我的固废课程设计之300万立方米垃圾填埋场设计

固体废物处理与处置课程设计

1引言

随着经济的发展，人们生活消费水平的提高，城市的生活垃圾产生量日渐增加。而目前市内还没有垃圾无害化处理的工程措施，基本上所有的垃圾都是简易堆放处理，没有进行无害化处理，其卫生要求远达不到环境法规的卫生标准。

这些简易的垃圾堆放场已经造成一系列的环境污染问题。表现在：一是垃圾露天堆放，散发阵阵恶臭，污染大气环境，周围几平方公里的地方都可以闻到，严重影响景观。二是垃圾无隔离措施，其产生的渗滤液污染地下水和周围的地表水，极大地威胁居民的健康。三是污染周围的土壤，使土壤失去应有的功能。

目前, 国内外对生活垃圾的处理方式基本分为三种, 一是卫生填埋法, 二是焚烧法, 三是堆肥法。考虑到国内的具体情况, 在此介绍的填埋场采用卫生填埋。 1.1生活垃圾

生活垃圾是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。 1.1.1生活垃圾的分类

生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨房垃圾、有害垃圾和其它垃圾。目前常用的垃圾处理方法主要有综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。

可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等，通过综合处理回收利用，可以减少污染，节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850公斤，节省木材300公斤，比等量生产减少污染74%；每回收1吨塑料饮料瓶可获得0.7吨二级原料；每回收1吨废钢铁可炼好钢0.9吨，比用矿石冶炼节约成本47%，减少空气污染75%，减少97%的水污染和固体废物。

厨房垃圾包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物，经生物技术就地处理堆肥，每吨可生产0.3吨有机肥料。

有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等，这些垃圾需要特殊安全处理。

其他垃圾包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物，采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。

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1.1.2生活垃圾的影响及危害

固体废物，特别是有害固体废物，如处理、处置不当，其中的有害物质可以通过环境介质—大气、土壤、地表或地下水体进入生态系统形成污染，对人体产生危害，同时破坏生态环境，导致不可逆生态变化。

（1）对土壤环境的影响

固体废物不加利用，任意露天堆放，不但占用一定的土地，导致可利用土地资源减少，而且如填埋处理不当，不进行严密的场地工程处理和填埋后的科学管理，容易污染土壤环境。

（2）对水体环境的影响

固体废物可随地表径流进入河流湖泊，或随风迁徙落入水体，从而将有害物质带入水体，杀死水中生物，污染人类饮用水水源，危害人体健康；固体废物产生的渗滤液危害很大，它可进入土壤污染地下水，或直接流入河流、湖泊或海洋，造成水资源的水质型短缺。

（3）对大气环境的影响

固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，进入大气并扩散到很远的地方；一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下还可发生生物降解，释放出沼气，在一定程度上消耗其上层空间的氧气，使植物衰败；有毒有害废物还可发生化学反应生成有毒气体，扩散到大气中危害人体健康。 下面略举几例：

（1）塑料：如塑料袋、塑料包装、快餐饭盒、塑料杯瓶、电器包装、冷饮皮等等。 危害：难以分解, 破坏土质, 使植物生长减少30%；填埋后可能污染地下水；焚烧会产生有害气体。

（2）电池：如纽扣电池、充电电池、干电池。

危害：纽扣电池含有有毒重金属汞；充电电池含有有害重金属镉；干电池含汞、铅和酸碱类物质等对环境有害的物质。

（3）剩餐：如与垃圾或快餐盒倒在一起的剩饭。

危害：大量滋生蝇蚊；促使垃圾中的细菌大量繁殖, 产生有毒气体和沼气, 引起垃圾爆炸。

（4）油漆和颜料：如建筑、家庭装修后的废弃物。

危害：含有有机溶剂的油漆可引起头痛、过敏、昏迷或致癌；是危险的易燃品；颜料中多含重金属，对健康不利。

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（5）清洁类化学药品：如去油、除垢、光洁地面、清洗地毯、通管道等化学药剂,空气清新剂、杀虫剂、化学地板打蜡剂等。

危害：含有机溶剂或大自然难降解的石油化工产品；具有腐蚀性；含氯元素(如漂白剂, 地板洗剂等)，人体有毒；药品含破坏臭氧层物质；杀虫剂中, 约有50%含致癌物质, 有些可损伤动物肝脏。

1.2生活垃圾处理与处置方法

生活垃圾的处理与处置方法有综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。 1.2.1焚烧

焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中有还有毒物质在800~1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化和资源化的处理技术。 1.2.2堆肥

堆废化是在控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，促进来源于生物的有机废物发生生物稳定作用，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。

堆肥化系统的分类：按温度分为中温堆肥和高温堆肥；按技术分为露天堆肥和机械密封堆肥。 1.2.3卫生填埋

卫生填埋是“利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体和大气的污染，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时间用土覆盖，使整个过程对公共安全及环境均无危害”的一种土地处理垃圾方法。

固体废物填埋场的构筑方式和填埋方式与地形地貌有关，可分为山谷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[1]。

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2设计依据

2.1原始资料

该城市服务人口16万人（2012年），垃圾场库容为300万m3，本地区人口增长率为2.60‰，垃圾综合增长率为6%，现状人均日垃圾产量0.9kg/d·人，垃圾压实密度750kg/m3。

表2-1 垃圾成分表

有机成分

植物 22.8

木质 0.8 24.8

纤维 1.2

纸张 3.2

可回收成分 铁渣 0.6

10.6

塑料 5.8

玻璃 1.0

无机成分 灰渣 64.6 64.6

2.2气象资料

该城市位于我国北方，地处中纬度平原地区，温带季风气候，四季分明，昼夜温差大，无霜期短，多年平均气温4~15℃。多年平均降水量为460~600mm。日最大降雨量可达180mm，该城市年主导风向为西北风。 2.3设计规范

（1）《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程》CJJ112-2007

（2）生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准（建标124-2009） （3）垃圾填埋场设计规范

（4）生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范(HJ564-2010) （5）生活垃圾填埋污染控制标准_GB16889-2008 （6）生活垃圾卫生填埋技术规范

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3选址与服务年限计算

3.1选址原则

（1）场址设置应符合当地城乡建设总体规划要求；

（2）必须有充分的填埋容量和较长的使用期，填埋场容量必须达到设计量，使用期至少10年，特殊情况下不少于8年； 3.1.1可设址的地方

（1）交通方便，运距较短； （2）征地费用少，施工方便；

（3）在当地夏季主导风向下方，距人畜居栖点500米以上； （4）远离水源，一般设在地下水水流向的下游地区。 3.1.2不应设址的地方

（1）距公共场所或人畜供水点500米以内的地区，地下水水位与坑底距离2米以内者；

（2）活动的坍塌地带、地震区、断层区、地下落矿区、灰岩坑及熔岩洞区； （3）专用水源蓄水层与地下水补给区、洪流区、淤泥区、居民密集居住区。 3.2选址程序

（1）资料搜集 （2）野外勘探

（3）预选场地的社会、经济和法律条件调查 （4）预选场地可行性研究报告 （5）预选场地的初堪工作

（6）预选场地的综合地质条件评价技术报告 （7）工程勘察阶段

3.3 场址的选择及服务年限的计算

垃圾填埋场库容为300万m3，覆土与垃圾压实之比为1:4，填埋高度为10m，地上3m，地下7m，日人均垃圾产量为0.9kg/d·人，垃圾压实密度为750kg/m3，服务人口为16万人，该地区人口增长率为2.60‰，垃圾年增长率为6%。

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该地区主导风向为西北风，因此生活和管理设施宜集中布置并处于夏季主导风向的上风向，即垃圾填埋场的西南角，以减少对人们的影响。采用平原型填埋。

每年所需的场地体积为：

V?每年垃圾产生量垃圾压实密度?365?WPD

??1?r?

式中：

W－垃圾产生率(kg∕d?人)； P－城市人口；

D－压实后垃圾的密度(kg∕m3)；

r－覆土与垃圾之比。 每年所需的场地面积为：A?VH

A—垃圾填埋场的占地面积，m2； H—填埋高度，m； V—填埋场的库容，m3。 第一年填埋的垃圾体积为：V1?365? ?365?所以

第二年填埋垃圾的体积为：V2?87600?(1?0.06)?(1?0.00260) ?8760?01.0 6WPD?C

40.9?1?67501053 m??876004 ?93101.m23 8同理

第n年填埋的垃圾体积为：Vn?87600?1.0628n?1(m3) 则利用等比数列求和公式可知：V总=V1?式中，V—填埋场的库容，m3；

V1—第一年填埋的垃圾体积，m3； n—服务年限，年。

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1?1.0628n1?1.0628

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将V总和V1带入上式得，3000000=87600?求得n?18.8，这里取n=18年。 则就是服务年限为18年。

填埋场预计填埋深度8~10m，取10m 填埋用地面积：A?VH?3000000101?1.0628n1?1.0628

?300000m3。

这里取长为750m，宽为400m，高为10m。

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4防渗工程

填埋场防渗系统，不仅要能防止渗滤液渗出污染地下水，还要防止地下水涌入填埋场。场底防渗系统主要有水平防渗系统和垂直防渗系统两种类型。水平防渗系统是在填埋区底部及周围铺设低渗透性材料制作的衬层系统。垂直防渗系统将密封层建在填埋场的四周，主要利用填埋场基础下方存在的不透水层或弱透水层，将垂直密封层构筑在其上，以达到将填埋气体和垃圾渗滤液控制在填埋场之内的目的，同时也有阻止周围地下水流入填埋场的功能。

防渗层的建设方法多种多样,采用何种工艺方法建设防渗层是设计中的重要内容，不管使用什么方法、什么材料，最终达到的目的是渗透系数Kf小于规定标准，我国要求Kf小于10-9m/s。同时要考虑：

（1)使用寿命。填埋场的使用寿命，封场后要求的防渗层的寿命，以及本身的可靠性。 （2)与填埋场的相容性。选用的材料不能被填埋物侵蚀，由于渗滤液的性质不稳定，所以选择的材料要适应渗滤液的各种性质，如抗酸、抗碱等。

（3)场地条件及气候条件。

（4)建设费用。防渗材料的选择既要达到防渗要求，又要考虑经济合理，厚的土工膜具有更好的防渗性能，但必将提高建设费用。 4.1防渗材料

目前，从国内外的实践实用看来，用于垃圾填埋场应用最广泛的是高密度聚乙烯（HDPE）膜，与其它防渗材料相比，它具有最好的耐久性；从防渗性能和经济实用角度考虑，此工程采用1.5mm厚度的高密度聚乙烯（HDPE）膜较为适当。从磨擦性能及安全性的角度出发，在坡面上采用毛面HDPE膜较好，但设计中由于有足够的粘土层，所以此工程防渗主体结构全部采用1.5mm厚的光面HDPE膜[2]。

防身材料多种多样，目前常用的主要有两类：黏土与人工合成材料。黏土除天然黏土外，还有改良土（如改良膨润土等）；人工合成材料种类很多，如高密度聚氯乙烯（HDPE）、低密度聚氯乙烯（LDPE）、聚氯乙烯(PVC)膜等，但近二十年来，国内外填埋场最常用的是高密度聚氯乙烯（HDPE）膜。实际上，大部分填埋场所选用的防渗层材料均是黏土和HDPE膜。

（1）黏土

粘土是土衬层中最重要的部分，其具有低渗透特性。填埋场黏土衬层分为两类：自然

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黏土衬层与人工压实粘土衬层。自然黏土衬层是具有低渗透率、富含粘土的自然形成物，其渗透率应小于或等于10-7~10-6cm/s。一般来说，天然粘土层和岩石层是否均一以及是否具有较低的渗透率，是很难检测验证的，仅仅使用自然黏土衬层作为填埋场防渗层是不可靠的。

（2）人工合成材料

高密度聚乙烯（HDPE）膜是人工合成材料中最常用，也是最理想的防渗材料，它能有效阻止渗滤液的渗漏。美国环保署于1982年停止单独使用黏土作为有害废弃物处理场的防渗材料，并规定所有填埋场必须有一层防渗衬垫，在填埋场封场后，也必须采用防渗层进行封场以减少渗滤液的产生。

HDPE膜具有优良的机械强度、耐热性、耐化学腐蚀性、抗环境应力开裂和良好的弹性，随着厚度增加（一般范围在0.75~2.5mm），其断裂点强度、屈服点强度、抗撕裂强度、抗穿刺强度逐渐增加。垃圾填埋场一般采用1.5~2.5mm厚的HDPE膜作衬垫层[3]。

表4-1 HDPE膜与压实黏土的特点和性能

材料类型 渗透系数K（m/s） 对库容的影响 对库容的影响 HDPE膜 压实黏土

1×（10-13~10-14） 1×（10~10）

-7

-6

应用范围 整个基底层防渗

场底防渗

较小 较大

较差 较好

4.2防渗结构

边坡和调节池的防渗结构与场底的都相同，这是从最安全的角度来出发考虑的，不能有一点大意。

防渗层组成主要有以下6种类型 （1）单层HDPE膜防渗层 （2）压实粘土防渗层

（3）双层HDPE膜（中间含HDPE网格）与压实粘土构成的复合防渗层 （4）双层HDPE膜与压实粘土构成的复合防渗层 （5）HDPE膜与压实粘土构成的复合防渗层 （6）双层HDPE膜（中间含HDPE网格）防渗层

单层HDPE膜防渗层结构简单、施工容易、投资较省，但是其防渗安全性差，一旦HDPE膜某处受损，下面的自然土层渗透系数大，垃圾渗滤液很容易通过HDPE膜的破损处渗出，使整个防渗层失去防渗作用，这种防渗层目前也很少采用。

复合防渗层结构复杂，施工也较难，投资相对较高，但其防渗安全性很高。因为即使

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单层HDPE膜 发生破损，但很快渗滤液会遇到另一层HDPE膜或者压实粘土层，阻止渗滤液继续渗漏，整个防渗层仍能有效发挥防渗作用。

本设计选择单层HDPE膜防渗层：

图4-1单层衬里（库区底部）系统意图

图4-2单层衬里（库区边坡）系统示意图

4.3填埋区基底工程

《城市生活垃圾卫生填埋技规范》规定，场底地基是具有承载能力的自然土层或经过碾压、夯实的平稳层，且不应因填埋垃圾的沉陷而使场底变形、断裂，场底基础表面经碾压后，方可在其上贴铺人工衬里。场底应有纵、横向坡度。纵横坡度宜在2%以上，以利于渗滤液的导流。实际设计建设中，长宽一般为300~400m或更大，如按2%坡度进行设计，则场区两端高差在6~8m或更多。受地下水埋深土方平衡及整体设计的影响，场区两端高

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差过大会造成较大的困难。根据北京填埋场（安定、北神树）建设经验，垃圾卫生填埋场场底纵向主要坡度为1%~1.3%时可以保证渗滤液排顺畅。为确保填埋场安全，考虑到填埋场土体条件较差，需要对其整形，坑底及周围进行平整，取土同时作为坑四壁局部填土、每日覆盖用土和最终覆盖用土。填埋区底部按设计高程完成基底工程以后，底部要求平整，以利于防渗膜的铺设。

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5渗滤液的产生量计算

5.1垃圾渗滤液概念和来源

垃圾渗滤液是指超过垃圾所覆盖土层饱和蓄水量和表面蒸发潜力的雨水进入填埋场地后，经垃圾层和所覆盖土层而产生的污水。渗滤液还包括垃圾自身所含的水分、垃圾分解所产生的水及浸入的地下水。

城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。主要来源有：

(1) 降水的渗入，降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来源； (2) 外部地表水的渗入，这包括地表径流和地表灌溉；

(3) 地下水的渗入，这与渗滤液数量和性质与地下水同垃圾接触量、时间及流动方向等有关；当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场内；

(4) 垃圾本身含有的水分，这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量； (5) 覆盖材料中的水分，与覆盖材料的类型、来源以及季节有关；

(6) 垃圾在降解过程中产生的水分，与垃圾组成、pH值、温度和菌种等有关，垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分。 5.2垃圾渗滤液的水质特征

垃圾渗滤液主要来源于降水和垃圾本身的内含水和分解产生的水。垃圾渗滤液的主要污染成分有：有机物、氨氮和重金属等。其种类和浓度与垃圾类型、组分、填埋方式、填埋时间、填埋地点的水文地质条件、不同的季节和气候等密切相关，其水质主要呈现以下特征：

(1)CODCr和BOD5浓度高：在新的垃圾填埋场，大量挥发性酸的存在可能会产生高的CODCr和BOD5；

(2)BOD5与CODCr比值变化大：BOD5/CODCr值的高低与渗滤液处理工艺方法的选择密切相关。渗滤液BOD5/CODCr值与垃圾填埋场的使用年限有关，对“年轻”填埋场而言，其渗滤液多具有良好的生化处理可行性，可采用生物方法加以处理。而对于“年老”填埋场的渗滤液的处理而言，必须考虑其可生化性随时间的变化；

(3)金属含量高：垃圾渗滤液中含有10多种金属（重金属）离子，由于物理、化学、生物等的作用，垃圾中的高价不溶性金属被转化为低价的可溶性金属离子而溶于渗滤液

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中，在处理过程中必须考虑对它们的去除；

(4)营养元素比例失调，氨氮的含量高：随着填埋场使用年限的增加，当进入产甲烷阶段后，渗滤液中的NH4+浓度不断上升。另外，渗滤液中还存在溶解性磷酸盐的不足、碱度较高、无机盐含量高的问题[4]。 5.3渗滤液收集系统 5.3.1收集系统的作用

渗滤液收集系统应保证在填埋场使用年限内正常运行，收集并将填埋场内渗滤液排至场外指定地点，避免渗滤液在填埋场底部蓄积。渗滤液的蓄积会引起下列问题：

（1）场内水位升高导致垃圾体中污染物更强烈的浸出，从而使渗滤液中污染物浓度增大；

（2）底部衬层上的静水压增加，导致渗滤液更多的地渗漏到地下水—土壤系统中； （3）填埋场的稳定性受到影响； （4）渗滤液有可能扩散到填埋场外。 5.3.2收集系统的构造

渗滤液收集系统主要由渗滤液调节池、泵、输送管道和场底排水层组成。

（1）排水层：场底排水层位于底部防渗层上面，由沙或砾石构成。当采用粗沙砾时，厚度为30~100cm，必须覆盖整个填埋场底部衬层，其水平渗透系数不应大于0.1（cm/s），坡度不小于2%。

（2）管道系统：一般穿孔管在填埋场内平行铺设，并位于衬层的最低处，且具有一定的纵向坡度（通常为0.5%~2.0%）。

（3）防渗衬层：由黏土或人工合成材料构筑，有一定厚度，能阻止渗滤液下渗，并具有一定坡度（通常为2%~5%）。

（4）集水井、泵、检修设施以及监测和控制装置等。 5.4渗滤液的计算 5.4.1渗滤液产生量的计算

目前渗滤液的产生量一般只考虑大气降水，用经验公式计算： 年均降水量为490mm。前面的计算得到垃圾填埋场面积为300000m2。

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Q?IC(A1?A2)1000?490?0.6?3000001000?82200m3

式中Q—渗滤液年产生量，m3/a；

I—降雨强度，mm； C—渗出系数，取0.6； A1—填埋区汇水面积，m2；； A2—调节池汇水面积(忽略不计)。

5.4.2渗滤液调节池设计

本课程设计按水量平衡计算。 (1) 每月渗滤液产生量

q?ic(a1?a2)1000?490/12?0.7?3000001000?8575m3

式中q ——渗滤液月产生量，m3 /月；

i —— 降雨强度，mm； c —— 渗出系数，取0.7； a1—— 填埋区汇水面积，平方米； a2—— 调节池汇水面积(忽略不计)。

式中i取历年各月平均降雨量；c为填埋场内降雨量转化为渗滤液的份数，其值随填埋场覆土的性质坡度而不同，一般在0.2~0.8 之间，封场的填埋场则以0.3~0.4 居多；填埋区汇水面积为a1。

处理厂日处理量为400m3/d，月处理量为12000 m3/d,那么月渗滤液余量

q1?q?q2?8575?12000??3425m3

式中q1—月渗滤液余量，m3；

q —月渗滤液产生量，m3；

q2 —进入处理站处理的渗滤液量，m3。

计算结果为正的即为进入渗滤液处理站的量，故调节池的容积为5、6、7、8、9五个月份降雨量与进渗滤液处理站处理量之差。

由上式计算可知，不需要设调节池，用管子直接输送到处理厂即可。

雨季连续五个月(5月、6月、7月、8月、9月)降雨量较大，造成渗滤液处理站不能及时处理完全部的渗滤液，所以调节池的容积需要V0，根据现场地形及修正系数设计采用调节

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池容积为1.01 V0。

由于不同季节所产生的垃圾渗滤液的量变化很大，拟在垃圾坝下游建一座渗滤液调节池，用来收集垃圾卫生填埋场所产生的渗滤液。根据初步设计，并考虑到雨季时调节池容量可能稍小等综合因素，故该污水处理站处理渗滤液的设计规模为Qm3/d，调节池为方锥形，尺寸为a×b，坡度为1%，坡向污水处理设备一侧，有效水深H米，容积为V m3。

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6渗滤液的处理主要工艺流程

渗滤液由调节池靠重力流到UASB反应器中，在UASB反应器中经厌氧反应后，出水至A/O池，在A/O 膜的作用下进行BOD、COD、SS 和NH3-N的去除，之后进入CASS 反应器，进一步去除BOD、COD、SS 和NH3-N，最后进行接触间加氯消毒后达标排放，其中UASB反应器，A/O池和CASS反应器产生的剩余污泥排至污泥浓缩池浓缩，浓缩后直接运到填埋场处置。渗滤液处理的工艺流程图6-1如图所示。

沼气贮柜 气水分离器 渗滤液调节池 UASB反应器 A/O污泥回流 剩余活性污泥 上清液 排放 消毒接触间 污泥浓缩池 集水井 填埋 鼓风机房 CASS反应器 加氯消毒 图6-1 渗滤液处理的工艺流程图

课程设计中只对CASS反应器进行设计。 6.1设计参数选择

污泥负荷：Ls?0.5kgCOD/kgMLSS?d； 反应池池数：N=2； 反应池水深：H=3.0m； 排出比：

1m=1/5；

活性污泥界面以上最小水深：??0.5m； MLSS浓度：CA=3500mg/L。

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6.2运行周期及时间的确定 6.2.1曝气时间(TA)

TA?24CCODLsmCA?24?3800.5?5?3500?1.04h

这里取TA=1.1h。

式中CCOD—COD浓度，mg/L；

Ls—污泥负荷，kgCOD/kgMLSS?d； 1/m—排出比，1/5； CA—MLSS浓度，mg/L。 6.2.2沉降时间(Ts)

VMAX?4.6?10CA4?1.26?46000?3500?1.26?1.575m3

H(Ts?1mVMAX)???3.0?151.575?0.5?0.7h

排水闲置时间：取TD=1.2h，与沉淀时间合计； 一周期所需时间：TD?TA?Ts?1.2?1.1?0.7?3h； 进水周期n?24TC?246?4;

每周期TC:TC?TF?TA?TS?TD?3?1.1?1.2?0.7?6h; 进水时间TF?TC2?62?3h。

所以CASS运行一个周期需TC=6h，其中进水时间为TF=3h，曝气时间为TA=1.1h，沉淀时间为Ts=0.7h，排水闲置时间为TD=1.2h。 6.3反应池容积计算

根据运行周期时间安排和自动控制特点，CASS反应池设置2个，2个池子交替运行。 CASS反应池容积：

V?mnN5?Q?882003654?2?151.03m

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式中，V—反应池容积，m3；

n—进水周期； N—池子数目，个； Q—每次处理量，m3。

CASS反应池的构造尺寸：有效水深H=3m，超高取hc=0.5m，保护水深?=0.5m， 体积

V?LBH?150.03m3

L，B，H—分别为长，宽，高，m。

据资料，B/H=4:6；

H=3+0.5+.05=4m，B=2m； 则L=25m； S=25×2=50m2； 则可知V=50×4=200m3;

所以V=200m3，池面积S=50m2。

CASS反应池沿长度方向设一道隔墙，将池体分为预反应区和主反应区两部分，靠近进水端为CASS池容积10%左右的预反应区，作为兼氧吸附区和生物选择区，另一部分为主反应区。据资料，预反应区长1L = (0.16:0.25)L = 0.21L = 3m,CASS反应池尺寸(外形)：14.4×6.6×3.5(壁厚200mm)。 6.4 CASS反应池的控制液位

CASS反应池总有效水深为m；排水结束时最低水位：

h1?3.0?m?1m?3.0?3?13?2m

基准水位h2=3m，超高hc==0.5m，保护水深?=0.5m，则： 污泥层高度

hs?h1???2?0.5?1.5m

验证池容：一池一次进水3h，Qh=15m3/h，所以每周期进水量为

QW?QhTF?15?3?45m3

CASS反应池一周期内能纳水：

V6?（2h2?h1)S=2?(3?2)?25?50m3

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满足QW＜V6,

所以CASS反应池的建造符合水量要求。 6.5排水高度和排水装置

排水口高度：为保证每次换水的水量及时快速排出及排水装置运行的需要，排水口应设在反应池最低水位之下约0.5~0.7m ，本工程设计排水口在最低水位之下0.5m 处。

排出装置：每池排出负荷

QD?QhTF2TD?15?32?1.2?18.75m/h?0.313m/min33

每池设滗水器(规格DN=250mm)一套，出水口一个，选用型号为X-PS-2000型旋转式滗水器，排水堰长2000mm，最大排水量200m3/h,滗水深度为2m。 6.6集水井

由于CASS反应池出水量大，并且接触消毒池进水需要一定时间进行消毒，为了调解出水，故在CASS反应池的后边设一集水井，则集水井的容积为：

V有效?qT?11.91?6?71.46m

3式中V有效—集水井有效容积，m3；

q —渗滤液流量，m3； T —停留时间，h。 集水井结构为：

长度L=8m，宽度B=3m，深度H=3m。 6.7接触消毒池

考虑到渗滤液日处理量非常小，在非雨季时产量会更小，结合实际情况，采用长方形接触消毒池，经处理后的渗滤液消毒接触时间为30min，设有ZJ型转子加氯机，加氯量5～10mg / L。

消毒池容积：

V?Qt?30/60?11.91?5.95m3

式中 V—消毒池体积，m3；

Q —进行消毒的渗滤液量，m3/h；

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t —接触时间，h。 则消毒池的结构为：

长度L=3.5m，宽度B=1.7m，深度H=1m。 6.8加氯间

根据实验条件下水厂的运行经验，按最大用量确定，一般水源的滤前加氯为1.0~2.0mg/L，滤后或地下水加氯为0.5~1.0mg/L；

接触时间：氯与水接触时间不小于30min； 加氯量Q计算：

Q?0.001aQ1?0.001?2.0?11.91?24?571.68mg

由于填埋场远离市区，运输不方便，渗滤液的储备量按最大用量的15～30天计算，该处取30天，则：

Q?30Q?30?571.68?17150.4mg?17.1504g

加氯间的结构：长度L=5m,宽度b=4m，高度H=3m。

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（5）未经长期观测和环境卫生专业技术部门鉴定之前，填埋场地绝对禁止作为工厂、商店、机关、学校、住宅以及公共场所的建筑用地。

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10垃圾坝

为增大库容，保持垃圾堆体的稳定及防止雨季作业时垃圾及其他杂物被雨水冲出填埋区外，在垃圾填埋场的东、西、北侧三侧设置垃圾坝。根据填埋场的实际情况，采用就地取材，设计为水泥稳定砂砾重力土坝，垃圾坝设计断面为梯形，垃圾坝坡度采用1:1。在垃圾坝迎垃圾侧表面铺防渗膜、土工布、粗砾石。渗滤液通过HDPE管穿过垃圾坝排入调节池。垃圾坝的结构示意图如图3所示。

图10-1垃圾坝结构示意图

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11环境保护与检测

根据《生活垃圾填埋污染控制》（GB16889-1997）、《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》（CJ/T3037-1995）和《城市生活垃圾技术规范》（GJJ17-2001）的要求，填埋场环境监测主要是检测垃圾的渗滤液、填埋气体、地表水、地下水、大气、填埋物、堆体沉降、苍蝇密度等有关情况。

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结束语

通过此次课程设计，我更加牢固的掌握了生活垃圾填埋技术的一些相关知识，在课堂上我们学习了很多比较零碎的知识，通过课程设计把这些知识都串起来，至少知道这些东西可以用于哪些方面。在设计过程中，通过对相关资料的查阅，对问题的深入思考以及向老师的询问，同学间的相互探讨不仅使我对课堂所学内容有了更加深刻的理解，更让我学到了许多书本上学不到的知识，相信此次所学知识定会对我以后的学习和生活产生深远的影响，在此衷心感谢老师的指导。

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参考文献

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[3]聂永丰等.三废处理工程技术手册—固体废物卷[M].北京：化学工业出版社,1999 [4]芈振明等.固体废物处理与处置[M].北京：高等教育出版社，1993 [5]宁平等.固体废物处理与处置实践教程[M].北京：化学工业出版社，2005

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5nig.html