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固体废弃物毕业论文目录1 概论11.1设计背景11.1.1生活垃圾的危害11.1.2生活垃圾的处理方法及国内外处理现状11.1.3卫生填埋法的类型及发展趋势31.2城市概况及自然条件31.2.1场区位置31.2.2气象条件31.2.3交通状况41.2.4场区工程地质及水文条件41.2.5 供水排水条件41.2.5供电条件41.3设计的必要性及依据41.3.1设计的必要性41.3.2设计的依据51.4处理规模和服务年限51.4.1服务年限51.4.2垃圾填埋场设计总库容61.4.3填埋高度61.4.4填埋单元61.5设计的主要内容62 填埋方案确定72.1填埋方案的确定72.2场址选择原则及填埋场概况82.2.1场址选择原则82.2.2填埋场概况83 活垃圾填埋场场工程设计103.1垃圾填埋场的组成103.2垃圾填埋场工程设计103.2.1垃圾填埋场总库容及使用年限的确定103.2.2垃圾坝103.3填埋工艺与作业方式103.3.1填埋工艺103.3.2填埋场场地平基113.4渗滤液收集系统113.4.1渗滤液产生原因113.4.2渗滤液的产生量113.4.3防渗系统设计123.4.4渗滤液导排与收集系统设计163.5渗滤液处理系统183.5.1渗滤液的处理工艺选择183.5.2渗滤液处理工艺流程的确定203.5.3总工艺流程说明203.5.4渗滤液各处理设备尺寸计算214.6填埋气导排系统工程253.7终场覆盖系统设计253.7.1终场覆盖材料选择263.7.2终场覆盖设计273.8配套工程293.8.1道路工程293.8.2围墙与绿化工程304 环境监测与评价314.1渗滤液监测314.2地面水监测314.3地下水监测314.4气体监测324.5土壤环境监测324.6填埋场苍蝇监测325 辅助设施346 成本核算366.1工程投资估算:366.2工程成本测算:38总 结40参考文献42英文原文43英文译文53致 谢64451 概论1.1设计背景1.1.1生活垃圾的危害随着经济的发展，人们生活消费水平的提高，城市的生活垃圾产生量日渐增加。而目前国内很多城市内还没有垃圾无害化处理的工程措施，基本上垃圾都是以简易堆放形式处理，没有进行无害化处理，其卫生要求远达不到环境法规的卫生标准。这些简易的垃圾堆放场已经造成一系列的环境污染问题。表现在：一，侵占土地，固体废弃物需占地堆放，堆积量越大，占地越多。据估算，每堆积1万吨废渣约需占地1亩1。随着工农业生产的发展以及人们以及人们消费水平的增长，固体废物占地的矛盾日益尖锐；二，污染土壤，废物堆置过程中，其中的有害组分容易污染土壤。人与污染土壤直接或间接接触，污染土壤中的有害物随天然降水径流或渗流进入水体后都可能危害人体健康。三，污染水体，垃圾无隔离措施，其产生的渗滤液污染地下水和周围的地表水，极大地威胁居民的健康；四，污染大气，垃圾露天堆放，散发阵阵恶臭，污染大气环境，周围几平方公里的地方都可以闻到，严重影响景观。五，影响环境卫生，工业废渣，垃圾在城市的堆放，既有碍观瞻，又容易传染疾病2。1.1.2生活垃圾的处理方法及国内外处理现状1.1.2.1生活垃圾处理方法1)填埋处理 填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法，目前，我国普遍采用直接填埋法。 所谓直接填埋法是将垃圾填入已预备好的坑中盖上压实，使其发生生物、物理、化学变化，分解有机物，达到减量化和无害化的目的。一个不大的城市，人口不多，城市周围是广阔的乡村，在远离城市的一块丘陵山地的低洼处选建填埋场，为了防止二次污染，采取如下措施： (1)在底部和周围铺有防渗层； (2)分层铺放，即堆放一层垃圾，而后盖土压实，根据介绍，有些垃圾堆放层还安装导气和导水管道，并利用产生的沼气。 填埋处理方法是一种最通用的垃圾处理方法，它的最大特点是处理费用低，方法简单，但容易造成地下水资源的二次污染。随着城市垃圾量的增加，靠近城市的适用的填埋场地愈来愈少，开辟远距离填埋场地又大大提高了垃圾排放费用，这样高昂的费用甚至无法承受。2)焚烧处理 焚烧法是将垃圾置于高温炉中，使其中可燃成分充分氧化的一种方法，产生的热量用于发电和供暖。美国西屋公司和奥康诺公司联合研制的垃圾转化能源系统已获成功。该系统的焚烧炉在燃烧垃圾时可将湿度达7%的垃圾变成干燥的固体进行焚烧，焚烧效率达95%以上，同时，焚烧炉表面的高温能将热能转化为蒸汽，可用于暖气、空调设备及蒸汽涡轮发电等方面3。焚烧处理的优点是减量效果好（焚烧后的残渣体积减少90%以上，重量减少80%以上），处理彻底。但是，焚烧厂的建设和生产费用极为昂贵。3)堆肥处理 将生活垃圾堆积成堆，保温至70储存、发酵，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后，生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。既解决垃圾的出路，又可达到再资源化的目的，但是生活垃圾堆肥量大，养分含量低，长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏，所以，堆肥的规模不宜太大。 不论城市生活垃圾的填埋、焚烧或堆肥处理，都必须要有预处理。1.1.2.2生活垃圾国内外处理现状目前国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、高温堆肥和焚烧等，这三种主要垃圾处理方式的比例，因地理环境；垃圾成份、经济发展水平等因素不同而有所区别。由于城市垃圾成份复杂，并受经济发展水平、能够结构、自然条件及传统习惯等因素的影响，所以国外对城市垃圾的处理一般是随国情而不同，往往一个国家中各地区也采用不同的处理方式，很难有统一的模式。但最终都是以无害化、资源化、减量化为处理目标。从应用技术看，国外主要在填埋、焚烧、堆肥、综合利用等方式，机械化程度较高，且形成系统及成套设备。从国外多种处理方式的情况看，有以下趋势：（1）工业发达国家由于能源、土地资源日益紧张，焚烧处理比例逐渐增多；（2）填埋法作为垃圾的最终处置手段一直占有较大比例；（3）农业型的发展中国家大多数以堆肥为主；（4）其它一些新技术，如热解法、填海、堆山造景等技术，正不断取得进展。焚烧是目前世界各国广泛采用的城市垃圾处理技术，大型的配备有热能回收与利用装置的垃圾焚烧处理系统，由于顺应了回收能源的要求，正逐渐上升为焚烧处理的主流。国外工业发达国家，特别是日本和西欧，普遍致力于推进垃圾焚烧技术的应用。国外焚烧技术的广泛应用，除得益于经济发达、投资力强、垃圾热值高外，主要在于焚烧工艺和设备的成熟、先进。世界上许多著名公司投入力量开发焚烧技术与设备，且主要设备与附属装置定型配套。目前国外工业发达国家主要致力于改进原有的各种焚烧装置及开发新型焚烧炉，使之朝着高效、节能、低造价、低污染的方向发展，自动化程度越来越高。我国城市垃圾处理起步较晚，截止1992年底，全国垃圾、粪便清运量已达11264万t，而垃圾、粪便无害化处理厂仅有371座，处理总能力71501t/d。近几年各地根据实际情况，从对策和规划着手，对城市垃圾处理技术进行了有益的探索。杭州、常州、天津、绵阳、北京、武汉等城市在学习国外城市垃圾处理技术经验的基础上，自行设计了具有中国特色的垃圾机械化堆肥处理生产线；深圳、乐山等城市建设垃圾焚烧厂的成功，也为各城市应用焚烧技术提供了经验；沈阳、鞍山等城市对医院垃圾实行统一管理，集中焚烧，也走出了特种垃圾处理的新路4。目前我国城市垃圾处理的技术对策是：以卫生填埋和高温堆肥技术为主，提倡有条件的城市特别是沿海经济发达地区发展焚烧技术。近几年各城市开始进行垃圾焚烧处理的基础研究和应用研究工作，开发了包括NF系列逆燃式、RF系列热解式、HL系列旋转式小型垃圾燃烧炉及一批医院垃圾专用焚烧炉，并建设了一批中小型城市简易焚烧厂（站）。1985年，深圳引进日本三菱公司焚烧成套技术与装备，建成了我国第一座大型（300t/d）现代化垃圾焚烧发电一体化处理厂，为我国开展城市垃圾焚烧装置国产化工作打下了基础。客观分析近几年我国城市垃圾构成变化，可以说，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，城市垃圾中可燃物、易燃物含量明显增加，热值显著增大，一般经过分类、分选等预处理后，垃圾热值已接近发达国家城市垃圾的热值。因此我国一些城市，特别是沿海经济发达地区等已具备了发展焚烧技术的基础1.1.3卫生填埋法的类型及发展趋势卫生填埋是采取防渗、铺平、压实、覆盖等方式对生活垃圾进行处理和对气体、渗滤液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法。本设计生活垃圾填埋场应满足以下要求：1）防渗处理工程措施必须保证填埋场内垃圾堆体与外界的水环境隔离，其中防渗层的渗透系数必须小于10-7cm/s，以减少对地下水和土壤的污染。2）填埋场必须有效的控制填埋气体，防止甲烷气体爆炸。可以采取自然排气法排气，但填埋场区空气中的甲烷气体含量不得大于5%。对不能利用的甲烷气体应引出地面进行燃烧处理。3）填埋场渗滤液导排系统应能有效的收集填埋场内的渗滤液，经预处理后输送到指定的污水处理设施，经过处理并达到相应的排放标准后排入水体。4）填埋作业应分层铺盖、填埋、压实，并尽可能做到当日覆盖。填埋作业过程中要采取措施防止蚊蝇的孳生。1.2城市概况及自然条件A县位于西北地区，人口总体规划：规划2006年人口3.4万人，2010年人口4.1万人，2020年人口6.2万人；A县人口现状为2008年人口为4.62万人；A县人均日产垃圾量为1.0kg/d；A县气候干燥，A县多年平均降雨量为1000mm，多年最大月降雨量为140.5mm；现拟建生活垃圾填埋场，服务年限为11年（2010-2020年）。1.2.1场区位置拟将场区建立在A县附近山谷中（山谷地形经勘测已知），由市区至厂区有道路相连，交通相对便利。1.2.2气象条件A县地处西北地区，气候干燥，年均降雨量较小，且鲜有暴雨情况出现，A县的多年平均降雨量为1000mm，多年最大月降雨量为140.5mm。1.2.3交通状况 根据A县垃圾收运方案，市区生活垃圾以小车分散收集后先分别运送至中转站，然后送入A县生活垃圾卫生填埋场进行填埋。自A县市区至拟建生活垃圾卫生填埋场全程公路条件良好，交通方便，具备全天候运输条件。1.2.4场区工程地质及水文条件根据勘察资料，本垃圾填埋场地下水位埋深约为15m。1.2.5 供水排水条件 1）供水目前场区附近没有自来水水源，在场区内打机井，取用地下水，供应全场生活及生产用水 2）排水未污染的地表水由场区四周及场内道路旁设的排水沟排放。办公生活管理区污水用车辆运至填埋场污水调节池经过统一处理后，用于场区绿化。1.2.5供电条件从附近电网将10KV高压电引入场内变配电站，内设高压配电间，配200KVA变压器两台，变压后供场区使用，同时从变配电站引出一条专用线路用于消防及紧急照明等。1.3设计的必要性及依据1.3.1设计的必要性城市生活垃圾的处理方式主要有堆肥、焚烧和填埋三种。堆肥法是垃圾资源化利用的有效方法，但处理量因市场需求而定，另外堆肥前后的残余仍需处理（一般运至填埋场）。焚烧法虽然能有效处理垃圾，但成本相对较高，投资大。相对来讲，垃圾的卫生填埋法是一种适合于经济发展较落后、土地资源较丰富的地区使用的垃圾最终处理方法。在许多发达国家，填埋法也仍然是垃圾的主要处理方法（如美国、加拿大等）。就我国当前经济发展水平而言，在今后相当长一段时间内，卫生填埋法仍然是绝大部分城镇处理垃圾的重要的甚至是唯一的方法。当政府部门在规划环境卫生设施和垃圾无害化处理方式时，一般均首先考虑卫生填埋场的规划和建设。通过卫生填埋场的建设，就可以在短期内消纳和处理城市垃圾，迅速改善城市卫生面貌5。然而，从长远来考虑，即使采用最现代化的填埋技术，也有安全隐患，因此要尽可能少地填埋垃圾，搞好垃圾源头控制，还应根据垃圾处理的需要，进行有限度的分类回收，循环利用垃圾，尽量使垃圾无害化、减量化、资源化。城市垃圾处理技术应向多元化方向发展，向综合处理方向发展。但现阶段首先应建设符合标准的城市生活垃圾卫生填埋场，逐步消除垃圾堆放场，优先解决城市日益增加的垃圾产量的出路问题。在此基础上再逐步论证和建设垃圾焚烧厂、堆肥场等处理设施。1.3.2设计的依据根据城市生活垃圾卫生填埋技术规范CJJ17-2004，城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准（建标2001101号），城市生活垃圾处理作为城市环境治理项目，应在城市总体规划的指导下，合理选择场址、处理工艺，严格控制产生二次污染，防止对环境造成新的污染。本设计主要遵循以下原则：1）贯彻国家有关方针政策，在城市总体规划指导下，从当地垃圾资源的实际情况出发，统筹兼顾垃圾资源的综合利用和合理利用，搞好能源转化，提高利用率，减少占地，逐步实现垃圾处理无害化、减量化和资源化，以取得较好的社会效益、环境效益和经济效益。2）坚持因地制宜，从实际出发选择合理的技术方案，走符合国情的路子。根据国家的垃圾处理技术政策，结合本地区的实际情况，寻求垃圾处理的技术和模式，形成多类型、多层次的配套技术。3）坚持科学态度，积极采用新工艺、新材料、新设备，不断改进及完善垃圾处理设施的建设，为环卫事业的发展提供技术保障。4）从实际出发，正确处理需要与可能、近期与远期的关系，做到远近结合、量力而行、留有余地、务求实效6。1.4处理规模和服务年限1.4.1服务年限根据A县市政部门要求和垃圾填埋场的建设可行性报告确定此垃圾填埋场服务年限为11年。按照当地人口及人口自然及机械增长率；人均垃圾日产量等参数计算A县的垃圾产量，经计算汇入下表：表1-1 A县人口和垃圾总量预测表序号年份人口(万人)人均日产垃圾量（kg/d）日均量（t/d）年垃圾量（t）累计总量（t）压实后体积日均量（m3）累计总量（m3）120105.07150.718505.518505.563.37523131.88220115.28152.819286.437791.964.7147239.88320125.51155.120166.657958.566.16272448.13420135.74157.42095178909.567.5698636.88520145.98159.821827100736.569.0125920.63620156.50165.023725124461.571.04155576.88720166.77167.724778.2149239.773.01186549.63820177.06170.625769175008.774.92218760.88920187.35173.526827.5201836.276.80252295.251020197.67176.727995.5229831.778.70287289.631120208.0018029280259111.780.67323889.631.4.2垃圾填埋场设计总库容通过上表可计算出11年的垃圾总产量为259111.7吨，在本设计中取其为259120吨，总的垃圾填埋量还要考虑覆土的量：W=259120+259120/4=323900t，参照生活垃圾卫生填埋技术取垃圾压实密度为0.8t/m3，可计算出此垃圾填埋场的库容V=323900/0.8=404875m，取405000m。1.4.3填埋高度 本填埋区共设填埋层29层，垃圾堆体由底部至封场高程差为99m。 填埋区共有由地形图可计算出填埋场总面积为26925.43，取填埋场占地面积为27000。1.4.4填埋单元 此填埋场是以一日一层作业量为一单元，每一日覆盖。单元内作业采取层层压实的方法，垃圾的压实密度为0.8t/m3。本设计中各年的日均垃圾产量由表2-1数据得出，经平均可以认为在11年间日均垃圾处理量为80.7t。1.5设计的主要内容城市生活垃圾卫生填埋场处理工程设计的主要内容包括：总平面布置（选址和场区总体设计等等），填埋工艺，渗滤液收集导排工程，渗滤液处理工程，地下水、地表水导排处理工程，填埋气体收集与燃放设计，环境监测设计，封场工程，辅助工程（如绿化、道路等），设备选型等。2 填埋方案确定2.1填埋方案的确定 根据我国国情，我国的垃圾产业政策是：近期以卫生填埋为主，有条件的地方可发展焚烧技术和高温堆肥技术，应该本着垃圾处理无害化、减量化、资源化这个顺序和原则。我国目前对于城市生活垃圾的处理仍然是以卫生填埋技术为主。根据A县的经济发展和能源状况，卫生填埋场是在当地对生活垃圾进行最终处置可行的办法。 卫生填埋又称为土地填埋，是为了保护环境，按照工程理论和土木标准，对生活垃圾进行有效控制的一种科学工程方法。卫生填埋分为厌氧填埋、好氧填埋和准好氧填埋三种类型。其中好氧填埋类似高温堆肥，最大优点是可以减少因垃圾降解过程渗出液积累过多造成的地下水污染，其次好养填埋分解速度快，所产生的高温可有效地消灭大肠杆菌和部分致病细菌；但好养填埋处置工程结构复杂，施工难度大、投资费用高，较难于推广。准好养场地介于好养和厌养之间，也存在类似好养填埋的问题，使用不多。厌养填埋是国内采用最多的填地形式，具有结构简单、操作方便、工程造价低、可回收甲烷气体等优点6，故本设计采用厌氧填埋方法。其填埋作业工艺流程图如图2-1所示：垃圾车压实灭蝇推铺性质检查与计量卸料沼气导排日覆盖污水收集返回污水管理及处理燃放中间覆盖种植绿化终场覆盖排放图2-1 填埋作业工艺流程2.2场址选择原则及填埋场概况2.2.1场址选择原则 垃圾填埋场选址要求：根据2001年12月1日实施的城市生活垃圾卫生填埋技术规范填埋场的场址选择应符合下列规定： 1）填埋场场址设置应符合当地城市建设总体规划要求：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。 2）填埋场对周围环境不应产生影响或对周围环境影响不超过国家相关现行标准的规定。 3）填埋场应与当地的大气防护。水土资源保护。大自然保护及生态平衡要求相一致。 4）填埋场应具备相应的库容，填埋场使用年限宜10年以上；特殊情况下，不应低于8年。 5）选择场址应由建设、规划、环保、设计、国土管理、地质勘察等部门有关人员参加。6） 填埋场选址应按下列顺序进行： （1）场址初选 根据城市总体规划、区域地形、地质资料在图纸上确定3个以上候选场址； （2）候选场址现场踏勘选址人员对候选场址进行实地考察，并通过对场地的地形、地貌、植被、水义、气象、交通运输和人口分布等对比分析确定预选场址； （3）预选场址方案比较 选址人员对2个以上（含2个）的预选场址方案进行比较，并对预选场址进行地形测量、初步勘探和初步工艺方案设计，完成选址报告，并通过审查确定场址。 7）填埋场防洪应符合表3-1的规定：表3-1防洪要求填埋场总容量（104m3）防洪标准（重现期：年）设计校核50050100205002050注：降雨量取值为7d最大降雨量。 8）填埋场宜选在地下水贫乏地区。 9）垃圾场选址应远离水源地、远离耕地。2.2.2填埋场概况 拟建填埋场位于A县郊区，设计使用年限11年，设计库容为405000m。由市区至拟建填埋场全程公路交通条件良好，方便垃圾的运送。拟建场区为自然形成山谷，场底平整，建设条件良好，沟谷汇水面积较小，无大的防洪隐患，工程中只需在南侧沟口处建设一处垃圾坝即可达到要求。且拟建填埋场场区位于A县主导风向的侧风向，建成后垃圾填埋场对城区环境影响较小。在拟建填埋场附近居住人口少，无村庄等人口聚集地，拆迁较容易，搬迁完对附近居民基本无影响且较为经济。3 活垃圾填埋场场工程设计3.1垃圾填埋场的组成 根据工程规模和垃圾处理工艺要求，本垃圾填埋场组成如下： 1.）生填埋场； 2）污水处理站； 3）辅助设施：包括办公楼，停车棚，仓库，深井泵房，食堂，消防水池等。3.2垃圾填埋场工程设计3.2.1垃圾填埋场总库容及使用年限的确定 由已获得数据及计算得，拟建垃圾填埋场的使用年限为11年（2010-2020），累计收容垃圾总量323900吨，由于填埋过程中需要覆土故，垃圾填埋场总库容为405000m，11年日均垃圾处理量为80.7吨。3.2.2垃圾坝 卫生填埋技术是目前城市生活垃圾处理的主要方法。为增加垃圾库容、或填埋分期规划 ，需设置不同的垃圾拦挡构筑物。拦挡构筑物根据材料的不同 ，主要分为碾压式土石坝、混凝土坝、浆砌石坝等。本设计中垃圾坝选用为混凝土坝，且垃圾坝高度设为与底层垃圾堆体高度一致的15m。 设计中必须考虑坝体防渗，考虑渗流的作用。而填埋场的垃圾坝体的主要功能是来阻拦垃圾(固体废弃物)，一般不考虑水的渗流作用。填埋场中往往设有良好的地下水导排系统 ，坝体在计算中可不考虑渗流的作用。大部分垃圾卫生填埋场均设有通畅的地下水导排系统，故坝的计算中不必考虑渗流的计算和渗透稳定的计算，且对于混凝土坝体而言不必考虑其变形和稳定性的问题。本垃圾填埋场垃圾堆体高度为99米，根据坝体高度的设计标准，坝体高度确定为15米，垃圾坝紧挨垃圾一侧根据实际情况设计得比较陡，设计中采用近似垂直设计。而背向垃圾一面则比较舒缓设其坡度为1:2，坝顶宽度设为4米以方便车辆通行。则坝底宽度根据坡度确定为11.5米。在坝面上的防渗材料一般选用膜。为增强防渗膜的抗滑稳定，可选用单毛面的，而且毛面贴着坝体。坝面防渗材料的稳定可以通过简单的物理力学分析计算。如不满足，则需要在马道和坝顶设置锚固沟或采取其他的锚固设施。3.3填埋工艺与作业方式3.3.1填埋工艺 垃圾的填埋工艺总体上服从“三化”（即减量化、无害化、资源化）的要求。垃圾由陆运进入填埋场，经地衡称重计量，再按规定的速度、线路运至填埋作业单元，在管理人员指挥下，进行卸料、推铺、压实并覆盖，最终完成填埋作业。其中推铺由推土机操作，压实由垃圾压实机完成。每天垃圾作业完成后，应及时进行覆盖操作，填埋场单元操作结束后及时进行终场覆盖，以利于填埋场地的生态恢复和终场利用。此垃圾填埋场生活垃圾卫生填埋的简单工艺流程参见图3-1。 用于完成填埋作业的设备有：履带拖拉机、推土机、压实机、装载机、挖掘机等。3.3.2填埋场场地平基 1）场底平基 平整原则为清除所有植被及表层耕植土，确保所有软土、有机土和其他所有可能降低防渗性能和强度的异物被去除，所有裂缝和坑洞被堵塞，并配合场底渗滤液收集系统的布设。场底地基应是具有承载能力的自然土层或经过碾压、夯实的平稳层，且不应因填埋垃圾的沉陷而使场底变形、断裂。场底基础表满经碾压后，方可在其上贴铺人工衬里7。参照城市生活垃圾卫生填埋技术规范规定，场底应有纵向、横向坡度。纵横坡度宜在2%以下，以利于渗滤液的导流。在本设计中场底的横向坡度设计为2%，纵向坡度设为1%，经施工后可以使场底形成相对整体的坡度。同时还要求对场底进行压实，压实度不小于90%。 2）边坡平基 大部分填埋场边坡为碎石、砂的杂填土和残积土，坡面植被丰富，山坡较陡，边坡稳定性较差。平整原则为：为避免边坡基础内有植物生长，必须清除表层土。本工程要求库区表层土清除厚度不得小于0.5m，库区边坡整平需进行分层削坡处理。库区边坡约每10.0m设置锚固平台一道，因考虑到该场址原始边坡陡峭，平均坡度为1：1，局部达到了1：0.8，若将锚固平台宽度设置过宽则会造成挖方量增大，结合该场址的实际地形及相关规范要求，本次设计拟将库区边坡锚固平台宽度设置为2.0m，锚固平台上设置锚固沟。3.4渗滤液收集系统3.4.1渗滤液产生原因 垃圾渗滤液的产生受诸多因素影响，不仅水量变化大，而且变化无规律性。垃圾渗滤液的产生来自以下五个方面。 1）降水的渗入。降水包括将于和降雪，降雨的淋溶作用是渗滤液产生的主要来源。 2）外部的地表水的流入。包括地表径流和地表灌溉。 3）地下水的渗入。当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场内。4）垃圾本身含有水分。这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量。当垃圾含水为47%时，每吨垃圾可产生0.0722t渗滤液8。 5）垃圾填埋后，微生物的厌氧分解产生的水。垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分9。3.4.2渗滤液的产生量 渗滤液的产生量受诸多因素的影响，如降水量、蒸发量，地面流失、地下水渗入、垃圾的特性、地下层结构、表层覆土和下层排水设施情况等10 。 渗滤液的来源中，降雨量与蒸发量的差值、垃圾的含水量是两个最重要的影响因素，二者在一年四季的变化很大，因此渗滤液的水质水量也随之有较大的变化。 渗滤液的年产生量为： Q=CI（A1+A2）/1000 (3-1) 式中Q-表示渗滤液年产生量，m3/d; A1-填埋区汇水面积，m2； A2-调节池汇水面积（忽略不计）； C -渗出系数，取0.6； I -表示降雨强度，mm。 A县年均降雨量1000毫米，多年最大月降雨量为140.5mm，填埋区面积为21200m2经计算得Q为 Q=1000270000.6/1000=16200m 由此确定渗滤液的年产生量为16200m3，日平均44.4m。 每月渗滤液的产生量为： q=ic(a1+a2)/1000 (3-2) 式中 q-渗滤液产生量。m/月； i-日降雨强度，mm，取年最大日降雨量； c-渗出系数，取0.6； a1-填埋区汇水面积27000m2； a2-调节池汇水面积（忽略不计）。 由此可以得出填埋区的渗滤液月产生量q： q=140.527000/1000=3793.5m 月渗滤液余量： (3-3) 式中 -月渗滤液余量，m； -每月产生渗滤液量，m； -进入渗滤液处理站处理的渗滤液量，m。 因降雨强度较大的多为雨季6，7，8，9月四个月，且无明确参考气象资料A县的雨季降雨量，故假设其在6，7，8，9月份的月降雨量均为小与多年最大月降雨量140.5mm的130mm/月，即 假设厂区渗滤液月处理量为1800m，雨季连续四个月降雨量为8424m，在多年平均降雨条件下，不考虑进入渗滤液处理站处理时，调节池容积需要8400m，考虑渗滤液处理站处理（5400m），调节池需要容积为3000m。 综合上述计算，并且考虑A县拟建填埋场场区地形和多年鲜有暴雨情况发生，气候较为干燥等气象条件，本设计调节池容积设为3000m。3.4.3防渗系统设计 关于防渗系统设计所参照的规范是：中华人民共和国行业标准，生活垃圾卫生填埋技术规范CJJ 172004。 .设计原则 1）填埋场必须进行防渗处理，防止对地下水和地表水的污染，同时还应防止地下水进入填埋区。 2）天然粘土类衬里及改性粘土类衬里的渗透系数不应大于1.010-7cm/s，且场底及四壁衬里厚度不应小于2m。 3）在填埋库区底部及四壁铺设高密度聚乙烯（HDPE）土工膜作为防渗衬里时，膜厚度不应小于1.5mm，并应符合填埋场防渗的材料性能和现行国家相关标准的要求。 4）人工防渗系统应符合以下要求： 人工合成衬里的防渗系统应采用复合衬里防渗系统，位于地下水贫乏地区的防渗系统也可采用单层衬里防渗系统，在特殊地质和环境要求非常高的地区，库区底部应采用双层衬里防渗系统。 复合衬里系统组成（从下至上）： 库区底部： 基础、地下水导流层、膜下防渗保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层、土工织物层、垃圾层，见图3-1。垃圾层土工织物层渗滤液导流层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下防渗保护层（粘土厚度100cm、渗透系数不大于1.010-7cm/s）地下水导流层（30cm）基础 图3-1 复合衬里（库区底部）系统示意图 库区边坡： 基础、地下水导流层、膜下防渗保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流与缓冲层、垃圾层，见图4-2。垃圾层渗滤液导流与缓冲层膜上保护层HDPE土工膜膜下防渗保护层（粘土厚度75cm、渗透系数不大于1.010-7cm/s）地下水导流层（30cm）基础 图3-2 复合衬里（库区边坡）系统示意图 (3)单层衬里系统组成（从下至上）： 库区底部： 基础、地下水导流层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层、土工织物层、垃圾层，见图3-3。垃圾层土工织物层渗滤液导流层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层（粘土厚度100cm、渗透系数不大于1.010-5cm/s）地下水导流层（30cm）基础 图3-3 单层衬里（库区底部）系统示意图 库区边坡： 基础、地下水导流层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流与缓冲层、垃圾层，见图3-4。垃圾层渗滤液导流与缓冲层膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层（粘土厚度75cm、渗透系数不大于1.010-5cm/s）地下水导流层（30cm）基础图3-4单层衬里（库区边坡）系统示意图 （4）双层衬里库区底部系统组成（从下至上）： 基础、地下水导流层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流（检测）层、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层、土工布织物层、垃圾层，见图3-5。垃圾层土工织物层渗滤液导流层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层渗滤液导流（检测）层（30cm）膜上保护层HDPE土工膜膜下保护层（粘土厚度100cm、渗透系数不大于1.010-5cm/s）地下水导流层（30cm）基础图3-5双层衬里（库区底部）系统示意图 （5）特殊情况下可采用钠基膨润土垫替代膜下防渗保护层。 （6）填埋场防渗系统基础与天然地下水水位的间距不得小于2m。 5）人工防渗材料施工应满足以下要求： （1）铺设HDPE土工膜应焊接牢固，达到强度和防渗漏要求，局部不应产生下沉拉断现象。土工膜的焊（粘）接处应通过试验、检验。 （2）在垂直高差较大的边坡铺设土工膜时，应设锚固平台，平台高差应结合实际地形确定，不宜大于10m。边坡坡度宜小于12。（3）人工防渗材料的基础处理应符合下列规定： 平整度：应达到每平方米粘土层误差不得大于2cm； 洁净度：不采用膜下土工布保护层时，垂直深度2.5cm内粘土层不应含有粒径大于5mm的尖锐物料； 压实度：位于库区底部的粘土层不得小于93%；位于库区边坡的粘土层不得小于90%。 6)填埋库区地基应是具有承载填埋体负荷的自然土层或经过地基处理的平稳层，且不应因填埋垃圾的沉降而使基层失稳。填埋库区底部应有纵、横向坡度，纵、横向坡度均宜不小于2%11。 防渗系统设计 根据上述规范和设计原则，该垃圾填埋场的防渗工程具体设计方案如下: 1）放渗系统材料设计：设定土壤渗透系数为910-4m/s，渗透性强，如果直接用来填埋垃圾，而不采取防渗措施，将对地下水的卫生安全造成威胁。必须设置人工防渗系统。 2）防渗层结构设计：根据中华人民共和国行业标准生活垃圾卫生填埋技术规范中关于人工合成衬里的防渗系统的规范，本设计的防渗系统应采用复合衬里防渗系统；位于地下水贫乏地区的防渗系统也可采用单层衬里防渗系统，在特殊地质和环境要求非常高的地区，库区底部应采用双层衬里防渗系统。考虑到拟建的填埋场场址所在地区地下水位埋深约为15米，埋深较浅。如不采取较好的底部防渗导排措施可能会对当地的地下水造成污染，因此在A县生活垃圾填埋场库区底部的防渗工程中需要采用双层衬里防渗系统。即由库区整平底部基础向上依次为地下水导流层、膜下保护层、HDPE保护层、膜上保护层、渗滤液导流层（检测层）、膜下保护层、HDPE土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层、土工织物层、填埋垃圾（见图3-5）。3.4.4渗滤液导排与收集系统设计 1）渗滤液收集及处理设计原则 填埋库区防渗系统应铺设渗滤液收集系统，并宜设置疏通设施。应对收集的渗滤液进行处理。 渗滤液产生量和处理量应按填埋场类型、填埋库区划分和雨污水分流系统情况、填埋物性质及气象条件等因素确定。 渗滤液收集系统及处理系统应包括导流层、盲沟、集液井（池）、调节池、泵房、污水处理设施等。 盲沟宜采用砾石、卵石、碴石（CaCO3含量应不大于10%）、高密度聚乙烯（HDPE）花管等材料铺设，结构为石料盲沟、石料与HDPE管盲沟、石笼盲沟等。石料的渗透系数不应小于1.010-3cm/s，厚度不宜小于40cm。HDPE管的直径干管不宜小于250mm，支管不宜小于200mm。导渗管开孔率应保证强度要求。集液井（池）宜按库区分区情况设置，并宜设在填埋库区外部。 调节池容积应与填埋工艺、停留时间、渗滤液产生量及配套污水处理设施规模等相匹配。 集液井（池）、调节池及污水流经或停留的其它设施均应采取防渗措施。渗滤液应排入城市污水处理厂处理，不具备排入城市污水处理厂条件时也可建设配套污水处理设施。 2）渗滤液收集系统设计 一般生活垃圾填埋场的渗滤液收集系统包括渗滤液导流层、收集支管、收集干管、提升泵井、调节池等。如图3-6为本设计渗滤液导排系统断面：图3-6渗滤液导排系统断面（注：此图单位为mm） 导流层：此层铺设在经过清理过后的场基上，厚度300mm，由粒径40到60的卵石铺设而成。 收集沟：设置于导流层的最低标高出，并贯穿整个场底，断面采用等腰梯形，铺设与场底中轴线上的是主沟，在主沟上按间距30m，支沟与主沟之间的夹角为60o，这样是有利于将来渗滤液收集管的弯头加工与安装，收集管到设置成直管，中间没有反弯折点。收集沟中填充卵石，粒径上部卵石采用40到60mm，下部采用25到40 mm。多孔收集管：分为主管和支管，分别埋设在收集主沟和支沟中，管道需要进行水力和静力作用测定或计算以确定管径和材质，其公称直径应不小于100mm，最小坡度应不小于2%。选择材质时，考虑到垃圾渗滤液有可能对混凝土产生的侵蚀作用，通常采用HDPE，预先制孔，孔径通常为15-20mm，孔距通常为50-100mm，开孔率2%-5%左右。为了使垃圾体内的渗滤液水头尽可能低，管道安装时要使开孔的管道部分朝下，但孔口不能靠近起拱线，否则会降低管身的纵向刚度和强度。调节池：渗滤液收集系统最后的一个环节是调节池，其主要作用是对渗滤液进行水质和水量的调节，平衡丰水期和枯水期的差异，为渗滤液处理系统提供恒定的水量，同时可以对渗滤液水质起到预处理的作用。 3）渗滤液管道设计计算:一般垃圾填埋场中通常收集管道分为收集支管、收集干管，但考虑到本设计中填埋场所在地为A县郊区的自然形成的山谷，根据勘测条件所给的山谷地形图中横向长度相对于其纵向长度比例悬殊，且场底经平基处理后形成的坡度足以使周边产生的渗滤液经重力作用汇集到中心收集管处，故在本填埋场的渗滤液管道设计中不设支管，只设一直径350mm渗滤液导排主管道（收集干管）即可以达到渗滤液收集导排的目的。3.5渗滤液处理系统3.5.1渗滤液的处理工艺选择 垃圾渗滤液处理的工艺组合有多种选择，根据所执行排放标准的不同，所选择的工艺也有所不同。曾常用的工艺有：氨吹脱+UASB+SBR，以及在此基础上增加臭氧氧化、混凝等工艺，较典型的是采用改进的渗滤液处理工艺混凝+氨吹脱+pH回调+厌氧滤池+SBR+臭氧消毒，但从处理结果看，由于渗滤液的碱度高，使得pH在调节过程中需要消耗大量的酸碱，造成氨吹脱的运行费用高达每吨水1015元，而吹脱出的氨又带来二次污染。而且从渗滤液的特点来看，渗滤液的氨氮相对于COD来说浓度并不高，不需要在第一步工艺就进行氨吹脱，即使渗滤液在经过厌氧处理后氨氮升高，如果设计合理，控制良好的话，也没必要用氨吹脱工艺，采用硝化反硝化工艺完全可以把氨氮采用生物的方法转化为氮气去除掉。 根据本项目渗滤液水质水量的特点和所执行的排放标准，使得所选择的工艺应具有： （1）确保出水达标； （2）能够适应不同季节、不同年份渗滤液浓度的波动； （3）工艺流程简单，占地少，运行维护费用低； （4）自动控制程度高。 由于渗滤液中含有难生物降解的物质，因此通过生化处理不能够达到要求的排放标准，需要进一步处理，从目前现有的工艺技术来看，膜处理是唯一能够稳定、可靠地使渗滤液达标排放的技术。因此经过综合考虑和慎重选择，决定采用厌氧MBR纳滤的处理工艺。 由于渗滤液的COD值很高，因此需采用厌氧处理以降解大部分的有机物，避免直接采用MBR而能耗过高。本处理系统的厌氧采用UASB上流式厌氧污泥反应床工艺，是由荷兰的G.Lettinga等人在20世纪70年代初期研制开发的。UASB是一种悬浮式的消化器，其构造由反应区、沉淀区和气室三部分组成。在反应器的底部是污泥浓度较高的污泥层，称污泥床，在污泥床上部是污泥浓度较低的悬浮污泥层，通常把污泥层和悬浮层称为反应区，在反应区上部设有气、液、固三相分离器。渗滤液从污泥床底部进入，与污泥床中的污泥进行混合接触，微生物分解有机物产生沼气，微小沼气泡在上升过程中，不断合并逐渐形成较大的气泡。由于气泡上升产生较强烈的搅动，在污泥床上部形成悬浮污泥床。气、水、泥的混合液上升至三相分离器内，沼气气泡碰到分离器下部折射板时，折向气室而被有效的分离排出，污泥和水则经孔道进入三相分离器的沉淀区，在重力作用下水和泥分离，上清液从沉淀区上部排出，沉淀区下部的污泥沿着斜壁返回到反应区内。在一定的水力负荷下，绝大部分污泥颗粒能保留在反应区内，使反应区具有足够的污泥量。 采用厌氧反应，能耗低，不需要曝气，减持在353，采用保温玻璃丝棉，减少热量损失。根据经验，在UASB中设有特殊材料的内衬，既起到隔绝散热的作用，又最大程度的降低了渗滤液对钢结构的腐蚀。MBR是生化反应器和膜分离相结合的高效废水处理系统，用膜分离（通常为超滤）替代了常规生化工艺的二沉池。生化部分由前置式反硝化和硝化组成，在硝化池中，通过高活性的好氧微生物作用，降解大部分有机物，同时将氨氮(NH4+-N)和有机氮转化成亚硝态氮(NO2-N)和硝态氮(NO3-N)，回流到反硝化池，反硝化菌在缺氧条件下利用各种碳源将亚硝态氮(NO2- N)和硝态氮(NO3-N)还原为氮气(N2)，从而达到脱氮的目的。在该段工艺中COD的去除率可达95以上，氨氮去除率可达90以上。为防止硝化池中的泡沫影响到系统的正常运转，采用消泡剂去除泡沫，并设有泡沫回收池，消泡后的污泥重新回到硝化系统，防止了污泥的流失，同时对消泡剂能够重复利用，减少了消泡剂的用量，节约了运行费用。与传统活性污泥法相比，MBR对有机物的去除率要高得