收物，可燃 物及有机质分 别得到利用 潜在

11、污染及环保措施渗滤水可引起地 下水污染；现场有 气味，采用场底防 渗、每天覆盖、沼 气导排、渗沥水处 理等 烟气中含有大量 复杂污染物，飞 灰具有毒性，现 场有噪声。采用 烟气治理、噪声 控制、灰渣处理、 恶臭防治等措施 根据堆肥方法不 同、污染程度不 同，可产生浓重臭 味，飞尘，有残渣。 采用恶臭防治、飞 尘制、残渣处置等 措施控 可产生臭味、 污水等，有残 渣。采用臭气 控制、污水处 理、残渣焚烧 处理等方法防 治 发展动态好氧填埋工艺热解或气化焚烧 工艺封闭式堆肥工艺有效的前处理 工艺，对各类 垃圾资源化 目前阳江市市区及县城的生活垃圾均采用填埋法处理，不能回收和焚烧的工业固体废物采用无

12、害化填埋技术进行安全处置，加强业固体废物集中处理和污染控制及资源化、减量化、无害化处理。 2.2项目设计原始资料 2.2.1生活垃圾产量预测 由于城镇生活垃圾与人口数量、生活水平密切关系，因此本规划采用城镇人口与人均垃圾产生量系数来预测规划年垃圾的产生量。根据抽样调查与选点详细调查的结果以及阳江市的实际情况，分别确定阳江市各区县的人均垃圾排放系数如表9-4，并据此估算出阳江市生活垃圾现状及规划年排放量，如表9-5所示。 表9-4 规划期间阳江市人均垃圾产生系数（单位：kg/d） 时段江城区阳春市、阳东县、阳西县、海陵区 2022 0.95 0.85 2022-2022 1.0 0.9 2022

13、-2022 1.2 1.1 表9-5 阳江市生活垃圾现状及预测产生量 行政区2022年2022年2022年 城镇人口（万人）垃圾量（吨 /年） 城镇人口 （万人） 垃圾量（吨 /年） 城镇人口 （万人） 垃圾量（吨 /年） 江城区54.37 188528 59 215350 65 284700 阳春市22.27 69093 50.3 165236 76.9 227025 阳东县8.28 25689 25 82125 39 280205 阳西县8.96 27798 30.2 99207 43.3 173850 海陵区9.12 28295 10 32850 13 152570 合计103 3394

14、03 174.5 594768 237.2 1118350 该城市2022年常住人口255万人，现建设一期工程，服务人口为66.6万人，人均垃圾系数为0.9Kg/d，垃圾产量为600吨/天，垃圾压实密度600kg/m3，垃圾场服务年限为1020年。 2.2.2气象资料 阳江市地处北回归线以南，属南亚热带海洋性季风气候，常年雨量充沛，气候温和，冬无严寒，夏无酷热。 气温全市2022年日照时数为1657时，平均气温22.3，极端最高气温为38.3，极端最低气温为3.7。全年无霜期为350天，偶有低温霜冻。 风速、风向全市年均风速为2.43米/秒，瞬时最大风速达33米/秒。季风明显，夏季主导风向为南

15、风和东南风，冬季主导风向为东北风。由于地处粤西沿海，所以台风活动极为频繁。据阳江气象站统计资料，1960年以来，影响阳江市的风力达6级以上的台风有97次，平均每年2.2次；其中登陆的台风有26次，年均0.58次。台风是阳江市主要的灾害性天气。 降雨量全市2022年降雨量为2967.3毫米，月最大降雨量是9月份，为841.8毫米，月最小降雨量是2月份，为12.0毫米。阳江市降雨有三大特点：一是地区雨量分布不均，变幅梯度以高区（2500毫米）向南部沿海（1800毫米）和北部地区（1500毫米）递减，且年际变化大。二是年内降雨变化大，全年的降雨主要集中在夏秋两季。49月的汛期降雨量占全年的8486%

16、，而10月至次年3月仅占年降雨量的1416%。三是单次降雨量大，是广东省最大暴雨中心之一。 蒸发量全市年平均太阳辐射量为102.4千卡/平方厘米。但蒸发量时空差异较大，平原地区一般较山区大。阳春站多年平均蒸发量为1881毫米，冬季为512毫米，占多年平均蒸发量的40%。荆山站多年平均蒸发量为152毫米，冬季占多年平均蒸发量的38.3%。阳江站多年平均蒸发量为1912毫米，冬季为841毫米，占多年平均蒸发量的44%。 2.2.3场址概况 填埋场库区周围汇水面积0.6km2。场底表土厚度0.54.6m不等，平均2.2m。土壤渗透系数为6.010-4m/s。场址地下水稳定水位埋深0.8m。距离填埋场

17、5km处有城市污水处理场，紧挨填埋场有水、电源及公路。 2.3项目设计要求 （1）总体要求 按照设计任务合理选择设计方案，工艺流程要有一定的灵活性；设计概念清楚、参数选择恰当、计算正确，说明书简明扼要、文字流畅、论点明确；图纸表达正确、符合制图规范；图面整洁、布局合理、图中线型和尺寸标注符合要求；整个设计过程严格遵照相关标准。 （2）设计说明书 要求内容完整、阐述清楚、计算准确、文理通顺，提倡用计算机解决复杂计算问题。设计说明书要求8000字以上，使用A4纸。内容包括目录、前言、正文、计算书、设计计算框图、小结及参考文献等。 设计说明书中应当设计的依据及指导思想；设计方案的确定及具体技术指标的

18、选用原则和技术要求的说明 （3）设计计算书 包括填埋场总容量、填埋总量计算；垃圾填埋工艺流程及填埋作业程序确定；填埋场主体工程工艺设计计算；主体设施的工艺参数计算及主要尺寸的确定等；配套工程及辅助设施和设备的计算与工艺布置。 （4）设计图纸 包括垃圾填埋场平面布置图、处理工艺图及主要构筑物结构图。 3.填埋场的选址 3.1场址禁设地区 根据生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ172022）规定，填埋场不应设在下列地区。 1）地下水集中供水水源地及补给区； 2）洪泛区和泄洪道； 3）填埋库区与处理区边界距居民居住区或人畜供水点500米以内的地区； 4）填埋库区与污水处理区边界距河流和湖泊50米以内的

19、地区； 5）填埋库区与污水处理区边界距民用机场3公里以内的地区； 6）活动的坍塌地带，尚未开采的地下蕴矿区、灰岩坑及溶岩洞区； 7）珍贵动植物保护区和国家、地方自然保护区； 8）公园、风景、游览区、文物古迹区，考古学、历史学、生物学研究考察区； 9）军事要地、基地，军工基地和国家保密地区。 3.2选址条件 场址选择是项目实施成功与否的关键，根据生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ172022）规定，场址选择由建设项目所在地的建设、规划、环保、环卫、国土资源、水利、卫生监督、地质勘察等有关部门和专业设计单位的有关专业技术人员参加。 选址条件是： 1）符合城市总体规划、区域环境规划、城市环境卫生专业规

20、划的要求； 2）与当地的大气防护、水土资源保护、大自然保护及生态平衡要求相一致； 3）库容应保证填埋场使用年限在10年以上，特殊情况下不应低于8年； 4）交通方便，运距合理； 5）人口密度、土地利用价值及征地费用均较低； 6）位于地下水贫乏地区、环境保护目标区域的地下水流向下游地区及夏季主导风向下风向； 7）场址距大、中城市规划建成区应大于5公里，距小城市规划建成区应大于2公里。 3.3场址比选与场址确定 根据生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ172022）规定，结合当地的实际情况，场址选择应满足以下条件： 1）在城市规划建成区2公里之外； 2）离村庄、居民区、交通干道、厂矿和人畜居栖地500米以外； 3）在城市夏季风向的下风向； 4）交通方便、运距适中； 5）人口密度低、土地利用价值低，征地、拆迁费用少； 6）群众支持，不会造成不良社会影响的地区； 7）远离城市水源地； 8）具备一定的基础条件(水、电、通讯等)； 9）避开特殊区域和需要保护的区域； 10）地质和水文地质条件能满足项目建设的要求； 11）取土条件方便； 12）库容要大，使用年限在10年以上，特殊情况下不低于8年。