500万人口山谷型生活垃圾卫生填埋场工艺设计

*本科毕业设计500万人口山谷型生活垃圾卫生填埋场工艺设计摘 要本次毕业设计在对城市概况和自然条件分析的基础上，通过对垃圾处理技术方案的比较，确定厌氧型卫生填埋技术为该城市垃圾的处理方案。根据地形及原始资料，选择出合理的填埋地址。通过对渗滤液处理方案的选择及其工程设计计算，确定主要采用UASB+SBR工艺处理渗滤液。本次设计内容包括：填埋场总平面图的布置、填埋场的场地平整、渗滤液和填埋气的收集与导排、防渗系统的设计、地下水的导排、封场平面图的布置、填埋场断面图的绘制和渗滤液处理的设计等。关键词 厌氧型填埋场；渗滤液；SBR;500 million people in the valley-based solid waste sanitary landfill design processAbstractThe graduation project profiles and in the natural conditions of the city based on the analysis, by comparison of technical solutions for waste disposal, to determine the anaerobic sanitary landfill for municipal solid waste treatment technology options. According to the terrain and the raw data, select a reasonable landfill address. Leachate treatment program through the selection and engineering design calculations to determine the main process using UASB + SBR leachate treatment.The design includes: the total plan of the layout of the landfill, landfill site preparation, landfill leachate and gas collection and guide row, anti-seepage system design, groundwater discharge guide, closure plan layout, mapping section of the landfill and leachate treatment design.Keywords Anaerobic landfil; leachate;SBR;目 录第一章 绪论11.1 引言11.2项目基本情况11.3 编制依据及参考文献21.4 编制原则31.5 项目概况4第二章 基础资料62.1 城市人口62.2 自然条件62.3 交通状况72.4工程水文地质情况82.5土质条件8第三章 填埋场工程设计93.1 设计依据93.2 库区平整及分区93.3 填埋工艺103.4填埋场库容计算123.5 主要机械设备及计量系统133.6 防渗工程163.7 填埋场渗沥液及地下水收集导排系统173.8 填埋气体导排、利用系统21(1) 填埋气体预处理成套装置22(2) 填埋气体焚烧处理装置23(3) 控制系统233.9 永久截洪沟233.10 终期封场24第四章 污水处理工艺设计264.1 渗沥液处理规模264.2 设计进水水质指标264.3 出水水质指标264.4 渗滤液处理的难点和重点264.5 工艺方案选择的原则274.6处理工艺方案的选择28(2) 工艺说明28(1) 工艺流程30(2) 工艺说明314.7 主要构筑物设计344.8 高程设计51第五章 经济概算53结 论 和 体 会56致 谢57参 考 文 献58附录 设计图纸目录5919第一章 绪论1.1 引言X市一直沿用垃圾简易填埋的方式处理生活垃圾，设备简陋，处理方式比较落后，环境污染比较严重。随着城市建设的发展，城市规模不断扩大，生活垃圾产量逐渐增加，由此带来的环境问题日益严重，原有的垃圾处理方式、处理能力、处理设施已不能满足城市垃圾处理的要求。建设新的垃圾处理项目已迫在眉睫。经过论证，市政府决定在该市山区某镇自然冲沟内建设垃圾填埋场。1.2项目基本情况1.2.1 项目名称 某山谷型生活垃圾填埋场1.2.2 建设地点X市山区某镇自然冲沟内1.2.3 项目主管、执行及编制单位（1 主管单位：XXX环境卫生管理局 法人代表：XXX（2）编制单位：苏州科技学院 法人代表：XXX1.3 编制依据及参考文献（1）委托书XXX环境卫生管理局 2011.3（2）垃圾填埋场1/1000实测地形图XXX城市规划设计研究院 2011.2（3）XXX城区垃圾处理场工程地质水文地质勘察报告（初步勘察）XXX工程勘察总公司 2007.4（4）业主提供的其他相关资料（5）环境空气质量标准（GB3095-1996）（6）恶臭污染物排放标准（GB14554-1993）（7）大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）（8）污水综合排放标准（GB 8978-1996）（9）城市区域环境噪声标准（GB3096-2008）（10）工业企业厂界噪声标准（GB12348-1990）（11）生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004)（12）生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889-2008)（13）城市环境卫生设施规划规范（GB 50337-2003）（14）城镇环境卫生设施设置标准(CJJ 27-2005)；（15）城镇垃圾农用控制标准（GB 8172-1987）（16）城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准（建标2001101号）；（17）生活垃圾卫生填埋场封场技术规程(CJJ 112-2007)；（18）生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范（CJJ 113-2007)；（19）垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜（CJ/T 234-2006）；（20）城市生活垃圾卫生填埋场运行维护技术规程(CJJ 93-2003)（21）工业企业设计卫生标准（GBZ 1-2002）；（22）工业企业厂界噪声标准（GB 12348-2008）；（23）地表水环境质量标准（GB 3838-2002）；（24）地下水质量标准（GB/T 14848-1993）；（25）生活垃圾填埋场环境监测技术要求（GB/T 18772-2002）（26）生产过程安全卫生要求总则（GB 12801-1991）；(27）建筑设计防火规范(GB 50016-2006)；(28）生活垃圾填埋场无害化评价标准（CJ/T 107-2005）；(29）城市生活垃圾处理及污染防治技术政策（建城2000120号），建设部、国家环境保护总局、科技部，2000.5.29；(30）其他有关国家标准和规范。1.4 编制原则(1) 在城市总体规划的指导下，按照全面规划、分期实施的原则，使工程建设与城市发展相协调，在保护环境的前提下，逐步实现垃圾无害化、减量化、资源化，以发挥本项目的社会效益、环境效益和经济效益。(2) 执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、标准和规范。(3) 采用高效节能、易于管理、技术先进、稳定可靠的处理工艺，确保垃圾处理效果，(4）积极创造一个良好的生产和生活环境，注重垃圾填埋场的环境建设，把卫生填埋场设计成为与周边环境相适应协调的花园式场景。1.5 项目概况1.5.1 服务城区规模拟建处理场服务范围为X市市区，服务人口15万，消纳城区产生的垃圾。1.5.2 工程规模填埋场总设计有效库容约为289万m3，设计使用年限为15年。1.5.3 生活垃圾处理工艺采用厌氧卫生填埋工艺。1.5.4 填埋库区底部处理结合地质勘察报告，在填埋库区底部采取GCL(4800G/m2)+1.5mm厚HDPE膜复合防渗处理方案，避免对地下水的影响。1.5.5 污水处理工艺垃圾渗沥液经渗沥液导排系统收集后集中送至污水处理区处理。本场污水处理规模为200m3/日，吹脱+UASB+SBR+混凝沉淀+反渗透 处理工艺，处理达到GB 16889-2008中规定的的一般地区标准后，外排。1.5.6 项目基本指标(1）场址：X市山区某镇自然冲沟内(2）用地规模：m2(3）垃圾处理方式：厌氧卫生填埋法(4）填埋库容：289万m3(5）使用年限：15年第二章 基础资料2.1 城市人口该市目前常住人口为500万人，流动人口为100万人左右；其中垃圾收集服务区域面积为320平方公里，其中人口为260万人左右。随着未来市区区域的扩展，将来垃圾收集服务面积将进一步增长，估计平均每年服务面积增长率为1.2%。人口增长率每年为0.98%。企业单位直接输送到垃圾填埋场的垃圾为整个垃圾输送量的10%。2.2 自然条件填埋场周围多为平地。地理位置优越，有主要公路与填埋场相接，交通便利。场区周边有供排水管网，电利设施齐全。2.2.1气温市多年（1972-2005年）平均气温11.6，最高气温39.3（1997年7月27日），最低气温-18.3（1981年1月25日）。2.2.2风属季风地区，全年风速风向变化较大，1971-2000年平均风速2.3m/s，最大风速15.3 m/s（出现在1988年8月19日），主导风向为SW向。2.2.3降水市多年（1972-2005年）平均降水量472.0毫米，30年最大年降水量996.5（1975年）毫米。典型年（1996年）平均月降水量如下：月份123456789101112月降水量（mm）10.20.029.045.03.5156.292.660.517.243.113.421.2市降水量年内分配极不均匀，年降水70-76%集中在汛期内（6-9月份），7月份降水量占全年的20-25%。据当地气象资料记载，多年（1972-2005年）来，连续1日最大降水量为330.5 mm（1997年8月18日00时00分-24时00分），连续3日最大降水量为402.5 mm（1997年8月18日-20日），连续5日最大降水量为552.8mm（1997年8月19-23日）。2.2.4 蒸发量场区多年陆地年平均蒸发量为450毫米，水面年平均蒸发量为1150毫米。2.3 交通状况根据X市垃圾收运方案，市区生活垃圾以小车分散收集后先分别运送至市区中转站，然后送入该生活垃圾卫生填埋场进行填埋。自X市市区至该生活垃圾卫生填埋场全程约25km，沿途经310国道，连接310国道与东杭路，道路良好，交通方便，具备全天候运输条件。2.4工程水文地质情况地下水平均水位为2.7m，波动范围0.30.6m，地面平均标高为+1.95m，（黄海标高，以下同）。2.5土质条件 历史上没有造成灾害的地震和台风记录。地表侏罗纪火山岩系，岩石类型为霏细斑岩、流纹斑岩和晶屑凝灰岩，岩石坚硬，干抗压强度为1500-2800MPa。容许地耐力为350-400Kpa，桩尖极限阻力为600-800Kpa，极限侧摩阻力为110-120KPa。第三章 填埋场工程设计3.1 设计依据(1)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 （GBJ22-87）(4)汽车库、修车库、停车场设计防火规范 （GB50067-97）(5)建筑给水排水设计规范 （GBJ50015-2003）(6)建筑设计防火规范 （GBJ16-2006）(7)城镇环境卫生设施设置标准 （CJJ27-2005）(8)工业企业厂界噪声限值 （GB12348-2008）(9) 有关地形图及国家现行相关规范 3.2 库区平整及分区3.2.1 库区平整库底平整需清除谷底软弱土层及植被层，然后至设计库底平整标高。库底纵坡：场底纵坡以渗沥液盲沟为主控制线，库底高度由中心向四周降低，坡度2.0%。库底横坡原则上以满足盲沟导排的要求为主，有2%的排水坡。库底表面必须平整，地表排水畅通，不允许有积水现象。库区边坡的平整首先应清除植被、耕植土层及树根，然后压实，对于少部分边坡应削缓平顺，不应成台阶状，反坡或突然变坡，变坡处变坡角小于20。为了有利于HDPE土工膜的安全铺设、土石方工程量的减少并且满足库区和边坡防渗结构的边坡稳定性，库区边坡坡度定为1:1。3.2.2 填埋作业分区本工程将库区分为两个区，中间设置分区坝。两个区面积分别为 m2和m2。3.3 填埋工艺垃圾填埋作业，主要采用机械化作业。填埋作业的基本原则：分单元填埋，分层碾压；保障日覆盖、中间覆盖；疏水导气，同步施工；控制扬尘，定期消杀。3.3.1 填埋单元填埋库区划分为若干相对独立的作业区，然后按顺序逐区进行单元式填埋作业。填埋垃圾前应制定填埋作业计划，实行单元分层作业。每天填埋作业构成一个填埋单元，每个单元填成长方形斜坡体，高度5m，宽度按23倍压实机作业宽度敷设，其斜坡面不大于1:3（高：水平）。在填埋单元之间设置临时坝和排水沟，保证垃圾堆体的稳定和有效的雨污分流。3.3.2 摊铺和压实作业本填埋场采用推土机及压实机联合进行垃圾摊铺和压实作业。垃圾摊铺和压实作业分层进行。垃圾摊铺采用平推和由上往下推两种。作业面坡度控制在1:3。平面排水坡度控制在2左右。铺匀后用压实机进行3-5次压实，压实密度不小于0.8t/m3。为防止填埋场运行初期由于垃圾压实机械对HDPE土工膜造成破坏，在填埋场底部填埋的2m垃圾应以小颗粒厨渣为主，避免大颗粒和尖锐物料对土工膜的损坏。3.3.3 覆盖作业填埋场的覆盖有三种：每日覆盖、中间覆盖和最终覆盖。每日覆盖可采用0.5mmHDPE土工膜。中间覆盖采用0.3m厚压实粘土覆盖。本工程场区平整后尚有部分余土方量，可临时堆放作为垃圾填埋每日覆盖和中间覆盖土用，不足部分从库外取用。3.3.4 信号及标志在门卫地磅房顶设交通信号灯一处。道路路面上用热缩性涂料，按交通规范设置路面标志线，路侧按交通部门管理规定设置必要的交通标志牌。场区出入口、水池边、场房内外等明显处按规范设置警示标志。进一步完善进场路交通标识，在经常有牲畜活动的路段、连续弯路特别是视线不良的路段前的适当位置设置明显的交通警示标识，同时在路况不佳地段进行加固、增加会车点等措施，确保垃圾运输车辆行车的安全。3.3.5 其他设立作业监督员制度，派专人负责指挥调度车辆，同时监察和调度作业情况。垃圾填埋过程中，根据填埋层厚度和作业面标高控制要求，同步施工导气的石笼。填埋作业过程中洒水降尘：专用洒水车定时作业，冲洗砼路面、喷洒临时道路，必要时亦对填埋作业面进行喷水降尘。填埋作业过程中，定期进行垃圾车和作业面的必要消杀，喷洒药剂，除臭、杀菌，灭蝇、灭鼠等。垃圾填埋过程中，设置必要厚度和标高监测标记，控制填埋层、覆盖层厚度；定期检测压实密度，并规范检测/监测记录。3.4填埋场库容计算基础人口260万，人均日产生垃圾1.2kg，服务面积年增长率1.20%，人口能增长率0.98%。 表3-1 垃圾产量计算年份人均产量服务面积递增人口递增年产量11.21.20%0.98%11.39 21.21.20%0.98%11.64 31.21.20%0.98%11.89 41.21.20%0.98%12.15 51.21.20%0.98%12.42 61.21.20%0.98%12.69 71.21.20%0.98%12.97 81.21.20%0.98%13.25 91.21.20%0.98%13.54 101.21.20%0.98%13.84 111.21.20%0.98%14.15 121.21.20%0.98%14.46 131.21.20%0.98%14.77 141.21.20%0.98%15.10 151.21.20%0.98%15.43 总量176.66企业单位直接输送到垃圾填埋场的垃圾为整个垃圾输送量的10%所以垃圾总量=176.66*9/10= 196.29万m3垃圾覆土比例为1：4，垃圾密度取0.8吨/立方米。库容=196.29*1.25/0.8=289万m33.5 主要机械设备及计量系统3.5.1 填埋场主要机械设备全场机械设备分为工程机械、运输车辆、称量系统、污水处理系统等。本工程机械设备依据城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准中填埋场建设规模选用。表3-2 全场主要设备一览表序号设 备 名 称型 号 规 格单位数量一工程机械1垃圾压实机总质量26吨级台12履带式推土机环卫型102KW台13挖掘机斗容0.5m3，功率66KW台14装载机5吨台1二运输车辆1工程车2.0cc辆12垃圾自卸车5吨辆33洒水消毒车8吨辆14清扫车EQ3061GJ辆15地磅系统30t台16油罐车辆17交通车辆18工作车辆1三主要电气设备1主变压器10.52x2.5%/0.4kV，200kVA套12高压隔离开关10kV套13低压配电屏0.4kV套34自控设备套15电气设备套16照明系统套1四污水处理设备1污水处理成套设备参见污水处理工艺说明套1五其他设备1消防设备套12通讯设备套13办公设备套14生活设备（含空调）套15火灾报警设备套16实验室设备套13.5.2 进场计量系统地磅房独立布置，既保证了垃圾运输车进场计量方便，又不影响管理区和其它区域的环境卫生。地磅房布置在进场道路的中端平直路段，以确保垃圾运输车进场计量方便。自动汽车衡由电子称，微机、汽车辨识处理系统三大部分组成，能自动辨识汽车的牌号、自重、所属单位，能在静或动态称出汽车重量，通过微机进行数字处理，自动显示汽车毛重、净重等，并将数据分类处理打印出来。自动汽车衡性能指标如下：SCS-30无基坑数字式静动态两用电子汽车衡, 标准秤台(312)全钢台秤台：衡体台面尺寸：123m准确度等级：级分度值：20kg最大称量：30t汽车行驶速度：510km/h动态精度：5% 。3.6 防渗工程3.6.1 防渗标准防渗层的防渗标准：根据现行国家标准生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-1997）和城市生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004）中的规定，防渗层的渗透系数K10-7cm/s。3.6.2 防渗系统设计根据可研报告，本工程填埋防渗系统采用HDPE膜与GCL复合衬层结构方案。具体场底及边坡的防渗设计如下：场底防渗（自下而上）：平整基底；地下水导流层：卵（砾）石厚300m（D2050mm）；长丝土工布隔离层200g/m2；粘土支持层：厚1000mm；GCL（4800g/m2）；1.5mm厚光面HDPE膜；长丝土工布保护层400g/m2；渗沥液导流层：卵（砾）石厚300mm（D2050mm）；长丝土工布隔离层190g/m2；保护层200mm；原生垃圾。 边坡防渗（自下而上）：基础层300mm；阻隔层300mm； 2.5mm厚单糙面HDPE膜；膜上保护层100mm；排水层200mm；表土层200mm；原生垃圾。HDPE膜的具体技术性能指标详见垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜（CJ/T2342006）。GCL的单位面积总质量为4800g/m2，其中单位面积膨润土质量为4500 g/m2。具体技术性能指标详见钠基膨润土防水毯（JG/T1932006）。3.6.3 防渗施工防渗材料铺设的时候，库底及边坡平整基底必须满足设计要求，其他应按照下列要求执行：(1) 各种防渗材料铺设前应保护铺设面完全符合质量安全要求。直接铺设在土建结构面上时，应保证构建面结构稳定，坡面平缓过渡，垂直深度25cm内不得有任何有害杂物；铺设在下一层土工材料之上时，应保证下一层土工材料施工质量合格，表面无积水、无杂物。(2) 合理地选择铺设方向，尽可能地减少接缝受力。(3) 铺设工具不得对土工材料的正常使用功能产生损害。(4) 合理布局每片材料的位置，力求接缝最少。(5) 在坡度大于10%的坡面上和坡脚1.5m范围内不得有横向接缝，一般土工膜的焊接采用双轨焊接。(6) 各种土工材料的搭接宽度不得低于相应的连接标准。(7) 铺设过程中调整材料的搭接宽度时不得损害已连接的部分。(8) 铺设过程中防止任何因装卸活动、高温、化学物质泄漏或其它因素而破坏土工材料。(9) 用于卷材展开的机械设备不得造成土工材料的明显划伤，并不得造成铺设基底表面的破坏。(10) 片材铺设平顺、贴实，尽量减少褶皱(11）铺设后应及时压载锚固，所有土工材料均须保证当日铺设当日连接锚固。3.7 填埋场渗沥液及地下水收集导排系统3.7.1 渗沥液水量计算公式如下：Q=ICA/1000Q：渗沥液产生量，m3/a；I：降雨强度，mm；C：浸出系数，取0.6；A：填埋区汇水面积，m2；具体计算见表5-3。3.7.2 填埋场渗沥液收集导排系统渗沥液收集导排系统主要由设置在底部防渗层上的反滤层、集液导排盲沟组成。渗沥液收集导排系统的工作机理为：各垃圾层的渗沥液通过中间层支盲沟进入主盲沟，最后经主盲沟排入调节池。(1） 反滤层：在库底防渗保护层上铺设一层300mm中粗砂或级配卵（砾）石。反滤层的级配砾石粒径按上小下大配置。反滤层应有2%坡度坡向集水盲沟。(2） 渗沥液收集盲沟：盲沟内设置高密度聚乙烯（HDPE）穿孔花管，管外填充中粗砂和卵石作过滤层。填充材料粒径从管周至沟边依次减小。 （a）主盲沟：沿库区底部南北向设置一条渗沥液收集主盲沟，采用梯形断面，最大断面尺寸为：上底宽1.0m，下底宽1.6m，深0.7m。盲沟内铺设HDPE穿孔花管和级配卵（砾）石（粒径D20D50mm），HDPE穿孔花管管径为DN315，主盲沟铺设至主垃圾坝处，由DN315HDPE无孔管穿坝，将渗沥液引入调节池，渗沥集水管内为非满流，充满度h/D0.7。(b)次盲沟：垃圾填埋进行中间覆土前，需在压实垃圾层面上铺设次盲沟,然后再进行中间覆土。次盲沟均按50m间距设置,采用矩形断面，断面尺寸为BH=0.250.25m，盲沟内填充级配碎石，粒径D20D50mm。液在3.7.3 调节池(1)调节池容积渗沥液主要来自大气降水，设计标准的采用对工程规模和环境安全影响甚大。国内目前有三种计算方法： 按20年一遇连续7日最大降雨量计算确定； 按多年平均逐月降雨量以及渗沥液处理规模的平衡计算确定； 按历史最大日降雨量设计。从国内工程实例看，按、种方法进行计算比选是安全可取的。本工程选用种方法进行计算。具体计算见表5-3(2)调节池防渗形式与结构形式采用土工膜防渗结构形式。为阻止调节池内渗沥液渗出池外，调节池内应按防渗要求生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范进行防渗膜的敷设，并根据抗浮处理要求，在调节池底部设置地下水导排系统。 *本科生毕业设计表5-3 渗滤液水量计算月平均降水量填埋面积浸出系数月产生量月处理量月剩余量110.20.61468.86000-4531.2200.606000-60003290.641766000-18244450.66480600048053.50.65046000-54966156.20.622492.8600016492.8792.60.613334.460007334.4860.50.6871260002712917.20.62476.86000-3523.21043.10.66206.46000206.41113.40.61929.66000-4070.41221.20.63052.86000-2947.220根据上表每月处理之后的剩余量可以得出渗滤液最大剩余量等于六至八月剩余量之和，即最大剩余量为26539.2m3，则取调节池的容积为27000m3。3.7.4 库底地下水导排系统为防止库底地下水蓄集后对防渗膜产生顶托从而破坏防渗层，本工程在库底及调节池池底防渗膜下层设置排除地下水盲沟，与渗沥液主盲沟对应设置，主盲沟采用三角形断面，最大断面尺寸为底宽2m，深0.8m，盲沟中铺设HDPE穿孔排水花管和级配卵（砾）石，HDPE花管管径为DN315，级配卵（砾）石粒径为D20D50mm。地下水由盲沟中的排水管引排至调节池下游冲沟。3.8 填埋气体导排、利用系统3.8.1 填埋气体的产量由于影响填埋场气体产生量的因素很复杂，很难精确估算气体的产生量。本报告根据经验数据进行估算，在填埋场运行中控制合适的含水率，可按0.10m3/kg来计算，按日平均处理300吨（设计平均日处理量为281.3吨）垃圾量计算，填埋产气量约为3.0104m3/d。3.8.2 填埋气体利用的可行性由于本工程填埋场库容及产量较小，利用气体发电价值不大，加之投资过高，因此，根据可研报告，本工程将采用沼气集中收集后燃烧处理的方式。3.8.3 填埋气体收集系统设计 填埋气体收集系统由次盲沟、竖向导气石笼、拉拔式垂直导气井、移动式集气站及集气管网组成。填埋气体先由设于各中间层的次盲沟进入竖向导气石笼后至拉拔式垂直导气井，再由垂直导气井通过集气管送至沼气处理系统。 (1) 次盲沟 垃圾填埋进行中间覆土前，需在压实垃圾层面上铺设次盲沟，然后在进行中间覆土，次盲沟均按4050m间距设置，采用矩形断面，断面尺寸为BH=0.25m0.25m，盲沟内填充级配卵（砾）石，粒径D20D50mm，次盲沟均按i=0.2%的坡度与竖向石笼相连。 (2) 竖向导气石笼 除在主、次盲沟交汇点设置外，以此为基准按50m间距设置，石笼直径为1000mm，外壁采用土工网格材料，内填充级配卵（砾）石（D5080mm），中间设DN140 HDPE气体收集花管。 (3) 拉拔式垂直导气井 拉拔式垂直导气井位于导气石笼上部，直径为1000mm，井筒采用DN1000 钢管，可随着垃圾层面的上升而拉升，内设DN150 HDPE集气花管和级配卵（砾）石（D5080mm）。井顶用HDPE堵板封盖，以防气体泄漏，DN140集气花管升出井顶后与场外集气管相连，并设控制阀门。 (4) 集气管各垂直导气井至集中焚烧处理设施之间的气体收集管为集气管，所有集气管管径为DN200，控制管内流速为815m/s。集气管采用HDPE软管，可随垃圾填埋作业层面的上升而自由移动。3.8.4 沼气处理系统设计 填埋气体集中焚烧处理设施位于污水处理区内，设计选用1套填埋气体焚烧处理成套设备。设备组成如下： (1) 填埋气体预处理成套装置 该成套装置是填埋气体焚烧或发电前的预处理装置，主要包括抽气风机、气量调节器、冷凝水排放部件、火焰熄灭器、径向气体喷嘴、检测及安全装置等组成。该成套装置为整体设备，其控制系统集成在一个控制柜内，可对整个系统进行控制。 (2) 填埋气体焚烧处理装置 当填埋场沼气收集系统的压力达到设定值时，该装置马上启动投入运行。点火由自动点火装置完成。自动控制系统可对电子点火程序和火焰的检测进行控制。 (3) 控制系统 该系统包括气体测量冷却装置（冷却温度5），浓缩排放泵，气体测量管线精密过滤器，有PTB许可的气体测量管线火焰熄灭器，不锈钢电磁阀，气体测量泵，气体测量泵排水阀，依靠水保护过滤器的温度监控，连接气体测量管线/不锈钢防水壁填料箱上的浓度衍生物，温控加热200W的柜式风机，具有流量调节器的防溅空气出口及NVE气体流量监测装置。3.9 永久截洪沟沿填埋库区周边设置永久截洪沟，承担的库区总汇水面积约为m3。, 根据城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准及本工程填埋场的规模（属级类填埋场），永久截洪沟的设计标准按二十年一遇山区防洪标准进行设计，按五十年一遇标准进行校核。截洪沟的设计洪峰流量采用公路科学研究所的经验公式（适应于汇水面积小于10km2），其计算公式如下：Qp=KFn(m3/s)式中：K：迳流模数N：F1km2时，n=1F：汇水面积(km2)有关迳流模数取值，取自给水排水设计手册第七册表4-63中的数据，当重现期为五十年时，K=23.52。环库截洪沟沿填埋库区边线布置，采用直角梯形断面，截洪沟宽度为600mm，同等高线段放0.5%的坡度，地形有坡度段随地形坡度。跌水段采用矩形断面。两段截洪沟交汇处，直到末端截洪沟出口处，断面尺寸为：B下=1.2m，B上=1.2m，H=1.2m。3.10 终期封场3.10.1 封场覆盖系统按照分区分层单元式填埋作业方式依次重复操作至封场设计高程时，需要进行最终封场覆盖。封场覆盖系统采用生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004）推荐的粘土覆盖系统封场设计。从下至上： 基础与排气层：采用30cm厚D2050mm碎石；阻隔层：采用厚度30cm粘土，K1.010 cm/s7；HDPE膜 2.5mm膜上保护100mm排水层：采用20cm厚D2050mm碎石；表土层：采用50cm粘土；3.10.2 封场后维护计划封场后维护计划包括场地维护和污染治理的继续运行和监测。(1) 渗沥液处理系统运行和监测封场后，渗沥液处理系统将继续保持运行，并按照要求继续监测。(2) 渗沥液调节池臭气处理系统运行和监测封场后，渗沥液调节池臭气处理系统将继续保持运行。当监测结果表明，调节池下风向臭气浓度不超过恶臭污染物排产放标准二级新建设施标准时，将停止臭气处理系统的运行。(3) 填埋气导排与利用系统运行和监测封场后，将继续对沼气导排管出口和填埋区四周的甲烷浓度进行监测。当甲烷浓度低于25%时，可停止填埋气体处理系统的运用。当确定垃圾已基本稳定，气量很低时，经主管部门认可可取消对沼气的监测。(4) 地下水监测封场后，将继续按要求对所在地地下水监测井内的地下水进行监测。当停止场内渗沥液收集和外排系统的运行时,可取消对地下水的监测。(5) 地表水监测封场后，将继续按要求对周围地表水进行监测。当停止场内渗沥液收集和外排系统的运行时，可取消对表水的监测。(6) 地面沉降监测封场后，每年监测一次地面沉降，沉降测试点在两个堆体的平台上各设置2点，顶面设置4点。地面沉降直至封场管理结束。(7) 场地维护场地维护包括坝、临时道路、马道、表面排水沟及封场绿化等填埋场基础设施的维护。填埋场封场后，填埋堆体达到稳定安全期后方可进行土地使用，使用前必须做出场地鉴定和使用规划。第四章 污水处理工艺设计4.1 渗沥液处理规模根据前文对渗沥液水量的计算结果，渗沥液日平均处理规模按200m3/d设计。4.2 设计进水水质指标本项目为新建垃圾填埋场，没有水质资料，本方案只能参照同类地区的渗滤液水质情况，设计进水指标如下：表4-1 设计进水指标项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)浓度200001200020002100604.3 出水水质指标本项目出水执行生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-2008）规定的的一般地区标准，水质指标如下：表4-2 出水水质指标项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)浓度10030302534.4 渗滤液处理的难点和重点目前垃圾渗滤液处理普遍存在以下问题：渗滤液高浓度氨氮的问题高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一，根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同，渗滤液氨氮浓度一般从几十至几千毫克每升不等。随着填埋时间的延长，垃圾中的有机氮转化为无机氮，渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。垃圾渗滤液的氨氮浓度与城市污水相比，要高出数十至数百倍。更难以处理。这一方面是由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用；另一方面也由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的C/N比失调，生物脱氮难以进行，导致最终出水难以达标。渗滤液变化幅度较大，可生化性差的问题填埋场按照填埋气组成等参数可以大致分为五个阶段，第一阶段为好氧阶段，导气管中引出的气体主要为空气，此时产生的渗滤液COD浓度较高，氨氮浓度较低，可生化性较好；第二阶段为酸化阶段，垃圾堆体中以酸化反应为主，填埋气主要为氮气、二氧化碳、氢气，渗滤液水质与第一阶段类似；第三阶段为不稳定的产甲烷段，堆体中厌氧产甲烷菌开始逐渐成为优势菌种，甲烷气体的比重开始上升，渗滤液中的有机碳开始下降，相反由厌氧分解蛋白质等含氮物质产生的铵盐开始上升，渗滤液的可生化性下降；第四阶段为稳定的产甲烷阶段，填埋气主要由二氧化碳和甲烷组成，渗滤液的可生化性已经比较差；到最后一个阶段即结束阶段，垃圾中的有机物已经分解殆尽，此时的渗滤液已不具备可生化性。其中渗滤液可生化性较好的前三个阶段时间较短，只有三至五年，便进入了第四个阶段，渗滤液的可生化性逐年下降，直至有机物含量降至零。由以上分析可见，渗滤液的水质是随着填埋年限不断变化的，只在填埋初期很短时间内具备较好的可生化性，随着填埋时间的推移，进入第四、五阶段，可生化性下降，最后进入结束期，可生化性丧失。填埋场渗滤液的这个显著特点使得生化类型工艺的应用受到很大限制，为了使系统能在不同时期都稳定运行，最好采用物化工艺进行处理。4.5 工艺方案选择的原则鉴于渗滤液的上述特点，在进行工艺选择时应考虑以下基本要求：工程工艺必须达到要求的处理能力和处理效果，处理出水须符合国家标准及环保要求，工程设计符合国家规定的设计标准和规范。生产运行管理方便，操作维护简单，在保证处理效果的前提下，提高自动化程度，以减轻职工的劳动强度。由于渗滤液水质、水量变化幅度大，选取的工艺必须有较强的适应性和操作上的灵活性，具有一定的抗冲击负荷能力，并且能够容易进行调整，以适应水质及水量的变化。4.6处理工艺方案的选择4.6.1 方案一：吹脱+UASB+SBR+混凝沉淀+反渗透(1)工艺流程(2) 工艺说明渗滤液由调节池泵入均衡池，进行水质水量的均衡和pH调节，均衡池出水进入UASB反应池中，在反应池中COD负荷为1015 kgCOD/m3.d ，BOD降解可达75%，COD降解可达70%。经厌氧后渗滤液进入SBR池，在此利用生物反应进行BOD5、COD以及NH3-N的去除，停留时间为10.5d，反硝率：4.51gNO-3/kgVSS.h (20C)。SBR 反应期的操作以好氧，缺氧交替运作，在好氧情况下，微生物会产生硝化作用；在缺氧情况下，微生物会进行反硝化作用以去除氨氮。 为了防止高氨氮浓度对生化系统可能产生的抑制，SBR系统采用了高污泥龄设计(30d)，这较生活污水处理厂的设计为长，可保证反应器中数量足够且性能隐定的硝化和反硝化菌，使微生物在反应器中的停留时间大于硝化和反硝化菌的最小世代期。高污泥龄设计还可去除较难生化的有机物。经生化，混凝沉淀处理后的渗滤液进入反渗透系统，反渗透系统采用宽幅螺旋卷式复合膜，设计最大工作压力： 35 Bar，最大回收率为80%，清洗周期为12星期，预期膜的工作寿命为12年。出水可达标排放，浓缩液回流至调节池。该工艺的技术特点是：（a）UASB能耗低效率高，与SBR相结合的工艺是既经济又灵活；（b）高效的SBR处理体系是生物脱氮的关键，它将各种形态的氮最终转化为N2，彻底解决了渗滤液中的氮污染问题；（c）反渗透深度处理系统可确保出水水质稳定达标；（d）剩余污泥量小。4.6.2 方案二：蒸发+RO处理工艺(1) 工艺流程(2) 工艺说明渗滤液由调节池泵入预处理池，通过投加臭氧对氨氮与低分子有机物进行预处理，出水经沉淀后进入热交换器。预处理后渗滤液用泵送入两个热交换器进行预热，交换器同时作为蒸发器浓缩液和冷凝水的冷却器。预热后的渗滤液进入进水池，然后提升进入蒸发器。在蒸发器内，渗滤液通过喷头喷洒在高温的管束外表面而蒸发成蒸气，蒸气经收集后通过离心压缩机压缩进入管束，从而产生持续的蒸发循环。同时渗滤液喷洒到管束外表面对管束中的蒸气起到降温作用而使管道内蒸气冷凝。管道中形成的冷凝水收集后进入脱气器中，减少易挥发有机成分，冷凝液用泵从脱气器经过冷凝液冷却器进入暂存池。经蒸发处理的渗滤液进入RO反渗透系统，RO系统采用宽幅螺旋卷式复合膜，设计最大工作压力为35 Bar，最大回收率为80%，清洗周期为12星期，预期膜的工作寿命为12年。RO出水可直接进行回用。蒸发器底部所收集的浓缩液及RO浓缩液用循环泵输送入浓缩液冷却器对进水进行预热，冷却后的浓缩液进入焚烧炉焚烧。该工艺的技术特点是：（a）全部采用物化工艺处理，进水水质波动对处理效果基本无影响；（b）剩余污泥量小；（c）浓缩液可以得到彻底的处置，无须回灌。4.6.3 方案三：MBR+UF+NF处理工艺方案(1) 工艺流程 (2)工艺说明渗滤液由调节池泵入生化池，生化池包括硝化池和反硝化池，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，并使氨氮和有机氮氧化为硝酸盐和亚硝酸盐，回流到反硝化池，在缺氧环境中还原成氮气排出，达到脱氮的目的。MBR反应器通过超滤膜分离净化水和菌体，污泥回流可使生化反应器中的污泥浓度达到20g/l，经过不断驯化形成的微生物菌群，对渗滤液中难生物降解的有机物逐步降解。MBR生化系统COD设计去除率90%，NH4+-N设计去除率99%。采用特殊设计的高效内循环射流曝气系统，氧利用率可高达25%。MBR的剩余污泥量小，每天排泥量按不同运行期(前，中，后)为110 50 m3/d左右。MBR出水无菌体和悬浮物，进入纳滤系统进一步深化处理，出水稳定达标排放，浓缩液则回灌至填埋场。纳滤系统采用特殊纳滤膜和工艺设计，可使盐随净化水排出，不会出现盐富积现象，纳滤净化水回收率可达到85%。纳滤浓缩液量3.7 m3/h，为节省投资及运行费用可将浓缩液回灌至填埋场处置。采用该工艺处理渗滤液，适应性强，能确保不同季节不同水质条件下，出水稳定达标。在国外大量工程实例中发现，即使对于BOD/COD小于0.2的老填埋场渗滤液，经过MBR与纳滤后也能使COD、BOD和NH4+-N达标排放。该工艺主要特点：（1）反应器体系中生物浓度高，达到20g/L，对难生物降解的有机物及氨氮的去除效率高；（2）污泥稳定性强，粘度低，易脱水，不易腐败变质。（3）出水不存在致病菌污染问题。4.6.4 方案四：DT-RO处理工艺(1) 工艺流程(2) 工艺说明渗滤液由调节池泵入储罐中进行pH调节，控制pH在66.5之间。经pH调节的渗滤液加压泵入砂滤器，砂滤器可根据压差自动进行反冲洗，反冲洗水进入浓缩液储存池。经过砂滤的渗滤液泵入筒式过滤器，经过滤后的渗滤液由柱塞泵输入第一级反渗透（RO）系统。一级RO系统膜通量为12L/m2h，净水回收率为80%，设计操作压力为60bar。渗出液进入二级RO装置，浓缩液排至浓缩液储存池。二级RO系统回收率为90%，膜通量为34.6L/m2h，设计操作压力为50bar。渗出液进入脱气装置，浓缩液则排至