固体废物处理与处置课程设计书

固体废物处理与处置课程设计班级：环境工程2班姓名：学号：指导老师：目录设计说明书1、绪论1.1生活垃圾1.2生活垃圾处理与处置方法1.3卫生填埋场概述2、工程概况2.1项目背景2.2项目设计原始资料2.3项目设计要求设计计算书3、填埋场的选址3.1选址的考虑因素3.2选址的程序3.3地址的选定与所需的容积3.4填埋作业工艺4.填埋场的地基与防渗4.1填埋区基底工程4.2填埋场的防渗系统4.3防渗材料4.4防渗系统的构造5.渗滤液的产生及收集处理5.1垃圾渗滤液概念和来源5.2垃圾渗滤液的水质特征5.3渗滤液收集系统5.4渗滤液产生量的计算5.4.1渗滤液产生量的计算5.4.2渗滤液调节池设计6.填埋气体的产生与收集处理6.1填埋气的组成6.2填埋气体产生量的预测6.3填埋场气体的收集与导排6.3.1填埋场的导排方式及选择6.3.2填埋场气体收集系统的设计6.3.3填埋气体的利用7.终场覆盖7.1填埋场封场系统设计7.2填埋场封场后的土地回用8.封场后续工作结语参考文献附图1、绪论目前，我国正处在城市化的进程之中，城市经济的迅速发展和城市人口的迅速增加，带来了一系列的城市问题。主要表现：产量迅速增加，统计结果表明，从1979年以来，我国的城市生活垃圾平均以每年的8％～10％的速度增长，到2000年，我国垃圾产量预测将达1.2～1.4亿吨；2.由于资金匮乏，管理体制不够完善，城市生活垃圾有效处置率仅为13％，而城市垃圾无害化处理率仅有％左右；3.大量城市生活垃圾未经处理，任意堆置城郊，侵占大量土地，污染土壤，空气，水体，许多城市行程了“垃圾围城”的污染局面，污染事故发生。本次设计是内蒙古包头市生活垃圾填埋场的设置，通过对填埋场总容量、填埋总量计算；垃圾填埋工艺流程及填埋作业程序确定；填埋场主体工程工艺设计计算；主体设施的工艺参数计算及主要尺寸的确定等；配套工程及辅助设施和设备的计算与工艺布置；设计最可行的垃圾填埋场，力求经济合理的处置固体废弃物。1.1生活垃圾概述1.1.1生活垃圾的定义生活垃圾，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。城市生活垃圾亦称城市固体废物，是由城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业，以及市政环卫系统、城市交通运输、文教机关团体、行政事业、工矿企业等单位所排出的固体废物。其主要组成为：厨余物、废纸屑、废塑料、废橡胶制品、废编织物、废金属、玻璃陶瓷碎片、庭院废物、废旧家用电器、废旧家具器皿、废旧办公用品、废日杂用品、废建筑材料、给水排水污泥等。1.1.1生活垃圾的危害固体废物，特别是有害固体废物，如处理、处置不当，其中的有害物质可以通过环境介质——大气、土壤、地表或地下水体进入生态系统形成污染，对人体产生危害，同时破坏生态环境，导致不可逆生态变化。（1）对土壤环境的影响：固体废物不加利用，任意露天堆放，不但占用一定的土地，导致可利用土地资源减少，而且如填埋处理不当，不进行严密的场地工程处理和填埋后的科学管理，容易污染土壤环境。（2）对水体环境的影响：固体废物可随地表径流进入河流湖泊，或随风迁徙落入水体，从而将有害物质带入水体，杀死水中生物，污染人类饮用水水源，危害人体健康；固体废物产生的渗滤液危害很大，它可进入土壤污染地下水，或直接流入河流、湖泊或海洋，造成水资源的水质型短缺。（3）对大气环境的影响：对方的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，进入大气并扩散到很远的地方；一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下还可发生生物降解，释放出沼气，在一定程度上消耗其上层空间的氧气，使植物衰败；有毒有害废物还可发生化学反应生成有毒气体，扩散到大气中危害人体健康。1.2生活垃圾处理与处置方法1.2.1焚烧焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中有还有毒物质在800——1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化和资源化的处理技术。1.2.2堆肥堆废化是在控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，促进来源于生物的有机废物发生生物稳定作用，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。堆肥化系统的分类：按温度分为中温堆肥和高温堆肥；按技术分为露天堆肥和机械密封堆肥。1.2.3卫生填埋卫生填埋是“利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体和大气的污染，并将垃圾压实减容至最小，填埋占地面积也最小。在每天操作结束或每隔一定时间用土覆盖，使整个过程对公共安全及环境均无危害”的一种土地处理垃圾方法。固体废物填埋场的构筑方式和填埋方式与地形地貌有关，可分为山谷型填埋和平地型填埋方式。平地型填埋又可分为地上式、地下式和半地下式。2、工程概况2.1项目背景在生活垃圾处理处置方式中，填埋无疑占据着举足轻重的位置，从全球来看，填埋大约占到70%左右，在我国由于经济技术水平等的原因，填埋所占的比例更高，达到90%以上。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。在未来的20年内，在拟建的垃圾处理项目中，填埋比例会稍有下降，但仍有大约75%的项目采用填埋方式。我国的《城市垃圾处理及其污染防治技术政策》中明确提出：以填埋为主的路线，因此填埋必将在今后很长一段时间内占据主导地位，许多大中城市新建的垃圾填埋场，其日处理能力都达上千吨，总填埋库容达数千万立方米。2.2项目设计原始资料（1）该城市服务人口270万人，现状垃圾产量1.0~1.5kg/d.人，垃圾压实密度600kg/m3，垃圾场服务年限为10年。（2）气象资料：该城市位于我国北方中西部地区，半干旱中温带大陆性季风气候，常年夏季处于东南季风盛行风向，而冬季处于偏北风向，包头市年均气温8.5℃，年最低气温-27.6℃，年最高气温40.4℃，年降水总量262.9毫米，年最大风速11.0米/秒，平均风速1.8米/秒，年日照时数2806小时，年平均相对湿度52%，全年沙尘天气12次。（3）场址概况：填埋场该处地貌为两个山谷，基本为南北走向。山谷地形开阔，中间有一小山丘分隔，两个山谷在南端会聚。整个场地占地40平方千米。填埋场气候为亚热带季风气候，冬季多刮偏北风，夏季为东南风，年降雨在1000毫升以上。场地为双层结构水文地质类型，含水层埋藏较浅，富水性一般，以粘性土为主，且粘土厚度较为稳定，天然条件下松散层粉和基岩风华壳风化含水层的防渗、防污性能均良好。综合以上，包头市的填埋场项目选址，应考虑距包头市各区中心距离在15-25公里，处在山谷地带适宜。由于该城市综合该地形和风向季节性变换而将填埋区设在东部位置，同时在填埋区的周围设置绿化带。这样可避免风向季节性变换而把填埋区填埋垃圾时产生一些臭气污染影响当地居民。2.3项目设计要求（1）总体要求（2）设计说明书（3）设计计算书（4）设计图纸3.填埋场的选址3.1选址的考虑因素场址的选择是填埋场全面设计规划的第一步。填埋场选址的影响因素很多，一般主要从工程学、环境学、经济学以及社会和法律等方面来考虑，这几个因素是相互影响、相互联系和相互制约的。主要遵循两条原则：一是从防止环境污染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，尤其是要防止渗滤水的释出对地下水的污染。因此，防止地下水的污染是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。合理的选址可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。另外一个必须考虑到的因素是土地的所有权和租期。选址的一个先决条件是要能确定场地中哪一个最能达到“可能选出的最好场地”所要求的标准。在选址过程中，应满足以下的基本原则：（1）厂址应服从城市的总体规划（2）厂址应符合社会和法律的要求（3）厂址应满足一定的库容量要求（4）地形、地貌及土壤条件（5）气象条件（6）对地表水域的保护（7）对居民区的影响（8）对厂地地质条件的要求（9）厂址工程地质条件的要求（10）厂址选择应考虑交通条件（11）填埋场封场后的开发利用3.2选址的程序（1）资料搜集（2）野外勘探（3）预选场地的社会、经济和法律条件调查（4）预选场地可行性研究报告（5）预选场地的初堪工作（6）预选场地的综合地质条件评价技术报告（7）工程勘察阶段3.3地址的选定与所需容积设垃圾填埋场服务年限为10年，覆土与垃圾压实之比为1:4，填埋高度为10m，地上3m，地下7m，取W为1.0kg/d*人，该城市的地形和风向季节性变换而将填埋区设在东部位置，同时在填埋区的周围设置绿化带，以避免风向季节性变换而把填埋区填埋垃圾时产生一些臭气污染影响当地居民。采用平原型填埋。每年所需的场地体积为：r1DWP365V垃圾压实密度每年垃圾产生量式中：W－垃圾产生率(kg∕d•人)；P－城市人口；D－压实后垃圾的密度(kg∕m3)；r－覆土与垃圾之比。每年所需的场地面积为：HVA第一年填埋的废物体积为：3612053125m45600102.71.0365CDWP365V设包头市生活垃圾的年增长速率为6%378367356345334323312m875.3087140052.2912397%61V%61Vm052.2912397389.2747544%61V%61Vm389.2747544009.2592023%61V%61Vm009.2592023725.2445304%61V%61Vm725.244530425.2306891%61V%61Vm25.23068915.2176312%61V%61Vm5.21763122053125%61V%61V）（）（第八年的废物体积为：）（）（第七年的废物体积为：）（）（第六年的废物体积为：）（）（第五年的废物体积为：）（）（第四年的废物体积为：）（）（第三年的废物体积为：）（）（第二年的废物体积为：3910389m488.3468711328.3272369%51V%51Vm328.3272369875.3087140%51V%51V）（）（第十年的废物体积为：）（）（第九年的废物体积为：填埋的总废物体积为V10V9V8V7V6V5V4V3V2V1V=2053125+2176312.5+2306891.25+2445304.725+2592023.009+2747544.389+2912397.052+3087140.875+3272369.328+3468711.488=27061819.62填埋库容占体积的70%-90%，取85%34m31837434.80.85VV85%VV总总所以：所以：填埋场预计填埋深度8-10m，取10m填埋用地面积为A=V/H=31837434.84/10=3183743.484m23.4填埋作业工艺卫生填埋通常是每天把运到填埋场，经性质和计量判定后进入填埋场内。垃圾按指定的单元作业点卸下，卸车后用推土机推铺，再用