广州市兴丰生活垃圾卫生填埋场参观实习报告

兴丰生活垃圾卫生填埋场参观实习报告学院：环境科学与工程学院专业：环境工程指导老师：魏在山日期：2013年9月10日一、实习目的1.了解垃圾填埋场选址及对环境的要求；2.认识垃圾填埋场的填埋作业原理；3.了解垃圾填埋场防渗系统及渗滤液处理系统的工作原理；4.认识“垃圾围城”问题的严峻形势及将来的努力方向；二、兴丰生活垃圾卫生填埋场简介兴丰生活垃圾卫生填埋场于2000年11月动工兴建，2002年8月正式投入使用，总投资6.83亿元。该项目被列入国家环境保护“十五”重点工程项目。截至2007年底，该场累计填埋生活垃圾1107.4万吨，现日平均处理生活垃圾6650吨，是目前广州市生活垃圾处理的主要设施。该场的建设和管理在国内同行业创下了三个第一：第一个借鉴国际标准和规范设计、建设的特大型生活垃圾填埋场；第一个以商业模式通过国际招标的形式由境外公司承包设计、营运，由国内公司招标建设的生活垃圾填埋场；第一个采用双衬层防渗系统和采用反渗透工艺处理渗滤液等高新技术建设的生活垃圾填埋场，实现污水零排放。该场建设和管理的标准，目前已成为中国生活垃圾填埋场的标准，成为国内生活垃圾卫生填埋场的示范项目，被誉为“兴丰效应”。该场先后获得国家、省、市18项荣誉，其中包括建设部科技示范工程、中国市政工程金杯奖、国家优质工程金奖、全国无害化填埋场评比第一名并授予一级填埋场等，目前正在申报世界大都市奖。此外，该场利用填埋气减排的CDM国际合作项目是国内同行业最大的温室气体减排项目。设计特点该填埋场是国内首次采用填埋场设计、建设与营运相结合的建场模式，部分设计甚至超出国家标准要求，与国际先进技术与标准相衔接。采用高维填埋技术，节约土地；完全实现雨污分流，采用三布两膜双衬层HDPE膜防渗系统，防渗系统安全可靠，渗滤液处理工艺技术先进、自动化程度高；利用填埋气发电，实现产业化；设计严格的阶段性封场及最终封顶、覆植系统，在填埋场停止营运后可作为高尔夫球场或郊野公园，实现土地的再利用；采用先进的环境监测系统与安全保护系统，使填埋场建设及营运取得良好的示范效果。三、填埋作业1.填埋场组成及平面布置兴丰生活垃圾卫生填埋场由六个填埋区、生活区、进场区、渗滤液调节池、地表水沉淀池、污水处理厂、填埋气发电厂及其它配套设施组成，其中填埋区可容纳垃圾1800万吨。图1兴丰生活垃圾卫生填埋场平面布置图2.填埋作业工序图2填埋作业3.高维填埋技术高维填埋技术就是通过提高填埋场地的空间使用效率实现节约土地资源并进行土地再造的技术。填埋土地利用效率的衡量尺度叫空间利用系数S值。在中国现有填埋场的S值在20～30之间，高维填埋技术的S值可达50～70。兴丰生活垃圾卫生填埋场采用土工膜取代土层覆盖垃圾面，以实现空间利用率最大化和雨水渗透最小化。填埋场的利用率达到了1.3吨/立方米（国际最佳标准为：0.9ton/m³）。四、填埋场防渗系统渗滤液渗滤液是在城市固体废物填埋的过程中，由于压实和微生物的作用，垃圾中所含的污染物将随水分溶出，并与降雨、径流的等一起形成的污染水体。渗滤液不同于一般废水，其特征表现在：1.水质复杂，不仅含有好氧有机污染物、各类金属和植物营养素（氨氮等），还可能含有毒有害的有机污染物；2.污染物浓度高且变化范围大，COD和BOD最高可到达几万；3.垃圾渗沥液中所含有机污染物种类多；4.金属含量高，其中重金属离子会对生物处理产生抑制作用；5.氨氮含量高，C/N比例失调，给生物处理带来一定的困难。渗沥液是垃圾填埋过程中产生的二次污染，可使地面水体缺氧、水质恶化、富营养化，威胁饮用水和工农业用水水源，使地下水丧失利用价值，有机污染物进入食物链将直接威胁人类健康。兴丰生活垃圾卫生填埋场位于金坑水库的上游，是环境保护敏感地区。兴丰场填埋区采用双层高密度聚乙烯（5B86）膜、双排水的防渗系统。防渗系统结构如下图所示：图3防渗系统结构填埋垃圾层：填埋垃圾层为厚度最小1m、并经过筛选的垃圾，垃圾中不能有金属和其它有可能刺破防渗层的物体。渗滤液主收集层：渗滤液主收集层为600mm碎石层，碎石层上铺一层540g/cm2土工布（具有过滤作用，防止堵塞收集层），碎石层下安装类似“脊梁—肋骨”排水主干管和侧管。兴丰生活垃圾卫生填埋场的主、次防渗层均为从国外进口的1.5mm厚的织质毛面高密度聚乙烯（HDPE）土工膜。渗滤液次收集层：渗滤液次收集层直接安装于主防渗层之下，它的作用有：监测主防渗层是否渗漏，若有渗漏，则可发现收集管中有渗沥液流出；一旦主防渗层发生渗漏，可收集渗沥液，从而避免污染地下水。自填埋场运行以来,至今未发现次渗沥液收集管中有渗沥液流出。基底：场地内的土壤经压实、平整并达到设计标高，其压实度达到90%以上。同时在基底设置地下水收集系统，以收集、排放填埋场下面的地下水。五、垃圾渗滤液处理兴丰垃圾卫生填埋场设计了大容量的渗沥液调节池，两个渗沥液调节池总容积为12万m3。渗沥液处理流程采用高效生化处理与膜技术相结合，将垃圾渗沥液处理到回用水标准，用作填埋场内清洁道路、绿化等用途。实现了渗沥液零排放，减少对下游水源的污染，又解决了填埋场内生产用水紧缺的问题。渗滤液处理工艺流程图如下：图4渗滤液处理工艺流程图调节池：调节池指的是用以调节进、出水流量的构筑物。为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。由于填埋场渗滤液的产生受垃圾性质与成分、降雨情况、填埋场的防渗处理情况、场地的水文地质条件等影响，其产生具有随机及不均匀性，因此需要设置调节池控制水量及冲击负荷以减少对后续工序的影响。均质池：均质调节池的作用是克服污水排放的不均匀性，均衡调节污水的水质、水量、水温的变化，储存盈余、补充短缺，使生物处理设施的进水量均匀，从而降低污水的不一致性对后续二级生物处理设施的冲击性影响。填埋场渗滤液的浓度常因降雨及地下水的影响而不稳定，不利于后续的生化处理过程，设置均质池能够有效结局垃圾渗滤液水质水量经常性变化的问题。污水处理工艺（两级“硝化-反硝化”+超滤+单级反渗透）两级“硝化-反硝化”两级生物脱氮，即在原有的膜生化反应器中反硝化、硝化基础上增加后置（二级）反硝化和二级硝化工艺段。当一级反硝化和一级硝化脱氮不完全时，在二级反硝化和二级硝化反应器中通过进行深度脱氮反应。两级生物脱氮使脱氮效率由原来的50-80%提高至98-99%。图5超滤集成装置图6反渗透集成装置将两级生物脱氮技术与分体式膜生化反应器技术组合，同时综合了两级生物脱氮技术与MBR技术的优点：（1）出水水质优质稳定，出水无细菌和固体悬浮物由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除。同时，膜分离也使微生物被完全被截留在生物反应器内，使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。（2）污泥负荷(F/M)低，剩余污泥产量少该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用。（3）反应器高效集成，占地面积小，不受设置场合限制生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省；该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式。（4）主要污染物COD、BOD有效降解，无二次污染由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物的截留生长。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高；（5）操作管理方便，易于实现自动控制该工艺实现了水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便；（6）分体式管式超滤膜的应用避免了内置式膜生化反应膜容易污染、堵塞的缺点；（7）特殊设计的曝气机构，即使污泥浓度在很高的情况也保证较高的氧利用率和氧转移率；（8）两级生物脱氮的设计，使出水总氮达标得到保证。图7各工艺阶段水质展示六、填埋气发电兴丰生活垃圾卫生填埋场采用了填埋气导排、收集和利用系统。填埋气管理系统由填埋气收集系统、燃烧系统和气体发电等几部分组成。文档由暴风影音播放器分享填埋气收集系统设置了纵横交错的沼气收集管和导渗井。其设计使每个井内会产生真空，便于抽气机从垃圾堆体抽气，经聚乙烯管输到储气柜后便可供发电机发电。填埋场填埋气处理流程图如下：图8填埋气处理流程图填埋气收集：填埋气收集系统由横向及纵向收集井组成；输气管线：输气管线装有排冷凝水系统，除去气体的部分冷凝水；直接燃烧：燃烧器用于直接燃烧发电设施用不完的多余气体；气体处理设备：气体处理设备由过滤系统、除水系统、增压稳压系统组成，主要功能为提供满足组机要求的气体；发电设备：发电设备由内烯机及发电机组成，内燃机做功带动发电机产生电能；变电：变电主要是将发电机电压升压，减少损耗；电网：并入电网。七、收获及疑问垃圾填埋场作为城市生活垃圾处理设施之一，它的运行成本是最低的，处理工艺是最简单的。但垃圾填埋场占用大量的土地，且具有污染地下水及土壤的巨大风险，在城市高速发展、人口不断增多的今天，土地资源显得越来越珍贵，垃圾填埋场不再是一个可持续的垃圾处理方式。远观国外，日本全国已经没有一座垃圾填埋场，垃圾以循环利用、堆肥及焚烧的方式处理，大大缓解了垃圾对环境及土地的压力。如今兴丰垃圾填埋场已经进入了其最后的使用期限，加上广州市目前巨大的土地压力，城市生活垃圾处理处置方式必然朝着多样化的方向发展，垃圾焚烧和堆肥将是未来备受瞩目的垃圾处理方式。但无论是焚烧还是堆肥，都属于垃圾的末端处置范畴，人类在被动地接受处理垃圾这样的事实。解决“垃圾围城”问题的根本在于垃圾的减量化和资源化，加大生活垃圾源头分类力度，使原本应进入填埋场、焚烧厂的垃圾重回经济生产线，重回人们的生活中，让同一件物品得到最充分的利用。参观兴丰生活垃圾卫生填埋场后的疑问：1)进入填埋场的垃圾中很大一部分是塑料袋、饮料瓶、金属等可回收产品，为何不对这些本不该进入填埋场的垃圾进行二次筛选？2)露天作业产生大量臭气弥漫于空气中，如何处理这些气体？3)垃圾填埋场封场后，场中垃圾需要多长时间降解完毕？