固廢課程設計--某城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工藝方案設計

1、<p><b>　　一、前言：1</b></p><p><b>　　二、設計目的：1</b></p><p>　　三、設計原始資料：1</p><p>　　四、填埋場的總體規(guī)劃2</p><p>　　4.1、填埋場基本設定2</p><p>　　4.2、

2、填埋場結構形式2</p><p>　　4.3、填埋場總體布置原則2</p><p>　　五、填埋場的設計計算4</p><p>　　5.1、填埋場的分類分級及填埋場總容量計算4</p><p>　　5.2、垃圾填埋工藝流程及填埋作業(yè)程序確定5</p><p>　　5.3、填埋場的防滲7</p>

3、<p>　　5.3.1、防滲材料選擇7</p><p>　　5.3.2、防滲系統(tǒng)的選擇7</p><p>　　5.4、滲濾液的收集和處理7</p><p>　　5.4.1、滲濾液的產生及特征7</p><p>　　5.4.2、滲濾液產量估算8</p><p>　　5.4.3、滲濾液的收集和處理8

4、</p><p>　　5.4.4、滲濾液的處理10</p><p>　　5.5、垃圾填埋氣體的收集和利用11</p><p>　　5.5.1、填埋氣體的產生11</p><p>　　5.5.2、垃圾氣體產生量預測13</p><p>　　5.5.3、填埋氣的收集13</p><p>　

5、　5.5.4、填埋氣體的利用與處理13</p><p><b>　　六、小結14</b></p><p><b>　　參考文獻15</b></p><p><b>　　圖例16</b></p><p>　　某城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工藝方案設計</p>&

6、lt;p><b>　　一、前言：</b></p><p>　　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)達國家應用非常廣泛，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

7、)和很多州都已詳細制定關于填埋場選址、設計、施工、運行、水氣監(jiān)測、環(huán)境美化，封閉性監(jiān)測以及維護年限的法規(guī)。而在我國,由于經濟技術水平等的原因，填埋所占的比例更高，達到90%以上。雖然隨著經濟技術的發(fā)展，在未來的20年內，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占據(jù)主導地位，許多大中城市新建

8、的垃圾填埋場，其日處理能力都達上千噸，總填埋庫容達數(shù)千萬立方米。</p><p>　　關鍵詞： 固體廢物 安全填埋 “三化”處理 環(huán)境保護 </p><p><b>　　二、設計目的：</b></p><p>　　通過本課程設計，掌握城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工藝設計的一般方法，鞏固所學知識，學會將書本上的理論知識與實際

9、應用相結合。</p><p><b>　　三、設計原始資料：</b></p><p>　?、?城市服務人口50萬人，現(xiàn)狀垃圾產量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，垃圾場服務年限為20年。</p><p><b>　?、?氣象資

10、料</b></p><p><b>　?、?場址概況：</b></p><p>　　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。</p><p>　?、?緊挨填埋場有水、電源及公路，城市污水處理場與填埋場間的距離為

11、25km。</p><p>　　四、填埋場的總體規(guī)劃</p><p>　　4.1、填埋場基本設定</p><p>　　該地區(qū)主導風向為東南風，因此生活和管理設施宜集中布置并處于主導風向的上風向，即垃圾填埋場的東南角，以減少對人們的影響。</p><p>　　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：①平原型填埋場②山谷型填埋場③坡地型

12、填埋場和④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。</p><p>　　4.2、填埋場結構形式</p><p>　　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——好氧填埋半好氧填埋方式。&l

13、t;/p><p>　　表1不同填埋構造的CO2和CH4的產生比率</p><p>　　從表1可以看出，厭氧填埋中CH4成分遠高于好氧填埋，滿足資源再利用的條件。</p><p>　　根據(jù)以上的特點，本工程采用厭氧填埋技術。大量厭氧分解產生的填埋氣體通過氣體導排系統(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。</p>

14、<p>　　4.3、填埋場總體布置原則</p><p>　　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)模和建設條件做出分期和分區(qū)建設的安排和規(guī)劃。 2、填埋場類型應根據(jù)場址地形分為山谷型、平原型、坡地型?？傮w布置應按填埋場類型，結合工藝要求、氣象和地質條件等因素經過技術經濟比較確定?？偲矫鎽に嚭侠?，按功能分區(qū)布置，便于施工和作業(yè)；豎向設計應結合原有

15、地形，便于雨污水導排，并使土石方盡量平衡，減少外運或外購土石方。 3、填埋場總圖中的主體設施布置內容應包括：計量設施，基礎處理與防滲系統(tǒng)，地表水及地下水導排系統(tǒng)，場區(qū)道路，垃圾壩，滲瀝液導流系統(tǒng)，滲瀝液處理系統(tǒng)，填埋氣體導排及處理系統(tǒng)，封場工程及監(jiān)測設施等。 4、填埋場配套工程及輔助設施和設備應包括：進場道路，備料場，供配電，給排水設施，生活和管理設施，設備維修、消防和安全衛(wèi)生設施，車輛沖洗、通信、監(jiān)控等附屬設施或設備。填埋場宜設置

16、環(huán)境監(jiān)測室、停車場，并宜設置應急設施（包括垃圾臨時存放、緊急照明等設施）。 5、生活和管理設施宜集中布置并處于夏季主導風向的上風向，與填埋庫區(qū)之間宜設綠化隔離帶。生活、管理及其他附屬建（構）筑物的組成及其面積，應根據(jù)</p><p>　　五、填埋場的設計計算</p><p>　　5.1、填埋場的分類分級及填埋場總容量計算</p><p>　　已知城市服務人口50萬

17、人，現(xiàn)狀垃圾產量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，垃圾場服務年限為20年。填埋場的總填埋容量公式</p><p>　　則一年內填埋廢物的體積為:</p><p><b>　　304375m3</b></p><p>　　如果不考慮垃圾產

18、量隨時間變化，則運營20年需庫容為：m3</p><p><b>　　填埋場面積為:m2</b></p><p>　　可以設為500m×800m場地。</p><p>　　據(jù)《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項目建設標準》規(guī)定：垃圾衛(wèi)生填埋場根據(jù)建設規(guī)模（總庫容）和日處理能力兩種方式進行分類與分級。</p><p>

19、;　　按填埋場建設規(guī)模劃分：</p><p>　　Ⅰ類 總庫容1200萬m3以上</p><p>　?、蝾?總庫容500 ~1200萬m3</p><p>　　Ⅲ類 總庫容200 ~500萬m3</p><p>　?、纛?總庫容100 ~200萬m3</p><p><b>　　按日處理能力劃

20、分：</b></p><p>　　Ⅰ級 日處理量1200t/d以上</p><p>　?、蚣?日處理量500 t/d~1200t/d</p><p>　?、蠹?日處理量200t/d~500 t/d</p><p>　?、艏?日處理量200t/d以下</p><p>　　根據(jù)該城市居民

21、生活垃圾產量和場址庫容，項目為Ⅱ類Ⅱ級規(guī)模處理場</p><p>　　5.2、垃圾填埋工藝流程及填埋作業(yè)程序確定</p><p><b>　　1、計量稱重</b></p><p>　　市區(qū)內各垃圾轉運站的垃圾經過收集、壓縮、整形打包后運至垃圾填埋場管理區(qū)地磅房經稱重計量后再運至垃圾填埋區(qū)。</p><p><b&g

22、t;　　2、填埋場作業(yè)順序</b></p><p>　　進入填埋場區(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。</p><p><b>　　3、填埋作業(yè)程序</b></p><p>　　將整個填埋區(qū)分為4個大區(qū)

23、，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)。先進行填埋一期工程的施工，在進行填埋作業(yè)的同時，再來考慮填埋二期工程的進行。</p><p>　　填埋作業(yè)應單元分層作業(yè)，以一日一層作業(yè)單元，每日進行覆蓋。垃圾傾卸后平鋪，分層有垃圾壓實機械反復碾壓，每層厚度為0.4m

24、左右，垃圾壓實密度要求達到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；有利于運輸車輛進入作業(yè)面作業(yè)。一個單元完成即每日垃圾壓實后，立即進行當日覆蓋，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)進行填埋時，應進行中間覆蓋，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。</p><p>

25、<b>　　4、封場覆蓋</b></p><p>　　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散并使地表水的滲入量最小化從而減少滲濾液的產生。同時提供一個可供景觀美化和填埋土地再用的表面。</p><p&

26、gt;　　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、防滲層、雨水導排層、最終覆土層、植被層。</p><p>　　①排氣層：厚度不應小于20cm，傾斜度不小于2%，由透氣性好的顆粒物質組成。</p><p>　?、诜罎B層：天然材料防滲層厚度不應小于50cm，滲透系數(shù)不大于10-7cm/s；若采用復合防滲層，人工合成材料層厚度不應小于1.0mm，天然材料層厚度不應小于30cm。<

27、;/p><p>　?、叟潘畬蛹芭潘芫W：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，設計時采用的暴雨重現(xiàn)期不得低于50年。</p><p>　?、鼙Ｗo層：保護層厚度不應小于20cm，由粗砥性堅硬鵝卵石組成。</p><p>　?、葜脖换謴蛯樱褐脖粚雍穸纫话悴粦∮?0cm，其土質應有利于植物生長和場地恢復；同時植被層的坡度不應超過33%。在坡度超過10%的地方，必

28、須建造水平臺階；坡度小于20%時，標高每升高3m，建造一個臺階；坡度大于20%時，標高每升高2m，建造一個臺階。臺階應有足夠的寬度和坡度，要能經受暴雨沖刷。</p><p><b>　　封場結構示意圖</b></p><p><b>　　5、其他工藝</b></p><p>　　填埋場防滲、雨水分流、滲濾液及氣體收集。具體

29、工藝見下。</p><p>　　5.3、填埋場的防滲</p><p>　　5.3.1、防滲材料選擇 </p><p>　　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)生填埋技術規(guī)范》，本場址不具備自然防滲條件，本項目需要進行人工防滲處理。

30、并選用性能較優(yōu)、國內外使用經驗較多的高密度聚乙烯（HDPE）防滲膜。HDPE光面防滲膜具有防滲透能力強、抗老化、使用年限長等優(yōu)點。</p><p>　　5.3.2、防滲系統(tǒng)的選擇</p><p>　　場址地下水穩(wěn)定水位埋深0.8m。即地下水位較高，場區(qū)地質條件不好。所以填埋場采用單復合襯里防滲系統(tǒng)。</p><p>　　場地整平后鋪裝地下水導流層和壓實粘土層，兩層中

31、間及黏土層上端鋪設一層600g/㎡土工布，土工布上再鋪設一層1.5mm厚HDPE光面防滲膜，之后再鋪設一層土工布，然后鋪裝滲濾液導流與緩沖層。</p><p>　　雖然復合防滲層結構復雜，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)相關規(guī)定，庫區(qū)底部系統(tǒng)可以采用單復合襯里防滲層，庫區(qū)邊坡

32、系統(tǒng)也采用單復合襯里防滲層。</p><p>　　5.4、滲濾液的收集和處理</p><p>　　5.4.1、滲濾液的產生及特征</p><p>　　廢物滲濾液是指廢物在填埋或堆放過程中因其有機物分解產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雜的高濃度有機廢水。</p><p>　　垃圾滲濾液的特性如下：</

33、p><p>　　(1)有機污染物濃度高</p><p><b>　　(2)氨氮含量高</b></p><p><b>　　(3)磷含量普遍低</b></p><p>　　(4)金屬離子含量高</p><p>　　(5)溶解性固體含量高</p><p>　　

34、(6)色度高，有臭味</p><p>　　(7)水質歷時變化大</p><p>　　5.4.2、滲濾液產量估算</p><p>　　利用經驗公式法滲濾液的產生量為：</p><p>　　式中L---表示滲濾液平均日產量，m3/d；</p><p>　　A1---填埋區(qū)的面積，m2；</p><p&g

35、t;　　A2---封場區(qū)的面積，m2； </p><p>　　C1---填埋區(qū)浸出系數(shù)，其值一般在0.2~0.8之間，取0.5；</p><p>　　C2---為封場區(qū)浸出系數(shù)，C2=C1×0.6=0.5×0.6=0.3</p><p>　　I---表示年最大年或月降水量的日換算值，mm/d</p><p>　　設填埋場已

36、經全部封場，即A1=0。即</p><p>　　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</p><p>　　則平均年年平均日降水量約為7.8mm/d</p><p>　　所以，填埋場平均滲濾液：1560m3/d</p><p>　　5.4.3、滲濾液的收集和處理</p><p>

37、;　　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成的導流層，該層內設有導流溝和穿孔收集管等。導流層設置的目的是將場內的滲濾液通暢及時的導入導流溝內的收集管中。滲濾液的輸送系統(tǒng)多由集水槽（池）、提升多孔管、潛水泵、輸送管道和調節(jié)池組成。</p><p>　?。?）導流（排水）層：對填埋場場區(qū)內的垃圾滲濾液收集，考慮在填埋場的HDPE防滲層上鋪設滲濾

38、液導排層，使填埋場產生的滲濾液能及時排至滲濾液收集系統(tǒng)以免產生水頭，增加滲漏風險、污染地下水。厚度應大于或等于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)應大于1×10-3cm/s，縱橫坡度大于2%，導流層與廢物之間已設土工織物等人工過濾層，以免細粒物質堵塞導流層，影響其正常排水功能的發(fā)揮。</p><p>　?。?）導流（盲）溝與導流管：導流盲溝設置在導流層的底部，始于

39、垃圾主壩，止于庫尾，貫穿整個場底，沿地形谷地開挖鋪設的滲濾液收集盲溝，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40~60mm，下部為25~40mm。</p><p>　　導流管按照鋪設位置分為干管和支管，分別埋設在導流盲溝的主溝和支溝中，主溝內敷設De250的HDPE穿孔管，支溝內敷設De200的HDPE穿孔管。導流管需預先制孔，孔徑15~20mm，孔距50~100mm，

40、開孔率為2%~5%。</p><p>　　典型滲濾液導流系統(tǒng)斷面</p><p>　?。?）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導出，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，池內用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

41、間，設計中選用空隙率為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節(jié)池。</p><p><b>　　典型斜管提升斷面</b></p><p>

42、;　?。?）調節(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施，又起到滲濾液水質和水量調節(jié)的作用，從而保證滲濾液收集后續(xù)處理設施的穩(wěn)定運行和減少暴雨期間滲濾液的外泄污染環(huán)境的風險。調節(jié)池常采用地下式或半地下式，其池底和池壁多用HDPE膜進行防滲，膜上采用與之混凝土板保護。</p><p>　　5.4.4、滲濾液的處理</p><p>　　國內外滲濾液處理的主要工藝方案有二：即合并處理和

43、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，滲濾液的輸送將造成較大的經濟負擔，且滲濾液特有水質及其變化特點會對污水廠造成巨大沖擊負荷。所以選擇單獨處理作為填埋場滲濾液處理工藝。</p><p>　　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，達標后直接排放。生物處理是廢物滲濾液的主要處理方式。生

44、物法包括好氧生物處理、厭氧生物處理及兩者的結合。</p><p><b>　?。?）好氧生物處理</b></p><p>　　好氧生物處理包括活性污泥法、穩(wěn)定塘法、生物轉盤和滴濾池等方法。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，因而得到較多的應用，特別是活性污泥法?；钚晕勰喾▽σ捉到庥袡C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

45、市污水的2倍，負荷減半，可達到較好的去除效果。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法等改進型活性污泥流程因其能保持較高的運轉負荷，而且停留時間短，處理效果好，比常規(guī)活性污泥法更有效。然而改進型活性污泥法的工程投資大，運行管理費用高，常成為其應用的限制因素。</p><p>　　與活性污泥法相比，盡管穩(wěn)定塘降解速率低，停留時間長，占地

46、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，是最經濟的廢物滲濾液好氧生物處理方法，因而宜優(yōu)先考慮。</p><p>　?。?）厭氧微生物處理</p><p>　　包括上流式厭氧污泥床、厭氧淹沒式生物濾池、混合反應器等。厭氧生物處理的優(yōu)點是投資及運行費用低，耗能少，產生污泥量少，一些復雜的有機物可在厭氧

47、條件下被細菌胞外酶水解生成小分子可溶性有機物，再進一步降解。近20年來，厭氧技術有了較快發(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)工藝有機負荷低等缺點，使其在處理高濃度（BOD5≥2000mg/L）有機廢水方面取得了良好的效果，是一種宜優(yōu)選的生物預處理工藝。</p><p>　　（3）厭氧與好氧結合方式</p><p>　　在生物法

48、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濾液處理后達標排放。實踐表明，采用厭氧—好氧處理工藝既經濟合理，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。這些技術用于處理廢物滲濾液與常規(guī)污水處理技術的不同主要體現(xiàn)在有機負荷、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。</p><p>　　5.5、垃

49、圾填埋氣體的收集和利用</p><p>　　5.5.1、填埋氣體的產生</p><p>　　整個衛(wèi)生填埋場可以看作是一個巨大的生化反應堆：固體廢物和水是主要的反應物，氣體和滲濾液是基本的生成物。生活垃圾中的有機組分在微生物的分解作用下，反應產生填埋氣體和滲濾液等物質。目前垃圾填埋的產氣過程大致可分為5個階段，如圖所示：</p><p>　　圖6 填埋氣體產生階段圖&

50、lt;/p><p>　　第一階段——好氧階段：好氧階段在最初垃圾進入填埋場就開始進行。簡單有機物通過微生物的好氧分解轉化成小分子物質和CO2。好氧階段往往在較短的時間內就能完成，產生大量的熱量使場內溫度升高10～15℃。 </p><p>　　第二階段——過渡階段：第一階段氧氣被完全耗盡后，場內厭氧環(huán)境開始建立。復雜有機物如多糖、蛋白質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

51、少量H2，歷時不長。此階段的填埋氣體組成較好氧階段復雜，但氣體成分仍以CO2為主，存在少量H2、N2和高分子有機氣體，基本不含CH4。</p><p>　　第三階段——產酸階段：微生物將第二階段積累的溶于水的產物轉化成含1~5個碳原子的酸（大部分為乙酸）和醇等，繼而作為甲烷細菌的底物而轉化成CH4和CO2。這一階段產生的主要氣體CO2前半段呈上升趨勢，后半段上升趨勢變慢或逐漸減少，還產生少量H2。</p&g

52、t;<p>　　第四階段——產甲烷階段：前幾個階段的產物如乙酸、氫氣等在產甲烷菌的作用下，轉化成CH4和CO2。這一階段甲烷氣體產生率穩(wěn)定，其濃度保持在50％~65％。此階段是進行能源氣體回收利用的黃金時期。</p><p>　　第五階段——填埋場穩(wěn)定階段：在垃圾中大部分可降解有機物轉化成CH4和CO2后，填埋氣產生速率顯著減小，幾乎沒有氣體產生。</p><p>　　填埋氣

53、產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行填埋，因此在填埋場的不同部位，各個階段的反應同時存在。</p><p>　　5.5.2、垃圾氣體產生量預測</p><p>　　已知公式IPCC的統(tǒng)計模型：</p><p>　　其中為甲烷排放量，mN3

54、 MSW為城市固廢量，t H為固廢填埋率</p><p>　　DOC為垃圾可降解有機碳的質量分數(shù)，取15% R為垃圾可降解有機碳的分解率，取77%</p><p>　　每日城市固廢量有：750t</p><p>　　則每日理論上可產生甲烷：57.75mN3 </p><p>　　5.5.3、填埋氣的收集</p&g

55、t;<p><b>　　1、填埋氣收集方式</b></p><p>　　由于大部分沼氣在填埋場填埋過程中就已形成，所以填埋氣采集應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，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?？紤]到該填埋場規(guī)模較大，產氣量多，選用主動導排方式。</p><p>

56、;　　《生活垃圾填埋場填埋氣體收集處理及利用工程技術規(guī)范》規(guī)定：垃圾堆體中部的主動導排導氣井間距不應大于50m，沿堆體邊緣布置的導氣井間距不應大于25m。所以本設計垃圾堆體中部的主動導排導氣井間距采用30m，沿堆體邊緣布置的導氣井間距采用20m。</p><p><b>　　2、導氣系統(tǒng)</b></p><p>　　在垃圾填埋區(qū)底部預埋垃圾氣導排系統(tǒng)，呈交錯布置，導氣

57、管管材采用D200 PVC管。導氣管四周設石籠透氣層，即鉛絲網包攏的級配碎石濾料，用于填埋氣體導排的碎石不應該使用石灰石，粒徑宜為10mm~50mm，導氣石籠直徑1500mm。導氣系統(tǒng)的鋪設是隨著填埋作業(yè)面逐層上升而逐段加高的，導氣管靠導氣管接頭聯(lián)結不斷加高。</p><p>　　排氣系統(tǒng)采用分散排放方式，即每根導氣管均設一根排氣管，填埋區(qū)頂端以橫管串聯(lián)每根排氣管，將填埋氣匯集以便回收利用。</p>

58、<p>　　5.5.4、填埋氣體的利用與處理</p><p><b>　?、偬盥駳獾睦?lt;/b></p><p>　　對填埋氣進行收集控制和資源化利用，已成為城市垃圾填埋處置的重要部分。目前填埋氣的主要利用方式包括：直接燃燒產生蒸汽，用于生活或工業(yè)供熱；通過內燃機燃燒發(fā)電；作為運輸工具（如汽車）的動力燃燒；經脫水凈化處理后用作城市民用管道燃氣；燃料電池；用

59、作CO2和甲醇工業(yè)的原料。</p><p>　　用于汽車燃料時，填埋氣的預處理和利用工藝流程見圖：</p><p>　　填埋氣預處理和利用工藝流程</p><p><b>　　填埋氣的處理</b></p><p>　　對于無法利用的填埋氣，必須將其焚燒，將甲烷和其他痕量氣體轉變?yōu)槎趸?、二氧化硫、氮氧化物和其他無害氣體

60、。即使有將LFG變?yōu)槟茉吹南到y(tǒng)，也常設置燃燒系統(tǒng)，以便在產能系統(tǒng)停止運行或出現(xiàn)故障時用于焚燒氣體，控制氣體遷移。</p><p>　　常見的焚燒系統(tǒng)主要設備包括：進氣除霧器，流量計，風機，自動調節(jié)閥，燃燒器，點火裝置，冷凝液收集/貯存罐，冷凝液處理設備，管道和閥。</p><p><b>　　六、小結</b></p><p>　　該垃圾填埋場為

61、平原型填埋場，其占地面積為4×105m2（500m×800m）,垃圾填埋高度取15米，垃圾場服務年限為20年,總容積約為6.1×106m。為Ⅱ類Ⅱ級規(guī)模處理場。</p><p>　　整個填埋區(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)。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)。先進行填埋一期工程的施工，在進行填埋作業(yè)的同時，再來考慮填埋二

62、期工程的進行。</p><p>　　填埋場的生活和管理設施集中布置與東南方向，填埋場庫區(qū)底部系統(tǒng)采用單復合襯里防滲層，庫區(qū)邊坡系統(tǒng)也采用單復合襯里防滲層。防滲材料為HDPE。填埋場平均滲濾液為1560m3/d，每日理論上可產生甲烷57.75mN3。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　（1）寧平，《固體廢物處理與處

63、置》</p><p>　?。?）魏先勛，《環(huán)境工程設計手冊》</p><p>　?。?）《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范》（CJJ17-2004）</p><p>　?。?）《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項目建設標準》（建標[2001]101號）</p><p>　?。?）《廠礦道路設計規(guī)范》（GBJ22）</p><p&g

64、t;　?。?）《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB 16889）</p><p>　?。?）《生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術要求》（GB/T18772）</p><p><b>　　圖例</b></p><p><b>　　工藝流程圖</b></p><p><b>　　防滲結構示意圖</