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1、 青岛理工大学课程设计（论文）说明书院 （系）： 环境与市政工程学院 专 业： 环境工程专业 学生姓名: 王小铭 学 号: 200905048 设计(论文)题目： 某城市生活垃圾处理方案设计 起 迄 日 期: 2012年6月11日6月17日 设计(论文) 地点: 青岛理工大学 指 导 教 师: 孙英杰 教 研 室 主 任： 李 捷 发任务书日期: 2012年6月11日一 前言固体废物的处理方法有焚烧、热解、堆肥、填埋等。目前来说填埋技术是比较成熟的一种固体废物处理方法，且其与其他处理方法相比还具有如下优点： 其一次性投资较低，运行也较为经济 适应性广，对生活废物的种类、性质和数量均无苛刻的要求
2、 是一种相对完全、彻底的最终处理方式 运行管理相对简单所以此生活垃圾处理方案设计我选择填埋处理，需要设计一个合理的生活垃圾填埋场。固体废物填埋场是在地球表面浅地层中处置废物的物理设施，在其设计、施工质量和运行管理上应能保证减少所填埋的废物对环境和周围人体健康的影响。在历史上的废物填埋（填坑、填沟、填塘等）或无控堆放的根本的不同之处，在于现代化废物填埋场的规划、设计和运行管理涉及许多科学、工程和经济原理，在其建造的开始直到投入运营均须在科学的指导下进行。所以此填埋场的设计必须符合固体废物填埋场的设计和运行的要求。二设计任务书1本课程设计（论文）课题的目的和要求：根据课程设计提供的某城市生活垃圾的
3、基础资料，通过计算与分析，确定生活垃圾处理方式，并进行相关计算。通过课程设计，熟悉生活垃圾的特性、产生量影响因素，处理处置技术选择的准则，以及填埋的基本要求通过课程设计，熟悉生活垃圾产生量预测模式，不同主要处理处置技术的技术与经济优势，处理处置技术的选择原则，确定卫生填埋的填埋场构造、防渗系统类型、渗滤液收集系统、填埋气体收集系统以及覆盖与监测系统的设置要求。2本毕业设计（论文）课题的技术要求与数据（或论文主要内容）：论文主要内容包括：生活垃圾产生量的预测，处理处置技术选择，卫生填埋场的构造、防渗系统、渗滤液收集系统、填埋气体收集系统、终场覆盖系统以及地下水监测的设置。具体内容如下：1）生活垃
4、圾产生量的预测；2）填埋容量与填埋年限的计算；3）防渗系统的选择；4）渗滤液收集系统的确定，渗滤液处理系统规模确定；5）填埋气体收集系统的选择；6）终场覆盖系统的选择；7）地下水监测的设置。3对本课程设计（论文）课题成果的要求包括图纸、论文、图表、实物等：形成课程设计计算说明书，论文页数20页左右；需要对产生量现状进行统计分析；对收集、处置现状进行问题分析与评价。4.设计基础资料4.1概述我国北方某地级市，是国务院确定的沿海地区对外开放城市，是胶东半岛的交通枢纽，总面积1522平方公里，2005年市区人口58.6万人，规划2020年人口82万人。主要收集市区生活垃圾，按照收集率100计。生活垃
5、圾随年份变化如表1所示。生活垃圾组成如表2所示。表1 我国北方某市生活垃圾产生量与人口表年份199719981999200020012002200320042005人口（万人）24.428.133.635.839.042.748.352.158.6垃圾量（t/d）207.4252.9319.2354.4410.0465.4531.3599.4685.7表2 生活垃圾组成项目有机物无机物废品类容重含水率指标值444412530kg/m3424.2气候气象该市位于北温带半湿润东亚季风气候，冬暖夏凉，四季分明。多年平均气温11.6(19712000共30年)；全年平均风速为2.8m/s,；本区春夏季
6、多东南风，秋冬季多西北风，据多年风玫瑰图显示，场区410月均以SSE（南南东）为主导风向；该市多年平均降雨量为655.7。5.3场址基础资料实测地下水埋深1.552.10m，水位标高40.1940.70m。地下水流向位自东南向西北，水力坡度小于1。场址基础层分布如下：第层 粉质粘土， K=1.510-7cm/s2.1810-8cm/s（P=100kPa）。第层 强风化粉细砂岩，平均K=6.1310-6cm/s；第层 中风化粉细砂岩，平均K=2.5410-6m/s；第层 微风化细砂岩， K=2.1310-10cm/s；微风化泥质粉砂岩， K=9.6810-12cm/s。三、处理处置技术的选择垃圾
7、的卫生填埋是对垃圾比较好的最终处置方法，此方法投资稍少、工艺简单、处理量大、并较好的实现了地表的无害化。但是，填埋的垃圾并没有进行无害化处理，残留着大量的细菌、病毒；还潜伏着沼气重金属污染等隐患；其垃圾渗滤液还会长久的污染地下水资源，所以这里就要求一定要做好填埋场的渗滤液防渗系统。垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患，排放到大气中又会产生温室效应。垃圾的填埋工艺总体上服从“三化”（即减量化、无害化、资源化）的要求。垃圾由陆运进入填埋场，经地衡称重计量，再按规定的速度、路线运至填埋作业单元，在管理人员指挥下，进行卸料、推铺、压实并覆盖，最终完成填埋作业。其中推铺由推土机操作，压实由垃圾压实机
8、完成。每天垃圾作业完成后，应及时进行覆土操作，填埋场单元操作结束后及时进行终场覆盖，以利于填埋场地的生态恢复和终场利用。在具体操作中一般每次垃圾推铺厚度达到3060cm时，进行压实，而在压实过程中压实遍数是影响压实密度的一个关键因素。通过遍数通常被定义为压实机在一个方向上通过垃圾的次数。无论何种类型的压实机，最好应该通过34次，多于四次，压实密度变化不大。一般一个单元的垃圾压实后厚度为23m。本次设计中，采用改良型厌氧卫生填埋，每天分层碾压覆土，分单元作业方式。根据本工程规模、场区条件和作业制度，设计配备的填埋作业主要设备：推土机7台，压实机3，以及挖掘机、装载机等。四 计算说明书1.生活垃圾
9、产生量的预测年份199719981999200020012002200320042005人口（万人）24.4 28.133.635.839.042.748.352.158.6垃圾量（t/d）207.4252.9319.2354.4410.0465.4531.3599.4685.7人均垃圾产生量（t/d/万人）8.59.09.59.910.510.911.011.511.7递增率5.88%5.56%4.22%6.06%3.81%0.92%4.54%1.74%平均递增率 4.09% 由上表数据可算出2020年预测垃圾人均产量=11.7（1+0.0409）15=21.35t/d/万人则2020年的预
10、测生活垃圾产生量=预测人口数预测人均产生量天数8221.35366640756.2t设计一个垃圾填埋场，我们首先要确定其类型。在选择正确的填埋场类型时必须从多方面综合考虑。对于废物处置率低的场合（只限于无害废物）可以设计成自然衰竭型填埋场，但少量废物填埋采用封闭型填埋场在经济上是不合理的，因为其建造运行费用都很高，而成分小面积的衬层施工不经济。而自然衰竭型填埋场不可避免地影响地下水，不适于处置大规模的废物，因而封闭型填埋场是大规模处置废物的唯一选择。由以上计算可知我们要处置的生活垃圾量很大，属于大规模处置废物，因而，此生活垃圾填埋场的设计选择封闭型填埋场。2.填埋容量与填埋年限的计算2.1 填
11、埋年限的确定 计划填埋场的填埋年限在受到场址特性、服务区域的城市固体废物产量和组分以及覆盖材料数量和性质制约的同时，对废物填埋场的投资效率和建设规模也有明显的影响。若填埋年限过短，将增大单位废物量的填埋投资，减小投资效率；而填埋年限过长，势必导致一次性投资过高，设施维护和保养费用加大。一般情况下，填埋年限以1020年为宜。在本设计中，定为20年。2.2 填埋容量的计算 已知此生活垃圾的容重即为其干密度Pd530/m3则其湿密度PwPd/含水率5300.42913.8/m3因此固体废物的初始体积 V0（生活垃圾年产生量填埋年限）湿密度 （640756.2100020）913.8 14023992
12、 m3 查得压缩因子后根据生活垃圾所给的各组分含量估计此生活垃圾总的压缩因子0.30.440.450.440.150.120.35因此生活垃圾经压实后的体积 V1V0压缩因子140239920.354908379 m3 则覆土量取填埋总容积的25% 覆土体积VsV125%490837925%1227099 m3所以填埋容量VVs+ V16135496 m3取填埋高度为8 m则填埋场面积AV/H6135496/8766937 m2取整为A800000 m23. 防渗系统的选择填埋场防渗是现代填埋场区别于简易填埋场的堆放场的重要标志之一，也是选址、设计、施工、运行管理和终场维护中至关重要的内容。填
13、埋场防渗的主要目的，是阻止渗滤液和填埋气体外泄污染周围的土壤和地下水，同时还要防止外来水，包括地下水、地表水和降水等大量进入填埋场，增大渗滤液产生量。 3.1 防渗方式 根据填埋场防渗设施设置方向不同，防渗方式可分为水平防渗和垂直防渗。因垂直防渗单独应用时能力相对有限，故选择水平防渗方式。 3.2 防渗材料 任何材料都有一定的渗透性，填埋场所选的防渗衬层材料通常可分为三类： 无机天然防渗材料 主要有粘土、亚粘土、膨润土等。在有条件的地区，粘土衬层较为经济，曾被认为是废物填埋场唯一的防渗衬层材料，至今仍在填埋场中被广泛采用。在实际工程中还广泛将该类材料加以改性后作防渗层材料，统称为粘土衬层。 天
14、然和有机复合防渗材料 主要指聚合物水泥混凝土（PPC）防渗材料，沥青水泥混凝土也属该类材料。 人工合成有机材料 主要是塑料卷材、橡胶、沥青涂层等。现广泛使用的是高密度聚乙烯（）防渗卷材。这类人工合成有机材料通常称为柔性膜。以柔性膜为防渗材料建设的衬层叫做柔性膜衬层（FML）。 由上述可知，天然防渗材料造价低廉，施工简单。由场址基础资料可知场地中有天然的粉质粘土，不过其渗透系数不满足10-7cm/s的要求，因此可用质量较高的膨润土改性粉质粘土使其达到防渗设计要求后作为防渗材料。若此天然防渗材料不够用，可补充使用HDPE作防渗材料。 3.3 防渗结构 根据填埋场渗滤液收集系统、防渗系统和保护层、过滤层的不同组合，填埋场的水平防渗结构可以分为单层衬里、单复合衬里、双层衬里、双复
