【正文】 經(jīng)濟和環(huán)境指標比較，確定采取以下處理工藝，見圖 44 武 漢理工大學《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計 28 后期達到進城市 二級污水處理廠 指標后直接排入 圖 44 滲濾液處理工藝流程 其中主體工藝采用厭氧生物處理 — UASB反應(yīng)器（上向流式厭氧污泥床）和 A∕ O工藝處理系統(tǒng)，在實際處理中采用 UASB反應(yīng)器的較多，技術(shù)比較成熟，運行處理效果也比較好，整個反應(yīng)器由反應(yīng)區(qū)、沉降區(qū)和氣室等組成。滲濾液由反應(yīng)器底部通入上清液從沉淀去上部排走。反應(yīng)器有機負荷和去除率高，無需攪拌，不需要污泥回流設(shè)備，耐負荷沖擊，對溫度、 PH值等環(huán)境因素的變化具有一定的適應(yīng)性。由于厭氧處理后的滲濾液很難達到排放標準，而進入 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。最終污水經(jīng)純玻璃鋼管的輸送管道進入城市 污水處理廠 對垃圾滲濾液的處理，我國尚處于研究探索階段，為了建設(shè)標準化的城市垃圾衛(wèi)生填埋場，對其滲濾液的處理應(yīng)作更深入的研究。 調(diào)節(jié)池 吹脫 厭氧 污泥 填埋場 A∕ O系統(tǒng) 混凝 污泥 填埋場 城市污水處理廠 武 漢理工大學《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計 29 5. 填埋氣體的收集 系統(tǒng) 填埋氣體的主要組成 填埋氣體中主要氣體包括甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氫、硫化氫、氮和氧等。其中最主要的是甲烷和二氧化碳氣體。它的典型特征為：溫度達 43～49℃，相對密度約 ～ ,為水蒸氣所飽和，高位熱值在 15630～ 19537kJ/m3。填埋場產(chǎn)生的微量氣體雖然很少，但其成分復(fù)雜，毒性較大，不能對其忽視。 填埋氣產(chǎn)生量 估算 垃圾在第 t年的填埋氣年產(chǎn)氣速率可用下式進行計算： 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)計中取 170 tm3 ； k — 氣體產(chǎn)氣常數(shù)，本設(shè)計中取 ； t — 年份， a。 式中參數(shù) L0和 k的取值參考表 61： 廣東省最冷月平均濕度為 76%，最熱月平均濕度為 84%，屬于潮濕氣候 ,。參考表 61，取 tmL 30 170? ， ?k 。 表 51 填埋場產(chǎn)期一級模型參數(shù)的建議值 變 量 取 值 范 圍 建 議 數(shù) 值 潮濕氣候 中濕度 氣候 干旱氣候 L0（ m3/t） 0~312 140~180 140~180 140~180 K（ 1/a） ~ ~ ~ ~ 第 1 年產(chǎn)氣速率： amekeLMG kt /1 6 6 1 1 8 9 6 7 5 ?????? ??? 第 2 年產(chǎn)氣速率： amekeLMG kt /1 4 2 8 0 6 2 6 5 9 ?????? ??? ?? 武 漢理工大學《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計 30 垃圾在第 t年的年產(chǎn)氣速率和氣體產(chǎn)生量經(jīng)計算后列入下表： 表 52 垃圾產(chǎn)氣量計算表 年份 第 t 年垃圾填埋量 Mt（ t） 第 t年產(chǎn)氣速率Gt(m3/a) 累積產(chǎn)氣量（ m3） 第 1 年 第 2 年 第 3 年 第 4 年 第 5 年 第 6 年 第 7 年 第 8 年 第 9 年 第 10 年 第 11 年 第 12 年 第 13 年 第 14 年 第 15 年 填埋氣的收集 集氣系統(tǒng)的確定 為了控制填埋氣對環(huán)境的不利影響并對其進行資源化利用，需要改變填埋氣體的散排狀態(tài)并加以人為收集。填埋氣體的收集系統(tǒng)分為被動收集系統(tǒng)和主動收集系統(tǒng)兩種，被動收集系統(tǒng)利用垃圾體內(nèi)的氣體壓力來收集填埋氣體，主動收集系統(tǒng)則是采用抽真空的方法來控制氣體的流動。被動收集系統(tǒng)適用于垃圾填埋量不大、產(chǎn)氣量較小的小型城市垃圾填埋場。本設(shè)計中垃圾填埋量較大，產(chǎn)氣量也較多，因此應(yīng)選用主動收集系統(tǒng)。主動收集系統(tǒng)包括抽氣井、 集氣 /輸送管道、武 漢理工大學《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計 31 抽風機、冷凝液收集裝置、氣體凈化設(shè)備及填埋氣利用系統(tǒng)。 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)。水平收集方式就是沿著填埋場縱向逐層橫向布置水平收集管，直至兩端設(shè)立的導(dǎo)氣井將氣體引出場面。此收集方式適用于小面積、窄形、平地建造的填埋場。豎向收集井結(jié)構(gòu)相對簡單，集氣效率高，材料用量少，一次投資省，在垃圾填埋過程中容易實現(xiàn)密封。 通過比較兩種集氣系統(tǒng)，結(jié)合本次設(shè)計情況，最終選擇使用豎井集氣系統(tǒng)。標準的集氣井和集氣站見圖 51。 圖 51 集氣井和管網(wǎng)示意 集氣系統(tǒng)的設(shè) 計 (1)集氣井 豎井是采用鉆井機進行分布和設(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。井深約為填埋層深度的 2／ 3，其下端可達垃圾填埋層底部滲濾液液面。集氣管是安裝在集氣井中的一根帶有活接頭、長短可伸縮的管，以適應(yīng)填埋層沉降的變化。導(dǎo)氣管下部為集氣段，該段帶有孔眼，處于井深的 1／ 3～ 3／ 4 的范圍內(nèi)，管周圍填有卵石。卵石以上回填黏土并壓實，防止漏入空氣。卵石層和黏土層之間一般澆注 60～ 90cm 的混凝土隔層。 (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。一旦確定了集氣管的間距以及填埋場邊界縮進的距離，即可按等邊三角形的布置來建井，如圖 62。 武 漢理工大學《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計 32 圖 52 豎井的集氣范圍及管網(wǎng)系統(tǒng) 由于每一個填埋場的地理位置、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施時，最好預(yù)先進行工程設(shè)施基本參數(shù)的試驗研究，使填埋氣能夠充分、安全地得到利用。在缺少實驗數(shù)據(jù)的情況下，影響半徑可以采用 45m。實際上，為了確保在井與井之間能對氣體的遷移進行有效的控制，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。 填埋氣體的利用 填埋氣體的能源化利用最直接的體現(xiàn)是純化利用，填埋氣體的比例會隨填埋場的不同而發(fā)生改變，其原因主要有兩個：一為填埋場垃圾降解過程中產(chǎn)生的，雖然填埋場垃圾一經(jīng)填埋 ,就會產(chǎn)生填埋氣，直至封場后很長一段時間（ 10～ 15年） ，但從經(jīng)濟價值考慮一般從封場到穩(wěn)定期這段時間的填埋氣具有一定的經(jīng)濟效益；另一方面為滲濾液厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的，厭氧反應(yīng)的嚴格厭氧不僅保證能得到大量的高純度甲烷氣體 ,而且能夠保證厭氧溫度，加速滲濾液的處理。 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。對填埋氣的凈化收集技術(shù)主要包括變壓吸附法、膜分離法和溶劑吸收法，而溶劑吸收法是目前較為成熟的凈化方法，采用甲基二醇胺 (MDEA)作為吸收劑，分離填埋氣中的 CH4，凈化后 CO2的脫除率可達 95%以上， CH4含量達 90%以上。 填埋氣的利用在實際應(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)脫水后用于燃氣發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電；③深加工處理升級，使沼氣達到天然氣質(zhì)量。 本次直接在集 氣井傍邊設(shè)計一個熱力發(fā)電裝置，把 填埋氣體收集后通過燃燒發(fā)電利用。 武 漢理工大學《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計 33 小結(jié) 本次課設(shè)經(jīng)過過了兩個星期，在老師精心的指導(dǎo)下，我們設(shè)計、學習、計算、寫報告、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)，我學會了垃圾填埋場的整個建筑，運行過程，鞏固和豐富了固體廢物處理與處置知識。 通過課程設(shè)計我更加了解垃圾處理的整體過程，通過查閱資料、相互討論、答疑等多種手段完成的這次課程設(shè)計，系統(tǒng)的強化了我在知識和理論的盲點與不足，提高了對設(shè)計的統(tǒng)籌規(guī)劃、細心處理的方法實踐技術(shù)。對以后的畢業(yè)設(shè)計和工作中的重點分析打下 了堅實的基礎(chǔ)。 學會怎樣去布設(shè)一個垃圾填埋場的總布局，然后通過計算數(shù)據(jù)，繪制出圖形等這些只是將成為我人生中重要的財庫。通過查資料，查國家標準等一些參數(shù)，一定要依照國家的要求和標準去設(shè)計，掌握了垃圾衛(wèi)生填埋的一些優(yōu)缺點，城市垃圾的一些性質(zhì)。 本次課程設(shè)計整體來說還可以，但這過程中也有很多的不足，以后我會更加勤奮、認真的學習，更多的問老師，不斷的提高，不斷的進步。 武 漢理工大學《固體廢物處理與處置》課程設(shè)計 34 參考文獻 ［ 1］ 蔣建國 .固體廢棄物處置工程［ M］ .北京：化學工業(yè)出版社， ［ 2］ 李國建 .城市垃圾處理 工程［ M］ .北京：科學出版社， 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：華中科技大學出版社， ［ 5］ 高艷玲 .固體廢物處理處置與工程實例［ M］ .北京：中國建材工業(yè)出版社， ［ 6］ 寧平 .固體廢棄物處理與處置實踐教程［ M］ .北京：化學工業(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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