生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)工程之典型設(shè)計(jì)

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簡(jiǎn)介： 本工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)處理總平面布置（選址和場(chǎng)區(qū)總體設(shè)計(jì)等等），填埋工藝，防治工程，滲濾液收集導(dǎo)排工程，滲濾液處理工程，地下水、地表水導(dǎo)排處理工程，填埋氣體收集與利用設(shè)計(jì)，環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，封場(chǎng)工程，輔助工程（如綠化、道路等），設(shè)備選型，二次污染防治設(shè)計(jì)，經(jīng)濟(jì)分析等等。
關(guān)鍵字：垃圾填埋場(chǎng)　滲濾液

　　一．工程概況

　　1．項(xiàng)目背景

　　 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活消費(fèi)水平的提高，城市的生活垃圾產(chǎn)生量日漸增加。而目前市內(nèi)還沒(méi)有垃圾無(wú)害化處理的工程措施，基本上所有的垃圾都是簡(jiǎn)易堆放處理，沒(méi)有進(jìn)行無(wú)害化處理，其衛(wèi)生要求遠(yuǎn)達(dá)不到環(huán)境法規(guī)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

　　這些簡(jiǎn)易的垃圾堆放場(chǎng)已經(jīng)造成一系列的環(huán)境污染問(wèn)題。表現(xiàn)在：一，垃圾露天堆放，散發(fā)陣陣惡臭，污染大氣環(huán)境，周圍幾平方公里的地方都可以聞到，嚴(yán)重影響景觀。二，垃圾無(wú)隔離措施，其產(chǎn)生的滲濾液污染地下水和周圍的地表水，極大地威脅居民的健康。三，污染周圍的土壤，使土壤失去應(yīng)有的功能。

　　城市的經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，人口數(shù)量在上升，消費(fèi)物品也在增加。若不處理對(duì)垃圾無(wú)害化處理，將引發(fā)重大的災(zāi)難，故建立生活垃圾填埋場(chǎng)處理工程。

　　2．工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

　　城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)處理工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：總平面布置（選址和場(chǎng)區(qū)總體設(shè)計(jì)等等），填埋工藝，防治工程，滲濾液收集導(dǎo)排工程，滲濾液處理工程，地下水、地表水導(dǎo)排處理工程，填埋氣體收集與利用設(shè)計(jì)，環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，封場(chǎng)工程，輔助工程（如綠化、道路等），設(shè)備選型，二次污染防治設(shè)計(jì)，經(jīng)濟(jì)分析等等。

　　3．設(shè)計(jì)規(guī)模

　　根據(jù)城市人口規(guī)模與人均垃圾生產(chǎn)量等因素，確定城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)處理起始規(guī)模為600噸/天。

　　4．技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

　　垃圾處理規(guī)模：21.90萬(wàn)噸/年；填埋場(chǎng)庫(kù)容：619.32萬(wàn)米3；使用年限：21年；滲濾液處理規(guī)模：300噸/天；滲濾液處理標(biāo)準(zhǔn)：三類；調(diào)節(jié)池容積：20000米³；單位垃圾處理總成本：284.58萬(wàn)元/年；投資回收期：12.95年

　　二．總圖布置

　　1．選址

　　此填埋場(chǎng)的選址經(jīng)過(guò)從工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境學(xué)、政策法規(guī)等方面的綜合的縝密的考慮而選取的。

　　1) 從經(jīng)濟(jì)學(xué)上看，此填埋場(chǎng)滿足一定的庫(kù)容量，能容納600~1200t/d的垃圾處理量；附近有一大道，距市中心僅9.87公里，場(chǎng)址交通方便，運(yùn)距合理；場(chǎng)址周圍有相當(dāng)數(shù)量的土石料，用于天然防滲層和覆蓋層的粘土等。

　　2) 從工程學(xué)方面看，場(chǎng)地有適當(dāng)?shù)淖匀坏匦巫鳛樘盥窨臻g其地形、地貌及土壤條件適當(dāng)；天然地層滲透性系數(shù)達(dá)到10-7cm/s以下，并具有一定的厚度，其地質(zhì)條件很好；場(chǎng)址蒸發(fā)量大于降水量，不位于臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)的地區(qū)，其暴雨發(fā)生率也較低，位于大氣混合擴(kuò)散作用的下風(fēng)向，即氣象條件適當(dāng)。

　　3) 從環(huán)境學(xué)上看，場(chǎng)址遠(yuǎn)離專用水源補(bǔ)給區(qū)2000米以外，地基基礎(chǔ)位于最高豐水位標(biāo)高至少1米以上，對(duì)地表水、地下水影響較小，同時(shí)場(chǎng)址位于居民區(qū)2000米以外，且位于居民區(qū)的下風(fēng)向?qū)用駞^(qū)的影響也較小。

　　4) 從政策法規(guī)上看，此填埋場(chǎng)的建立符合城市發(fā)展規(guī)劃，符合當(dāng)?shù)爻鞘协h(huán)境衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展規(guī)劃要求。

　　綜上所述，將場(chǎng)址確定于此作為填埋場(chǎng)地。

　　2．廠址概況

　　填埋場(chǎng)該處地貌為兩個(gè)山谷，基本為南北走向。山谷地形開(kāi)闊，中間有一小山丘分隔，兩個(gè)山谷在南端會(huì)聚。整個(gè)場(chǎng)地占地40平方千米。

　　填埋場(chǎng)氣候?yàn)閬啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，冬季多刮偏北風(fēng)，夏季為東南風(fēng)，年降雨在1000毫升以上。場(chǎng)地為雙層結(jié)構(gòu)水文地質(zhì)類型，含水層埋藏較淺，富水性一般，以粘性土為主，且粘土厚度較為穩(wěn)定，天然條件下松散層粉和基巖風(fēng)華殼風(fēng)化含水層的防滲、防污性能均良好。

　　3．總圖布置

　　該填埋場(chǎng)處理工程主要生活區(qū)、填埋區(qū)、滲濾液處理區(qū)、沼氣發(fā)電區(qū)四部分組成。整個(gè)廠區(qū)總占地面積約40平方千米，其中填埋場(chǎng)占地約25.3平方千米，滲濾液處理區(qū)約5平方千米，其余的為13.7平方千米。（見(jiàn)附圖1。）

　　整個(gè)廠區(qū)的布置按照國(guó)家現(xiàn)行的各種要求，根據(jù)場(chǎng)址的實(shí)際地形地貌、水文地質(zhì)、風(fēng)向、以及填埋工藝需要而綜合考慮設(shè)計(jì)的。

　　由于該城市常年夏季處于東南季風(fēng)盛行風(fēng)向，而冬季處于偏北風(fēng)向，故綜合該地形和風(fēng)向季節(jié)性變換而將填埋區(qū)設(shè)在東部位置，同時(shí)在填埋區(qū)的周圍設(shè)置綠化帶。這樣可避免風(fēng)向季節(jié)性變換而把填埋區(qū)填埋垃圾時(shí)產(chǎn)生一些臭氣污染影響當(dāng)?shù)鼐用瘛?/p>

　　生活區(qū)包括行政辦公樓、機(jī)修車間、噴泉廣場(chǎng)、亭子、綠化帶等等。滲濾液處理區(qū)包括水泵房、沉淀池、調(diào)節(jié)池等，當(dāng)然其周圍也配合一系列的綠化裝飾點(diǎn)綴。滲濾液處理區(qū)與沼氣發(fā)電區(qū)都盡量設(shè)置在填埋區(qū)附近，便于流體輸送。

　　三．填埋作業(yè)工藝

　　 衛(wèi)生填埋通常是每天把運(yùn)到填埋場(chǎng)，經(jīng)性質(zhì)和計(jì)量判定后進(jìn)入填埋場(chǎng)內(nèi)。垃圾按指定的單元作業(yè)點(diǎn)卸下，卸車后用推土機(jī)推鋪，再用壓實(shí)機(jī)碾壓。分層壓實(shí)到需要高度后，再在上面覆蓋粘土和聚乙烯膜料，并重復(fù)上述的卸料、推鋪、壓實(shí)和覆蓋的過(guò)程。以一日一層作業(yè)單元，每日進(jìn)行覆蓋。垃圾的壓實(shí)密度大于0.8 t/m³。每層垃圾厚度為2.5~3.0m，每層覆土礦工為15~30cm，通常四層厚度組成一個(gè)大單元，上面覆蓋土在45~50cm。

　　填埋時(shí)先從右到至左推進(jìn)，然后從前向后推進(jìn)。左、中、右之間的聯(lián)線之間呈圓弧形，使覆蓋面上排水暢通地流向兩側(cè)進(jìn)入排水溝或邊溝等，以減少雨水滲入垃圾體內(nèi)，前后上部的連線呈一定坡度。外坡為1：4，頂坡不小于2%。單元厚度達(dá)到設(shè)計(jì)厚度后，可進(jìn)行臨時(shí)封場(chǎng)，在其上面覆蓋45~50cm厚的粘土。并均勻壓實(shí)，再加上15cm厚的營(yíng)養(yǎng)土，種植淺根植物。最終封場(chǎng)覆土厚度大于1m。

　　填埋場(chǎng)的作業(yè)方式實(shí)行分區(qū)分單元填埋，以分區(qū)分單元填埋為前提，然后再來(lái)考慮分層的填埋作業(yè)。為最大限度防止污染擴(kuò)散，填埋作業(yè)過(guò)程中，正在進(jìn)行填埋作業(yè)的子填埋區(qū)是裸露的，日覆蓋采用膜覆蓋，其他的區(qū)域均為中間覆蓋或臨時(shí)封區(qū)。

　　首先進(jìn)行的作業(yè)的是整平后的一區(qū)填埋庫(kù)區(qū)底部，在實(shí)際進(jìn)行填埋作業(yè)的過(guò)程中，要考慮是和填埋作業(yè)庫(kù)區(qū)臨時(shí)作業(yè)道路結(jié)合起來(lái)實(shí)施。第一次到達(dá)的填埋作業(yè)高度為距離整平詢問(wèn)絕對(duì)標(biāo)高2m而后開(kāi)始第二層填埋作業(yè)單元的設(shè)置。

　　隨著填埋作業(yè)高度的增加，可利用的填埋作業(yè)有效面積也在增加，這時(shí)為氣體利用提供方便，已經(jīng)經(jīng)過(guò)臨時(shí)封場(chǎng)的填埋單元可以通過(guò)導(dǎo)氣石籠中間的垂直氣井，將導(dǎo)氣管和周圍的移動(dòng)式集氣站連接起來(lái)，就可以對(duì)氣體進(jìn)行再利用了。

　　整個(gè)填埋區(qū)的作業(yè)順序是：先一區(qū)、二區(qū)、再三區(qū)，然后開(kāi)始二期工程。填埋二期工程作業(yè)時(shí)，和填埋一區(qū)形成新的水平面積，繼續(xù)向上填埋，形成堆體后臨時(shí)封場(chǎng)，填埋三期作業(yè)。其填埋作業(yè)工藝流程圖如圖所示：

　　填埋作業(yè)工藝流程圖

　　四．防滲工程與滲濾液處理設(shè)計(jì)

　　1．防滲工程

　　1．1防滲材料

　　目前，從國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐實(shí)用看來(lái)，用于垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)應(yīng)用最廣泛最成功的的是高密度聚乙烯（HDPE）膜，與其它防滲材料，它具有最好的耐久性。從防滲性能和經(jīng)濟(jì)實(shí)用角度考慮，此工程采用1.5mm厚度的高密度聚乙烯（HDPE）膜較為適當(dāng)。其磨擦性能的考慮，比安全性的角度出發(fā)，在坡面上采用毛面HDPE膜較好，但設(shè)計(jì)中由于有足夠的粘土層，所以此工程防滲主體結(jié)構(gòu)全部采用1.5mm厚的光面HDPE膜。

　　1．2防滲結(jié)構(gòu)

　　在垃圾填埋區(qū)場(chǎng)底、側(cè)坡和調(diào)節(jié)池內(nèi)都安裝嚴(yán)密的防滲系統(tǒng)，使其密不透水，以防止污染地下水。核心部分是雙層高密度聚乙烯（HDPE）膜。此外還設(shè)置的收集層。

　　場(chǎng)底結(jié)構(gòu)從上到下依次為：過(guò)濾層、主濾液收集層、保護(hù)層、主防滲層、主防滲層、次要濾液防滲層、次防滲層、保護(hù)層、構(gòu)建底面。其相應(yīng)的防滲材料設(shè)置依次為：輕型工布土、厚度為600mm碎石導(dǎo)流層、500g/m²無(wú)紡?fù)凉げ紝印?．5mm光面高密度（HDPE）膜、500 g/m²的無(wú)紡?fù)凉げ紝印?．5mm光面高密度（HDPE）膜、500 g/m²的無(wú)無(wú)紡?fù)凉げ紝?、地基土。?jiàn)下表和附圖2

　　填土垃圾層

　　 邊坡和調(diào)節(jié)池的防滲結(jié)構(gòu)與場(chǎng)底的都相同，這是從最安全的角度來(lái)出發(fā)考慮的，不能有一點(diǎn)大意。

　　2．滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)

　　2．1滲濾液導(dǎo)流層（即主濾液收集層和次濾液收集層）

　　滲濾液主收集層：在無(wú)紡?fù)凉げ急Ｗo(hù)層上鋪設(shè)600mm的碎石層，粒徑要求20~40mm，按上粗下細(xì)進(jìn)行鋪設(shè)，防止填埋的垃圾堵塞礫石縫從而影響滲濾液導(dǎo)流的效果。

　　滲濾液次收集層：直接安裝于主防滲層之下，目的是監(jiān)測(cè)主防滲層是否滲漏，若有滲漏，則可在次盲溝中發(fā)現(xiàn)并收集起來(lái)。

　　2．2滲濾液導(dǎo)滲盲溝

　　滲濾液導(dǎo)滲盲溝負(fù)責(zé)滲濾液的最終排放，將其從場(chǎng)區(qū)內(nèi)排往滲濾液沉淀池和調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。為了便于滲濾液的收集排放，在各區(qū)分別設(shè)置縱向盲溝，其中主收集層鋪設(shè)直徑為DN250mm的穿孔花管，由導(dǎo)流層形成盲溝斷面，并用150g/m²織質(zhì)土工布包裹。次盲溝由透水和受垃圾沉降影響小的透水軟管組成。當(dāng)次盲溝鋪好之后再開(kāi)始進(jìn)行中間覆蓋。

　　3．地下水導(dǎo)排系統(tǒng)

　　填埋場(chǎng)的工藝設(shè)計(jì)必須考慮對(duì)填埋庫(kù)區(qū)底部可能存在的地下水進(jìn)行導(dǎo)排。地下水導(dǎo)排溝位于滲濾液主導(dǎo)排溝下約2m處。先在溝內(nèi)鋪設(shè)反濾150g/m²土工布，然后再鋪設(shè)DN200的HDPE穿孔花管，最后回填級(jí)配碎石到地下水導(dǎo)排溝溝頂。

　　4．滲濾液處理工程

　　4．1垃圾滲濾液

　　垃圾滲濾液呈淡茶色或暗褐色，色度在2000~4000之間。有濃烈的腐化臭味，成分復(fù)雜，毒性強(qiáng)烈，有機(jī)物含量較多，被列入我國(guó)優(yōu)先污染控制物“黑名單”的就有5種以上；氯氮濃度高，BOD₅和COD濃度也遠(yuǎn)超一般的污水。

　　垃圾滲濾液來(lái)源于三個(gè)方面：一是垃圾本身所帶的水分；二是垃圾中有機(jī)物經(jīng)分解后所產(chǎn)生的水；三是以各種途徑進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)的大氣降水和地下水。其中進(jìn)入場(chǎng)區(qū)的大氣降水和地下水是決定滲濾液產(chǎn)生量的關(guān)鍵因素。

　　垃圾在填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液與時(shí)間的關(guān)系可分為以下幾個(gè)階段：

　　1) 調(diào)整期：在填埋初期，垃圾體中水分逐漸積累且有氧氣存在，厭氧發(fā)酵作用及微生物作用緩慢，此階段滲濾液量較少。

　　2) 過(guò)渡期：本階段濾液中的微生物由好氧性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧嫘曰騾捬跣?，開(kāi)始形成滲濾液，可測(cè)到揮發(fā)性有機(jī)酸的存在。

　　3) 酸形成期：濾液中揮發(fā)性有機(jī)酸占大多數(shù)，pH值下降，COD濃度極高，BOD₅/COD為0.4~0.6，可生化性好，顏色很深，屬于初期的滲濾液。

　　4) 甲烷形成期：此階段有機(jī)物經(jīng)甲烷菌轉(zhuǎn)化為CH₄和CO₂，pH值上升，COD濃度急劇降低，BOD₅/COD為0.1~0.01，可生化性較差，屬于后期滲濾液。

　　5) 成熟期：此時(shí)滲濾液中的可利用成分大減少，細(xì)菌的生物穩(wěn)定作用趨于停止，并停止產(chǎn)生氣體，系統(tǒng)由無(wú)氧轉(zhuǎn)為有氧態(tài)，自然環(huán)境得到恢復(fù)。

　　4．2垃圾滲濾液處理工藝方案

　　從國(guó)內(nèi)外滲濾液水質(zhì)監(jiān)測(cè)將資料分析，滲濾液中BOD₅/COD=0.2~0.8。開(kāi)始時(shí)填埋場(chǎng)的滲濾液生化性較好，但隨著時(shí)間的推移，其生化性將逐漸降低。城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾液屬于含氮量高、有機(jī)物濃度高的污水，其流量和負(fù)荷在不斷變化。故此工程擬采用生物處理與物化處理相結(jié)合的方法，并輔以深度處理，使其揚(yáng)長(zhǎng)避短，互相補(bǔ)充，相輔相成，將處理效果發(fā)揮到最大限度。

　　采用的設(shè)備有EGSB反應(yīng)器和微濾裝置（CMF）等。其污水處理工程擬采用EGSB反應(yīng)器+CASS反應(yīng)池+微濾裝置（CMF）+生物濾池+反滲透（RO）的聯(lián)合工藝，如圖所示：

　　圖：垃圾滲濾液處理工藝流程

　　4．3工藝設(shè)計(jì)

　?。?）調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)池容量為2.0萬(wàn)m³，污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池前通過(guò)加酸或堿調(diào)節(jié)pH值，使其處于厭氧微堿性階段，從而為其下一步的厭氧反應(yīng)提供穩(wěn)定的條件。

　?。?）EGSB反應(yīng)器：（見(jiàn)附圖3）EGSB即為膨脹式顆粒污泥床，是在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，繼承了UASB的幾乎所有優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)上更為先進(jìn)。作為一種高效厭氧生物反應(yīng)器，它具有很高的污泥濃度和容積負(fù)荷，能適應(yīng)一定水質(zhì)水量波動(dòng)，具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。此外它還可將難生物降解的高分子有機(jī)物分解成小分子、有助于提高有機(jī)物的可降解性，大大降低后續(xù)單元處理負(fù)荷。經(jīng)EGSB反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣輸送到沼氣發(fā)電區(qū)進(jìn)行發(fā)電。其特點(diǎn)如下：

　　1) 以顆?；勰酁榧夹g(shù)核心

　　2) EGSB的高度達(dá)到15m而UASB只有5.5m，在同體積的情況下，EGSB的面積更小，進(jìn)水分布會(huì)更均勻，傳質(zhì)效果更好

　　3) 因EGSB的顆粒化污泥呈懸浮態(tài)，與水的接觸效果更好，有機(jī)物去除率更高

　　4) EGSB反應(yīng)器的污泥量可達(dá)50000~60000mg/L，而UASB則只有其一半處理量。因此EGSB承受更高的進(jìn)水濃度，抗沖擊能力更高，負(fù)荷更高。

　　5) 在處理高濃度有機(jī)廢水時(shí)，處理出水不循環(huán)，可進(jìn)一步節(jié)省能耗，降低運(yùn)行成本。

　　（3）CASS反應(yīng)池：即循環(huán)活性污泥系統(tǒng)。它是在序批式活性污泥法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，在反應(yīng)池的前端設(shè)置了缺氧生物選擇區(qū)，見(jiàn)附圖。其優(yōu)點(diǎn)在于：不需要二沉池，節(jié)省了基建投資，占地面積?。环磻?yīng)池由缺氧預(yù)反應(yīng)區(qū)和好氧主反應(yīng)區(qū)組成，對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果較好，出水水質(zhì)好，不產(chǎn)生污泥膨脹；具有很好的除氮除磷效果；自動(dòng)化程度高，操作運(yùn)行簡(jiǎn)單；CASS池進(jìn)水經(jīng)過(guò)稀釋后濃度降低，有機(jī)污染的濃度梯度變小，因此有利于提高生物處理效果。

　　（4）生物濾池：緊接著CASS反應(yīng)池出來(lái)的污水非常有利于生物處理，故生物濾池能很好去除剩余的有機(jī)物。其剩余污泥排到污泥儲(chǔ)存池經(jīng)壓濾機(jī)處理后回填。

　?。?）微濾裝置：CMF是以中空纖維微濾膜為中心處理單元，并配以特殊設(shè)計(jì)的管路、閥門、自清洗單元、加藥單元和PLC自控單元形成閉路連續(xù)操作系統(tǒng)。當(dāng)待處理水在一定壓力下通過(guò)微濾膜過(guò)濾后，便達(dá)到了物理分離的日的，使大部分殘余的有機(jī)物有效去除，這樣達(dá)到物理生物處理的結(jié)合，相互彌補(bǔ)，發(fā)揮更大的去除作用。

　　 CMF裝置主要包括預(yù)過(guò)濾系統(tǒng)、微濾主機(jī)、供水系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、化學(xué)清洗系統(tǒng)以及PLC自控系統(tǒng)等。見(jiàn)下圖：

　　圖：微濾裝置CMF

　?。?）反滲透裝置：滲濾液后處理通常采用反滲透工藝，以去除中等分子量的溶解性有機(jī)物和絕大部分的溶解性鹽類。因?yàn)榻?jīng)過(guò)了一系列的處理后，污水的有機(jī)物濃度大大降低，適合于去除剩余的溶解性物質(zhì)。這樣污水得到進(jìn)一步的凈化。其出水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)流量送到供水中心或回用。

　　五．填埋氣體收集與利用設(shè)計(jì)

　　1．填埋氣體的主要組成

　　填埋氣體（LFG）中主要?dú)怏w包括甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氫、硫化氫、氮和氧等。其中最主要的是甲烷和二氧化碳?xì)怏w。它的典型特征為：溫度達(dá)43~49℃，相對(duì)密度約1.02~1.06,為水蒸氣所飽和，高位熱值在15630~19537kJ/m³。

　　那當(dāng)然填埋場(chǎng)產(chǎn)生的微量氣體雖然很少，但其成分復(fù)雜，毒性較大，不能對(duì)其忽視。

　　2．填埋氣體收集方式

　　本工程采用LFG主動(dòng)控制系統(tǒng)，即在填埋場(chǎng)內(nèi)鋪設(shè)一些垂直的導(dǎo)氣井（見(jiàn)附圖6）或水平的盲溝，用管道將這些導(dǎo)氣井和盲溝連接至抽氣設(shè)備，利用抽氣設(shè)備對(duì)導(dǎo)氣井和盲溝抽氣，將LFG抽出來(lái)。由于本垃圾填埋場(chǎng)面積大，填埋量大，采用水平收集盲溝易使空氣進(jìn)入抽氣系統(tǒng)，故此工程采用垂直抽氣井抽氣?？紤]到填埋厚度和填埋規(guī)模等因素，選擇采用垃圾單元封閉后鉆井下管統(tǒng)一收集填氣體。

　　填埋氣體主動(dòng)控制系統(tǒng)主要由抽氣井、集氣管、冷凝水收集井、和泵站、真空源、氣體處理站以及氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備等組成。

　　通常，填埋氣體主動(dòng)控制系統(tǒng)又分為內(nèi)部填埋氣體收集系統(tǒng)和邊緣填埋氣體收集系統(tǒng)兩類。內(nèi)部填埋氣體收集系統(tǒng)：該系統(tǒng)常用來(lái)回收填埋氣體、控制臭味和地表排放，如附圖邊緣填埋氣體主動(dòng)收集系統(tǒng)：此系統(tǒng)主要是回收并控制填埋氣體的橫向地表遷移。采用周邊抽氣井抽氣。

　　3．冷凝液收集和排放

　　填埋氣體在輸送過(guò)程中，會(huì)逐漸變涼而產(chǎn)生含有多種有機(jī)和無(wú)機(jī)化學(xué)物質(zhì)及具有腐蝕性的冷凝液。這些冷凝液能起管道振動(dòng)，限制氣流，增加壓力差，阻礙系統(tǒng)運(yùn)行。為此要設(shè)置冷凝液收集系統(tǒng)，一般冷凝液收集井安裝在氣體收集管道的最低處，避免增大壓差和產(chǎn)生振動(dòng)。

　　4．氣體輸送系統(tǒng)

　　收集的氣體最終匯集到總干管，經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)將其輸送到燃?xì)獍l(fā)電廠。其輸送管道材料采用PE。

　　5．填埋氣體的利用

　　因填埋場(chǎng)工程較大，處理的垃圾量也較大，產(chǎn)生的沼氣數(shù)量可觀，持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，所以本工程主要把填埋氣體用作發(fā)電。其總的氣體處理與利用工藝流程如下圖所示：

　　圖：填埋氣體的處理與利用工藝流程

　　（其沼氣輪機(jī)發(fā)電燃燒器見(jiàn)附圖7）

　　六．環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

　　填埋場(chǎng)管理必須進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，它是垃圾處理設(shè)施運(yùn)行狀況的評(píng)價(jià)等級(jí)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容涉及到大氣、地下水、地表水、滲濾液、填埋氣體、堆體沉降、蒼蠅密度、填埋垃圾等方面的測(cè)定。其監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表為：

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明地面水pH、SS、 BOD₅、 CODcr 、NH₃-N NO₂ 、NO₃-N 、Cl^- 、TP等填埋場(chǎng)本底監(jiān)測(cè)3次，啟用后在枯、豐、平水期各監(jiān)測(cè)一次，高峰月2次地下水pH、總硬度、氯化物、CODcr、水位氨氮、揮發(fā)酚、氰化物、大腸桿菌等《生活垃圾填埋污染控制》（GB16889——1997）監(jiān)測(cè)井取樣前3天洗井，洗井時(shí)取出水量為井中存水的3~5倍，監(jiān)測(cè)指標(biāo)必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。監(jiān)測(cè)點(diǎn)為各個(gè)地下水監(jiān)測(cè)井，生活用水井。每年監(jiān)測(cè)3次，取樣時(shí)間分別在4、8和11月。（見(jiàn)附圖5）滲濾液pH、SS、 BOD₅、 CODcr、NH₃-N大腸桿菌等監(jiān)測(cè)點(diǎn)為：滲濾液收集井，滲濾液處理設(shè)施排放口，每年監(jiān)測(cè)3次，取樣時(shí)間分別在4、8、11月大氣TSP、臭氣強(qiáng)度、氨、硫化氫、甲硫醇等監(jiān)測(cè)點(diǎn)國(guó)上、下風(fēng)向各一個(gè)，風(fēng)向不固定時(shí)可適當(dāng)增加，每年監(jiān)測(cè)2次，取樣時(shí)間分別在4、8月。填埋氣體CH₄、CO₂、CO、N₂、O₂、H₂、H₂S等監(jiān)測(cè)點(diǎn)為沼氣收集管口，可監(jiān)測(cè)一個(gè)點(diǎn)。每年監(jiān)測(cè)一次，要求在8月份進(jìn)行蒼蠅密度《生活垃圾填埋場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》填埋場(chǎng)啟用后1~3年內(nèi)，每年監(jiān)測(cè)4次，最好在7~9月份測(cè)定噪聲場(chǎng)界噪聲《工業(yè)企業(yè)場(chǎng)界噪聲測(cè)量方法》

　　七．輔助工程

　　填埋場(chǎng)的輔助工程包括土建工程、道路工程、給水與排水工程、消防工程、供配電設(shè)計(jì)、自控儀表設(shè)計(jì)、垃圾計(jì)量、通訊、節(jié)能、綠化等等。

　　1) 土建工程：生活區(qū)以綜合樓為主體建筑，它由辦公樓和職工食堂、值班人員宿舍組成。綜合樓的建筑造型與中心廣場(chǎng)融合為一個(gè)完整的廠前區(qū)空間，具有強(qiáng)烈的動(dòng)感，起到引導(dǎo)視線和人流的作用。

　　2) 道路工程：道路設(shè)計(jì)當(dāng)當(dāng)圓曲線小于150米時(shí)，在曲線半徑施作5%~6%的超高，并設(shè)置路基加寬緩和段。其附屬工程主要包括道路排水邊溝與涵洞、邊坡的防護(hù)、擋土墩、標(biāo)志牌等。

　　3) 給水與排水工程：其用水量設(shè)計(jì)包括道路噴灑、綠化用水、生活用水、消防用水、汽車沖洗用水、未預(yù)見(jiàn)用水等等用水量之和。

　　4) 消防工程：工程消防設(shè)計(jì)包括生活區(qū)和填埋作業(yè)區(qū)?？扇?xì)鈾z測(cè)、報(bào)警儀，平時(shí)注意儀器的校準(zhǔn)和維護(hù)。

　　5) 供配電設(shè)計(jì)：本工程全廠設(shè)備裝機(jī)容量453. 97KW，所有電設(shè)備均為380/220V低壓設(shè)備。

　　6) 自控儀表設(shè)計(jì)：包括統(tǒng)計(jì)匯總、狀態(tài)監(jiān)控、環(huán)保在線監(jiān)測(cè)、辦公自動(dòng)化等等。

　　7) 垃圾計(jì)量：因本工程處理量為600~1200t/d，每日大約有200~400輛垃圾車進(jìn)場(chǎng)，即平均約30輛/小時(shí)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，即每2分鐘約1輛車進(jìn)入廠區(qū)并過(guò)磅計(jì)量。故設(shè)置兩臺(tái)地磅進(jìn)行計(jì)算。

　　8) 通訊：架設(shè)電話通訊線一條，小型電話交換機(jī)一臺(tái)，整個(gè)場(chǎng)區(qū)配備四部直播電話，分別設(shè)在總經(jīng)理室、副經(jīng)理室、總調(diào)度室和管理科，另配備一部傳真電話，設(shè)在辦公室。

　　9) 節(jié)能：選用能耗低的車輛進(jìn)行填埋作業(yè)；選用效率高的滲濾液輸送泵等等

　　10) 綠化：而綠化帶采用點(diǎn)、線、面相結(jié)合，包括廣場(chǎng)、湖、噴泉和花架等。在填埋區(qū)和生活區(qū)之間用10~15米寬的綠化帶分隔，采集不同的樹種相互融合，布置出一個(gè)不同顏色、不同高度、不同形式的有層次的綠化景觀。

　　八．封場(chǎng)工程

　　填埋場(chǎng)最終覆蓋系統(tǒng)主要組成有：表土層、保護(hù)層、排水層、屏障層和基礎(chǔ)層/氣體收集層等5層。采用的終場(chǎng)覆蓋材料壓實(shí)粘土、土工膜、土工合成粘土層三者。這三種聯(lián)合使用以達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

　　本填埋場(chǎng)的最終覆蓋系統(tǒng)從上到下分別為：15cm帶有會(huì)淺根植被的表土層，60cm保護(hù)層，HDPE土工膜，土工網(wǎng)排水層，45cm壓實(shí)粘土層。其封場(chǎng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖4

　　1) 15cm帶有會(huì)淺根植被的表土層：其作用于促進(jìn)植物生長(zhǎng)并保護(hù)屏障層，提供一定的持水能力。

　　2) 60cm保護(hù)層：其作用為將滲入覆蓋層的水分貯存起來(lái)直到通過(guò)植物的蒸騰作用散失；將垃圾和掘地動(dòng)物以及植物根系隔離開(kāi)來(lái)；使人和垃圾接觸的可能性減少；保護(hù)覆蓋系統(tǒng)中下面各層免受過(guò)度干濕交替和冰凍的影響而導(dǎo)致覆蓋材料破裂損壞；側(cè)向排水。

　　3) HDPE土工膜：采用與基礎(chǔ)襯墊系統(tǒng)的防滲材料一致的1．5mm光面高密度（HDPE）膜，使其與上下方的粘土層結(jié)合形成復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)。

　　4) 土工網(wǎng)排水層：采用有土工布濾層的土工網(wǎng)，其作用為降低其下面屏障層的水頭，從而使?jié)B過(guò)覆蓋系統(tǒng)的水分最小化；降低覆蓋材料中孔隙水的壓力，提高邊坡的穩(wěn)定性。

　　5) 45cm壓實(shí)粘土層：壓實(shí)粘土的還是具有一定的防滲作用，與HDPE土工膜結(jié)合使用，既經(jīng)濟(jì)又方便。

　　封場(chǎng)后還必須對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，包括場(chǎng)地維護(hù)和污染治理的繼續(xù)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)。具體為：滲濾液處理系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)、滲濾液調(diào)節(jié)池臭氣處理系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)、填埋氣體導(dǎo)排與利用系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)、地下水監(jiān)測(cè)、地表水監(jiān)測(cè)、地面沉降監(jiān)測(cè)、場(chǎng)地維護(hù)等等。

　　九．經(jīng)濟(jì)評(píng)估

　　1．概述

　　本城市垃圾填埋工程年處理量為21.9萬(wàn)噸/年，填埋場(chǎng)總?cè)萘繛?19.32萬(wàn)米3，使用年限為21年。

　　2．主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

　　垃圾處理規(guī)模；21.9萬(wàn)噸/年，填埋場(chǎng)總?cè)萘浚?19.32萬(wàn)米³，使用年限為：21年。勞動(dòng)定員：50人，工程總投資：9473.06萬(wàn)元，單位經(jīng)營(yíng)成本：12.99元/噸，財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率6.03%，投資回收期：12.95年。

　　3．財(cái)務(wù)分析

　　3．1費(fèi)用效益估算

　　1) 計(jì)算期：按21年計(jì)算，包括建設(shè)期12個(gè)月

　　2) 項(xiàng)目總投資：9473.06萬(wàn)元

　　3) 資金來(lái)源：申請(qǐng)國(guó)家補(bǔ)助5000萬(wàn)元，其余由該市自款

　　4) 固定資產(chǎn)、無(wú)形資產(chǎn)和其它資產(chǎn)的形成：固定資產(chǎn)由工程費(fèi)用、工程其它費(fèi)用中除生產(chǎn)職工培訓(xùn)費(fèi)外的全部費(fèi)用、預(yù)備費(fèi)、建設(shè)期利息以及固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅組成。

　　5) 運(yùn)營(yíng)成本費(fèi)用估算：按要素估算成本費(fèi)用，包括：外購(gòu)材料、燃料、動(dòng)力、工資及福利費(fèi)、檢修費(fèi)、折舊費(fèi)、管理費(fèi)及財(cái)務(wù)費(fèi)等。這樣單位總成本費(fèi)用為34.41元/噸。經(jīng)營(yíng)成本指總成本扣除固定資產(chǎn)折舊費(fèi)、無(wú)形及其他資產(chǎn)費(fèi)和財(cái)務(wù)支出后的全部費(fèi)用。本項(xiàng)目的年均單位經(jīng)營(yíng)成本為12.99元/噸。

　　6) 收入估算：按垃圾處理費(fèi)每噸收取48元計(jì)算，則年收入為1050.8萬(wàn)元。

　　7) 稅金：本工程為社會(huì)公益事業(yè)項(xiàng)目，不以盈利為目的。無(wú)營(yíng)業(yè)稅。

　　8) 貸款：無(wú)銀行貸款。

　　9) 利潤(rùn)估算：投資利潤(rùn)率為4.08%，投資利率稅為4.08%。

　　3．2財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)：

　　盈利能力分析：財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率6.03%，投資回收期：12.95年，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值25.79萬(wàn)元。

　　4．經(jīng)濟(jì)分析

　　環(huán)境效益：本項(xiàng)目實(shí)施后，能很好的改善該市環(huán)境質(zhì)量，使垃圾達(dá)到無(wú)害化處理的要求，具有巨大的環(huán)境效益；總體環(huán)境質(zhì)量的改善有益于人們的身心健康，減少疾病的發(fā)生，降低醫(yī)療費(fèi)用；垃圾填埋場(chǎng)的建設(shè)與投資增加了就業(yè)機(jī)會(huì)，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益；城市環(huán)境質(zhì)量的提高將會(huì)吸引更多投資，并促進(jìn)旅游產(chǎn)業(yè)和其他第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其所帶來(lái)的其他社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的十分巨大的。

　　5．結(jié)論

　　1．財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為6.03%大于最低可接受內(nèi)部收益率6%，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值大于0，有一定的生存能力。

　　2．本項(xiàng)目有較大的直接經(jīng)濟(jì)效益（發(fā)電帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益）和間接的效益，因而其經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率將遠(yuǎn)大于財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率，其經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率也能滿足大于基準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)收益率的要求。因此從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，本項(xiàng)目是可行的。

　　3．根據(jù)以上的情況來(lái)看，本項(xiàng)目財(cái)務(wù)費(fèi)用效益和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用效益均好，項(xiàng)目可行。

　　十．總結(jié)

　　本填埋場(chǎng)從選址、設(shè)計(jì)到方案選擇、設(shè)備選型、經(jīng)濟(jì)分析都經(jīng)過(guò)了嚴(yán)密的論證和再三斟酌才下定論，國(guó)家也給了相當(dāng)大的支持，相信建立這個(gè)生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)處理工程，將是本城市的一大幸事，此城市的環(huán)境衛(wèi)生水平將邁上一個(gè)新的臺(tái)階，取得環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏，同時(shí)將為我國(guó)的環(huán)保事業(yè)作出貢獻(xiàn)。

　　參考資料：

　　【1】 李穎．城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)指南．中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社．2005

　　【2】 李湘寧，周無(wú)祥．EGSB反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置及啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究．環(huán)境保護(hù)科學(xué)．2006，32（2）：25：29

　　【3】 王長(zhǎng)坤，劉振江，褚一威．國(guó)產(chǎn)CMF系統(tǒng)在污水濃度處理的應(yīng)用．中國(guó)給水排水．2005，21（12）：77~79