固体废物处理及资源化课程设计某垃圾填埋场工艺设计.doc

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1、科学技术学院 固体废物处理及资源化课程设计2013-2014学年第一学期 形 式: R 集中 分散学生姓名: 学 号: 专业班级: 时 间: 理工学科部 目录前言1一、设计原则与依据11.1编制原则11.2处理方案选择原则11.3 设计依据2二、基础资料22.1填埋场的地理位置22.2 交通、给排水、供电条件32.3地质构造32.4地形地貌32.5水文地质条件32.6地基稳定性及建筑适宜性评价32.7气候条件42.8垃圾组成成分及基本性质42.9径流系数经验值4三、垃圾量及人口数量5四、垃圾处理工艺方案的比较54.1焚烧54.2堆肥74.3卫生填埋7五、垃圾填埋场址的的评价85.2场址开发利用

2、应具备的基本条件85.3场址的评价9六、垃圾填埋工程工艺96.1库容及面积的计算:96.2防渗措施106.3 垃圾渗滤液的产量估算116.4渗滤液调节池设计126.5渗滤液收集系统的构成126.7渗滤液处理系统136.8垃圾填埋气产量的估算136.9填埋气体的处理14七、终场覆盖167.1填埋场的封场系统设计167.2填埋场封场后的土地利用17八、环境监测17(1)大气监测17(2)填埋气体检测18(3)渗沥液检测18(4)填埋厂外排水监测18(5)地下水监测18(6)噪声监测18(7)填埋物的物理性质监测18(8)苍蝇密度监测18(9)跟踪监测18(10)水土保持19九、设计中存在问题及个人

3、体会199.1存在的问题199.2个人体会19十、参考资料19某垃圾填埋场工艺设计前言近些年来,社会经济的发展使得人们生活水平不断提升,从而造成生活垃圾量的日益增长。许多原有填埋场难以达到填埋要求,有的城市甚至没有填埋场,生活垃圾自然堆放,对周围环境和居民产生不良影响。当生活垃圾无规则且露天置于城市中时,其所散发的臭味严重影响附近居民的生活,产生的渗滤液会污染地下水和周围的地表水,威胁人类健康。由此可见,设计城市生活垃圾填埋场的必要性和迫切性。因而本次设计是通过所给的资料,在规定的原则内对垃圾处理工艺的选择即对焚烧、堆肥、卫生填埋几种垃圾处理工艺的比较,选择卫生填埋为本次设计的生活垃圾处理工艺

4、。确定此次设计的填埋场的库容量,同时对渗滤液的产量估算及处理,填埋气体的产量及收集处理都进行设计分析。最后对填埋场封场及环境监测的要求和设计。从而设计成一份较为合理的填埋场建设的设计书。一、设计原则与依据1.1编制原则城市生活垃圾处理作为城市环境治理和环境保护项目,应在贯彻国家垃圾处理技术政策和城市总体规划指导的前提下,合理选择厂址和处理工艺、严格控制二次污染并防止新的污染产生,使工程的各项指标符合国家的有关法规和标准规定。本项目的编制原则是:(1)在认真贯彻执行国家关于城市垃圾处理的法规(条例)和技术标准的同时,结合当地环境卫生事业的发展,根据生活垃圾产生情况科学规划,合理确定建设规模,对生

5、活垃圾实行安全处置,使之真正达到国家规定的垃圾处理要无害化、减量化和资源化的总体目标。(2)坚持因地制宜和科学态度,选择合理的技术路线,采用先进工艺和技术上成熟的设备,确保各类设施互相协调,技术切实可行,降低垃圾处理的建设投资和运行成本,提高项目的社会效益和环境效益。1.2处理方案选择原则处理方案选择的原则是:技术成熟,工艺简洁,设备可靠,能适应生活垃圾的特性,满足环境保护的要求。同时还要考虑下列因素的影响:(1)当地的经济实力和投资能力;(2)城市建设和社会发展对环境的要求;(3)各种垃圾处理方法的优缺点;(4)生活垃圾理化性质及变化趋势;(5)技术与设备的可靠性和适应性;(6)对资源再利用

6、的潜力和程度。1.3 设计依据1. 固体废物处理与处置 高等教育出版社 宁平编;2. 固体废物污染控制工程化学工业出版社,张小平编;3. 排水工程下册,建筑工业出版社;4. 环境质量评价教材;5. 给排水设计手册第1、7册;6. 生活垃圾填埋场污染控制标准(GBl68892008);7. 城市生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJ172004);8. 生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范(CJJ1132007);9. 生活垃圾卫生填埋场封场技术规范(CJJ1122007);10. 生活垃圾填埋场无害化评价标准(CJJ/T1072005);11. 城市生活垃圾卫生填埋场运行维护技术规程(CJJ932

7、003);12. 生活垃圾填埋场环境监测技术要求(GB/T187722002);13. 生活垃圾填埋场环境监测技术标准(CJ/T30371995);14. 地面水环境质量标准(GB38382002);15. 污水综合排放标准(GB89781996);16. 城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准中华人民共和国建设部主编。二、基础资料 根据某某河流域污染整治规划,需在某镇建立一个服务人口为10万人的垃圾卫生填埋场,以消纳某县辖区内的8个乡镇的城镇生活垃圾,垃圾填埋场的设计使用年限为20年。平均垃圾产量为1.28/d,人口增长率5%。 2.1填埋场的地理位置 所选场址位于某镇东南方,距某镇约1公

8、里,距北侧某一级公路约1公里,场址附近无较大河流,场址以南约0.8公里处是某河。 2.2 交通、给排水、供电条件拟建场地北侧约1000m处有某一级公路通过,交通条件较为便利。场区给水、供电可以由某镇引入,场区雨水可通过附近的冲沟,就近排入某河,场区生活污水可通过新建800m管道输送至拟建污水处理厂处理。2.2自然条件 2.3地质构造拟建场地地层属侏罗系地层,岩层属沉积岩类。工程的主要物理地质现象为岩石的风化及裂缝破裂。谷底第四系冲洪积土,面积约占填埋区面积的45,渗透系数K=1.5X10-6cm/s,基岩裸露部分约占填埋面积的55,其中泥岩渗透系数K=3.0X10-7cm/s,砂岩渗透系数K8

9、.0X10-4cms。2.4地形地貌工程区属河谷浅丘山区。最高高程约272m,最低处约170m,相对高差约100m。场区为宽缓“U”型,坝址处右岸较陡,平均坡角23,左岸较缓,坡角18。2.5水文地质条件场址地下水主要分布基岩(红层)裂隙水,含水层为下沙溪庙组。地下水储量较差,赋存于不稳定的砂岩发育较差的裂隙中,旱藏深度一般较浅。场区内地下水主要为第四系松散层和强风化岩中的孔隙水和基岩风化裂隙水,孔隙潜水,水位一般低于地面0.20.3m;基岩裂隙水,埋藏了不同深度的节理裂隙中,强风化层平均为2.Om,弱风化层平均为8.0米;地下水稳定水位平均位于地层下2.95m,地下水的水力梯度为0.007。

10、填埋区地下水受大气降雨补给,有明显的补给径流,排泄区域和途径。填埋场山谷为一独立的水文地质单元,场区汇水范围内的地表水,地下均由谷口向外排泄(总体趋势由东向西径流)。2.6地基稳定性及建筑适宜性评价填埋区呈宽缓“U”型槽沟,两岸及谷底无大的堆积体存在,岸坡自然稳定,无崩塌、滑坡等不良地质现象,填埋区场地稳定,两岸山体雄厚,岩体较完整。填埋垃圾后不会诱发滑坡等灾害地质现象。工程区具有较好的构造稳定性。建筑物抗震设计按度考虑,场地适宜建设。2.7气候条件场区气候属亚热带湿润季风气候区,具有冬冷夏热,雨量充沛,湿度大,云雾多,日照少,风力小等特点,常年平均气温1718,年平均降水量672.8mm,3

11、0年一遇最大小时降雨量为10.5mmh,连续降暴雨日数年最高达58日,降雨主要集中在夏季,多年统计降雨资料见下表3。年蒸发量为1840mm。常年主导风向为北风,年平均风速3.4m/s,最大风速22 m/s。表1 某市多年平均降雨量月份123456789101l12降雨量(mmd)2.33.03.34.06.05.04.32.32.01.73.02.72.8垃圾组成成分及基本性质表2 某县垃圾组成成分成 分变化范围平均值A: 有机物()45.050.047.5动植物()纤维类()40.045.53.05.0B: 无机物()40.046.043.0灰砾()砖石()35.037.05.09.0C:

12、可回收物()7.012.09.5纸、塑料()玻璃()金属()5.89.51.02.00.20.5表3 某县垃圾的基本性质物质性质变化范围平均值含水率()40.045.042.5容重(kgm3)520.0580.0.550.0热值(KJ/)3600400038002.9径流系数经验值表4 不同地形及地表状况的径流系数经验值地表状况径流系数粉壤土种植牧草,平坦2%坡度0.320.52粉壤土种植裸草,平坦2%坡度0.620.82表层土较厚的丘陵山地0.500.70表层土较薄的丘陵山地0.600.80陡峭山地0.750.90三、垃圾量及人口数量表5 每年人口数量值及垃圾量和库容 年 人数(万)垃圾(k

13、g)104体积(m3)104覆土体积(m3)104总体积(m3)104110.000000 4672.000000 8.494545 2.123636 10.618182 210.500000 4905.600000 8.919273 2.229818 11.149091 311.025000 5150.880000 9.365236 2.341309 11.706545 411.576250 5408.424000 9.833498 2.458375 12.291873 512.155063 5678.845200 10.325173 2.581293 12.906466 612.76281

14、6 5962.787460 10.841432 2.710358 13.551790 713.400956 6260.926833 11.383503 2.845876 14.229379 814.071004 6573.973175 11.952678 2.988170 14.940848 914.774554 6902.671833 12.550312 3.137578 15.687891 1015.513282 7247.805425 13.177828 3.294457 16.472285 1116.288946 7610.195696 13.836719 3.459180 17.29

15、5899 1217.103394 7990.705481 14.528555 3.632139 18.160694 1317.958563 8390.240755 15.254983 3.813746 19.068729 1418.856491 8809.752793 16.017732 4.004433 20.022165 1519.799316 9250.240433 16.818619 4.204655 21.023274 1620.789282 9712.752454 17.659550 4.414887 22.074437 1721.828746 10198.390077 18.54

16、2527 4.635632 23.178159 1822.920183 10708.309581 19.469654 4.867413 24.337067 1924.066192 11243.725060 20.443136 5.110784 25.553921 2025.269502 11805.911313 21.465293 5.366323 26.831617 总330.659541 154484.137569 280.880250 70.220063 351.100313 注:覆土与垃圾体积之比为1:4,填埋后废物压实密度为550kg/m3四、垃圾处理工艺方案的比较城市生活垃圾处理的

17、方式主要有堆肥、焚烧和填埋三种。4.1焚烧固体废物焚烧处理就是将固体废物进行高温分解和深度氧化的处理过程。在燃烧过程中,具有强烈的放热效应,有基态和激发态自由基生成,并伴随着光辐射。焚烧法处理固体废物,具有减量化效果显著、无害化程度彻底等优点。焚烧的预处理工艺流程: 生活垃圾接受 均匀给料 破袋 粗大料 筛分 磁选 破碎 进入焚烧炉 生活垃圾焚烧工艺流程: 垃圾臭气 垃圾池 废水 处理 前处理 进料 空气、燃料 焚烧炉 灰渣 烟气 处理、利用 余热锅炉 净化处理 烟囱 4.2堆肥 堆肥化就是在人工控制的条件下,依靠自然界中广泛分布的细菌,放线菌、真菌等微生物,人为地促进可生物降解的有机物向稳定

18、的腐殖质转化的微生物学过程。堆肥化的产物称为堆肥。堆肥化实际上是利用微生物在一定条件下对有机物进行氧化分解的过程,因此根据微生物生长的环境可以将堆肥化分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种。堆肥的预处理工艺流程: 大件垃圾可回收物料 加水 脱水 生活垃圾 给料装置 破袋装置 筛分/手选 破碎 分选 水分调节 进入发酵 磁选 重力选 涡流静电分选 铁金属 风选 非铁金属好氧堆肥工艺流程: 细胞物质(微生物繁殖) 堆肥有机物(含C,H,O,N,P,S,Cl)、氧和微生物同化作用 异化作用 CO2,H2O,NH3,PO43-,SO42- + 能量 转入环境 释放、转化为热厌氧发酵分解工艺流程: 细胞物质堆肥有机

19、物微生物 细胞物质有机酸,醇类,CO2,NH3,H2S等,能量,微生物 CO2,CH4等, 4.3卫生填埋 卫生填埋是一种对各种垃圾成分适应性最好的垃圾处理方法,一般无需对垃圾进行预处理,只有极少数的垃圾填埋场采用了对垃圾进行压块预处理后再进行填埋的处理工艺,垃圾在填埋前进行压块处理可增加垃圾的填埋密度,有效提高填埋场的空间利用率,延长填埋场的使用寿命。垃圾卫生填埋预处理工艺流程: 生活垃圾接受 输入压缩机 压缩成快 打包 去填埋垃圾卫生填埋工艺流程: 粘土 垃圾 称重计量 卸料 摊铺压实 覆土 消毒灭蝇 封场绿化 渗滤液处理 填埋气收集及利用堆肥法是垃圾资源化利用的有效方法,但处理量因市场需

20、求而定,许多大中城市难以用堆肥法消纳和处理所产生的垃圾,另外,堆肥前后的残余垃圾仍需处理。焚烧法虽然能有效处理垃圾,但相对成本较高,投资大。相对来讲,垃圾的卫生填埋技术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。在许多经济发达的国家,填埋法仍然是生活垃圾的主要处理方法,就我国目前经济发展水平而言,在今后相当长的一段时间了,卫生填埋法仍会是绝大多数城镇处理生活垃圾的重要方法。因此,卫生填埋法是最佳选择。五、垃圾填埋场址的的评价 5.1填埋场选址的原则 (1)应服从城市发展总体规划; (2)场址应有足够的库容量; (3)场址应具有良好的自然条件; (4)场址运距应尽量缩短;(

21、5)场址应具有较好的外部建设条件。5.2场址开发利用应具备的基本条件(1)场地下沉量逐渐变小,直至停止;(2)场地具有一定的承载力;(3)无坡面下滑破坏的可能;(4)无可燃气体、恶臭产生或影响非常小;(5)没有对土壤和地下水的污染;(6)不会对建筑物基础照成不良影响;(7)适于植物的生长。5.3场址的评价需从工程因素,社会环境因素和经济因素以及选址原则和条件上选择合理的场地。根据所提供的基础资料可知其交通条件较为便利,有某一级公路通过。场区给水、供电、排水都有便捷的供给和排污。场址是属于河谷浅丘山区,可作为山谷型填埋场,且工程区具有较好的构造稳定性,建筑物抗震设计按度考虑,场地适宜建设。同时,

22、所选场址位于东南方常年吹北风处于下风向,距镇上1公里,其产生的噪声、灰尘、气味都不会对人们的日常生活造成较大影响。且附近无较大的河流,土壤和岩层的渗透系数都不是很大,对水资源的污染不会造成较大影响。在经济上,交通便利,给水排水又较为方便,则在经济上节省了一部分开资。因此,在整体上考虑和评价场地适合建设。六、垃圾填埋工程工艺6.1库容及面积的计算: 年填埋体积: 20年总填埋容量: =351.1万m3垃圾填埋面积: Vt-设计填埋场容量,m3;m-人均每天废物产量,kg;P-服务区内的预测人口;t-填埋年限,a;-废物最终压实密度,kg/ m3;V2-覆土量m3; 其容积结果可见表5。设计填埋的

23、高度为7.5m,所以根据公式可得出其面积为=3.511067.5=4.68104 m3。根据以上表格和计算得出总容积为351.1万m3,由于总容积占总库容的70%-80%,此时取75%,则填埋场的总库容为V总=351.1/75%=468.13万m3 ,已知上述表格算出总垃圾产量为1544841.37569 t,则填埋场的日处理量为1544841.37569/(36520)=211.62t/d。 根据填埋场等级划分与规模确定“城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准”规定:垃圾卫生填埋场根据建设规模(总库容)和日处理能力两种方式进行分类与分级。按填埋场建设规模划分:类 总库容1200万m3以上类

24、 总库容500万m31200万m3类 总库容200万m3500万m3类 总库容100万m3200万m3按日处理能力划分:级 日处理量1200t/d以上级 日处理量500 t/d1200t/d级 日处理量200t/d500 t/d级 日处理量200t/d以下根据以上算得总库容为468.13万m3 和日处理量211.622t/d ,即项目为类,级处理场规模。6.2防渗措施填埋场防渗的主要目的是阻止渗滤液和填埋气体外泄污染周围的土壤和地下水,同时还要防止外来水,包括地下水、地表水和降水等大量进入填埋场,增大渗滤液产生量。根据防渗设施设置方向的不同,可分为水平防渗和垂直防渗。同时由基础资料可知填埋场场

25、区的地形、地质及水文地质条件,填埋废物的性质特征,以及根据填埋场渗滤液收集系统、保护层和过滤层的不同组合,选择使用人工合成膜进行防渗,在防渗结构上选择单复合衬里系统,其结构图1为如下: -图1此种防渗系统的防渗层由两种防渗材料相互紧密贴合而成,提供综合防渗效力。其典型结构是上层为柔性膜,下层为低渗透性的粘土矿物。单复和衬里使用的关键是使柔性膜与粘土层紧密结合,以保证当柔性膜破损时渗滤液不会引起沿两者结合面的移动。终场防渗系统:终场防渗系统是指当填埋场的填埋容量用尽、运行终止后,对整个填埋场进行的最终覆盖,故又称终场覆盖系统。其主要功能是:削减渗滤液的产生量,控制填埋场气体从填埋场上部无序释放,

26、避免废物的扩散,抑制病原菌的繁殖以及提供一个可供景观美化和填埋土地再用的表面等。终场防渗系统从下至上依次为调整层、防渗层、排水层、保护层和表土层。其结构如下图所示,其中防渗层、保护层和表土层是该系统的基本组成,其余两层可根据废物的性质和填埋场所在地的气候条件等条件酌将增减。该地区的水量较丰富,通过保护层入渗的水量多,对防渗层构成较大渗透压力,因此,排水层不可省。排水层设计的渗透系数为10-3cm/s,坡度为4%。终场防渗系统-图26.3 垃圾渗滤液的产量估算废物渗滤液是指废物在填埋或堆放过程中因其有机物分解产生的水或废物中的游离水、降水、径流及地下水入渗而淋滤废物形成的复杂的高浓度有机废水。渗

27、滤液具有有机物浓度高、氨氮含量多、金属离子含量高、磷含量偏低等特点,当渗滤液不能得到很好的收集与处理时,渗滤液会渗出地表,散发臭味,影响居民生活,且招致蚊蝇,恶化环境,并再次通过蚊蝇的不定飞行传播疾病,危害人体健康,渗滤液的累积又会造成地下水污染和土壤污染。所以,对渗滤液的收集与处理非常有必要的。 正在进行填埋施工时的面积A1=1.56 hm2,渗出系数C1=0.5,填埋完成的面积A2=3.12 hm2,渗出系数C2=0.25,由基础资料可知当地的最大小时降水量为10.5mmh,其日换算值为252mm/d,月平均降水量为3.3mm/d。则根据经验公式法:渗滤液最大日产量:L=(C1A1C2A2

28、)I10-3=(0.5156000.2531200)25210-3m3/d=3931.2m3/d渗滤液平均日产量:L=(C1A1C2A2)I10-3=(0.5156000.2531200)3.310-3m3/d=25.74m3/d6.4渗滤液调节池设计最小调节池容积的由下式确定:V(Qmax-Q)5其中:V调节池有效容积;Qmax 设计最大渗滤液产生量;Q渗滤液处理厂规模;由于原始资料里并未给出城市污水处理场处理渗滤液的规模,因此设Q=1000 m3/d。则:V=(Qmax-Q)5=(3931.21000)5=14656 m3/d调节池的水面面积A,调节池的有效水深H取5m,超高0.5m,则

29、A=V/H=14656/5=2931.2调节池的长度L.取调节池的宽度B为40m,则 L=2931.2/40=73.28m取整得,池的实际尺寸:长宽高74m40m5.5m6.5渗滤液收集系统的构成填埋场渗滤液的收集采用典型的填埋场渗滤液收集系统,其结构有以下几部分组成:倒流(排水)层,导流(盲)沟与导流管,集液池及提升系统,调节池。倒流(排水)层主要由粗沙粒和卵石组成,覆盖于整个填埋场底部衬里之上。导流盲沟设置在导流层的底部,并贯穿整个场底,盲沟中填充卵砾石或碎石,导流管的管材对采用高密度聚乙烯。集液池及提升系统的设置是为了将平原地区填埋场中难以借助重力的渗滤液聚集并抽送入调节池。调节池既可作

30、为渗滤液初步处理,又可调节渗滤液的水质水量。 6.7渗滤液处理系统由于渗滤液的水量水质波动大,组分复杂和污染强度高,渗滤液处理一直处于不断的探究和完善当中。归纳起来,渗滤液处理的主要工艺方案有合并处理和单独处理,合并处理是指将渗滤液直接或与处理后引入填埋场就近的城市生活污水处理厂进行处理;而单独处理方案按工艺特点又包括土地处理,生物处理和物化处理。设计中的填埋场产生的渗滤液如果输送到污水处理厂处理的话较远,且加重污水处理厂处理负担,并且单独处理效果良好。其工艺流程示:渗沥液调节池格栅泵房ASBR曝气生物滤池污泥浓缩池污泥脱水机房吹脱塔垃圾填埋场清水池排出污泥回流渗滤液处理工艺流程6.8垃圾填埋

31、气产量的估算 干填埋气主要由甲烷、二氧化氮、氮气、氧气、硫化物、氨气、氢气、一氧化氮及其他微量化合物等组成。通常甲烷的体积分数为45%-60%,二氧化氮为40%-50%。此外还有不少于1%的其他挥发性有机物,主要包括烷烃、环烷烃、芳香烃、卤代化合物等在内的挥发性有机物。填埋气体是在多种微生物代谢作用下形成的,因而不同的填埋场构造、不同的填埋废物和气候条件,所产生的气体的组成也会有一定的差别。运用IPCC的统计模型进行预测填埋气体产量:VCH4=MSWHDOCr(16/12)0.5其中城市固体废物量MSW=1.55106t;城市垃圾填埋率H=85%;垃圾中可生物降解有机碳的质量分数DOC=15%

32、(IPCC推荐发展中国家DOC值为15%);垃圾中可降解有机碳的分解率r=77%(IPCC推荐为常数77%)16/12为CH4和C之间的转换系数;0.5为甲烷中的碳与总碳的比率。则预测产气量为: VCH4=1.55106t85%15%77%(16/12)0.5=101447.4m3通常在填埋气的产生量当中,甲烷的体积分数为4560%,则取甲烷的体积分数为55%,故可以计算出总填埋气量Q=(101447.4/0.55)m3=184449.8m3又由于甲烷不可能100%的发酵,再加上一部分的外溢气体,通常的甲烷发酵量为25%,因此实际的产气量为Q0=(184449.8/25%)m3=7.38105

33、m36.9填埋气体的处理 如果不采用适当的方式进行填埋气收集和处理,填埋气则会在填埋场中累积并透过覆土层和侧壁向场外释放,可能造成爆炸、火灾、地下水pH下降和含盐量升高、温室效应、对人体造成损害等。 6.91填埋气的收集为了控制填埋气的不利影响并对其进行资源化利用,需要改变填埋气的散排状态并加以认为收集。填埋气体的收集系统分为被动收集系统和主动收集系统两种。前者适用于垃圾填埋量不大、填埋深度浅、产气量较低的小型城市垃圾填埋场(容积小于40000m3),在大型填埋场中往往采用主动收集系统来收集填埋气体。所以设计的填埋场采取主动收集系统对填埋气体进行收集。通常填埋气收集系统有两类:竖井集气系统和水

34、平集气系统。由于水平集气系统主要适用于新建的和正在运行的垃圾填埋场,其特点是填埋垃圾的同时收集沼气。且也适用于垃圾的有机物是以易降解成分为主的填埋场,同时,由于采用边填埋边集气,因而水平集气系统的集气速率是竖井的5-35倍。根据所给的基础资料可知垃圾组成成分中有机物含量占47.5%,且是属于新建的填埋场,所以选择水平集气系统。6.9.2填埋气的输送 为了使填埋气收集系统达到稳定运行状态,管道布置通常采用干路和支路的形式,干路互相联系或形成一个“闭合回路”,从而可以得到一个比较均匀的真空分布,是系统运行更加容易、灵活。由于垃圾填埋场内部的填埋气的温度通常在1652变化,集气管道内的填埋气温度接近

35、周围的环境温度。在输送过程中,填埋气会逐渐变量而冷凝。因此冷凝液的收集和排放是填埋气是输送系统设计时考虑的重点。为了排除冷凝液,集气管的安装应该保持7%的坡度,并在集气管道的最低处安装冷凝液收集排放装置。冷凝液先用贮存,在排入排水系统,做进一步的处理。输送管道的末端需要安装风机来保证集气系统和输送系统压力的相对稳定和填埋气流量的相对稳定。6.9.3填埋气的净化填埋场所收集的填埋气组分复杂,在利用之前需要进行净化预处理。填埋气中主要含有CH4、CO2、N2、O2、H2S、NH3、CO及其它挥发性有机物。在对填埋气利用之前尽可能提高甲烷的含量,增加气体热值,并降低微量气体比例以防止危害。就实际的填

36、埋气而言,由于填埋场中的填埋气温度较高,水蒸气接近饱和,压力略高于大气压。因此,当气体被抽吸到收集站后,在填埋气输送和利用前必须进行脱水处理,一般采用冷凝器、沉降器、旋风分离器或过滤器等物理单元来除掉气体中的水分和颗粒物。同时,还含有少量的H2S,容易引起工程设备腐蚀,因此需要去除填埋气中的H2S,其脱硫技术有湿式吸收工艺和吸附工艺,包括催化吸收法,链烷醇胺选择吸收法,碱液吸收法、活性炭吸附和海绵铁吸附法,其中活性炭吸附法最常用,所以设计的填埋场采用活性炭吸附法吸附H2S气体。 6.9.4填埋气的利用填埋气通常在以下几方面得到利用:发电;作为汽车燃料;作为城市民用燃气;作为燃料电池的燃料。填埋

37、气发电时比较成熟的能源回收方式,所发电力可以并入当地电网,不受当地用户条件的限制。由于填埋气中甲烷含量一般在50%以上,属中等热值燃气,只需经过脱水、脱硫等预处理便可送至锅炉或内燃机燃烧进行发电和供热。一般来说,垃圾填埋量在100万t以上、占地面积10hm2以上、填埋高度10m以上的填埋场利用填埋气发电具有较好的投资回报率。所以设计的填埋场的填埋气用于发电处理利用。其用于发电的填埋气预处理与利用工艺流程为如下:七、终场覆盖7.1填埋场的封场系统设计该垃圾填埋场设计使用年限为20年,到期后将进行封场。目的在于减少雨水的渗入,进行填埋场生态恢复。最终覆盖层由下至上有三部分组成:下层为粘土层(渗透系

38、数107cm/s),压实厚度为0.6m;中间层为自然土,压实厚度为0.3m,其主要功能为防止植物根系穿透防渗层而导致渗水;最上层为营养土层即覆盖粉壤土,压实厚度0.6m,以种植草皮或浅根植物。封场后顶面坡度为2%,以利于降雨的自然排出。现代化填埋场的表面密封系统有多层构成,主要分为两部分:第一部分是土地恢复层,即为表层;第二部分是密封工程系统,由保护层(可选)、排水层(包括底土层)、防渗层和排气层组成。填埋的表面密封系统使用的防渗材料与衬层系统使用的防渗材料具有一致性,包括无机天然防渗材料(如黏土)、天然和有机复合防渗材料、和柔性膜(如HDPE膜)等。封顶覆盖层系统结构层示意图如下:粘土覆盖结

39、构示意图37.2填埋场封场后的土地利用填埋场的稳定化程度直接决定其土地回用的可能性,不同的回用目的对填埋场的稳定性要求也不同。判断填埋场的稳定化指标主要有填埋场表面沉降速度、渗滤液水质、释放气体的质和量、垃圾体的温度、垃圾矿物化的程度等。根据生活垃圾卫生填埋技术规范CJJ172004,填埋场封场后的土地使用必须符合下列规定:(1)填埋作业达到设计封场条件要求时,确需关闭的,必须经所在地县级以上地方人民政府环境保护、环境卫生行政主管部门鉴定、核准;(2)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;(3)未经环卫、岩土、环保专业技术鉴定之前,填埋场地严禁作为永久性建

40、(构)筑物用地。八、环境监测填埋厂环境监测是填埋厂管理的重要组成部分,是确保填埋厂正常运行和进行环境评价的重要手段。环境监测内容涉及到大气、地下水、渗沥液、噪声等所有环境因子以及各项污染物,可以全面反映环境状况。通过环境监测可以发现运行管理中的问题,并提出改进措施。垃圾处理厂环境监测项目必须按照标准要求定期分次进行。(1)大气监测填埋作业区上风向布置1点,下风向布置1点,填埋作业区内按面积大小确定采样点数,监测点不应少于4点。检测项目包括:总悬浮颗粒物、二氧化硫、二氧化物、一氧化碳、甲烷气、硫化氢、氨氮。检测平率为每月监测一次。(2)填埋气体检测在气体收集输导系统的排气口和甲烷气易于积聚的地点设置采样点,为掌握其体产生和集聚情况,应随机采样检测,检测项目包括:甲烷、二氧化碳、氨、氧气、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫。(3)渗沥液检测采样点设置在渗沥液收集井或者调节出进水口处,检测项目主要包括:PH、BOD5、COD、SS、TN、TP、铬、细菌总数、大肠菌群等,每月监测一次。(4)填埋厂外排水监测填埋厂污水处理后,应在排除场外边界排水口处设置排水取样点,检测项目主要包括:pH、BOD5、COD、SS、色度、TN、大肠菌群等。检测频率按污水处理方法确定检测次数,水处理后续外排时每日监测一次,其他处理方式每旬检测一次。(5)地下水监测地下水监测点一般不应少于5个监测井,检测项目主要包括p

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