生活垃圾卫生填埋场(精选11篇)
生活垃圾卫生填埋场 篇1
随着城市化进程的加快, 城镇居民数量迅猛增加, 重庆是我国中西部地区最大的城市, 至2013年, 重庆城镇人口达700多万, 并且呈迅速增加的发展态势。城镇人口数量的增加带来的是生活垃圾量的大幅度增加, 对于生活垃圾的处理, 目前我国以焚烧、堆肥、填埋的方法应用最为广泛。但是焚烧和堆肥的方法对于环境有严重的污染性, 随着人们环保意识的提高, 全社会对环境污染问题高度重视和广泛关注, 焚烧和堆肥的方法已经逐渐被淘汰。就目前的生活垃圾处理方法来看, 垃圾填埋因为成本较低、垃圾处置彻底应用最为广泛。但是生活垃圾卫生填埋场的兴建必须配备必要的环保设施, 做好环境评价, 以最大限度的减少其对环境的负面影响。
一、生活垃圾卫生填埋的污染源分析
对生活垃圾卫生填埋场进行环境监测, 主要是对填埋场中存在的对环境可能具有污染影响的污染源和污染物进行监测。环境监测的内容主要包括垃圾填埋场区内外环境空气、地下填埋气、渗滤液、地表水、地下水以及土壤, 其中以渗滤液和填埋气体对环境的影响大, 是监测的重点。
(一) 渗滤液
垃圾渗滤液产生有三种来源, 第一种来源于垃圾本身的水分, 第二种来源于存在于生活垃圾中的有机物受到氧化作用发生分解产生的水分;第三种来源于降雨以及进入垃圾填埋场的地下水。通常生活垃圾卫生填埋场在进行兴建的过程中在四周和基底采取了必要的防渗措施, 雨水是不能从填埋场四周和基底进入的, 因此渗滤液的产生量以填埋场表面深入的雨水为主。渗滤液量的计算结果对渗滤液处理的过程中的参数选择具有直接的影响, 也是对渗滤液处理工艺是否正确合理进行判定的重要参考数据。计算垃圾渗滤液的方法以分水量平衡法和经验计算法最为常用, 可根据地区的实际情况来选择合适的计算方法。渗滤液水质组成非常复杂, 其中以金属含量和氨氮的含量较高。即使在同一个生活垃圾填埋场, 在不同的时间或者不同的地点对渗滤液中的同一污染物进行取样, 污染物的含量也会不同。另外污染物的浓度还会随着垃圾填埋时间的推移而发生变化, 在不同阶段对于渗滤液中污染物浓度的取值要注意具有代表性。
(二) 地下填埋气体
生活垃圾填埋场中的恶垃圾经过氧化作用进行降解, 最终会产生填埋气体, 通过经验统计、理论计算等方法可以得到填埋气体的产生量。填埋其他量是逐年变化的, 受多方面的条件的制约, 要完全的将填埋气体是不可能的, 通常实际收集的填埋气体量为理论上产气量的10%~40%, 计算可取20%~25%的中间值。垃圾厂产生的填埋气体的组成以CH4、N2、CO2为主, 较高的甲烷含量与空气混合使发生爆炸的风险增加, 填埋气体中还含有一定量的H2S、NH3等恶臭气体。可根据填埋气体产生量和成分所占的体积比来进行垃圾场大气污染源强加以确定。mg/m3
二、生活垃圾卫生填埋场环境监测结果分析
本文以重庆长生桥垃圾填埋场为对象进行环境监测, 监测重点在于对垃圾场渗滤液和填埋气体, 并对监测结果进行分析。
(一) 填埋场渗滤液处理后废水监测结果
监测结果如下表1所示:
(二) 填埋场地下填埋气体现状分析
三、结论及建议
生活垃圾卫生填埋场填埋气体主要成分为氧气和氮气, 但是生活垃圾具有产气快、产气量大等特点, 应该对填埋气体的热能进行综合利用并及时对填埋气收集和处理系统进行完善, 增加突发性污染事件的应急措施。垃圾填埋场的防渗系统的建设要符合国家环境部门和建设部门颁发的标准和规范的要求, 按照标准要求对垃圾填埋场的防渗系统进行严格的检查和评判。关于渗滤液的处理存在多种工艺, 但是每种工艺都具有自身的优点和缺点, 这就需要垃圾填埋场根据实际的环境状况和自身的条件选择合适的处理工艺, 并在不断的探索中对渗滤液处理工艺逐步的完善。各个生活垃圾卫生填埋场在日常的使用运行中, 要重视对填埋场的渗滤液收集和处理系统进行维护和保养工作, 加强管理, 以保证渗滤液中污染物符合排放的标准, 防止对地下水造成污染。同时加强生活垃圾卫生填埋场环境的跟踪监测, 本着认真负责的态度保证填埋场的厂区环境符合标准。
摘要:随着我国城市化进程的加快, 城镇居民的大幅度增加, 生活垃圾也越来越多。对于生活垃圾的处理, 生活垃圾卫生填埋场是目前最有效的方法。随着环保意识的提高, 生活垃圾卫生填埋场的环境问题也引起了人们的重视, 垃圾填埋场污染物的排放及其对环境的影响受到环保部门的关注。本文对生活垃圾卫生填埋场的环境现状进行分析, 探讨垃圾场的环境监测问题, 对垃圾填埋场的环境现状进行调查和评价。
关键词:生活垃圾卫生填埋场,环境,现状,评价
参考文献
[1]赵由才, 龙燕, 张华.生活垃圾卫生填埋技术.北京:化学工业出版社, 2013.
[2]朱青山.城市生活垃圾填埋场技术与管理手册.化学工业出版社, 2012.
[3]GB16889-2008.生活垃圾填埋场污染控制标准[S].
[4]DB44/26-2001.水污染物排放限值[S].
[5]GB3095-1996.环境空气质量标准[S].
生活垃圾卫生填埋场 篇2
生活垃圾卫生填埋场产气规律及污染
通过对武汉市垃圾成分的调查,分析了年气温变化对CH4产生速率的影响,对产气速率模型进行探索性的改进,希望能应用于实践中.
作 者:侍倩 柳利霞 作者单位:武汉大学土建学院,武汉,430072 刊 名:环境科学与技术 ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY 年,卷(期): 28(1) 分类号:X705 关键词:垃圾 填埋场 产气规律生活垃圾卫生填埋场 篇3
一、北京市垃圾填埋场渗沥液处理要求
生活垃圾卫生填埋场渗沥液外排考核标准主要有《污水综合排放标准》(GB8978-1996)、《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)、《水污染物排放标准》(DB11/307-2005)等,北京市渗沥液外排考核标准执行北京市的地标《水污染物排放标准》(DB11/307-2005)。详见表1。
从表中可以看出北京市地标严于国家标准,同时也提高了对北京市生活垃圾卫生填埋场渗沥液的处理要求。
另外,根据《生活垃圾粪便处理设施环境监测规范》(DB11/T 273-2005),北京市对生活垃圾卫生填埋场渗沥液每年实行三次政府强制性环境监测。同时由于近几年群众对垃圾处理设施关注度和各级领导对垃圾处理重视程度的提高,市级行政主管部门要求对城区和市属垃圾卫生填埋场实行每月强制性环境监测一次,同时对市属垃圾卫生填埋场实行在线环境监测。
二、北京市垃圾填埋场渗沥液主要处理技术
经过十几年的探索,目前,北京市大部分填埋场已建成以生物脱氮和膜法组合工艺为主流的渗沥液处理模式,二者的结合达到了优缺点互补的效果。目前主要工艺有以下几种:MBR—纳滤、MBR—纳滤—反渗透、厌氧反应器-MBR—纳滤—反渗透等,厌氧反应器的建设形式主要有UASB(上流式厌氧污泥床)、UASBF(上流式厌氧污泥复合床)和内循环式中温厌氧反应器。
(一)MBR-纳滤处理工艺
MBR-纳滤处理工艺一般用于渗沥液处理达标排放。典型的MBR-纳滤处理工艺如图1所示。渗沥液调节池加盖密闭,并集中收集臭气至生物除臭塔,通过生物法处理除臭。MBR包括前置反硝化罐、硝化罐和外置式超滤系统。硝化罐通过硝化菌及兼性菌的作用在好氧状态下,将NH4+氧化成NO3-,将所剩余的有机物质进行降解。硝化罐中的混合液回流到反硝化罐,在缺氧状态下,反硝化菌将NO3-转化为氮气排放。膜生物反应器中微生物菌体和大部分颗粒物通过超滤膜机组从出水中分离,被截留在系统内。MBR系统产生的剩余污泥定期排入污泥收集池进行处理。超滤膜机组出水进入纳滤系统进行深度过滤处理,去除难生物降解的有机物,确保出水达标。整个系统用电由填埋场产生的沼气发电系统供给。
从表2、表3可以看出:MBR-纳滤在进水CODcr≤10000mg/L的情况下,出水能够满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准中绿化用水要求,除枯水季节氨氮不能满足冲刷用水标准外,其余各季出水可满足冲刷用水标准。
如果在纳滤后端增加反渗透处理工艺,则进出水指标情况如表4、表5所示。出水可以满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准要求。
通过以上分析可以知:MBR-纳滤处理工艺可以达到排放标准,不能完全满足渗沥液再生回用要求,能达到绿化用水标准,在后端增加反渗透处理工艺可完全满足渗沥液再生回用要求,出水可用于场区绿化、冲刷等。以上两种工艺适用于处理较低浓度渗沥液,CODcr≤10000mg/L和CODcr≤27000mg/L。
(二)内循环式中温厌氧反应器-MBR-纳滤-反渗透处理工艺
内循环中温厌氧反应器-MBR-纳滤-反渗透处理工艺用于渗沥液处理后出水回用。
内循环式中温厌氧反应器,是在UASB反应器基础上开发出的高效厌氧反应器,其特征是在反应器中装有两级三相分离器。相对UASB反应器,具有抗冲击负荷能力强,容积负荷高等优点。设计容积1000m3;日处理能力340t;进水温度控制在30℃-35℃,停留时间3天;容积负荷3-17kgCODcr/(m3·d)。产生的沼气收集后燃烧或利用。反应器对BOD5、CODcr的去除率可达90%。
MBR(膜生物反应器)包括反硝化罐、硝化罐和中空纤维膜机组,膜孔径0.02μm,对BOD5、CODcr和氨氮的去除率最高分别可达92%、70%和99%。
纳滤系统出水率80%,产生的浓缩液提取腐殖酸,提取比例约为浓缩液的0.026%-0.05%。反渗透系统产生的浓缩液进入蒸发器,通过沼气燃烧产生的热能加热浓缩液,使其蒸发,产生的尾气进入沼气火炬中进行二次燃烧后排放。
从表6、表7可以看出:中温厌氧反应器-MBR-纳滤-反渗透在进水CODcr小于50000mg/L的情况下,出水能够满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准中绿化和冲刷用水要求,可以用于填埋场场区绿化、冲刷、降尘等。
(三)上流式厌氧污泥床过滤反应器-MBR-纳滤-反渗透处理工艺
上流式厌氧污泥床过滤反应器(UASBF)-MBR-纳滤-反渗透处理工艺用于渗沥液处理后出水回用,与内循环式中温厌氧反应器-MBR-纳滤-反渗透处理工艺的主要区别是前端厌氧反应器形式的改变。
UASBF也是UASB的一种改进形式,反应器的下部与传统UASB反应器完全相同,为污泥床层,而在上部的悬浮污泥层则增加了填料成为厌氧滤床,使其同时具有厌氧污泥床和厌氧过滤床的优点,进一步提高了污泥截留能力和污泥浓度,抗冲击负荷能力增强。该工艺主要设计参数:日处理能力600t;2个厌氧罐,单个有效容积1100m3;进水温度35℃-38℃;停留时间3.7d;容积负荷8-12kgCODcr/(m3·d)。
MBR(膜生物反应器)包括反硝化池、硝化池和管式超滤膜机组,膜孔径0.1μm,对BOD5、CODcr和氨氮的去除率最高分别可达90%、87%和75%。
纳滤(NF)膜机组。NF是一种介于反渗透与超滤之间的压力驱动型膜分离技术,有效去除水中分子量小于100的污染物,同时通过纳滤膜去除部分盐分,可以有效降低反渗透的运行压力。系统出水率80%。
反渗透(RO)膜机组。RO是以压力差为推动力,使水溶液中的水分子能顺利通过膜,而其它物质则被膜戴留。污染物去除率能达到99%以上,系统出水率78%。
从表8、表9可以看出:UASBF-MBR-纳滤-反渗透在进水CODcr范围在80000mg/L以下的情况下,出水能够满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准中绿化和冲刷用水要求,可以用于填埋场场区绿化、冲刷、降尘等。
三、北京市垃圾填埋场渗沥液再生回用分析
(一)北京市垃圾填埋场渗沥液再生回用的意义
填埋场的绿化、冲刷等需要大量用水,因此,北京市填埋场已建成的渗沥液处理设施全部或部分建有再生回用工艺。但即使填埋场渗沥液全部再生回用,按目前的技术水平,也仅仅是在填埋场的运行初期刚刚够用,而在填埋场的后期还远远不够[5]。
在北京这个严重缺水的城市,以及提倡节能降耗的今天,填埋场渗沥液的再生回用还是十分必要的,并有现实意义。北京市每年生活垃圾填埋量约540万t,渗沥液产生量按垃圾量的20%计算,填埋场每年渗沥液产生量为108万t,根据目前的技术水平,按最低再生率50%计算,每年产生再生水约54万t,按北京市人年均生活用水量88.3m3计算[6],每年可以节约6115人的生活用水量。
(二)北京市垃圾填埋场渗沥液再生回用经济可行性分析
填埋场渗沥液再生回用成本与设施建设规模、工艺类型有直接关系。一座日处理能力为200t的渗沥液再生回用设施,工艺类型为MBR-纳滤加反渗透的处理费用情况如表10所示。
根据表10及渗沥液处理能力,可以计算得出北京市填埋场渗沥液再生回用成本约49元/t,按平均进水CODcr10000mg/L计算,每公斤CODcr的去除成本为4.9元。如果是高浓度的渗沥液,前端设有厌氧反应器的处理工艺,每公斤CODcr的去除成本将比上述成本还要低。而据了解,北京市城市生活污水再生回用成本约2.1-2.5元/t,进水COD约300-500mg/L,据此计算城市生活污水每公斤CODcr的去除成本最低为4.2元。因此,一定规模填埋场渗沥液再生回用还是经济可行的。
四、问题和建议
填埋场渗沥液的有效处理,对改善场内和周边环境,促进垃圾处理设施与周边居民和谐共处,加快垃圾处理设施建设有着重要意义。但由于渗沥液成分的复杂多变性和独特性,目前尚没有一种适合所有填埋场,或适合某一填埋场整个运营期和监管期的渗滤液处理技术,填埋场渗沥液处理工艺的选择需因地制宜、因时制宜,针对不同的垃圾填埋场、不同的渗滤液特性具体研究,并综合建设、运行成本和填埋场的不同时期,对渗滤液处理方案及处理技术的选择应有长远考虑。如渗沥液处理设备用电可通过填埋场沼气发电供应,北方地区冬季气温较低会影响生物处理系统运行效果,可通过厌氧反应器产生的沼气或填埋场沼气加热。同时要综合考虑渗沥液处理二次污染问题,如渗沥液收集处理设施臭气的治理等。
北京目前生物法与膜法的组合工艺可使渗沥液处理达标排放或回用,取得了初步成功,但仍存在一些问题,如膜处理能耗高,易堵塞,需定期冲洗,产生的浓缩液需另行处理等。针对目前填埋场渗沥液处理现状,建议相关单位和人员应开展以下研究工作:一是低能耗、高效能的膜处理技术或者膜替代技术的研究;二是渗沥液浓缩液的利用和治理技术研究等。另外,受建设和运行成本及渗沥液产生量等因素影响,小型填埋场渗沥液回用的可行性还有待进一步探讨。
参考文献
[1] 国家环境保护局.GB8978-1996 污水综合排放标准[S].北京:中国环境科学出版社,1996.
[2] 环境保护部.GB16889-2008 生活垃圾填埋场污染控制标准[S].北京:中国环境科学出版社,2008.
[3] 北京市环境保护局.DB11/307-2005水污染物排放标准[S].北京:中国环境科学出版社,2005.
[4] 建设部给水排水产品标准化技术委员会.GB/T18920-2002城市污水再生利用 城市杂用水水质[S].北京:中国标准出版社,2003.
[5] 张艳敏,孙江,王树国等.填埋场渗沥液治理技术路线与再生回用探讨[J].城市管理与科技,2007,9(4):41-44.
[6] 北京市统计局.北京市统计年鉴2009[M]北京:中国统计出版社,2009:105.
生活垃圾卫生填埋场 篇4
一、填埋区构建工程
1 总则
土方施工是指填埋场构建过程中的土方开挖、回填、倾倒、处理、湿度调整、铺开和压实等工作。施工单位须按照设计要求提供足够的施工设备, 并按要求达到一定的压实度。开挖、填土外置压实技术及所应用的机械应提交详细的施工方案, 施工过程中须进行质量控制试验以确保施工方法正确, 就有关土方工程的临时工程提出建议书, 并须得到监理工程师核准。整个场地在施工过程中须保持整洁, 所有材料包括临时性工作材料须存放有序。施工过程中产生的垃圾和废弃物每天须清除不少于一次。施工车辆出场前必须进行清理, 以保证不会将施工过程中产生的泥土、碎块等带到附近道路, 离场的每辆车都须经过洗车机清洗;在施工中采用适当的防尘措施, 以防止施工期间产生的灰尘造成污染。场地内的钻孔和探坑须用膨润土和场内土壤回填及压实。回填土壤以及采用的回填和压实方法须事先得到现场监理工程师的批准。在开挖或填土之前, 须清理移走山坑周边表土并放置在指定的表土贮存区内, 以备日后之用。将坑底剩余的淤泥清除, 深度直至天然土层。地基土必须结实, 没有可见的表面水。土中不含有机物 (草木、树干、根、树叶等) 。如在场地地基表面有持续地下水涌出, 整个地基表面须用0.3m厚的碎石覆盖 (最小粒径75mm) 。
2 排水及表面水的管理
应根据图纸建设永久性地表水排水沟及排洪渠。采取有效措施控制地表水, 防止积水及泥土流失。有需要时, 施工方须在受施工影响的地方 (包括开挖区和回填区等) 采用预先防止泥土流失的方法, 包括但不限于:沙泥挡、防护堤等。
3 回填
回填应采用自然土壤和经人工处理材料。在回填工作施工时, 须按设计要求进行压实以构成稳定的回填区。材料不得含有任何不符合要求的物质, 回填材料不得含有过多有机质, 不得含有直径大于75mm的垃圾、土块、石块或其它有害物质;在填埋区内, 场内构建地表下200mm之内的填料中不得含有直径大于20mm的有机物、垃圾、土块和石块或其它有害物质。回填层底面须水平放置, 并有系统地进行压实, 直到压实表面平整一致。每层坡度须一致并符合要求, 以便为下一步工作打好基础, 每层松放的厚度不得超过300mm, 然后压实。在重型压实机不能施工的地方 (例如边坡) 应采用手动小型压实机, 每层松放的厚度不超于150mm。施工期间须确保因重型车辆和运输设备而压实的道路有统一的压实度。监督施工单位对任何发现不符合要求的地方重新进行施工。因下雨、曝晒、设备问题或其它任何原因而造成的回填压实度达不到要求时, 须将回填材料挖出晾干或使用其它适合的方法以确保材料的含水量符合要求后重新进行回填压实。
二、填埋场防渗系统工程
本项目防渗系统采用复合防渗层, 由底层往上分别为4800g/㎡GCL膨润土防渗层、1.5mm HDPE双糙面防渗膜层、600g/㎡长丝非织造土工布防渗膜保护层、厚度为200mm碎石排水层 (渗滤液导流层) 、200g/㎡土工滤网 (过滤保护层) 组成。
上述材料的技术指标按施工图要求, 实际选用的材料的性能应优于设计要求的指标, 碎石应清洗干净表面杂质。
防渗层施工的工艺要求:首先, 填埋区应按照构建施工图严格进行施工。防渗施工基底不得有砖石、瓦块及尖刺颗粒硬杂物, 无树根、杂草及可能破坏防渗材料的各种异物, 基础表面不得出现凹凸不平现象, 保证平整, 对场底基础面应进行压实, 并检测压实度符合设计要求。在铺设防渗材料过程中, 应随时对基础面可能出现的异常变化现象进行检查及修补。在铺设过程中, 应确保地表水排放良好, 有效地降低地下水, 以确保基础面不受潮湿的影响。
然后, 施工单位应保证具有足够的焊接设备, 确保连续作业不会由于焊接设备不够而出现中断现象。焊接工作进行前要进行必要的试焊接, 试焊接在防渗材料样品上进行, 确保焊接性能、焊接方法、焊接温度等基本要求无误后才可进行正式焊接, 试焊接样品至少不小于3.7m长, 0.6m宽;对试焊接样品应进行剥离强度及剪切强度的检测, 如结果与材料要求不符, 则须由供货商更换满足要求的新材料。
最后, 防渗系统铺设施工技术要求防渗材料正式铺设施工前要求对场地进行全面检查确认。并应对防渗材料的质量 (含各项技术指标以及表面是否有皱纹、气泡、破损等问题) 进行严格检查, 确认无误方可进行铺设。铺设的每种材料应进行编号, 并根据顺序进行铺设。对材料编号应交监理工程师备案, 以便检测。当出现温度过高、过低、降雨等不利天气时时应停止铺设工作。在施工过程中, 工作人员及现场施工人员应穿对防渗材料无损伤的鞋子, 且不得从事可能损坏防渗材料的活动, 如吸烟等。对铺设好的防渗材料应及时压放对材料无损的重物如砂、土袋以防被风刮起。铺设中如发现基础受损, 应及时进行修补, 经反复压实并由监理工程师验收通过后方可进行铺设。不允许任何车辆直接在防渗材料上通行。在防渗材料铺设及焊接过程中, 监理工程师应对操作程序、铺设、焊接质量进行及时检查, 对明显缺陷或怀疑处, 有权提出检测, 要求施工单位进行修补, 直至检测合格。在铺设过程中, 应尽量将皱纹推平, 对难以推平处, 在征得监理工程师的同意的前提下, 可剪去多余部分, 并对接缝处进行修补。
防渗材料及焊接技术的现场检测, 针刺气压测试:A设备装置, 气泵 (手动或马达驱动) 配备有压力表使压力保持在25~30psi (160k Pa~200k Pa) 、有配件及接头的橡皮管、尖的中空针或其它核准的供压装置。B检测程序, 封住受测试缝的两端, 将针或其它供压设施插入热融焊接所产生的空隙中, 将气泵加压到25~30psi (160k Pa~200k Pa) , 关上阀门, 保持此种压力5分钟, 压力值能保持在15.25cm汞柱以上, 则该接缝通过检查。如果压力外泄超过上述值或不稳定, 则需标出问题区并依技术规范规定修补。压力测试缝的结果应记录在每日进度报告中。
三、渗滤液收集系统工程
渗沥液收集系统是在库区底部防渗系统以上设置收集开孔主管和支管 (HDPE管) 、水平渗滤液碎石导排层。
在库底防渗系统上部碎石排水层设置渗沥液收集系统, 放置穿孔花管, 并采用200g/m土工滤网包裹;收集系统分为收集主管及收集支管, 沿着库区底部主要流向布置。渗沥液收集后引至下游的渗沥液调节池内。
1 材料要求
碎石应采用经过严格筛选的d=20mm~40mm的级配碎石, 碳酸钙的含量 (以重量计) 不超过10%, 碎石应坚实。管材规格为:dn315、dn225。管道开孔的孔洞规格须按照图纸所示尺寸预制或现场钻制。收集管的上游末端须用管帽焊接密封。
2 施工要求
PE管道在连接之前必须将管道吹扫干净, 不得将任何可能堵塞管道的物质留在管内。管道如果暂时处于开口状态, 应临时用胶带封住, 以避免渣土等杂物进入造成堵塞。由于渗沥液收集系统在防渗系统上部施工, 因此, 必须做好充分的施工保障措施, 防止损坏防渗系统结构, 所有管道穿膜处均需做好密封处理。渗沥液收集管铺设于防渗系统上部, 先铺设过滤机织布, 然后再放管堆石, 并用过滤机织布包裹后, 周边砂石回填。
四、地表水及地下水收集系统工程
1 地表水
在垃圾填埋场环场道路及平台设置排水沟, 收集填埋场的地表水, 最终排入填埋场现有排水沟。施工要求:砌砖应该砂浆饱满, 修建在土质地基上的截洪沟如遇到工程地质条件较差的地段, 要进行处理时。
排水沟开挖应适应外形以减少回填, 排水沟应分段砌筑, 沟底纵坡和沟底标高根据图纸放线后如发现与现场相差较大, 可以根据现场地形进行局部调整, 纵坡大于10%的陡坡段应设置跌水。
2 地下水
地下水收集系统包括库底地下水收集主管、地下水收集支管。该系统设置于库底防渗系统以下0.5m处。在库底防渗系统下部设置地下水收集盲沟, 盲沟内放置开孔HDPE管;盲沟分为主盲沟、次盲沟, 沿着地下水流方向布置。主盲沟尺寸为0.8×1.0m, 沟内填充碎石, 铺设dn315PE穿孔花管并用过滤机织布包裹;次盲沟尺寸为0.8×0.8m, 沟内填充碎石, 铺设dn225PE穿孔花管并用过滤机织布包裹。
结语
上述新建的生活垃圾卫生填埋场的施工过程中, 通过建设、监理单位的层层监督, 落实质量控制措施, 对重要工程部位加强控制, 现已完成施工任务, 办理了工程竣工验收手续, 现已投入使用。该工程被评为广东省市政优良样品工程, 还被广东省、国家评为城市生活垃圾无害化一级填埋场。
摘要:笔者结合自身在某生活垃圾卫生填埋场建设过程中积累的经验, 讲述了质量控制要点和过程。
关键词:垃圾填埋场建设,质量控制,系统工程
参考文献
生活垃圾卫生填埋场 篇5
二0一一年四月
前言
本工程设计的主要内容包括:城市生活垃圾卫生填埋场处理总平面布置(选址和场区总体设计等等),填埋工艺,防治工程,渗滤液收集导排工程,渗滤液处理工程,地下水、地表水导排处理工程,填埋气体收集与利用设计,环境监测设计,封场工程,辅助工程(如绿化、道路等),设备选型,二次污染防治设计,经济分析等等。
关键字:垃圾填埋场 渗滤液
一.工程概况
1.项目背景
随着经济的发展,人们生活消费水平的提高,城市的生活垃圾产生量日渐增加。而目前市内还没有垃圾无害化处理的工程措施,基本上所有的垃圾都是简易堆放处理,没有进行无害化处理,其卫生要求远达不到环境法规的卫生标准。
这些简易的垃圾堆放场已经造成一系列的环境污染问题。表现在:一,垃圾露天堆放,散发阵阵恶臭,污染大气环境,周围几平方公里的地方都可以闻到,严重影响景观。二,垃圾无隔离措施,其产生的渗滤液污染地下水和周围的地表水,极大地威胁居民的健康。三,污染周围的土壤,使土壤失去应有的功能。
城市的经济持续增长,人口数量在上升,消费物品也在增加。若不处理对垃圾无害化处理,将引发重大的灾难,故建立生活垃圾填埋场处理工程。
2.工程设计的主要内容
城市生活垃圾卫生填埋场处理工程设计的主要内容包括:总平面布置(选址和场区总体设计等等),填埋工艺,防治工程,渗滤液收集导排工程,渗滤液处理工程,地下水、地表水导排处理工程,填埋气体收集与利用设计,环境监测设计,封场工程,辅助工程(如绿化、道路等),设备选型,二次污染防治设计,经济分析等等。
3.设计规模
根据城市人口规模与人均垃圾生产量等因素,确定城市生活垃圾卫生填埋场处理起始规模为1200吨/天。
4.技术经济指标
垃圾处理规模:52.56万吨/年;填埋场库容:1238.64万米3;使用年限:21年;渗滤液处理规模:600吨/天;渗滤液处理标准:三类;调节池容积:30000 m3;单位垃圾处理总成本:569.16万元/年;投资回收期:12.95年。
二.总图布置 1.选址
包头市地处内蒙古高原的南端,阴山山脉横贯市区中部,形成北部高原、中部山地、南部平原三个地形区域包头的地理坐标是东经109度50分至111度25分、北纬41度20分至42度40分,面积为27768平方公里黄河流经该市南缘,属温带大陆性气候。年平均气温 6.4℃,年降水量310毫米,无霜期110~142天。包头市人口245.76万,市区人口190万,建成区面积250平方公里。据《包头市2002年国民经济和社会发展统计公报》,2002年包头市年均气温8.5℃,年最低气温-27.6℃,年最高气温40.4℃,年降水总量262.9毫米,年最大风速11.0米/秒,平均风速1.8米/秒,年日照时数2806小时,年平均相对湿度52%,全年沙尘天气12次。
综合以上,包头市的填埋场项目选址,应考虑距包头市各区中心距离在15-25公里,处在山谷地带适宜。
2.厂址概况
填埋场该处地貌为两个山谷,基本为南北走向。山谷地形开阔,中间有一小山丘分隔,两个山谷在南端会聚。整个场地占地40平方千米。
填埋场气候为亚热带季风气候,冬季多刮偏北风,夏季为东南风,年降雨在1000毫升以上。场地为双层结构水文地质类型,含水层埋藏较浅,富水性一般,以粘性土为主,且粘土厚度较为稳定,天然条件下松散层粉和基岩风华壳风化含水层的防渗、防污性能均良好。
3.总图布置
该填埋场处理工程主要生活区、填埋区、渗滤液处理区、沼气发电区四部分组成。整个厂区总占地面积约40平方千米,其中填埋场占地约25.3平方千米,渗滤液处理区约5平方千米,其余的为13.7平方千米。(见附图1。)
整个厂区的布置按照国家现行的各种要求,根据场址的实际地形地貌、水文地质、风向、以及填埋工艺需要而综合考虑设计的。
由于该城市常年夏季处于东南季风盛行风向,而冬季处于偏北风向,故综合该地形和风向季节性变换而将填埋区设在东部位置,同时在填埋区的周围设置绿化带。这样可避免风向季节性变换而把填埋区填埋垃圾时产生一些臭气污染影响当地居民。
生活区包括行政办公楼、机修车间、喷泉广场、亭子、绿化带等等。渗滤液处理区包括水泵房、沉淀池、调节池等,当然其周围也配合一系列的绿化装饰点缀。渗滤液处理区与沼气发电区都尽量设置在填埋区附近,便于流体输送。
三.填埋作业工艺
卫生填埋通常是每天把运到填埋场,经性质和计量判定后进入填埋场内。垃圾按指定的单元作业点卸下,卸车后用推土机推铺,再用压实机碾压。分层压实到需要高度后,再在上面覆盖粘土和聚乙烯膜料,并重复上述的卸料、推铺、压实和覆盖的过程。以一日一层作业单元,每日进行覆盖。垃圾的压实密度大于0.8 t/m3。每层垃圾厚度为2.5~3.0m,每层覆土矿工为15~30cm,通常四层厚度组成一个大单元,上面覆盖土在45~50cm。
填埋时先从右到至左推进,然后从前向后推进。左、中、右之间的联线之间呈圆弧形,使覆盖面上排水畅通地流向两侧进入排水沟或边沟等,以减少雨水渗入垃圾体内,前后上部的连线呈一定坡度。外坡为1:4,顶坡不小于2%。单元厚度达到设计厚度后,可进行临时封场,在其上面覆盖45~50cm厚的粘土。并均匀压实,再加上15cm厚的营养土,种植浅根植物。最终封场覆土厚度大于1m。
填埋场的作业方式实行分区分单元填埋,以分区分单元填埋为前提,然后再来考虑分层的填埋作业。为最大限度防止污染扩散,填埋作业过程中,正在进行填埋作业的子填埋区是裸露的,日覆盖采用膜覆盖,其他的区域均为中间覆盖或临时封区。
首先进行的作业的是整平后的一区填埋库区底部,在实际进行填埋作业的过程中,要考虑是和填埋作业库区临时作业道路结合起来实施。第一次到达的填埋作业高度为距离整平询问绝对标高2m而后开始第二层填埋作业单元的设置。
随着填埋作业高度的增加,可利用的填埋作业有效面积也在增加,这时为气体利用提供方便,已经经过临时封场的填埋单元可以通过导气石笼中间的垂直气井,将导气管和周围的移动式集气站连接起来,就可以对气体进行再利用了。
整个填埋区的作业顺序是:先一区、二区、再三区,然后开始二期工程。填埋二期工程作业时,和填埋一区形成新的水平面积,继续向上填埋,形成堆体后临时封场,填埋三期作业。其填埋作业工艺流程图如图所示: 填埋作业工艺流程图
四.防渗工程与渗滤液处理设计 1.防渗工程 1.1防渗材料 目前,从国内外的实践实用看来,用于垃圾卫生填埋场应用最广泛最成功的的是高密度聚乙烯(HDPE)膜,与其它防渗材料,它具有最好的耐久性。从防渗性能和经济实用角度考虑,此工程采用1.5mm厚度的高密度聚乙烯(HDPE)膜较为适当。其磨擦性能的考虑,比安全性的角度出发,在坡面上采用毛面HDPE膜较好,但设计中由于有足够的粘土层,所以此工程防渗主体结构全部采用1.5mm厚的光面HDPE膜。
1.2防渗结构
在垃圾填埋区场底、侧坡和调节池内都安装严密的防渗系统,使其密不透水,以防止污染地下水。核心部分是双层高密度聚乙烯(HDPE)膜。此外还设置的收集层。
场底结构从上到下依次为:过滤层、主滤液收集层、保护层、主防渗层、主防渗层、次要滤液防渗层、次防渗层、保护层、构建底面。其相应的防渗材料设置依次为:轻型工布土、厚度为600mm碎石导流层、500g/m2无纺土工布层、1.5mm光面高密度(HDPE)膜、500 g/m2的无纺土工布层、1.5mm光面高密度(HDPE)膜、500 g/m2的无纺土工布层、地基土。见下表和附图2
边坡和调节池的防渗结构与场底的都相同,这是从最安全的角度来出发考虑的,不能有一点大意。
2.渗滤液收集导排系统
2.1渗滤液导流层(即主滤液收集层和次滤液收集层)
渗滤液主收集层:在无纺土工布保护层上铺设600mm的碎石层,粒径要求20~40mm,按上粗下细进行铺设,防止填埋的垃圾堵塞砾石缝从而影响渗滤液导流的效果。
渗滤液次收集层:直接安装于主防渗层之下,目的是监测主防渗层是否渗漏,若有渗漏,则可在次盲沟中发现并收集起来。
2.2渗滤液导渗盲沟
渗滤液导渗盲沟负责渗滤液的最终排放,将其从场区内排往渗滤液沉淀池和调节池进行处理。为了便于渗滤液的收集排放,在各区分别设置纵向盲沟,其中主收集层铺设直径为DN250mm的穿孔花管,由导流层形成盲沟断面,并用150g/m2织质土工布包裹。次盲沟由透水和受垃圾沉降影响小的透水软管组成。当次盲沟铺好之后再开始进行中间覆盖。
3.地下水导排系统
填埋场的工艺设计必须考虑对填埋库区底部可能存在的地下水进行导排。地下水导排沟位于渗滤液主导排沟下约2m处。先在沟内铺设反滤150g/m土工布,然后再铺设DN200的HDPE穿孔花管,最后回填级配碎石到地下水导排沟沟顶。
4.渗滤液处理工程
24.1垃圾渗滤液
垃圾渗滤液呈淡茶色或暗褐色,色度在2000~4000之间。有浓烈的腐化臭味,成分复杂,毒性强烈,有机物含量较多,被列入我国优先污染控制物“黑名单”的就有5种以上;氯氮浓度高,BOD5和COD浓度也远超一般的污水。
垃圾渗滤液来源于三个方面:一是垃圾本身所带的水分;二是垃圾中有机物经分解后所产生的水;三是以各种途径进入垃圾填埋场的大气降水和地下水。其中进入场区的大气降水和地下水是决定渗滤液产生量的关键因素。
垃圾在填埋场产生的渗滤液与时间的关系可分为以下几个阶段:
1)调整期:在填埋初期,垃圾体中水分逐渐积累且有氧气存在,厌氧发酵作用及微生物作用缓慢,此阶段渗滤液量较少。
2)过渡期:本阶段滤液中的微生物由好氧性逐渐转变为兼性或厌氧性,开始形成渗滤液,可测到挥发性有机酸的存在。
3)酸形成期:滤液中挥发性有机酸占大多数,pH值下降,COD浓度极高,BOD5/COD为0.4~0.6,可生化性好,颜色很深,属于初期的渗滤液。
4)甲烷形成期:此阶段有机物经甲烷菌转化为CH4和CO2,pH值上升,COD浓度急剧降低,BOD5/COD为0.1~0.01,可生化性较差,属于后期渗滤液。
5)成熟期:此时渗滤液中的可利用成分大减少,细菌的生物稳定作用趋于停止,并停止产生气体,系统由无氧转为有氧态,自然环境得到恢复。
4.2垃圾渗滤液处理工艺方案
从国内外渗滤液水质监测将资料分析,渗滤液中BOD5/COD=0.2~0.8。开始时填埋场的渗滤液生化性较好,但随着时间的推移,其生化性将逐渐降低。城市生活垃圾卫生填埋场渗滤液属于含氮量高、有机物浓度高的污水,其流量和负荷在不断变化。故此工程拟采用生物处理与物化处理相结合的方法,并辅以深度处理,使其扬长避短,互相补充,相辅相成,将处理效果发挥到最大限度。
采用的设备有EGSB反应器和微滤装置(CMF)等。其污水处理工程拟采用EGSB反应器+CASS反应池+微滤装置(CMF)+生物滤池+反渗透(RO)的联合工艺,如图所示:
图:垃圾渗滤液处理工艺流程
4.3工艺设计(1)调节池:调节池容量为2.0万m,污水进入调节池前通过加酸或碱调节pH值,使其处于厌氧微碱性阶段,从而为其下一步的厌氧反应提供稳定的条件。
(2)EGSB反应器:(见附图3)EGSB即为膨胀式颗粒污泥床,是在UASB反应器的基础上发展起来的,继承了UASB的几乎所有优点,技术上更为先进。作为一种高效厌氧生物反应器,它具有很高的污泥浓度和容积负荷,能适应一定水质水量波动,具有较强的抗冲击负荷能力。此外它还可将难生物降解的高分子有机物分解成小分子、有助于提高有机物的可降解性,大大降低后续单元处理负荷。经EGSB反应器产生的沼气输送到沼气发电区进行发电。其特点如下:
1)以颗粒化污泥为技术核心
2)EGSB的高度达到15m而UASB只有5.5m,在同体积的情况下,EGSB的面积更小,进水分布会更均匀,传质效果更好
3)因EGSB的颗粒化污泥呈悬浮态,与水的接触效果更好,有机物去除率更高
4)EGSB反应器的污泥量可达50000~60000mg/L,而UASB则只有其一半处理量。因此EGSB承受更高的进水浓度,抗冲击能力更高,负荷更高。
5)在处理高浓度有机废水时,处理出水不循环,可进一步节省能耗,降低运行成本。
(3)CASS反应池:即循环活性污泥系统。它是在序批式活性污泥法基础上发展起来的,在反应池的前端设置了缺氧生物选择区,见附图。其优点在于:不
3需要二沉池,节省了基建投资,占地面积小;反应池由缺氧预反应区和好氧主反应区组成,对难降解有机物的去除效果较好,出水水质好,不产生污泥膨胀;具有很好的除氮除磷效果;自动化程度高,操作运行简单;CASS池进水经过稀释后浓度降低,有机污染的浓度梯度变小,因此有利于提高生物处理效果。
(4)生物滤池:紧接着CASS反应池出来的污水非常有利于生物处理,故生物滤池能很好去除剩余的有机物。其剩余污泥排到污泥储存池经压滤机处理后回填。
(5)微滤装置:CMF是以中空纤维微滤膜为中心处理单元,并配以特殊设计的管路、阀门、自清洗单元、加药单元和PLC自控单元形成闭路连续操作系统。当待处理水在一定压力下通过微滤膜过滤后,便达到了物理分离的日的,使大部分残余的有机物有效去除,这样达到物理生物处理的结合,相互弥补,发挥更大的去除作用。
CMF装置主要包括预过滤系统、微滤主机、供水系统、反冲洗系统、压缩空气系统、化学清洗系统以及PLC自控系统等。见下图: 图:微滤装置CMF
(6)反渗透装置:渗滤液后处理通常采用反渗透工艺,以去除中等分子量的溶解性有机物和绝大部分的溶解性盐类。因为经过了一系列的处理后,污水的有机物浓度大大降低,适合于去除剩余的溶解性物质。这样污水得到进一步的净化。其出水经过调节池调节流量送到供水中心或回用。
五.填埋气体收集与利用设计 1.填埋气体的主要组成
填埋气体(LFG)中主要气体包括甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氢、硫化氢、氮和氧等。其中最主要的是甲烷和二氧化碳气体。它的典型特征为:温度达43~49℃,相对密度约1.02~1.06,为水蒸气所饱和,高位热值在15630~19537kJ/m3。
那当然填埋场产生的微量气体虽然很少,但其成分复杂,毒性较大,不能对其忽视。
2.填埋气体收集方式
本工程采用LFG主动控制系统,即在填埋场内铺设一些垂直的导气井(见附图6)或水平的盲沟,用管道将这些导气井和盲沟连接至抽气设备,利用抽气设备对导气井和盲沟抽气,将LFG抽出来。由于本垃圾填埋场面积大,填埋量大,采用水平收集盲沟易使空气进入抽气系统,故此工程采用垂直抽气井抽气。考虑到填埋厚度和填埋规模等因素,选择采用垃圾单元封闭后钻井下管统一收集填气体。
填埋气体主动控制系统主要由抽气井、集气管、冷凝水收集井、和泵站、真空源、气体处理站以及气体监测设备等组成。
通常,填埋气体主动控制系统又分为内部填埋气体收集系统和边缘填埋气体收集系统两类。内部填埋气体收集系统:该系统常用来回收填埋气体、控制臭味和地表排放,如附图边缘填埋气体主动收集系统:此系统主要是回收并控制填埋气体的横向地表迁移。采用周边抽气井抽气。
3.冷凝液收集和排放
填埋气体在输送过程中,会逐渐变凉而产生含有多种有机和无机化学物质及具有腐蚀性的冷凝液。这些冷凝液能引起管道振动,限制气流,增加压力差,阻碍系统运行。为此要设置冷凝液收集系统,一般冷凝液收集井安装在气体收集管道的最低处,避免增大压差和产生振动。
4.气体输送系统
收集的气体最终汇集到总干管,经鼓风机将其输送到燃气发电厂。其输送管道材料采用PE。
5.填埋气体的利用
因填埋场工程较大,处理的垃圾量也较大,产生的沼气数量可观,持续的时间长,所以本工程主要把填埋气体用作发电。其总的气体处理与利用工艺流程如下图所示:
图:填埋气体的处理与利用工艺流程
(其沼气轮机发电燃烧器见附图7)
六.环境监测设计
填埋场管理必须进行环境监测,它是垃圾处理设施运行状况的评价等级,监测内容涉及到大气、地下水、地表水、渗滤液、填埋气体、堆体沉降、苍蝇密度、填埋垃圾等方面的测定。其监测项目表为:
七.辅助工程
填埋场的辅助工程包括土建工程、道路工程、给水与排水工程、消防工程、供配电设计、自控仪表设计、垃圾计量、通讯、节能、绿化等等。
1)土建工程:生活区以综合楼为主体建筑,它由办公楼和职工食堂、值班人员宿舍组成。综合楼的建筑造型与中心广场融合为一个完整的厂前区空间,具有强烈的动感,起到引导视线和人流的作用。
2)道路工程:道路设计当当圆曲线小于150米时,在曲线半径施作5%~6%的超高,并设置路基加宽缓和段。其附属工程主要包括道路排水边沟与涵洞、边坡的防护、挡土墩、标志牌等。3)给水与排水工程:其用水量设计包括道路喷洒、绿化用水、生活用水、消防用水、汽车冲洗用水、未预见用水等等用水量之和。
4)消防工程:工程消防设计包括生活区和填埋作业区。可燃气检测、报警仪,平时注意仪器的校准和维护。
5)供配电设计:本工程全厂设备装机容量453.97KW,所有电设备均为380/220V低压设备。
6)自控仪表设计:包括统计汇总、状态监控、环保在线监测、办公自动化等等。
7)垃圾计量:因本工程处理量为600~1200t/d,每日大约有200~400辆垃圾车进场,即平均约30辆/小时进入场区,即每2分钟约1辆车进入厂区并过磅计量。故设置两台地磅进行计算。
8)通讯:架设电话通讯线一条,小型电话交换机一台,整个场区配备四部直播电话,分别设在总经理室、副经理室、总调度室和管理科,另配备一部传真电话,设在办公室。
9)节能:选用能耗低的车辆进行填埋作业;选用效率高的渗滤液输送泵等等
10)绿化:而绿化带采用点、线、面相结合,包括广场、湖、喷泉和花架等。在填埋区和生活区之间用10~15米宽的绿化带分隔,采集不同的树种相互融合,布置出一个不同颜色、不同高度、不同形式的有层次的绿化景观。
八.封场工程 填埋场最终覆盖系统主要组成有:表土层、保护层、排水层、屏障层和基础层/气体收集层等5层。采用的终场覆盖材料压实粘土、土工膜、土工合成粘土层三者。这三种联合使用以达到最好的经济效益和环境效益。
本填埋场的最终覆盖系统从上到下分别为:15cm带有会浅根植被的表土层,60cm保护层,HDPE土工膜,土工网排水层,45cm压实粘土层。其封场结构见附图4 1)15cm带有会浅根植被的表土层:其作用于促进植物生长并保护屏障层,提供一定的持水能力。
2)60cm保护层:其作用为将渗入覆盖层的水分贮存起来直到通过植物的蒸腾作用散失;将垃圾和掘地动物以及植物根系隔离开来;使人和垃圾接触的可能性减少;保护覆盖系统中下面各层免受过度干湿交替和冰冻的影响而导致覆盖材料破裂损坏;侧向排水。
3)HDPE土工膜:采用与基础衬垫系统的防渗材料一致的1.5mm光面高密度(HDPE)膜,使其与上下方的粘土层结合形成复合防渗结构。
4)土工网排水层:采用有土工布滤层的土工网,其作用为降低其下面屏障层的水头,从而使渗过覆盖系统的水分最小化;降低覆盖材料中孔隙水的压力,提高边坡的稳定性。
5)45cm压实粘土层:压实粘土的还是具有一定的防渗作用,与HDPE土工膜结合使用,既经济又方便。
封场后还必须对其进行维护,包括场地维护和污染治理的继续运行和监测。具体为:渗滤液处理系统运行和监测、渗滤液调节池臭气处理系统运行和监测、填埋气体导排与利用系统运行和监测、地下水监测、地表水监测、地面沉降监测、场地维护等等。
九.经济评估 1.概述
本城市垃圾填埋工程年处理量为21.9万吨/年,填埋场总容量为619.32万米3,使用年限为21年。
2.主要技术经济指标
垃圾处理规模;21.9万吨/年,填埋场总容量:619.32万米3,使用年限为:21年。劳动定员:50人,工程总投资:9473.06万元,单位经营成本:12.99元/吨,财务内部收益率6.03%,投资回收期:12.95年。
3.财务分析 3.1费用效益估算
1)计算期:按21年计算,包括建设期12个月 2)项目总投资:9473.06万元
3)资金来源:申请国家补助5000万元,其余由该市自款
4)固定资产、无形资产和其它资产的形成:固定资产由工程费用、工程其它费用中除生产职工培训费外的全部费用、预备费、建设期利息以及固定资产投资方向调节税组成。5)运营成本费用估算:按要素估算成本费用,包括:外购材料、燃料、动力、工资及福利费、检修费、折旧费、管理费及财务费等。这样单位总成本费用为34.41元/吨。经营成本指总成本扣除固定资产折旧费、无形及其他资产费和财务支出后的全部费用。本项目的年均单位经营成本为12.99元/吨。
6)收入估算:按垃圾处理费每吨收取48元计算,则年收入为1050.8万元。7)税金:本工程为社会公益事业项目,不以盈利为目的。无营业税。8)贷款:无银行贷款。
9)利润估算:投资利润率为4.08%,投资利率税为4.08%。3.2财务评价:
盈利能力分析:财务内部收益率6.03%,投资回收期:12.95年,财务净现值25.79万元。
4.经济分析
环境效益:本项目实施后,能很好的改善该市环境质量,使垃圾达到无害化处理的要求,具有巨大的环境效益;总体环境质量的改善有益于人们的身心健康,减少疾病的发生,降低医疗费用;垃圾填埋场的建设与投资增加了就业机会,产生良好的社会效益;城市环境质量的提高将会吸引更多投资,并促进旅游产业和其他第三产业的发展,其所带来的其他社会经济效益的十分巨大的。
5.结论
1.财务内部收益率为6.03%大于最低可接受内部收益率6%,财务净现值大于0,有一定的生存能力。2.本项目有较大的直接经济效益(发电带来的经济效益)和间接的效益,因而其经济内部收益率将远大于财务内部收益率,其经济内部收益率也能满足大于基准经济收益率的要求。因此从经济的角度来看,本项目是可行的。
3.根据以上的情况来看,本项目财务费用效益和经济费用效益均好,项目可行。
十.总结
本填埋场从选址、设计到方案选择、设备选型、经济分析都经过了严密的论证和再三斟酌才下定论,国家也给了相当大的支持,相信建立这个生活垃圾卫生填埋场处理工程,将是本城市的一大幸事,此城市的环境卫生水平将迈上一个新的台阶,取得环境与经济发展的双赢,同时将为我国的环保事业作出贡献。附图:
场底和边坡防渗结构示意图:
EGSB反应器和CASS反应池
封场结构示意图:
地下水监测井构造图:
生活垃圾卫生填埋场 篇6
一、生活垃圾填埋场物料和能源消耗
北京市生活垃圾转运站有9座,其中3座具备分选功能,大约50%的生活垃圾经分选处理。生活垃圾填埋场中有一座仅处理生活垃圾焚烧炉渣,一座以处理来自转运站的筛下物为主,其余以处理原生生活垃圾为主。填埋物以原生混合垃圾为主,其中厨余垃圾约59%、塑料约17%、纸类约15%、木竹2.5%和无机物等,因此生活垃圾填埋场主要排放物为渗滤液和填埋气。
图1(见下页)是北京市生活垃圾填埋场清洁生产图。从图中可以看出,生活垃圾填埋场主要包括填埋区、污水处理厂和填埋气处理厂三个功能区,处理物料为垃圾,输入为能源、资源和材料,输出的为综合利用产物(中水、天然气和电能)以及废液、废气等污染物。虽然填埋气发电项目已经纳入清洁生产发展机制,但是并没有普及,清洁生产的理念并没有全面引入北京市生活垃圾生产管理中,该行业的清洁生产潜力较大。
二、能源、资源消耗及节约
(一)能源消耗及节约
生活垃圾填埋场的能源消耗主要为燃油(汽油、柴油)和电力。燃油消耗主要用于推土机、压实机、作业车和移动泵等,主要耗电系统是渗滤液收集处理系统、填埋气收集系统。填埋场能耗与主要的工艺和设备类型密切相关,选用先进的工艺和节能设备是节能的重要环节。能耗与污染物排放量要求有关,污染物排放要求越严格、工艺越复杂、处理越彻底,相应地能耗就越高。设备的完好程度也是能耗的关键因素,填埋场内应加强设备维护管理制度,提高设备利用率和使用寿命。因此,先进的生产工艺、有效的节能措施、完善的设备维修制度是清洁生产的重要内容。清洁生产对于能源消耗方面的要求不仅包括常规能源的节约高效,还应涉及清洁能源的利用和新能源的开发利用,可以开展填埋场甲烷、太阳能、风能利用等技术,替代传统能源。
(二)资源消耗及节约
生活垃圾填埋场的资源消耗主要包括素土、新鲜水、渗滤液、填埋气导排用管道、场底防渗材料、覆盖膜等。素土主要用来填埋堆体的筑坝、修路、覆盖,北京的素土资源稀缺,应该考虑替代材料或选用新的工艺以减少素土的消耗量。如,阿苏卫填埋场尝试用垃圾筑坝替代黄土筑坝,不仅节约素土资源,而且节约了填埋场的库容量,增加了填埋场寿命,值得推广。另外,用渣土取代素土覆盖、垃圾堆体喷涂或用膜覆盖等方法,也可以减少素土使用量。在填埋场,新鲜水主要用于清洁和渗滤液处理配药。再生水可以替代大多数的清洁用水,雨污分流所收集的雨水也可以回收利用,是节约用水的重要途径。物资消耗与工艺相关,选用先进、节约、高效的工艺是节约物资的主要途径,完善的物资管理制度和规范的作业制度也是节约物资的重要途径。
三、污染物排放及控制措施
(一)渗滤液控制和处理措施
渗滤液组分复杂,含有多种有机物、重金属、病毒、细菌等有毒、有害、恶臭的物质,对地表水、地下水、土壤、大气和生态环境具有潜在威胁,是垃圾填埋场的主要污染物之一。生活垃圾中约含40%~60%的水份,在降解过程中会以内流水的形式渗滤出来,降水和地表水渗入等外来的水份加入,使用期的渗滤液产量为日处理量的30%左右[1]。
填埋场底部和周边铺设低渗透性材料作防渗层,可以有效地防止垃圾渗滤液污染物向填埋场周边的土壤和水体扩散。防渗材料一般有天然粘土、膨润土、土工膜、高密度聚乙烯(HDPE)膜等。上世纪90年代后修建的生活垃圾填埋场都采用复合防渗层,其中包含2.0mm厚度的高密度聚乙烯(HDPE)膜,其防渗和抗压性能较好。及时导排渗滤液有利于有机物降解、有利于产生填埋气、有利于填埋场的稳定性[2],因此填埋场渗滤液收集情况应该成为清洁生产的一个重要因素。
渗滤液经过生化+纳滤+反渗透等处理系统回收其中的水分,其回收率大约为50%。渗滤液浓缩液的处理是垃圾处理中的难点,大多数重新回灌到垃圾堆体之中。渗滤液处理效果应该成为清洁生产的一个重要内容。渗滤液集液池和调节池是恶臭气体的主要散发地之一,应当对其进行密闭,集中收集处理恶臭气体,缓解填埋场恶臭污染。
雨污分流的重点在于阻碍雨水进入垃圾堆体以减少渗滤液产量。渗滤液产量随季节差别明显,夏季垃圾含水量较多,渗滤液产量较高,如果没有雨污分流措施拦截雨水,雨水深入垃圾堆体使得夏季渗滤液产量猛增,给渗滤液导排处理带来困难。现有的密闭化填埋场,非工作面采用聚乙烯膜密闭,拦截了绝大多数的雨水,减少了渗滤液产量。而且,雨污分流措施可以防止填埋场污染物被雨水带走,减少污染风险。雨污分流措施是生活垃圾填埋场渗滤液减产的重要措施,也是污染物控制的重要措施,因此是清洁生产的重要内容。
(二)填埋气控制和处理措施
在填埋场的垃圾堆体内,生活垃圾中约70~80%的有机物质发生降解,据估计,每吨生活垃圾大约可产生64~440立方米填埋气[3]。填埋气中约含甲烷60%、二氧化碳40%和少量的氢气、氨、硫化氢、氮氧化物等有毒有害的恶臭气体,会对环境空气造成污染,影响周边居民的正常生活。甲烷含量过高有可能引起爆炸,甲烷和二氧化碳都是窒息性气体、温室气体,同时甲烷又是清洁能源之一,因此,填埋气不加处理利用而直接排放的粗放式运行方法,不仅污染环境而且浪费资源。
传统生活垃圾填埋场在垃圾堆体中建设石笼对填埋气进行导排,但是没有对填埋气的污染进行控制,填埋气直接排放大气中。目前,北京市的生活垃圾填埋场进行了全密闭工程的改造,填埋气的收集率大约为90%,填埋气收集利用不仅控制了填埋气污染,而且降低了二氧化碳排放量,达到了“节能减排”的目的。小型的生活垃圾填埋场推进密闭化技术比较困难,可以采取减少甲烷排放技术、除臭技术等控制填埋气的污染。
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但是填埋场的作业过程仍然处于露天状态,作业面仍是填埋场主要的恶臭污染源之一。安定填埋场应用密闭式空气支撑膜结构,将传统的露天作业模式转变成为新型的密闭作业模式,不仅对填埋过程中散发的恶臭气体进行控制,而且能够更有效地实现雨污分流。但是密闭式空气支撑膜的投资运行费用太高、作业环境恶劣,限制了该技术的应用。
控制进场垃圾成份和进场垃圾数量是生活垃圾填埋场减少能源和资源消耗、控制渗滤液和填埋气污染的根源,因此生活垃圾填埋场“清洁生产”应从源头抓起,减少进场垃圾中有机物含量,全面实施分类收集、分类处理:一是对可循环利用的成份进行回收,二是分流有机可堆腐成分进行生化处理,以实现垃圾减量和资源化。控制进场垃圾总量,使得处理量与设施能力相匹配,优化设施运行环境,提高效率,达到节能的目的。
四、综合利用
渗滤液中约95%为水份,通过污水处理系统,回水率大约为50%,这些中水大多用于填埋场保洁。提高渗滤液处理设施的回水率是渗滤液资源化的基础,拓展中水的使用范围和应用途径是中水综合利用的重要内容。渗滤液含有丰富的腐殖酸,这些成分的提取、利用也是渗滤液综合利用的重要课题[4]。雨污分流措施所收集雨水的综合利用也是节约用水的重要途径。
填埋气的主要成分是甲烷和二氧化碳,所收集的填埋气经处理后发电,不仅创造了经济价值,而且控制了填埋气污染,降低了二氧化碳排放量。有两项填埋气发电项目已纳入清洁发展机制(CDM)。但在填埋气的回收利用项目中,其他气体的开发利用也不应忽视。
生活垃圾填埋场运行过程消耗大量的水土资源、药品、覆盖材料、道路修筑材料,这些物资的多层次循环利用是降低填埋场运行成本的重要途径。生活垃圾填埋场封厂之后,经过几十年降解达到稳定,填埋场中的腐殖土是改善土壤的天然材料,具有综合利用的潜力[5]。
填埋场可利用的资源还包括闲置土地和空间[6],可以种植绿化植物或功能植物,改善环境,提高绿化面积,提高土地的使用价值。
五、结论
综上所述,生活垃圾填埋场开展“清洁生产”具有重要意义和较大潜力,北京市生活垃圾填埋场应从以下几方面进行“清洁生产”:
1.控制进场垃圾的成份和数量,应分类收集、分类处理,减少生活垃圾中有机物含量,以实现垃圾“减量化”和“资源化”,优化生活垃圾填埋场的规模和负荷率,提高处理效率。
2.应在生活垃圾填埋场推广先进工艺,选用节能设备,规范作业制度,完善设备维护制度,提高设备的利用率和使用寿命,保证设备完好率和负荷率,以减少能源、资源、材料消耗;应当把“降耗”和“减排”的限定标准设定在合理的范围内。
3.生活垃圾填埋场应采取有效的污染物控制措施,建设适宜的场底防渗层,改善渗滤液和填埋气的控制技术,提高渗滤液和填埋气的收集率、处理率,以减小污染排放量;采取有效的雨污分流措施,以减少渗滤液产量和污染排放量。
4.应在生活垃圾填埋场开展综合利用,通过利用填埋气发电,使用中水、雨水替代新鲜水等措施提高回收、减少投入;应多方面开展渗滤液、填埋气的多种利用途径,提倡生产物资循环利用;推进腐殖土的综合利用,重视闲置土地和空间的合理利用。
参考文献:
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[3]龚利华.生活垃圾填埋场填埋气产生量估算模型[J].环境科学与技术,2009,9:73-76.
[4]卢成洪.清洁生产理念在填埋场设计和运营中的运用[J].环境卫生工程,2005.13.4:55-57.
[5]赵海、朱莹莹.生活垃圾填埋场填埋气体的收集与利用[J].环境工程,2008(26)-增刊,272-275.
[6]柳芳、李大奇.浅议垃圾填埋场的治理与利用[J].中国工程咨询,2012(2):52-53.
(责任编辑:赵静)
收稿日期:2014-04-06
作者简介:刘欣艳(1976-)女,博士,山西人,工程师。
生活垃圾卫生填埋场 篇7
生活垃圾卫生填埋是我国目前广泛采用的垃圾处理方法。现代意义的垃圾卫生填埋已发展成为底部和四周都密封的结构, 从而防止了渗滤水的流出和地下水的渗入, 并且对垃圾渗滤液进行收集和处理, 有效地保证了环境的安全。在垃圾填埋过程中, 会产生大量的高浓度渗滤液。渗滤液控制有两个方面的含义:一是渗滤液水质的控制;二是渗滤液水量的控制。本文重点讨论渗滤液水量控制。
渗滤液的产生主要来自三个方面:一是降水的渗入, 包括降雨和降雪, 它是渗滤液产生的主要来源;二是原有垃圾中含有的水分;三是垃圾在降解过程中产生的水分。渗滤液控制系统设计主要包括:防止渗渗滤液扩散、减少产生量、调解+回灌/回喷、完全场内处理。
2 工程简介
新宾镇目前城区人口约7.8万。随着城镇规模的不断扩大, 生活垃圾产生量也不断增加。据统计, 到2009年城镇生活垃圾达100t/d。原有简易垃圾填埋场, 采取露天裸堆, 简易填埋的方式, 对周边环境造成严重的危害, 极易污染周围地下水及下游水体。因此建设新的垃圾卫生填埋场已迫在眉睫。
经过专家论证, 选定蓝旗北沟作为新建垃圾卫生填埋场场址。该场位于新宾镇西8.5km, 场区总面积8.9万m2;设计服务年限为20年。垃圾填埋场分三个功能区:管理区、垃圾填埋区、渗滤液处理区。工程设计主要包括:截污坝、垃圾坝、截洪沟、渗滤液导排系统、气导排系统、地下水、雨水导排系统、渗滤液调节池、回喷/回灌系统、渗滤液处理以及辅助设施等。
3 雨、污分流系统设计
临时或永久性截洪系统重点考虑填埋场场与周围功能区的关系, 合理设置雨水截流系统, 可最大限度地实现清污分流。垃圾卫生填埋场主要设置了场外截洪沟、场内截洪沟和雨水坝截流三种方式。
3.1 永久截洪沟
设置了全场封闭的场外截洪沟, 总长度约1990m。由于本场的服务年限相对较长, 截洪沟过流能力按20年一遇降水设计, 50年一遇降水校核。截洪沟采用毛石加混凝土结构形式。
3.2 场内临时截洪沟
由于区域面积较大, 地势起伏, 分布很多沟壑, 截洪沟无法闭合。因此, 设置了两条独立的临时截洪沟。在一期填埋时, 场内截洪沟起清污分流的作用;在二期填埋时, 可作为辅助渗滤液集排管线。
3.3 雨水坝截流
在汇水面积较大的北部和南部增设两座土坝, 用以拦蓄场区地势较高部分的地表径流。并在地下铺设了管径D1200的钢筋混凝土管道, 当雨水较大时, 直接向场外排水。
4 防渗系统
4.1 水平防渗设计
新宾垃圾填埋场不具备天然防渗的条件, 需进行人工水平防渗设计。基底衬垫系统位于填埋场底部和四周, 来隔离固体废弃物, 以免对填埋场四周地域或地下水造成污染。
我们采用铺设防渗层做法, 在填埋场基底铺设一场粘土压实, 上铺土工布防渗PE膜。
4.2 垂直防渗设计
为防止渗滤液外排污染周围环境, 在垃圾坝下游设置截渗设施, 主要由截污坝以及基岩帷幕灌浆组成。截污坝位于沟谷地段, 两侧岸坡部分采用截渗墙, 截污坝底部基岩均采用帷幕灌浆防渗。
4.2.1截污坝及基岩帷幕灌浆
截污坝为混凝土重力坝, 坝基坐落在基岩上, 坝底标高由现场开挖情况确定。坝高22m;坝轴线长45m。坝体分3个坝段, 每段15m, 坝段之间为双层止水带连接, 并充填沥青油膏。坝体混凝土分区浇筑。基岩灌浆分坝基固结灌浆和水泥帷幕灌浆。坝前设3m宽止水板, 与坝体之间有止水带连接, 止水板上进行水泥帷幕灌浆。灌浆孔分两排, 孔距1.5m, 排距1.0m, 交错布置。
4.3 监控及其他
在截污坝下游设置3口监测井, 定期对整个防渗系统水质进行监测, 如发现有渗漏现象, 可采取补救措施。
5 渗滤液调解池、回灌/回喷系统
5.1 渗滤液调解池设计
渗滤液水质受垃圾成分的影响很大, 有资料表明, 垃圾渗滤液中, 有机物浓度高, COD, BOD指标一般在数万mg/L到数千mg/L之间变化。另外, 水文地质的差异, 雨水时空分配不均匀等, 也影响渗滤液产生量。因此, 设计调解池库容设计为7000m3。主要有三方面作用:第一, 可以均衡垃圾液水量和水质, 有利于后续渗滤液的处理;第二, 利用其表面蒸发作用, 可削减部分渗滤液水量;第三, 考虑到雨季等因素, 足够的库容可防止渗滤液外溢。调解池设计水深5m。岩土堆砌压实, 底部及四周铺设PE防渗膜, 上面浆砌混凝土砌块。
5.2 回灌/回喷系统
回灌/回喷系统能实现渗滤液的循环处理, 进一步降低渗滤液浓度和减少产生量。它是利用填埋场覆盖层土壤净化作用、垃圾层的降解作用及最终覆盖层地表植物吸收作用进行。利用调节池内污水泵将渗滤液提升至配水井或回灌井。回灌井设在垃圾堆体内部, 进入配水井的渗滤液由PE管输送至回灌井。回灌井左右各设计50m×2m×0.5m回灌区, 中间是Φ100mm的PE穿孔配水管, 四周填充级配砾石, 上覆土工布。
另外, 回灌井里的管道上设置三通, 晴天干燥时可以连接水龙带, 在垃圾堆体表面堆筑小型土梗, 形成数片方格, 在方格内喷淋渗滤液, 利用热量蒸发, 有效削减渗滤液水量, 但要采取喷药等措施, 以控制臭味。回灌/回喷系统的设计, 可以有效减少渗滤液的处理规模, 在较大程度上节省渗滤液处理的投资和运行费用。
6 渗滤液处理
在垃圾液处理技术工艺上, 我们采用了碟管式反渗透 (DTRO) 两级垃圾渗滤液处理设备, 浓缩液仍采用回灌处理。实现了垃圾液的无害化处理和排放, 取得了比较好的效果。
7 结语
垃圾填埋场渗滤液控制系统是垃圾场设计的最重要部分。在选取可靠的防渗措施的前提下, 要把减少渗滤液产生量作为渗滤液控制的首要因素, 同时要加大调解池容积, 对渗滤液进行均质和调峰。这将减少渗滤液处理的负荷, 降低投资和运行费用。
摘要:对新宾镇生活垃圾卫生填埋场工程设计与施工中, 减少垃圾渗滤液的产生和控制进行了工程总结, 论述了垃圾渗滤液处理工程设计的基本原则和思路。
生活垃圾卫生填埋场 篇8
1 关于清污分流的定义及作用
1.1 清污分流的定义
清污分流就是把垃圾填埋场未污染或轻微污染的地表水或地下水与垃圾滤液分别导出垃圾场外, 并进行相应不同程度的处理, 以减少污水量, 降低处理费用。
1.2 清污分流的作用
1.2.1 对地表径流的控制
针对不同地形的填埋场, 将进入填埋场之前的地表水分流并引走。如山谷型垃圾填埋场, 可在填埋场设一条永久性环场截洪沟, 可以排出分水岭和填埋区之间的雨水。根据填埋场实际, 可按高程将填埋场划为几个大分层, 在分层处设场内分区截洪沟, 以使大分层之间的雨水随垃圾填埋高度的增大而尽量排除。此外, 在填埋作业过程中需及时采购敷设临时覆盖膜, 将雨水引导外排。完成垃圾最终填埋后, 为减少雨水的渗入, 可进行封场覆土绿化并设置排水边沟。在垃圾填埋最终边坡处, 不同高程的环库截洪沟需用排水陡槽联接, 通过一沟多用的方式来完成沟截留雨水或收集渗滤液。
1.2.2 防止地下水入侵
填埋场的水文地质条件是影响地下水的重要因素。要想完全隔离地下水和垃圾体, 除了要做好库区底部泉眼的处理, 还需严格按设计要求做好库底清基、平整及压实工作, 场底部设置地下水导排系统及高密度聚乙烯膜, 这是最安全可靠的方法。如果填埋场的水文地质单元独立且不富含地下水, 岩层较完整, 也可小范围采用垂直帷幕, 将库区受污染的地下水拦截在帷幕防渗前, 防止其向下游与邻区渗漏。
2 关于渗滤液收集系统的涵义及要求
2.1 渗滤液收集系统的内容
填埋场内的渗滤液来自垃圾有机质腐化、流入垃圾体的雨水, 它作为一种污染液体, 若不处理而直接排放, 就会对土壤和地下水造成严重污染。而降水量、侵入的地下水、垃圾的性质都是影响渗滤液产生数量的主要因素。因此, 必须做好底层收集和垂直收集系统。
2.1.1 底层水平收集系统
底层水平收集系统主要任务是对底部导流层渗滤液的收集, 与承接垂直收集系统收集的渗滤液。可以在填埋库区底部范围内开挖垂直垃圾坝的沟槽, 并在沟槽底部设置排渗管形成底部水平排渗系统, 这样在填埋进行时, 以基坑为基础从而保持堆体的稳定性。
2.1.2 垂直收集系统
垂直渗滤液收集系统的设置是在填埋区按一定的间距设立贯穿垃圾体的垂直立管, 立管底部通过的短横管与水平收集管相通, 来形成垂直管收集系统。此种立管的管材采用高密度塑料穿孔花管, 由于垃圾气体也是由它来导出, 因此, 它也称为沼气导排管, 在这种管的外围套上钢筋笼, 并放置卵石, 随着垃圾层的升高不断加高, 通过滤料和垂直多孔管中层渗滤液流可入底部的排渗管网, 以此来提高整个填埋场的排污能力。同时, 考虑到填埋作业和导气的要求, 沼气导排管的间距要按30m~50 m间距交错布置。
2.2 渗滤液的收集系统还应满足以下几个要求
2.2.1 必须能够及时有效的收集汇于填埋场边坡和场底防渗层以上的垃圾渗滤液。
2.2.2 不得破坏防渗层。
2.2.3 要具备防瘀堵的能力。
2.2.4 保证收集系统本身的长期稳定性。
3 对生活垃圾清污分流与渗滤液收集系统的展望
笔者认为要做好生活垃圾卫生填埋场清污分流与渗滤液收集系统的收集工作, 尤其要重点把控渗滤液的收集系统, 在今后的工作中应从两个方面加以深入和完善。一方面要注意渗滤液是高浓度的污染物, 随着渗滤液产生的生物、化学、物理的淤塞, 排水层的渗透系数也会产生相应的变化, 而其饱和和淤塞区域内的渗透系数有待做进一步地探讨。还有渗透液收集系统所处的应力状态, 在随着填埋场的填埋高度的不断增加也会发生变化, 甚至排水砂砾层和保护层的颗粒结构发生变化, 也可以造成渗透系数的更改, 这也需做进一步探讨。
4 结语
随着城市建设的加快, 科学有效地处理生活垃圾已成城市建设中急待解决的问题。垃圾卫生填埋是经济合理的处理方式, 但二次污染的控制有一定难度。因此作为填埋场设计的者, 必须首先考虑如何减少二次污染到最低限度。本文阐释了外部的清污分流和内部排渗系统相结合的方法, 可有效地减少新的污染。但本文只对国内填埋场采取的通用措施做了简单介绍, 然而随着垃圾卫生填埋技术的普及和不断发展, 笔者相信效果更好的收集技术会在不久的未来被开发出来。
摘要:当今在我国城市规模快速扩张, 城市生活垃圾量迅猛增加。为了消纳城市生活垃圾, 各个城市陆续建设了一批现代卫生填埋场。填埋场垃圾体受到自身腐化、雨水浸透会产生垃圾渗滤液, 而渗滤液是高浓度有机废水, 若不有效控制产生量, 不仅会对外界环境产生不利影响, 还会增加填埋场运行处理成本, 甚至影响垃圾堆体的稳定性, 危及填埋场安全运行。因此, 对生活垃圾卫生填埋场实行清污分流以减少渗滤液与对不同类型滤液收集系统进行分析是很有必要的。
关键词:生活垃圾,卫生填埋场,清污分流,渗滤收集系统
参考文献
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[2]垃圾填埋场雨污分流的措施探讨[J].张弛, 朱小娟, 王增长.环境科学与技术, 2009, (02) .
生活垃圾卫生填埋场 篇9
关键词:垃圾处理,填埋场,全密闭,北京市
为了提高填埋作业水平, 达到北京市政府对垃圾卫生填埋场的考核要求, 最大限度减少臭味对周围环境的影响, 以及响应《关于切实提高生活垃圾收集运输和处理运行管理水平的意见》中的:“切实提高垃圾填埋场作业标准和作业水平, 严格控制作业面积, 推广膜覆盖作业, 每班作业后进行覆盖, 非作业面采用膜全密闭覆盖工艺”等相关要求, 并结合填埋场作业的实际情况, 开展垃圾卫生填埋场全密闭作业工程。北京市各垃圾卫生填埋场目前已完成全密闭作业工程。
1 项目建设必要性
卫生填埋场有必要进一步改进作业工艺, 提高臭气治理的效果, 以满足环保要求。根据填埋场目前的实际情况, 本项目建设必要性主要有以下几点。
1.1 臭气影响周围环境
1.1.1 作业面新鲜垃圾产生的臭气
由于垃圾填埋量和作业面积成正比, 因此必须有效控制每日的作业面积, 减少垃圾暴露面和暴露时间, 才能够避免新鲜垃圾在填埋过程中由于长期暴露产生的臭气。根据北京市市政市容委关于垃圾暴露面积 (平方米) 与垃圾日处理量 (吨) 之比不得大于1∶1的要求, 合理安排作业单元, 将随时覆盖与日覆盖相结合, 同时有效利用工作间歇, 调整工艺模式, 合理安排车辆和人员, 减少垃圾暴露停滞时间, 做到及时、有效地黄土覆盖和临时覆盖。
1.1.2 堆体表面逸散的填埋气
传统的填埋工艺虽然要求随时覆盖与每日覆盖, 但是覆盖的材料大多为黄土, 其密封效果不是很理想, 存在部分填埋气无组织逸散的问题。其主要原因一是填埋区未进行有效密闭和气体表面收集, 填埋气很容易通过堆体表面散发到大气当中;二是随着堆体的不断升高和挤压, 现存收集井的负担越来越重, 甚至部分已失效, 填埋气无法得到有效收集处理。因此, 需要对填埋区增加气体表面收集系统, 同时对膜下气体收集网络进行重新设计, 将膜下聚集的气体及时引入到填埋气收集管网中, 进一步降低填埋气体向外无序散发的几率, 达到有序收集和处理。
1.1.3 污水淤积散发的臭气
由于填埋场在实际运行过程中容易出现渗滤液侧渗或局部地下水位过高的现象, 会对填埋场整体环境的维护和填埋作业的开展带来很大的困难。目前填埋场堆体经历不均匀沉降作用, 表面部分区域由于降水或填埋作业的原因, 容易积存污水, 散发大量臭气, 且有碍观瞻。针对这个情况需要对表面积存的污水进行有序排放, 并结合气体表面收集, 敷设表面导排管, 兼填埋气收集导排和渗滤液导流的双重作用, 以解决填埋场渗滤液和表面污水积存的问题。
1.2 满足环保要求
随着人们生活水平的提高, 人们的环境意识明显增强, 如果垃圾卫生填埋场周围的居住区距离填埋场太近, 一旦填埋场臭气外泄, 将对周围的居民产生较大的环境影响。因此, 急需通过改变工艺, 加大投入, 提升管理水平, 构建环境友好型填埋场, 消除垃圾填埋场对周边的环境影响。
1.3 符合相关政策的要求
根据北京市市政市容委的要求, 对现有新填埋作业区进行膜覆盖, 并进行膜下气体收集及渗滤液导排, 最大限度杜绝臭气散逸和实现雨污分流, 减少填埋作业对周围环境的污染。此项目有助于消除环卫设施对周边的环境影响, 为填埋场的可持续发展和建设环境友好型设施创造必要的条件。
2 主要工程
2.1 新扩容区密闭作业
2.1.1 填埋分区
应对作业单元面积进行严格控制。在库区四周铺设导排盲沟, 库区内铺设分隔盲沟。通过分隔盲沟将库区分隔成若干指定面积的单元网格, 填埋作业过程在指定的单元内进行。将堆体由西向东, 由南向北做1%的坡度, 方便表面雨水导排。同时进行密闭及气体表面收集系统的建设。然后将填埋作业区移至下一库区, 以此类推。该作业方式可较好实现分区作业和库区密闭的要求。
2.1.2 膜上道路
划分填埋区后, 在库区周围兴建膜上道路 (环库围堤) 。在道路内侧设置临时排水沟, 方便堆体及道路表面雨水的导排。同时结合密闭工程, 设置道路下防渗层, 满足作业场臭气整体收集和渗滤液导排需要。
2.1.3 膜上作业
填埋作业工艺采用下推法作业方式。利用膜上道路构建卸料平台, 垃圾卸车后, 由作业机械自上而下推铺并压实。雨季每层垃圾的填埋高度为4 m, 旱季为2 m, 每个填埋单元填满后依次向前面的单元进行填埋作业。交替填埋4次, 达到12 m设计填埋层高度, 充分沉降后约为10 m, 同时进行填埋层的气体表面收集和密闭化覆盖。以此类推, 直至填埋高度达到堆体设计高度, 再进行最终封场操作。
2.1.4 膜下粘土覆盖层
为保证不因膜破损或局部漏气引起收集管道内氧含量过高, 导致火炬无法点燃, 本工程在HDPE覆盖膜下面设置了400 mm的粘土覆盖层。粘土覆盖层的作用一是保护表层膜片不被垃圾堆体内的硬物戳穿;二是使整个全密闭区域平整, 气体收集管线按照铺设要求包含在粘土中, 可有序导出沼气;三是避免因膜破损可能导致的覆盖膜面积水下渗问题。
粘土覆盖层利用推土机进行推平找坡压实, 粘土厚度400 mm, 压实密度0.9 t/m2。粘土覆盖后库区坡度由南向北, 坡度为1%。
2.1.5 锚固及临时排水沟
在新环库区围堤道路内侧设置锚固兼临时排水沟。其结构见图1。
围堤道路内侧锚固兼临时排水沟兼具临时排水及锚固作用, 沟宽600 mm, 深1 000 mm, 其结构层由上至下分别为:
1.5 mm HDPE膜;
400 mm粘土, 压实度0.93 t/m2;
1.5 mm HDPE膜。
2.1.6 HDPE膜覆盖
全密闭作业包括以下几方面。
一是填埋堆体表面除己建设最终覆盖层的区域和作业面外其它表面均需采用HDPE膜进行覆盖, 覆盖膜边缘至少埋入堆体800 mm以上。
二是膜与膜之间以及膜与管道的交叉点应密闭, 同时将膜下存在的气体负压导出进行发电或燃烧处理。
三是所有填埋气收集管均为负压运行。及时修复漏点, 防止爆炸事故发生。
2.2 气体表面收集系统
膜下气体表面导排管分为支管、主管和总管3种, 管径分别为63 mm、90 mm和110 mm。其中库区内的支管和主管与部分总管敷设在HDPE覆盖膜之下, 埋藏在600×800 mm的盲沟中, 采用土工布包裹加花管形式敷设。主要负责收集粘土层上部渗漏或残余的沼气及臭气, 防止因膜破损引起臭气散逸。总管在HDPE膜表面敷设, 其作用是将支管内气体汇集至集气站, 再输送至气体预处理系统进行发电、燃烧处理。
实施分区填埋作业之后, 在敷设HDPE覆盖膜和粘土覆盖层的基础上, 本工程利用库区膜下气体表面导排管和填埋气集气竖井, 构成了完整的填埋气收集系统, 确保填埋气得到高效的收集和导排。
全密闭工艺主要是采用HDPE膜进行覆盖, 利用HDPE膜防水不透气的优点将填埋堆体内释放出的气体进行集中收集。但是从堆体渗透出的气体温度较高, 遇冷后在全密闭膜内积聚形成的蒸馏水无法及时倒排, 会浸湿坝体, 长期反复积聚的液体渗入坝体内, 严重影响堆体稳定性。
3 结束语
卫生填埋是从简易的垃圾堆放和填埋处理发展起来的, 具有工艺简单、投资较省、运行费用较低、技术可靠等优点。在较长时期内仍将是我国广泛采用的一种垃圾处理方式。但是, 垃圾填埋场在运行过程中及封场后相当长时间内会产生大量填埋释放物 (渗滤液和填埋气体) , 它们对环境的即时和潜在危害很大。
随着人们生活水平的日益提高以及环保意识不断增强, 对填埋场产生的二次污染问题也越来越关注, 特别是臭味问题已成为人们关注的焦点。卫生填埋是不产生二次污染的垃圾最终处置方法, 但由于国内垃圾卫生填埋技术发展比较晚, 在填埋工艺和污染控制方面还有待进一步完善。
生活垃圾卫生填埋场 篇10
目前, 我国生活垃圾处理技术正从原来填埋处理技术向焚烧处理技术发展。许多城市原有的生活垃圾填埋场逐渐失去了作用, 而且由于生活垃圾腐烂发酵产生大量污水、沼气, 既对周边环境产生一定的污染, 同时也存在爆燃的危险, 如何处理好这些废弃的生活垃圾填埋场和积存的生活垃圾, 是一个重要的问题。嘉兴市将原有的生活垃圾填埋场改造成城市公园, 既防止了生活垃圾对环境的污染, 又增加了市区一处景观, 现对该改造工程进行分析, 以期提供借鉴。
2 生活垃圾填埋场改造工程
嘉兴市东栅天德圩生活垃圾卫生填埋场始建于1990年10月, 1992年7月启用, 至2000年12月底停用, 期间在原地进行了二次扩建和技术改造, 作为当时嘉兴市区唯一的生活垃圾卫生填埋场, 是市区生活垃圾处理的主要去处, 现生活垃圾处理已改为焚烧处理。停用后该垃圾填埋场垃圾堆体总占地面积达到3.7hm2, 高度达28m, 臭气熏天, 污水横流, 对周边环境产生了极大的影响。堆体内部垃圾发酵产生的沼气大量聚积, 如遇明火则有爆燃危险, 由于垃圾本身堆积松散, 遇有刮风下雨, 堆体滑坡时有发生, 有很大的安全隐患。堆体不断明显下沉, 占地面积不断扩大, 也加重了对环境的污染, 因此对填埋场的综合改造整治迫在眉睫。
2.1 指导原则及思路
由于对垃圾堆场的整治改造工程比较特殊, 可供借鉴的项目不多, 改造工程项目组专门对此进行调研。考虑到嘉兴位于平原地区, 地势平坦, 在公园建设方面缺少山体、高地的地形因素, 常常需要堆山造型。因此可利用天德圩生活垃圾填埋场垃圾堆体改造成山体并进行绿化, 以植物来巩固山体, 减少水土流失, 并以该山体为依托对周边环境进行综合整治改造, 建设成天德山公园。这样既消除了环境污染源, 又建设了新的城市绿地, 改善周边环境, 一举数得。
根据这一思路, 嘉兴市相关部门决定对该垃圾填埋场分期进行整治封场改造。经专业部门对工程施工进行勘察设计后, 计划整个项目分两个阶段完成, 第1阶段, 先对垃圾堆体进行整型并覆土, 并配套建设可燃性气体和污水的导排工程和简单的绿化, 依靠植物防止水土流失并消除有害气体。第2阶段, 预计2~3年后, 待垃圾堆体沉降完全后, 对堆体及周边区域进行环境景观改造, 建设成为可供游人游览休憩的天德山公园。
2.2 山体改造工程
目前, 第1阶段整型覆土及初步绿化工程已结束, 整个第1阶段工程历时半年多, 达到了工程预期效果。改造主体工程是对垃圾堆体的整型工作, 生活垃圾堆成了圆锥体, 堆体上只有一条宽约3m的水泥斜道, 不利于施工作业。施工中先用小型挖机在堆体上重新修整出一条施工道路, 并在不同的高度修建了4个施工平台, 每个平台宽约3m, 可以行驶挖掘机和大型拖拉机。依靠这4个平台, 用大型挖掘机将整个堆体修整成类似“金字塔”形状, 形成了山体的初步造型。
2.3 可燃气体导排工程
主体工程初步完成后, 又进行了可燃气体和污水的导排的配套工程, 通过这些配套工程对生活垃圾腐烂、发酵后产生的甲烷等可燃气体及污水进行处理 (图1) 。
先进行的是可燃气体的导排工程。由于天德圩填埋场内生活垃圾腐烂、发醇后会产生大量的甲烷等可燃性气体, 为了确保堆体内可燃性气体能顺利排出, 不会积于地下, 形成安全隐患, 整型工作结束后, 进行了可燃性气体导排工程。按施工设计, 在垃圾堆体表面每隔10m开挖一条上宽130cm、底宽50cm、高80cm的导气盲沟, 长度从垃圾堆体底部直达山顶。并且在每个平台腰部, 开挖1~2圈导气盲沟, 导气盲沟全部用碎石子满铺, 所填埋的石子规格要求4~5cm大小, 以保证可燃性气体顺利排放。在导气盲沟的交叉处, 深挖直径1.5m的沼气导排井16个, 深度从20~28m不等。其中在山体顶部设置4个导排井, 深度达28m, 直达垃圾堆体底部, 并连接所有的导排盲沟, 有效的保证了可燃性气体的通畅。导排井用8kg的钢管制作, 管壁通体打孔, 并用钢筋做笼支持, 中间填石子, 以便于可燃性气体排出。可燃性气体导排系统用石子填充以后, 在其上覆盖规格为250g/m2的无纺布。为确保可燃气体安全排放, 保护山顶导气井口的安全, 根据防雷设计, 在山顶建造4根避雷针。防止因雷击造成可燃气体爆燃的危险。同时在工程结束后安排了定期检测, 发现情况及时进行处理。
在导气工程结束后, 接下来对整个堆体进行覆土, 利用挖机及拖拉机等作业工具, 在垃圾堆体表面覆盖50~70cm的压实土, 掩盖垃圾的臭味, 减少了对周边环境的影响 (图2) 。
2.4 污水处理工程
最后是对堆体内垃圾腐烂时产生污水进行处理, 堆体内大量的生活垃圾腐烂时会产生大量的污水, 如果不处理好污水, 仍将造成环境污染, 且对下一步绿化种植产生不利影响, 所以在施工设计时专门设计建设污水导排系统, 主要是在山体底部围绕整个山体浇筑混凝土基础, 并建造混凝土挡土墙, 在墙体内部设立污水导排管, 污水经导排管、收集管再流入收集井中, 经沉淀池初步处理后, 排入城市污水管网。混凝土挡土墙同时也起到了防止覆土层滑坡的作用 (图3) 。
3 结语
经过初步整治, 天德山公园施工现场已闻不到臭味, 看不到垃圾及流出的污水, 使周围的生态环境得了极大的改善。在整型工作结束后, 根据施工设计安排, 对整个天德山区域进行了初步的绿化, 主要是在山坡上种植了大量的桑苗和书带草, 在山顶部种植了黑松、香樟、夹竹桃等抗性强、根系较发达的植物保持水土, 改良山体土壤质量。初步形成绿化景观, 顺利完成了第1阶段工程。
自第1阶段工程结束到目前为止, 山体已经历过几次台风暴雨, 未出现横缝、塌方等现象, 说明对山体的整型加固工作是成功的。下一步计划在2~3年后, 待山体沉降完成, 再对整个天德山区域进行总体景观规划设计和施工, 将天德圩生活垃圾填埋场完全改造成天德山公园, 建设成为一个休憩、游览场所, 成为嘉兴的一个新景观。
摘要:指出了废弃后的生活垃圾填埋场会成为环境污染源, 结合嘉兴市对生活垃圾填埋场改造为休闲绿地的工程实例, 从改造思路、可燃性气体、污水的处理等方面探讨了生活垃圾填埋场改造过程。
生活垃圾卫生填埋场 篇11
1、500克/平方米聚酯长丝土工布场底反滤层;反滤层的作用是阻挡库容中的固体垃圾进入导流层, 同时准许渗沥液流入导流层。2、300毫米厚砾石渗沥液导流层 (渗沥液导排管在此层内) ;导流层的作用是把渗沥液收集汇聚到导流管排出到渗沥池中。3、300克/平方米聚酯长丝土工布保护层;土工布把倒流砾石与HDPE土工膜分开, 起到保护土工膜的作用。4、1.5mm厚HDPE土工膜防水层。土工膜防水性能很高, 有效阻断地下水的流入和垃圾渗沥液的外流。
根据相关技术规范, 结合现场施工实际将该工艺的各个工序质量控制要点阐述如下。
一、500克/平方米聚酯长丝土工布场底反滤层质量控制要点
1、原材料质量控制要点:
目前市场上有短丝土工布, 其透水性能达不到设计要求, 材料进场查验材料品种、规格、性能指标是否与设计一致, 查验材料与材料资料是否一致, 特别是出厂检测指标是否达到设计要求, 同时现场取样复测, 合格后方可以应用到工程中。
2、土工布敷设施工质量控制要点:
敷设方向:敷设时要沿库区坡度方向由上至下铺, 土工布长度方向平行于库区坡度。
缝合方式:土工布之间用复线手动或制动缝纫机缝合, 缝合应连续, 禁止间断缝合, 禁止手工单线缝合。
敷设标准:要求土工布平坦敷设, 不应有重叠、打褶现象, 土工布敷设不应过于绷紧应有足够的弹性富余量 (每延长米3厘米左右) 。
敷设范围:敷设范围应符合设计要求, 周边转角部位必须可靠锚固在锚固沟中, 防止风力破坏。
二、300毫米厚砾石渗沥液导流层及渗沥液导排管质量控制要点
1、原材料质量控制要点:
砾石要选用直径在4—6厘米之间, 直径保证率在85%以上, 砾石不得夹杂尖锐棱角石料, 含泥 (粉) 量不得高于3%, 砾石强度应大于60MPa, 且不得夹杂遇水爆裂的石灰石等杂质。
渗沥液导排管, 设计为HDPE管, 环刚度20, 热熔连接, 重点控制进场材料的环刚度指标, 进场材料复试合格方可使用。
2、渗沥液导排管施工过程质量控制要点
砾石敷设要在敷设前搭设临时运输通道, 防止砾石进场破坏已经完成的HDPE土工膜, 砾石敷设要由库区中心向周边逐渐延伸, 敷设时要设置标高控制线, 注意控制敷设厚度, 防止局部过厚或过薄, 影响渗沥效果。
渗沥液导排管敷设重点控制管线走向的坡度控制, 管焊接防止漏焊、缺肉, 导排管周边的反滤层要严格控制有效反滤面积, 保证将来渗沥液的有效排放。
三、300克/平方米聚酯长丝土工布保护层质量控制要点
1、原材料质量控制要点
聚酯长丝土工布, 深水性能良好, 材料进场查验材料品种、规格、性能指标是否与设计一致, 查验材料与材料资料是否一致, 特别是出厂检测指标是否达到设计要求, 同时现场取样复测, 合格后方可以应用到工程中。
2、土工布敷设施工质量控制要点
敷设方向:敷设时要与HDPE土工膜敷设方向一致, 两层土工布之间必须将缝合线错开, 不得将接缝重合在一起。
缝合方式:土工布之间用复线手动或制动缝纫机缝合, 禁止手工单线缝合。
敷设标准:要求土工布敷设平坦, 不得有重叠、打褶现象, 土工布敷设不应过于绷紧应有足够的弹性富余量 (每延米3厘米左右) , 土工布与土工膜之间必须清理干净, 不得有石子等尖锐杂质、泥土等。
敷设范围:敷设范围应符合设计要求, 周边转角部位必须可靠锚固到土工膜锚固范围外侧, 防止滑移脱落,
四、1.5mm厚HDPE土工膜防水层质量控制要点
1、原材料质量控制要点
HDPE土工膜设计要求的厚度、强度要求必须满足, 材料的出厂试验合格报告等检测资料必须齐全, 进场复试必须合格。
2、土工膜敷设施工质量控制要点
敷设准备阶段:敷设前检查库底整形工序是否达到设计要求, 库底平整度、表面压实度是否合格, 库底表面杂质是否已经清理干净,
敷设阶段:土工膜长度方向平行库底坡度方向, 整个库区由一个点开始向两个方向敷设, 膜与膜之间搭接长度10厘米, 膜与膜之间采用专用焊机热熔焊接;焊接条件为干作业, 如库底湿度大, 应采用隔离法施工, 用塑料薄膜将土工膜与潮湿环境隔开, 然后焊接施工;施工温度要求5℃以上, 低于5℃环境要求采用预热保温施工;敷设时要求表面平整均匀、防止出现褶皱现象。
焊接施工时, 焊枪加温要匀, 避免急加温, 焊枪行进匀缓, 避免过焊和欠焊, 如发现未达到要求部位, 应及时进行修补, 修补焊接标准同以上要求。
五、工序复合
每到工序完成后, 组织技术人员进行全数验收检查, 对于施工中出现的不合格点, 进行返工处理, 返工的部位应进行加强措施, 同时开质量分析会, 找出产生质量问题的原因, 及时总结, 防止类似问题再次发生。只有上道工序合格, 签发转序单后, 下道工序进场施工。
该项目施工完成后, 经过质检部门检测, 完全符合设计要求, 使用过程中渗沥液收集量与设计要求一致, 对周边土壤进行检测, 污染指标符合环境要求, 说明水平防渗达到预期效果。
摘要:随着城市规模的逐渐扩大, 城市垃圾场的建设逐渐增多, 垃圾渗沥液的无害化处理日显重要, 渗沥液防渗施工量越来越大, 该项工程的施工质量控制是很多施工、监理单位的新课题。垃圾填埋场垃圾填埋库区水平防渗工程, 该工艺在大连地区没有可供参考的经验, 笔者根据设计参数要求, 结合相关国家验收规范, 并总结施工过程中的实际经验及教训, 整理归纳该工艺的主要工序质量控制要点, 仅供同行参考。
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