城市生活垃圾填埋场设计说明书.doc

固体废弃物处理工程设计 学院： 专业： 班级： 小组成员： 任课老师： 福清市生活垃圾卫生填埋场工程设计1概述1.1背景 福建省福清市是一座得益于改革开放而兴起的新兴现代化港口工业城市，1990年撤县建市，现辖17镇7街475个村（社区），市域总面积2430平方公里，其中陆域1519平方公里，海域911平方公里，现有总人口约120万。福清市地势由西北向东南倾斜。福清市西北部属戴云山脉东向支脉，多低山丘陵，山间谷地有洪积冲积平原，全市最高峰古崖山尾海拔1000米；东南部以台地、低丘为主；南部龙高半岛楔入福清湾、兴化湾中。海岸为具有沙泥滩的回升侵蚀漏斗型低丘、台地岩岸，岛屿100多个，港湾众多。福清城市市区所辖范围，主要为低山丘陵，适宜建设用地集中于谷内洪积冲积平原。1.2处理现状福清市生活垃圾仍以简易填埋为主，作为福清城区惟一的简易垃圾处理场，一坝底垃圾填埋场每天要收集生活垃圾约200吨。但是垃圾填埋场由于建设较早，但是资金投入严重不足，未能按照垃圾无害化处理要求进行建造，垃圾处理技术落后，处理效果不甚理想。由于垃圾长期简易堆放，产生恶臭，滋生蚊蝇，严重污染了附近的大气、土壤、水体环境。对周围居民和环境造成很不良的影响。该简易垃圾填埋场产生的沼气还存在易燃易爆的安全隐患。且该垃圾填埋场已经运行12年，已经达到了使用年限。2007年，福清市决定，启动垃圾填埋场防渗滤改造，新建垃圾焚烧发电厂。该工程的投入使用将起到有效收集和处理渗滤液的作用。然而，经改造的垃圾填埋场的到如今已经越来越无法满足这座迅猛发展的城市的需求了。现在农村生活垃圾处理也成为一项日益突出的问题，为了解决日益增长的城区生活垃圾以及亟待解决的农村垃圾问题，建立一个新的技术水平高的大中型垃圾卫生填埋场成为了福清市一个迫不及待的要求。新建的福清市生活垃圾卫生填埋场将为福清市城区以及周边各乡镇农村的150万人口产生的生活垃圾处理提供服务。1.3处理技术原理 该填埋处理采用 HDPE 膜+膨润土的复合防渗衬垫结构工艺，垃圾渗滤液处理采用气吹脱法、 加药混凝沉淀和 A2/O相结合的处理工艺，填埋垃圾产生的气体采用导排管进行排气并由燃烧器进行燃烧处理。整个垃圾填埋及处理过程操作管理方便，处理效果较好。2项目简况 2. .1设计依据填埋场的设计应符合城市生活垃圾卫生填埋技术规范和现行的其他相关的标准，设计前应掌握下列资料：城市用地规划、区域环境规划、场址周围人群活动分布与城区的关系；城市环境卫生规划及垃圾处理规划；地形、地貌及相关地形图；地层结构、岩石及地质构造等工程地质条件；地下水水位深度、流向等场址水文地质资料及利用情况；夏季主导风及风速；降水量、蒸发量等气象背景资料；周围水系流向及用水状况；洪泛周期（年）；待填埋处理的垃圾总量和日填埋量；垃圾类型、性质、组成成分；土石料条件，包括取土石料难易、远近和存储总量；交通条件及供水供电条件。2.2采用的标准和规范（1）环境空气质量标准GB3095-96（2）恶臭污染物排放标准GB14554-93（3）城市区域环境噪声标准GB3096-93（4）工业企业场界噪声技术规范GB12348-90（5）生活垃圾卫生填埋技术规范CJJ17-2004（6）生活垃圾填埋污染控制标准GB16899-1997（7）城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准2001.7（8）生活垃圾填埋场环境监测技术标准CZ/T3037-1995（9）城市环境卫生设施规划规范GB50337-2003（10）建筑结构荷载规范GB19-87（11）建筑抗震设计规范GBJ11-89（12）建筑设计防火规范GBJ16-87（13）建筑防雷设计规范GB50057-94（14）城市防洪工程设计规范CJJ50-92（15）防洪标准GB50201-19942.3设计规模 福清市生活垃圾卫生填埋场建设总投资1.76 亿元，总占地面积 56.67 hm2，其中垃圾填埋量1 500 t/d，设计使用年限 12 年，填埋库容量 630 万m3。工程分 3 个填埋分区建设:区库容量 160 万 m3，服务年限 3 年；区库容量 260 万 m3，服务年限 5 年；区库容量 210 万 m3 服务年限 4 年。2.4设计原则 （1)现代化原则。采用垃圾现代化填埋技术和PLC 控制系统。 （2)节约和效率原则。采用高维填埋理念, 节约土地资源; 重力流导排渗滤液和地下水, 降低能耗。 （3)经济实用原则。 对库区总平面和填埋分区进行精心设计, 尽量做到最优。 （4)环保原则。采用安全可靠的防渗系统、 渗滤液收集与导排处理系统、 垃圾气体导排措施, 以及完善的雨污分流措施及污染控制措施等; 同时注重场区的绿化、 美化和防护林带的设计, 减少垃圾填埋场的景观污染。2.5设计主要内容垃圾填埋场设计的主要内容有填埋场服务人口及面积、垃圾产生量预测、处理方法选择、场址选择等等。（1） 服务人口及面积：填埋场服务人口为120万左右；服务面积为1000平方公里左右。（2） 垃圾产量预测：由当地的资料显示福清市城区及附近乡镇每天产生的生活垃圾量约为13001500吨。由于垃圾产生量在逐年增加，因此取1500吨/天的垃圾产生量作为垃圾填埋场服务年限内的平均日垃圾处理量。（3）场址选择：场址的选择是卫生填埋场全面设计规划的第一步。影响选址的因素很多，主要应从工程学、环境学、经济学、法律和社会学等方面来考虑。这些选择要求相辅相成。主要遵循两条原则：一是从防止环境污染角度考虑的安全原则，二是从经济角度考虑的经济合理原则。 经过对填埋场的面积、运输距离、土壤与地形条件、气象条件、地质和水文地质条件、环境条件、场地的最后利用的这几个主要方面的综合考虑。最后将填埋场的场址选在位于福清市苍霞村以南1千米的五峰林场内。总体地势东北高西南低, 东北标高范围21.0 23.5 m, 西南标高范围 14.0 15.5 m。3总体设计3.1工程内容福清市生活垃圾卫生填埋场工程内容主要由垃圾填埋主体工程，防洪工程，渗滤液收集及处理工程，气体导排处理工程，生产、生活设施工程，道路工程，输配电工程等组成。（1）垃圾填埋主体工程：填埋工程主要包括对山谷进行部分开挖，以及垃圾分区填埋后进行覆盖。 （2）防洪工程：为避免雨水进入填埋场区内，增加渗滤液产生量和处理量，甚至在过大的山洪爆发的情况下发生垃圾被冲走等情况，在垃圾填埋场范围四周设截洪沟，对雨水进行导排。 （3）渗滤液收集及处理工程：填埋场的垃圾渗滤液采用底部及填埋体内主次芒沟收集并汇集与垃圾坝后调节池供集中处理。 （4）气体导排处理工程：填埋场垃圾发酵产生的甲烷等可燃性气体通过导排管排出，并收集到燃烧器进行燃烧处理，以防止填埋产生的气体对周围的大气环境造成污染。（5）生产、生活设施工程：供填埋厂内工作人员日常生活之用。 （6）道路工程：利用现有的一段道路从旁边加分支，道路宽5米，为白色混凝土路面。作为垃圾进入填埋场的主干道。 （7）输配电工程：由于填埋的规模不大，从节省成本考虑，从最近的电网供电。3.2处理方法筛选3.2.1处理方法介绍目前，国内外对垃圾的处理技术方法主要有焚烧技术、堆肥技术、卫生填埋技术以及由上述三种技术结合起来，使缺点互相抵消，使优点更为显著的垃圾综合处理技术，简述如下：焚烧技术：焚烧处理是目前国内外生活垃圾处理的一种主要方法，能够达到理想的减量化的目的，其方法是采用专用设备如垃圾焚烧炉进行燃烧，但是投资大，运行费用高，同时要求有较大的垃圾量供应才能保证设备的正常运行，因此，在经济发达的大城市才能采用。堆肥技术：堆肥技术有敞开式静态堆肥和机械化高温堆肥二种方式，其好处在于能变废为用，在一定程度上实现垃圾处理的资源化目的，但是，由于近年来居民生活水平的提高和生活结构的改变，废旧塑料、废旧玻璃垃圾量剧增，如果没有进行对这种垃圾的分类收集和预分选，很难进行堆肥处理。如果能教育广大居民自觉做好垃圾的分类处理，将各种金属、塑料和有机物区分开来，再将仅含有有机物的垃圾进行堆肥，在我乡竹山公路建设积极开展并日益完善的条件下，将垃圾堆肥用于竹山施肥，既解决了垃圾出路问题,又可以增加竹山地力。 卫生填埋技术：城市生活垃圾生活填埋技术规范中对卫生填埋的解释是：采取防渗、铺平、压实、覆盖对城市生活垃圾进行处理和对气体、渗沥液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法。按地形分填埋有三种：山谷填埋、平地填埋、废坑填埋。3.2.2处理方法的选择 福清市的地形是属于丘陵地带，山多平原少，属于亚热带季风型气候，人口密集，气温炎热，不利于进行垃圾焚烧处理。对于福清市这种中小型城市而言，垃圾中有机物成分含量不如大城市高，进行垃圾堆肥处理也不是很适合。而填埋处理虽然无法做到垃圾的减量化，但却是垃圾无害化处理的最终手段，方法简便易行，投资较低，能消纳的垃圾量大，比较适应于目前大部分的城市和乡村的经济承受能力，对于福清市这种丘陵多平地少的县级市来说是较为合适的选择。3.3布局与设计3.3.1总体布局 根据地形和功能需要，整个填埋场由生产管理区、生产辅助区、 填埋区、 垃圾渗滤液、气体处理区 4 部分组成。其中生产管理区位于填埋场入口、 进场道路左侧, 主要包括办公楼、 餐厅、员工宿舍和传达室等。 生产辅助区位于生产管理区南面、 进场道路右侧，主要包括停车场、 洗车台、 修理间、 地磅房、 变配电室等。 垃圾渗滤液处理区位于生产辅助区南 47 m，进场道路右侧。填埋区紧邻渗滤液处理区的北面，分填埋区、 区和区。总占地 56.67 hm2。3.3.2工程设计参数 （1)设计最大填埋量 1 500 t/d，设计使用年限 12年。 （2)填埋区占地面积 29.9 hm2，其中区占地面积6.4 hm2，区占地面积为 12 hm2，区占地面积为5 hm2。 （3)填埋区总库容 630 万 m3 ，其中覆盖土所占容93.3 万 m3，垃圾填埋区容积为 536.7 万 m3。 （4)设计垃圾最大堆填高度 36 m：现况地面以上填高度 30 m，地面以下填埋深度6.0 m。（5) 垃圾渗滤液处理总规模 400 m3/d，其中一期200 m3/d，二期 200 m3/d。3.3.3工程设计要点 （1)采用卫生填埋垃圾处理工艺, 分区、 分单元填埋当日覆盖。 （2) 采用 2 mm 厚高密度聚乙烯(HDPE) 膜+膨润土的复合防渗衬垫结构, 作渗滤液防渗层。 （3)采用级配碎石+ 300 mm软式透水管+竖向导气井, 作为地下水导排系统。 （4)采用级配碎石+DN 400 mmHDPE 多孔管, 作为渗滤液导排系统。 （5)垃圾渗滤液采用气吹脱法、 加药混凝沉淀和A2/O相结合的处理工艺。 （6)设有填埋气体导排和燃烧系统。 （7)在填埋区设置环境监测井。3.4填埋区工程内容3.4.1底部工程填埋区底部设计高程 29 m, 设计最小坡度 3%坡度坡向污水调节池。3.4.2边坡工程为侧壁防渗安全和确保边坡的稳定, 填埋区边坡进行分层削坡处理, 削坡层高 5 m, 边坡控制在 1:3;同时边坡每 10 m高差设一平台, 平台宽 8.0 m。3.4.3垃圾坝工程库区垃圾坝工程包括中央隔堤、 围堤及各作业单元的初始作业斜坡道。中央隔堤全长 560 m,，路面宽8.0 m；围堤为各区的围堤，全长 2 490 m，水泥混凝土路面，路面宽 5.0 m；各作业单元的初始作业斜坡道共6 条，每条长 100 m，标高 38 30 m，泥结碎石路面，为垃圾初始填埋作业服务, 路面宽 5.0 m。3.4.4防渗工程防渗层采用 2 mm 厚高密度聚乙烯(HDPE) 膜+膨润土的复合防渗衬垫结构。防渗膜下面为 300 mm厚压实黏土层, 再下面为地下水导排盲沟系统。单层膜膨润土的复合防渗衬垫经济实用。既可解决单层摸的穿刺问题，又可减少造价，不仅防渗效果良好，可靠性、耐久性也好，且施工方便，膨润土能够对局部渗漏点起到补漏的作用。3.4.5地下水导排系统 地下水导排系统包括填埋区底部排水及边坡排水两部分。填埋区底部设 300 mm厚导排层及树枝状地下排水盲沟, 盲沟上底宽 0.8 m、下底宽 1.6 m、 深1.0 m, 用卵石(或碎石)填充, 中间埋设 300 mm软式透水管, 盲沟设 2%左右的坡度, 坡向集水井。汇入集水井的水由潜水泵抽出就近排入排水渠中, 集水井同时也可作为地下水的水质监测井。3.4.6渗滤液导排系统填埋区渗滤液导排系统包括场底渗滤液碎石导流层、 收集盲沟和导出井, 以及填埋体竖向导渗设施。填埋区底部防渗层上设 300 mm厚碎石导流层。渗滤液收集盲沟在填埋区的中部, 用卵石(或碎石)分别形成 2 条上底宽 1.2 m、下底宽 2.2 m、 深 0.5 m 的主盲沟, 中间埋设 DN 400 mmHDPE 多孔主管。主盲沟坡度为 2%, 坡向导出井。在主盲沟的两侧按间距40 m设置支盲沟, 其上底宽 0.8 m、下底宽 1.8 m、深0.5 m, 与主盲沟的夹角为45 , 中间埋设 DN 200 mmHDPE 多孔主管。渗滤液通过导出井的收集至渗滤液调节池经潜水泵提升后, 被送至渗滤液处理站进行处理。3.4.7气体导排系统填埋气导排管采用直径 DN 160 mmHDPE 管, 管外用粒径为 32 100 mm的卵石石笼包裹, 石笼内径为1 000 mm, 共设置导排管 132 个。3.4.8填埋区道路系统填埋区设置二级露天矿山道路, 路宽 6.0 m, 采用15 cm泥结碎石路面。3.4.9填埋区工艺生活垃圾由中转站压缩装车后, 运至垃圾卫生填埋场进行填埋。工艺流程: 称重、 填埋、 压实、 当日覆盖。垃圾日填埋量 1 300 t, 经压实达到 0.9 t/m3, 日填埋高程按 2 m计算, 每日垃圾堆体体积 1 444 m3, 每日垃圾摊铺面积约 730 m2。随着填埋高度的增高, 达到地面以上 30 m高度时, 进行终期覆盖。3.5渗滤液处理3.5.1设计水质地下水导排系统包括填埋区底部排水及边坡排水两部分。填埋区底部设 300 mm厚导排层及树枝状地下排水盲沟, 盲沟上底宽 0.8 m、下底宽 1.6 m、 深1.0 m, 用卵石(或碎石)填充, 中间埋设 300 mm软式透水管, 盲沟设 2%左右的坡度, 坡向集水井。汇入集水井的水由潜水泵抽出就近排入排水渠中, 集水井同时也可作为地下水的水质监测井。3.5.2工艺流程3.5.3处理构筑物石灰乳 PAM渗滤液A2/O池混凝沉淀池吹脱塔反应沉淀池调节池 污 回 泥 流二沉池污泥池上清液污泥机械浓缩消毒池 污泥填埋达标排放3.5.4处理构筑物（1) 调节池 由于垃圾场产生的渗滤液的性质受降雨量的影响较大, 为确保整个处理系统的稳定性, 必须设置调节池。调节池设计综合了徐州市日最大降雨量、 蒸发量及填埋库区面积等因素, 参照类似地区已运行垃圾场的实际数据, 设计调节池一座, 钢筋混凝土结构。 调节池容积 15 000 m3, 设计尺寸 80 m 55 m 4 m, 水力停留时间 40 d, 采用 2 台( 1 用 1 备) 50WQ10- 10- 0.75型潜水排污泵。调节池出水进入反应沉淀池。（2)反应沉淀池 反应沉淀池由反应、 沉淀、 中间水池 3 部分组成,钢筋混凝土结构。 反应池设计尺寸 2.5 m 2.0 m 4.0 m,水力停留时间 1.8 h, 采用搅拌装置 2 套, 配套功率1.5 kW。沉淀池设计尺寸 4.5 m 2.0 m 4.0 m, 水力停留时间 4.7 h, 采用 1 台 25ZW- 15 自吸排泥泵。中间池设计尺寸 2.5 m 2.0 m 4.0 m, 水力停留时间 2.0 h,采用 2 台( 1 用 1 备) 50WQ10- 10- 0.75 型潜水排污泵。（3)吹脱塔 设吹脱塔一座。吹脱塔设计尺寸 1.8 m 6.0 m,吸收塔设计尺寸 1.8 m 3.5 m, 气液比 2 500。采用1 台 BF4- 72 低压离心风机, 配置功率 7.5 kW, 采用1 台 25FB- 16 硫酸泵。（4)混凝沉淀池 混凝沉淀池由反应、 沉淀两部分组成, 钢筋混凝土结构。混凝沉淀池设计尺寸 4.5 m 2.5 m 4.5 m, 池容 45 m3, 水力停留时间 4.7 h, 采用 1 台 25ZW- 15 自吸排泥泵。（5)A2/O池 A2/O 池由厌氧池、 缺氧池、 好氧池 3 部分组成,钢筋混凝土结构。厌氧池设计尺寸 17 m 8 m 5 m, 水力停留时间 3 d。 采用 4 台液下推进型搅拌机, 配套功率 1.5 kW, 采用 1 台 25ZW- 15 污泥回流泵。缺氧池设计尺寸 6 m 4 m 5 m, 水力停留时间12 h。好氧池设计尺寸 12 m 7 m 5 m, 水力停留时间 48 h。（6)二沉池 二沉池采用斜板沉淀池, 钢筋混凝土结构。沉淀池表面负荷 1.0 m3/(m2.h) , 池容 40 m3, 设计尺寸 4 m2.5 m 4.5 m, 水力停留时间 4.8 h。（7)消毒池消毒池设计尺寸 2.5 m 2.0 m 4.0 m, 水力停留时间 1.0 h。采用 1 台二氧化氯发生器。（8)污泥浓缩池进入浓缩池总污泥量为 4.13 m3/d, 污泥浓缩池设计尺寸 3.75 m 2.5 m 5.0 m, 采用 2 台螺杆泵。（9)管理用房、 鼓风机房 管理用房、 鼓风机房由控制室、 化验室、 机械间、加药间、 配电间、 值班室等 6 部分构成, 砖混结构。机械间、 配电间设计尺寸 5.0 m 12.5 m 3.5 m, 加药间、化验室、 控制室、 值班室设计尺寸 8.75 m 12.5 m 3.5m。机械间内设 3 台( 2 用 1 备) 3L14XD三叶罗茨鼓风机。4环境保护与环境监测4.1环境保护4.1.1填埋场场底防渗 为防止垃圾渗滤液污染地下水，必须在填埋场底采取有效的防渗措施。国外开始采用人工合成防渗层，有的采用双防渗层，效果良好。4.1.2渗滤液的收集处理 渗滤液由于成分复杂、污染大，在排放前必须进行处理。本工程采用气吹脱法、 加药混凝沉淀和A2/O相结合的处理工艺进行渗滤液的处理。4.1.3填埋气的回收利用 垃圾填埋气（也称沼气）是一种可回收利用的能源，其热值与城市煤气的热值相近。但由于填埋气回收设备复杂，投入大而效益低，我国目前运行的垃圾填埋场中，大多没有气体回收系统，大量有毒有害气体被放入空中，不仅造成污染，也是一种资源浪费。一般来讲，沼气回收利用可通过“收集净化利用”的方式进行。 4.1.4土壤污染的防治 （1）搞好垃圾源头控制。垃圾减量化、无害化是解决城市生活垃圾问题的关键。要大力推行清洁生产，控制过份包装，严格限制一次性商品的生产。倡导绿色消费，呼吁老百姓重新拿起菜篮子、米袋子、饭盒子，少用或不用塑料包装物。 （2）实行垃圾分类回收。城市垃圾中含有大量污染物，也含有大量可回收再利用的资源，实行垃圾分类回收，不仅可以解决垃圾污染问题，还可以创造可观的经济效益。（3）搞好填埋区植被覆盖。理想的植被覆盖是卫生填埋法成功推广的重要因素，也是已关闭的垃圾填埋场重新开发利用的关键。在填埋过程中，应边填埋边绿化，尽量减轻污染。对建成封场后的填埋场，要大力搞好植被覆盖，为填埋区的重新开发利用创造良好条件。4.1.5加强监测消除隐患要在场区周围设立观测井，配置有害气体检测仪，定期对地下水质和大气环境进行监测，消除污染隐患。4.2环境监测对于环境的监测主要包括五个方面，分别是：地下水环境监测，大气环境监测，噪声监测，沼气监测，污水监测。地下水环境监测包括填埋场运行以前的本底值监测、填埋场运行阶段的定期监测和填埋场封场直至稳定阶段的跟踪监测，监测井的布设，地下水采样，地下水监测项目及分析方法（地下水监测项目：高锰酸盐指数、氨氮、挥发酚、总大肠菌群、总硬度、pH、氯化物、总氰化物、总砷、总汞、铬（六价）、总铅、氟化物、地下水水位以及反映本地区主要水质问题的其他项目。）大气监测包括监测点的布设，大气采样，大气监测项目及分析方法，大气表境质量评价方法。表1 大气环境质量监测基本项目及分析方法序号监测项目执行标准1总悬浮颗粒物GB/T 15432-19952甲烷GB/T 10410.2-19893硫化氢GB/T 14678-19934氨GB/T 14679-19935二氧化氮GB/T 15435-19956一氧化碳GB/T 9801-19887二氧化硫GB/T