固体废弃物控制工程课程设计2014

1、精选优质文档-倾情为你奉上四川师范大学固体废弃物污染控制工程本科课程设计镇原县470t/d垃圾填埋场工程可行性研究报告学生姓名王林院系名称化学与材料科学学院专业名称环境工程班 级2012级7班学 号内容设计说明书设计计算书设计图纸总分评分人分数目录镇原县470t/d填埋场工程设计说明1. 项目概况1.1 项目基本概况1.1.1 项目名称镇原县城市垃圾无害化处理工程1.1.2 建设场址罗河湾行政村东关砖瓦厂正南1.1.3 建设项目及规模完成城市垃圾卫生填埋场工程库区建设，包括填埋场底部防渗层、垃圾坝、沼气及渗沥液导出及排除系统；建设规模为日处理城市垃圾：470t/d。1.2设计依据（1）镇原县城

2、乡建设环境保护局编制的镇原县垃圾无害化处理工程项目建议书；（2）制委托书及设计合同；（3）甘肃省庆阳地区（有关项目建议书的批文等）（4）生活垃圾填埋污染控制标准 （GB16889-1997）（5）城市生活垃圾卫生填埋技术标准 （CJJ17-2001）1.3 相关标准和规范城市垃圾产生源分类及垃圾排放 （CJ/T3033-1996）城市垃圾运转站设计规范 （CJJ47-91）城市环境卫生设施标准 （CJ527-89）生活垃圾填埋污染控制标准 （GB168891997）城市生活垃圾卫生填埋技术标准 （CJJ17-2001）恶臭污染物控制标准 （GB14554-93）生活垃圾填埋场环境监测技术标准

3、（CJ/T3037-1995）1.4设计原则城市生活垃圾卫生填埋场厂址选择是一个综合性的工作。填埋场的选址主要遵循以下四个原则：（1） 从经济学方面考虑。首先场址要满足一定的库容量要求。任何一个卫生填埋场，其建设均必须满足一定的服务年限。一般填埋场的合理使用年限不少于10年，特殊情况下不少于8年。其次场址应交通方便、运距合理。场址交通应方便，具有能在各种气候条件下运输的全天候公路，宽度合适，承载适宜，尽量避免交通堵塞。根据有关资料，垃圾填埋处理费用当中约60%90%为垃圾清运费。缩短清运距离，对降低垃圾处理费用起关键作用。再次场址周围应有相当数量的土石料。所选场地附近，用于天然防渗层和覆盖层的

4、黏土及用于排水层的砂石等应有充足的可采量和质量来保证能达到施工要求；黏土的pH值和离子交换能力越大越好，同时要求土壤易于压实，使土壤具有充分的防渗能力。（2） 从工程学方面考虑。一是地形、地貌及土壤条件，场地地形坡度应有利于填埋场的施工和其他建筑设施的布置，不宜选在地形坡度起伏较大的地方和低洼汇水处。二是地质条件，场址应选在工程地质性质有利的最密实的松散或坚硬的岩层之上，它的工程地质力学性质，应保证场地基础的稳定性并使沉降量最小，有利于填埋场边坡稳定性的要求。三是气象条件，场址应位于具有较好的大气混合扩散作用的下风区，白天人口不密集的地区。（3） 从环境学方面考虑。对地表水的保护，对地下水的保

5、护，对居民的影响要降到最低。在垃圾填埋场中HDPE土工膜是防渗的重要材料。土工膜的质量好坏对保护地表水地下水起着关键性的作用。（4） 从政策法规方面考虑。垃圾填埋场的选址应服从当地城市总体规划，符合当地城市区域环境总体规划要求，符合当地城市环境卫生事业发展规划要求。1.5 设计范围本报告设计文件编制范围包括以下内容：（1）城市垃圾收集中转站及垃圾清运车辆设置（2）垃圾卫生填埋场设计（3）投资估算（4）节能及环境保护（5）相关的公用工程及其内容（6）财务评价及国民经济评价2. 城市概况2.1 区域位置镇原县位于甘肃省东部，庆阳地区西南部，为陕、甘、宁三省的边界地带，距甘肃省省会兰州市约500km

6、，距陕西省省会西安市约300km。东邻西峰市、西接宁夏省固原、南靠泾川、平凉，北依环县，地理位置为北纬：3502736016,东径。县境东西宽约78km，南北长约91km，总土地面积3500km2。2.2人口与经济镇原县自古以来就有人类生活、活动的遗迹，自古以来各朝代均在该县封署、设署，留下了众多的文物古迹。目前县境内有丰富的人文和自然旅游景观，留有省级文物保护单位8处，县级文物重点保护单位18处，如仰韶文化的川口遗址、齐家文化的段家坪遗址、宋代的彭阳古城遗址、齐家文化的高庄遗址等均具有极大历史的研究和观赏价值。镇原县曾是陕甘宁边区的一部分，早在1940年就建立了陕甘宁边区镇原县政府，为中国人

7、民的解放事业做出了极大的贡献。该县区域地质构造上位于鄂尔多斯台地中西部，地形构造上属陇东黄土高原残垣沟壑和丘陵沟壑区，县境内水资源丰富，由于县城内工矿企业较少，水源基本上无污染，水质良好，符合国家饮用水水质标准，矿产资源有石油、煤炭、铁矿等矿产资源。近年来特别是进入二十一世纪以来，镇原县政府通过积极发展农业产业化经营，加快了“果、菜、肉、蛋”四大农畜商品基地建设，优质农产品生产基地建设初具规模，带动了优质高效设施农业的发展，工业依托丰富的矿产资源，加快工业发展。2015年全县年国民生产总值：4.68亿元，农民纯收入1120.0万元。社会经济快速发展促进了城镇建设，全县总人口28.97万人，企业

8、产值3.46亿元。2.3水文地质建设场地中含水层主要为黄土层潜水，沟中沟床切入含水层以下几米至几十米，排泄方向为茹河，补给以大气降水的形式入渗补给。地下水基本上属型或HCO3-型、型，矿化度为：0.350.54g/l，总硬度110250mg/l(以CaCO3)。工程所在地地表径流为茹河，流经县境长度75km，流域面积768km2，年平均径流量：0.92m3/s，年总径流量：0.29亿m3。2.4气象条件镇原县属温暖带半湿润性大陆气候，具有春暖干旱、夏热间雨、秋凉湿润、冬寒少雪的典型特征。四季分明，春季和冬季干旱多风，夏季炎热，降雨集中，秋季天气晴朗，日照充足。气温: 年平均气温：7.59 最冷

9、月平均气温：-12.3 最热月平均气温：26.6 年平均相对湿度：6065%降雨： 年平均降水量：650750mm 日最大降雨量：866.3mm 年平均蒸发量：14811596mm 127·136.5风： 冬季平均风速：1.8m/s 夏季平均风速：2.2m/s 主导风向：西北 最大冻土深度：82cm 最大积雪厚度：50cm3. 生活垃圾现状及建设的必要性3.1 生活垃圾特性目前镇原县城区垃圾由生活垃圾、建筑垃圾和部分工业垃圾组成，一般情况下城市生活垃圾中的主要成份见表3-1：(表3-1)城市生活垃圾成份主要成份重量百分比(%)15.161.180.741.324.7749.9326.

10、9随着人民生活水平不断提高，近年来，国内较发达的城市生活垃圾和传统的生活垃圾相比发生了质的变化，有机物在不断地增加，其有机物和废弃物均占40以上，但其水分一般随季节变化而变化，夏、秋季有机物成份多但水分含量较高，春、冬季水分含量少，但无机物含量大，垃圾成份见表3-2：(表3-2)垃圾成份含量表(重量百分比)有机物(%)无机物(%)废品(%)植物动物灰渣砖石纸布塑料金属玻璃29.361.8559.62.681.90.570.420.182.34表3-3垃圾成份分析数据：(表3-3)二一五年垃圾成份表(重量百份比)种 类名 称重量(kg)重量百分比(%)有机物类可腐有机物类纸 类11.453.35

11、木、竹、草13.453.94厨房垃圾53.7515.73布质纤维4.901.43其余合成纤维3.601.05塑料27.107.93无机物玻璃陶器6.301.84砖石水泥21.056.16灰土194.7056.96金属4.101.20其它1.400.41总重量341.80100由于管理制度不完善，建筑废弃物混杂在生活垃圾中，造成生活垃圾中无机物含量较高；垃圾混装收集、清运，垃圾组成较为复杂；由于经济不够发达，居民生活水平相对较低，加之镇原拣破烂人员较多，这形成了项目区生活垃圾热值较低，可利用组分比例相对较少等特点。3.2 垃圾收运及处理现状及存在问题镇原县城区现采用垃圾桶、垃圾房等垃圾收集设施来

12、收集垃圾。垃圾的运输则主要采用垃圾车。城市生活垃圾经收集后送至县农具厂侧山沟倾倒。镇原县目前的垃圾收运系统和处理方式存在以下问题：（1） 由于采用人工清扫地方式，环卫工人劳动强度大，邻近市场的局部街道清扫不及时；（2） 在现有的简易垃圾收集点，垃圾无法及时清运，造成收集点成了垃圾堆，形成一个个污染源，对周围居民生活造成极大危害；（3） 垃圾运输车辆落后，飞撒垃圾现象时有发生，严重造成二次污染；（4） 露天堆放的垃圾臭气四溢，蚊蝇孳生，啮齿动物出没，对周围环境产生恶劣的影响；（5） 自然堆放的垃圾未经压实，垃圾堆放地的地面利用率低，垃圾堆放占用地面越来越大，堆放的垃圾表面无覆盖层，较轻的垃圾随风

13、四处飘散，使垃圾蔓延到更大的地面，形成更大的污染面；（6） 无必要的防渗措施，垃圾渗滤液渗入地下，对地下水形成污染；（7） 无渗滤液收集、处理设施，垃圾渗滤液对周围地面环境地表水系产生污染；（8） 缺少垃圾场气体收集系统，垃圾中的有机物在分解的过程中产生的甲烷会在垃圾堆中蓄积，成为事故的隐患；（9） 对现有的垃圾堆放场进行了人为的简单焚烧处理，且无任何环境保护措施，在燃烧过程中产生了大量有毒有害气体，对大气造成了严重的二次污染。3.3 项目建设的必要性城市垃圾是都市化的必然产物，镇原县城区产出的垃圾主要由生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾等组成。镇原县城市垃圾无害化处理是一项重要的环保工程，主要解决

14、县城城区产出的城市垃圾，使城市垃圾达到一次性无害化、减量化之目的，解决了垃圾引起的城区周边生态环境污染。目前镇原县城区年产出约17.16万吨的城市垃圾，其中生活垃圾：12.87万吨/年、建筑垃圾：8580吨/年、工业垃圾：3.432万吨/年。目前该县城区已有一座城市垃圾堆放场，采用倾倒堆放的方法，对堆放场周边环境造成较大的危害，基本已接近设计库容，难以消化全部城市垃圾。自改革开放以来，特别是在进入二十一世纪以来，镇原县依靠城区的政治、经济、文化中心城镇的优势，吸引外来客商，城区流动人口大量增加，近年来，县政府为改善县城城区的环境设施作了大量的工作，实施了“以加快基础设施建设为主导”的战略决策，

15、紧紧抓住水、电、路通讯、服务设施等关键的基础设施的建设，加大了城市环境卫生基础设施的建设力度，但由于历史上对城区环境卫生设施无害化基础设施建设欠账多，如果城市垃圾收集清运以及垃圾卫生填埋场工程及配套工程建设滞后于垃圾产出量的快速增长，又将会出现城市生活垃圾到处堆放的可能，造成垃圾围城现象，使城市周边环境恶化。由于近年来县政府财力短缺，对城市生活垃圾的收集、清运及垃圾卫生填埋处理投入的资金有限，所以申请国家环保补助资金，加快城市垃圾的基础设施及配套设施的建设进度，是十分重要和必要的。4. 填埋场的选址4.1 填埋场选址原则4.1.1场址选择的基本原则卫生填埋场作为城市垃圾的消纳场地，直接为城市服

16、务，其选址一定要符合城市总体规划和环境卫生专业规划的要求，并满足国家标准生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-2008）、城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准（CJJ122-2001）、生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004）中关于垃圾填埋场选址规定的要求，主要要求如下：（1） 符合当地城市建设总体规划和环境专业规划的要求；（2） 对周围环境不应产生污染或污染不超过国家有关法律、法令和现行标准允许的范围；（3） 应充分利用自然地形；（4） 交通方便，运距合理；（5） 征地费用较低，施工较方便；（6） 人口密度较低，土地利用价值较低；（7） 位于夏季主导风向下风向，距人畜栖居点5

17、00m以外；（8） 远离水源，尽量设在地下水流向的下游地区；（9） 库容应保证填埋场使用年限在10年以上，特殊情况下应不低于8年；（10） 应充分利用天然地形以增大填埋容量、使用年限应达到相关要求。4.1.2场址选择顺序填埋场选址应按照以下顺序进行：(1)场址初选：根据城市总体规划、区域地形、地质资料确定候选场址。(2)候选场址现场踏勘：选址人员对候选场址进行实地考察，并通过对场址的地形、地貌、植被、水文、气象、交通运输和人口分布等对比分析确定设计场址。4.2 场址比选4.2.1填埋位置比选及设计库容 镇原县城市垃圾无害化处理工程总平面图见附图1。 拟建镇原县城市垃圾卫生填埋场位于县城东部，罗

18、河弯行政村东关砖厂正南，场地基本为长方形，地形呈簸箕形，长约650m，宽约150m，总面积：m2，根据建设单位提供的建设场址的地形和地质构造，结合工程总体布局，本报告提出二个填埋场位置方案进行比选：（1）填埋位置方案一 以茹河北岸、鱼塘东侧为垃圾卫生填埋场西界，最底填埋高程1138.42m(绝对高程)，最高填埋高程1144.50 m(绝对高程)，总填埋库容48.255万m3；按2015年垃圾产出量347t/d，埋场使用年限20年。（2）填埋位置方案二 以茹河北岸、小鱼塘东侧20m为填埋场西界，最底填埋高程1138.42m(绝对高程)，最高填埋高程1144.50m(绝对高程)，总填埋库容44.8

19、7万m3；按2015年垃圾产出量347t/d，填埋场使用年限18年。4.2.2方案比选 方案一新建垃圾清运车辆下沟专用道路长900m；场内渗沥液汇流管干管床长559.31m，支管床长1805.41m。 方案二新建垃圾清运车辆下沟专用道路长800m；场内渗沥液汇流管干管床长509.22m，支管床长1602.40m。 选用方案二作为填埋场工程下界，将减少约3.35万m3的填埋库容，使用年限减少约2年。方案一可以加大使用年限约2年，所以从长远观点考虑，本报告推荐“方案一”作为工程填埋西界。5. 垃圾处理工艺设计5.1国内外垃圾处理工艺现状5.1.1 国外垃圾处理状况由于城市生活垃圾成份复杂，又受经济

20、发展水平、自然条件及传统习惯等因素的影响，因而各国对城市垃圾的处理一般随国情而异，并且一个国家的不同地区也采用不同的处理方法和工艺，没有统一的模式。就目前广泛应用的填埋、堆肥及焚烧等垃圾处理技术而言，各国采用这些方法的比例也因诸多因素有着较大的差别，详见表5-1：表5-1 各国三种垃圾处理方式所占比例方法国家填埋（）堆肥（）焚烧（）法国402238日本234.272.8德国65332英国88111美国75510荷兰45451比利时62929瑞士20-80丹麦181270奥地利59.82416.3方法国家填埋（）堆肥（）焚烧（）瑞典351055澳大利亚621124从上表可见，作为城市生活垃圾最终

21、处置较为行之有效的方法，填埋处理占有较大比例。由于国外城市发达，居民生活水平高，所产生的生活垃圾有机物含量高，热值较高，因此自70年代中期起，焚烧法处理垃圾的技术也开始快速发展，到近期，在部分发达国家，已成为主要的垃圾处理技术。5.1.2 国内垃圾处理状况我国的城市生活垃圾处理起步于20世纪80年代，在1990年前,全国城市生活垃圾处理率不足10%，进入90年代以后，垃圾处理水平不断提高，生活垃圾清运量的增长态势可以分为3个阶段（如图1所示）：1992年前为稳定增长阶段；19922000年基本上是平稳增长阶段，变化不大；2001年后迅速增长。垃圾无害化处理率自1990年急剧增加，1995199

22、9年基本稳定，1999年后有下降趋势。由于改革开放后，环卫部门加大了垃圾处理力度，使垃圾无害化处理率逐年上升。从1986年到1995年，全国的城市垃圾和粪便处理场由23座增加到900多座。其中垃圾处理的主要方式是填埋，约占全部处理量的70%以上，其次是高温堆肥，约占20%以上。一些城市建设了大中型城市生活垃圾处理工程，如日处理能力在6000吨以上的上海老港填埋场等。在堆肥方面全国已建成堆肥场数十处，主要是以无锡、常州为代表的机械化堆肥和以天津、鸡西为代表的简易高温堆肥技术；垃圾焚烧处理场投入运行的仅深圳、乐山等少数城市，另有北京、上海、天津等沿海城市拟建或正在建设焚烧厂。图15.2 垃圾处理工

23、艺简介5.2.1卫生填埋针对经济欠发达地区以及干旱少雨、土地利用价值低、丘陵山区等地区的生活垃圾处理，我们的解决方案是以填埋处理为主。（1）填埋工艺处理工艺主要采取场底防渗、分层压实、每天覆盖土、填埋气导排、渗漏水处理、填埋气体用于发电等措施，进行垃圾的填埋处理。（2）工艺特点前提投资较低；处理能力大；沼气可回收利用；运行费用较低。5.2.2垃圾焚烧针对土地资源非常宝贵，垃圾热值较高的上海、北京、广州等大城市，我们的解决方案是通过垃圾的焚烧发电达到较高程度的减量化与无害化，焚烧法是一种高温热处理技术，固体废物在高温下氧化热解被破坏，是一种可同时实现无害化，减量化，资源化的处理技术。焚烧工艺一座

24、大型垃圾焚烧系统主要由以下部分组成：（1）前处理进料系统前处理通过破碎，磁选、筛选、风选、分级精筛选，工人分选等工序，将不燃烧物及不适燃物与可燃物分开，可燃物可制成垃圾衍生燃料(RDF)。进料系统由计量装置，贮存池，吊车，料斗，给料机等组成。 （2）焚烧系统焚烧系统为主体工艺部分，由不同类型的焚烧炉组成。城市垃圾焚烧系统分为混焚式和衍生燃料焚烧两大类。混烧式采用的焚烧炉主要有控气式，旋转窑式和流化床式。（3）废气处理系统焚烧尾气中含有多种有害成份，造成二次空气污染。主要成份有：不完全燃烧产物：包括一氧化碳、碳黑、烃、烯、酮、醇、有机酸及聚合物等。 粉尘：如堕性金属盐、金属氧化物、不完全燃烧物质

25、颗粒物。酸性气体：包括氯化氢、氯气、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(N0x)等。重金属：包括铅、汞、镉、硌、砷的元素态，氧化物及氯化物。二恶英PCDDsPCDFs废气处理系统主要设备技术有：文氏洗涤器、静电吸尘器、布袋防尘器、湿式洗气、干式洗气塔等，近来多采用干式或半干式洗气塔或不同类型的气体净化装置，配合布袋除尘器为主体设备的工艺。目前己开发出以去除二恶英NCx，S0x，HCI等酸性气体的工艺。（4）废热回收发电系统回收废热可包括三种主要工艺，水冷却型，半废热回收型和全废热回收型三大类。回收的废热用于生产低压和高压蒸气。如果设置汽电共生系统，可进行发电。主要设备有余热锅炉，高压蒸汽缸，涡轮发电

26、以及辅助配套设备。（5）灰渣处理系统垃圾焚烧灰渣可分为细渣、底灰、锅炉灰、飞灰等。一般而言，其物理化学特性随炉型有所改变，主要含Si02、AL203、CaO、 Fe203、MgO、Na2O和K2 O等。通过收集、输送系统，灰渣可进一步制作工业建材原料或填埋处理。5.2.3垃圾堆肥针对生活垃圾中可腐有机物含量高以及待处理生活垃圾产品的消纳能力强的地区，我们以堆肥作为生活垃圾的解决方案。（1）仓式堆肥工艺经前处理后的物料经传送带由布料机在初级发酵仓内均匀布料。初级发酵仓采用矩形仓体，由仓顶进料。仓的一侧设备装载机进出的密闭门一扇，底部设备供风管道强制通风，以保证好氧发酵进行。顶部设抽风管道将初级发

27、酵仓内气体抽出后经生物滤池处理后达标排放。仓底设集水管道收集垃圾渗沥水，在垃圾含水量偏低时可利用这些渗沥水回喷，初级发酵周期为1020天，由初级发酵的物料经中间处理后进入次级发酵周期为20天，次级发酵后的物料，经筛分和密度分选后作为产品销售或继续深加工后制成有机无机复混肥销售，处理过程中产生的无机物质送进填埋场进行处理。（2）动态好氧堆肥工艺废弃物首先经过前处理后进入发酵反应器内，该反应器为滚筒式，在发酵过程中缓慢转动，物料随着转筒的转动而不断翻滚、搅和和混合，并逐渐向筒的下方移动，直到最后排出。新鲜空气由鼓风机从生物反应器的尾部鼓人，与反应器内物料逆向流动。垃圾在反应器内停留13天经过预发酵

28、，自尾部出料至滚筒筛筛分。筛下物料进入次级发酵车间，再进一步的降解发酵，熟化区底部设空气通风系统，并配备专用翻搅设备，即有翻料和混、抛的功能，同时也把物料进行破碎。经过2 8天生物降解后的腐熟堆肥由铲车送至料斗，经皮带机提升运输至滚筒筛，由密度分选机除去玻璃、石头、塑料片等杂质后，成为精致有机肥，筛上料及杂质等物送至填埋场。5.2.4综合处理综合处理方式是根据不同垃圾选择其合适的处理方式并回收利用可再利用的垃圾，充分的实现了垃圾的“减量化、无害化、资源化，处理处置目标，使垃圾变废为宝，垃圾综合处理的主工艺为：垃圾通过适当的分选和分类，可腐垃圾进行堆肥处理，可燃烧垃圾进行焚烧处理，无机物进行填埋

29、处理。从而实现了垃圾处理的“资源化、无害化、减量化”的目标。（1）工艺流程首先是垃圾卸入卸料坑，有行车式抓斗起重机抓起，进入板式上料机，在初步经过人工初分拣，将大块杂物，如大块木头、砖头由人工挑出后，进入破袋筛分一体机中，在该机中，即完成塑料袋的破碎，又完成一定粒度的物质的分离，亦即将有机物与无机物质分离，然后进入人工分拣平台进行分拣，在回收有用物质后，剩余物则被送入填埋场进行填埋处置。分拣出的木材、竹片以及塑料则通过焚烧进行处置。在有机物进行一次发酵一定时间(一般是1012天)，发酵方式一般有仓式发酵、条堆发酵、隧道式发酵，槽式发酵以及滚筒式发酵，然后进入二次发酵系统再发酵，发酵时间一般为1

30、015天。二次发酵一般采用条堆式发酵。在完成二次发酵后，则进入密度分选机精选，将堆肥中的杂质清除，制成精堆；针对处理厂的废气和臭气，则采用世界上目前公认十分有效的生物滤池处理技术，通过生物滤池处理后的尾气，完全能达到国家相关的标准排放，不会造成二次污染。对分拣出来的物质，如废塑料、木材、竹片、棉麻织物，则通过焚烧系统进行焚烧处置，一般说来，原生垃圾热值是很低的，燃烧时需要加入大量的阻燃剂，但在经过前处理后，通过机械和人工将塑料、木材、竹片尽可能多地分选出来，而分选出来的物质如废塑料、木材、竹片其热值很高，适合于焚烧处置，能实现垃圾处理的减量化要求，并能达 到余热利用。 （2）综合处理的优点垃圾

31、通过有效的预处理后，堆肥、焚烧原料质量大为提高，处理量大为减少，简化了工艺，降低了设备投资运行成本；有机肥质量大为提高，具有一定的市场前景；减少了焚烧尾气的处理难度；延长了填埋厂的寿命，减少了填埋渗沥液和有机气体的排放等问题；塑料、金属、玻璃、纸、热能等的回收利用提高了社会和经济效益。5.3处理工艺确定通过分析比较可以看出，填埋、堆肥、焚烧和综合处理四种垃圾处理的技术方法各有优点，也存在着缺点，根据我国垃圾的特点，结合我国国情和镇原县城市结构特点、现状经济实力、以及城区自然地理、地貌优势，镇原县垃圾处理推荐城市生活垃圾采用卫生填埋法，这种处理方案是适合镇原县的最佳垃圾无害化处理方案，原因是：（

32、1）该方案技术成熟，经济合理，投资少，运行可靠，运行费用低；（2）生活垃圾卫生填埋法虽然占地较大，但该市草荒地及沟壑地多，地价低，发展余地广阔；（3）该方案造价较低，适合地方经济、地方财力的实际情况；（4）垃圾中有机物含量偏低，不宜采用堆肥工艺。6. 填埋场库区工程设计6.1填埋场区总体布局6.1.1填埋场场地现状本工程建设场址拟选定在县城以东罗河湾行政村东关砖瓦厂正南，距县城中心约4km，东临幕家沟，西靠庙坪，南接茹河，北靠东关砖瓦厂，东西长：650m，南北宽：150m，地形呈簸萁形，绝对高程14111415 m。6.1.2填埋区总体布置本垃圾处理工程主要由进场区、填埋区和渗滤液调节池三部分

33、组成，各部分功能区通过进场道路及人行便道连接成一体。处理工程的总平面布置按照现行各种规范要求，根据场址的实际地形地貌、水文地质、所处风向、朝向以及卫生填埋工艺的需要，综合考虑而设计。整个场区总占地面积为62.89亩，其中填埋场库区占地约为39.53亩，约占总占地面积的63%。整个区设一个进出口，管理区及地磅设置在新建进场道路入口附近，临近原通乡道路，交通便捷，便于管理，管理区内设有为综合房一栋，满足行政办公的需要。该区地处整个填埋库区的上风向。主要承担填埋场的运行管理任务。填埋场库区位于山坳沟谷处，三面为山坡地。调节池区域位于坝外，有一定的高差能保证渗滤液重力流流出，调节池于道路之间种植高大的

34、乔木及其他具有遮挡和美观的植物。渗滤液回喷泵房位于调节池旁，两者高差不大，节省渗滤液回喷处理的成本。平面布置时为了方便管理、综合考虑各项利弊之后，将管理区放在了场区进场道路右侧，处于填埋库区的侧风向，为了使对管理区的污染达到最小，在调节池区与管理区之间设置绿化带，以吸收污染物。管理区以综合房为主体，配以景观绿化；为了美化环境，在综合房前因地制宜布置了景观绿化。地磅称放在进场道路入口处，以便于填埋场的垃圾运输车量能方便的计量。具体布置详见附图一 “总平面布置图”。6.2垃圾坝的设计6.2.1坝型选择填埋场用土石坝没有防渗要求 ,不设心墙 ,一般可分为均质坝和多种土质坝。由于场地地质情况不同 ,又

35、兼土石考虑就地取材及降低造价 ,采用多种土质坝是合适的选择。 6.2.2材料选择材料的选择基本同水工坝的要求 ,技术条件可放宽 ,材料选择更广泛。筑坝材料压实后 ,应具有较高的强度和一定的抗风化能力 ,并具有较好的长期稳定性。除了含有机质太多的土料、淤泥和软粘土外 ,几乎所有土石料都可用作筑坝材料。6.2.3坝体结构（1）坝体高度土石坝的高度主要由填埋库容确定。对于某一特定的填埋场地和红线范围 ,最大库容对应某一坝高，根据现有经验 ,坝高一般在 30以下 ,按水工分类标准都属于低坝。（2）坝坡一般确定坝坡均在 1：2附近。上下游可采用同样的坝坡。填埋场内边坡每隔一定高度根据需要设土工膜锚固平台

36、。填埋垃圾一侧的坝面因上覆防渗层 ,可仅做压实土层防护 ;长期暴露的坝面应做坡面防护 ,根据重要性可选择植草防护 ,干砌石防护 ,预制板铺砌等 ,为防止坝体材料流失 ,应做反滤层。（3）坝顶构造填埋场往往将土石坝顶作为运输或巡检通道 ,不宜将坝顶宽度定的太小，一般不少于 5。常用泥结碎石、沥青碎石等材料 ,既防止雨水冲蚀 ,又能满足车辆行使的要求。坝轴线中点附近填筑高度最大 ,坝基覆盖层也可能最厚，设计中应留有一定超高 ,到轴线两侧逐渐降到设计高度 ,同时也有利于坝顶排水。（4）坝基选择土石坝既可建在岩基上 ,也可建在土基上。对于地基的强度和变形的要求 ,比其它形式的坝要低。但地基中如含有不良

37、地质情况 ,则须慎重对待 ,进行地基处理。土石坝竣工后的总沉降量 (包括坝基及坝体 )一般不应大于坝高的 1%。（5）土石坝与岸坡的连接岸坡开挖要去掉表土、浮石 ,并将表层土压实。对于失水很快分化变质的软岩石 ,开挖时预留保护层 ,填筑时 ,边开挖 ,边回填 ,也可开挖后喷浆防护。土石坝面与岸坡形成自然沟渠 ,为防止此处冲刷 ,必须设置排水沟。6.2.4计算茹河拦洪坝、东垃圾掩挡坝、西垃圾掩挡坝均为粘土均质坝，主要设计参数：（1）坝体级别（水利工程）：四级（2）堤坡和岸坡抗滑稳安全系数选取：基本荷载：1.10；特殊荷载：1.05（3）岩基抗滑稳安全系数选取：基本荷载：1.05；特殊荷载：1.0

38、0；不利荷载：坝体一侧有垃圾压力，一侧无压；坝体一侧有洪水压力，一侧无压；（4）土壤参数： 内摩擦角：=；土壤干容重：C=0.6t/m3；土壤湿容重：1=1.90t/m3；土壤饱和容重：2=2.05t/m3；土壤浮容重：3=1.05t/m3渗沥液排污干管从西粘土坝下部穿过，送入渗沥液集液池。6.3填埋场库容计算和服务年限确定6.3.1垃圾预产量镇原县城市人口规划2015年城市人口29万人，总面积3500km2。远景规划至2034年，城市人口46万人。根据建设方提供的资料，设计填埋场服务年限为20年，其城市生活垃圾产量预测见表:6-3-1表6-3-1 镇原县垃圾预产量年度（年）服务范围人口数（万

39、人）人均垃圾（kg/人.d）总垃圾量（t/d）垃圾收运率（%）处理量（t/d）201528.971.10347.6385295.48201629.661.11355.9785302.57201730.381.12364.5185309.83201831.101.13373.2685317.27201931.851.14382.2285324.89202032.621.15391.3985332.68202133.401.16400.7885340.67202234.201.17410.4085348.84202335.021.18420.2585357.22202435.861.19430.3

40、485365.79202536.721.20440.6785374.57202637.601.20451.2485383.56202738.511.20462.0785392.76202839.431.20473.1685402.19202940.381.20484.5285411.84203041.351.20496.1585421.73203142.341.20508.0685431.85203243.351.20520.2585442.21203344.391.20532.7385452.82203445.461.20545.5285463.696.3.2库容计算根据建设方提供资料，选取

41、压实密度为0.8t/m3，覆土占垃圾量的比值为0.20.根据数据，求得库容为261.×104m3。具体见表6-3-2。表6-3-2库容计算年 度垃圾总量(t/d)累计处理量（t/d）压实密度（t/m3）压实后体积（m3/d）覆土占垃圾量的比值覆土体积(m3/d)库容量（m3/a)2015295.48295.480.8236.380.2047.28.19 2016302.57598.050.8478.440.2095.69.72 2017309.83907.880.8726.300.20145.26.15 2018317.271225.150.8980.120.20196.02.56

42、2019324.891550.040.81240.030.20248.01.02 2020332.681882.720.81506.180.20301.24.09 2021340.672223.390.81778.710.20355.74.86 2022348.842572.230.82057.780.20411.56.39 2023357.222929.450.82343.560.20468.71.28 2024365.793295.240.82636.190.20527.24.10 2025374.573669.810.82935.850.20587.17.42 2026383.56405

43、3.370.83242.700.20648.54.85 2027392.764446.130.83556.900.20711.38.95 2028402.194848.320.83878.660.20775.73.33 2029411.845260.160.84208.130.20841.63.06 2030421.735681.890.84545.510.20909.10.26 2031431.856113.740.84890.990.20978.20.50 2032442.216555.950.85244.760.201048.95.88 2033452.827008.770.85607.

44、020.201121.40.01 2034463.697472.460.85977.970.201195.59.98 由上表知,20年所需填埋库容为261.×104m3，为方便设计，取为270×104m3，6.3.3填埋场面积选取填埋场的高度为20m则填埋场的面积为6.4防渗系统设计防渗工程是垃圾填埋场工程的关键及重要的单体工程，防渗层的优劣对整个工程的安全使用将起着不可估量的作用，所以在下步施工设计和工程施工时应严把质量关，精心施工。经过对防渗层材料的比选，本报告推荐采用粘土密压后渗透系数K1.0×10-7cm/s，保证填埋场防渗层在使用和封场后的消纳期间无故障

45、运行。6.4.1防渗工程范围 整个垃圾填埋场全部区域。6.4.2防渗工程方案 施工前清理沟底及边坡浮土及杂草、树木，深度根据实际情况确定，但最小深度不得小于500mm。对边坡陡立和地形急剧变化地带，清理后边坡坡度不大于1:1，坡角不连续大于200。清理完毕后进行碾压、整平进行找坡，坡向下游的比降不得小于2%，平稳层压实度不小于0.92。 粘土防渗层采用分层压实，压实度不得小于0.92，渗透系数K1.0×10-7cm/s，方为合格。 底部粘土防渗层施工完毕后上部铺设粒径2-5mm碎石保护层，厚度不小于300mm，方可进行排污（气）工程施工。6.4.3防渗工程主要工程量 粘土防渗层铺设面

46、积：9.63万m2； 碎石保护层铺设面积：9.36万m2； 土方工程量：挖方24.07万m3、填方19.26万m3；6.5渗滤液导排系统6.5.1渗滤液导排工艺本设计中采取的措施为：渗滤液导流槽和积液池。大气降水时采用在垃圾填埋场两侧修建排水明渠。排水明渠为砖砌结构，内抹防水砂浆，达到防止雨水的流入。设计在填埋场沟两侧均设置了排水明沟，以收集边坡的雨水，减少垃圾的渗沥液排出。6.5.2垃圾渗沥液处置及利用 （1）渗沥液水质 根据国内垃圾填埋场垃圾填埋后产生的渗沥液的综合数据，一般渗沥液中污染物浓度为： CODcr=20000mg/l BOD5=10000mg/l SS=2000mg/l NH3

47、-N=300mg/l 铁=500550mg/l 锌5055mg/l Cr+6=0.51 mg/l 铅=23mg/l PH=6.07.5 （2）渗沥液处置 本设计对填埋场垃圾渗滤液采用大循环法处理，即当渗滤液量达到积液池容积的80%时，用潜水泵将渗滤液抽入到正在填埋的垃圾层上，将渗滤液喷向垃圾表面，一部分被干燥的垃圾吸收，另一部分在垃圾表面蒸发，进行循环处理。6.6地下水导排系统本设计中考虑了地下水导排系统，不但可以减少渗滤液的产生量，还可为改善场区操作创造条件。按照生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范（CJJ113-2007）中的要求，地下水收集系统宜选用：地下盲沟、碎石导流层、土工复合排水

48、网导流层，结合本场址地下水埋深较大的具体情况，选用地下盲沟作为地下水导排系统，将库区内地下水导出，并排至场外小溪沟。6.7填埋气体导排系统填埋后的垃圾是一个未加控制的厌氧发酵器，垃圾中的有机物在厌氧微生物作用下被分解而产生气体，主要有甲烷、二氧化碳、硫化氢、氨气等。如果这些气体进入空气后，就会污染空气，甚至达到一定浓度时有爆炸的危险。垃圾场中的恶臭主要是硫化氢和氨气造成的，当甲烷在空气中浓度达到515%时，极易产生爆炸，因此将填埋后的垃圾中产生的气体导出并处理是非常重要的和必要的。垃圾填埋场排污、排气工程主要为排除垃圾填埋后产生的渗沥液和厌氧产生的沼气，该项工程由排污（气）竖管、排污（气）纵横

49、支管、下游砂砾石体四部分组成，位置全部设置于防渗层之上。排污（气）干管设一条，纵贯整个垃圾填埋区域，总长度：559.31m，排污干管由砂砾石及卵石构成，断面形式由上至下逐渐加大，本设计上游横断面300mm×500mm，下游断面500mm×800mm。排污（气）支管、竖管承担连接纵横向排污（气）支管和排污干管，将垃圾填埋区域的大气降水、垃圾厌氧发酵分解时产生的渗沥液向下排入排污干管，厌氧发酵产生的沼气向上排入大气。在上游区段排污（气）竖管按30m×30m矩形排列布置。排污支管总长度：1805.41m，排气（沼气）竖管374m，排污支管断面尺寸：300×50

50、0mm，排气支管直径：600、500；填埋场施工时，所有排污（气）纵横支管均与排污（气）竖管连接形成完整的排污（气）网络，保证垃圾填埋场渗沥液、沼气顺利排除和导出。 设计中的排污（气）竖管和纵横支管采用竹片笼包裹卵石块的办法制作，要求竹片编织间距不大于150mm，外部采用铅丝绑扎牢靠，填充卵石块粒径在37碎石和1015卵石按1:1比例充分搅拌均匀，方可进行施工。排污（气）竖管直径为600mm，排污（气）纵横支管直径500mm。 除排污干沟需在垃圾填埋前施工完毕外，排污（气）竖管和纵横支管均需随垃圾填埋施工逐渐进行。6.8截洪沟设计截洪沟采用砖砌式，总长度：650m。最小断面0.3m×

51、0.2m，最大断面0.5m×0.3m，内表面作1:2水泥砂浆掺3%防水剂抹面，厚20mm，垫层采用C15混凝土，厚100mm。6.9封场系统设计6.9.1封场系统功能及设计注意事项填埋场表面封顶覆盖系统是垃圾填埋作业完成之后，在它的顶部铺设的覆盖层。最终覆盖是填埋场运行的最后阶段，同时也是关键的阶段。通过表面覆盖系统以减少雨水等地表水渗入垃圾层中，是减少或防止渗滤液产生量的关键。而且，封顶覆盖系统还有导气、绿化、填埋场土地利用等方面的功能。表面封顶覆盖系统的功能可以概括为以下几点：（1）减少雨水渗入填埋场；（2）控制填埋场气体从填埋场上部的释放；（3）抑制病原菌的繁殖；（4）避免地表

52、径流水的污染，避免污染物的扩散；（5）提供一个可以进行景观美化的表面；（6）便于填埋土地的再利用。满足以上功能的同时垃圾填埋场覆盖层设计必须注意如下事项：（1） 温度极限;（2） 可能产生干湿交替从而导致土壤发生的收缩龟裂, 影响覆盖层系统稳定性的降雨极限;（3） 植物根系、掘地动物、蚯蚓、昆虫等对土壤的穿透;（4） 可能导致某些土壤的破坏或者其它覆盖材料损坏的不均匀沉降;（5） 可能导致覆盖层破坏的倾斜滑动。6.9.2终场覆盖结构对于镇原县垃圾填埋场，按照垃圾卫生填埋场有关技术规范要求，为避免今后该垃圾填埋场对环境的不良影响，本方案考虑采用以下覆盖层，来达到封场覆盖目的。覆盖层自下而上依次为

53、：（1）导气层：300mm厚卵石层，粒径要求25-50mm，作为导气层；（2）压实土壤层，厚300mm，渗透系数不大于10-5cm/s；（3）土工布200g/m2；（4）1.0mm厚HDPE膜;（5）土工布200g/m2；（6）排水层：在本设计中，导流排水层由粒径26cm砾石构成，厚300mm，渗透系数应大于10-2m/s，大石在下，小石在上，排出浸入自然土层中的雨水，进一步消除雨水浸入垃圾堆体的几率；（7）植被层：由营养植被层（150mm）和覆盖支持土层（450mm）组成，总共厚600mm。营养植被层的土质材料应利于植被生长，覆盖支持土层由压实土层构成，渗透系数应大于10-4cm/s，便于填埋场生态的恢复，成为城市附近的一片绿地。详情请见附图四“终场剖面