毕业设计传输线法填埋场渗漏检测供电电源的设计文档格式.docx

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粘土成本较高，因此我国许多新建的危险废物填埋场往往用GCL代替粘土层，导致高压直流电的电极无法铺设。

因此，利用传输线法模型，将导电纤维横纵成网铺设在膜下的检测层中，实现渗漏区的定位。

本设计为传输线法填埋场渗漏检测供电电源，即为一信号发生器。

波形发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供所需要的己知信号（各种波形），然后用其它仪表测量感兴趣的参数。

可见信号源在各种实验应用和试验测试处理中，它的应用非常广泛。

它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。

本系统利用单片机AT89S52采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，能产波形。

通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值，系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分。

最终目的为为传输线法填埋场渗漏检测供电电源。

【关键词】危险物填埋场传输线法信号发生器锯齿波方形波矩形波

ABSTRACT

Thedevelopmentofscienceandtechnology,medicindustry,ontheonehand,bringconveniencetothepeople’slives,ontheotherhand,itgenerateslargequantitiesofhazardous（hazardouswasteisthatlistedinthenationhazardouswastelistorsolidwhichhavehazardouspropertiesaccordingtotheprovisionsofthesate’shazardouswasteidentificationstandardsandmethods）.Ifdisposedimproperly,itwillcausedtharmforthehumanhealthyandnatureenvironment.Atpresent,themainformsoftreatmentforhazardouswasteare:

curingmethod,chemicalandbiologicalmethod,incinerationmethod,landfillmethodatall.Atpresenthazardouswastetreatmentmethodmainlyadoptsthesafelandfillinourcountry.thatischoosingtheappropriatevenueandonthemembrane.

Accordingtoourcountryrelatedstandards,hazardous,hazardouswastelandfillmustbeinstalleddoublelinersystemtopreventlandfillleachatetopollutegroundwaterwhichseepagebysoillayer.themainimpermeablelayershouldusethicknessofHDPEfilmnotlessthan1.5mm（alsocalledgeomembrane）,thesecondImpermeablelayersshouldbechosenthicknessnotlessthan1mm,allofthemshouldbelaidprotectivelayerunderthemembrane.

Geomembraneiseasytobedamagedmainlyduetoirregulartopollutewelding,weightofthemachinewhenlayingprotectivelayerunderoronthegeomembrane,causedbychemicalcorrosioninlandfilloperationphase.

Hazardouswastelandfillgeomembranebreakagecauseveryseriousconsequences,effectoflandfillleachateongroundwaterwillexistforalongtime,throughtheleakage,itwillcauseseriouspollutionforgroundwater.Themainshowis:

groundwaterpollution,andhaspeculiarsmell,COD，threenitrogencontentexceedthestandard,oil,seriously,bacteriaandE.colilevelsexceedthestandard.

Therefore,positionedforgeomembraneaccurately,quicklyhasimportantpracticalandeconomicsignificance.

Currently，ImpermeablelayeroflandfillleakdetectionmethodsaremainlyhighvoltageDC，Theprincipleisthatthefilm,thepowerfeedingelectrodeswereinstalledunderthemembrane,andapplyingahighvoltagedirectcurrent.Sinceimpermeablelayerimpedancespecial,whenthereisnodamagewhenthereisnocurrentorloopcurrentisverysmall;

Whendamaged,theloopcurrentwillbelarger，thistime,Measuredbythevoltagemeasuringinstrumentfilm,theelectricpotentialdistributionunderthemembrane,theholewillbeatnegativepotentialjump,Withthisprinciplelocateleaklocation.

Waveformgeneratorsignalsourceisacircuitundertest,mainlytoprovidetherequiredknownsignal（avarietyofwaveforms）,thenwithotherinstrumentmeasuringtheparametersofinterest.Visiblesignalsourceinavarietyofexperimentalandtestprocessing,itsapplicationisverybroad.Itisnotameasurementinstrument,butaccordingtotheuser'

srequirements,astheexcitationsource,simulationtestsignal,isprovidedtothecircuittobetested,tomeettheneedsofmeasuringorvariouspracticalneeds

Atpresentourcountryhasalreadystartedthedevelopmentofawaveformgenerator,andachievedgratifyingresults.Butonthewhole,ourcountryhasnotformrealwaveformgeneratorindustry.Onthecurrentdomesticmatureproducts,anumberofPCequipmentcard,independentoftheinstrumentandVXIsystemmodulesrarely,andourcurrentwaveformgeneratortypesandpropertiesareassociatedwithsimilarforeignproductsinthelargergap,sostepuptothiskindofproductdevelopmentisimminent.

ThissystemusessinglechipmicrocomputerAT89S52usingprogramdesignmethodforgeneratingsawtooth,sinewave,squarewavethreewaveform,thenthroughD/AconverterDAC0832convertsdigitalsignalsintoanalogsignals,filteringandamplifying,andultimatelybytheoscilloscopedisplay,canproducethewaveform.Throughthekeyboardtocontrolthethreewaveformselection,frequencychange,andthroughthe1602LCDdisplaytheirrespectivetypesandvalues,systemgenerallyincludesasignalgeneratingpart,aD/Aconversionpartandaliquidcrystaldisplaypartthreepart.

【Keywords】hazardouswastelandfilltransmissionSignalgeneratorsquarewavesawtoothwaverectangularwavesinglechipmicrocomputer

第1章绪论

1.1我国危险废弃物的处理现状

最初的时候，危险废物被认为来源于工业。

由于世界各国工业化进程的加速，各种工业产生的有毒有害的危险废物对环境和健康的影响日益显著，这些危险废物的出现，对环境造成严重污染，同时也给城市垃圾的处理和处置增加了很多困难。

因此，大多数人认为工业活动是产生大量危险废物的罪魁祸首。

随着人们对合成物质性质的了解和对环境问题认识的加深，所认识到的危险废物的范围也在逐渐扩大。

随着社会经济的发展，危险废物不再只是工业生产的产物，虽然危险废物的主要来源还是工业，但其来源还包括居民生活、商业机构、农业生产、医疗服务，甚至包括不完善的环保设施等。

对于我国，危险废物的来源主要为石油化学工业、化学工业、钢铁工业、有色金属冶金工业等行业。

据统计，我国2003年工业危险废物产生量为1170万吨。

其中，按种类分，碱溶液和故态碱、无机氟化物、含铜废铁、废酸和故态酸、无机氰化物、含砷废物、含锌废物、含铬废物等产生量较大；

按地区分，贵州、四川、江苏、辽宁、山东、广西、广东、重庆、湖南、上海、河北、甘肃、云南等13个省市产生量占全国总产生量的80％以上；

按行业分，工业危险废物产生与99个行业，重点有20个行业，其中化学原料及化学制造业产生的危险废物占总量的40％。

另外，社会生活中产生了大量废弃的含有镉、汞、铅、镍等的废电池和日光灯管等危险废物。

我国对危险废物的处置长期重视不够，集中处置设施建设严重滞后，集中处置率低。

我国在危险废物处置领域尚处于探索和起步阶段[2]。

目前，只有深圳、上海、天津、沈阳、杭州等极少数城市建成了危险废物集中处置设施，处理能力仅18万t/a，但处置功能不全。

全国还没有一座功能齐全的综合性危险废物处置场投入运行。

表1-1列出环境统计公报公布的1996～2003年间我国危险废物的产生量、排放量、贮存量、利用与处理处置量。

由表可看出，2002年，工业危险废物处置率仅为24.2%,由于国家对危险废物处置的重视，2003年固体废物处置率有了较大幅度的提高，增长到37.5%。

但我国危险废物的处置水平低，不符合安全处置标准，没有防渗设施的填埋和没有尾气处置的焚烧，极易产生二次污染。

表1.1中国危险废物产生及处理情况单位：

万t

Table1.1ThesituationofthehazardouswastegenerationandprocessinginChina

年度

产生量

排放量

利用量

贮存量

处理处置量

1996

993

225

485

432

71

1997

－

1998

974

45.8

428

387

131

1999

1015

36.0

465

397

132

2000

830

2.6

408

276

179

2001

952

2.1

442

307

229

2002

1000

1.7

392

383

242

2003

1171

0.3

427

423

375

注：

在“利用量”和“处置量”中含有利用和处置往年量。

与日俱增的危险废物产生量，以及每年300多万吨的危险废物临时贮存，而且已成为污染环境的一大隐患。

随着国务院关于《全国危险废物和医疗废物处置设施建设规划》的批复，根据现有危险废物产生量和历年累积的待处置量，兼顾一并处置的医疗废物量，共规划建设功能齐全的综合性危险废物处置工程31项，包括北京、黑龙江（哈尔滨）、辽宁（沈阳）、广东（深圳和惠州）、江苏（苏州和扬州）、浙江（杭州）、福建（福州）、湖北（咸宁）、山东（淄博）、湖南（长沙）、吉林（吉林）、新疆（乌鲁木齐）以及其他危险废物处置工程。

新增危险废物处置能力282万t/a，投资69.8亿元；

医疗废物集中处置设施300个，新增医疗废物处置能力2080t/d,投资68.9亿元；

31个省放射性废物库填平补齐、扩容改造等，新增库容15300m3，投资5.5亿元。

我国迎来了危险废物处理处置的高峰期。

1.2我国危险废物处置方式

危险废物的处理处置方式与该国家和地区危险废物特点以及经济状况有关，但通常在选用危险废物处理处置技术时，除了考虑废物特性和技术的经济性外，还要考虑这项技术的发展水平、技术可靠程度，环境安全性等。

目前，我国危险废物的处置方法有物理化学方法和焚烧方法[3,4]。

对于工业生产中产生的某些不易直接焚烧或填埋的含油、含酸、含碱或含重金属的废液，要先通过物理、化学处置。

经过处理后的有机溶剂可以用做燃料或做焚烧炉的辅助燃料，浓缩物或沉淀物则可送去填埋或焚烧。

因此，物理、化学方法也是综合利用和预处理的过程。

焚烧处理技术是将可燃性废物置于高温炉中，使其可燃成份充分氧化分解的一种处理方法[5,6]，适合于有机危险废物和有机——无机混合废物的处理。

焚烧可以有效破坏废物中的有毒有害有机废物，彻底消除病原性污染，破坏和分解有毒物质的化学结构，并且可以考虑进行能源和副产品的回收。

同时可以显著的减少废物的体积和质量，有利于废物的最终安全处置，是实现危险废物减量化、无害化的最快捷和最有效的技术。

我国处理固体废物的技术起步较晚，近年来我国垃圾焚烧处理技术得到了快速的发展。

我国城市垃圾的焚烧技术开始于80年代初期，1987年在深圳建成了我国第一座工业化垃圾焚烧发电厂，日处理城市生活垃圾300吨。

90年代后期固体废物的焚烧技术得到迅速发展。

天津市危险废物处理处置中心于2003年9月1日正式投入使用，总投资1.3亿元人民币，为中法合资企业，占地130亩，具有焚烧、物化处理、安全填埋等功能。

是国内首座综合性危险废物处理处置中心。

该中心处理水平达到国际标准，2005年通过了摩托罗拉、美国通用和英特公司的全球审计，符合他们要求的危险废物处理标准。

目前主要处理的危险废物有各大医院手术后的残余肢体、传染性物体、废药、带有污染及有毒的工业垃圾、有害农药、废电池、废酸、废碱、废溶剂及有毒有害化学品等。

中心分为四部分，其中有毒有害废物焚烧厂每年可焚烧危险废物13500t（约40t/d）。

焚烧处理设施采用旋转窑处理设备，设计日处理能力为60t/d。

沈阳在“八五”环保科技攻关基础上，建成了沈阳危险废物焚烧厂。

处理能力为30t/d。

建设两条危险废物焚烧线，一条是多氯联苯工业危险废物焚烧线，用于焚烧多氯联苯及含氯大于3%的工业危险废物，处理能力15t/d；

另—条是医疗废物焚烧线，处理能力也是15t/d；

全厂年处理能力8000t/a。

杭州市危险废物处理处置中心于2004年6月20日正式投入使用，总投资约1.0亿元人民币，占地41公顷，为中德合作项目杭州市工业固体废物处置示范项目（杭州大地环保有限公司负责实施）。

已完成项目一期工程的建设，包括国内第一套拥有自主知识产权的旋转窑危险废物高温焚烧装置，较完善的危险废物收集暂存系统，多套专用危险废物物化处置装置等设施。

其中有毒有害废物焚烧厂每年可焚烧危险废物18250t（约50t/d）。

近年来，北京、淄博、福州等地建设了企业化运作的危险废物焚烧厂。

沈阳、武汉、西安、济南、大连、青岛、太原、广州等地，也建成了企业化运作的医疗废物集中焚烧处理厂。

但废物只有达到所要求的热值，才能进行焚烧；

某些废物（如易爆废物）的焚烧会对处置过程构成威胁，则不能焚烧处置；

不能采用焚烧方式处理的危险废物以及采用焚烧方式处理危险废物后产生的灰分和不可燃成分都必须进行填埋处置。

1.3我国危险废物填埋场的现状及存在问题

危险废物填埋场是危险废物最终的处理场所。

不过，危险废物填埋场造价非常高昂，同时，填埋场中填埋的危险废物将永远存在。

虽然对危险废物填埋场建设要求十分严格，所用材料均是最牢靠的，但最牢靠的材料也有使用寿命。

由于危险废物的存在年限可能远远超过危险废物填埋场人工铺设材料（如高分子内衬等）的使用寿命，因此，一定要千方百计地降低进入危险废物填埋场的危险废物数量，一方面延长造价高昂的填埋场的使用寿命；

另一方面降低危险废物填埋场的环境风险。

危险废物填埋场需要满足以下要求：

要有满足要求的防渗层，不得产生二次污染。

当天然基础层饱和渗透系数小于1.0×

10-7cm/s时，且厚度大于5m时，可直接采用天然基础层作为防渗层；

天然基础层饱和渗透系数为（1.0~10）×

10-7cm/s时，可选用复合衬层作为防渗层，高密度聚乙烯的厚度不得低于1.5mm[7]；

天然基础层饱和渗透系数大于1.0×

10-6cm/s时，需采用双人工合成衬层（高密度聚乙烯）作为防渗层，上层厚度在2.0mm以上，下层厚度在1.0mm以上。

要严格按照作业规程进行单元式作业，做好压实和覆盖。

要做好清污水分流，减少渗沥水产生量，设置渗沥水导排设施和处理设施。

对易产生气体的危险废物填埋场，应设置一定数量的排气孔、气体收集系统、净化系统合报警系统。

填埋场运行管理单位应自行封场处理，进行有效的覆盖和生态环境恢复。

填埋场封场后，经监测、论证和有关部门审定，才可以对土地进行适宜的非农业开发和利用。

防渗层对阻隔渗滤液于填埋场中,防止迁移至填埋场之外的环境,污染土壤和地下水起这至关重要的作用。

HDPE因其渗透系数达到10-12cm/s或更低而被广泛用作填埋场防渗材料，在填埋场人工衬层铺设期间，由于机械或人为的不规范操作会使衬层破损并且在接缝处容易留下孔隙。

在运营期间，由于地基不均匀下陷、缩性形变、机械破损、化学腐蚀等原因引起HDPE膜渗漏。

早在1978年，美国环境总署就报道过所有的垃圾填埋场都会渗漏。

据报道，意大利的25个填埋场平均每英亩有6.2个漏洞，其中大于100平方厘米的320个漏洞中（Colucci和Lavagnolo，1995）；

美国每英亩的防渗层中有9.11个漏洞（Laine和Darilek，1993）；

加拿大和法国的11个单土工膜衬层的填埋场中每英亩有0.82个漏洞。

我国由于受到体制的影响，目前的填埋场建设没有做到合理的分期建设。

有些填埋场的建设规模过大，土工膜铺设完工后，要经过5年甚至10年才能被废物所覆盖。

土工膜长期暴露在环境之中，受气候影响，性能有所下降。

尤其是使用土工布作为HDPE膜上的保护层时，土工布耐候性很差，会发生严重的破损。

同时，填埋场在施工过程中存在组织和管理方面的问题，其中最大的问题就是填埋场建设中，施工标段往往不是根据设计要求、施工便捷、质量保证等因素进行划分，而是由建设方和主管部门等人为因素决定的。

填埋场的施工分段、分区域进行，往往造成施工工序的交叉，对已经铺设的HDPE膜造成破坏。

比如，为了赶工期，施工单位开始在基本具备条件的地基层铺设HDPE膜，土建施工