固体废弃物毕业论文.docx
《固体废弃物毕业论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《固体废弃物毕业论文.docx（61页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
固体废弃物毕业论文
固体废弃物毕业论文
摘要
随着城市化的进程，居民生活水平的提高，生活垃圾已经对城市环境卫生造成了严重的影响。
垃圾填埋场的兴建，将极大改善城市生活环境卫生质量。
A县生活垃圾卫生填埋场的设计正是为了改善A县环境卫生状况，提高居民生活水平，从而促进A县快速稳定的发展。
本设计主要内容为A县城市生活垃圾卫生填埋工程及其配套辅助工程的设计，其中包括：
A县城市生活垃圾卫生填埋场总平面布置（选址和场区总体设计等），填埋工艺，渗滤液收集、导排、处理工程，地下水、地表水导排处理工程，填埋气体收集与燃放设计，环境监测设计，封场工程，辅助工程（如办公楼，停车棚，传达室，消防水池，深井泵房，绿化，道路等），设备选型，经济分析等。
关键词：
生活垃圾，卫生填埋，设计，渗滤液，气体
Abstract
Withtheprocessofurbanizationandtheupgradingoflivingstandards,domesticgarbagehascausedaseriousimpactonurbansanitation.Thebuiltoflandfillsitewillgreatlyimprovethequalityofurbansanitation.ThedesignofdomesticwastesanitarylandfillsiteofcityAisjusttoimproveurbansanitationconditionofcityA,improvethelivingstandardofresidentssoastoacceleraterapidandsteadydevelopmentofcityA.
Themaincontentofthisdesignissanitarylandfillsiteengineeringanditsancillaryworksdesign,whichincludegenerallayoutofthelandfillsiteofcityA（siteselectionandoveralldesignandsoon），technologyoflandfill,Theengineeringforcollecting,draininganddealingwiththeleachate，engineeringfordrainingandtreatingwithgroundandsurfacewater，designofcollectionandignitionofburiedgas，designofenvironmentalmonitoring，closureengineering，ancillaryworks（suchasofficebuilding，parkingplace，lodge，fire-fightingpool，deepwellpumphouse，landscaping，roadandsoon），selectionofequipment，economicanalysisandsoon.
Keywords:
domesticwaste,sanitarylandfill,design,leachate,gas
1概论
1.1设计背景
1.1.1生活垃圾的危害
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。
而目前国内很多城市内还没有垃圾无害化处理的工程措施，基本上垃圾都是以简易堆放形式处理，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，侵占土地，固体废弃物需占地堆放，堆积量越大，占地越多。
据估算，每堆积1万吨废渣约需占地1亩[1]。
随着工农业生产的发展以及人们以及人们消费水平的增长，固体废物占地的矛盾日益尖锐；二，污染土壤，废物堆置过程中，其中的有害组分容易污染土壤。
人与污染土壤直接或间接接触，污染土壤中的有害物随天然降水径流或渗流进入水体后都可能危害人体健康。
三，污染水体，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；四，污染大气，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。
五，影响环境卫生，工业废渣，垃圾在城市的堆放，既有碍观瞻，又容易传染疾病[2]。
1.1.2生活垃圾的处理方法及国内外处理现状
1.1.2.1生活垃圾处理方法
1）填埋处理
填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法，目前，我国普遍采用直接填埋法。
所谓直接填埋法是将垃圾填入已预备好的坑中盖上压实，使其发生生物、物理、化学变化，分解有机物，达到减量化和无害化的目的。
一个不大的城市，人口不多，城市周围是广阔的乡村，在远离城市的一块丘陵山地的低洼处选建填埋场，为了防止二次污染，采取如下措施：
（1）在底部和周围铺有防渗层；
（2）分层铺放，即堆放一层垃圾，而后盖土压实，根据介绍，有些垃圾堆放层还安装导气和导水管道，并利用产生的沼气。
填埋处理方法是一种最通用的垃圾处理方法，它的最大特点是处理费用低，方法简单，但容易造成地下水资源的二次污染。
随着城市垃圾量的增加，靠近城市的适用的填埋场地愈来愈少，开辟远距离填埋场地又大大提高了垃圾排放费用，这样高昂的费用甚至无法承受。
2）焚烧处理
焚烧法是将垃圾置于高温炉中，使其中可燃成分充分氧化的一种方法，产生的热量用于发电和供暖。
美国西屋公司和奥康诺公司联合研制的垃圾转化能源系统已获成功。
该系统的焚烧炉在燃烧垃圾时可将湿度达7%的垃圾变成干燥的固体进行焚烧，焚烧效率达95%以上，同时，焚烧炉表面的高温能将热能转化为蒸汽，可用于暖气、空调设备及蒸汽涡轮发电等方面[3]。
焚烧处理的优点是减量效果好（焚烧后的残渣体积减少90%以上，重量减少80%以上），处理彻底。
但是，焚烧厂的建设和生产费用极为昂贵。
3）堆肥处理
将生活垃圾堆积成堆，保温至70℃储存、发酵，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。
经过堆肥处理后，生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。
既解决垃圾的出路，又可达到再资源化的目的，但是生活垃圾堆肥量大，养分含量低，长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏，所以，堆肥的规模不宜太大。
不论城市生活垃圾的填埋、焚烧或堆肥处理，都必须要有预处理。
1.1.2.2生活垃圾国内外处理现状
目前国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、高温堆肥和焚烧等，这三种主要垃圾处理方式的比例，因地理环境；垃圾成份、经济发展水平等因素不同而有所区别。
由于城市垃圾成份复杂，并受经济发展水平、能够结构、自然条件及传统习惯等因素的影响，所以国外对城市垃圾的处理一般是随国情而不同，往往一个国家中各地区也采用不同的处理方式，很难有统一的模式。
但最终都是以无害化、资源化、减量化为处理目标。
从应用技术看，国外主要在填埋、焚烧、堆肥、综合利用等方式，机械化程度较高，且形成系统及成套设备。
从国外多种处理方式的情况看，有以下趋势：
（1）工业发达国家由于能源、土地资源日益紧张，焚烧处理比例逐渐增多；
（2）填埋法作为垃圾的最终处置手段一直占有较大比例；（3）农业型的发展中国家大多数以堆肥为主；（4）其它一些新技术，如热解法、填海、堆山造景等技术，正不断取得进展。
焚烧是目前世界各国广泛采用的城市垃圾处理技术，大型的配备有热能回收与利用装置的垃圾焚烧处理系统，由于顺应了回收能源的要求，正逐渐上升为焚烧处理的主流。
国外工业发达国家，特别是日本和西欧，普遍致力于推进垃圾焚烧技术的应用。
国外焚烧技术的广泛应用，除得益于经济发达、投资力强、垃圾热值高外，主要在于焚烧工艺和设备的成熟、先进。
世界上许多著名公司投入力量开发焚烧技术与设备，且主要设备与附属装置定型配套。
目前国外工业发达国家主要致力于改进原有的各种焚烧装置及开发新型焚烧炉，使之朝着高效、节能、低造价、低污染的方向发展，自动化程度越来越高。
我国城市垃圾处理起步较晚，截止1992年底，全国垃圾、粪便清运量已达11264万t，而垃圾、粪便无害化处理厂仅有371座，处理总能力71501t/d。
近几年各地根据实际情况，从对策和规划着手，对城市垃圾处理技术进行了有益的探索。
杭州、常州、天津、绵阳、北京、武汉等城市在学习国外城市垃圾处理技术经验的基础上，自行设计了具有中国特色的垃圾机械化堆肥处理生产线；深圳、乐山等城市建设垃圾焚烧厂的成功，也为各城市应用焚烧技术提供了经验；沈阳、鞍山等城市对医院垃圾实行统一管理，集中焚烧，也走出了特种垃圾处理的新路[4]。
目前我国城市垃圾处理的技术对策是：
以卫生填埋和高温堆肥技术为主，提倡有条件的城市特别是沿海经济发达地区发展焚烧技术。
近几年各城市开始进行垃圾焚烧处理的基础研究和应用研究工作，开发了包括NF系列逆燃式、RF系列热解式、HL系列旋转式小型垃圾燃烧炉及一批医院垃圾专用焚烧炉，并建设了一批中小型城市简易焚烧厂（站）。
1985年，深圳引进日本三菱公司焚烧成套技术与装备，建成了我国第一座大型（300t/d）现代化垃圾焚烧发电一体化处理厂，为我国开展城市垃圾焚烧装置国产化工作打下了基础。
客观分析近几年我国城市垃圾构成变化，可以说，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，城市垃圾中可燃物、易燃物含量明显增加，热值显著增大，一般经过分类、分选等预处理后，垃圾热值已接近发达国家城市垃圾的热值。
因此我国一些城市，特别是沿海经济发达地区等已具备了发展焚烧技术的基础
1.1.3卫生填埋法的类型及发展趋势
卫生填埋是采取防渗、铺平、压实、覆盖等方式对生活垃圾进行处理和对气体、渗滤液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法。
本设计生活垃圾填埋场应满足以下要求：
1）防渗处理工程措施必须保证填埋场内垃圾堆体与外界的水环境隔离，其中防渗层的渗透系数必须小于10-7cm/s，以减少对地下水和土壤的污染。
2）填埋场必须有效的控制填埋气体，防止甲烷气体爆炸。
可以采取自然排气法排气，但填埋场区空气中的甲烷气体含量不得大于5%。
对不能利用的甲烷气体应引出地面进行燃烧处理。
3）填埋场渗滤液导排系统应能有效的收集填埋场内的渗滤液，经预处理后输送到指定的污水处理设施，经过处理并达到相应的排放标准后排入水体。
4）填埋作业应分层铺盖、填埋、压实，并尽可能做到当日覆盖。
填埋作业过程中要采取措施防止蚊蝇的孳生。
1.2城市概况及自然条件
A县位于西北地区，人口总体规划：
规划2006年人口3.4万人，2010年人口4.1万人，2020年人口6.2万人；A县人口现状为2008年人口为4.62万人；A县人均日产垃圾量为1.0kg/d；A县气候干燥，A县多年平均降雨量为1000mm，多年最大月降雨量为140.5mm；现拟建生活垃圾填埋场，服务年限为11年（2010-2020年）。
1.2.1场区位置
拟将场区建立在A县附近山谷中（山谷地形经勘测已知），由市区至厂区有道路相连，交通相对便利。
1.2.2气象条件
A县地处西北地区，气候干燥，年均降雨量较小，且鲜有暴雨情况出现，A县的多年平均降雨量为1000mm，多年最大月降雨量为140.5mm。
1.2.3交通状况
根据A县垃圾收运方案，市区生活垃圾以小车分散收集后先分别运送至中转站，然后送入A县生活垃圾卫生填埋场进行填埋。
自A县市区至拟建生活垃圾卫生填埋场全程公路条件良好，交通方便，具备全天候运输条件。
1.2.4场区工程地质及水文条件
根据勘察资料，本垃圾填埋场地下水位埋深约为15m。
1.2.5供水排水条件
1）供水
目前场区附近没有自来水水源，在场区内打机井，取用地下水，供应全场生活及生产用水
2）排水
未污染的地表水由场区四周及场内道路旁设的排水沟排放。
办公生活管理区污水用车辆运至填埋场污水调节池经过统一处理后，用于场区绿化。
1.2.5供电条件
从附近电网将10KV高压电引入场内变配电站，内设高压配电间，配200KVA变压器两台，变压后供场区使用，同时从变配电站引出一条专用线路用于消防及紧急照明等。
1.3设计的必要性及依据
1.3.1设计的必要性
城市生活垃圾的处理方式主要有堆肥、焚烧和填埋三种。
堆肥法是垃圾资源化利用的有效方法，但处理量因市场需求而定，另外堆肥前后的残余仍需处理（一般运至填埋场）。
焚烧法虽然能有效处理垃圾，但成本相对较高，投资大。
相对来讲，垃圾的卫生填埋法是一种适合于经济发展较落后、土地资源较丰富的地区使用的垃圾最终处理方法。
在许多发达国家，填埋法也仍然是垃圾的主要处理方法（如美国、加拿大等）。
就我国当前经济发展水平而言，在今后相当长一段时间内，卫生填埋法仍然是绝大部分城镇处理垃圾的重要的甚至是唯一的方法。
当政府部门在规划环境卫生设施和垃圾无害化处理方式时，一般均首先考虑卫生填埋场的规划和建设。
通过卫生填埋场的建设，就可以在短期内消纳和处理城市垃圾，迅速改善城市卫生面貌[5]。
然而，从长远来考虑，即使采用最现代化的填埋技术，也有安全隐患，因此要尽可能少地填埋垃圾，搞好垃圾源头控制，还应根据垃圾处理的需要，进行有限度的分类回收，循环利用垃圾，尽量使垃圾无害化、减量化、资源化。
城市垃圾处理技术应向多元化方向发展，向综合处理方向发展。
但现阶段首先应建设符合标准的城市生活垃圾卫生填埋场，逐步消除垃圾堆放场，优先解决城市日益增加的垃圾产量的出路问题。
在此基础上再逐步论证和建设垃圾焚烧厂、堆肥场等处理设施。
1.3.2设计的依据
根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2004，《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》（建标［2001］101号），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[6]。
1.4处理规模和服务年限
1.4.1服务年限
根据A县市政部门要求和垃圾填埋场的建设可行性报告确定此垃圾填埋场服务年限为11年。
按照当地人口及人口自然及机械增长率；人均垃圾日产量等参数计算A县的垃圾产量，经计算汇入下表：
表1-1A县人口和垃圾总量预测表
序
号
年份
人口
（万人）
人均日产垃圾量
（kg/d）
日均量（t/d）
年垃圾量（t）
累计总量（t）
压实后体积
日均量（m3）
累计总量
（m3）
1
2010
5.07
1
50.7
18505.5
18505.5
63.375
23131.88
2
2011
5.28
1
52.8
19286.4
37791.9
64.71
47239.88
3
2012
5.51
1
55.1
20166.6
57958.5
66.162
72448.13
4
2013
5.74
1
57.4
20951
78909.5
67.56
98636.88
5
2014
5.98
1
59.8
21827
100736.5
69.0
125920.63
6
2015
6.50
1
65.0
23725
124461.5
71.04
155576.88
7
2016
6.77
1
67.7
24778.2
149239.7
73.01
186549.63
8
2017
7.06
1
70.6
25769
175008.7
74.92
218760.88
9
2018
7.35
1
73.5
26827.5
201836.2
76.80
252295.25
10
2019
7.67
1
76.7
27995.5
229831.7
78.70
287289.63
11
2020
8.00
1
80
29280
259111.7
80.67
323889.63
1.4.2垃圾填埋场设计总库容
通过上表可计算出11年的垃圾总产量为259111.7吨，在本设计中取其为259120吨，总的垃圾填埋量还要考虑覆土的量：
W=259120+259120/4=323900t，参照《生活垃圾卫生填埋技术》取垃圾压实密度为0.8t/m3，可计算出此垃圾填埋场的库容V=323900/0.8=404875m³，取405000m³。
1.4.3填埋高度
本填埋区共设填埋层29层，垃圾堆体由底部至封场高程差为99m。
填埋区共有由地形图可计算出填埋场总面积为26925.43㎡，取填埋场占地面积为27000㎡。
1.4.4填埋单元
此填埋场是以一日一层作业量为一单元，每一日覆盖。
单元内作业采取层层压实的方法，垃圾的压实密度为0.8t/m3。
本设计中各年的日均垃圾产量由表2-1数据得出，经平均可以认为在11年间日均垃圾处理量为80.7t。
1.5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，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，填埋气体收集与燃放设计，环境监测设计，封场工程，辅助工程（如绿化、道路等），设备选型等。
2填埋方案确定
2.1填埋方案的确定
根据我国国情，我国的垃圾产业政策是：
近期以卫生填埋为主，有条件的地方可发展焚烧技术和高温堆肥技术，应该本着垃圾处理无害化、减量化、资源化这个顺序和原则。
我国目前对于城市生活垃圾的处理仍然是以卫生填埋技术为主。
根据A县的经济发展和能源状况，卫生填埋场是在当地对生活垃圾进行最终处置可行的办法。
卫生填埋又称为土地填埋，是为了保护环境，按照工程理论和土木标准，对生活垃圾进行有效控制的一种科学工程方法。
卫生填埋分为厌氧填埋、好氧填埋和准好氧填埋三种类型。
其中好氧填埋类似高温堆肥，最大优点是可以减少因垃圾降解过程渗出液积累过多造成的地下水污染，其次好养填埋分解速度快，所产生的高温可有效地消灭大肠杆菌和部分致病细菌；但好养填埋处置工程结构复杂，施工难度大、投资费用高，较难于推广。
准好养场地介于好养和厌养之间，也存在类似好养填埋的问题，使用不多。
厌养填埋是国内采用最多的填地形式，具有结构简单、操作方便、工程造价低、可回收甲烷气体等优点[6]，故本设计采用厌氧填埋方法。
其填埋作业工艺流程图如图2-1所示：
图2-1填埋作业工艺流程
2.2场址选择原则及填埋场概况
2.2.1场址选择原则
垃圾填埋场选址要求：
根据2001年12月1日实施的《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》填埋场的场址选择应符合下列规定：
1）填埋场场址设置应符合当地城市建设总体规划要求：
符合当地城市区域环境总体规划要求；符合当地城市环境卫生事业发展规划要求。
2）填埋场对周围环境不应产生影响或对周围环境影响不超过国家相关现行标准的规定。
3）填埋场应与当地的大气防护。
水土资源保护。
大自然保护及生态平衡要求相一致。
4）填埋场应具备相应的库容，填埋场使用年限宜10年以上；特殊情况下，不应低于8年。
5）选择场址应由建设、规划、环保、设计、国土管理、地质勘察等部门有关人员参加。
6）填埋场选址应按下列顺序进行：
（1）场址初选
根据城市总体规划、区域地形、地质资料在图纸上确定3个以上候选场址；
（2）候选场址现场踏勘选址人员对候选场址进行实地考察，并通过对场地的地形、地貌、植被、水义、气象、交通运输和人口分布等对比分析确定预选场址；
（3）预选场址方案比较
选址人员对2个以上（含2个）的预选场址方案进行比较，并对预选
场址进行地形测量、初步勘探和初步工艺方案设计，完成选址报告，并通过审查确定场址。
7）填埋场防洪应符合表3-1的规定：
表3-1防洪要求
填埋场总容量
（104m3）
防洪标准（重现期：
年）
设计
校核
＞500
50
100
20~500
20
50
注：
降雨量取值为7d最大降雨量。
8）填埋场宜选在地下水贫乏地区。
9）垃圾场选址应远离水源地、远离耕地。
2.2.2填埋场概况
拟建填埋场位于A县郊区，设计使用年限11年，设计库容为405000m³。
由市区至拟建填埋场全程公路交通条件良好，方便垃圾的运送。
拟建场区为自然形成山谷，场底平整，建设条件良好，沟谷汇水面积较小，无大的防洪隐患，工程中只需在南侧沟口处建设一处垃圾坝即可达到要求。
且拟建填埋场场区位于A县主导风向的侧风向，建成后垃圾填埋场对城区环境影响较小。
在拟建填埋场附近居住人口少，无村庄等人口聚集地，拆迁较容易，搬迁完对附近居民基本无影响且较为经济。
3活垃圾填埋场场工程设计
3.1垃圾填埋场的组成
根据工程规模和垃圾处理工艺要求，本垃圾填埋场组成如下：
1.）生填埋场；
2）污水处理站；
3）辅助设施：
包括办公楼，停车棚，仓库，深井泵房，食堂，消防水池等。
3.2垃圾填埋场工程设计
3.2.1垃圾填埋场总库容及使用年限的确定
由已获得数据及计算得，拟建垃圾填埋场的使用年限为11年（2010-2020），累计收容垃圾总量323900吨，由于填埋过程中需要覆土故，垃圾填埋场总库容为405000m³，11年日均垃圾处理量为80.7吨。
3.2.2垃圾坝
卫生填埋技术是目前城市生活垃圾处理的主要方法。
为增加垃圾库容、或填埋分期规划，需设置不同的垃圾拦挡构筑物。
拦挡构筑物根据材料的不同，主要分为碾压式土石坝、混凝土坝、浆砌石坝等。
本设计中垃圾坝选用为混凝土坝，且垃圾坝高度设为与底层垃圾堆体高度一致的15m。
设计中必须考虑坝体防渗，考虑渗流的作用。
而填埋场的垃圾坝体的主要功能是来阻拦垃圾（固体废弃物），一般不考虑水的渗流作用。
填埋场中往往设有良好的地下水导排系统，坝体在计算中可不考虑渗流的作用。
大部分垃圾卫生填埋场均设有通畅的地下水导排系统，故坝的计算中不必考虑渗流的计算和渗透稳定的计算，且对于混凝土坝体而言不必考虑其变形和稳定性的问题。
本垃圾填埋场垃圾堆体高度为99米，根据坝体高度的设计标准，坝体高度确定为15米，垃圾坝紧挨垃圾一侧根据实际情况设计得比较陡，设计中采用近似垂直设计。
而背向垃圾一面则比较舒缓设其坡度为1:
2，坝顶宽度设为4米以方便车辆通行。
则坝底宽度根据坡度确定为11.5米。
在坝面上的防渗材料一般选用ＨＤＰＥ膜。
为增强防渗膜的抗滑稳定，可选用单毛面的，而且毛面贴着坝体。
坝面防渗材料的稳定可以通过简单的物理力学分析计算。
如不满足，则需要在马道和坝顶设置锚固沟或采取其他的锚固设施。
3.3填埋工艺与作业
升级会员 