固体废弃物处理与处置课程设计.

第一部分固体废弃物处理与处置课程设计任务书

指导教师：许士洪

一、课题名称：

某山谷型卫生填埋场工艺设计

二、设计任务：

根据有关部门批准的任务书，拟在某城市新建一座城市垃圾卫生填埋场，要求对该填埋场进行工艺设计。

三、工程概况(设计资料)：

1、设计数据：该城市现有人口数量85万，根据城市规划，至2030年人口约128万，服务年限20年。我国人均生活垃圾产量约0.8～1.4 kg/(人·d)，垃圾容重（压实密度）0.4~0.6t/m3。填埋场覆土与垃圾体积比为1:3.5。

2、工程建设场地概况

本工程建设场址距市中心15km，三面环山，峡谷面积约1km2，地面标高52.0~68.0米。

3、工程水文地质

3.1工程地质

裸露的地层为棕黄色粉质黏土，渗透系数小于1.0×10－5，厚度为2~3m.。

3.2 水文地质

建设场地中含水层主要为黄土层潜水，场地地下水埋深约2~3m，水位年变幅1~2m。

4、气象

工程场地属温暖带半湿润大陆性季风气候，具有冬长夏短，春秋温凉典型特征。四季分明，春季和冬季干旱多风，夏季炎热，降雨集中，秋季天气晴朗，日照充足。

气温：

年平均气温：13.5℃

极端最低气温：-3℃

极端最高气温：41℃

年平均相对湿度：70～85%

降雨：

年平均日降水量：6.9mm/d

日最大降水量：8.6mm/d

日最小降水量：4.2mm/d

风：

冬季平均风速：2.1m/s

夏季平均风速：2.5m/s

主导风向：西南

最大冻土深度：230mm

5、相关规范及标准

（1）生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJ17-2004)

（2）生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)

（3）生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范(CJJ 113-2007)

四、要求：

1、进行该填埋场的方案论证与设计；

2、进行填埋场工艺设计（包括库容设计、填埋工艺、防渗系统、导气系统、封场覆盖、渗滤液收集），并写出设计说明书；字数不少于5000 字；

3、绘出填埋场流程图，平面图，填埋场场地平整图、填埋场封场图、渗滤液收排及填埋气导排系统图、集气集液系统断面图。（要求达到初步设计要求）

五、设计时限：1周

六、设计进度

1、设计动员，布置任务，提出要求，强调纪律(时间0.5d )。

2、文献查阅，了解垃圾填埋场设计的工艺与方法(时间ld )。

3、进行工艺设计与计算(时间1d )。

4、绘制图纸(时间2d )。

5、编写设计说明书(时间l.5d )。

七、参考文献

《环境工程设计手册》、《三废处理工程技术手册》（固废卷）、《固体废弃物处理与处置》、《环境工程》、《中国沼气》、其他相关书籍及刊、及网络资源。

第二部分设计说明书

第一章填埋场方案论证与设计

1.1 城市的生活垃圾处理方式论证

城市的生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧三种。这三种主要处理方式的使用条件和效果各有特点。

常用垃圾处理方法特点的比较：

（1）卫生填埋

①处理量大，运行费用低，工艺相对较简单，是其他处理方法的残渣的最终消场；

②大型填埋场产生的沼气有一定利用价值；

③但是场址受地理、地质和水文地质条件限制较多；

④场地使用年限收垃圾量的影响大；

⑤占地面积大。

（2）堆肥

①投资适中，使用年限较长；

②无害化程度高；

③产品有农用价值；

④只能处理垃圾中的可堆腐有机物，且对这部分含量有一定要求；

⑤运行费用较高；

⑥产品销售易受限制。

（3）焚烧

①减量化、无害化程度很高；

②可综合利用热能；

③使用期限长，运输费用较低；

④投资高，运行费用也较高；

⑤工艺、设备复杂，要求垃圾达到一定热值；

⑥管理水平要求较高。

由于填埋处理垃圾消纳的量大，单位投资相对较低，比较适应我国目前大部分城市的经济承受能力，因此，在此设计中选择卫生填埋作为处理城市生活垃圾的方法。

1.2 填埋场构造论证

根据填埋场填埋层空气的存在状态可分为厌氧填埋和好氧填埋，好氧填埋又有两种不同的方式——好氧填埋半好氧填埋方式。

1.2.1 气体成分论证

不同类型的填埋方式对气体的产量有影响，直接决定着填埋气体是否能够在进行利用。实践证明：好氧填埋、半好氧及循环式填埋的气体产生量比较少；而厌氧填埋的沼气产生量比较多。

表1.2-1 不同填埋构造的CO2和CH4的产生比率%（V/V）填埋构造形式CO2CH4备注

半好氧型填埋80 20 其他成分数据：

氮：17%；

氧：小于1%；

二氧化硫：小于20ppm；氨气：0.6ppm，

硫化氢：6.8ppm

循环式半好氧型填埋90 10

好氧型填埋95 5

从表1.2-1可以看出，厌氧填埋中CH4成分远高于好氧填埋，满足资源再利用的条件。

1.2.2 堆体堆高论证

本工程地区地表裸露的地层为棕黄色粉质黏土，渗透系数小于 1.0×10－5 cm/s，厚度为2~3m。而在填埋面积一定的情况下，填埋高度同气体回收量有着密切的联系，一般填埋场的气体如果要具备利用价值，要求的填埋高度应在20m 以上。本填埋场高度约为26m，可以满足气体回收利用的条件。

1.2.3 结构形式确定

根据以上的特点，本工程采用厌氧填埋技术。大量厌氧分解产生的填埋气体通过气体导排系统排出，并需配备完善的填埋气体收集利用系统和渗滤液处理系统来处理场区渗滤液和回收填埋气体。

1.3 填埋场类型论证

垃圾卫生填埋场根据其所在的地形不同可分为四种类型：①平原型填埋场②山谷型填埋场③坡地型填埋场和④滩涂型填埋场。而由于本工程建设场址距市中心15km，三面环山，峡谷面积约1 km2，因此采用山谷型填埋场。

山谷型填埋场一般具有如下特点：利用山谷形成的贮留空间，在山谷下游修