哈尔滨某生活垃圾处理场技术方案设计.doc
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哈尔滨某生活垃圾处理场技术方案设计
1卫生填埋厂工艺设计
1.1填埋厂容积和服务年限
1填埋厂库区容积
垃圾填埋厂内现有一个面积约8ha，深度8~10m的取土坑，为了尽可能增加填埋场库区容积，一方面应增大填埋场区取土坑容积，另一方面将挖出的土方，部分用以建造填埋区周围堤坝，堤坝平均高度3m。
剩余的土方部分用作填埋垃圾的覆土，部分用作垃圾场封场的覆土，多余的土方外运。
垃圾场垃圾平均填埋深度按22m计算，计算出垃圾填埋区库容为792×104m3。
2填埋场服务年限
垃圾自然容重为0.22~0.63t/m3，经压实可提高到0.8t/m3，垃圾填埋后，经进一步发酵、自然沉积，容重可增加到1.0t/m3，根据国内其它垃圾场的经验，垃圾平均容重为0.94t/m3计，垃圾与覆土体积按10:
1计，覆土在填埋场内取用，日填埋生活垃圾量1200t/d，填埋场服务年限计算如下：
N=0.94×792×104／365×1200＝17年
1.2垃圾填埋方法
根据哈尔滨某垃圾填埋场地形的实际情况，以每日处理垃圾量为1个单元，逐日消毒覆盖，达到卫生填埋的目的。
划分单元与单元垃圾处理量，与填埋机械等有关，根据本工程的具体情况，填埋单元的技术条件确定如下：
日平均填埋垃圾量：
1200t
填埋时间：
1天
单元体积；1500立方米
压实后容重：
0.8吨/立方米
每单元垃圾压实后垃圾总高度：
2.5米
覆盖土土质：
场内地表粘土
覆盖层高度：
0.25米
单元总高度：
2.75米
覆盖土与垃圾体积比：
1:
10
顶面斜坡坡度：
5%
边坡坡度：
1:
3
单元平面面积：
600平方米
每层填埋高度：
<0.8米
压实后每层高度：
0.5米
1.3垃圾填埋工序
垃圾填埋工艺流程见图1。
生活垃圾
车辆运输
地磅计量
卸车平台
摊铺碾压
覆盖粘土
喷药灭虫
渗滤液
调节池
污水处理站
粘土
图1半好氧垃圾填埋工艺流程图
填埋工序可按以下方式进行：
填埋场分为两个填埋库区，东侧填埋区为一区，西侧填埋区为一区，首先按照设计标高平整库区的场地，场地按排水方向设置不小于2%的纵横坡度，坡向导流支、干渠。
按设计要求增大挖土坑容积，挖出的土方，就近贮存用于填埋区周围筑堤用土、覆盖垃圾的覆土和封场用土，剩余土方外运。
场底平整工作完成之后，按照填埋场防渗设计要求，在场地铺设复合衬里材料及配套导渗设施。
然后，开始填埋垃圾。
垃圾运输车进场称重，然后进入当日的填埋平台上，推土机将垃圾摊平，其厚度不大于单层厚度（约0.8m），经洒药车消毒，再经洒水车洒水后，由压式机进行反复碾压，达到压实容重（0.8t/m3）。
然后按此工序在上面填埋的二层、第三层垃圾，当日垃圾填埋达到预定高度2.5m后，再覆盖0.25m厚度的覆土压实，即完成一日的作业。
垃圾分层填埋压实并覆土层是卫生填埋的基本要求，可降低恶臭，减少蚊蝇和鼠类繁殖，防止气体散逸和渗滤液的转移，减少雨水渗入。
另外，压实可延长填埋场使用年限，且有利于运输车辆的行走。
1.4填埋场截洪沟设计
本工程在填埋区北侧和南侧设置两条永久性截洪沟。
北侧截洪沟汇水面积0.4平方公里，南侧截洪沟汇水面积为0.3平方公里，暴雨强度q=2889（1+0.9lgP）/（t+10）0.88。
雨水若不能及时排出场外，将会使降水与垃圾相接触，转化为渗滤液并浸泡垃圾，对垃圾场造成直接危害。
设置截洪沟，能防止垃圾场外雨水流入垃圾场内，根据计算确定截洪沟横断面（1800+800）mm×1000mm，设计有效水深0.7m，超高0.3m，总深度1.0m。
北侧截洪沟长度1200米，南侧截洪沟长度1500米。
截洪沟迎水面用浆砌石护坡，平均厚度0.3米。
截洪沟将雨水排入下游明沟。
在截洪沟出水处设置海漫，以免洪水冲刷沟底。
1.5填埋场防渗设计
垃圾填埋厂应防止渗滤液及受污染的雨水污染地下水，因此，应对填埋场长底及四壁做防渗处理。
哈尔滨某垃圾处理场场地不具备自然防渗条件，必须进行人工防渗。
根据岩土工程勘察报告，本工程对垃圾场采用人工合成复合衬垫膜水平防渗的方案。
在具有承载能力的自然土层上，铺一层300mm厚的粘土，再在其上铺一层衬垫膜，衬垫膜厚度2mm，衬垫膜上铺设一层土工布，土工布上是厚度为300mm的粘土，作为防渗垫层。
垫层之上再铺300mm厚砾石（直径30~70mm），作为导流层，大石在下，小石在上。
1.6渗滤液收集系统
垃圾渗滤液产生由内外两种因素控制。
外部因素主要是大气降水，内部因素即垃圾本身产生的污水，它包含垃圾本身含有的水分和垃圾在厌氧发酵、生化反应中生成的污水。
垃圾渗滤液收集系统包括底层水平收集系统和垂直收集系统。
1垃圾渗滤液底层水平收集系统：
布置成枝状网。
主盲沟横断面为（1800+1200）mm×600mm，主盲沟长度2100m；支盲沟横断面为（1200+600）mm×600mm，支盲沟长度6300m。
盲沟内放置碎石和穿孔管，盲沟坡度结合场底地形不小于2%。
2垃圾渗滤液底层垂直收集系统：
垃圾卫生填埋场分层填埋，各层压实喷药后，覆盖一定厚度粘土层，以达到减少垃圾污染及雨水下渗的目的，但同时也造成上部垃圾渗滤液不易流到底部导流层，因此需要布置渗滤液垂直收集系统。
垂直收集系统采用竖井，竖井由贯穿垃圾填埋体的垂直立管及石笼构成，竖井与底层水平排渗盲沟相通，渗滤液通过竖井进入底层水平收集系统，然后流入填埋场下游，进入渗滤液调节池。
竖井同时也用于导出垃圾填埋气。
有关竖井材料及管径说明见填埋气导出系统。
1.7填埋气导出系统
生后垃圾进入填埋场后，在初始的短时内处于好氧分解阶段，当由废物和填埋操作所带来的空气耗尽后，将长时间的处于厌氧分解阶段。
废物中可生物降解的有机物最终将转化为CH4、CO2、N2、H2S和NH3等，但主要气体为CH4和CO2。
这种生物分解过程一般会持续数十年，10~17年间气体产率最高，CH4因密度小于空气易向大气扩散；CO2密度大于空气易向下部土壤扩散。
垃圾气产量还随垃圾成分、垃圾量、填埋场大小、垃圾体温度、大气温度、垃圾含水量、气体压力、填埋场密封程度而变化。
本工程采用竖井收集填埋气，将所收集的气体沿竖井向上流动引出地面。
竖井的另一个作用是将填埋厂内的渗滤液引至填埋场底部，然后排至渗滤液调节池。
本处理场共设置竖井166座。
竖井垂直立管采用DN200穿孔管，开孔直径18mm，孔间距80mm。
外套层采用10号铅丝笼，直径D1000，外套层与垂直竖管之间填碎石滤层，竖井间距为50m。
竖井底部与盲沟相连接，导气竖井随垃圾填埋逐步升高，并始终保持高出垃圾表面约1m，填埋作业时注意束颈部被淹没，不被机械装道或移位，随着垃圾填埋平面的扩展，随时布置新导气竖井。
1.8填埋场道路
在填埋场内铺设永久性和临时联络道路，用于库区施工作业和填埋作业，永久性道路为沥青混凝土路面，宽度9m，长度1500m；临时联络道路为砾石路面，宽度7m，总长度2100m，路面坡度小于8%。
1.9填埋场封场设计
当垃圾填埋达到设计标高后，在垃圾之上先覆盖一层厚度为0.2m的粘土，压实后，再覆盖一层厚度为0.3m的自然土，均匀压实，最后覆盖一层厚度为0.3m的营养土。
卫生填埋场封场时，终场做成中间高四面底的坡状，使终场地面形成5%的坡度，能够顺利排走地面径流，终场地面进行绿化，以保护坡面。
1.10填埋区屏障物设计
在填埋区作业场地的边界上设置固定屏障。
防止飞散物被风吹至场外，影响周围环境。
其构成是用钢架部件，装上链节式栅栏，钢架由支撑脚，屏障高度2.5m。
2垃圾处理场配套工程设计
2.1场外道路
在京哈公路至填埋场之间，建造一条垃圾运输车通行的沥青混凝土路，路面宽度为9m，长度为1300m。
2.2供水及排水
垃圾处理场职工按60人计，每人最高日用水量90L/d，时变化系数k=2.5，日变化系数k=1.2，道路用水1L/m3次，每日两次；绿化用水1.5L/m3次，每日一次。
室内消防用水量为10L/s，室外消防用水为15L/s。
表1用水量一览表
时最大用水量m3/h
日平均用水量m3/d
生活用水
0.7
6.5
道路及绿化用水
1
10
洗车用水
1
5
消防用水
90
垃圾处理场距市区相对距离较远，从市区接给水管有一定的困难，场区用水取自附近地下水。
场区附近已有两眼深井，但井出水量50t/h，利用场区附近已有的两眼深井，可满足建场后生产、消防及生活用水的需要。
3污水处理站设计
1渗滤液设计水质、水量及出水水质
根据哈尔滨市环境卫生科协所对取自哈尔滨现有简易填埋场的垃圾渗滤液测定结果及国内典型城市垃圾渗滤液的水质，预测本污水站经回灌调节后进水水质如下：
表2进水水质
COD（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
4500
2800
1000
处理后污水排至明沟，最后汇入何家沟。
根据中华人们共和国国家标准«生活垃圾填埋污染控制标准»（GB16889-1997），渗滤液经处理后出水指标如下：
表3出水水质
COD（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
300
150
200
垃圾渗滤液来自三方面，一是垃圾本身所带的水分；二是垃圾中的有机物经氧化分解后产生的水；三是经各种途径进入填埋场的大气降水。
与后者相比，前二者的两微不足道，因此预测垃圾填埋场渗滤液的水量主要是推算外界进入填埋场的水量。
根据国内外填埋场的运营经验，垃圾卫生填埋渗滤液产量的确定现采用，较常采用的经验公式来计算。
Q=C×I×A×10-3
式中：
Q为年平均渗出量（m3/y）
I为年平均降雨强度（mm3/y）
A为集水面积（垃圾填埋区面积，m2）
C为渗出系数（0.3~0.8）
C值为填埋场降雨量转化为渗滤液之比例，本次取值为0.35。
哈尔滨地区年平均降雨量I为569mm，垃圾填埋场面积A为36ha，根据以上数据计算如下：
Q=0.35×569×360000×10-3=71694m3/y
每年降水时间按100日计算
q=716.94m3/d
调节池容积计算如下：
V=q×20=14338m3
设计选用调节池容积15000m3。
污水处理站设计规模为200m3/d。
2渗滤液处理方案
采用回灌＋厌氧＋好氧生化法
调节池
复合厌氧反应器
集水吹脱池
生化池
混凝池
砂滤池
污泥脱水持
污泥收集池
污泥浓缩池
接触池
图2渗滤液处理流程图
1调节池
调节池容积为150000m3。
调节池内设置污水提升泵和回灌泵，提升泵设计流量8.5m3/h，提升高度为20m。
设计选用两台潜污泵（1用1备），单泵参数为Q=10m3/h，H=20m，配套电机功率N=1.5kW；回灌泵设计流量为80m3/h，扬程为30m。
设计选用两台潜污泵（1用1备），单泵参数为Q=80m3/h，H=30m，配套电机功率N=15kW。
2厌氧反应器
调节池内渗滤液由提升泵送入UASB厌氧反应器，水从底部布水管进水，均匀布水，反应器内装有厌氧菌种和填料。
反应器有机负荷率为2.0kgCOD/m3d，
总高度7.5m，有效高度6.5m，内置三相分离器、布水管、回流管、填料。
水力停留时间50小时。
设计选用6台UASB-3800，单台容积64m3。
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