10万人口垃圾填埋场设计-开题报告

附件16太原工业学院毕业论文开题报告学生姓名：学号：系部：环境与安全工程系专业：环境工程论文题目：十万城市人口垃圾填埋厂设计指导教师:毕业论文开题报告一论文研究目的及意义：1、选题的目的及意义随着我国城市居民生活水平不断提高，城市化进程的不断加快，城市生活垃圾的产量明显增加，对环境造成的污染也日趋严重。如何经济有效地处理和处置城市生活垃圾，减少环境污染，实现经济的可持续发展，成为全社会日益关注的焦点。据报道2012年3月11日我国东莞市城管局的一份报告揭示了东莞现有垃圾填埋场存在的5大问题，市内166家垃圾填埋场亟待整治。记者获悉，东莞或将关闭155个村级垃圾填埋场，并建设和改造32个镇级达标卫生填埋场。有关部门邀请专业设计公司经过数月调研，于日前向城管部门提交了一份报告。报告指出，不规范的垃圾填埋场已经对市民生存环境带来威胁，亟须整改。报告分析了全市垃圾填埋场现存的5大问题：一是选址不规范，“部分填埋场距离居民聚居区不到500米，部分则位于村、镇的季风上风口或饮用水源上游，还有的位于自然保护区、风景游览区内。”二是填埋场操作不规范，没有对垃圾进行必要的压实和覆盖处理，除了导致鼠蝇成灾、臭气乱飘，还可能造成坍塌，危及工人和行人的生命安全。三是垃圾渗沥液渗入土地，污染水源、毒死植物。四是没有气体导排设施，甲烷、一氧化碳等有毒气体散逸到空气中，危害居民健康，同时也存在爆炸隐患。五是防洪措施不到位，洪水、雨水直接进。可见垃圾的堆埋和不正当处理所带来的环境问题成为阻碍我国城市建设，可持续发展战略的实施和人民生活水平提高的重要因素，并已经引起了政府和民众的重视。因此本次设计的目的就是为解决一个十万人口生活垃圾的卫生填埋问题，在解决城市生活垃圾出路时，首先应该考虑的是卫生填埋。卫生填埋场是卫生填埋的载体，其建设周期短，投资相对较低，并且可以分段投入，管理方便，现场运行比较简单，比较符合我国国情。另外，从可持续发展来看，生活垃圾选择填埋场填埋，事实上是一种以资源的形式保存给后代，待一次资源枯竭或科学技术发展后，人们可以对填埋在卫生填埋场中的垃圾资源进行开采和重新利用。通过本次设计，其意义基本能熟悉卫生填埋场设计的全部过程，为今后从事卫生填埋场设计、施工和管理打下良好的基础，同时提升个人将理论知识转化为实践的能力，对于以后的工作也有一定的指导意义和参考价值。2.国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向(1)现状：卫生填埋是对城市垃圾最为经济方便和适用的处置方法，从利用垃圾积压堆积发生自然而消解垃圾，到如今科技含量更高的各种垃圾处理技术，人类在不断寻求更理想、更环保的垃圾处理方法。垃圾处理主要有这几种方法：焚烧、堆肥、卫生填埋等，还有就是在这几种方法的基础上衍生出来的。预计在今后较长一段时间内填埋法将是我国处置城市垃圾的主要方法焚烧技术：焚烧是一种比较传统的垃圾处理技术，通过焚烧垃圾来发电，既最大限度的减少了垃圾的体积，又利用其产生新的能源。现代垃圾焚烧技术诞生于数10年前，一度成为世界上许多大城市的首选。在日本、荷兰、瑞士等国成为垃圾处理的主要手段，瑞士垃圾80%为焚烧，日本、丹麦垃圾70%以上为焚烧。但是焚烧厂在发达国家发展10年后，人们发现比垃圾灾难更可怕的二噁英，这种在垃圾焚烧过程中产生的毒气导致人和动物患上癌症。这也大大制约了焚烧技术的发展。堆肥技术：对堆肥技术进行科学研究始于20世纪20年代，而高温好养堆肥技术是从20世纪30年代开始采用的。根据工艺流程和运行状况，高温好养堆肥处理技术可分为静态好养堆肥处理技术、动态好养堆肥处理技术和间歇式动态好养堆肥处理技术3种。堆肥技术的工艺比较简单，适合于易腐有机质含量较高的垃圾处理，对垃圾中的部分组成进行资源利用，且处理相同质量的垃圾投资比单纯的焚烧处理大大降低。堆肥技术在欧美国家起步较早，目前已经达到工业化应用的水平。发达国家由于生活垃圾中的易腐有机物含量大大低于我国的一般水平，这在一定程度上阻碍了堆肥技术的推广。但就广东省的具体情况来看，生活垃圾中的易腐有机质含量都在50%左右，因此采用堆肥技术可以达到比较好的处理效果。但是堆肥技术的缺点也十分突出，不能处理不可腐烂的有机物和无机物，因此减容、减量及无害化程度低，因此仅仅依靠堆肥处理不能彻底解决垃圾问题。卫生填埋技术：英国最早于1930年，美国于1940年开始采用生活垃圾卫生填埋技术即有控制的生活垃圾填埋技术。经过60多年的研究和发展，各国在卫生填埋的规划、设计、施工、管理等方面积累了丰富的经验，并开发出成套技术及设备。我国填埋技术使用比较早，目前该技术在我国所有垃圾处理方式中所占比例最高，达到70%-80%。卫生填埋场技术比较成熟、操作管理简单、处理量大、总体投资小，但是，在当前加速推进城市化，不断扩大城区范围的情况下，填埋近郊不宜，须远离市区，因此造成往返运费增加；另外，填埋法占用大量土地，为防止垃圾中的有害金属和病原菌对地下水造成污染，需充分考虑填埋地的地质条件，且使用后的土地在短时间内无法恢复远看用途，因此，可供填埋的土地将会越来越少。但是，根据我国目前的经济状况和未来的发展趋势，在今后相当长时间里，卫生填埋仍然是我们处理生活垃圾最重要的方法。填埋场处理城市生活垃圾的方式至今延续了几个世纪，除了技术不断完善，它的标准也在不断提高，分类的方法也多种多样。按构造分类：自然衰减型填埋场、全封闭型填埋场和半封闭型填埋场，目前半封闭型填埋场使用最为普遍；按反应机制分类：好养填埋场、准好养填埋场和厌氧填埋场，由于好养填埋场建设投资和运行费用较高，所以应用很少，准好养填埋场和厌氧填埋场运用较广泛。结合目前国内外填埋场工程的实施经验，常用的填埋场防渗衬垫系统种类有：天然粘土防渗衬垫系统、单层人工防渗衬垫系统、单层复合防渗衬垫系统和双层复合防渗衬垫系统，这几种防渗系统在我国也得到普遍使用。(2)发展趋势：我国建设垃圾填埋场的基本思路是：采用多重屏障的概念着重研究各种，包括天然防渗和人工防渗，确保废物处置后使进人环境(空气，水和土壤)中的物质不会恶化环境；从岩土工程的角度研究填埋场的稳定问题，确保不会因为填埋场失稳破坏导致污染物质向外界扩散。通过隔绝外界水向填埋场渗入的途径来降低渗滤液的生量，并用一般的污水处理方法来处理渗滤液。很多国土比较宽阔的国家，包括中国，只把填埋场当成一个封闭的储存容器，不考虑到封场后土地的再利用，对于废物填埋后发生的物理，化学变化，以及与环境介质之间的作用机理尚不十分清楚对已经存在的大量垃圾堆放场地也缺乏统一的环境监测。因此，导致如下问题的出现：填埋场一般位于大，中城市远效且占地面积大。因在设计和运作时均未考虑到封场后的再利用，所以，随着城市规模的不断扩大，便会出现垃圾包围城市的局面。使填埋场成为城市发展的障碍；由于缺少空气的进入，填埋场内的垃圾发生厌氧分解，降解速度很慢，因此不但不能提高填埋场的有效容量，并且填埋封场后由于很长时间垃圾还没稳定下来，要增加填埋场后期维护的费用；由于垃圾的生物降解速度慢，封场后覆盖系统会产生较大的总沉降不可避免也会有较大的不均匀沉降从而会使覆盖系统开裂；没有更有效地从首端控制渗滤液的产量和毒素来降低污水处理费用；应用一般的污水处理的方法使渗滤液达不到排放标准，很难保证不对环境造成二次污染；厌氧分解产生了大量的甲烷和其它挥发性气体，这些气体由于没有用适当收集和排放系统处理更会对环境乃至人们的生命造成危害：其一是产生恶臭污染四周的空气；其二是温室气体破坏臭氧层；其三是发生爆炸如湖南省岳阳市一座约两万立方米的垃圾堆发生爆炸产生的冲击度将15万吨垃圾抛向高空，摧毁了垃圾场外201O0米外的一座泵房和两旁的污水堤坝，另外，在2008年北京奥运会即将开幕之前由于垃圾的填埋厌氧产生甲烷气体没能够很好的收及处理，甲烷泄露导致几名儿童炸死。（3）研究的主攻方向我国目前较为先进的理念是准好气性填埋，这种理念是在填埋初期，填埋场内的垃圾和覆土较少，垃圾在自重和覆土的重力作用下的压缩量少，孔隙比大，垃圾中的有机物可以直接与上面的空气发生好氧分解。由于垃圾本身会发生降解，以及随着垃圾和覆土的增加使下面的垃圾逐渐被压实，使下面垃圾土的孔隙比逐渐减少，上面的空气较难穿过较厚的垃圾进入填埋场底部，而底部产生的气体却被排气管导出，这样，在填埋场内部便会形成了与导出气体的体积相当地负压，这样，空气便从填埋场下端开放的集水管口被吸进来。向填埋层中扩散，促进垃圾的好氧分解。当垃圾堆积更厚时，无法保证空气能充盈整个填埋区间，在填埋场中部空气不能进入的区域发生厌氧分解，部分有机物被分解，其中重金属就会与硫化氢反映生成不溶于水的硫化物存留在填埋层中。这种期望在好氧领域有机物分解，厌气领域部分重金属存留，即好气厌气领域混合共存的结构被称为“准好气性填埋结构”。因此，我们若把填埋场设计准好气性结构，便可加速垃圾的分解，减少渗滤液中重金属的含量，从而降低污水处理的费用。垃圾填埋场不仅是垃圾的储存容器同时也是一个巨大的生物反应堆在这个反应堆里不断发生物理化学的和生物化学的作用，产生填埋气体和渗滤液，直至最终达到稳定化。如果加快垃圾的分解，缩短反应时间尽快导排出填埋气体和渗滤液才能从根本上消除填埋对环境构成的潜在威胁并降低投资成本。反之，如果人为限制填埋场内的反应过程在短期内虽然能够控制污染物的产生且节省投资但从长远的角度来看只是推迟了污染环境的时间，并要花很多钱来维护其实是不经济的。填埋场的优化设计便是采取一些措施加快填埋场的稳定降低填埋场施工，运作，封场维护等费用更有效地利用填埋场地和避免事故的发生虽然会增加短期的投人，但从整个过程来看却可节省大量的资金。本文拟对填埋场作适当的改进力求达到以上的目的。对生活垃圾尽可能进行回收和循环利用，最有效的途径是尽可能对生活垃圾实施分类收集。这是发达国家在实践中形成的共识。可以预计，垃圾堆肥技术将在世界范围内经历一次从量变到质变的变化过程。但生活垃圾堆肥技术今后依然会在国外生活垃圾综合处理体系中占有重要位置。垃圾焚烧处理已有100多年的历史，但出现有控制的焚烧只是近几十年的事。它与垃圾填埋处理相比，有占地面积少，选址较容易，处理快速、减量化显著、无害化较彻底以及可回收焚烧余热等优点，在发达国家得到越来越广泛的应用。预计将来垃圾焚烧技术依然会继续得到发展。虽然垃圾填埋处理率有下降的趋势，但填埋处理仍是垃圾处理的最终方式。垃圾填埋场的污染控制措施将不断完善，垃圾填埋场将向大型化发展，进入垃圾填埋场的有机物含量将有所限制。参考文献：二阅读的主要参考文献及资料名称1李颖,郭爱军.城市生活垃圾卫生填埋场设计指南M.北京：中国环境科学出版社.2005.2赵由才,龙燕,张华.生活垃圾卫生填埋技术M.北京：化学工业出版社.2004.3陶渊,黄兴华.城市生活垃圾综合处理导论M.北京：化学工业出版社.2006.4张益,陶华.垃圾处理处置技术及工程实例M.北京：化学工业出版社.2002.5朱能武.固体废弃物处理与利用M.北京大学出版社.2006.6叶文虎.可持续发展的新进展M.北京：科学出版社.2007.7宁平.固体废弃物处理与处置M.高等教育出版社.2007.8丰土根,张乾飞.卫生填埋场防渗衬垫系统优化设计J.环境工程,2009,27(6):85-89.9陈卫国.城市垃圾卫生填埋场填埋区得设计讨论J.国外建材科技,2006,27(4):150-157.10范留柱.国内外生活垃圾处理技术的研究现状及发展趋势J.中国资源综合利用,2007，(7):26-28.11宋建利,石伟勇,倪亮，王亮.城市生活垃圾现状与资源化处理技术研究J.河北农业科学,2009,13(7):58-61.12凌慧珊.国内外垃圾处理技术现状扫描J.广东科技,2002，(7).13李湘洲.国外城市垃圾回收利用与管理的新动向J.环球视角,2010,3(9):41-4414陈丹，李国建城市垃圾填埋处置研究化学世界20008687毕业论文开题报告二本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1.毕业设计要完成的主要工作包括：确定一个城市十万人口的生活垃圾产生量后从考虑库容需求、交通运输的便利问题、周围土石料的性质、地质条件、气象条件、是否满足设计要求，环境保护和政策法规进行垃圾填埋场的选址。填埋场位置确定后，进行填埋场总体设计：生产管理与生活服务设施、进场道路、场区道路、水土保持、防渗系统、雨水地下水导排系统、填埋气体导排处理系统、渗滤液收集系统、坝体工程和监测井等。然后绘出卫生填埋场的总体平面布置图，并写出完整的设计说明书。在设计过程中应该重点研究场区的防渗问题，尽量防止渗滤液进入地下水，阻止场外地表水、地下水进入垃圾填埋场体以减少渗滤液产生量，同时也有利于填埋气体的收集与利用。2.完成设计的工作方法：计算器、AUTOCAD、相关的技术规范和污染物控制排放标准。通过查阅老师给的相关资料，或者在网络上查找相关的资料，找到设计所需要的必备资料。3.工作流程：根据城市十万人口的生活垃圾的来源及其性质，判定其垃圾成分，分析当地水文地质条件确定填埋场的类型及其防渗方式；再根据垃圾产生量进行填埋场区库容的确定；再进行填埋区面积的计算、分区及工作设计；再进行防渗工程设计渗滤液收集设计填埋气体导出收集设计防洪、地下水及雨水导排设计封场设计和维护利用填埋场区总平