某县垃圾改良型厌氧卫生填埋项目可行性研究报告－优秀甲级资质页可研报告

- - 第一章 总 论 一、项目背景 1.项目名称：某某县垃圾改良型厌氧卫生填埋项目 2.项目建设地点：某某县试验林场侧 3.项目单位：某某县环境卫生保洁公司 4.法定代表人： 5.可行性研究的依据 委托我院的技术咨询合同书 某某县环境卫生保洁公司提供的有关工程基础资料 城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准 CJJ17-2001城市生活垃圾卫生填埋技术规范 GB16889-1997生活垃圾污染控制标准 CJ/T3037-1995生活垃圾填埋场环境监测技术标准 国务院 1988 年颁发的土地复垦规定 C877国环字第 002 号文建设项目环境保护设计规定 某某县城市总体规划纲要 (1993-2010 年 ) 6.项目提出的理由与过程 某某县位于赣西北，隶属宜春地区，城区现有居民 503万人，流动人口 1 万多人。目前，主要街道日清扫面积 21万m2， 20座公厕每天的清扫保洁，日产垃圾 73吨，垃圾处理以露天堆积法为主，此法极大影响城市形象，占地面积大，发- - 酵温度高 ，发出难闻有害健康的臭味等，从而造成严重环境卫生污染。且随着城市建设的加快，人口增加，城乡交流的加大，流动人口的增多等因素，使某某县城市垃圾的日产量逐渐增加，垃圾每天的清运和处理量越来越大，浪费了大量的人力、物力、财力。且当前我县正在加紧创建文明城市，从而对我县县城的卫生提出了更高的要求，同时也对县城周边近郊环境了提出了严格标准。因此，建立垃圾改良型厌氧卫生填埋场，使我县垃圾处理走向卫生、经济、高效，达到垃圾减量化、资源化、无害化水平标准，已势在必行。因此此项目建设符合“城市生活垃圾处理必须向减量化、资源化 、无害化方向发展”的可持续发展战略以及某某县县城的实际情况。据此，本项目建设是必要的。 二、项目概况 1.地理位置：某某县城近郊的某某县林科所 (某某县试验林场 )旁。 2.建设规模与目标：填埋场库容为 150 万 m3，使用年限15年。 3.主要建设条件：项目单位现有职工 75名，大小车辆8 辆，技术力量雄厚，有中、高级工程技术人员 10人，技术工人 27人，本项目技术依据上海环境工程学院，因此，本项目建设有可靠的技术保证。 地形条件好：所选择址为天然形成的峡谷中，现有容- - 量大，工程量少。 交通便利：项目所选场址地处万上线乡干公路旁，入口处离县城 6公里，垃圾运输比较方便。 供水、供电：用水、用电可由林科所接入，只需添置部分所需设施便可满足所需要求。 项目场址地处丘陵中，人烟稀少，对人畜几乎没影响。 4.主要技术经济指标：（第 15 年） 主要技术经济指标 单位：万元 序号 项目 单位 指标 1 总投资 万元 2939.820 2 年销售收入 万元 636.750 3 年总成本 万元 301.420 4 年经营成本 万元 234.660 5 年销售税 金 万元 6 利润总额 万元 335.330 7 财务内部收益率 % 2.150 8 财务净现值 万元 1075.000 9 投资利润率 % 0.241 10 投资利税率 % 0.241 11 资本金利润率 % 0.410 12 借款偿还期 年 11.857 13 投资回收期 年 14.400 14 盈亏平衡点 % 34.998 15 资产负债率 % 1.440 - - 第二章 生活垃圾的组成及处理规模的确定 一、生活垃圾的组成 某某县生活垃圾主要来自城区居民及街道、 商业、饮食业和学校等企事业单位。某某县城属我国南方小城市，根据县环境卫生保洁公司提供的资料测算，人均日产垃圾量为1.2kg/人 d。 其生活垃圾的组成考虑到当地气化率水平较低，居民日常燃料以蜂窝煤为主的现状。生活垃圾的组成详见表 2-1。 表 2-1 生活垃圾组成含量表 项目 单位 含水率 容重 热值 有机成分 无机成分 废品 (包括纸、金属、玻璃、 布、塑料、皮革、竹木等 ) % Kg/m3 KJ/kg % % % 含量 20 40 450 650 1600 2000 29.2 61.7 9.1 二、处理规模的确定 填埋场处理规模主要取决于它所服务区域的人口数量、生活垃圾的人均日产量和要求达到的垃圾无害化处理率，可依据下式确定： Q=n q k/1000 公式中： Q 填埋场处理规模， t/d； n 服务区域的人口数； q 人均日产垃圾量， kg/d人； - - k 垃圾无害化处理率， %。 本填埋场的服务区域为县城区，区内人口根据现状统计值， 2001年度为 5.26万人。设计结合某某县城区现有垃圾产量的基础上考虑经济发展，燃料结构的变化等因素， 人均日产垃圾量取 1.0kg/人 d，垃圾无害化处理率以 100%计。 本填埋场设计 2005年投入使用考虑，其垃圾处理起始规模为 80t/d，逐年增长率：前 5 年为 15%， 6 10 年为 10%，之后为 6%。 计算的逐年垃圾产生量列 于表 2-2。 表 2-2 某某县城生活垃圾填埋场逐年垃圾产生量 年份 2005 2006 2007 2008 2009 垃圾处理量 (t) 29200 33580 38617 44409 51071 年份 2010 2011 2012 2013 2014 垃圾处理量 (t) 56178 61796 67975 74773 8某某 50 年份 2015 2016 2017 2018 2019 垃圾处理量 (t) 87185 92416 97961 103839 110069 - - 第三章 垃圾处理方案选择 一、垃圾处理的技术政策 根据建设部、国家环境保护总局、科技部“关于发布城市生活垃圾处理及污染防治技术政策的通知”，我国现阶段垃圾处理政策为：重点发展高温堆肥和卫生填埋技术，在有条件的城市发展垃圾焚烧技术。 二、垃圾处理工艺技术的分类及其应用情况 目前，城市生活垃圾进行无害化、减量化和资源化处理、处置的工业化工艺技术主要有卫生填埋、堆肥、焚烧和分类回收等四大类。这几种处理方法在世界各国的应用情况统计见表 3-1。 表 3-1 世界各国城市生活垃圾处理方法分类统计表 (按垃圾重量百分比计 ) 处理量 (kt/a) 焚烧 % 填埋 % 堆肥 % 废品回收 % 奥地利 230 11 65 18 6 比利时 350 54 43 0 3 加拿大 1600 8 80 2 10 丹麦 260 48 29 4 19 芬兰 250 2 83 0 15 法国 2000 42 45 10 3 - - 德国 2500 36 46 2 16 希腊 315 0 100 0 0 爱尔兰 110 0 97 0 3 意大利 1750 16 74 7 3 日本 5000 75 20 5 * 葡萄牙 286 0 85 15 0 英国 3000 8 90 0 2 美国 17750 16 67 2 15 平均 26.3 60.7 3.0 10.0 注： *日本的城市生活垃圾量为去掉可回收物品的统计数据。 由表 3-1 可知：填埋处理技术在四大类垃圾处理技术中所占比 例最大， (60%以上 )；即使最早使用垃圾焚烧技术的英国，其垃圾填埋处理比例仍高达 90%；在经济实力最强的美国，填埋技术处理的垃圾所占比例也有 67%；日本是土地奇缺的经济强国，在垃圾处理技术上虽以废物资源化为目标，但以填埋技术处理的垃圾量所占比例亦还有 20%。 在国外，垃圾焚烧技术近十多年来有了较快的发展，其主要原因是城市居民生活水平的提高以及国家或地区经济实力的显著增强。再者，能源紧张、环境保护对填埋场防渗要求的不断提高和填埋场投资与经营费用的提高等因素，也促进了对垃圾焚烧技术的开发，使垃圾焚烧技术 为越来越多的国家或地区所认可并采用。 - - 堆肥法在国外一般使用较少，其主要制约因素是投资和经营费用较填埋法要高，还有就是堆肥产品的销售渠道问题以及堆肥产品对土壤可能存在的重金属污染等问题。 表 3-2 给出了填埋、焚烧和堆肥三种垃圾处理方法的对比评价。 表 3-2 生活垃圾处理方法的对比评价 方法 卫生填埋 焚烧 高温堆肥 技术可靠性 可靠，有一定经验。 可靠。 可靠，有一定经验。 操作安全性 较大，须注意防火。 好。 好。 选址 较困难，要考虑场址地理条件和水文条件，以防止水系受污染。一 般离市区较远，应避开主导风上风和水系上游。 最容易，可近市区建设，但应避开主导风上风。 较易，但应避开住宅密集区，气味影响半径小于 200m。 占地面积 大。 小。 中。 应用条件 适用范围广，对垃圾组成无严格要求。 要求垃圾热值不小于900kcal/kg。 要求垃圾中生物可降解有机物含量， N、 P、K含量高。 最终处置 无需再处置。 占总处理量 25%左右的残渣需最终处置，通常需配填埋场。 非堆肥物需作最终处置，约占总处理量的35%，通常需配填埋场。 产品市场 条件具备时可回收沼气，用于发电。 热能或电 能回收。 堆肥市场有一定困难。 能源化意义 部分有。 有。 无。 资源利用 终场复垦可再生土地资源。 垃圾分选可回收部分废品。 作农肥和回收部分废品。 地面水污染 需配备渗滤液处理系统。 无。 可能性较小。 地下水污染 需设置防渗系统。 无。可能性较小。 大气污染 可用导气、覆盖等措施控制。 需配备烟气洗涤净化系统进行控制。 有轻微气味。 土壤污染 仅限于填埋区域。 无。 需控制堆肥中有害物含量。 管理水平 一般 最高 较高 投资和经营成本 较低 最高 中等 - - 三、生活垃圾处理工艺 的选择 选择垃圾处理工艺有很多影响因素，除要满足“资源化”、“无害化”和“减量化”的基本原则外，还应考虑以下因素： (1)技术可靠程度； (2)地区经济发展水平对投资和处理费用的承受能力； (3)环境污染的风险性； (4)资源化价值； (5)其他特殊的制约因素。 综合分析，某某县城区生活垃圾的有机组分热值和地区经济发展水平、城市气化率水平等因素相对都比较低，本设计认为某某县城的生活垃圾的处理工艺宜采用卫生填埋工艺；中、远期，则可根据垃圾组成的变化和经济 实力的提高，以及具体情况，在填埋场的基础上，建设一座相应规模的垃圾高温堆肥场，以支援该地区的农业发展，使其成为一座集“资源化”、“无害化”和“减量化”为一体的生活垃圾综合处理中心。 本可行性研究重点对卫生填埋场处理设施进行工程技术经济论证，同时在总平面布置上预留堆肥场地。 - - 第四章 场址 一、场址的选择 为确定某某县生活垃圾填埋场的场址，某某县城建、环卫等部门，并邀请了部分专家、技术人员对某某县城近郊的某某县林科所 (某某县试验林场 )和马步乡新民村等二个场址进行了实地踏勘、地质条件调查、 库容和占用农田的考察。场址初步比较见表 4-1 表 4-1 场址方案比较表 场址方案 某某县林科所 (某某县试验林场 ) 马步乡新民村 距某某县城中心距离 (m) 6 5.5 库容 (万 m3) 150 120 服务年限 (年 ) 15 13 占农田面积 (亩 ) 30 150 拆迁户数 (户 ) 0 0 工程投资（万元） 2939.82 3798.50 优点 库容大，服务年限长，占用农田少，地质条件好，工程量较少，单位库容投资省 覆土土源丰富，施工方便 缺点 覆土土源较远，施工欠方便 库容较小，占用农田多，服务年限较短，距离新民村较近，如需水平防渗剂，投资大 根据场址初步比较结果，考虑到某某县林科所场址有扩容余地，占用农田少，服务年限长，地质条件好等优势，并征求某某县政府、建设局和其它有关部门的意见，本设计推荐某某县林科所 (某某县试验林场 )作为某某县生活垃圾填埋场场址。 - - 二、填埋场主要工程技术指标。 主要工程技术指标 序号 指标名称 单位 数量 备注 填埋工艺 卫生填埋 填埋作业方式 每日覆土的单元分层作业法 启用年垃圾量 t/d 80 最大进场垃圾量 t/d 301.6 日均进场垃圾量 t/d 188.4 填埋场库容 万 m3 150 服务年限 年 15 渗滤液处理量 m3/d 250 装机容量 KW 某某 5 计算负荷 KW 157.5 年耗电量 K KW h 945 供水量 m3/d 49.68 排水量 m3/d 6.91 不含渗滤液排水 占地面积 亩 30 只计占农田 在册职工人数 人 35 建设期 年 2 - - 第五章 填埋场主体工程 一、填埋工艺及设备 1.填埋工艺选择 填埋工艺一般可分为以下五种类型： (1)普通厌氧型填埋：工程设施和填埋作业简单，但不符合卫生标准；国外没有这种类型的填埋场，国内早期建有一些，目前有的还在使用。 (2)厌氧卫生填埋：无排渗导气系统，卫生标准仍较低；国外已不使用，国内原有垃圾场大部分属该类型。 (3)改良型厌氧卫生填埋：卫生标准高，填埋作业简单；国外生活垃圾填埋场一般采用这种形式，国内新建的杭州、深圳、南昌、福州等地的填埋场均属该类型。 (4)准好氧型卫生填埋：这种类型的填埋场渗沥液有机物浓度略低于改良 型厌氧卫生填埋场，垃圾腐熟速度较快，但通气管路多，作业繁琐，较少使用。 (5)好氧型卫生填埋：卫生条件好，垃圾腐熟快，但通气管路多，且需设鼓风系统，不仅作业复杂，而且技术上尚处于试验阶段。在干旱地区使用，可省去渗沥液处理系统。 综合分析，某某县生活垃圾卫生填埋场选择改良型厌氧卫生填埋。 2.改良型厌氧填埋工艺 - - 本设计的某某县生活垃圾填埋场采用改良型厌氧卫生填埋工艺，实行分层摊平、往返碾压、分单元逐日覆土的作业制度。 来自城区收集站的生活垃圾经地磅计量后，通过作业平台和 临时通道进入填埋单元作业点卸车，然后由填埋机械摊平、碾压。碾压作业分层进行，每层压实厚度不超过 50cm。当压实厚度达到 2.3m 时，覆土 0.2m，构成一个 2.5m 厚的填埋单元，每个单元做到逐日覆土。填埋场对部分回拣或临时堆放的垃圾及填埋机械实行不定期喷药制度，以达到消毒、灭虫，减少和杜绝蚊绳、昆虫孳生的目的。 多个填埋单元形成 2.5m 厚的单元层。 四个单元层组成一个大分层，总高度 10m，覆土厚度为0.3m。分层外坡面坡度为 1： 3，坡面为弧形，坡向填埋区周边截洪沟，以利于排除场区层面上地表径流， 减少渗沥液量。 填埋完成后的坡面总坡度为 1： 4，最终封场顶面的坡度为 2%。 为保证填埋场封场后的生态恢复，封场顶面的覆土厚度不小于 1m。 3.填埋作业主要设备 (1)垃圾摊平和碾压作业主要设备 垃圾碾压设备不仅能提高垃圾在填埋过程中的压实密度、节省库容，而且还可最大限度地发挥投资效益、减少填- - 埋场不均匀沉降。 目前，国内垃圾填埋场使用的垃圾碾压设备有湿式推土机、国产垃圾压实机和德国产 BOMAGBC601RB 垃圾卫生填埋专用压实机三种。 湿式推土机的主要优 点就是价廉，但它对垃圾的压实密度低，不仅减少了填埋场的填埋容量，而且填埋后的垃圾体还会出现不均匀沉降。 国产垃圾压实机现尚处于试制阶段，由于其爬坡能力差和易沉陷等缺点，经实践证明尚不适合垃圾填埋场作业。 德国产 BOMAGBC601RB压实机是目前世界上最好的垃圾碾压设备之一，其主要特点是垃圾压实密度高，不仅增加了填埋场使用年限，而且减少了填埋后垃圾体的不均匀沉降，有利于排渗导气系统的稳定。但由于该压实机价格昂贵 (36万美元 /台 )，国内目前只有深圳的下坪、北京的阿苏卫、上海的老港以及杭州的天子 岭、南昌的麦园等少数垃圾填埋场采用。 考虑某某县的经济能力，设计拟以湿式推土机代作垃圾碾压设备。 (2)取土设备 由于垃圾填埋作业实行每日覆土制度，故填埋场须配备取土及装、运设备。取土设备主要有挖掘机、装载机、推土机和自卸汽车。这些设备同时可用于进场道路的维护、库区场地平整等。 - - 为减少填埋作业点的作业设备台数，提高设备利用率，在垃圾摊平碾压设备的选用中已综合考虑了场内垃圾面上覆土的作业量。 (3)喷药设备 喷药的主要目的是减少和杜绝蚊蝇、昆虫的孳生。目前国内广 泛使用的喷药设备为 JYJ5040GYP 型绿化喷洒多用车。该型号喷洒车需人工喷药配合。 (4)洒水设备 进场道路及作业场所的防尘和场区的绿化需配备洒水车。 喷药与洒水设备合用。 综上分析，本填埋场选定的主要设备列于表 5-1。 表 5-1 填埋主要设备明细表 项目序号 设备型号 型号规格及技术性能 单位 数量 订货或供图 备注 1 湿式推土机 200 马力 台 2 国产 2 挖掘机 0.8m3液压， R200 台 1 国产 3 前端式装载机 ZL-10 台 1 国产 4 洒水、喷药车 3000L 辆 1 国产 5 自卸汽车 4.5t 辆 2 国产 6 汽车秤 SCS20 台 1 国产 7 中巴车 25座 辆 1 国产 交通车 二、坝及排洪设施 1.垃圾基本坝 在垃圾填埋初期，为防止垃圾堆体滑塌，需设置一座垃圾基本坝 (亦称主坝 )。根据江西华昌地质工程勘察院第一分院提供的“岩土工程勘察报告”，清基深度在 3米左右，垃圾- - 基本坝坝顶高程 1 某某米，厚地面高程 110 米，主坝坝高 15.0米。 基本坝坝长约 60米左右，地基为强风化千 枚岩，适合建筑均质土坝和透水堆石坝。方案比较见表 5-2。 表 5-2 土料和石料筑坝其特征值表 特征值 名 称 结构类型 坝长 (米 ) 坝顶宽 (米 ) 坝顶标高 (米 ) 坝高 (米 ) 上游 内坡 下游 外坡 基 本 坝 土坝 60 3.0 1某某 15 1： 2.5 1： 2.5 透水堆石坝 60 3.0 1某某 15 1： 1.5 1： 1.4 由于当地石料运距较远，造价高，土料可就近开采，且增加库容，降低造价，施工简便易行，所以设计推荐采用均质土坝方案。 2.排洪设施 为了减少入场的洪水量，使渗滤液量尽可能地减少，同时也是为了确保垃圾填埋场的安全，设计拟在 130m， 170m高程处各修建一条截洪沟，以将填埋场上游山洪及填埋区两侧山坡雨水汇流截排出场外，以便做到清污分流，根据城市防洪工程设计标准和参考国外同类工程的防洪标准；将截洪沟设计防洪标准定为 50年一遇设计， 100 年一遇校核。场区汇水面积 0.13km2， 170m 标高以上汇水面积 0.06km2,170m至 130m 高程汇水面积 0.03km2，设计拟在 130m,170m 高程处- - 各修建一条截沟， 170m 高程处的截洪沟作为永 久性截洪沟，130m高程处的截洪沟，随着垃圾不断上升，最终被垃圾覆盖，此时，在此条沟内铺设碎石，做成排渗滤液的盲沟，级配碎石厚度 0.60m，因此 130m 高程处的截洪沟具备双重功能，即前期排洪水，后期导排渗滤液。各截洪沟特征值见表 5-3。 表 5-3 截洪沟特征值表 特征值 名称 结构 类型 长度 (m) 汇水面积 (km2) 流量 (m3/s) 纵坡 (i) 断面 (bxh) 130m高程处截洪沟 浆砌块石 1100 0.03 0.69 2.5 0.5 1.3 170m高程处截洪 沟 浆砌块石 1350 0.06 1.37 2.5 1.0 1.3 三、防渗方案 由于填埋场区不具备天然衬里防渗系统，根据城市生活垃圾卫生填埋技术标准 (GB16889-1997)，为防止垃圾渗滤液对地下水的污染，需设置人工防渗系统。可能的防渗方案有水平防渗和垂直防渗两种。 1.水平防渗方案 水平防渗方案是在填埋场底及其四壁铺设防渗衬垫 (要求渗透系数小于 10 7cm/s)，通过隔断垃圾填埋体与场区地下水的水力联系，保护地下水。水平防渗可采用人口合成材料或土工膜作衬垫。目 前，国内外常采有 HDPE(高密度聚乙烯 )膜作为水平防渗材料，它不仅用于填埋场作防渗材料，而且还用于污水处理作污水池的衬垫等，它具备下列优点： (1)有较高的强度、良好的延展性、地表适从性和耐侯性； (2)防渗能力强，渗透系数小于 10-13cm/s； - - (3)良好的防腐蚀和抗老化性能； (4)施工方便，施工技术成熟，已有近 30年的使用经验。 本填埋场若采用水平防渗方案，其防渗工程的造价约为1125万元。 2.垂直防渗方案 垂直防渗是在填埋场下游渗滤液径流通 道上采用注浆手段形成一防渗帷幕，隔离场区地下水及渗滤液与场区外地下水的水力联系，保护下游地下水免受渗滤液的污染。这种防渗手段在国外多用于早期建设的未采取防渗措施的传统垃圾填埋场的改造，在我国则采用的较多。如杭州天子岭填埋场、南昌麦园垃圾卫生填埋场等。该方案的特点，一是对填埋场区的水文地质、工程地质有一定的要求；二是工程费用低，施工简便，特别适合经济欠发达的地区建设卫生填埋场要求。 根据本次可研选择填埋场址的水文地质、工程地质条件的初步了解，场地内地下水主要为地表水、亚粘土层为相对隔水层，地表水赋存形 式主要为受大气降水补给为主，多以散流形式排泄在山谷中，径流途径短，下伏千枚岩虽有裂隙水但水力联系极弱，且对混凝土基本无侵蚀性。场区是以地表分水岭为界的一个小的独立的水文地质单元，就地补给，就地排泄。上述水文地质条件对采用垂直防渗方案是十分有利的。 垂直防渗的主要工程灌浆帷幕允许的渗透量应不大于填- - 埋场区 K=10-7cm/s，厚度为 2m(符合天然衬里要求 )时的允许渗透量。 根据场区总平面布置，防渗帷幕设在垃圾主坝下游的渗滤液调节池下沿外 2m 处，向深部延伸至相对隔水层 (W0.01/min m m)，并向两端适当延长，总长约 100 米。平均孔深按 28 米计，注浆段长约 1428 米，平均按 W=0.02 0.04/min m m考虑。 本填埋场帷幕灌浆防渗工程量估算为 80万元。 综上所述，在符合防渗标准要求的前提下，设计选用投资较少的垂直防渗一帷幕灌浆方案。 四、渗滤液收集和处理方案 1.渗滤液收集系统 渗滤液收集系统由三大部分组成，一是场底部导流层，二是场底排渗盲沟，三是山坡的排渗边沟。 场底部导流层 场底部导流层是在场区底部清基上部铺设 0.4m 直径5-10cm 的砾石或卵石导流层。 场底排渗盲沟 场底排渗盲沟是在砾石 (或卵石 )层下纵向挖一条 0.81m宽， 0.4 0.5m 深的盲沟，中间埋直径 250mm坡降 0.01ABS多孔塑料管，周边填碎石，以加快渗滤液收集和快速排出，横向每隔 40m设支沟一条埋直径 200mm，坡降 0.01ABS 多孔塑- - 料管与纵沟多孔管交错相连，纵沟多孔管穿过垃圾坝进入渗滤液调节池。 排渗边沟 排渗边沟是利用场内截洪沟改建的。当垃圾填埋到该等高线截洪沟后，在沟内埋多孔管及碎石，改成渗滤液收集盲沟。渗滤液通过收集盲沟 及陡槽导至渗滤液调节池内。 2.渗滤液处理方案。 渗沥液产生量的主要影响因素 填埋场渗沥液主要来源如下： (1)垃圾自身产生的水 (内在因素 )： A、垃圾所含的水分经填埋压实后挤出； B、垃圾中有机物因生化水解产生的水分。 (2)外部渗入垃圾体的水 (外在因素 )： A、大气降雨渗入垃圾体中； B、分水岭内的地表径流和地下径流渗入垃圾体中。 根据对填埋场渗沥液水量的实测和分析，其具有如下的特点： 内在因素产生的水量与垃圾性质 和填埋量有关，且垃圾体自身有一定的持水能力，故一般垃圾自身产水量相对很小。填埋场渗沥液量及其变化主要由外在因素决定，即大气降雨量、分水岭面积、地下径流量的大小和排水设计完善情况决定了填埋场渗沥液量的多少。对于采用人工衬垫层防渗的填- - 埋场，其渗沥液量主要决定于大气降雨量、汇水面积和清污分流设施的完善性。 渗沥液产生量计算 估算公式 根据国内外垃圾填埋场渗沥液水量的经验公式 Q=(C1A1+C2A2) I/1000 其中： Q 渗沥液水量， m3/d A1 正在填埋作 业区的面积， m2 A2 已完成填埋作业，排水条件较好的区域面积， m2 C1、 C2 分别对应于 A1、 A2区的渗水系数，结合上述渗水系数按工程填埋方式、碾压和覆土情况及场区排水条件而确定。本设计 C1取 0.5， C2取 0.1。 I 降雨量， mm/d 由于在填埋两年后，垃圾自身产出水量和垃圾产甲烷气体消耗水和排气带出的水量差别不大，基本上可以平衡，因此在渗沥液产生量计算中，为简化计算不予考虑。 降雨量 根据某某县近 10年的降水流统计资料，某某县多年平均降寸量为 1635.6mm。 渗沥 液产生量及调节池容积按每年平均年降雨量计算的填埋场渗沥液的日平均产生量为 248m3，按 5 月至 9 月降雨量占全年降雨量的 65%校核，渗沥液的日平均产生量为- - 384.56m3。 由于一年内同一地区的降雨量是不均衡的 (雨季多、旱季少 )，因此垃圾渗沥液的产生量也是不均衡的，为恒定渗沥液处理站的处理规模，就必须设置渗沥液调节池。调节池的功能是蓄水和调节渗沥液处理站的进水水质和水量。设计进行来水量 (渗沥液产生量 )和出水量 (渗沥液处理站处理量 )的平衡计算，调节池容积为 20600m3经调洪计算校核和考虑一定的安全余量， 确定渗滤液调节池容积为 25000m3。 3.渗沥液处理规模 因垃圾渗沥液的处理是按年径流调节考虑的，经分析比较，确定经渗沥液调节池调节后的渗沥液处理规模为250m3/d。为适应渗沥液量随填埋高程的变化和年内各季渗滤液水量的变化，渗沥液处理站分两个系列建设，每个系列为125m3/d。 4.渗沥液水质 (1)渗沥液水质的特点和变化规律 填埋场渗出水水质因垃圾的特性、填埋作业方式、当地气侯、水文状况、填埋时间、地形地质、填埋深度及覆土性质等因素的影响而有显著变化。一般地，渗 沥液含有高浓度有机物和无机盐类，外观呈深褐色，色度高且有严重恶臭。渗沥液的水质随时间而变化，并且不呈周期性。渗沥液 COD、BOD5及 BOD5/COD有逐年降低， NH3-N 有逐年增加但达到某一程- - 度则呈稳定的规律，且 PH值亦渐由弱酸性转至中性或弱碱性。 (2)渗沥液水质的预测和设定 参考国内外一些渗沥液水质的试验值或实测值，以及自然条件接近的同类填埋场运行监测资料，结合某某县垃圾成分的特点，预测填埋场经渗沥液调节地 (调节池一方面起了均衡水和水量的作用，另一方面因停留时间较长，具有水解酸化的作用， 可大大降低有机物浓度 )调节后的渗沥液处理站进水水质见表 5 5： 表 5 5 渗沥液处理站进水水质 项目 进水水质 平均值 设定设计值 初期 BOD5(mg/1) 1000 7000 2500 3000 COD(mg/1) 2000 9000 5000 6000 NH3-N(mg/1) 100 700 500 600 SS(mg/1) 60 700 500 500 ph 值 6.5 7.5 7.5 7.5 填埋 5年后 BOD5(mg/1) 600 2000 1000 1500 COD(mg/1) 1500 6500 3500 4000 NH3-N(mg/1) 200 1000 800 800 SS(mg/1) 200 300 250 250 ph 值 7.0 8.0 7.8 7.8 5.排放水质要求 处理水后的渗沥液最终排入的地表水体为锦江。根据水体功能区划确定为类水体。生活垃圾填埋污染控制标准，排放水质执行一级指标值，即 COD 100mg/1,BOD5 30mg/1,NH3 15mg/1,SS 70mg/1。 6.处理工 艺的选择 工艺选择原则 - - 针对某某县填埋场特点及其渗沥液水质特征，处理工艺的选择将基于以下几条原则： (1)适应性强：能适应填埋场渗沥液水量和水质变化较大，特别是氨氮高的特点。 (2)先进可靠：选用的工艺技术应自动化程度较高，在目前处于国内先进的地位，且又是经过实验或实际运行检验的成熟技术。 (3)占地少：工艺简单、设备及构筑物占地尽可能少 (4)经济合理：投资少，耗电少，定员少，运行费低。 方案比选 虽然近年来国内外对垃圾渗沥液处理的研究取 得了较大成就，并在生产实践中不断探索，发展很快，但总的来看，主要还是以生化方案为主 (如好氧生化、厌氧 -好氧生化 )、物化为辅的处理方法。 根据渗沥处理站进水质随季节、气候和垃圾成分不同而多变，且浓度高，出水水质要求严 (E CODCr 98.3%,E BOD599%,E NH3-N 97.5%),借鉴同类型渗沥液处理工艺，提出以下两个处理方案进行技术经济比较。 方案 厌氧 +氨吹脱 +氧化沟 +混凝气浮 +消毒 该方案对 COD、 BOD5、 NH3-N 的去除效果高于常规活性污泥法。其中厌氧采用 UASB厌氧床，具有负荷高，能耗低，抗冲击负荷能力强，剩余污泥产量少的特点；中间采用氧化沟- - 系统，可使好氧段和缺氧段微生物量维持在较高的水平，而且硝化细菌和反硝化细菌能在各自适应的环境中生长繁殖，加快硝化和反硝化反应速率，提高脱氧效率；后段采用混凝气浮，可进一步去除水中难降解有机污染物。 方案 氨吹脱 +水解酸化 +PW-W 膜分离活性污泥处理装置 +消毒 该方案对 COD、 BOD5、 NH3-N 的去除效果高于常规活性污泥法，其中装置中的活性污泥可进一步去除水中的有机污染物，且剩余污泥量少，能耗较 低。利用膜过滤技术将泥水分离，出水的 SS浓度低，通过振动和鼓风达到清洗膜的效果，污泥浓度 (MLSS)可达到 6 10g/l。 表 5 6 两方案的优缺点对比表 (可比部分 ) 方案 优点 缺点 1能耗低； 1出水浊度较高； 2耐水量冲击； 2占地较大 3有较高脱氨效果。 1负荷高； 1不耐水量冲击； 2出水浊度低； 2中空膜价格较高； 3不需要后续进行化学混凝。 3中空膜使用寿命偏短 (5年 ) 比较方案和方案，方案较方案具有工艺成熟、耐冲击的优点。方案由于中 空膜使用寿命偏短，更换费用较大，结合某某县实际情况，设计推荐方案；即：厌氧 +氨- - 吹脱 +氧化沟 +混凝气浮 +消毒。 工艺流程概述 从垃圾填埋场来的渗沥液经渗沥液调节池调节后，由调节池提升泵扬送至渗沥液处理站的细格栅后进入调理槽，调理槽出水泵至厌氧反应气器，厌氧出水进氨吹脱塔吹脱 (氨气进吸收塔吸收 )，出水进入氧化沟曝气，出水经混凝气浮池分离后加漂白粉消毒处理后的尾水用 DN150 铸铁管直接接至某某县自来水厂取水口下游 100m处锦江中。厌氧反应器、氧化沟剩余污泥入污泥池，定期送至填埋场与城市垃圾一起填埋。 处理效果 渗沥液处理站各处理段的处理效果见表 5 7。 表 5-7 渗沥液处理站各处理段的处理结果 处理段 调节池 出水 厌氧反 应器出水 氨吹脱 塔出水 氧化沟 出水 混凝气 浮出水 BOD5(mg/1) 3000 600 540 54 28 COD(mg/1) 6000 1500 1275 255 98 NH3-N(mg/1) 600 600 100 20 14 渗沥液处理站总平面与高程布置 渗沥液处理站设在填埋库区的东北面，平面尺寸 70m50m。渗沥液经调节池提升泵提升后送 各构筑物处理。 五、 填埋场产生气体的导出及其处理 1.填埋气体的产生量估算及其成分 (1)产生量 填埋气体是生活垃圾中有机物被微生物分解所产生的有- - 害气体 (一般称沼气 )，其产生量与垃圾填埋量、垃圾中有机物含量、水分、温度、 pH值、垃圾填埋年龄和垃圾分解速率等因素有关，经验值为 110 390m3/t 垃圾。本设计考虑到某某县生活垃圾中有机物含量，取下限值 (110m3/t垃圾 )作填埋场产气量的计算基值。计算的填埋场逐年产气量见表 5-8。 表 5-8 填埋场逐年的产气量 (万 m3/a)计算结果 年份 2005 2006 2007 2008 2009 产气量 微量 69.5 204.9 325.1 425.6 年份 2010 2011 2012 2013 2014 产气量 496.6 552.5 611.3 654.6 740.6 年份 2015 2016 2017 2018 产气量 808.3 876.8 947.0 1019.0 1093.6 年份 封场后第 1年 封场后第 5年 封场后 第 10年 封场后 第 15年 产气量 1159.2 169.0 38.9 0 由表 5-8可 知，填埋场总产气量约 1.15 亿 m3。填埋场启用的第二年平均产气量为 79.3m3/h。最大产气年为填埋场启用的第 16年，其产气量为 1323.3m3/h。 填埋气体的成分和热值是随着填埋年份而变化的，同时还与垃圾成分有关。据文献资料统计，填埋气体主要成分为：CH440 60%， CO230 40%， N210 20%， O20.1 1%， H2S0.1 0.5%，NH40.1 1.0%， H20 0.2%， CO0 0.2%；填埋体气的热值在 40时为 18900KJ/m3。 2.填埋气体的导出及其处理系统的设计 (1)设计的目的 一是有效地密封填埋场四周，减少场内有害气体的排出，- - 以保证填埋区的作业安全和有毒、有恶臭气体污染环境；二是有组织地导出填埋场内的有害气体，借压力差将有害气体从导出井导出，并视气体组分将气体排放或作燃烧处理。 (2)填埋气体的导出 设计设导出井将填埋场产生的气体从垃圾填埋体内导出。导出并按梅花型、井间距 50m 的原则进行布设，采用 HDPE多孔管，外包土工保护网，在多孔管和土工保护网之间填充鹅卵石。 (3)填埋气体的处理 由于本填埋进场垃圾较少，且垃圾 有机物含量低，填埋气体的导出量较少，甲烷含量低，综合利用的价值不明显。为保护保证填埋场的安全和防止大气和恶臭污染，当浓度超过 1.25%时，设计设点火器作燃烧处理，当浓度低于 1.25%时直接放空。 六 、 封场方案 当填埋场服务期满后，为美化场区景观和为后续利用创造条件，设计拟作如下封场处理： (1)在最终的垃圾填埋表面 (包括坡面和平面 )覆盖 30cm厚的粘土，并进行必要的清理，再在其表面依次覆盖 50cm厚的自然土和大于 20cm厚的营养土，并均匀压实； (2)对封场后垃圾填埋体可能出现的因局 部沉降引起的陷落、裂隙等也将作及时的处理； - - (3)保留填埋场的导气、排渗及其处理设施，待确定达到安定化为止； (4)安定化的填埋场可作绿化、旱地农作、人造景观、堆肥场、废弃物无害化处理场以及一些无机物资堆放场等用地。设计初步考虑采取以恢复场区生态为主的绿化措施，即在最终覆盖土之上加覆大于 30cm 厚的营养土，就近选择适宜的植物种类，合理进行乔木、灌木和草本植物的种植。如果城市规划部门到时有具体的规划用途，则再结合规划情况作相应的调整。 - - 第六章 总图运输 一、试验林场场地 1.总体布置 某某 县生活垃圾填埋场主要组成部分及布置： (1)填埋库区 填埋库区位于某某县城郊试验林场的峡谷内，在峡谷的东侧设置一坝，与周围的山体形成封密库区。库区围边最高丘陵的顶部标高 281.5m，填埋区东北侧出口最低标高 108m，坝顶标高 1某某 m，库内用地面积 9 104m2，有效库容 150万m3，服务年限 15年。 (2)渗沥液调节池及渗沥液处理站 紧靠主坝下边设渗沥液调节池，蓄水量 2.0万 m3，池顶标高 109m，池底标高 106m，占地面积 1.3ha。调节池西北下游约 100m处，设渗沥液处理 站，占地 0.20ha，渗沥液处理工艺采用“厌氧 +氨吹脱 +氧化沟 +混凝气浮 +消毒”方案。 (3)管理中心为全场的生产指挥和生活中心，由办公室、单身宿舍、食堂和浴室、车库组成。布置在公路南侧，实验林场的东侧，拟建专用联络道连接公路与管理中心，为生产指挥提供交通便利。 (4)堆肥场地 预留堆肥场地，面积 2ha，位置设在渗沥液处理站西南侧- - 的丘陵凹地中。 (5)覆土备料场地 设计考虑将覆土备料场地布置在进场道路路边，与垃圾运输路线一致，无迂回与反向运输。设覆土备料棚，储存土料及防 雨材料，为雨天提供较干土料及防水材料。 (6)其他：为便于生产管理，作业方便，在进场道路两侧设汽车称量设备和洗车设施。 方案填埋场总体设置详见附图。 2.交通运输 (1)外部运输 某某县城生活垃圾可通过县城至城郊试验林场的公路抵达试验林场，并由新建的本场址道路，将生活垃圾运抵本填埋场。外部公路位于填埋场的北侧通过，相距 800m，交通便利，不需修建外部道路。某某县城生活垃圾至本填埋场总运距 6km。 (2)内部运输道路 内部运输道路分为四个组成部分： (1)将来自外部道路的生活垃圾 运进填埋库区的进场道路； (2)填埋场各生产、管理、生活、辅助、维修等部门的交通联络道； (3)上述部门场地内的车间、工段之间的交通运输通道； (4)填埋库区内垃圾填埋作业与运输道路，属工艺操作设置的临时道路，在填埋作业设计篇中一并考虑。 - - 第 (1)种道路为进场道路，总长 800m，主要技术标准按厂矿三级道路标准设计：计算行车速度 30km/h，路基宽 7.5m，路面宽 6.0m。最小圆曲线半径 30.0m，最大纵坡 8.0%，路面结构采用水泥混凝土路面。 第 (2)种道路属交通运输不繁忙的联络道，取四级厂矿道路 标准：计算行车速度 20km/h，路基宽 6.5m，路面宽 3.5m。最小圆半径 15.0m，最大纵坡 9.0%，道路长度 650m。 第 (3)种道路为各场地内道路，采用的标准是：计算行车速度 15km/h，路肩宽 1 1.5m，路面宽 3.5m。最大纵坡 9.0%，道路长度为 800m。 3.取土与备料 (1)取土 按垃圾卫生填埋要求，每层垃圾压实后，宜每日一覆盖，覆土层厚度 20 30cm。本填埋场起始年需覆土量 0.7104m3/a，第 15年累计量为 15.2 104m3，据勘察报告，填埋场附近有足够的土源。 (2)备料及装运设备 为满足覆土需要，为雨雪天气提供较干粘土，设取土备料场地，并设贮存周期按 15d的备料棚，料棚面积 400m3，用地 2000m2。 装卸运输设备计算选择 4.5t 自卸汽车 3 辆， 0.8m3液压挖掘机 1 台和 1m3前端武式载机 1台。 - - 4.绿化 根据填埋场场地对外界环境污染的影响和场地本身的卫生要求，使控制全填埋场绿地率达到 30%以上。 (1)渗沥液处理站与调节池周围设防护林带，种植抗污染强的树种，如罗汉松、松柏、龙柏、旱柳等能抗污染、吸收有害气体，减少废气、臭味对周围 环境的影响，且可改善景观的树种。林带宽度 20 30m。 (2)在填埋库区四周种植绿化林带，所用树种可改善景观，有抗污染、吸收有害气体作用，恢复与保护良好的植被环境，在创造优美环境的同时，结合防治水土流失与防风固砂，搞好库区四周绿化。林带宽度 20 30m，周边地区森林茂密处应设置防火带。 (3)进场道路两侧种植行道遮荫树，如槐树、悬铃木等。护坡中采取选林种草措施，防治水土流失。 (4)对管理区进行绿化美化，种植景观优美抗污染的风景林；种植花卉，如花坛、花台、花境、农墙等，以美化环境；设 置草坪，减少水土流失，绿化环境。为职工提供优美的工作和休息场所。 (5)在填埋场封场后，应绿化植树。 - - 第七章 公用工程 一、机、汽修及加油站 本填埋场场址距离某某县城较近，填埋场机、汽修委托城区机修厂，本填埋场区不另设机修设施及加油站。 二、给排水及消防设施 1.给排水 (1)给水排水水量 填埋场各用水点生产、生活总用水量情况详见表 7-1。 表 7-1 给水排水水量表 序 号 用水户 用水标准 用水数量 用水 时间 (h) 最大时 用 (m3/h) 新 水 (m3/d) 排水 (m3/d) 备注 渗沥液处理站 1 环境监测站 2m3/d 8 0.25 2.00 1.80 2 清洗用水 8m3/d 2.00 4.00 8.00 消耗 3 洒水降尘、绿化 2L/m2次 3500m2 4 2.00 7.00 消耗 4 清洗车辆 0.4m3/ 车次 50车次 8 2.50 20.00 消耗 管理中心 1 工作人员 40L/人班 35人 8 0.18 1.40 1.26 排水量按新水量 90计 2 浴室 120L/ 人次 15人 3 0.60 1.80 1.62 3 食堂 15L/人次 20人 12 0.25 0.30 0.27 4 单身宿舍 150L/ 人次 6人 24 0.04 0.90 0.81 5 小计 9.82 41.4 5.76 6 未预见水量 1.96 8.28 1.15 按 日 用 水 量20计 7 合计 11.78 49.68 6.91 (2)水源及给水系统 填埋场离县城较远，附近无城市给水管网，用水可从某- - 某县林科所接来加压送至高位水池，供场区内的生产、生活及场区 消防用水。 输水管采用 DN100焊接钢管，高位水池有效容积为 150m3, =8.0m =3.3m钢筋砼水池，出水管采用 DN80给水塑料管，供生产、生活用水。 (3)排水系统 (a)排水总量 各排水点排水量见表 7-1。日排水量为 6.91m3。 (b)排水系统 洗车水经沉淀