常德市垃圾填埋场设计计算说明书.docx

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常德市垃圾填埋场设计计算说明书

固体废物处理与处置课程设计报告书

 

题目:

常德市垃圾填埋场设计计算说明书

 

院系:

地球与环境学院

专业班级:

环境工程

学号:

学生姓名:

指导教师:

地球与环境学院院系环境工程教研室

学号

学生姓名

专业(班级)

设计题目

常德市垃圾填埋场设计计算说明书

1、设计常德市垃圾填埋场,人口15万

2、人口机械增长率,1.53%;自然增长率1.02%

3、垃圾压实密度,0.6kg/m3

4、生活垃圾人均日产量,1kg/(人*天)

1、确定填埋场厂址

2、确定填埋场库容、种类等参数

3、设计渗滤液、填埋气收集系统及处理处置方式

1、设计说明书一份

2、垃圾填埋场平面设计图一张

3、垃圾填埋场气、液收集系统布置图一张

4、垃圾填埋场剖面图一张

1、周一、周二收集资料

2、周三,设计报告书书写

3、周四,图纸绘制

4、周五,整理与总结

1、《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2001)

2、《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)

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[2001]101号”文

指导教师签字

教研室主任签字

学生姓名:

课程设计题目:

常德市垃圾填埋场设计计算说明书

指导教师评语:

 

成绩:

评语人:

年月日

第一章概述

一、设计原则

城市生活垃圾处理作为城市环境治理项目,应在城市总体规划的指导下,合理选择场址、处理工艺,严格控制产生二次污染,防止对环境造成新的污染。

本设计主要遵循以下原则:

1.贯彻国家有关方针政策,在城市总体规划指导下,从当地垃圾资源的实际情况出发,统筹兼顾垃圾资源的综合利用和合理利用,搞好能源转化,提高利用率,减少占地,逐步实现垃圾处理无害化、减量化和资源化,以取得较好的社会效益、环境效益和经济效益。

2.坚持因地制宜,从实际出发选择合理的技术方案,走符合国情的路子。

根据国家的垃圾处理技术政策,结合本地区的实际情况,寻求垃圾处理的技术和模式,形成多类型、多层次的配套技术。

3.坚持科学态度,积极采用新工艺、新材料、新设备,不断改进及完善垃圾处理设施的建设,为环卫事业的发展提供技术保障。

4.从实际出发,正确处理需要与可能、近期与远期的关系,做到远近结合、量力而行、留有余地、务求实效。

二、设计编制依据

1《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2001)

2《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)

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[2001]101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)

三、项目背景

随着经济的发展,人们生活消费水平的提高,城市的生活垃圾产生量日渐增加。

而目前市内还没有垃圾无害化处理的工程措施,基本上所有的垃圾都是简易堆放处理,没有进行无害化处理,其卫生要求远达不到环境法规的卫生标准。

这些简易的垃圾堆放场已经造成一系列的环境污染问题。

表现在:

一,垃圾露天堆放,散发阵阵恶臭,污染大气环境,周围几平方公里的地方都可以闻到,严重影响景观。

二,垃圾无隔离措施,其产生的渗滤液污染地下水和周围的地表水,极大地威胁居民的健康。

三,污染周围的土壤,使土壤失去应有的功能。

城市的经济持续增长,人口数量在上升,消费物品也在增加。

若不处理对垃圾无害化处理,将引发重大的灾难,故建立生活垃圾填埋场处理工程。

四、设计的主要内容

城市生活垃圾卫生填埋场处理工程设计的主要内容包括:

总平面布置(选址和场区总体设计等等),填埋工艺,防治工程,渗滤液收集导排工程,渗滤液处理工程,地下水、地表水导排处理工程,填埋气体收集与利用设计,环境监测设计,封场工程,辅助工程(如绿化、道路等),设备选型,二次污染防治设计,经济分析等等。

第二章区域自然地理及社会经济概况

第一节自然地理

1、地理位置

常德位于湖南省西北部,是江南著名的“鱼米之乡”,地处长江中游洞庭湖水系、沅江下游和澧水中下游以及武陵山脉、雪峰山脉东北端。

常德市东据西洞庭湖,与益阳市的南县、沅江市湖汊交错;西倚湘西山地,与蜿蜒在张家界市慈利县、永定区及怀化市沅陵县的武陵山脉相承;北枕鄂西山地和江汉平原,与湖北恩施土家族苗族自治州鹤峰县、宜昌市五峰县的山地以及荆州市松滋市、公安县、石首市的平原相连;南抵资水流域,乌云山脉是常德市与益阳市资阳区、桃江县、安化县之间的分水岭。

常德最北端在石门县壶瓶山镇桐木山村(北纬30°07′53″),最南端在桃源县西安镇薛家冲村(北纬28°24′31″),最西端在国营东山峰,最东端在汉寿县百禄桥乡烟包山园艺(东经112°17′52″)。

市境东西极宽174.6公里,南北极长187.2公里,常德市总面积18190平方公里。

2、地形地貌及地质

常德市西北部属武陵山系,多为中低山区;中部多见红岩丘陵区;其间也出地形地貌。

常德地貌大体构成是“三分丘岗、两分半山、四分半平原和水面”。

山地面积677.61万亩,占常德市土地总面积的24.8%,平原面积978.98万亩,占总面积的35.9%,水面220.76万亩,占8.1%,丘陵岗地853万亩,占总面积的31.2%。

现断块隆起山(如太阳山)和蚀余岛状弧形山(如太浮山);东部为沅、澧水下游及洞庭湖平原区;西南部为雪峰山余脉,组成中山区。

由此构成区内南、北高,中间低,两山夹一凹的基本地貌轮廓。

常德市地貌的形成,自远古代武陵运动以来,已经受多次构造运动。

远古代末,市境为一广阔的古海槽,受加里东运动的影响,武陵山区随江南古陆上升,海水退出。

此时,常德、临澧、石门等县成为陆地。

印支运动,使全区海水全部退出,基本上结束海相沉积的历史。

燕山运动,奠定了区内地貌轮郭的基础骨架,大致和今日相仿。

新构造运动对现在地形影响最大,使西部地区继续上升,导致侵蚀作用强烈,形成构造地貌。

中部常、桃盆地上升微弱或稳定,引起强烈的堆积和微弱的侵蚀、剥蚀、形成流水地貌;东部地区间歇沉陷,湖积盛行,加上人为因素的影响形成湖积~人为地貌和生物地貌。

常德市整个地势由西向东部倾斜,地貌类型呈中山,中低山或山原,低山~侵蚀剥蚀丘陵,岗地-流水堆积平原和湖积围是平原的顺序展布。

常德市有海拔800米以上的山峰515座(澧县1座、石门县469座、桃源县45座),其中海拔1,000米以上的山峰43座,最高峰壶瓶山标高2098.7米。

3河流水系

沅江又称沅水,是中南省份湖南的第二大河流,分南北两源,南源龙头江,源自贵州省都匀的云雾山,北源重安江,源自贵州省麻江县平月间的大山,两源汇合后称清水江,至銮山入湖南省芷江县,东流至黔城与潕水汇合处称沅江,流经会同、洪江、中方、溆浦、辰溪、泸溪、沅陵、桃源和常德等县市,至常德德山注入洞庭湖。

干流全长1033公里(湖南568公里),流域面积89163平方公里,其中位于湖南省51066平方千米,多年平均径流量393.3亿立方米。

澧水是湖南省四大河流之一,澧水干流分北、中、南三源,以北源为主,北源源于湖南省桑植县杉木界,中源源于桑植县八大公山东麓,南源源于湖南永顺县龙家寨,三源于桑植县南岔汇合后东流。

沿途接溇水、渫水、道水和涔水等支流,至津市市小渡口注入洞庭湖。

干流全长388公里,流域面积18496平方公里(湖南15505平方公里),多年平均径流量131.2亿立方米。

4、水文与气象

常德市属于中亚热带湿润季风气候向北亚热带湿润季风气候过渡的地带。

气候温暖,四季分明,春秋短,夏冬长;热量丰富,雨量丰沛,春温多变,夏季酷热,秋雨寒秋,冬季严寒。

常德市年平均气温16.7℃,年降水量1200-1900毫米,无霜期272天,适宜水稻、棉花、油料等作物生长。

由于受地形影响,该地气候呈现非地带规律。

西部山区,东部比西部略低,石门东山峰农场年平均气温9.2℃,而石门等澧水河谷地带年平均气温16.8℃。

中部丘陵区、太浮山与太阳山对峙形成向北敞开的簸箕形盆地,致使临澧、桃源一带冬季易受冷空气袭击。

平原区安乡县年降水量在1500毫米以上。

第二节社会经济概况

常德属于中国经济中部崛起重心地带,位于泛珠江三角洲和泛长江三角洲经济发展区域结合部,是东部沿海发达地区产业向中、西部转移的黄金地段。

常德市形成了烟草、铝业、电力、食品、纸业、纺织、机械、建材、医药、电子等主导的产业,已建成常德经济技术开发区和津市工业园等11个县级工业园区。

2012年常德市完成地区生产总值2038.5亿元,比上年增长12.1%。

常德市完成财政总收入148.6亿元,比上年增长18.3%。

2013年常德市完成地区生产总值2264.9亿元,增长10.3%。

其中,第一产业完成增加值323.7亿元,增长2.8%,对经济增长的贡献率为4.3%;第二产业完成增加值1102.4亿元,增长10.7%,对经济增长的贡献率为50.2%;其中工业完成增加值1001.4亿元,增长10.9%,对经济增长的贡献率为46.6%;第三产业完成增加值838.8亿元,增长13.2%,对经济增长的贡献率为45.4%。

人均地区生产总值达到39169元。

三次产业结构由上年的14.8:

49.5:

35.7调整为14.3:

48.7:

37.0。

常德市完成财政总收入168.7亿元,比上年增长13.5%。

第一产业

常德独特的气候条件和丰富的水土资源,造就了江南著名的“粮仓、酒市、烟都、纺城、茶乡”。

常德市粮食、棉花、油料、生猪、蚕茧和水产品的总产均居湖南省之首,是全国重要的商品粮、棉、油、猪和鱼的生产基地。

常德市九个区、县(市)中有8个是国家商品粮基地县,2个是商品棉基地县,5个商品鱼基地县,1个绿色食品生产基地县,1个综合农产品优质商品基地县。

农产品除粮、棉、油、猪、鱼、珍珠居湖南省前列外,果、麻、糖、茶、茧、烟、牛、羊、禽、蛋、龟、鳖、膳、牛蛙以其出产多、品质优而闻名全国。

常德市有耕地43万公顷,三分之二以上为洞庭湖淤积平原,土壤肥沃,气候湿润,是春撒一把种,秋收一仓粮的好地方。

有可利用草场646万亩,可养殖水面100万亩,林地面积700万亩,具有发展牧业、水产业和林果业的先天条件。

常德市有5个县、区为国家农产品商品基地。

常德市以珍珠、河蟹、甲鱼、名贵鱼为主的高效养殖水面达到100万亩。

常德是中国珍珠的主产区之一,产量占全国的1/3,质量居全国之冠。

常德市珍珠养殖面积30万亩,存塘珍珠蚌3亿只,如以5年成蚌计,年珍珠产量可达1000吨。

另外常德市草食牲畜发展来势强劲,已经形成了阳光乳业、星光牛业、曙光羊业、南方草业等一批草食牲畜基地,已形成了2000头奶牛、36万头肉牛、138万只肉羊的发展规模。

2000年后,开发出来的金健系列粮油产品、洞庭水殖系列水产品、洞庭大闸蟹、汉寿中华鳖、石门马头羊、津市张老头牛肉干、津市绿康香酥鱼、津市津兴兔肉干、津市木子腐乳、桃源大叶茶、东山秀峰茶、石门特早熟柑桔、津市甜酸藠头、武陵酱板鸭等大批优质农产品,己跻身国内市场。

汉寿县每年投放市场的商品鳖就占全国的三分之一,并且成为全国最大的杨树生产基地之一,被国家农业部命名为“中国甲鱼之乡”,“中国黑杨之乡”。

2001年农业部在常德市石门县成功举办了首届中国柑桔节,极大地提升了常德市柑桔的知名度。

2013年,常德市粮食播种面积695.3千公顷,增长1.6%;棉花种植面积99.8千公顷,增长3.8%;油料种植面积305.8千公顷,增长1.7%;糖料种植面积2.5千公顷,下降1.2%;蔬菜种植面积94.3千公顷,增长9.0%。

全年出栏生猪614.3万头,增长0.2%;出栏牛15.5万头,下降1.3%;出栏羊178.7万头,增长0.7%。

全年肉类总产量65万吨,增长3.7%。

水产品产量43.6万吨,增长8.6%。

牛奶产量1.5万吨,下降16.4%。

第二产业

常德市为湘西北的工业基地,形成了以食品、纺织、机电、化工、建材为支柱的工业体系。

其中纱、布、酒、水泥、卷烟产量居湖南省前列。

常德发达的农业、丰富的矿藏资源,为工业提供了大量原料,形成了以加工业为主的工业格局。

在国家划定的39个工业大类中,除石油、天然气开采等少数产业外,其它30多个大类均有分布,形成了轻工业占主导、轻重工业基本均衡发展的产业结构。

2012年新增规模工业企业90家、总数达到830家;新增产值过亿元企业18家、总数达到304家;实现规模工业增加值808亿元,增长16%。

产业集中度进一步提高。

烟草、装备制造、食品、有色金属、纺织、建材6个产业产值过百亿,分别达到470亿元、247亿元、250亿元、110亿元、104亿元、102亿元。

园区发展水平进一步提升。

通过创建“四高园区”(高起点规划、高标准建设、高水平管理、高速度发展),园区发展提质升级实现跨越,汉寿、鼎城2家园区成功转型为省级高新技术产业园,桃源、安乡、津市、西洞庭4家园区成功晋升为省级工业集中区,基本实现省级工业园区全覆盖;继续推进“百亿园区”大竞赛活动,常德市工业园区累计完成基础设施投入18亿元,建成标准厂房面积100万平方米,新增1家百亿产值园区(石门经济技术开发区),常德市百亿产值园区总数达到4家(常德经济技术开发区、桃源工业集中区、鼎城高新技术产业园、石门经济技术开发区);园区规模工业累计完成产值925亿元,占常德市规模工业比重达到49.7%。

常德市现有各类开发区和工业园30多个。

在德山建立了德山经济开发区,日前已成功晋级国家级开发区,更名为“常德经济技术开发区”。

常德经济技术开发区位于常德市南面的德山,与主城区隔(沅)江相望,辖区面积54平方公里,人口10万左右,下辖1镇1街1林场,共30个村(居),其前身为1992年5月经省政府批准的湖南常德德山经济开发区。

2010年6月,经国务院批准,成功晋升为国家级经济技术开发区。

此外还建立了常德市高新技术工业园。

澧县澧阳工业园属国家级乡镇工业园和中西部合作示范区。

临澧太平开发区和鼎城灌溪工业园属省级工业园。

以上各类工业园区共有入园企业300多家,园区特色经济如雨后春笋,蒸蒸日上。

常德市紧紧把握泛珠三角区域经济合作和沿海发达地区特别是上海产业梯度转移的机遇,规划了“上海工业城”、“浙江工业城”等特色园区,并派出专业招商队伍,积极主动地寻求合资合作伙伴,亦取得了较好的效果。

2013年,规模以上工业企业经济效益综合指数为532.86%,增长69.6%;产销率为98.5%,下降0.9%;实现利税总额636.8亿元,增长19.2%;实现利润190.0亿元,增长25.5%;亏损企业亏损额4.5亿元,下降43.4%。

第三产业

常德处于中国中西结合部,历来就是繁华的商品集散地,全国十大工业品批发市场之一的桥南大市场和一批专业市场蓬勃发展,商品可以广泛辐射到广州、上海、贵州、四川、云南、重庆等省市,区域辐射人口达3000万,每年有100万吨物资通过水运、50万吨物资通过公路、400万吨物资通过铁路进出。

庞大、规范、完善的物流产业群体使常德的物流成本比周边地市低三分之一。

常德市建立了湖南省一流的外经贸、招商、进出口商品检验检疫、海关、外汇管理、出口货物联运和外商投诉协调等外向性经济服务机构,与80多个国家和地区保持经贸往来。

2013年,常德市社会消费品零售总额726.8亿元,增长13.8%。

2013年常德市实际引进内外资总额478.4亿元,增长32.1%。

2013年,常德市保险机构总数增加到38家,其中财险公司17家,寿险公司19家,代理公司2家。

[5] 

2013年,接待海内外游客2456.2万人次,增长21.2%。

接待国内旅游者2441.9万人次,增长21.4%;接待境外入境旅游者20.3万人次,增长3.7%。

全年实现旅游总收入171.0亿元,增长26.8%。

国内旅游收入167.8亿元,增长28.5%;国际旅游外汇收入0.48亿美元,增长14.2%。

常德市星级宾馆51家,旅行社54家。

 

第三章垃圾填埋场选址和总体设计

第一节垃圾填埋场选址

一、填埋场的选址原则

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。

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)。

 

二、本设计场址的选址

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,场址交通方便,运距合理。

2)从工程学方面看,平湖属于冲击平原,土质基本相同,因此并不是厂址考虑的主要因素。

3)从环境学上看,场址远离专用水源补给区,且位于水源地下游,地基基础位于最高丰水位标高至少1米以上,对地表水、地下水影响较小,同时场址位于居民区2000米以外,且位于居民区的下风向对居民区的影响也较小。

4)从政策法规上看,此填埋场的建立符合城市发展规划,符合当地城市环境卫生事业发展规划要求。

第二节工程建设规模总体设计

一、填埋场类型和填埋方式

1、填埋场类型

填埋场类型应根据场址地形分为山谷型、平原型、坡地型。

总体布置应按填埋场类型,结合工艺要求、气象和地质条件等因素经过技术经济比较确定。

总平面应工艺合理,按功能分区布置,便于施工和作业;竖向设计应结合原有地形,便于雨污水导排,并使土石方尽量平衡,减少外运或外购土石方。

因平湖市为沿海冲击平原,故采用平原型填埋场。

平原型填埋场的优缺点明显。

优点是:

比较容易进行水平防渗处理、分单元填埋以及填埋作业期间的雨污分流;工程施工比较容易,投资省;一般通过库底的开挖具有较充足的筑坝土源和覆盖土源。

缺点是:

需要占用耕地,征地费高;填埋场外围不易形成屏障,填埋堆体可能对景观造成一定影响。

平原型填埋场在我国平原地区运用较广泛。

平原型填埋场同沟谷型填埋场同属于土地填埋处置,其主要区别是库区的形成方式不同,合理确定填埋场的第底高、底高和堆高三个参数,对填埋场设计、后期施工及运行维护具有重要的意义。

2、填埋方式

选择厌氧性填埋。

填埋层内部处于厌氧状态,废弃物中的有机物分解缓慢,基本原样保存。

其分解过程分为两步:

首先是有机物被分解成有机酸或酒精(液化),然后进一步分解为甲烷和二氧化碳(气化)。

从废弃物填埋开始至填埋物稳定,整个厌氧发酵过程需要一段相当长的时间。

二、服务面积及垃圾产量

(1)服务面积人口采用下式计算:

式中:

本区初始服务人口数A0为15万人;机械增长率和自然增长率分别为1.53%,1.20%。

(2)垃圾产生量

平湖市人均垃圾产生量为1.00kg/(人·d),且该值在10年内保持变化不大。

垃圾产生量采用下式计算。

式中:

Wn—第n年的日产垃圾量,t/d;a—第n年的垃圾人均日产率,kg/(d·p)

由以上两式求得某某市各年的服务人口及垃圾产生量(详见表1)。

表1常德市各年份垃圾日产量表

序号

年份

人口

人均垃圾日

生活垃圾

生活垃圾年

生活垃圾

/万人

产量/(kg/d·p)

日产量/(t/d)

产量/(t/a)

累计量/万吨

1

2015

15.00

1

150.0

54750.0

5.48

2

2016

15.38

1

153.8

56146.1

11.09

3

2017

15.77

1

157.7

57577.9

16.85

4

2018

16.18

1

161.8

59046.1

22.75

5

2019

16.59

1

165.9

60551.8

28.81

6

2020

17.01

1

170.1

62095.8

35.02

7

2021

17.45

1

174.5

63679.3

41.38

8

2022

17.89

1

178.9

65303.1

47.92

9

2023

18.35

1

183.5

66968.3

54.61

10

2024

18.82

1

188.2

68676.0

61.48

 

三、库容

因本设计未做实地勘查,故以10年产生垃圾所需库容作为实地库容来计算:

垃圾填埋容量(m3/d)=垃圾填埋量(t/d)/垃圾压实密度(t/m3)

其中:

垃圾填埋总量为68676.0t/a,取垃圾压实密度为0.6(t/m3)

垃圾填埋的覆土量比例取1:

4,

则垃圾填埋库容为:

114.46万m3

覆土量为:

28.615万m3

总填埋量为:

143.08万m3

取填埋场深度为10米,则填埋区面积为:

五、覆盖厚度

垃圾一次性填埋,每层垃圾厚度为3m,当天作业完毕覆土30cm。

最终覆土厚度1m。

第三节填埋场主体工程和辅助设施

一、堤坝填筑

堤坝设置在填埋场的边缘以及填埋区域分隔连接处的部分。

在作为中间连接处的情况下,堤坝可以用垃圾芯构成用粘土围着,图3.1为垃圾堤坝建造示意图。

图3.1垃圾堤坝构造示意图

二、防渗系统

1、防渗系统设计规范

本设计选择人工防渗系统,该应符合以下要求:

①人工合成衬里的防渗系统应采用复合衬里防渗系统,位于地下水贫乏地区的防渗系统也可采用单层衬里防渗系统,在特殊地质和环境要求非常高的地区,库区底部应采用双层衬里防渗系统。

②特殊情况下可采用钠基膨润土垫替代膜下防渗保护层。

③填埋场防渗系统基础与天然地下水水位的间距不得小于2m。

人工防渗材

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