垃圾综合处理基地建设工程可行性研究报告.docx
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垃圾综合处理基地建设工程可行性研究报告
垃圾综合处理基地建设工程
可行性研究报告
XX市政工程设计研究院
1概述
1.1项目兴建缘由
XX市“十五”计划的指导思想、预期目标和主要任务是:
以邓小平理论和江泽民总书记"三个代表"的重要思想为指导,以率先基本实现社会主义现代化为总任务、总目标统揽全局,实施"外向带动"、"科教兴市"和"可持续发展"三大战略,全面贯彻落实市委、市政府确立的"工业强市"、"依法治市"等重大决策,加快产业结构调整优化步伐,全面提高工业化、城市化和信息化水平,努力实现物质文明和精神文明的相互促进,在发展的基础上不断提高人民生活水平;全面推动XX市国民经济持续、快速、健康发展和社会全面进步,为基本实现社会主义现代化奠定坚实基础,努力把XX建设成为文明富庶的现代化名人城市。
为实现此目标和任务,市委市府就其中垃圾这一子项作出具体的任务布置:
垃圾实行减量化、无害化处理,实现全市组团式分片处理城镇垃圾,是加速城市化和城镇建设,推行可持续发展的重要内容。
2000年初,省建委批复同意实施《XX市市域环境卫生控制性规划》(简称《控规》),根据《控规》安排,XX市将分成中心组团、西北组团、北部组团和南部组团四片,对市域内的城镇垃圾实现区域化管理。
根据《控规》建设进度安排,南部组团垃圾处理设施应于近阶段实施并投入生产运行,因此南部组团垃圾处理设施的建设已经迫在眉睫。
1.2设计依据
1)《XX市市域环境卫生控制性规划》,1999年12月10日
2)《南部组团垃圾综合处理基地项目建议书》,2004年2月10日
3)《XX市三乡镇环境卫生专业规划(送审稿)》,2002年5月
1.3设计原则
本次设计将以长期、可靠、稳定、安全、卫生、先进为指导方针,贯彻一个主题:
力争将本工程建设成为高标准生态型卫生填埋场和功能合理的综合处理厂。
建成的综合处理基地具有九个基本特点:
①高标准:
本着“力所能及、竭尽所能”的原则,力争达到国内先进标准,尤其是在防渗方面,在符合国内有关填埋场标准的情况下,适当参照国外标准,在填埋场关键部位的设计上适度超前。
②生态型:
在处理厂建设、运行和填埋场封场后的各个阶段,在焚烧厂、填埋场以及将来的分拣中心、渗沥液处理厂各个环节,尽可能保持自然界原来的面貌,利用自然中存在的物质处理污染物。
处理厂作为一个系统,其输入和输出对环境都是友好的。
③最大限度利用土地:
在技术可行的情况下,使设计库容达到最大化;同时,高度利用填埋场封场后的土地资源。
④物流平衡,来料控制:
根据进厂垃圾变化的预测,合理组织厂内交通和物料运输工艺。
⑤全过程全范围控制:
对可能产生的污染源(污水、臭气、散落垃圾等)进行全面的控制,营造优良的生态环境。
⑥合理控制工程投资:
符合国家建设标准的要求,杜绝浪费。
⑦清洁生产、高效管理:
设计中采取充分的措施,保证将来生产的清洁性和管理的高效性,比如:
选用高效填埋机械、集装化运输设备、监控系统等。
⑧可持续发展:
在工程设计时兼顾填埋场的修复和远期发展的可能性。
⑨全面规划、分期实施:
着眼于目前实际情况、兼顾长远发展规划,按照一次规划、分期实施总原则进行设计。
1.4采用的主要技术规范与标准
1)《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》(CJ/T3037-95),建设部
2)《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997),国家环保局
3)《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》,建标[2001]
4)《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004),行业标准
5)《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)
6)《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79),卫生部等
7)《市政工程设计技术管理标准》,(93)建城技字第42号,建设部
8)《聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范》(SL/T231-98),水利部标准
9)《土工合成材料应用技术规范》(GB50290-98),国家标准
10)《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89),国家标准
11)《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89),国家标准
12)《砌体结构设计规范》(GBJ3-88),国家标准
13)《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87),国家标准
14)《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89),国家标准
15)《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84),国家标准
16)《建筑设计防火规范》(GBJ16-87),国家标准
17)《室外排水设计规范》(GBJ14-87),国家标准
18)《总图制图标准》(GBJ103-87),国家标准
19)《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485-2001
20)《生活垃圾焚烧炉》GB18750-2002
21)《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》CJJ90-2002
22)《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》建标[2001]213号
23)《城市生活垃圾采样和物理分析方法》CJ/T3039-95
24)《小型火力发电厂设计规范》GB50049-94
25)《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定》DL/T5035-94
26)《火力发电厂保温油漆设计规程》DL/T5072-1997
27)《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-96
28)《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-95
29)《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》DL5053-1996
30)《火力发电厂生活、消防给水和排水设计技术规定》DLGJ24-91
31)《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》DLGJ56-95
32)《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996
33)《工业企业厂界噪音标准》GB12348-90
34)《污水综合排放标准》GB8978-1996
35)《火力发电厂热工自动化设计技术规定》NDGJ16-89
36)《火力发电厂电子计算机监视系统设计技术规定》NDGJ91-89
37)《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》GB/T12145-1999
1.5工程内容
本工程主要包括以下内容:
1)填埋区
⑴生态填埋区
最终填埋高度为105m标高;
填埋总库容为1009×104m3,有效填埋库容为858×104m3;
填埋场的使用年限为25年,2006~2031年;
工程内容:
垃圾主坝、1#、2#、3#垃圾坝;环厂道路以及作业道路;防渗工程;污水处理厂和调节池;日覆盖、中间覆盖和最终覆盖。
⑵安全填埋区:
库底标高为17~20m,填埋标高为30m,库容为18万m3。
⑶沼气利用:
在2009年建成1MW的沼气发电机组一台:
2015年沼气发电机组新增一台,发电功率1MW。
2)焚烧厂
规模:
处理生活垃圾和一般工业固体废弃物,600t/d
发电量:
7.5MW
焚烧厂主体厂房:
7521m2
焚烧厂占地:
59000m2
投产时间:
2016年
3)管理区
综合楼面积:
1800m2
机修、车库、变电所等:
500m2
管理区占地:
15000m2
4)其他
1#、2#水库:
2#水库设计水位高程48m,坝顶高程50m,库底标高约35m,面积27554m2,总库容为173282m2。
高位水池:
400m3
取水泵房:
水泵2用,单台流量50m3/h,扬程69m,功率18.5KW。
1.6工程总投资及成本
本项目生态填埋区、管理区、污水处理、沼气利用及基地配套设施工程总投资21283.47万元,其中第一部分工程费用15822.22万元、第二、三部分费用5203.21万元、建设期贷款利息125.48万元、铺底流动资金132.57万元。
本项目焚烧厂和安全填埋区工程合计总投资24158.21万元,其中第一部分工程费用21062.27万元、第二、三部分费用3095.94万元。
2设计主要基础资料
2.1地形地貌
2.2气象
2.3水文
2.4地质
2.4.1XX市地质
2.4.2处理基地地层及工程地质条件
2.5抗震设防烈度
据XX省地震烈度区划图,本区域属抗震设防7度区。
3基地选址
XX市南部组团垃圾综合处理基地,分成垃圾填埋区和焚烧厂两大功能区。
填埋场、焚烧厂均有各自的选址要求。
3.1选址基本要求
根据生活垃圾卫生填埋场技术规范(CJJ17-2004)和《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》(CJJ90-2002),基地选址应符合现行国家标准《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889)和相关标准的规定,并应符合下列要求:
⑴场址设置应符合XX市城市总体规划及XX市环境卫生专业规划要求,并应通过环境影响评价报告书的认定。
⑵对周围环境不应产生污染或对周围环境污染不超过国家有关法律法令和现行标准允许的范围。
⑶与当地的大气防护、水土资源保护、大自然保护及生态平衡要求相一致。
⑷厂址应选择在生态资源、地面水系、机场、文化遗址、风景区等敏感目标少的区域。
⑸位于地下水贫乏地区、环境保护目标区域的地下水流向下游地区及夏季主导风向下风向。
⑹厂址选择应综合考虑基地的服务区域、转运能力、运输距离等因素。
⑺库容应保证填埋区使用年限在10年以上,特殊情况下不应低于8年。
⑻厂址与服务区之间应有良好的道路交通条件。
交通方便,运距合理。
⑼厂址应有满足生产、生活的供水水源及污水排放条件。
⑽厂址附近应有必须的电力供应。
对于利用垃圾热能发电的垃圾焚烧厂,其电能应易于接入地区电力网。
⑾应充分利用天然地形,选择人口密度低、土地利用价值低、征地费用少、施工方便的场址。
⑿厂址应满足工程建设的工程地质条件及水文地质条件,不应选在发震断层、滑坡、泥石流、沼泽、流砂及采矿陷落区等地区。
⒀厂址不应受洪水、潮水或内涝的威胁;必需建在该地区时,应有可靠的防洪、排涝措施。
⒁对于利用垃圾焚烧热能的垃圾焚烧厂,生产蒸汽的蒸汽管网输送距离不宜大于4km;生产热水的热水管网输送距离不宜大于10km。
3.2选址概况
就XX市南部组团垃圾综合处理基地场址选择,拟定了三个备选方案,如下表:
表3-1处理基地选址方案比较
方案
方案一
方案二
方案三
占地面积
702亩
935亩
1526亩
所属镇域
XX镇397亩
XX镇305亩
XX镇
XX镇
镇意见
不服从该选址,希望另址建设
不服从该选址,希望另址建设
不服从该选址,希望另址建设
服从选址,建议政府作出项目的环保承诺
环境影响
基地屏蔽效果较差
基地屏蔽效果较差
填埋场屏蔽效果较好
交通情况
距公路700米
需开辟专用进场道路
需开辟专用进场道路
距村落距离
600米
700米
700米
备注
该用地块已被征用
在现实条件下,垃圾处理基地的选址很难十全十美,会存在某些缺陷及不足。
XX市提出:
垃圾综合处理基地选址问题除应考虑各方面(各镇)的利益及多种影响因素外,应特别注意一项原则及一项基本要求。
一项原则是:
综合平衡、整体优化,因此可能有局部的不利甚至损失。
一项基本要求是:
垃圾处理设施应建造在有一定自然屏蔽条件的山丘台地。
同时应正确看待垃圾处理中产生的二次污染问题。
XX市规划中的三大组团垃圾处理基地以填埋结合焚烧,只要按规程操作,按照卫生填埋的要求,选择成熟的焚烧工艺,完全可以将二次污染控制在国家标准范围之内。
根据填埋场、焚烧厂的选址要求,《XX市市域环境卫生控制性规划》,以及XX市在垃圾综合处理基地选址问题上的指导思想,三个备选方案中:
方案一与工业区近些,屏蔽效果较差,对污染物的排放要求较严格,库容相对较小。
方案二场址的填埋场屏蔽效果较差,对周围环境的影响较大;并且交通条件较差,需开辟专用进场道路;而且方案二的用地块已被征用。
方案三虽然交通条件不是很好,需开辟专用进场道路,但屏蔽效果较好,库容较大,使用年限较长。
因此经过综合比较,选择方案三作为基地位置。
拟建南部组团垃圾处理基地位于XX市XX镇XX村,交通不甚方便。
场址主要由五条山脊及四条山沟组成,北侧为烟墩山分水岭防火带,南侧为一东西向山谷低洼地,山体最大相对高差约130米。
在山坡高地或山脊地带主要为松树、桉树种植地或杂树野生地;在山坡边缘地带多为菠萝等种植地。
整个山坡面杂草树丛生,植被较好。
山谷平地为农业种植地,并见一水沟呈东西向通过山谷,水沟常年流水,水质清澈。
经初步勘查,发现该场址从水文、地质、基岩等因素考虑,均适合建设填埋场的场址(填埋场场址要求严于焚烧厂场址)。
场址内可供使用的面积大(1526亩),经初步计算,填埋场库容可达1000万方,有较长使用年限。
4总体设计
4.1处理工艺的技术比较
⑴垃圾处理方法概况
目前世界上应用广泛并行之有效的垃圾处理方法主要有填埋、焚烧、堆肥三种。
随着科学技术的发展,垃圾减量化、无害化、资源化技术日益增多,出现了热解、气化、水解、发酵、熔炼、加工、饲养、压缩以及用生活垃圾作建材等新技术。
⑵处理方案评述
就XX市而言,经过初步勘查,发现比较适合建设填埋场的场址,初步计算库容可达1000万方,有较长使用年限。
所处场址属于相对比较封闭的山谷,对周围环境影响小。
根据调查,目前生活垃圾中居民厨余物及果皮类含量较大,达65%左右,有一定的热值,湿基低位热值达5866.7KJ/Kg,满足垃圾焚烧最低热值4200KJ/Kg的要求。
另外本基地还处理南部一般工业固体废弃物,热值一般在10000KJ/Kg左右,比较适合焚烧。
垃圾焚烧处理无害化程度高,减量化最彻底,焚烧残渣占垃圾总量的10%左右,同时还可以实现能量的回收利用。
根据环卫规划,XX南部组团基本实行了分类收集。
热值高的橡胶塑料、废纸、竹木、布类及热值较低的厨余果皮类以及不能燃烧的玻璃、金属等分开收集。
虽然生活垃圾中厨余果皮类等有机物含量较高,比较适合堆肥,但是堆肥工艺在国内成功的经验不多,堆肥的市场还不成熟。
热解、气化、水解、发酵、熔炼、加工、饲养等技术均有一定的工程应用实践,但存在着投资昂贵或消纳垃圾能力低的缺点,因此目前在XX不宜采用。
综上所述,从技术上讲,焚烧及填埋结合的方案比较适合XX南部组团垃圾的处理。
焚烧一方面使垃圾得到最大的减量化,有效利用填埋场库容,同时也可以进行能源回收利用。
生活垃圾经分类收集,热值高的橡胶塑料、废纸、竹木、布类以及一般工业固体废弃物进行焚烧,焚烧残渣及其余垃圾进行填埋。
4.2工程规模
4.2.1垃圾产量及性质
4.2.1.1生活垃圾
生活垃圾产量的预测基于下列几点:
⑴2001年,XX市人均垃圾产量为0.9t/d,相应的南部四镇日均垃圾产量为340t/d;
⑵南部组团人口预测如表4-1所示;
⑶生活垃圾产量的增长率随着社会经济的发展、生活水平、及人们环保意识的提高而逐渐降低。
人均垃圾产量增加到约1.50Kg/人·d后保持不变。
垃圾产量预测如表4-2所示。
表4-1南部组团人口预测表
年份
XX镇
XX镇
XX镇
XX镇
合计
户籍
外来
户籍
外来
户籍
外来
户籍
外来
2000
35427
115538
31041
33234
64351
70219
16547
11200
377557
2001
37482
119582
32841
34397
68083
72677
17507
11592
394161
2002
39656
123767
34746
35601
72032
75220
18522
11998
411543
2003
41956
128099
36761
36847
76210
77853
19596
12418
429741
2004
44389
132583
38894
38137
80630
80578
20733
12852
448795
2005
46964
137223
41149
39472
85307
83398
21936
13302
468750
2006
49688
142026
43536
40853
90255
86317
23208
13768
489650
2007
52570
146997
46061
42283
95489
89338
24554
14250
511541
2008
55619
152141
48733
43763
101028
92465
25978
14748
534475
2009
58844
157466
51559
45295
106887
95701
27485
15264
558502
2010
62257
162978
54550
46880
113087
99051
29079
15799
583680
2011
62569
162978
54822
46880
113652
99051
29224
15799
584975
2012
62882
162978
55097
46880
114221
99051
29370
15799
586276
2013
63196
162978
55372
46880
114792
99051
29517
15799
587584
2014
63512
162978
55649
46880
115366
99051
29665
15799
588898
2015
63829
162978
55927
46880
115942
99051
29813
15799
590219
2016
64149
162978
56207
46880
116522
99051
29962
15799
591547
2017
64469
162978
56488
46880
117105
99051
30112
15799
592881
2018
64792
162978
56770
46880
117690
99051
30262
15799
594222
2019
65116
162978
57054
46880
118279
99051
30414
15799
595569
2020
65441
162978
57339
46880
118870
99051
30566
15799
596924
2021
65768
162978
57626
46880
119464
99051
30719
15799
598285
2022
66097
162978
57914
46880
120062
99051
30872
15799
599653
2023
66428
162978
58204
46880
120662
99051
31027
15799
601027
2024
66760
162978
58495
46880
121265
99051
31182
15799
602409
2025
67094
162978
58787
46880
121872
99051
31338
15799
603798
2026
67429
162978
59081
46880
122481
99051
31494
15799
605193
2027
67766
162978
59377
46880
123093
99051
31652
15799
606595
2028
68105
162978
59673
46880
123709
99051
31810
15799
608005
2029
68446
162978
59972
46880
124327
99051
31969
15799
609421
2030
68788
162978
60272
46880
124949
99051
32129
15799
610845
2031
69132
162978
60573
46880
125574
99051
32290
15799
612276
2032
69478
162978
60876
46880
126202
99051
32451
15799
613713
2033
69825
162978
61180
46880
126833
99051
32613
15799
615158
2034
70174
162978
61486
46880
127467
99051
32776
15799
616611
2035
70525
162978
61794
46880
128104
99051
32940
15799
618070
表4-2生活垃圾产量预测表(吨)
年份
增长率
人均日垃圾产量
日垃圾产量
年垃圾产量
累计垃圾量
2006
0.03
1.04
487
177644
177644
2007
0.03
1.06
521
190203
367847
2008
0.03
1.09
558
203674
571521
2009
0.03
1.12
598
218126
789647
2010
0.03
1.15
640
233630
1023277
2011
0.02
1.17
682
249045
1272322
2012
0.02
1.19
698
254590
1526912
2013
0.02
1.22
713
260259
1787171
2014
0.02
1.24
729
266057
2053228
2015
0.02
1.27
745
271985
2325213
2016
0.02
1.28
758
27