环境监测与治理技术毕业论文.doc

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1、 大型作业题 目；菏泽市垃圾填埋情况 学 院： 环境学院 专业名称；环境监测与治理技术学 号： 2042303101024 学生姓名： 兔螺 指导教师： 罗承辉 1892 年 4 月 10 日摘要； 随着经济的发展、工业化与城市化的加快、城市建设规模的扩大，人口不断涌入城市，是城市生活垃圾急剧增多。城市垃圾污染环境，对城市居民的健康和生存构成严重威胁，已成为社会一大公害。治理城市生活垃圾已成为我国各大城市的重大环境问题，同时，随着人类环保意识的加强，城市生活垃圾卫生填埋场的设计理论及工程技术问题日益受到重视。然而，我国卫生填埋场的设计理论及其机理尚有待深入研究和讨论，为此本文结合卫生填埋场的建

2、设，对此进行了探讨。 Along with economic development,industrialization and urbanization process accelerated,the scale of the citiesconstruction expanded, population keeps pouring into cities,msw have increased drastically .msw polluted the enviroment and constituted a serious threat to the survival and the he

3、alth of urban residents ,has become a public hazard .msw management has become many large citiesmajor environment,meanwhile, as peoples environmental awareness increasing, the design theory and technical problems of msw sanitary landfill site have received the attention increasingly which they deser

4、ved. However ,chinas sanitary landfills design theory and its mechanism has yet to be thoroughly studied and discussed, for this,based on the sanitary landfills building, the paper discussed it. 目录1概述12垃圾填埋场的初步设计43垃圾填埋场的总体设计7 3.1填埋场设计原理7 3.2填埋场的地基8 3.3填埋场的防渗系统9 3.4渗滤液的处理10 3.5填埋气的处理124主要参数135填埋场的结构示

5、意图146垃圾填埋场实体图167填埋场作业流程图178小结199成绩评定表20 第 20 页1.概述1.1生活垃圾的定义 根据中华人民共和国固体废物污染物环境防治法中的规定，生活垃圾是指在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弃物。一般而言，工业废弃物之外的固体废弃物都可以统称为生活垃圾。但是在日常生活中所讲的生活垃圾是指家庭日常产生并由城市环境卫生机构收集处置的混合固体废弃物，以及与这类废弃物性质类似的办公、商业、园林废弃物等。生活垃圾一般可分为四大类；可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其它垃圾。1.2城市生活垃圾处理方法简介 目前，对城市

6、生活垃圾的处理主要有以下三种方法； 1.填埋法 一般分为简易填埋和卫生填埋，简易填埋就是不采取任何措施，对垃圾进行露天堆放，自然填沟和填坑处理，这是最原始的城市垃圾处理方式，对空气、水源等环境造成严重污染。卫生填埋是将生活垃圾在选定的合适场合先做好底部防渗、沼气收集、垃圾渗滤液及污水处理等设施后进行填埋，填埋过程中采取除臭、灭蝇等措施。防治蚊蝇的大量滋生和垃圾产生的恶臭污染环境。垃圾填埋到一定高度后进行封场处理，加上覆盖材料。让垃圾堆体经过长期的物理、化学和生物作用达到稳定状态的一种处理方式。可以防止对地下水、大气及周边环境形成污染，垃圾填埋产生的沼气可以收集发电，也可以产生一定的经济效益。它

7、是目前我国生活垃圾所采取的主要处理方式。1. 焚烧法 焚烧是一种城市生活垃圾的高温处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应。产生惰性气态物和无机不可燃物，以形成稳定的固态残渣的处理方法。其优点是可使垃圾高度减量化、无害化，同时可利用焚烧产生的热量进行发电，产生经济效益。2. 堆肥法 堆肥法是在一定温度下，对垃圾进行发酵、生物分解，将其中的有机物转化为农作物所需的腐殖土，使垃圾达到无害化的一种方法。这种方法比较简单、投资少，可以做到垃圾资源化。1.3城市垃圾处理存在的问题 城市垃圾处理概括起来主要有以下几个方面的问题 1.管理体系；政企不分，基本完全依靠政府，缺乏自

8、身活力 2.资金来源缺乏，导致处理效率低，处理效果差，收运机械及辅助生产设备陈旧，机械化水平低，设备不足，工人作业条件差，劳动强度大，效率低下。 3.垃圾运收，处理技术受限。1.4垃圾填埋场工艺现状在生活垃圾处理处置方式中，填埋无疑占据着举足轻重的位置，从全球来看，填埋大约占到70%左右，在各发达国家应用非常广泛，例如加拿大1989年卫生填埋量占82%，1991年英国、意大利卫生填埋量占90%美国处理量占72%，西班牙处理量占73%。美国联邦环保局和很多州都已经详细制定关于填埋场选址、设计、施工、运行、水气监测、环境美化，封闭性监测以及维护年限的的法规。而在我国，由于经济技术水平等的原因，填埋

9、所占的比例更高，达到90%以上。虽然随着经济技术的发展，在未来的20年内，在拟建的垃圾处理项目中，填埋比例会稍有下降，但仍有大约75%的项目采用填埋方式。同时在我国的城市垃圾处理及其污染防治技术政策中明确提出；以填埋为主的路线，因此填埋必将在今后很长一段时间内占据主导地位，许多大中城市新建的垃圾填埋场，其日处理量都达到上千吨，总填埋库容达到数千万立方米。但是就目前的发展形势来看的话，垃圾填埋不是最终的出路，其对于大气环境的危害、对于水环境危害、对于土地的占领、对于人类健康的影响等，这些问题都是很棘手的，同时也是让世界的环境保护者感到难处理，所以这才有了焚烧的概念，焚烧是一门新的处理工艺，就现在

10、的一些国家的焚烧工艺来看，其对于垃圾的处理效益是可观，所以在未来的年代里，焚烧将与经济发展同步向前。2垃圾填埋场的初步设计2.1所涉及填埋场的基本概况 1.菏泽市地域广大，人口众多，而该垃圾填埋场服务人口100万人，垃圾产量1.0-1.5kg/d人，垃圾压实密度650kg/m3垃圾场服务年限15-20年。 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。日最大降雨量达180mm，该城市主导风向为西北风。 3.场址概况；填埋场库区周围汇水面积0.6km2。场底表图厚度0.5-4.6m不等

11、，平均2.2m。土壤渗透系数6.010-4m/s。场址地下水稳定水位埋深0.8m. 4.距离填，填埋场5km处有城市污水处理厂，紧挨填埋场有水、电源及公路。2.2填埋场类型 填埋场按地形地貌分为四大类；1.山谷型填埋场 2.沟壑型填埋场 3.坡地型填埋场 4.平原型填埋场，这四类填埋场各有利弊，其选择需要结合当地的实际情况。菏泽市地处中纬度平原地区，因此建立的填埋场是平原型填埋场。2.3填埋场的选址 2.3.1选址的原则 垃圾填埋场的选址是其设计和建设的第一步，它涉及诸如政策、法规、经济、环境、工程和社会等因素。填埋场的选址总的原则是应以合理的技术、经济方案，尽量少的投资，达到最理想的经济效益

12、，实现环境保护的目的。其选址必须满足以下基本条件 1.场址的选择应服从城市发展总体规划 2.场址应有足够的库容量 3.场址应具有良好的自然条件 4场址运距应尽量缩短 5场址的选择应服从城市发展总体规划 除此之外，根据生活垃圾卫生填埋技术规范规定，填埋场还不应设在9类地区，在实际选址过程中，应避开下述地区； 1.洪泛区和泄洪道 2.填埋库区与处理区边界距离居民区或人畜供水点500米以内的地区 3地下水集中供水水源地及补给区 4.填埋库区与污水处理区边界距离河流和湖泊50米以内的地区 5填埋库区与污水处理区边界距离民用机场3公里以内的地区 6.活动坍塌地带，尚未开采的地下矿区 7.珍贵动植物保护区

13、和国家自然保护区 8军事要地、基地，军工基地和国家保密地区其中，第二条一般是最常见的问题，如无法直接满足，则应考虑附近居民的迁移工作，此时需要权衡经济效益方面的问题2.3.2场地勘察 场地的勘察包括现场调查和实地勘察两个方面，勘察的步骤为； 1根据现有资料对场地所在地区进行初步调查 2.在初步调查的基础上进行实地考察 3.通过钻探或者挖掘技术进行场地水文地质勘察 4.看查资料整理，绘制较详细的处置场地地图在进行场地选择时，首先要进行现场调查。这个阶段的主要工作是文献资料调查研究和现场实地考察，以了解场地的地形、地貌水文条件、工业布局、人口分布等情况，同时结合实际情况进行初步分析，判断该区域是否

14、适合建造填埋场。2.3.3场址的选定和初步规划 填埋场区周围汇水面积0.8平方千米。场底表厚0.8-4.8m不等，平均2.2,m。土壤渗透系数为910-4m/m。场址地下水稳定水位埋深0.8米。距填埋场5公里有城市污水处理厂，紧挨填埋场有水、电源及公路。该区主导风向为西北风，因此生活和管理设施集中布置并处于夏季主导风向的上风向，即垃圾填埋场的西北角，以减少对人们健康的影响。采用平原型填埋。设置填埋场服务年限20年，覆土与垃圾体积之比为1;4,垃圾压实密度650kg/m3。填埋高度为13m，地上10米，地下3米。2.3.4填埋场规模类型 根据城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准对填埋场建设规

15、模进行分类； 1类 总容量为1200万m3以上 2类 总量为500-1200万m3 3类 总容量为200-500万m3 4类 总容量为100-200万m3该填埋场属于1类。防洪等级为3类，防洪标准为设计重现期为50年。除此之外，1、2、3类填埋场应设置化验监测室，配备垃圾、渗滤液、填埋气体、填埋场大气、地表水和地下水等常规指标的化验分析仪器和监测设备。3填埋场的总体设计 3.1填埋场设计基本原理 治理垃圾要认真实施可持续发展战略，必须努力寻求一条人口、经济、环境和资源相互协调的，既能满足当代人的需求而又不对满足后代人的需求的能力构成危害的可持续发展的道路。为此就要实现对生活垃圾治理的无害化、减

16、量化、资源化。而对填埋技术则应着重强调无害化和资源化。除此之外，填埋场内部的规划与设计应从以下几个方面着手； 1.满足有关规划及生产工艺要求，合理布局，为相关规划设计和生产创造有利条件 2.充分利用常去的自然条件、当地的水文、气象条件及工艺要求进行合理分区和总图布置，并尽量节约用地。 3.适应场内外运输，使交通线路顺直通畅，各区联系方便快捷，生产运营能有效进行。 4竖向设计应满足工艺、道路运输及厂区排水的要求。 5.通过围墙或者防护网有效维护厂区边界，强化厂区绿化、美化，减少环境污染，建设出一个安全、卫生、美化的厂区。3.2填埋场的地基 根据城市生活垃圾卫生填埋技术规范的规定，填埋场地基应符合

17、如下规定； 1.场底地基应是具有承载能力的自然土层或者经过碾压、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。 2.粘土表面经碾压后，方可在其上贴铺人工衬里。 3.铺设人工衬里材料应焊接牢固，达到强度要求，局部不应产生下沉拉断现象。在大坡斜面铺设时，应设置锚定平台。 4.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，填埋场长宽一般为300-400m或更大，如按2%坡度进行设计，则厂区两端高度差在6-8m或者更多。受地下水埋深土方平衡及整体设计的影响，场区两端高度差过大会造成较大的困难。根据扬州填埋场建设经验，垃圾卫生填埋场场底纵向主要坡度为1%-1

18、.3%时以保证渗滤液排出顺畅。为确保填埋场安全，考虑到填埋场土体较差，需要对其整形，坑底及周边进行平整，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，底部也应要求平整，以利于防渗膜的铺设。3.3填埋场的防渗系统3.3.1填埋场防渗方法 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。根据中华人民共和国国家标准生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术标准中规定； 1.水平防渗；指采用符合防渗标准的天然黏土层或其它防渗材料，将库底包裹起来形成防渗层，以阻止渗滤液外渗。水平防渗的衬层系统通常从垃圾底部向下可依次包括排水层、保护层、

19、防渗层和地下水导排层等。 2.垂直防渗；不是通过平行库底的水平防渗层，而是通过垂直库底方向，沿库底周边敷设于岩土中的防渗幕墙，且使幕墙与库底以下的天然隔水层相连，使得库底以下形成一个相对封闭的水系，来阻止渗滤液外溢。其适应条件要求填埋场库区在地下承压水位之上，必须有一符合防渗标准的天然隔水层。 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。同时要考虑一下几点； 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

20、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。 场区地下水位较低，离地面仅0.8m。填埋场没有独立的水文地质单元，也无不透水层或弱透水层，因此也属于渗透性场地。因此菏泽市的填埋场采用的是水平防渗3.3.2防渗材料的选择 防渗材料多种多样，目前常用的主要有两类；粘土与人工合成材料。粘土出天然粘土外，还有改良土；人工合成材料种类很多，如高密度聚氯乙烯，低密度聚氯乙烯，聚氯乙烯莫等，但是近二十年来，国内外填埋场

21、最常用的是高密度聚氯乙烯膜。实际上，大部分填埋场选用的防渗材料均是粘土和高密度聚氯乙烯膜。菏泽市填埋场采用的就是这种防渗模式。其防渗系数在10-10m/s，在防渗方面做得是相当到位的可以说。3.4渗滤液的处理3.4.1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后，历经垃圾层和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 2.地下水的渗入 3.外部地表水的渗入 4.垃圾本身含有的水分 5.覆盖材料中的水分

22、6.垃圾在降解过程中产生的水分其水质有以下主要特征； 1.COD、和BOD5浓度高 2.BOD5和CODcr比值变化大 3.金属含量高 4.营养元素比例失调 3.4.4渗滤液的蓄积所引起的问题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，导致渗滤液更多的渗透到地下水土壤系统中3填埋场的稳定性受到影响3. 渗滤液有可能扩散到填埋场外3.4.5渗滤液收集方法选择 由于菏泽市附近5千米处有一座城市污水处理厂，使得渗滤液处理能够得到保证，且减少成本，因此选择的是预处理与合并处理的方式，所以填埋场是先将渗滤进行真空抽出，然后高压泵送到附近的那个污水

23、处理厂，这样就有效的控制了渗滤液对地下水、地表水的污染问题。3.4.6渗滤液收集系统的组成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。其水平渗透系数不应大于0.1（cm/s),坡度不小于2%，该厂是1.5%。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，且具有一定的坡度。3防渗衬层；由粘土或者人工合成材料构筑，有一定厚度，能阻止渗滤液下渗，并具有一定坡度，通常是2%-5%，该厂是4%。4. 集水井、泵、检修设施以及检测和控制装置等3.5填埋气的处理3.5.1填埋气的组成 该填埋场的主要气体包括氨、二氧化碳、一氧化碳、氯化氢、硫化氢、甲烷、氮气和氧等，其中以甲烷和

24、二氧化碳的含量最高，温度在43-49，高位热值为15630-19537KJ/m33.5.2填埋气的收集收集填埋气的作用在于减少填埋气体向大气的排放量，防止污染被环境。按收集方式可以分为主动收集和被动收集，主动收集就是利用外部的作用进行抽真空的方法，被动收集就是利用填埋气自身的压力。该厂就是主动收集，其收集系统组成如下；1. 抽气井2. 集气管3. 冷凝水收集井4. 泵站5. 真空源6. 气体处理站7. 气体检测设备 该厂将收集来的气体先进行集中，然后对其中的不可燃烧的气体进行去除，最后的得到的气体是甲烷和少量的硫化氢，每天的沼气产生量就是8000立方米，最后供给用户，这样每月就可以得到10万左

25、右的收入，这样就可以减少一部分填埋场的投资成本。4主要参数 1填埋场每天接收的垃圾在2800吨左右（由于焚烧极少，焚烧技术落后） 2垃圾运输车每天达到30辆 3垃圾压实机多达10多辆 4每天填埋作业的面积达到20平凡米 5粘土使用量达700吨 6填埋总面积达到130亩，平均深度在15米 7服务年限36年 8垃圾渗滤液每天处理量120立方米 9垃圾渗滤液储存池1.3万立方米 5.填埋场的填埋示意图示意图的有关说明； 1填埋气的说明；由于填埋气的密度大于空气密度，所以填埋气是向上走的，但是填埋场又是全封闭的，所以只能用导管将填埋气导出来，由于垃圾成分复杂，所以对于导气管的要求较高，一般是混凝土结构

26、，收集起来的气体直接排到大气去，这样不至于在填埋场内部形成高压气体，最后造成爆炸性事故，所以对于气体的处理是有必要的，另外填埋气的产量受很多因素的影响，例如气温，不同的季节产生的气体是不同的，夏天很多，而冬天几乎很少，所以加以利用是不容易的，即使利用目前的技术也是很难实现资源化的，所以该填埋场是进行部分收集，并未百分之百收集。2.渗滤液的说明；该场的渗滤液是进行分层收集、分层检测、分层管理，首先是雨污分流，在离垃圾最近处层是土工膜，用于隔离，并对渗滤液进行渗透，实现分层收集，然后将每层收集的垃圾渗滤液用合适的泵进行抽取出来，并送到旁边的渗滤液处理厂进行无害化处理，同时每季度都要对处理后的渗滤液

27、进行有毒有害物质的检测，最后排到市政污水管网去。3作业的要求说明；每天垃圾车进场都要进行危废检查，然后进行过磅称重垃圾，然后送到规定的场地进行卸料、推铺、覆土、压实、消毒等。每一层的铺土和盖膜都要进行渗透试验，并达到规定的渗透系数值，另外还好做好防护网，以防垃圾被风吹跑，污染环境。关键是每一个环节都要进行严格控制。6填埋场实体图7.填埋场作业流程图关于工艺流程的简易说明； 每天垃圾转运车将城市各个地方的垃圾运到垃圾填埋场来，在进场的时候，有专人专门的设备对垃圾车进行危险废物检查，然后进行称重垃圾，安全检查过后的车辆就直接开到规定的地点，推铺车会对垃圾进行压实，并加以覆土，每天的作业面积在20平

28、方米左右，这样方便应急处理，也方便压实工作，另外在夏天要将进行杀虫，因为垃圾有机物多，容易滋生蚊蝇，当垃圾填埋到一定程度后，要进行最后的封场，实行生态绿化，在每天运行时，会产生垃圾渗滤液，加上进出场的车辆要进行清洗，这样也会产生污水，对于这些污水，每天都会定时定点加以处理，由于在附近有个污水处理厂，所以处理起来比较方便。由于粘土的渗透性能低，所以另外在填埋场附近设了个粘土堆，用于垃圾的覆土，这样有利于垃圾和土壤有机结合。 8. 小结 由于两周的时间比较仓促，再加上本身的认识能力范围有限，虽然在设计过程中我们也做过了很多的努力，如翻阅以一些书籍，上网查了许多的资料，同时向同学和老师请教，但是难免

29、会有不足之处，需要改进的地方当然虚心接受，争取下一次做得更加完善。 当然这两周的时间也让我学到了许多东西，对于固废处理的认识从之前的理论系统知识到现在真正用于世纪填埋场的设计，我就觉得自己对于固废处理这一问题的理解更加成熟。固废的处理是一个非常复杂的过程，填埋相对焚烧来说是一个简单易行的方法，但是不是最终的出路，所以有待于进一步研究新的处理工艺。 总之本次的课程设计使我受益匪浅，提高了我的查阅资料的能力，提高了我的电脑应用能力，巩固了书本知识，是理论结合实践的最好实战演练。虽然在一开始很是茫然，不知从何下手，但是在成绩优秀的同学的指导下，慢慢地也就进入状态了，很多资料都是自己独立完成的，不知道

30、的以及不懂的，都是在同学的耐心指导下完成的，后来自己好像找到窍门了，后面的工作也就是自己一个人完成的，感觉进步蛮大的，心里很是高兴。 三年大学生活即将结束，回顾几年的历程，老师给了我们很多指导和帮助。他们严谨的治学，优良的作风和敬业的态度，为我们树立了为人师表的典范。在此，我对所有任课老师表示衷心的感谢，祝你们身体健康，工作顺利。固体废物处理与处置大型作业绩评定表姓 名兔螺专业班级21环工题目： 菏泽市垃圾填埋情况成绩评定依据：优秀：成果完全符合规范化要求。立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，用计算机打印成文，图表完备、整洁、正

31、确；论文结果有应用价值。良好：成果符合规范化要求。立论较正确，论述较充分；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，用计算机打印成文，图表完备、整洁、正确；论文有一定应用价值。中等：果基本符合规范化要求。立论较正确，论述尚充分；有一定的分析处理；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，用计算机打印成文，图表完备、整洁、正确；论文结果有一定应用价值。及格：成果勉强符合规范化要求。论文结构基本合理，论证基本清楚，文字尚通顺，用计算机打印成文，论文质量勉强达到要求。不及格：成果不符合规范化要求。内容空泛，结构混乱，文字表达不清，错别字较多，达不到要求。最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 指导教师签字： 年 月 日