环境综合项目工程系固体废物处理与处置专业课程设计.doc
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1、1绪论1.1生活垃圾概述1.1.1生活垃圾定义及特点生活垃圾指是人们在生活、娱乐、消费过程中产生废弃物以及法律、行政法规规定为都市生活垃圾固体废弃物。生活垃圾普通可分为四大类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其她垃圾。生活垃圾是固体废物一种,普通具备如下特性:(1)无主性,即被丢弃后不易找到详细负责者;(2)分散性,丢弃、分散在各处,需要收集;(3)危害性,对人们生产和生活产生不便,危害人体健康;(4)错位性,在一种时空领域也许是废物而在另一种时空领域也许是宝贵资源。都市生活垃圾亦称都市固体废物,是由都市居民家庭、都市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业,以及市政环卫系统、都市交通运送、文教机
2、关团队、行政事业、工矿公司等单位所排出固体废物。其重要构成为:厨余物、废纸屑、废塑料、废橡胶制品、废编织物、废金属、玻璃陶瓷碎片、庭院废物、废旧家用电器、废旧家具器皿、废旧办公用品、废日杂用品、废建筑材料、给水排水污泥等。1.1.2生活垃圾危害(1)占用土地,污染土壤 咱们每天丢弃垃圾有被任意堆放,有被运到了垃圾填埋场,总之是被堆放了起来。垃圾越来越多,占用土地就会越来越多。当前,全国垃圾堆存侵占土地面积高达5亿多平方米,约5万多公顷耕地,而国内耕地面积仅1.3亿公顷,这就相称于全国每670公顷耕地就有0.25公顷用来堆放垃圾。这是一种十分惊人数字。 此外,垃圾污染耕地状况也相称严重。居民习惯
3、性地把生活垃圾堆积在田头、路旁、山脚和溪边。这些垃圾多数未经解决,或仅经农民简易解决后用于农田,破坏了土壤构造,其中有害成分通过食物链进入人体,危害人类健康。(2)严重污染空气 咱们通过垃圾堆时,总会闻到很臭气味,这就是垃圾对大气污染。难闻气味是垃圾腐化后排放氨、硫化氢等气体物质导致。(3)严重污染地下水和地表水 垃圾污染水体状况也相称严重。垃圾在堆放分解过程中会产生大量酸性和碱性污染物,并会将垃圾中重金属溶解出来,是有机物、重金属和病原微生物三位一体污染源。没有采用污染控制办法任意堆放,其中所含水分和淋入雨水产生渗沥水流入周边地表水和渗入土壤,会导致地表水和地下水严重污染。例如,贵阳市年夏哈
4、马井和望城坡垃圾堆放场合在地区同步发生痢疾流行,其因素就是地下水被垃圾渗沥水污染,大肠杆菌值严重超标;安徽巢湖市万山垃圾场污水流入本地村民饮用、灌溉用两座小水库,致使年-年,在这一地区突然爆发了乙肝、胆肾结石以及奇怪皮肤病,久治不愈。1.2生活垃圾解决与处置办法1.2.1焚烧焚烧技术对垃圾进行焚烧解决减容、减量及无害化限度都很高,焚烧过程产生热量用来发电可以实现垃圾能源化,是一种较好垃圾解决办法。但对焚烧条件控制不当会存在烟气污染问题,且设备投资巨大。国外通过改进焚烧系统工艺及强化民气解决等手段已经较好地解决了尾气污染问题,但投资也相应增长。如果引进国外技术进行垃圾焚烧发电,每解决100吨/日
5、垃圾建设成本普通在4干万元以上,国内地方财政难以承受。另一方面,垃圾焚烧发电经济性也值得进一步探讨。同常规燃煤发电相比,垃圾焚烧电厂发电装机容量都很小,并且由于腐蚀问题,垃圾焚烧发电效率普通不超过15%,远低于燃煤发电水平。如果垃圾热值为5000以/kg,按15%发电效率计算,每100吨/日垃圾解决量配套装机容量不超过lOOOkW,lOOO吨/日解决量垃圾电厂实际发电量不超过9000kW,与燃煤电厂相比这个规模实在是太小了,势必会导致运营成本大幅度提高。电价无法同火电竞争,如果不依托政府财政补贴,垃圾电厂将不能维持运营,固然也就谈不上产生多少经济效益了。简朴计算可知,采用焚烧发电方式解决垃圾,
6、其成本在lOO元/吨以上。此外,北京、天津、广州、郑州、武汉、济南等都市也已经立项,准备建设垃圾焚烧电厂。事实上,由于焚烧尾气排放污染问题,在发达国家中也不能被广泛接受。只是在地区狭小国家如日本、法国等作为重要垃圾解决方式,而美国、加拿大等国家还是以卫生填埋为重要解决手段。1.2.2堆肥 堆肥技术堆肥技术工艺也比较简朴,适合于易腐有机质含量较高垃圾解决,对垃圾中某些组分进行资源运用,且解决相似质量垃圾投资比单纯焚烧解决大大减少。堆肥技术在欧美国家起步较早,已经达到工业化应用水平。但引进国外技术投资巨大,不适合国内国情。针对这一状况,国内某些研究单位和公司已经开始了这方面工作,并获得了一定成绩。
7、发达国家由于生活垃圾中易腐有机物含量大大低于国内普通水平,因而靠堆肥只能解决15%左右垃圾组分,这在一定限度上阻碍了堆肥技术推广。但就国内垃圾详细状况来看,生活垃圾中易腐有机物含量较高,采用堆肥技术可以达到比较好解决效果。但堆肥技术也存在明显缺陷不能解决不可腐烂有机物和无机物,因而减容、减量及无害化限度低。因而仅仅依托堆肥解决依然不能彻底解决垃圾问题。 在某些地方,简朴垃圾“堆肥”已经在某些填埋场应用,并产生了一定效益。但是这与咱们所讲垃圾堆肥技术相去甚远,由于在这些地方仅仅是将生活垃圾填埋,靠自然发酵,若干年后再挖掘出来,筛去其中塑料等不腐烂物质后就当作肥料出售。事实上用这种肥料种植果树、蔬
8、菜及粮食是危险,因素是由于垃圾中不易腐有机组分(纸、塑料、布、橡胶等)重金属(Pb,Cd,H窃)含量很高,占垃圾中重金属总量85%以上,如果此类物质与易腐有机物长期共埋于地下,加上雨水作用,重金属必然会渗入最后有机肥产品中,用这种肥种出来食品重金属含量必然超标,危害人体健康。因而,堆肥技术必要是将新鲜垃圾一方面进行分类后再将易腐有机组分进行发酵,才干有效地防止重金属渗入,从而保证有机肥产品达到国标,真正实现无害化和资源化。1.2.3卫生填埋卫生填埋是“运用工程手段,采用有效技术办法,防止渗滤液及有害气体对水体和大气污染,并将垃圾压实减容至最小,填埋占地面积也最小。在每天操作结束或每隔一定期间用
9、土覆盖,使整个过程对公共安全及环境均无危害”1一种土地解决垃圾办法。固体废物填埋场构筑方式和填埋方式与地形地貌关于,可分为山沟型填埋和平地型填埋方式。平地型填埋又可分为地上式、地下式和半地下式。2山沟型填埋场(图1)地上式填埋场(图2)半地上半地下式填埋场(图3)2巴林左旗简介2.1地理位置、人口、气象及水文条件 巴林左旗位于内蒙古自治区东南部、赤峰市北部,地理坐标为东经11844001194802,北纬433653484822。东与阿鲁科尔沁旗为邻,西、南两面与巴林右旗接壤,北与西乌珠穆沁旗交界。东西宽52公里,南北长126公里;总面积6644平方公里。辖9个苏木镇、2个街道办事处、165个
10、嘎查村、6个社区,总人口86万人,是一种以农牧业为主、农牧林矿结合经济区。 巴林左旗属中温带半干旱气候。四季分别,年平均气温5.3,无霜期为110天至130天;平均日照时数在3000小时左右,南部略多于北部;年平均降水量为400毫米左右,年平均风速为3-4米/秒。 巴林左旗属辽河流域,境内最大河流为乌力吉木仁河,流经6个苏木、乡、镇,旗内河长达174.91km,有浩尔吐河、乌兰坝河、干支嘎河、乌兰白旗河、查干白旗河、沙里河六条支流在巴林左旗境内汇入。流域面积100平方公里以上河流有22条,50平方公里以上河流有46条。2.2历史及资源巴林左旗辽代时为辽上京临潢府所在地。唐天佑四年(9),总管契
11、丹部落联盟兵马大权于越王耶律阿保机,通过部落选举典礼取代了遥辇氏世为契丹可汗地位,于正月庚寅在本地即皇帝位,是为辽朝开国之始。金朝时期本旗为临潢府路之治所。金初沿袭辽制,本地仍称上京临潢府。熙宗天眷元年(1138年),金都会宁府建号上京,本地改称北京临潢府,置北京路都转运司于此。元朝时期本旗为特薛禅后裔世袭领地,先属应昌府路,后属全宁路,隶于中书省。民国初年沿袭清末建置。民国(1923年),热河巴林垦务局林东垦务分局设立,本旗开始大量放垦蒙荒。随着巴林2旗汉族人口逐年增多,遂有建县之举。1925年,于本旗贝子庙建立林东设治局,代行县政,隶于热河特别区。1932年8月,林东设治局正式升为林东县。
12、自此,本地实行“属人主义”旗县并存体制,旗辖原巴林左翼旗未垦之地,仍隶昭乌达盟;县辖巴林左右2旗全境,从属热河省。 1933年3月1日,日本侵占林东,本地沦陷。同年7月,撤销林东县,废除蒙旗札萨克制度,建立伪巴林左翼旗公署,隶于伪满兴安西分省(1934年11月改称兴安西省)。1943年10月1日,伪满洲国并兴安各省为兴安总省,本旗伪旗公署从属之。1945年8月10日,日本侵略者败逃,伪旗公署垮台。13日,由林东地区上层人士和子章、马真吾等人组建了林东维持会,维护地方治安。1946年6月1日,中共热北地委于本旗建立第一种人民政权林东行政委员会,和旗政府同属于热河省昭乌达盟行政委员会。1947年1
13、1月25日,林东行政委员会与巴林左翼旗政府合并,改称巴林左翼旗政府,从属于热河省昭乌达盟政府。1949年5月1日,巴林左翼旗随昭乌达盟划归内蒙古自治区。1983年10月,实行市管县行政体制,昭乌达盟改为赤峰市,巴林左旗从属之,至今。 巴林左旗矿产资源丰富。截至,境内已发现各类矿产地130多处,其中工业矿床5个,矿点80各种,矿化点50各种,集中分布在岩浆活动频繁北部基岩出露区。已发现矿种有30各种,重要有铅、锌、铜、锡等有色金属,金、银等贵重金属,铁、锰等黑色金属和叶腊石、珍珠岩、花岗岩等非金属。这些矿产重要分布在我旗白音诺尔镇、碧流台镇、富河镇、哈拉哈达镇、乌兰达坝苏木等境内。其中,已探明有
14、色金属储量分别为铅、锌矿石量4687.981万吨,现保有铅锌矿石量2656.498万吨,铜矿石量44.983万屯,银1400吨,黑色金属铁1618.7万吨,硫铁矿7300万吨,石灰石贮量1亿吨以上,硅灰石贮量在80.28万吨如下,尚有陶土、萤石、沸石、水晶等非金属资源。2.3垃圾填埋场设计意义 巴林左旗城区人均日产垃圾量1.1kg/d,垃圾问题亟待解决,垃圾填埋场设计迫在眉睫。垃圾填埋是集市政基本设施建设、环境卫生、公益事业于一体综合性工程,其建设合理才干使得桂阳县生活垃圾得到资源化、无害化、减量化解决,才有助于民,才具备明显社会环境效益。作为一名环境工程学生,帮故乡设计垃圾填埋场更是咱们义不
15、容辞责任。3工程概况3.1项目背景在生活垃圾解决处置方式中,填埋无疑占据着举足轻重位置,从全球来看,填埋大概占到70%左右,在各发达国家应用非常广泛,例如加拿大1989年卫生填埋处置量占82%;1991年英国、意大利年卫生填埋处置量占其总处置量90%美国处置量为72%,西班牙处置量为75%,德国1993年卫生填埋处置量占73%。美国联邦环保局(USEPA)和诸多州都已详细制定关于填埋场选址、设计、施工、运营、水气监测、环境美化,封闭性监测以及维护年限法规【3】。而在国内,由于经济技术水平等因素,填埋所占比例更高,达到90%以上。虽然随着经济技术发展,在将来内,在拟建垃圾解决项目中,填埋比例会稍
16、有下降,但仍有大概75%项目采用填埋方式。同步在国内都市垃圾解决及其污染防治技术政策中明确提出:以填埋为主路线,因而填埋必将在此后很长一段时间内占据主导地位,许多大中都市新建垃圾填埋场,其日解决能力都达上千吨,总填埋库容达数千万立方米。3.2项目设计原始资料(1)巴林左旗服务人口18万人,现状垃圾产量1.1kg/d.人,垃圾压实密度600kg/m3,垃圾场服务年限为10。(2)气象资料: 巴林左旗位于内蒙古自治区东南部、赤峰市北部,地理坐标为东经11844001194802,北纬433653484822,属中温带半干旱气候。四季分别,年平均气温5.3,无霜期为110天至130天;平均日照时数在
17、3000小时左右,南部略多于北部;年平均降水量为400毫米左右,年平均风速为3-4米/秒。(3)场址概况:填埋场库区周边汇水面积0.6km2。场底表土厚度0.54.6m不等,平均2.2m。土壤渗入系数为6.010-4m/s。场址地下水稳定水位埋深0.8m。(4)距离填埋场5km处有都市污水解决场,紧挨填埋场有水、电源及公路。4.填埋场选址4.1选址考虑因素4填埋场选址总原则是应以合理技术、经济方案,尽量少投资,达到最抱负经济效益,实现保护环境目。必要加以考虑因素有:运送距离、场址限制条件、可以使用土地容积、入场道路、地形和土壤条件、气候、地表和水文条件、本地环境条件以及填埋场封场后场地与否可被
18、运用。(1)运送距离:运送距离是选取填埋场地重要因素,对废物管理系统起着重要作用。尽管运送距离越短越好,但也要综合考虑其她各个因素。(2)场址限制条件:场址至少应位于居民区1km(参照德国原则)以外或更远。(3)可用土地面积:填埋场场地应选取具备充分可使用面积地方,以利于满足废物综合解决长远发展规划需要,应有助于二期工程或其她后续工程兴建使用。尽管没有填埋场大小法律规定,填埋场地也要有足够使用面积,涉及一种恰当大小缓冲带,并且一种场地至少要运营五年。(4)出入场地道路:由于普通适合填埋场场地不再都市已建道路附近,因而,建设出入填埋场道路和使用长距离运送车成为填埋场选址重要因素。(5)地形、地貌
19、及土壤条件:不适当选址在地形坡度起伏变化大地方和低洼汇水处,原则上地形自然坡度不应不不大于5%。(6)气候条件:填埋场场址选取应考虑在温和季节主导风向。(7)地表水水文:所选场地必要在百年一遇地表水域洪水标高泛滥区或最大洪泛区之外,或应在可预见将来建设水库或人工蓄水沉没和保护区之外。填埋场场地必要是位于饮用水保护区、水体和洪水区之外,并且必要在春潮区之外、泥炭沉积超过1m沼泽区之外。还应建在地下水位以上。最佳填埋场场址位置是在封闭流域内,这对地下水资源导致风险最小。(8)地质和水文地质条件:场址应选在渗入性弱松散岩层基本上,天然地层渗入性系数最佳能达到10-8m/s如下,并具备一定厚度。(9)
20、但地环境条件:填埋场场地位置选取,应在都市工农发展规划区、风景规划区、自然保护区之外;印在供水水源保护区和供水远景规划区之外;应具备较有利交通条件。(10)地方公众:可通过自发合同来达到,也可在废物解决合同中加以规定。4.2选址程序(1)资料收集(2)野外勘探(3)预选场地社会、经济和法律条件调查(4)预选场地可行性研究报告(5)预选场地初堪工作(6)预选场地综合地质条件评价技术报告(7)工程勘察阶段4.3地址选定与所需容积设垃圾填埋场服务年限为,覆土与垃圾压实之比为1:4,填埋高度为10m,地上3m,地下7m,取W为1.1kg/d*人,该地区主导风向为东南风,因而生活和管理设施宜集中布置并处
21、在夏季主导风向上风向,即垃圾填埋场东南角,以减少对人们影响。采用平原型填埋。每年所需场地体积为:式中:W垃圾产生率(kgd人);P都市人口;D压实后垃圾密度(kgm3);r覆土与垃圾之比。每年所需场地面积为:第一年填埋废物体积为:= 150562.5000 设都市生活垃圾年增长速率为5%(自定)(体积单位为:m3)次年废物体积为:V2=(1+5%)V1=(1+5%)150562.5000=158090.6250第三年废物体积为:V3=(1+5%)V2=(1+5%)158090.6250=165995.1563第四年废物体积为:V4=(1+5%)V3 =(1+5%)165995.1563 =17
22、4294.9141 第五年废物体积为:V5=(1+5%)V4 =(1+5%)174294.9141 =183009.6598第六年废物体积为:V6=(1+5%)V5 =(1+5%)183009.6598 =192160.1428 第七年废物体积为:V7=(1+5%)V6 =(1+5%)192160.1428 =68.1499 第八年废物体积为:V8=(1+5%)V7 =(1+5%)68.1499 =211856.5574 第九年废物体积为:V9=(1+5%)V8 =(1+5%)211856.5574 =222449.3853 第十年废物体积为:V10=(1+5%)V9 =(1+5%)22244
23、9.3853 =233571.8545第十一年废物体积为:V11=(1+5%)V10 =(1+5%)233571.8545 =245250.4472 第十二年废物体积为:V12=(1+5%)V11 =(1+5%)245250.4472 =257512.9696 第十三年废物体积为:V13=(1+5%)V12 =(1+5%)257512.9696 =270388.6181 第十四年废物体积为:V14=(1+5%)V13 =(1+5%)270388.6181 =283908.0490 第十五年废物体积为:V15=(1+5%)V14 =(1+5%)283908.0490 =298103.4514 填
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