北京市某區(qū)垃圾衛(wèi)生填埋場及滲濾液處理設(shè)計課件

北京市某區(qū)垃圾衛(wèi)生填埋場及滲濾液處理工程設(shè)計市政與環(huán)境工程學院環(huán)境032班張源野26號指導(dǎo)教師:張修奎蔣寶軍北京市某區(qū)垃圾衛(wèi)生填埋場及滲濾液處理工程設(shè)計市政與環(huán)境工程學1畢業(yè)設(shè)計選題背景

隨著生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，人口向城市集中，消費水平不斷提高，生活垃圾的產(chǎn)量與日俱增，及時清理和處理城市垃圾，是建設(shè)優(yōu)美、整潔、文明的現(xiàn)代化城市不可缺少的條件。本設(shè)計是針對北京的城市垃圾的無害化處理和處置而進行的綜合設(shè)計。采用方案為衛(wèi)生填埋，并對其滲濾液處理系統(tǒng)進行了詳細的設(shè)計。其意義在于改善該市的生態(tài)環(huán)境，減輕對資源和環(huán)境的破壞，保護群眾健康，同時加速經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展。畢業(yè)設(shè)計選題背景2設(shè)計任務(wù)

本設(shè)計的主要任務(wù)：1、垃圾填埋廠填埋工藝設(shè)計，含部分工藝施工圖設(shè)計2、場底防滲系統(tǒng)設(shè)計，含部分工藝施工圖設(shè)計3、滲濾液收集與氣體導(dǎo)出工藝設(shè)計，含部分工藝施工圖設(shè)計4、終場覆蓋系統(tǒng)的設(shè)計，含部分單位構(gòu)筑物的工藝施工圖5、滲濾液處理系統(tǒng)的設(shè)計，含部分單位構(gòu)筑物的工藝施工圖設(shè)計任務(wù)本設(shè)計的主要任務(wù)：3垃圾處理技術(shù)（1）衛(wèi)生填埋技術(shù)（2）堆肥技術(shù)（3）焚燒技術(shù)垃圾處理技術(shù)（1）衛(wèi)生填埋技術(shù)4垃圾填埋場計算1、垃圾產(chǎn)量：2006年人均垃圾產(chǎn)量1.3㎏/d，預(yù)測人均垃圾年增長率4％2、人口資料：2006年人口為200萬，人口年平均增長率1.4‰3、處理對象：城市生活垃圾4、使用年限：20年計算：該市2006年垃圾年產(chǎn)量：949000噸垃圾年平均增長率：1.0420年垃圾總產(chǎn)量：29880000噸20年年均垃圾總量：1494000噸/年2006年垃圾日產(chǎn)量：2600t/d2026年垃圾日產(chǎn)量：5858t/d垃圾性質(zhì)調(diào)查表指標%年份含水率有機物無機物容重Kg/m320012735.267.89.5820022735.267.89.5720032635.267.69.5520042636.067.89.5620052636.068.09.5520262736.868.29.56垃圾填埋場計算1、垃圾產(chǎn)量：2006年人均垃圾產(chǎn)量1.3㎏/5垃圾填埋場的選址

選址原則（1）地下水距離城市固體廢棄物里地下水的最小距離分別是：①距離天然地下水位大于3m，②離持久降低的地下水位2.1m。（2）湖泊和溪流填埋場建設(shè)距離大湖泊最小600m和距離內(nèi)陸湖和溪流120m范圍外。（3）供水井填埋場建設(shè)與離供水井600m范圍外。（4）洪水淹沒區(qū)填埋場不應(yīng)建在百年一遇的洪水淹沒區(qū)內(nèi)。（5）機場填埋場建設(shè)距離機場跑道末端最小300m。（6）濕地填埋場不應(yīng)建在濕地內(nèi)。（7）斷層帶填埋場不應(yīng)建在離斷層帶60m范圍內(nèi)。（8）地震活動帶填埋場不應(yīng)建在地震活動帶內(nèi)，（9）不穩(wěn)定地區(qū)不穩(wěn)定固體廢棄物填埋場場址地基對天然或人為造成的事態(tài)或外力十分敏感，所產(chǎn)生的沉降或位移有可能使填埋場整體性受到損壞。垃圾填埋場的選址選址原則6填埋工藝的設(shè)計

工藝流程示意圖沼氣導(dǎo)排（排放）生活垃圾計量→卸料→推鋪→壓實→覆土→滅蟲終場生態(tài)回復(fù)盲溝，碎石導(dǎo)流層排水溝收集截洪溝排放滲濾液處理調(diào)節(jié)池備料場粘土填埋工藝的設(shè)計工藝流程示意圖沼氣導(dǎo)排（排放）生活垃圾計量→7垃圾預(yù)處理1、磁力分選2、壓實3、破碎垃圾預(yù)處理1、磁力分選8垃圾填埋場工藝設(shè)計計算

1、場區(qū)面積及填埋高度計算：設(shè)垃圾壓實密度1t/m3，覆土比例1：420年垃圾總產(chǎn)量：29880000t20年填埋垃圾總體積：37350000m3填埋總高度為15m,去除頂部和覆土層高度，堆高11.5m，有效庫容量29900000m32、填埋區(qū)及填埋操作單元劃分：填埋單元分為14個區(qū)，中間用垃圾壩分隔，每個區(qū)面積20000㎡，分隔區(qū)面積設(shè)為長200m，寬100m。每個壩為梯形截面，上底16m，下底35m，高3.5m，（考慮到不均勻沉降因此超出垃圾填埋高度1m左右）。垃圾填埋場工藝設(shè)計計算

1、場區(qū)面積及填埋高度計9場底防滲材料選擇防滲材料選擇HDPE（1）防滲性能好，滲透系數(shù)K＜10－12cm/s；（2）化學穩(wěn)定性好，具有較強的防腐蝕性能，耐酸、堿及抗老化能力，而且抗紫外線老化能力強；（3）機械強度較高，具有較強的彈性，其屈服伸長率為13%，當伸長率達到700%以上時發(fā)生斷裂；（4）便于施工，已經(jīng)開發(fā)了一系列配套的施工焊接方法，技術(shù)上比較成熟；（5）性價比合理；（6）氣候的適應(yīng)性較強，耐低溫；（7）與粘土具有很強的互補性，共同構(gòu)成防滲結(jié)構(gòu)層，可增加防滲性能；場底防滲材料選擇防滲材料選擇HDPE10水平防滲設(shè)計

（1）過濾層：過濾層的主要作用是保土和防淤堵。本設(shè)計不采用；（2）排水層：采用30cm厚的土工網(wǎng)格排水層，防止垃圾密塞石縫而影響導(dǎo)流；（3）HDPE多孔收集管：鋪設(shè)在防滲層上，位于排水層最低標高處，支管孔徑20mm，孔距150mm，梅花形交錯布置；（4）保護層：采用60cm礫石保護層。在上層垃圾填埋厚度小于15m，覆蓋土層厚度小于1m的情況下，采用單位面積質(zhì)量1000g/cm2的材料；（5）防滲層：防滲膜采用2mm厚的HDPE膜，其缺點是抗穿刺能力與抗不均勻沉降能力較差，由支持層與保護層來解決；（6）支持層：采用1.1m厚的壓實粘土防滲支持層，防滲膜應(yīng)鋪在密實的基礎(chǔ)上，與膜接觸的表面宜為碾壓過的細料層，且層面平整；（7）土基層：一般要求土質(zhì)基底的干密度不得小于1.4t/m3，表面密實度達到90％，其均勻誤差不超過10％，邊坡的施工壓實難度較大，表面密實度不應(yīng)小于80％。水平防滲設(shè)計（1）過濾層：過濾層的主要作用是保土和防淤堵。11氣體產(chǎn)生與危害

前期好氧，二氧化碳，水，氨，后期厭氧，產(chǎn)生甲烷，二氧化碳，水，氨，當甲烷濃度在5%-15%之間就容易爆炸。橫向水平收集方式，豎向收集井（豎井向上，豎井向下傾斜）本設(shè)計采用豎井向上收集方式收集氣體，并將排氣與滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)結(jié)合，形成排滲導(dǎo)氣網(wǎng)。氣體產(chǎn)生與危害前期好氧，二氧化碳，水，氨，后期厭氧，產(chǎn)12排滲導(dǎo)氣系統(tǒng)的設(shè)計

（1）在填埋區(qū)的底部沿垃圾體的縱軸鋪設(shè)2根滲濾液收集主干管（2）調(diào)節(jié)池北側(cè)設(shè)置截污壩（3）在庫底縱橫收集管的框架上，按50米左右的間距，設(shè)置垂直排氣導(dǎo)滲管（4）由于是山谷型填埋場，可以利用自然地形的坡降使?jié)B濾液收集管直接穿過垃圾主壩的方式進入調(diào)節(jié)池（5）截污壩與調(diào)節(jié)池外地面等高處，有一直徑400mm的玻璃鋼管穿過壩體，調(diào)節(jié)池內(nèi)滲濾液通過該管流入滲濾液處理區(qū)。排滲導(dǎo)氣系統(tǒng)的設(shè)計

（1）在填埋區(qū)的底部沿垃圾體的縱軸鋪設(shè)213終場覆蓋系統(tǒng)設(shè)計

1、表土層：厚度70cm，采用可生長淺根植物的土壤或其他天然土2、保護層：使用砂、礫石等材料作為保護層。防止上部根系植物以及挖洞動物對下層的破壞3、排水層：采用透水率大于0.01cm/s的卵石層，厚度30cm4、防滲層：采用70cm厚的壓實粘土層，上鋪設(shè)2mmHDPE膜5、基礎(chǔ)層：厚度50cm，由沙組成。控制填埋產(chǎn)生的氣體終場覆蓋系統(tǒng)設(shè)計1、表土層：厚度70cm，采用可生長淺根14滲濾液的產(chǎn)生

1、直接降水2、地表徑流3、地表灌溉4、地下水5、垃圾中的水分6、覆蓋材料中的水分7、有機物分解生成水滲濾液的產(chǎn)生1、直接降水15滲濾液產(chǎn)生量的計算

按年降雨量計算：2314立方米/天按最大月降雨量計算：6786立方米/天填埋場職工生活污水量：30立方米/天確定污水處理廠的規(guī)模：2314立方米/天為了調(diào)節(jié)水量，穩(wěn)定水質(zhì)，設(shè)置調(diào)節(jié)池：1）調(diào)節(jié)池按滿足最大降水月的25天水量調(diào)蓄能力建造按最大月降水量6786立方米/天，確定的滲濾液流量為需要的調(diào)蓄體積為≈171000立方米/天2）考慮到調(diào)節(jié)池若露天放置，將嚴重影響周邊環(huán)境，因此選擇室內(nèi)布置3）設(shè)調(diào)節(jié)池高5.5米，水深5米，則需要面積為34200平方米，由于水量太大，設(shè)1個調(diào)節(jié)池，則取長度80米，寬度60米。中間分8個格，相當于8個小調(diào)節(jié)池。4）調(diào)節(jié)池分兩格中間分隔墻上設(shè)有堰門，平時開啟是池池連通，檢修時可關(guān)閉使各個池分開滲濾液產(chǎn)生量的計算按年降雨量計算：2314立方米/天16水質(zhì)指標項目CODmg/lBOD5mg/lSSmg/l氨氮mg/lPH濃度2000-200001000-11000300-1000100-6008-9水質(zhì)指標項目CODBOD5SS氨氮PH濃度2000-2017出水一級標準項目CODmg/lBOD5mg/lSSmg/l氨氮mg/lPH濃度≤30≤15≤30≤156.5-7.5出水一級標準項目CODBOD5SS氨氮PH濃度≤30≤1518滲濾液處理方案的選擇

滲濾液+生活污水→調(diào)節(jié)池→氨吹脫→SBR反應(yīng)器→反滲透→清水池→排放特點有：1）處理前進行氨吹脫，可去除大部分氨氮。2）有效利用了SBR方法3）反滲透的應(yīng)用能確保重金屬離子被截留4）反滲透的濃縮液可利用填埋場進行表層回灌處理濃縮液回灌滲濾液處理方案的選擇

滲濾液+生活污水→調(diào)節(jié)池→氨吹脫→19SBR池構(gòu)成1、鼓風設(shè)備SBR工藝多采用鼓風曝氣系統(tǒng)提供微生物生長所需空氣。2、曝氣裝置SBR工藝常用的曝氣設(shè)備為微孔曝曝氣池，微孔曝氣池可分為固定式和提升式。3、潷水器其組成分為收水裝置、排水裝置及傳動裝置4、水下推進器水下推進器的作用是攪拌和推流。5、自動控制系統(tǒng)SBR反應(yīng)池可建成長方形、圓形、橢囪形。排泥后池內(nèi)水深3～4m，超高1m。6、曝氣器的選擇由于日處理水量較大，則選用射流曝氣方式。SBR池構(gòu)成1、鼓風設(shè)備20SBR后出水水質(zhì)計算

滲濾液首先經(jīng)氨吹脫塔后到SBR工藝處理。鄒蓮花和沈耀良等采用鼓風曝氣池吹脫氨氮。鄒蓮花等用石灰將滲濾液pH值調(diào)到9.1,吹脫5h，氨氮的去除率為67.8%。沈耀良在滲濾液pH為11、溫度為22.5C，氣液比為666，經(jīng)5h曝氣吹脫，獲得66.7%一82.5%的氨氮去除率。廣州大田山垃圾填理場采用敞開式冷卻塔吹脫氨氮。故：這里定義氨氮經(jīng)過氨吹脫塔去除率為65%。選擇氨吹脫間尺寸長：13m，寬：10m，深度：10m。COD：20000×（1-90%）=2000mg/lBOD5：11000×（1-85%）=1650mg/lSS：1000×（1-85%）=150mg/l氨氮：吹脫：600×（1-65%）=210mg/l，SBR：210（1-85%）=31.5mg/lSBR后出水水質(zhì)計算滲濾液首先經(jīng)氨吹脫塔后到SBR工21反滲透工藝1.與自然界的滲透過程一樣，反滲透是一種壓力驅(qū)動的膜處理過程，反滲透具有合成的半滲透膜的特性，分離能力很強，能從水溶液中分離出去低分子量物質(zhì)。反滲透的操作壓力一般為1.5～10.5MPa，選用2.5MPa,當壓力達到2.5MPa時，自動進行反沖洗。還可以從液體混合物中去除全部懸浮物、溶解物和膠體。2.影響反滲透膜的因素1）回收率/轉(zhuǎn)變率2）溫度3）壓力4）壓密5）濃差極化（CP）3.反滲透膜污染的防治膜污染可通過三種方式防治：預(yù)處理和內(nèi)部處理（即膜清洗）去除污染物；增大瑞流程度，限制水力邊界層厚度；減少通量。4.反滲透膜污染的清理1）物理清洗技術(shù)2）化學清洗技術(shù)反滲透工藝1.與自然界的滲透過程一樣，反滲透是一種壓力22化學清洗膜表清洗方法使用主要藥劑主要用途堿清洗氫氧化鈉除去油脂酸清洗鹽酸、硫酸、硝酸除