城市生活垃圾填埋场设计

课程名称：固体废物处理与处置课程设计设计题目：某城市生活垃圾填埋场设计设计时间：2013.5.28--2013.6.3班级：10级环工一班学号：学生姓名：指导教师：固体废物处理与处置1目录设计说明书1、绪论1.1生活垃圾1.2生活垃圾处理与处置方法1.3卫生填埋场概述2、工程概况2.1项目背景2.2项目设计编制依据2.3项目设计要求设计计算书3、区域自然地理及经济社会概况3.1自然地理3.2社会经济概况4、填埋场的选址4.1填埋场的选址原则4.2填埋场的选址程序4.3填埋场的选址4.4地址的选定与所需的容积5、填埋作业工艺6、填埋场的地基与防渗6.1填埋区基底工程固体废物处理与处置26.2填埋场的防渗系统6.3防渗材料6.4防渗系统设计规范7、渗滤液的产生及收集处理7.1垃圾渗滤液概念和来源7.2垃圾渗滤液的水质特征7.3渗滤液收集系统7.3.1收集系统的作用7.3.2收集系统的构造7.4渗滤液的计算7.4.1渗滤液产生量的计算7.4.2渗滤液调节池设计8、填埋气体的产生与收集处理8.1填埋气的组成8.2填埋气体产生量的预测8.3填埋场气体的收集系统8.4气体输送系统8.5填埋气体的利用9、配套工程10、封场工程11、环境保护与检测结语参考文献附图固体废物处理与处置31、绪论1.1生活垃圾概述1.1.1生活垃圾的定义生活垃圾，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。城市生活垃圾亦称城市固体废物，是由城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业，以及市政环卫系统、城市交通运输、文教机关团体、行政事业、工矿企业等单位所排出的固体废物。其主要组成为：厨余物、废纸屑、废塑料、废橡胶制品、废编织物、废金属、玻璃陶瓷碎片、庭院废物、废旧家用电器、废旧家具器皿、废旧办公用品、废日杂用品、废建筑材料、给水排水污泥等。1.1.1生活垃圾的危害固体废物，特别是有害固体废物，如处理、处置不当，其中的有害物质可以通过环境介质——大气、土壤、地表或地下水体进入生态系统形成污染，对人体产生危害，同时破坏生态环境，导致不可逆生态变化。（1）对土壤环境的影响：固体废物不加利用，任意露天堆放，不但占用一定的土地，导致可利用土地资源减少，而且如填埋处理不当，不进行严密的场地工程处理和填埋后的科学管理，容易污染土壤环境。（2）对水体环境的影响：固体废物可随地表径流进入河流湖泊，或随风迁徙落入水体，从而将有害物质带入水体，杀死水中生物，污染人类饮用水水源，危害人体健康；固体废物产生的渗滤液危害很大，它可进入土壤污染地下水，或直接流入河流、湖泊或海洋，造成水资源的水质型短缺。（3）对大气环境的影响：对方的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，进入大气并扩散到很远的地方；一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下还可发生生物降解，释放出沼气，在一定程度上消耗其上层空间的氧气，使植物衰败；有毒有害废物还可发生化学反应生成有毒气体，扩散到大气中危害人体健康。1.2生活垃圾处理与处置方法1.2.1焚烧焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中有还有毒物质在800——1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化和资源化的处理技术。1.2.2堆肥堆废化是在控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，促进来源于生物的有机废物发生生物稳定作用，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。堆肥化系统的分类：按温度分为中温堆肥和高温堆肥；按技术分为露天堆肥和机械密封堆肥。1.2.3卫生填埋卫生填埋是“利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体和大气的污染，并将垃圾压实减容至最小，填埋占地面积也最小。在每天操作结束或每隔一定时间用土覆盖，使整个过程对公共安全及环境均无危害”[1]的一种土地处理垃圾方法。固体废物处理与处置4固体废物填埋场的构筑方式和填埋方式与地形地貌有关，可分为山谷型填埋和平地型填埋方式。平地型填埋又可分为地上式、地下式和半地下式。[2]山谷型填埋场（图1）地上式填埋场（图2）半地上半地下式填埋场（图3）2、工程概况2.1项目背景在生活垃圾处理处置方式中，填埋无疑占据着举足轻重的位置，从全球来看，填埋大约占到70%左右，在各发达国家应用非常广泛，例如加拿大1989年卫生填埋处置量占82%；1991年英国、意大利年卫生填埋处置量占其总处置量的90%美国处置量为72%，西班牙处置量为75%，德国1993年卫生填埋处置量占73%。美国联邦环保局(USEPA)和很多州都已详细制定关于填埋场选址、设计、施工、运行、水气监测、环境美化，封闭性监测以及维护年限的法规【3】。而在我国,由于经济技术水平等的原因，填埋所占的比例更高，达到90%以上。虽然随着经济技术的发展，在未来的20年内，在拟建的垃圾处理项目中，填埋比例会稍有下降，固体废物处理与处置5但仍有大约75%的项目采用填埋方式。同时在我国的《城市垃圾处理及其污染防治技术政策》中明确提出：以填埋为主的路线，因此填埋必将在今后很长一段时间内占据主导地位，许多大中城市新建的垃圾填埋场，其日处理能力都达上千吨，总填埋库容达数千万立方米。2.2项目设计编制依据1《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2004）2《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）3《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，“建标[2009]124号”文4《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》（CJ/T3037）5《中华人民共和国工程建设标准强制性条文——城市建设部分》6《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）7《工业企业厂界噪声标准》（GB12348~12349-90）8《污水综合排放标准》（GB8978-1996）9《环境空气质量标准》（GB3095-1996）10《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）11《地面水环境质量标准》（GB3838-88）12《地下水质量标准》（GB/T14848-93）13《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）14《危险废物鉴别标准》（GB5085）15《城市生活垃圾采样和物理分析方法》（CJ/T3039-1995）16《堤防工程设计规范》（GB50286-98）17《厂矿道路设计规范》（GBJ22）18《地基基础设计规范》（DBJ08-11-99）19《地基处理技术规范》（DBJ0840-99）20《室外排水设计规程》（GBJ14）21《堤防工程设计规范》（GB50286-98）22《供配电系统设计规范》（GB50052）23《生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范》（HJ564-2010）2.3项目设计要求（1）总体要求按照设计任务合理选择设计方案，工艺流程要有一定的灵活性；设计概念清楚、参数选择恰当、计算正确，说明书简明扼要、文字流畅、论点明确；图纸表达正确、符合制图规范；图面整洁、布局合理、图中线型和尺寸标注符合要求；整个设计过程严格遵照相关标准。固体废物处理与处置6（2）设计说明书要求内容完整、阐述清楚、计算准确、文理通顺，提倡用计算机解决复杂计算问题。设计说明书要求8000字以上，使用A4纸。内容包括目录、前言、正文、计算书、设计计算框图、小结及参考文献等。设计说明书中应当设计的依据及指导思想；设计方案的确定及具体技术指标的选用原则和技术要求的说明（3）设计计算书包括填埋场总容量、填埋总量计算；垃圾填埋工艺流程及填埋作业程序确定；填埋场主体工程工艺设计计算；主体设施的工艺参数计算及主要尺寸的确定等；配套工程及辅助设施和设备的计算与工艺布置。（4）设计图纸包括垃圾填埋场平面布置图、处理工艺图及主要构筑物（防渗排渗系统、导气系统复合防渗衬里、渗滤液处理工艺等）结构图。图纸要求至少3张，其中2＃图纸2张，3＃图纸1张，手绘和计算机绘图应至少各一张。3.区域自然地理及经济社会概况3.1自然地理3.1.1地理位置五寨位于晋西北黄土高原，东、东北与神池紧邻，南、东南与宁武接壤，西、西南与岢岚交界，北、西北与偏关、河曲相接。介于东经111゜28´－－112゜,北纬38゜44´－－39゜17´之间，南北长60公里，东西宽25公里，总面积为1391平方公里，折合208.65万亩。3.1.2地形地貌及地质全县地势东南高，西北低，南部荷叶坪山海拔2783米，芦芽山海拔2739米，西北部韩家楼村海拔1300米。东、西、北部为黄土丘陵区，南部为石山区。全县土地总面积208.7万亩，其中可耕地面积60万亩，占全县总土地面积28.7％；宜林地面积74.7万亩，占全县总面积的36％；宜牧地面积50万亩，占全县总面积的24％；居民点及工矿用地4万亩，交通用地8.3万亩，水域1.5万亩，暂难利用地10．2万亩。全县人均土地22亩，人均耕地6.4亩。3.1.3河流水系该县主要河流有朱家川河、县川河、岚漪河、清涟河、鹿角河，是晋西北的富水县之一。较大的水库有南峰水库、白草庄水库、郭家河水库。3.1.4水文与气象该县属亚寒带大陆气候，冬季长而寒冷，夏季短而无酷暑，常年风沙大，雨雪少。年平均气温4.9℃，平均降水478.5毫米。平均日照2872小时，无霜期110——130天。3.2社会经济概况该县总人口为15万人。其中非农业人口点68%，少数民族有汉、布依、苗、侗、回等8个民族，人口约2.5万人，占16.67%。该县的主要经济支柱产业是马铃薯、胡麻、黄牛、花菇、药材、葵花及其炒货业。2004年全县完成国内生产总值33221万元，完成固定资产投资12588万元，实现财政收入4072万元，农民人均纯收入998元，城镇居民可支配收入5042元。4.填埋场的选址4.1填埋场的选址原则固体废物处理与处置7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。主要遵循两条原则是：一是从防止环境污染的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。安全原则是选址的基本原则。维护场地的安全性，要防止场地对大气的污染，地表水的污染，尤其是要防止渗沥水的释出对地下水的污染。因此，防止地下水的污染时场地选择时考虑的重点。经济原则对选址也有相当大的影响。场地的经济问题是一个比较复杂的问题，它与场地的规模、容量、征地费用、运输费、操作费等多种因素有关。应充分利用场地的天然地形条件，尽可能减少挖掘土方量，降低场地施工造价。另外一个必须考虑到的因素是土地的所有权和租期。选址的一个先决条件是要能确定场地中哪一个最能达到“可能选出的最好场地”所要求的标准。满足以下基本条件：①应服从城市发展总体规划（其建设规模应与城市化进程和经济发展水平相符）；②场址应满足一定的库容量要求（填埋场满足一定的服务年限，一般要在10年以上）；③场址应具有良好的自然条件（包括地质条件稳定、气象、地表水域保护、无居民）；④场址运距应尽量缩短（主要为了降低运输费用，运输距离一般不超过20千米）；⑤场址应具有较好的外部建设条件（方便的外部交通、可靠的供电电源、充足供水条件）。4.2填埋场的选址程序（1）资料搜集（2）野外勘探（3）预选场地的社会、经济和法律条件调查（4）预选场地可行性研究报告（5）预选场地的初堪工作（6）预选场地的综合地质条件评价技术报告（7）工程勘察阶段4.3填埋场的选址本设计填埋场的选址经过从工程学、经济学、环境学、政策法规等方面的综合的缜密的考虑而选取的。1)从经济学上看，此填埋场满足一定的库容量，能容纳600~1200t/d的垃圾处理量；附近有一大道，距县中心仅9.87公里，场址交通方便，运距合理；场址周围有相当数量的土石料，用于天然防渗层和覆盖层的粘土等。2)从工程学方面看，场地有适当的自然地形作为填埋空间其地形、地貌及土壤条件适当；天然地层的渗透性系数最好能达到10-8m/