固廢課程設(shè)計

1、一、前言：1二、設(shè)計目的：1三、設(shè)計原始資料：1四、填埋場的總體規(guī)劃24.1、填埋場基本設(shè)定24.2、填埋場結(jié)構(gòu)形式24.3、填埋場總體布置原則2五、填埋場的設(shè)計計算45.1、填埋場的分類分級及填埋場總?cè)萘坑嬎?5.2、垃圾填埋工藝流程及填埋作業(yè)程序確定55.3、填埋場的防滲75.3.1、防滲材料選擇75.3.2、防滲系統(tǒng)的選擇75.4、滲濾液的收集和處理75.4.1、滲濾液的產(chǎn)生及特征75.4.2、滲濾液產(chǎn)量估算85.4.3、滲濾液的收集和處理85.4.4、滲濾液的處理105.5、垃圾填埋氣體的收集和利用115.5.1、填埋氣體的產(chǎn)生115.5.2、垃圾氣體產(chǎn)生量預(yù)測135.5.3、填埋氣的

2、收集135.5.4、填埋氣體的利用與處理13六、小結(jié)14參考文獻(xiàn)15圖例16某城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工藝方案設(shè)計一、前言：在生活垃圾處理處置方式中，填埋無疑占據(jù)著舉足輕重的位置，從全球來看，填埋大約占到70%左右，在各發(fā)達(dá)國家應(yīng)用非常廣泛，例如加拿大1989年衛(wèi)生填埋處置量占82%；1991年英國、意大利年衛(wèi)生填埋處置量占其總處置量的90%美國處置量為72%，西班牙處置量為75%，德國1993年衛(wèi)生填埋處置量占73%。美國聯(lián)邦環(huán)保局(USEPA)和很多州都已詳細(xì)制定關(guān)于填埋場選址、設(shè)計、施工、運行、水氣監(jiān)測、環(huán)境美化，封閉性監(jiān)測以及維護(hù)年限的法規(guī)。而在我國,由于經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平等的原因，填埋所占

3、的比例更高，達(dá)到90%以上。雖然隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，在未來的20年內(nèi)，在擬建的垃圾處理項目中，填埋比例會稍有下降，但仍有大約75%的項目采用填埋方式。同時在我國的城市垃圾處理及其污染防治技術(shù)政策中明確提出：以填埋為主的路線，因此填埋必將在今后很長一段時間內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位，許多大中城市新建的垃圾填埋場，其日處理能力都達(dá)上千噸，總填埋庫容達(dá)數(shù)千萬立方米。關(guān)鍵詞： 固體廢物 安全填埋 “三化”處理 環(huán)境保護(hù) 二、設(shè)計目的：通過本課程設(shè)計，掌握城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工藝設(shè)計的一般方法，鞏固所學(xué)知識，學(xué)會將書本上的理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。三、設(shè)計原始資料： 城市服務(wù)人口50萬人，現(xiàn)狀垃圾產(chǎn)量1.5kg

4、/（d·人），垃圾容重量350 kg/m3，垃圾壓實密度900kg/m3，覆土體積取垃圾體積的1/4，垃圾填埋高度取15米，垃圾場服務(wù)年限為20年。 氣象資料氣溫濕度降水量風(fēng)向最冷月平均氣溫最熱月平均氣溫極端最低氣溫極端最高氣溫最冷月平均濕度最熱月平均濕度平均年降水量日最大降水量冬季夏季主導(dǎo)風(fēng)向4.235.41.339.673%85%2864.8mm315mm西北東南東南 場址概況：填埋場庫區(qū)周圍匯水面積0.9km2。場底表土厚度1.2-5.3m不等，平均2.6m。土壤滲透系數(shù)為6.0×10-4m/s。場址地下水穩(wěn)定水位埋深0.8m。 緊挨填埋場有水、電源及公路，城市污水處

5、理場與填埋場間的距離為25km。四、填埋場的總體規(guī)劃4.1、填埋場基本設(shè)定該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，因此生活和管理設(shè)施宜集中布置并處于主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，即垃圾填埋場的東南角，以減少對人們的影響。垃圾衛(wèi)生填埋場根據(jù)其所在的地形不同可分為四種類型：平原型填埋場山谷型填埋場坡地型填埋場和灘涂型填埋場。該填埋場庫區(qū)周圍匯水面積0.9km2。場底表土厚度1.2-5.3m不等，平均2.6m。土壤滲透系數(shù)為6.0×10-4m/s。場址地下水穩(wěn)定水位埋深0.8m。因此采用平原型填埋場。4.2、填埋場結(jié)構(gòu)形式根據(jù)填埋場填埋層空氣的存在狀態(tài)可分為厭氧填埋和好氧填埋，好氧填埋又有兩種不同的方式好氧填埋半好氧

6、填埋方式。表1不同填埋構(gòu)造的CO2和CH4的產(chǎn)生比率填埋構(gòu)造形式CO2CH4備注半好氧型填埋8020其他成分?jǐn)?shù)據(jù)：氮17%；氧小于1%；二氧化硫小于20ppm；氨氣0.6ppm；硫化氫6.8ppm循環(huán)式半好氧型填埋9010好氧型填埋955從表1可以看出，厭氧填埋中CH4成分遠(yuǎn)高于好氧填埋，滿足資源再利用的條件。根據(jù)以上的特點，本工程采用厭氧填埋技術(shù)。大量厭氧分解產(chǎn)生的填埋氣體通過氣體導(dǎo)排系統(tǒng)排出，并需配備完善的填埋氣體收集利用系統(tǒng)和滲濾液處理系統(tǒng)來處理場區(qū)滲濾液和回收填埋氣體。4.3、填埋場總體布置原則1、填埋庫區(qū)的占地面積宜為總面積的70-90，不得小于60。填埋場宜根據(jù)填埋場處理規(guī)模和建設(shè)

7、條件做出分期和分區(qū)建設(shè)的安排和規(guī)劃。 2、填埋場類型應(yīng)根據(jù)場址地形分為山谷型、平原型、坡地型?？傮w布置應(yīng)按填埋場類型，結(jié)合工藝要求、氣象和地質(zhì)條件等因素經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。總平面應(yīng)工藝合理，按功能分區(qū)布置，便于施工和作業(yè)；豎向設(shè)計應(yīng)結(jié)合原有地形，便于雨污水導(dǎo)排，并使土石方盡量平衡，減少外運或外購?fù)潦健?3、填埋場總圖中的主體設(shè)施布置內(nèi)容應(yīng)包括：計量設(shè)施，基礎(chǔ)處理與防滲系統(tǒng)，地表水及地下水導(dǎo)排系統(tǒng)，場區(qū)道路，垃圾壩，滲瀝液導(dǎo)流系統(tǒng)，滲瀝液處理系統(tǒng)，填埋氣體導(dǎo)排及處理系統(tǒng)，封場工程及監(jiān)測設(shè)施等。 4、填埋場配套工程及輔助設(shè)施和設(shè)備應(yīng)包括：進(jìn)場道路，備料場，供配電，給排水設(shè)施，生活和管理設(shè)施，設(shè)

8、備維修、消防和安全衛(wèi)生設(shè)施，車輛沖洗、通信、監(jiān)控等附屬設(shè)施或設(shè)備。填埋場宜設(shè)置環(huán)境監(jiān)測室、停車場，并宜設(shè)置應(yīng)急設(shè)施（包括垃圾臨時存放、緊急照明等設(shè)施）。 5、生活和管理設(shè)施宜集中布置并處于夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，與填埋庫區(qū)之間宜設(shè)綠化隔離帶。生活、管理及其他附屬建（構(gòu)）筑物的組成及其面積，應(yīng)根據(jù)填埋場的規(guī)模、工藝等條件確定。 6、場內(nèi)道路應(yīng)根據(jù)其功能要求分為永久性道路和臨時性道路進(jìn)行布局。永久性道路應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)廠礦道路設(shè)計規(guī)范（GBJ22)露天礦山道路三級或三級以上標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計；臨時性道路及作業(yè)平臺宜采用中級或低級路面，并宜有防滑、防陷設(shè)施。場內(nèi)道路應(yīng)滿足全天候使用。 7、填埋場地表水導(dǎo)排系統(tǒng)應(yīng)

9、考慮填埋分區(qū)的未作業(yè)區(qū)和已封場區(qū)的匯水直接排放，截洪溝、溢洪道、排水溝、導(dǎo)流渠、導(dǎo)流壩、垃圾壩等工程應(yīng)滿足雨污分流要求。填埋場防洪應(yīng)符合表 2的規(guī)定，并不得低于當(dāng)?shù)氐姆篮闃?biāo)準(zhǔn)。 表2防洪要求 8、填埋場供電宜按三級負(fù)荷設(shè)計，建有獨立污水處理廠時應(yīng)采用二級負(fù)荷。填埋場應(yīng)有供水設(shè)施。 9、垃圾壩及垃圾填埋體應(yīng)進(jìn)行安全穩(wěn)定性分析。填埋庫區(qū)周圍應(yīng)設(shè)安全防護(hù)設(shè)施及8m寬度的防火隔離帶，填埋作業(yè)區(qū)宜設(shè)防飛散設(shè)施。 10、填埋場永久性道路、輔助生產(chǎn)及生活管理和防火隔離帶外均宜設(shè)置綠化帶。填埋場封場覆蓋后應(yīng)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。五、填埋場的設(shè)計計算5.1、填埋場的分類分級及填埋場總?cè)萘坑嬎阋阎鞘蟹?wù)人口5

10、0萬人，現(xiàn)狀垃圾產(chǎn)量1.5kg/（d·人），垃圾容重量350 kg/m3，垃圾壓實密度900kg/m3，覆土體積取垃圾體積的1/4，垃圾填埋高度取15米，垃圾場服務(wù)年限為20年。填埋場的總填埋容量公式則一年內(nèi)填埋廢物的體積為:304375m3如果不考慮垃圾產(chǎn)量隨時間變化，則運營20年需庫容為：m3填埋場面積為:m2可以設(shè)為500m×800m場地。據(jù)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：垃圾衛(wèi)生填埋場根據(jù)建設(shè)規(guī)模（總庫容）和日處理能力兩種方式進(jìn)行分類與分級。按填埋場建設(shè)規(guī)模劃分：類 總庫容1200萬m3以上類 總庫容500 1200萬m3類 總庫容200 500萬m3

11、類 總庫容100 200萬m3按日處理能力劃分：級 日處理量1200t/d以上級 日處理量500 t/d1200t/d級 日處理量200t/d500 t/d級 日處理量200t/d以下根據(jù)該城市居民生活垃圾產(chǎn)量和場址庫容，項目為類級規(guī)模處理場5.2、垃圾填埋工藝流程及填埋作業(yè)程序確定1、計量稱重市區(qū)內(nèi)各垃圾轉(zhuǎn)運站的垃圾經(jīng)過收集、壓縮、整形打包后運至垃圾填埋場管理區(qū)地磅房經(jīng)稱重計量后再運至垃圾填埋區(qū)。2、填埋場作業(yè)順序進(jìn)入填埋場區(qū)的垃圾填埋按從上而下的順序。從上而下的填埋順序可充分利用已埋區(qū)域作為進(jìn)場道路，填埋初期垃圾中的滲透雨水能夠迅速排出。另外，避免底部由于雨水使垃圾滑動而有可能造成破壞。3

12、、填埋作業(yè)程序?qū)⒄麄€填埋區(qū)分為4個大區(qū)，分別為填埋一區(qū)、填埋二區(qū)、填埋三區(qū)和填埋四區(qū)。為加快工程的進(jìn)度，盡快滿足接受生活垃圾的要求，將整個填埋庫區(qū)工程分為二期進(jìn)行，填埋一期工程包括填埋一區(qū)和填埋二區(qū)，填埋二期工程包括填埋三區(qū)和填埋四區(qū)。先進(jìn)行填埋一期工程的施工，在進(jìn)行填埋作業(yè)的同時，再來考慮填埋二期工程的進(jìn)行。填埋作業(yè)應(yīng)單元分層作業(yè)，以一日一層作業(yè)單元，每日進(jìn)行覆蓋。垃圾傾卸后平鋪，分層有垃圾壓實機(jī)械反復(fù)碾壓，每層厚度為0.4m左右，垃圾壓實密度要求達(dá)到0.9t/m3。壓實的主要作用在于：增加填埋場庫容，延長使用年限；減少滲入垃圾的降水量；有利于運輸車輛進(jìn)入作業(yè)面作業(yè)。一個單元完成即每日垃圾壓

13、實后，立即進(jìn)行當(dāng)日覆蓋，覆蓋土層厚度0.1m左右，以保持每天作業(yè)面清潔，抑制臭味散發(fā)，防止蚊蟲孽生。每一作業(yè)區(qū)完成階段性高度后，暫時不在其上繼續(xù)進(jìn)行填埋時，應(yīng)進(jìn)行中間覆蓋，覆蓋層厚度宜根據(jù)覆蓋材料確定，土覆蓋層厚度宜大于30cm。4、封場覆蓋填埋場的填埋容量使用完畢后，需對整個填埋場或填埋單元進(jìn)行最終覆蓋。目的是將垃圾與環(huán)境隔離，減輕感官上的不良印象，避免為病原菌提供滋生的場所，便于設(shè)備的使用和車輛的行駛，為植被的生長提供土壤，控制填埋氣體的遷移擴(kuò)散并使地表水的滲入量最小化從而減少滲濾液的產(chǎn)生。同時提供一個可供景觀美化和填埋土地再用的表面。生活垃圾填埋場的封場系統(tǒng)自上而下組成分別為排氣層、防滲

14、層、雨水導(dǎo)排層、最終覆土層、植被層。 排氣層：厚度不應(yīng)小于20cm，傾斜度不小于2%，由透氣性好的顆粒物質(zhì)組成。 防滲層：天然材料防滲層厚度不應(yīng)小于50cm，滲透系數(shù)不大于10-7cm/s；若采用復(fù)合防滲層，人工合成材料層厚度不應(yīng)小于1.0mm，天然材料層厚度不應(yīng)小于30cm。 排水層及排水管網(wǎng)：排水層和排水系統(tǒng)的要求同底部滲濾液集排水系統(tǒng)相同，設(shè)計時采用的暴雨重現(xiàn)期不得低于50年。 保護(hù)層：保護(hù)層厚度不應(yīng)小于20cm，由粗砥性堅硬鵝卵石組成。 植被恢復(fù)層：植被層厚度一般不應(yīng)小于60cm，其土質(zhì)應(yīng)有利于植物生長和場地恢復(fù)；同時植被層的坡度不應(yīng)超過33%。在坡度超過10%的地方，必須建造水平臺階

15、；坡度小于20%時，標(biāo)高每升高3m，建造一個臺階；坡度大于20%時，標(biāo)高每升高2m，建造一個臺階。臺階應(yīng)有足夠的寬度和坡度，要能經(jīng)受暴雨沖刷。 封場結(jié)構(gòu)示意圖5、其他工藝填埋場防滲、雨水分流、滲濾液及氣體收集。具體工藝見下。5.3、填埋場的防滲5.3.1、防滲材料選擇 水平防滲按照防滲材料的來源不同又分為天然防滲和人工防滲兩種。本設(shè)計的土壤滲透系數(shù)為6.0×10-4m/s。場底表土厚度1.2-5.3m不等。根據(jù)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范，本場址不具備自然防滲條件，本項目需要進(jìn)行人工防滲處理。并選用性能較優(yōu)、國內(nèi)外使用經(jīng)驗較多的高密度聚乙烯（HDPE）防滲膜。HDPE光面防滲膜具有防

16、滲透能力強(qiáng)、抗老化、使用年限長等優(yōu)點。5.3.2、防滲系統(tǒng)的選擇場址地下水穩(wěn)定水位埋深0.8m。即地下水位較高，場區(qū)地質(zhì)條件不好。所以填埋場采用單復(fù)合襯里防滲系統(tǒng)。場地整平后鋪裝地下水導(dǎo)流層和壓實粘土層，兩層中間及黏土層上端鋪設(shè)一層600g/土工布，土工布上再鋪設(shè)一層1.5mm厚HDPE光面防滲膜，之后再鋪設(shè)一層土工布，然后鋪裝滲濾液導(dǎo)流與緩沖層。雖然復(fù)合防滲層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工也較難，投資相對較高，但其防滲安全性很高。因為即使單層HDPE膜發(fā)生破損，但很快滲濾液會遇到膜下防滲保護(hù)層，阻止?jié)B濾液繼續(xù)滲漏，整個防滲層仍能有效發(fā)揮防滲作用。而且根據(jù)相關(guān)規(guī)定，庫區(qū)底部系統(tǒng)可以采用單復(fù)合襯里防滲層，庫區(qū)邊

17、坡系統(tǒng)也采用單復(fù)合襯里防滲層。5.4、滲濾液的收集和處理5.4.1、滲濾液的產(chǎn)生及特征廢物滲濾液是指廢物在填埋或堆放過程中因其有機(jī)物分解產(chǎn)生的水或廢物中的游離水、降水、徑流及地下水入滲而淋濾廢物形成的成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水。垃圾滲濾液的特性如下：(1)有機(jī)污染物濃度高(2)氨氮含量高(3)磷含量普遍低(4)金屬離子含量高(5)溶解性固體含量高(6)色度高，有臭味(7)水質(zhì)歷時變化大5.4.2、滲濾液產(chǎn)量估算利用經(jīng)驗公式法滲濾液的產(chǎn)生量為：式中L-表示滲濾液平均日產(chǎn)量，m3/d；A1-填埋區(qū)的面積，m2；A2-封場區(qū)的面積，m2； C1-填埋區(qū)浸出系數(shù)，其值一般在0.20.8之間，取0.5；C

18、2-為封場區(qū)浸出系數(shù)，C2=C1×0.6=0.5×0.6=0.3I-表示年最大年或月降水量的日換算值，mm/d設(shè)填埋場已經(jīng)全部封場，即A1=0。即已知平均年降水量2864.8mm，日最大降水量315mm/d，填埋場面積為:m2則平均年年平均日降水量約為7.8mm/d所以，填埋場平均滲濾液：1560m3/d5.4.3、滲濾液的收集和處理滲濾液收集系統(tǒng)主要由匯流系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)兩部分組成。匯流系統(tǒng)的其主體是一位于場底防滲層之上的，有礫卵石或碎渣石構(gòu)成的導(dǎo)流層，該層內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流溝和穿孔收集管等。導(dǎo)流層設(shè)置的目的是將場內(nèi)的滲濾液通暢及時的導(dǎo)入導(dǎo)流溝內(nèi)的收集管中。滲濾液的輸送系統(tǒng)多由集水

19、槽（池）、提升多孔管、潛水泵、輸送管道和調(diào)節(jié)池組成。（1）導(dǎo)流（排水）層：對填埋場場區(qū)內(nèi)的垃圾滲濾液收集，考慮在填埋場的HDPE防滲層上鋪設(shè)滲濾液導(dǎo)排層，使填埋場產(chǎn)生的滲濾液能及時排至滲濾液收集系統(tǒng)以免產(chǎn)生水頭，增加滲漏風(fēng)險、污染地下水。厚度應(yīng)大于或等于30cm，主要由粗砂粒和卵石組成，需覆蓋整個填埋場底部襯里上，其水平滲透系數(shù)應(yīng)大于1×10-3cm/s，縱橫坡度大于2%，導(dǎo)流層與廢物之間已設(shè)土工織物等人工過濾層，以免細(xì)粒物質(zhì)堵塞導(dǎo)流層，影響其正常排水功能的發(fā)揮。（2）導(dǎo)流（盲）溝與導(dǎo)流管：導(dǎo)流盲溝設(shè)置在導(dǎo)流層的底部，始于垃圾主壩，止于庫尾，貫穿整個場底，沿地形谷地開挖鋪設(shè)的滲濾液收

20、集盲溝，斷面為等腰梯形。盲溝中填充礫石或碎石，粒徑上大下小，已形成反濾，通常顆粒粒徑上部為4060mm，下部為2540mm。導(dǎo)流管按照鋪設(shè)位置分為干管和支管，分別埋設(shè)在導(dǎo)流盲溝的主溝和支溝中，主溝內(nèi)敷設(shè)De250的HDPE穿孔管，支溝內(nèi)敷設(shè)De200的HDPE穿孔管。導(dǎo)流管需預(yù)先制孔，孔徑1520mm，孔距50100mm，開孔率為2%5%。典型滲濾液導(dǎo)流系統(tǒng)斷面（3）集液池和提升系統(tǒng)：平原型填埋場因滲濾液無法借助于重力從場內(nèi)導(dǎo)出，需采用集液池和提升系統(tǒng)。集液池多在廢物壩前最低洼處下凹形成，其容積視對應(yīng)的填埋單元面積而定，一般為5m×5m×1.5m，集液池坡度為1：2，池內(nèi)用

21、卵礫石堆填以支撐上覆廢物等荷載，堆填卵礫石的空隙率介于30%40%之間，設(shè)計中選用空隙率為30%。提升系統(tǒng)包括提升多孔管和提升泵。提升管安裝形式采用高密度聚乙烯斜管，因其能大大減小負(fù)摩擦力的作用，且可避免豎管帶來的諸多操作問題，故采用較普遍。半圓開孔，管徑一般為800mm，以便于潛水泵的放入和取出。潛水泵通過提升斜管安放于貼近池底部位，其作用是將滲濾液抽送入調(diào)節(jié)池。典型斜管提升斷面（4）調(diào)節(jié)池：最后一個環(huán)節(jié)，它既可以作為滲濾液的初步處理設(shè)施，又起到滲濾液水質(zhì)和水量調(diào)節(jié)的作用，從而保證滲濾液收集后續(xù)處理設(shè)施的穩(wěn)定運行和減少暴雨期間滲濾液的外泄污染環(huán)境的風(fēng)險。調(diào)節(jié)池常采用地下式或半地下式，其池底和

22、池壁多用HDPE膜進(jìn)行防滲，膜上采用與之混凝土板保護(hù)。5.4.4、滲濾液的處理國內(nèi)外滲濾液處理的主要工藝方案有二：即合并處理和單獨處理。由于已知資料;城市污水處理場與填埋場間的距離為25km。即污水廠離填埋場遠(yuǎn)，滲濾液的輸送將造成較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，且滲濾液特有水質(zhì)及其變化特點會對污水廠造成巨大沖擊負(fù)荷。所以選擇單獨處理作為填埋場滲濾液處理工藝。濾液單獨處理方案按工藝特點又可分為生物法、物化法和土地法等，利用一種或其組合工藝（常以生物法為主），在填埋場區(qū)處理滲濾液，達(dá)標(biāo)后直接排放。生物處理是廢物滲濾液的主要處理方式。生物法包括好氧生物處理、厭氧生物處理及兩者的結(jié)合。（1）好氧生物處理好氧生物處理包

23、括活性污泥法、穩(wěn)定塘法、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等方法。好氧生物法可有效地降低BOD、COD和氨氮，還可除去鐵、錳等金屬，因而得到較多的應(yīng)用，特別是活性污泥法?；钚晕勰喾▽σ捉到庥袡C(jī)物具有較高的去除率，對新鮮的廢物滲濾液，保持泥齡為一般城市污水的2倍，負(fù)荷減半，可達(dá)到較好的去除效果。但是活性污泥法處理廢物滲濾液的效果受溫度影響較大，對“中老齡”滲濾液的去除效果不理想。低氧、好氧兩段活性污泥法及SBR法等改進(jìn)型活性污泥流程因其能保持較高的運轉(zhuǎn)負(fù)荷，而且停留時間短，處理效果好，比常規(guī)活性污泥法更有效。然而改進(jìn)型活性污泥法的工程投資大，運行管理費用高，常成為其應(yīng)用的限制因素。與活性污泥法相比，盡管穩(wěn)定塘降解

24、速率低，停留時間長，占地面積大，但由于其工藝較簡單，投資省，管理方便，且能夠把好氧塘和厭氧塘相結(jié)合，分別發(fā)揮好氧微生物和厭氧微生物的優(yōu)勢，在土地允許的條件下，是最經(jīng)濟(jì)的廢物滲濾液好氧生物處理方法，因而宜優(yōu)先考慮。（2）厭氧微生物處理 包括上流式厭氧污泥床、厭氧淹沒式生物濾池、混合反應(yīng)器等。厭氧生物處理的優(yōu)點是投資及運行費用低，耗能少，產(chǎn)生污泥量少，一些復(fù)雜的有機(jī)物可在厭氧條件下被細(xì)菌胞外酶水解生成小分子可溶性有機(jī)物，再進(jìn)一步降解。近20年來，厭氧技術(shù)有了較快發(fā)展，不斷開發(fā)出新的厭氧處理工藝，比如厭氧接觸法、分段厭氧消化及上流式厭氧污泥床，這些工藝克服了傳統(tǒng)工藝有機(jī)負(fù)荷低等缺點，使其在處理高濃度

25、（BOD52000mg/L）有機(jī)廢水方面取得了良好的效果，是一種宜優(yōu)選的生物預(yù)處理工藝。（3）厭氧與好氧結(jié)合方式在生物法處理滲濾液的工程中，由于滲濾液中的COD和BOD較高，單純采用好氧法或單純采用厭氧法處理滲濾液均較為少見，也很難使?jié)B濾液處理后達(dá)標(biāo)排放。實踐表明，采用厭氧好氧處理工藝既經(jīng)濟(jì)合理，處理效率又高。A/O、A2/O和SBR等具有脫氮功能的組合工藝具有較好的效果。這些技術(shù)用于處理廢物滲濾液與常規(guī)污水處理技術(shù)的不同主要體現(xiàn)在有機(jī)負(fù)荷、污泥濃度和停留時間等參數(shù)的選取以及處理工藝的運行效果上。5.5、垃圾填埋氣體的收集和利用5.5.1、填埋氣體的產(chǎn)生整個衛(wèi)生填埋場可以看作是一個巨大的生化反

26、應(yīng)堆：固體廢物和水是主要的反應(yīng)物，氣體和滲濾液是基本的生成物。生活垃圾中的有機(jī)組分在微生物的分解作用下，反應(yīng)產(chǎn)生填埋氣體和滲濾液等物質(zhì)。目前垃圾填埋的產(chǎn)氣過程大致可分為5個階段，如圖所示：圖6 填埋氣體產(chǎn)生階段圖第一階段好氧階段：好氧階段在最初垃圾進(jìn)入填埋場就開始進(jìn)行。簡單有機(jī)物通過微生物的好氧分解轉(zhuǎn)化成小分子物質(zhì)和CO2。好氧階段往往在較短的時間內(nèi)就能完成，產(chǎn)生大量的熱量使場內(nèi)溫度升高1015。 第二階段過渡階段：第一階段氧氣被完全耗盡后，場內(nèi)厭氧環(huán)境開始建立。復(fù)雜有機(jī)物如多糖、蛋白質(zhì)等在微生物作用下水解、發(fā)酵，迅速生成揮發(fā)性脂肪酸、CO2和少量H2，歷時不長。此階段的填埋氣體組成較好氧階段

27、復(fù)雜，但氣體成分仍以CO2為主，存在少量H2、N2和高分子有機(jī)氣體，基本不含CH4。第三階段產(chǎn)酸階段：微生物將第二階段積累的溶于水的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成含15個碳原子的酸（大部分為乙酸）和醇等，繼而作為甲烷細(xì)菌的底物而轉(zhuǎn)化成CH4和CO2。這一階段產(chǎn)生的主要氣體CO2前半段呈上升趨勢，后半段上升趨勢變慢或逐漸減少，還產(chǎn)生少量H2。第四階段產(chǎn)甲烷階段：前幾個階段的產(chǎn)物如乙酸、氫氣等在產(chǎn)甲烷菌的作用下，轉(zhuǎn)化成CH4和CO2。這一階段甲烷氣體產(chǎn)生率穩(wěn)定，其濃度保持在5065。此階段是進(jìn)行能源氣體回收利用的黃金時期。第五階段填埋場穩(wěn)定階段：在垃圾中大部分可降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化成CH4和CO2后，填埋氣產(chǎn)生速率顯著減小

28、，幾乎沒有氣體產(chǎn)生。填埋氣產(chǎn)生的五個階段并不是絕對孤立的，它們是一個連貫的過程，有時會相互重疊。由于垃圾和填埋條件的不同，各個階段的持續(xù)時間也有差異。而且因為垃圾是在不同時期進(jìn)行填埋，因此在填埋場的不同部位，各個階段的反應(yīng)同時存在。5.5.2、垃圾氣體產(chǎn)生量預(yù)測已知公式IPCC的統(tǒng)計模型：其中為甲烷排放量，mN3 MSW為城市固廢量，t H為固廢填埋率DOC為垃圾可降解有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取15% R為垃圾可降解有機(jī)碳的分解率，取77%每日城市固廢量有：750t則每日理論上可產(chǎn)生甲烷：57.75mN3 5.5.3、填埋氣的收集1、填埋氣收集方式由于大部分沼氣在填埋場填埋過程中就已形成，所以填埋氣

29、采集應(yīng)在填埋過程中就開始實施。對于分層堆放的填埋場，可采用水平采氣系統(tǒng)，但要注意采氣管道的鋪設(shè)，不要影響垃圾的填埋。對已建成的填埋場，可采用表面收集或豎井收集技術(shù)?？紤]到該填埋場規(guī)模較大，產(chǎn)氣量多，選用主動導(dǎo)排方式。生活垃圾填埋場填埋氣體收集處理及利用工程技術(shù)規(guī)范規(guī)定：垃圾堆體中部的主動導(dǎo)排導(dǎo)氣井間距不應(yīng)大于50m，沿堆體邊緣布置的導(dǎo)氣井間距不應(yīng)大于25m。所以本設(shè)計垃圾堆體中部的主動導(dǎo)排導(dǎo)氣井間距采用30m，沿堆體邊緣布置的導(dǎo)氣井間距采用20m。2、導(dǎo)氣系統(tǒng)在垃圾填埋區(qū)底部預(yù)埋垃圾氣導(dǎo)排系統(tǒng)，呈交錯布置，導(dǎo)氣管管材采用D200 PVC管。導(dǎo)氣管四周設(shè)石籠透氣層，即鉛絲網(wǎng)包攏的級配碎石濾料，用于填埋氣體導(dǎo)排的碎石不應(yīng)該使用石灰石，粒徑宜為10mm50mm，導(dǎo)氣石籠直徑1500mm。導(dǎo)氣系統(tǒng)的鋪設(shè)是隨著填埋作業(yè)面逐層上升而逐段加高的