【正文】 應(yīng)用范圍 HDPE 膜 1（ 10131014） 較小 較差 整個(gè)基底層防滲 壓實(shí)黏土 1（ 106107） 較大 較好 場(chǎng)底防滲 武 漢理工大學(xué)《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計(jì) 21 防滲系統(tǒng)構(gòu)造 防滲層組成主要有以下 6種類型 ① 單層 HDPE 膜防滲層 ② 壓實(shí)粘土防滲層 ③ 雙層 HDPE 膜（中間含 HDPE 網(wǎng)絡(luò)）與壓實(shí)粘土構(gòu)成符合防滲層 ④ 雙層 HDPE 膜與壓實(shí)粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層 ⑤ HDPE 膜與壓實(shí)粘土構(gòu)成的復(fù)合防滲層 ⑥ 雙層 HDPE 膜（中間含 HDPE 網(wǎng)格）防滲層 單層 HDPE 膜防滲層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工容易、投資較省，但是其防滲安全性差，一旦 HDPE 膜某 處受損，下面的自然土層滲透系數(shù)大 ，垃圾滲濾液很容易通過 HDPE膜的破損處滲出，使整個(gè)防滲層失去防滲作用，這種防滲層目前也很少采用。 場(chǎng)區(qū)地下水位較低，離地面僅 ,此填埋場(chǎng)沒有獨(dú)立的水文地質(zhì)單元，也無不透水層或弱透水層，因此也屬于滲透性場(chǎng)地，故不宜采用垂直防滲系統(tǒng)，而采用水平防滲系統(tǒng)。 根據(jù)原始資料可知該填埋場(chǎng)土壤滲透系數(shù)為 104m/s 大于 105cm/s，地下水穩(wěn)定水位平均埋深 ，即地下水位較高，場(chǎng)區(qū)地質(zhì)條件不好，因此選擇了雙層襯層防滲系統(tǒng)。主要來源有： (1) 降水的滲入，降水包括降雨和降雪，它是滲濾液產(chǎn)生的主要來源； (2) 外部地表水的滲入，這包括地表徑流和地表灌溉； (3) 地下水的滲入，這與滲濾液數(shù)量和性質(zhì)與地下水同垃圾接觸量、時(shí)間及流動(dòng)方向等有關(guān)；當(dāng)填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾液水位低于場(chǎng)外地下水水位， 并沒有設(shè)置防滲系統(tǒng)時(shí)，地下水就有可能滲入填埋場(chǎng)內(nèi)； (4) 垃圾本身含有的水分，這包括垃圾本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量； (5) 覆蓋材料中的水分，與覆蓋材料的類型、來源以及季節(jié)有關(guān)； (6) 垃圾在降解過程中產(chǎn)生的水分，與垃圾組成、 pH 值、溫度和菌種等有關(guān)，垃圾中的有機(jī)組分在填埋場(chǎng)內(nèi)分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生水分； 垃圾滲濾液的水質(zhì)特征 垃圾滲濾液主要來源于降水和垃圾本身的內(nèi)含水和分解產(chǎn)生的水。而對(duì)于“年老”填埋場(chǎng)的滲濾液的處理而言，必須考慮其可生化性隨時(shí)間的變化； 武 漢理工大學(xué)《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計(jì) 24 (3)金屬含量高：垃圾滲濾液中含有 10 多種金屬（重金屬）離子，由于物理、化學(xué)、生物等的作用，垃圾中的高價(jià)不溶性金屬被轉(zhuǎn)化為低價(jià)的可溶性金屬離子而溶于滲濾液中，在處理過程中必須考慮對(duì)它們的去除； (4)營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)，氨氮的含量高：隨著填埋場(chǎng)使用年限的增加，當(dāng)進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段后，滲濾液中的 NH4+濃度不斷上升。 收集系統(tǒng)的構(gòu)造 滲濾液收集系統(tǒng)主要由滲濾液調(diào)節(jié)池、泵、輸送管道和場(chǎng)底排水層組成。 3) 防滲襯層：由黏土或人工合成材料構(gòu)筑，有一定厚度，能阻止?jié)B濾液下滲，并 具有一定坡度（通常為 2%5%）。 （ 1）第一塊填埋區(qū) 填埋場(chǎng)的服務(wù)年限為 15 年，填埋庫區(qū)分 兩相等的 塊，分別進(jìn)行填埋。 物化預(yù)處理去除高質(zhì)量濃度氨氮操作復(fù)雜、費(fèi)用高；直接生化時(shí)高質(zhì)量濃度的氨氮可能會(huì)抑制微生物的活性；高質(zhì)量濃度的有機(jī)物會(huì)抑制硝化反應(yīng)的進(jìn)行； 目前對(duì) COD 濃度在 50000mg/L 以上的高濃度滲濾液采用厭氧方法進(jìn)行處理，對(duì)COD濃度在 5000mg/L以下的垃圾滲濾液采用好氧生物處理法。對(duì)于水中重金屬含量有超標(biāo)現(xiàn)象，可采用前期預(yù)處理和后續(xù)處理減低其毒性對(duì)微生物的影響。滲濾液由反應(yīng)器底部通入上清液從沉淀去上部排走。 調(diào)節(jié)池 吹脫 厭氧 污泥 填埋場(chǎng) A∕ O系統(tǒng) 混凝 污泥 填埋場(chǎng) 城市污水處理廠 武 漢理工大學(xué)《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計(jì) 29 5. 填埋氣體的收集 系統(tǒng) 填埋氣體的主要組成 填埋氣體中主要?dú)怏w包括甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氫、硫化氫、氮和氧等。 填埋氣產(chǎn)生量 估算 垃圾在第 t年的填埋氣年產(chǎn)氣速率可用下式進(jìn)行計(jì)算： kttt keLMG ?? 0 式中： tG — 第 t年垃圾的產(chǎn)氣速率， am3 ； tM — 第 t年垃圾填埋量， t； 0L — 氣體產(chǎn)生潛力， tm3 ，本設(shè)計(jì)中取 170 tm3 ； k — 氣體產(chǎn)氣常數(shù)，本設(shè)計(jì)中取 ； t — 年份， a。填埋氣體的收集系統(tǒng)分為被動(dòng)收集系統(tǒng)和主動(dòng)收集系統(tǒng)兩種，被動(dòng)收集系統(tǒng)利用垃圾體內(nèi)的氣體壓力來收集填埋氣體，主動(dòng)收集系統(tǒng)則是采用抽真空的方法來控制氣體的流動(dòng)。 通常填埋氣收集系統(tǒng)有兩類：豎井集氣系統(tǒng)和水平集氣系統(tǒng)。 通過比較兩種集氣系統(tǒng)，結(jié)合本次設(shè)計(jì)情況，最終選擇使用豎井集氣系統(tǒng)。集氣管是安裝在集氣井中的一根帶有活接頭、長(zhǎng)短可伸縮的管，以適應(yīng)填埋層沉降的變化。 (2)集氣井的布置 集氣井的布置和間距是根據(jù)集氣井所能影響的半 徑來決定的，所謂影響半徑是指集氣井能夠抽吸到氣體的距離。實(shí)際上，為了確保在井與井之間能對(duì)氣體的遷移進(jìn)行有效的控制，在影響半徑內(nèi)，井與井之間的 距離應(yīng)有一些重疊的部分。 填埋氣的利用在實(shí)際應(yīng)用中主要有以下三種形式：①粗加工后直接供給工業(yè)以及暖房或溫室，用于供暖或工業(yè)生產(chǎn)，這種方式沼氣的熱效率最高；②沼氣經(jīng)脫水后用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；③深加工處理升級(jí)，使沼氣達(dá)到天然氣質(zhì)量。對(duì)以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和工作中的重點(diǎn)分析打下 了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 武 漢理工大學(xué)《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計(jì) 34 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 蔣建國(guó) .固體廢棄物處置工程［ M］ .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ［ 2］ 李國(guó)建 .城市垃圾處理 工程［ M］ .北京：科學(xué)出版社， 2021. ［ 3］ 寧平 .固體廢棄物處理與處置［ M］ .北京：高等教育出版社， ［ 4］ 韓寶平 .固體廢棄物處理與利用［ M］ .武漢：華中科技大學(xué)出版社， ［ 5］ 高艷玲 .固體廢物處理處置與工程實(shí)例［ M］ .北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社， ［ 6］ 寧平 .固體廢棄物處理與處置實(shí)踐教程［ M］ .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [7] 高忠愛 .固體廢物的處理與處置 [M].北京：高等教育出版社， 2021 年 3月 . 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[15] 徐慧忠 .固體廢物資源化技術(shù) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021. 武 漢理工大學(xué)《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計(jì) 35 致謝 本次課程設(shè)計(jì)能夠順利的完成，要感謝學(xué)校能夠給我們這次寶貴的機(jī)會(huì)，還要非常感謝陳水平老師精心的指導(dǎo)，能夠很有耐心的給我們安排講解、答疑、答辯等這一系列的過程，讓我們受益匪淺。通過查資料，查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等一些參數(shù)，一定要依照國(guó)家的要求和標(biāo)準(zhǔn)去設(shè)計(jì)，掌握了垃圾衛(wèi)生填埋的一些優(yōu)缺點(diǎn)，城市垃圾的一些性質(zhì)。 武 漢理工大學(xué)《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計(jì) 33 小結(jié) 本次課設(shè)經(jīng)過過了兩個(gè)星期，在老師精心的指導(dǎo)下，我們?cè)O(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)、計(jì)算、寫報(bào)告、畫圖等以系統(tǒng)的過程，完成了這次課設(shè)，通過本次課設(shè)，我學(xué)會(huì)了垃圾填埋場(chǎng)的整個(gè)建筑，運(yùn)行過程，鞏固和豐富了固體廢物處理與處置知識(shí)。 填埋氣在利用或燃燒前一般需要預(yù)處理 ，預(yù)處理包括脫水，去除氣體 CO H2S、N2和 O2等操作。 武 漢理工大學(xué)《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計(jì) 32 圖 52 豎井的集氣范圍及管網(wǎng)系統(tǒng) 由于每一個(gè)填埋場(chǎng)的地理位置、地質(zhì)情況、周邊環(huán)境以及垃圾的填埋量和填埋狀況都不一樣，因此，在綜合利用填埋氣工程的實(shí)施時(shí)，最好預(yù)先進(jìn)行工程設(shè)施基本參數(shù)的試驗(yàn)研究，使填埋氣能夠充分、安全地得到利用。卵石以上回填黏土并壓實(shí)，防止漏入空氣。 圖 51 集氣井和管網(wǎng)示意 集氣系統(tǒng)的設(shè) 計(jì) (1)集氣井 豎井是采用鉆井機(jī)進(jìn)行分布和設(shè)置的，集氣井中的導(dǎo)氣管通常采用高密度聚乙烯材料，直徑為 75～ 200mm。此收集方式適用于小面積、窄形、平地建造的填埋場(chǎng)。本設(shè)計(jì)中垃圾填埋量較大，產(chǎn)氣量也較多，因此應(yīng)選用主動(dòng)收集系統(tǒng)。參考表 61，取 tmL 30 170? ， ?k 。它的典型特征為：溫度達(dá) 43～49℃，相對(duì)密度約 ～ ,為水蒸氣所飽和，高位熱值在 15630～ 19537kJ/m3。由于厭氧處理后的滲濾液很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而進(jìn)入 A∕ O工藝（前置反硝化）后，缺氧反硝化和好氧硝化作用下， BOD濃度和 NH3N濃度急劇下降，而且A∕ O工藝系統(tǒng)穩(wěn)定，抗沖擊能力較強(qiáng)。 根據(jù)本市城市生活垃圾成分特點(diǎn)和經(jīng)對(duì)現(xiàn)有垃圾填埋場(chǎng)滲濾液水質(zhì)實(shí)測(cè)資料，見下表 表 44 現(xiàn)有填埋場(chǎng)滲濾液水質(zhì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 數(shù)據(jù)與結(jié)果 色度 (倍 ) 淺黑色， 40 臭 20℃ 5 級(jí) 很強(qiáng) 有強(qiáng)烈的惡臭或異味 煮沸稍冷 3 級(jí) 明顯 已能明顯察覺 懸浮性固體 (mg/L) COD(mg/L) 2389 BOD(mg/L) BOD5/COD pH 氨氮 (mg/L) 重金屬離子 (mg/L) 鎘 （ Cd） 鋅 （ Zn） 銅 （ Cu） 鉛 （ Pb） 因此，可預(yù)測(cè)初期 滲濾液 COD濃度 20～ 40g/L， BOD5 8～ 20 g/L， NH3N 400～1000 mg/L。 武 漢理工大學(xué)《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計(jì) 27 滲濾液的處理 可采用 多種方法的 綜合，使得 處理后的滲濾液排放達(dá)到《生活垃圾填埋污染 控制標(biāo)準(zhǔn)》 (GBl6889l997)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即 C0D≤ 300mg∕ L、 BOD5≤ 150mg∕ L、 NH3N≤ 15mg∕ L、 SS≤ 200mg∕ L。 由于原始資料里并未給出城市污水處理場(chǎng)處理滲濾液的規(guī)模，因此設(shè) Q=1000 m3/d，則： V=（ QmaxQ） 5=（ — 1000） 5= 垃圾脫水量計(jì)算： 垃圾日處理量 M=690524kg，計(jì)算垃圾脫水量 kgMM l 1 68 3 )(69 0 52 4%)35%70(? ?????? 日處理體積： V`=Ml/1000=,5 日調(diào)節(jié)池收納垃圾脫水量 V1=*5= 調(diào)節(jié)池的水面面積 A，調(diào)節(jié)池的有效水深 H取 5m，超高 ,則 A=(V+V1)/H=(+)/=≈ ㎡ 調(diào)節(jié)池的長(zhǎng)度 B為 40m,