垃圾填埋场课程设计1

固体废物处理工程 课程设计 某县/市垃圾填埋场设计 班 级：环保 112 班 学生姓名：唐凯峰 学 号：27 号 指导教师：曾小梅 金华职业技术学院 2013 年 6 月 4 日 某县/市垃圾处理课程设计任务书 一、设计任务及目的 1、任务：完成某县/市生活垃圾卫生填埋场设计。 2、目的：通过本课程设计，使学生掌握城市生活垃圾卫生填埋设计的一般方法， 锻炼学生工程制图能力，巩固教学中所学知识，并学会将书本知识与实际应用 相结合。 二、设计规模 设计服务人口 20 万人；平均垃圾产量 1-1.5kg/d；人口增长率 1.5-5%。垃 圾填埋场的设计使用年限 11 年。 三、设计条件 1、该县/市主要气象特征值如下。 属亚热带季风气候。总的特点是四季分明，年温适中，热量丰富，雨量丰 富，干湿两季明显。春季气温回升快，但气温变化不定，春末夏初雨水集中， 时有冰雹大风；夏季长而炎热，且雨热同步上升，常有干旱；秋季凉爽，空气 湿润，时间短；冬季晴冷干燥，大气层结稳定。 1）气温 平均气温在 17.5，极端最低气温-9.6，极端最高气温 41.2。 2）降水 年平均降水量 1424 毫米，最大降雨量 2137.6 毫米，最低降雨量为 963 毫 米。 3）蒸发量 年平均蒸发量为 1576mm 4）风向风速： 冬季主导风向：西北风，夏季主导风向：东南风 年均风速 3.9m/s 2、地形地貌： 为丘陵盆地地区，地势南北高、中部低。场区为宽缓“U”型，两岸、谷底 及岸坡自然稳定，无崩塌、滑坡等不良地质现象，填埋区场地稳定，两岸山体 雄厚，岩体较完整。填埋垃圾后不会诱发滑坡等灾害地质现象。 3、地质构造： 主河流横贯盆地中部，除沿主河及主要支流等陆续有厚度小于 10 米的第四 系松散层分布外，盆地内主要分布呈梳状丘岗的裸露红色碎屑岩。红色碎屑岩 层隶属上白坐统，谓之“衙江群” ，详分为四段。第一段以山麓坡洪积相的砂砾 岩为主，其有效孔隙度为 12-17%；第二段主要为不同粒径的河流相砂岩，其有 效孔隙度为 8-14%，特征渗透率 1.0 毫达西左右；第三段主要为湖相沉积物， 多见泥、钙质粉砂岩、粉砂质泥岩，其有效孔隙度为 6-8%，特征渗透率小于 0.05 毫达西；第四段主要为河流相砂岩、粉砂岩等，偶含石膏颗粒，其有效孔 隙度为 13-18%，特征渗透率为 1.0 毫达西左右。 4、水文地质条件: 场区内地下水主要为第四系松散层和强风化岩中的孔隙水和基岩分化裂隙 水，空隙潜水，水位一般低于地面 0.2-0.3 米；基岩裂隙水，埋藏了不同深度 的节理裂隙中，强风化岩平均为 2.0 米，弱风化岩平均为 8.0 米；地下水稳定 水位平均位于地层下 2.95 米，地下水的水力梯度为 0.007.填埋区地下水受大 气降雨补给，有明显的补给径流，排泄区域和途径。填埋场山谷为一独立的水 文地质单元，场区汇水范围内的地表水，地下均由谷口向外排泄。 5、填埋场渗滤液必须经过处理，出水水质必须达到生活垃圾填埋场污染控制 标准 （GB16889-2008）中的一级标准，紧挨填埋场有水、电源及公路。 四、设计工作量 1、收集设计基础资料（包括设计手册，技术规范，相关法律法规） ，熟悉资料。 2、垃圾填埋工程设计 包括：库容的计算，填埋场范围确定，截洪沟、垃圾坝、截污坝、浸出液调 节池以及浸出液处理厂、气体处理设施、防渗工程的设计、计算，另外还包括 填埋场的操作方法、步骤，填埋场地的监测以及其他辅助设施的设计。 五、设计文件的编制 1绘制 A3 垃圾卫生填埋场总平面布置图 1 张，其他图件在说明书中体现。 2、垃圾填埋设计计算说明书 1 份。 3、完成时间：1 周，统一上交。 摘要 当 今 社 会 全 球 面 临 的 最 大 挑 战 之 一 就 是 环 境 问 题 。 以 北 京 市 为 例 ， 据 人 民 日 报 报 道 ： “北 京 周 围 已 被 7000 多 座 垃 圾 山 包 围 ， 其 中 直 径 50 米 以 上 的 垃 圾 场 就 有 5000 多 座 ”。 据 “全 国 城 市 生 活 垃 圾 处 理 及 资 源 利 用 经 验 交 流 会 ”上 发 布 的 信 息 ： “全 国 垃 圾 的 历 史 堆 存 量 已 多 达 60 多 亿 吨 ， 侵 占 土 地 多 达 5 亿 平 方 米 。 全 国 数 百 座 大 小 城 市 ， 已 有 2/3 的 城 市 被 郊 区 的 垃 圾 山 包 围 。 ”由 此 可 见 垃 圾 问 题 的 严 重 性 。 该县/市位于浙江省中部，为省辖地级市，浙江第七城。 是 国 家 水 污 染 防 治 的 重 点 区 域 之 一 。 近 几 年 城 市 建 设 发 展 迅 速 ， 垃 圾 处 理 状 况 滞 后 于 城 市 发 展 ， 处 理 设 施 落 后 于 省 内 许 多 同 等 规 模 的 县 城 。 其 主 要 问 题 表 现 在 ： 一 是 自 然 填 坑 ， 未 做 防 渗 处 理 ， 也 没 有 气 体 和 渗 滤 液 收 集 、 导 排 设 施 ， 不 仅 对 地 下 水 和 周 边 环 境 造 成 了 影 响 ， 还 存 在 安 全 隐 患 ； 二 是 城 郊 已 有 的 坑 塘 都 被 垃 圾 填 满 ， 目 前 已 经 无 处 可 堆 填 ， 与 城 市 建 设 和 市 容 市 貌 不 协 调 ； 三 是 环 卫 设 施 不 配 套 ， 机 械 化 水 平 低 下 ， 影 响 了 环 境 卫 生 事 业 的 发 展 和 城 市 的 环 境 质 量 ， 因 此 ， 该 项 目 的 建 设 是 十 分 必 要 的 。 关 键 词 ： 资 源 利 用 垃 圾 填 埋 污 染 监 测 渗 滤 水 处 理 目录 一、概述 1 1.1 工程概况 .1 1.2 处理方案选择原则 1 1.3 设计依据 1 二、基础资料 2 2.1 城市概况 2 2.1.1 地理位置 .2 2.2 自然条件 2 2.2.1 地形地貌 .2 2.2.2 地质构成 .2 2.2.3 水文与水资源 .2 2.2.4 气候条件 .3 三、垃圾量预测 3 四、场址概况 4 4.1 填埋场类型 .4 4.2 填埋场等级划分与规模确定 .4 4.3 填埋场选址条件 .5 4.3.1 选址条件 .5 五、卫生填埋库区工程 5 5.1 填埋库容及使用年限 5 5.2 防洪系统 6 5.2.1 截洪沟 .6 5.2.2 截污坝 .6 5.3 浸出液处理工艺 6 5.3.1 污水处理方案选择原则 .7 5.3.2 浸出液处理设计水量及水质的确定 .7 5.3.3 污水处理工艺方案对比 .8 5.3.4 污水处理工艺方案比较及选择 .8 5.3.5 主要处理设备 10 5.3.6 浸出液收集导排系统 12 5.4 填埋气体收集导排及利用 .13 5.4.1 填埋气体的主要组成 13 5.4.2 填埋气体收集方式 13 5.4.3 冷凝液收集和排放 13 5.4.4 气体输送系统 13 5.4.5 填埋气体处理规范 13 5.5 防渗工程 .14 5.5.1 防渗材料 14 5.5.2 防渗结构 15 5.6 填埋工艺 .15 5.7 监测井 .15 5.8 辅助工程 .16 5.9 封场工程 .17 六、环境保护与监测 .18 6.1 设计依据 .18 6.2 环境污染来源及污染物分析 .18 6.3 环境监测 .19 七、总结 .21 1 一、概述 1.1 工程概况 * 项 目 名 称 ： 该 县 /市 生 活 垃 圾 卫 生 填 埋 场 工 程 * 总 库 容 ： 约 120 万 立 方 米 * 处 理 规 模 ： 平 均 230 吨 /日 * 服 务 年 限 ： 11 年 * 项 目 服 务 范 围 ： 该 县 /市 居 民 所 产 生 的 生 活 垃 圾 1.2 处理方案选择原则 处 理 方 案 选 择 的 原 则 是 ： 技 术 成 熟 ， 工 艺 简 洁 ， 设 备 可 靠 ， 能 适 应 生 活 垃 圾 的 特 性 ， 满 足 环 境 保 护 的 要 求 ， 同 时 还 要 考 虑 下 列 因 素 的 影 响 ： 1） 当 地 的 经 济 实 力 和 投 资 能 力 2） 城 市 建 设 和 社 会 发 展 对 环 境 的 要 求 3） 各 种 垃 圾 处 理 方 法 的 优 缺 点 4） 生 活 垃 圾 理 化 性 质 及 变 化 趋 势 5） 技 术 与 设 备 的 可 靠 性 和 适 应 性 6） 对 资 源 再 利 用 的 潜 力 和 程 度 1.3 设计依据 1、 城市生活垃圾卫生填埋技术规范 （CJJ17-2004） 2.城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准 （建标2001101 号） 3、 厂矿道路设计规范 （GBJ22） 4、 生活垃圾填埋污染控制标准 （GB 16889） 5、 生活垃圾填埋场环境监测技术要求GB/T 18772 6、 非织造复合土工膜 （GB/T 17642） 7、 聚乙烯() 土工膜防渗工程技术规范(SL/T231-98) 8、 土工合成材料应用技术规范 （GB 5029098） 二、基础资料 2.1 城市概况 2.1.1 地理位置 该县/市位于浙江省中部，为省辖地级市，浙江第七城。界于东经 119 1412046 30，北纬 283229 41。东邻 台州，南毗丽水，西连衢州， 北接绍兴、杭州。南北跨度 129 公里，东西跨度 151 公里。该县/市历史悠久， 古城“ 小邹鲁 ”、 “婺州”，东周时的 越国就有建制。该县 /市风景秀丽，人文风雅， 有著名的双龙洞等名胜。该县/市的气候属亚热带季风气候，四季分明。 2.2 自然条件 2.2.1 地形地貌 该县/市为丘陵盆地地区，地势南北高、中部低。场区为宽缓“U”型，两 岸、谷底及岸坡自然稳定，无崩塌、滑坡等不良地质现象，填埋区场地稳定， 两岸山体雄厚，岩体较完整。填埋垃圾后不会诱发滑坡等灾害地质现象。 2.2.2 地质构成 主河流横贯盆地中部，除沿主河及主要支流等陆续有厚度小于 10 米的第四 系松散层分布外，盆地内主要分布呈梳状丘岗的裸露红色碎屑岩。红色碎屑岩 层隶属上白坐统，谓之“衙江群” ，详分为四段。第一段以山麓坡洪积相的砂砾 岩为主，其有效孔隙度为 12-17%；第二段主要为不同粒径的河流相砂岩，其有 效孔隙度为 8-14%，特征渗透率 1.0 毫达西左右；第三段主要为湖相沉积物， 多见泥、钙质粉砂岩、粉砂质泥岩，其有效孔隙度为 6-8%，特征渗透率小于 0.05 毫达西；第四段主要为河流相砂岩、粉砂岩等，偶含石膏颗粒，其有效孔 隙度为 13-18%，特征渗透率为 1.0 毫达西左右。 2.2.3 水文与水资源 水文地质条件:场区内地下水主要为第四系松散层和强风化岩中的孔隙水和 基岩分化裂隙水，空隙潜水，水位一般低于地面 0.2-0.3 米；基岩裂隙水，埋 藏了不同深度的节理裂隙中，强风化岩平均为 2.0 米，弱风化岩平均为 8.0 米； 地下水稳定水位平均位于地层下 2.95 米，地下水的水力梯度为 0.007.填埋区 地下水受大气降雨补给，有明显的补给径流，排泄区域和途径。填埋场山谷为 3 一独立的水文地质单元，场区汇水范围内的地表水，地下均由谷口向外排泄。 2.2.4 气候条件 该县/市属亚热带季风气候。总的特点是四季分明，年温适中，热量丰富， 雨量丰富，干湿两季明显。春季气温回升快，但气温变化不定，春末夏初雨水 集中，时有冰雹大风；夏季长而炎热，且雨热同步上升，常有干旱；秋季凉爽， 空气湿润，时间短；冬季晴冷干燥，大气层结稳定。 三、垃圾量预测 据 调 查 2013 年 城 区 日 产 居 民 生 活 垃 圾 200 吨 ， 设 计 服 务 人 口 为 20 万 人 ， 平 均 垃 圾 产 量 1kg/d， 人 口 增 长 率 3%， 服 务 年 限 为 11 年 。 垃 圾 清 运 率 每 年 均 为 100%。 年份 人口 （万人） 人均垃圾产量 Kg/d 生活垃圾年产 量（万吨） 累计总产量 （万吨） 2013 20 1 7.3 2014 20.6 1 7.5 2015 21.22 1 7.7 2016 21.85 1 8.0 2017 22.51 1 8.2 2018 23.18 1 8.5 2019 23.88 1 8.7 2020 24.59 1 9.0 2021 25.33 1 9.2 2022 26.09 1 9.5 2023 26.87 1 9.8 93.4 四、场址概况 4.1 填埋场类型 填 埋 场 按 地 形 地 貌 分 为 四 大 类 ： 1） 山 谷 型 填 埋 场 2） 沟 壑 型 填 埋 场 3） 坡 地 型 填 埋 场 4） 平 原 型 填 埋 场 这 四 种 类 型 的 填 埋 场 各 有 利 弊 ， 其 选 择 需 结 合 当 地 的 实 际 情 况 。 该 县 /市 属 于 山 谷 型 地 形 ， 城 郊 有 自 然 形 成 的 山 谷 （ 沟 壑 ） ， 可 以 作 为 填 埋 处 理 的 天 然 场 地 利 用 。 经 现 场 踏 勘 和 分 析 ， 可 研 依 椐 该 县 /市 的 自 然 条 件 及 场 址 比 选 结 果 ， 推 荐 场 址 为 山 谷 型 填 埋 场 。 4.2 填埋场等级划分与规模确定 “城 市 生 活 垃 圾 卫 生 填 埋 处 理 工 程 项 目 建 设 标 准 ”规 定 ： 垃 圾 卫 生 填 埋 场 根 据 建 设 规 模 （ 总 库 容 ） 和 日 处 理 能 力 两 种 方 式 进 行 分 类 与 分 级 。 按 填 埋 场 建 设 规 模 划 分 ： 类 总 库 容 1200 万 m3 以 上 类 总 库 容 500 万 m3 1200 万 m3 类 总 库 容 200 万 m3 500 万 m3 类 总 库 容 100 万 m3 200 万 m3 按 日 处 理 能 力 划 分 ： 级 日 处 理 量 1200t/d 以 上 级 日 处 理 量 500 t/d 1200t/d 级 日 处 理 量 200t/d 500 t/d 级 日 处 理 量 200t/d 以 下 根 据 该 县 /市 居 民 生 活 垃 圾 产 量 和 场 址 库 容 ， 项 目 为 类 级 处 理 场 规 模 。 5 4.3 填埋场选址条件 4.3.1 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 （ CJJ172004） 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 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 。 五、卫生填埋库区工程 5.1 填埋库容及使用年限 按 照 生 活 垃 圾 处 理 率 100%考 虑 ， 从 2013 年 到 2023 年 处 理 城 市 生 活 垃 圾 的 总 容 量 为 93.4 万 吨 ， 需 要 库 容 120 万 m。 其 中 填 埋 垃 圾 需 要 库 容 93.4 万 m（ 垃 圾 填 埋 初 始 压 实 密 度 按 1t/m计 算 ） ， 覆 土 需 要 库 容 23.35 万 m（ 覆 盖 用 土 量 按 初 始 压 实 体 积 的 计 算 ） ， 与4 本 工 程 库 容 120 万 m一 致 ， 可 以 满 足 需 求 。 5.2 防洪系统 5.2.1 截洪沟 该县/市降水年平均降水量 1424 毫米，最大降雨量 2137.6 毫米，最低降雨 量为 963 毫米。 截洪沟设计防洪标准以 20 年一遇设计、50 年一遇校核。沿填埋场垃圾最 终填埋边界线外侧设置永久截洪沟，沟渠采用混凝土保护层设计，断面形 1340m，通过地形高差较大的地段时，用陡坡连接上下游沟渠，每 5m 设一陡坡， 式为等边梯形，沟渠底宽 1.5m，沟高 1m，设计水深 0.6m，坡度 m=2%。截洪沟 总长为以调整纵坡，达到效能的目的。水流进入陡坡即成为跌落急流，脉动剧 烈，有很大的冲刷能力，常用砌石或混凝土做护面，本设计中采用与截洪沟相 同的浆砌块石护面。 5.2.2 截污坝 截污坝工程因其坝内所存水为有毒污染水（垃圾渗出液）因此坝的防渗要 求较高，根据我国有关环保规范规定：坝及坝基的渗透系数应小于 K10- 7cm/s。针对这种情况，我们选择了粘土心墙坝，基础进行帷幕灌浆的设计方案。 粘土料经渗透实验证明可以达到 K=10-7cm/s 的要求，因此设计的重点就是帷幕 灌浆。经过对我国已有部分工程情况分析和一些理论计算，我们选择了改性水 玻璃化灌结合水泥灌浆，水泥灌浆两排，孔距 3m、排距 2.5m，化学灌浆在水泥 灌浆中间分两排孔，孔距 1.5m、排距 1.3m 的设计方案。灌浆结束后作 35 个检 查孔，经压水试验全部达到了 K10-7cm/s 的设计要求。 5.3 浸出液处理工艺 处 理 流 程 图 ： 7 渗沥液调 节池 格栅泵房 UASB 曝气生物 滤池 污泥浓缩 池 污泥脱水 机房 吹脱塔 垃圾填埋 场 清水池排出 污泥回流 5.3.1 污水处理方案选择原则 1）技术可靠，力求高效，处理工艺能满足排放标准要求； 2）处理流程应具有一定的抗冲击负荷能力； 3）运行稳定，操作管理简便； 4）尽量降低基建投资与运行费用，少占土地、节约能耗； 5）尽量考虑元近期结合，避免设备的浪费。 5.3.2 浸出液处理设计水量及水质的确定 目前渗滤液产生量一般用经验公式，只考虑大气降水。 10)(2AICQ 式中： 不 计 ）调 节 池 回 水 面 积 （ 忽 略 万 平 方 米填 埋 区 汇 水 面 积 ，；渗 出 系 数 ， 取 降 雨 强 度 ，；渗 滤 液 年 产 生 量 ，2 13126. m/AAIam 式中 I 取多年平均降雨量 1424mm。C 为填埋场内降雨量转为渗滤液的份数， 其值随填埋厂覆盖土性质，坡度而不同，一般在 0.20.8 之间，封场的填埋场 则以 0.30.4 居多，本工程取 C=0.6。填埋区汇水面积 A1为 11.1 万平方米， 经计算年平均垃圾渗滤液产生量 10 万 m3，日平均 270m3。设每天处理量为 300m3。 根据浸出液水量计算，确定浸出液处理厂设计的规模为 270m/d。由于我 国的城市垃圾没有分类收集，对于新建的垃圾填埋场，垃圾中有机物含量很高， 因此填埋浸出液中 BOD5 和 COD 值很高、由于填埋场还未建成，参考国内外审理 也处理方面的相关资料，以及该县/市生活的物理构成成分，初步拟定浸出液处 理涉及的水质如下： BOD5=8000 毫克/升 COD=11000 毫克/升 SS=580 毫克/升 PH=6-9 5.3.3 污水处理工艺方案对比 垃圾浸出液的处理方法包括物理化学法和生物法，物理化学法主要有活性 炭吸附、化学沉淀、化学氧化与还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法 等多种方法，与生物处理相比，物理处理法不受水质水量变化的影响，出水水 质比较稳定，尤其是对 BOD5/COD 比值较低（0.07-0.20）难以生物处理的垃圾 浸出液，有较好的处理效果。其缺点主要是处理成本较高，不适用于大量垃圾 浸出液的处理及单独处理，可与生化法相结合来处理。 下表列出了不同填埋年限浸出液特征值的变化及各种处理工艺的适应性。 各处理工艺效果比较表 浸出液特征值 各种工艺的处理效果 填埋年 限 COD/ TOC BOD/COD COD(mg/L) 生 物 化学 好氧 化学 沉淀 活性炭 吸附 反渗 透 5 年 2.8 0.5 10000 好 差 差 差 一般 5-10 年 2.0-2.8 0.1-0.5 500-10000 一 般 一般 一般 一般 好 10 年 2.0 0.1 500 差 一般 差 好 好 5.3.4 污水处理工艺方案比较及选择 通过对浸出液处理各种方法和技术的分析，经过综合考虑，本填埋场污水 处理工艺考虑两个方案，对其进行比较，以便进一步优化推荐方案。 1）方案一：厌氧+好氧生物处理工艺 9 浸出液处理站离填埋库区比较近，好氧及厌氧处理后的剩余污泥用污泥泵 抽送至填埋库区的适当地段填埋，剩余污泥中的水及丰富的微生物深入垃圾堆 体后，可以加速垃圾熟化过程，同时可以减少污泥的处理费用。 2）方案二：厌氧生物处理+物化法 其中厌氧段采用上流式厌氧反应器，物化段采用 AMT 技术（分子分解污水 处理工艺） 。 AMT 技术原理：此技术从物质微观分子结构出发，通过系列物理化学作用， 破坏污染物分子间的化学键，生成大量具有高度反应活性的自由基，并被氧化 性极强的羟基氧化为无机物；而参与的污染物通过再次氧化、吸附、离子交换 等作用使污染物分子完全矿化，称为 CO2、H2O、N2 等，从而彻底降解污染物的 物理化学方法。在污染物分子进行分解的过程中，AMT 水处理技术集约了以下 物理化学作用：电子碰撞和紫外线照射、超声波和光化学催化氧化。其工艺流 程如下： 从技术可行性方面分析，由于浸出液水质复杂且不稳定，污染物浓度高，目前 国内外普遍采用方案一作为处理工艺。方案二所确定的浸出液处理工艺对于填 埋初期，即浸出液水质可生化性较强的时期，也许可以达到较好的处理效果， 但对于填埋中、后期，随着垃圾堆体中有机物不断降解，碳、氮比不断变化， 浸出液水质将不断老龄化，可生化性将不断降低，该处理工艺是否能适应水质 的变化，处理后水质（特别是 COD）是否能达到排放标准，尚需要接受实践的 检验。 从经济方面分析，方案一采用厌氧处理工艺去除大部分 COD 和 BOD,因此维 护管理方便，工程投资少，特别是运行费用较低，污泥量少而稳定、两方案详 细比较见下表： 浸出液处理工艺方案比较表 方案 项目 方案一 方案二 进水水质适应性 适应性强 适应性逐渐变差 出水水质达标 稳定达标 达标不稳定 构筑物数量 构筑物水量少 构筑物数量较多 设备数量 设备台数少 设备台数多 剩余污泥 污泥稳定，污泥量少 污泥不稳定，污泥量多 运行管理 维护管理简单 工艺流程复杂，管理环 节多 运行费用 运行费用少，节电 运行费用高，电耗高 工程投资 投资少 投资高 通过以上比较可以看出，方案一优于方案二，因此本工程采用方案一：厌 氧+好氧生物处理工艺作为污水处理方案，由于污水处理系统产生的污泥无法直 接进行填埋和压实，污泥需进过脱水后再进行填埋。 5.3.5 主要处理设备 （1）处理设备 1、浸出液调节池 有效容积：8000m 外形尺寸“28005m 数量：1 座 设备：潜水排污泵 2 太，为污水处理系统的提升泵，一用一备。 提升泵：Q=10m/h，H=12m，N=1.1kw 2、上流式污泥床反应器（UASB） UASB 上流式艳阳生物反应器（Upflow Anaerobic Sludge Blonket） ，它的 工艺特征是在反应器的适当位置（上部）设计有适合于该废水的气、固、液的 三相分离器；反应器中部为污泥悬浮层区，期间设置有软性填料，其表面极易 存留生物膜形态生长的微生物群体，在其空隙中则截留了大量悬浮状态下生长 的微生物。因此，浸出液通过填料层，有机物被截留，吸附剂代谢分解;下部为 污泥床区。 反应器的水力停留时间比较短，且具有很高的容积负荷，UASB 运转时采用 电加热进行加热以及相应保温措施以保证所需稳定在 30-50，COD 去除率达 70-90%，BOD 去除率大于 85%。 目前，国内已经有 UASB 成套产品供应，安装方便，维护简单。其进水 COD 11 可达 2000-20000mg/L，COD 去除率可达 80%-90%。 数量：1 座； 设备：选用 UASB1 座，直径为 4.5m，高度 7.5m。 3、CASS 反应池 设计流量：2.7m/h 混合液浓度：3500mg/L 污泥负荷：0.14kg BOD5/kgMLSSd 污泥龄：20d 污泥产率系数：0.25kgMLSS/kg BOD5 进水 BOD5=2800mg/L，出水 BOD5600mg/L，去除率78.6%； 进水 COD=3850mg/L，出水 COD1000mg/L，去除率74%； 有效容积：去反应池的有效水深 3m，有效容积为 150m，前端缺氧与反应区 25m，后端好氧主反应区 125m。 平面尺寸：87m 设备：潜水搅拌器 1 台，N=2.2kw 水下曝气机 2 台，充氧能力 8.5kgO2/h，N=8.5kw 回流泵 1 台，Q=10m/h，H=10m，N=1.1kw 工作周期：CASS 池工作周期为 24h，其中进水 5h，曝气 22h（含进水 5h） ，沉 淀 1h，排水 1h。 4、中间水池 有效容积：50m 平面尺寸：652m 设备：潜水排污泵 2 台，Q=10m/h，H=45m，N=11kw（一用一备） 5、污泥贮存池 污水处理过程所产生的剩余污泥在污泥贮存池内好氧稳定后，经脱水设施 处理后送至填埋场填埋，上清液用泵提升回流至浸出液调节池。 有效容积：20m 平面尺寸：541.5m 设备：水下曝气机 1 台，充氧能力 2kgO2/h，N=2.2kw 污泥提升泵 2 台，Q=10m/h，H=30m，N=3kw（一用一备） （2）处理效果预测 各处理单元处理效果预测见下表： 各单元处理效果预测 BOD5（mg/L） COD（mg/L） SS（mg/L）项目 反应 阶段 工艺 单元 进水 出水 去除 率 进水 出水 去除 率 进水 出水 去除 率 UASB 8000 2800 65% 11000 3850 65% 580 580 0% CASS 2800 600 78.6% 3850 1000 74% 580 400 31% 5.3.6 浸出液收集导排系统 垃圾处理场浸出液的收集和排出系统，是垃圾处理场能否正常运行的重要 设施。如果浸出液收集和排出系统不能正常工作，将会使浸出液大量蓄积于处 理场内，从而导致以下问题：由于浸出液的积蓄，使处理场底部的防渗层上的 水压增大，从而使浸出液的渗漏导致地下水及下游水体和土地受到污染。 由于浸出液的积蓄，使填埋的垃圾在水中浸泡，从而使大量污染物浸出， 导致浸出液污染物浓度增加。本项目垃圾处理场浸出液的收集导排系统主要由 设于底部防渗层上的浸出液导流层、导流盲沟、竖向石笼组成。 导流层实际上是在场地底水平防渗层之上铺设的 300mm 厚的卵石，粒径为 1650mm。施工时，卵石要求从上至下，粒径逐渐加大，这样既能截细小颗粒， 又能确保排水通畅。导流盲沟布置在库底，盲沟内铺设 HDPE 花管并填满级配卵 石，盲沟内 HDPE 花管直径为 315mm。 石笼：在整个填埋库区内按 40m 间距设置竖向导气石笼，石笼由直径 1200m 的铁丝网填以级配碎石形成，石笼内设置直径 200mm 的 HDPE 穿孔花管。 浸出液收集导排系统的工作机理是：各垃圾层的浸出液进入附近的石笼或 13 流到坡面上，再经石笼或坡面流入导流层进入盲沟，最后经浸出液收集管排入 浸出液调节池中。 5.4 填埋气体收集导排及利用 5.4.1 填埋气体的主要组成 填埋气体（LFG）中主要气体包括甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氢、硫 化氢、氮和氧等。其中最主要的是甲烷和二氧化碳气体。它的典型特征为：温 度达 4349，相对密度约 1.021.06,为水蒸气所饱和，高位热值在 1563019537kJ/m3。 5.4.2 填埋气体收集方式 本工程采用 LFG 主动控制系统，即在填埋场内铺设一些垂直的导气井（见 附图 6）或水平的盲沟，用管道将这些导气井和盲沟连接至抽气设备，利用抽 气设备对导气井和盲沟抽气，将 LFG 抽出来。由于本垃圾填埋场面积大，填埋 量大，采用水平收集盲沟易使空气进入抽气系统，故此工程采用垂直抽气井抽 气。考虑到填埋厚度和填埋规模等因素，选择采用垃圾单元封闭后钻井下管统 一收集填气体。 5.4.3 冷凝液收集和排放 填埋气体在输送过程中，会逐渐变凉而产生含有多种有机和无机化学物质 及具有腐蚀性的冷凝液。这些冷凝液能起管道振动，限制气流，增加压力差， 阻碍系统运行。为此要设置冷凝液收集系统，一般冷凝液收集井安装在气体收 集管道的最低处，避免增大压差和产生振动。 5.4.4 气体输送系统 收集的气体最终汇集到总干管，经鼓风机将其输送到燃气发电厂。其输送 管道材料采用 PE。 5.4.5 填埋气体处理规范 1、填埋场必须设置有效的填埋气体导排设施，严防填埋气体自然聚集、迁 移引起的火灾和爆炸。填埋场不具备填埋气体利用条件时，应主动导出并采用 火炬法集中燃烧处理。未达到安全稳定的旧填埋场应设置有效的填埋气体导排 和处理设施。 2、填埋气体导排设施应符合下列规定： （1）填埋气体导排设施宜采用竖井（管） ，也可采用横管（沟）或横竖相 连的导排设施。 （2）竖井可采用穿孔管居中的石笼，石笼宜用级配石料等粒状物填充。竖 井宜按填埋作业层的升高分段设置和连接；竖井设置的水平间距不应大于 50m；管口应高出场地 1m 以上。应考虑垃圾分解和沉降过程中堆体的变化对气 体导排设施的影响，防止设施阻塞、断裂而失去导排功能。 （3）填埋深度大于 20m 采用主动导气时，宜设置横管。 （4）有条件进行填埋气体回收利用时，宜设置填埋气体利用设施。 3、填埋库区除应按生产的火灾危险性分类中戊类防火区采取防火措施外， 还应在填埋场设消防贮水池，配备洒水车，储备灭火干粉剂和灭火沙土。应配 置填埋气体监测及安全报警仪器。 4、填埋库区防火隔离带应符合本规范 5.0.9 条的要求。 5、填埋场达到稳定安全期前的填埋库区及防火隔离带范围内严禁设置封闭 式建（构）筑物，严禁堆放易燃、易爆物品，严禁将火种带入填埋库区。 6、填埋场上方甲烷气体含量必须小于 5%；建（构）筑物内，甲烷气体含 量严禁超过 1.25%。 7、进入填埋作业区的车辆、设备应保持良好的机械性能，应避免产生火花。 8、填埋场应防止填埋气体在局部聚集。填埋库区底部及边坡的土层 10m 深 范围内的裂隙、溶洞及其他腔性结构均应予以充填密实。填埋体中不均匀沉降 造成的裂隙应及时予以充填密实。 9、对填埋物中的可能造成腔型结构的大件物品应进行破碎。 5.5 防渗工程 5.5.1 防渗材料 目前，从国内外的实践实用看来，用于垃圾卫生填埋场应用最广泛最成功 的的是高密度聚乙烯（HDPE）膜，与其它防渗材料，它具有最好的耐久性。从 防渗性能和经济实用角度考虑，此工程采用 1.5mm 厚度的高密度聚乙烯 （HDPE）膜较为适当。其磨擦性能的考虑，比安全性的角度出发，在坡面上采 15 用毛面 HDPE 膜较好，但设计中由于有足够的粘土层，所以此工程防渗主体结构 全部采用 1.5mm 厚的光面 HDPE 膜。 5.5.2 防渗结构 在垃圾填埋区场底、侧坡和调节池内都安装严密的防渗系统，使其密不透 水，以防止污染地下水。核心部分是双层高密度聚乙烯（HDPE）膜。此外还设 置的收集层。 场底结构从上到下依次为：过滤层、主滤液收集层、保护层、主防渗层、 主防渗层、次要滤液防渗层、次防渗层、保护层、构建底面。其相应的防渗材 料设置依次为：轻型工布土、厚度为 600mm 碎石导流层、500g/m 2无纺土工布层、 15mm 光面高密度（HDPE）膜、500 g/m2的无纺土工布层、1.5mm 光面高密度 （HDPE）膜、500 g/m 2的无无纺土工布层、地基土。 5.6 填埋工艺 城市垃圾由环卫部分的垃圾运输车运至垃圾处理厂，经垃圾填埋入口的地 磅称重记录后驶入垃圾填埋库区，在现场人员的指挥下按填埋作业顺序进行倾 倒、摊铺、压实、洒药和覆土，拉简单元分层填埋。 5.7 监测井 由于场区深层地下水大于 30m，监测井检测深层地下水投资很大，因此在 本项目中，依据生活垃圾填埋污染控制标准 （GB16889）设置地下水监测井， 以检测地表水的水质。监测井包括地下水本底监测井、污染扩散监测井、污染 监测井等，并根据地表水依山势的流向设置，本底井一眼设置在填埋场地表水 流向上游 50m 处；污染扩散经两眼，设置在填埋场两旁各 50m 处；污染监测井 两眼，设置在填埋场地表水流下游 30m 处和 50m 处。 5.8 辅助工程 填埋场的辅助工程包括土建工程、道路工程、给水与排水工程、消防工程、 供配电设计、自控仪表设计、通讯、节能、绿化等等。 1) 土建工程：生活区以综合楼为主体建筑，它由办公楼和职工食堂、值班 人员宿舍组成。综合楼的建筑造型与中心广场融合为一个完整的厂前区空间， 具有强烈的动感，起到引导视线和人流的作用。 2) 道路工程：道路设计当当圆曲线小于 150 米时，在曲线半径施作 5%6%的 超高，并设置路基加宽缓和段。其附属工程主要包括道路排水边沟与涵洞、边 坡的防护、挡土墩、标志牌等。 3) 给水与排水工程：其用水量设计包括道路喷洒、绿化用水、生活用水、 消防用水、汽车冲洗用水、未预见用水等等用水量之和。 4) 消防工程：工程消防设计包括生活区和填埋作业区。可燃气检测、报警 仪，平时注意仪器的校准和维护。 5) 供配电设计：本工程全厂设备装机容量 453.97KW，所有电设备均为 380/220V 低压设备。 6) 自控仪表设计：包括统计汇总、状态监控、环保在线监测、办公自动化 等等。 7) 通讯：架设电话通讯线一条，小型电话交换机一台，整个场区配备四部 直播电话，分别设在总经理室、副经理室、总调度室和管理科，另配备一部传 真电话，设在办公室。 8) 节能：选用能耗低的车辆进行填埋作业；选用效率高的渗滤液输送泵等 等 9) 绿化：而绿化带采用点、线、面相结合，包括广场、湖、喷泉和花架等。 在填埋区和生活区之间用 1015 米宽的绿化带分隔，采集不同的树种相互融合， 布置出一个不同颜色、不同高度、不同形式的有层次的绿化景观。 17 5.9 封场工程 填埋场最终覆盖系统主要组成有：表土层、保护层、排水层、屏障层和基 础层/气体收集层等 5 层。采用的终场覆盖材料压实粘土、土工膜、土工合成粘 土层三者。这三种联合使用以达到最好的经济效益和环境效益。 本填埋场的最终覆盖系统从上到下分别为：15cm 带有会浅根植被的表土层， 60cm 保护层，HDPE 土工膜，土工网排水层，45cm 压实粘土层。 1)15cm 带有会浅根植被的表土层：其作用于促进植物生长并保护屏障层， 提供一定的持水能力。 2)60cm 保护层：其作用为将渗入覆盖层的水分贮存起来直到通过植物的蒸 腾作用散失；将垃圾和掘地动物以及植物根系隔离开来；使人和垃圾接触的可 能性减少；保护覆盖系统中下面各层免受过度干湿交替和冰冻的影响而导致覆 盖材料破裂损坏；侧向排水。 3)HDPE 土工膜：采用与基础衬垫系统的防渗材料一致的 15mm 光面高密 度（HDPE）膜，使其与上下方的粘土层结合形成复合防渗结构。 4)土工网排水层：采用有土工布滤层的土工网，其作用为降低其下面屏障 层的水头，从而使渗过覆盖系统的水分最小化；降低覆盖材料中孔隙水的压力， 提高边坡的稳定性。 5)45cm 压实粘土层：压实粘土的还是具有一定的防渗作用，与 HDPE 土工 膜结合使用，既经济又方便。 封场后还必须对其进行维护，包括场地维护和污染治理的继续运行和监测。 具体为：渗滤液处理系统运行和监测、渗滤液调节池臭气处理系统运行和监测、 填埋气体导排与利用系统运行和监测、地下水监测、地表水监测、地面沉降监 测、场地维护等等。 六、环境保护与监测 6.1 设计依据 1） 环境空气质量标准 （GB3095） 2） 地表水环境质量标准 （GB3838） 3） 地下水质量标准 （GB/T14848） 4） 恶臭污染物控制标准 （GB14554） 5） 生活垃圾填埋污染控制标准 （GB16889） 6） 生活垃圾填埋场环境监测技术要求 （GB/T18772） 7） 工业企业厂界噪声标准 （GB12348） 8） 大气污染物综合排放标准 （GB16279） 9） 污水综合排放标准 （GB8978） 6.2 环境污染来源及污染物分析 垃圾处理厂主要污染源分布在垃圾填埋库区、管理区和浸出液处理区，其 污染源主要有以下几个方面： 1、大气污染物 大气污染物主要为填埋库区的填埋气体，主要是由于垃圾在降解过程中微 生物分解有机垃圾成分产生的，其中有毒性污染气体有甲烷、氨气、硫化氢、 氮氧化合物、二氧化硫等，其中甲烷是可燃性气体，与空气混合后在一定的体 积比范围内极易产生爆炸，氨气、硫化氢气体、氮氧化合物等气体均有较强的 刺激性气味，对人的身体健康有害，并可滋生蚊蝇。 2、固体轻质物 主要来源为填埋库区的废纸、粉尘、塑料等能被风吹起的轻质物、尘土等， 特别是气候干燥季节或者有强风气候时，固体轻质物量较大。 19 3、污水 厂区污水主要来自填埋库区垃圾浸出液、浸出液处理区的污水、管理区的 生活污水已经抵免冲洗、车辆冲洗污水。浸出液主要是伴随着有机垃圾在生物 降解过程中产生的，当然垃圾自身的含水率以及自然降水通过垃圾堆体表面渗 透进入垃圾堆体的水分都直接影响垃圾浸出液的产生量。 4、噪声 噪声主要来源于填埋库区、浸出液处理区的机械工作噪声以及交通运输车 辆的噪声等。 5、臭气 臭气污染来自垃圾本身、浸出液已经填埋气体。 6.3 环境监测 填埋厂环境监测是填埋厂管理的重要组成部分，是确保填埋厂正常运行和 进行环境评价的重要手段。环境监测内容涉及到大气、地下水、浸出液、噪声 等所有环境因子以及各项污染物，可以全面反映环境状况。通过环境监测可以 发现运行管理中的问题，并提出改进措施。垃圾处理厂环境监测项目必须按照 标准要求定期分