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环境保护

某集镇生活垃圾处理工程设计

2018-06-21 14:50:30来源:工业用水与废水 向克俭浏览:评论:0
  为了改善集镇生活环境,与经济发展相协调,并对改善三峡库区卫生环境起到积极作用,对某集镇的生活垃圾处理工程进行了设计。结合小集镇的特点,通过技术经济比较,确定以填埋的方式处理该集镇垃圾渗滤液经调节池后回喷填埋场。最终达到规范集镇垃圾处理的目的,避免对集镇下游卫生环境造成污染。    \   1工程概况   某集镇位于云贵高原北部(三峡库区上游),降雨量为992.3mm,年平均气温为12.1℃,年日照时数为1240h,无霜期为189d。该集镇的环卫基础设施薄弱,现有的环卫设施远远落后城镇建设发展的需要,与人民生活水平的不断提高、经济社会的不断发展不相适应。现有垃圾处置点简易堆放处置简单,既无覆盖,又无防渗处置系统,量垃圾尤其白色垃圾随风雨四处飘散,垃圾产生的渗滤液流入下游沟渠,汇入金沙江流域,给该集镇区的居民健康、生活环境以及三峡库区卫生环境造成了极大的负面影响。为了消除垃圾所产生的不良后果,改善该集镇生活环境和对改善三峡库区卫生环境起到积极作用,该集镇区投资建设生活垃圾处理设施。   目前国内外采用的垃圾处理方法有填埋、堆肥、焚烧3种处理方法,虽然填埋技术的处理率有所下降,但填埋技术可靠,操作简单[1],仍是垃圾处理的最终方式[2]。据2015年统计,填埋、堆肥、焚烧处理的垃圾分别占垃圾总量的60.51%、1.50%、26.80%,其余为简易堆放[3]。本集镇区的垃圾处理工艺的设计以“资源化、无害化、减量化为基本原则,并结合本工程实际情况,综合分析垃圾类型,最终确定该集镇区的垃圾处理工艺为填埋。   结合当地规划,服务范围内预测2020年和2030年人口总数分别为11361人、12415人,采用人均每日生活垃圾产生量标准法预测该镇的生活垃圾量,最终确定该集镇垃圾填埋场设计规模为近期(2016~2020年)9t/d;远期(2021~2030年11t/d。   2场址选择   遵循相关规范,结合城镇总体规划与当地的大气保护、水资源保护及生态平衡,充分利用现有地形条件,综合考虑垃圾的物理化学特征、填埋场的环境条件、水文工程地质条件、填埋场容量、服务年限及运输条件等,经过比较场址的容积、交通条件、地质条件等,确定垃圾填埋场场址位于集镇区南侧的3.1km处。该场址具有可利用容积大,处于集镇的侧风向,无地下水出露,场地平整,施工难度小等优点。   3平面布置   垃圾填理场分为:卫生填埋区、渗滤液处理区及管理区3个主要功能区域。   卫生填埋区位于填埋场南部,占地面积约为20600m2,近期建设占地约为6467m2;渗滤液调节池及处理区位于填埋场的中部,渗滤液处理站占地面积640m2,渗滤液调节池有效容积为600m3;   由于距离集镇区仅3.1km,且建设资金不足,暂不考虑建设生活管理区,包括机修、仓库、办公等用房;为便于垃圾处理的管理,进场垃圾要进行计量,故填埋场设置了11t的地磅房。   4垃圾填埋场设计   4.1填埋工艺   填埋工艺流程为称重、填埋、压实、覆盖等。镇区垃圾由自卸汽车运送至填埋场,经地磅计量后,进入作业点按统一调度卸车,然后由填埋机械推平、碾压。碾压作业要求分层进行,每层压实厚度不超过50cm。碾压一般要进行3个以上往复过程,作业时根据实际情况掌握,当压实厚度达到2.7m时,覆土30cm,构成一个3.0m厚的填埋单元层。对未来得及覆土的垃圾要及时喷洒药剂消毒灭虫,以避免蚊蝇昆虫孳生繁衍而传播疾病。同一标高平面上多个填埋隔室组成5.0m厚的填埋层,每个分层要形成一定坡面;各层外坡面应形成弧面,倾向截洪沟或集水管,以利于排除填埋层面上的地表径流。   4.2垃圾坝   为了保证垃圾堆体的稳定和安全,并防止填埋场产生的渗滤液对下游环境造成危害,在填埋场下游修建垃圾拦截坝。垃圾坝采用浆砌块石护坡土坝,为不透水坝。长×高=16.0m×5.0m,坝顶宽5.0m,上下游边坡系数为1∶1.5。   4.3防渗系统   本工程采用HDPE防渗衬层系统,组成部分从上到下依次为:砾石层(0.4m厚)、中粗砂保护层(0.2m)、无纺布保护层2防渗层(300g/m)、HDPE(2mm)、无纺布保护层2)、粘土层(0.3(200g/mm)、中粗砂保护层(0.2m)、库底平整压实层。   4.4覆盖层系统   最终覆盖层系统设计如下:①对最终的垃圾填埋表面进行平整处理,其上覆盖建筑垃圾并压实到30cm厚;②30cm厚防渗黏土层;③覆盖50cm厚的自然土;④在表层铺设大于20cm厚的营养土,作为植被恢复层。就近选择适宜的植物种类,合理进行乔木、灌木和草本植物种植。 [page]   4.5渗滤液收集与处理   4.5.1渗滤液收集   渗滤液的收集采用主次盲沟的方式进行,设计在库底设置一条纵向主盲沟,其中设置穿孔PE花管收集渗滤液,管径设计为DN400mm。此干管最终穿过垃圾大坝排入调节池。库区底部横向设计布置横向支管,支管与主盲沟相连,形成收集网络。随着垃圾填埋进程,将在每升高10m处设置相应的中间层盲沟,沟内设置DN200mm的PE穿孔花管。中间层盲沟主要连接相临的竖向盲沟(也可以称为竖向导气石笼)。   4.5.2渗滤液处理   垃圾渗滤液处理量按9m3/d设计,垃圾渗滤液的水质情况见表1。 \   目前常用的渗滤液的处置方法有3种,第1种是在填埋场建设渗滤液处理站,如徐高平[4]采用UASB-SBR-CMF-RO的工艺处理垃圾渗滤液(625m3/d);第2种是送污水处理厂处理;第3种是完全回喷蒸发。在填埋场建设渗滤液处理站,采用生化方法处理渗滤液是最常见,也是最有效的渗滤液处理方法。但是,由于该填埋场处理规模较小,正常情况下渗滤液产生量较少,特别是旱季,几乎没有渗滤液产生,处理设施无法正常运行。建设渗滤液处理站投入相对较高,经济上不可行,又难以运行,故不选此方案。渗滤液回喷不仅能够加速垃圾的分解,同时渗滤液本身也受到了垃圾对其的净化作用,污染物浓度得到了一定的降低,而且回喷技术操作简单,投资省,运行费用低[5]。本工程考虑渗滤液先进入调节池,然后以回喷为主,若日后条件成熟的时候,可以考虑将部分多余渗滤液送到污水处理厂处理。   经过技术、经济性能比较,结合填埋场地形,调节池的设计采取土坑铺防渗膜的方式。调节池边坡与池底采用防渗膜防渗。为避免雨水进入调节池形成渗滤液,在调节池上方设置轻质顶棚遮盖。调节池总容积为800m3,有效容积为600m3。确定调节池顶的标高为2142m,池底标高为2138m,池子深度为4.0m,有效深度为3.5m。   4.6气体收集与处理   本工程按直立排气井设计。排气井按梅花型、井间距不大于50m的原则布设,采用HDPE多孔管,包括多孔内管和土工保护网外套,在多孔管和保护网之间填充卵砾石。由于本填埋场进场垃圾量较少,填埋气体的产生量较少,综合利用的价值不大。为保证填埋场的安全、防止大气和恶臭污染,设计采用点火器燃烧处理,通过焚烧沼气和其他痕量气体(包括挥发性气体)将其转换成二氧化碳、氮氧化物等无害气体。   5技术经济指标   本工程包含收运系统(含垃圾贮存设施,运输设施)、处理系统及其附属设施的建设。建设总投资为220.91万元,工作人员5人,每吨垃圾运行费为6.5元。   6结语   随着生活水平的提高,城镇生活垃圾的量和种类都在逐年增加,垃圾的处置方法需因地制宜,选择适合本区域的合适的处理方法。本工程结合该集镇区的土地资源、垃圾产量、垃圾成分以及发展情况,最终选择填埋的方式来处理该集镇垃圾,由于本阶段产生的垃圾渗滤液的量非常少,因此考虑渗滤液经调节池后进行回喷。
 

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