武汉理工大学《固体废物处理与处置》

武汉理工大学《固体废物处理与处置》课程设计

1. 概述

垃圾处理的最佳方式是综合处理，由于城市垃圾处理方式和技术的选择受垃圾成分、经济发展水平、能源结构、自然条件及传统习惯因素的影响，因而每个城市的选择可能各不相同，没有统一和固定的模式。

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，在各发达国家应用非常广泛，例如加拿大1989年卫生填埋处置量占82%；1991年英国、意大利年卫生填埋处置量占其总处置量的90%美国处置量为72%，西班牙处置量为75%，德国1993年卫生填埋处置量占73%。美国联邦环保局(USEPA)和很多州都已详细制定关于填埋场选址、设计、施工、运行、水气监测、环境美化，封闭性监测以及维护年限的法规[2]。而在我国,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。虽然随着经济技术的发展，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。同时在我国的《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。

1.1 项目概况

1.1.1 项目背景

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。

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

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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。

1.1.2 项目组成

本设计为初步设计，包括如下内容：

1、 垃圾卫生填埋场：包括总平面布置，填埋工艺，渗滤液收集导排工程，地下水导排系统，填埋气体收集与利用设计，环境监测设计，封场工程等。

2、 垃圾处理场场内相关公用配套工程。例如：道路工程，围墙与绿化工程，给水工程，消防工程，防洪系统工程，通讯工程，电气工程等。

1.1.3服务范围和规模

结合中山市总体规划，本工程服务范围为该市部分城区的生活垃圾。服务人口40万人，现状垃圾产量1.2kg/d.人，垃圾容重量400kg/m3，服务年限15年。在垃圾填埋场建后，城市生活垃圾的年增长速率控制在5%左右。垃圾含水率为60%-80%，由于垃圾中的含水率太高，故在垃圾填埋之前将其在固定垃圾堆放场地堆放4～5天，待垃圾含水率降至35%以后，再运往填埋场地进行填埋。该市的垃圾回收率约为26.2%。

1.1.4 主要工程和技术指标

本工程的技术指标见表1-1

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表1-1 工程技术指标

序号 1 2 3 3 4 5 6 7 8 9

项目名称 垃圾年处理最大量

使用年限 处理垃圾总量约为

填埋库容 占地面积 管理区 填埋库区 渗滤液处理规模Qmax 渗滤液平均处理量 调节池的容积

单位 万吨/年 年 万吨 万立方米 万平方米 万平方米 万平方米 立方米/天 立方米/天 立方米

数量 34.688 15 378.0 178.85 22.356225 4.471245 17.88498 4399.7 164.8

16998.5

备注 日处理95.0367吨

1.2 设计原则和依据

1.2.1 设计原则

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 从环境学上看，场址应远离居民区，南海市主导风向是东南风，因此填埋场要建在居民区的西北方向，并且要远离水源，一般设在地下水水流向的下游地区。

② 从经济学上看，此填埋场满足一定的库容量，能容纳526t/d的垃圾处理量；紧挨填埋场有水、电源及公路，场址交通方便，运距合理；场址周围有相当数量的粘土石料，用于天然防渗层和覆盖层的粘土等。

③ 从工程学方面看，场地有适当的自然地形作为填埋空间其地形、地貌及土壤条件适当；天然地层渗透性系数达到9*10-4 m/s ，并且场底表土厚度0.8-4.8m不等，平均2.2m，所以具有一定的厚度，其地质条件很好；场址地下水稳定水位埋深0.8m，确保了地下水的安全。

④ 从政策法规上看，此填埋场的建立符合城市发展规划，符合当地城市环境卫生事业发展规划要求。

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⑤ 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。

⑥ 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。

⑦ 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。

⑧ 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。

1.2.2 设计依据

1、《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》 2、《生活垃圾填埋生物处理技术》 3、《生活垃圾卫生填埋技术》 4、《城市固体渗滤液处理与处置》 5、《城市固体废物管理与处理处置技术》 6、《三废处理工程技术手册》

7、《聚乙烯土工膜防渗工程技术规范》 8、《生活垃圾填埋污染控制标准》 9、《固体废物的处理与处置》

10、《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》

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2. 工程建设规模与处理工艺

2.1 卫生填埋处理工艺

2.1.1 工艺的确定

1、处理方法的确定

现在城市生活垃圾处理方法有三种：卫生填埋，焚烧，堆肥。其方法如下： 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。

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。

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

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