毕业设计计算说明书

第1章 绪论

1.1 毕业设计选题背景

随着经济的发展和人民生活水平的日益提高，固体废弃物污染已经成为摆在世界各国政府面前的一个重大难题。而中国的城市飞速发展与城市垃圾的处理严重滞后已经形成鲜明对比。如果能够借助先进的技术措施和处理设备、设施。构建完整的综合治理系统，便可以实现减量化、无害化、资源化的目标，进而促进经济发展；反之如果不加以重视，则会成为危害人身体健康，阻碍经济进步的绊脚石，甚至于影响整个地球大的生态环境，后果不堪设想。

本设计是根据武汉市的城市垃圾的无害化处理和处置而进行的综合设计。采用方案为卫生填埋，并对其渗滤液处理系统进行详细设计。其意义在于改善该市的生态环境，减轻对环境和资源的破坏，保护群众健康，同时加速经济的可持续性发展。

该市垃圾填埋场所接受的垃圾主要为生活垃圾。由于日益加快的城市化进程使垃圾产量剧增。传统的垃圾混合收运方式加上现有单一的简易填埋方式及填埋本身工艺设计欠妥等原因，造成了二次污染，而且使垃圾填埋场的使用寿命大为缩减，因而使该城市的城市垃圾治理面临严峻形势。因此，选用相应科学合理的处理处置方法，并对其处理工艺进行系统设计，从而实现城市垃圾的“减量化、无害化、资源化”，协调社会、环境、经济三者的最佳关系更迫在眉睫。

1.2 设计任务

本设计的主要任务如下：

1.城市垃圾卫生填埋场整体布置

2.填埋区的布置与设计 1）填埋工艺设计

2）场底防渗系统的设计 3）渗滤液收集系统的设计 4）排渗导气系统的设计

5）场区防洪与排水系统的设计 6）终场覆盖系统的设计 3.渗滤液处理系统的设计

1）处理水量的计算（渗滤液和生活污水） 2）流程的选择

3）渗滤液处理构筑物的工艺设计 4）污泥处理构筑物的工艺设计 5）平面与高程布置

比较生活垃圾的处理技术，主要是从以下几个方面着手：技术的可靠性、经

济性、实用性和所能达到的减量化、资源化、无害化的效果。由于各地的具体情况以及生活垃圾性质的差异，导致生活垃圾处理技术的选择也难以统一，应该因地制宜。

到目前为止，固体废物的最终处理技术包括卫生填埋法、堆肥法、热解法和焚烧法。目前，我国城市垃圾处理的主要方式是卫生填埋，约占全部处理的70%以上，其次是高温堆肥，约占20%以上，焚烧法则很少。

1.3 垃圾处理技术的比较

1.3.1 卫生填埋法

采用底层防渗，垃圾分层填埋，压实后顶层覆盖土层，使垃圾在厌氧条件下发酵，以达到无害化处理。该方法具有建设投资经济、运行费用低等特点。此法适用于具备卫生填埋场地资源和自然条件适宜的城市。目前欧洲许多国家都普遍采用这种处理方法。如英国占80%，瑞典占75%，比利时占62%。

卫生填埋作为一种成本较低，技术相对简单，能迅速处理垃圾的方式比较适合我国国情，目前在全国得到大力发展，成为我国垃圾处理的主要形式。但是，填埋作业不规范、填埋技术水平低，可能造成填埋场渗漏污水及大气、土壤污染，因此需要较完善的渗滤液防渗、收集、处理系统。

1.3.2 堆肥法

适用于处理有机物含量多的垃圾。此法利用微生物对垃圾中的有机物进行代谢分解，在高温下进行无害化处理，并能产生肥料。此法适用于可降解有机物含量大于40%的垃圾。由于发展中国家城市垃圾中可利用物如纸、布、金属、塑料等大都被人捡走，剩下的有机物成分较多适合堆肥。发达国家经济发展水平高，化肥充足以及堆肥处理工艺的复杂性限制了该方法的应用的广泛性。我国城市垃圾堆肥方面已建成堆肥场20余处，主要采用机械化堆肥和简易高温堆肥技术，但堆肥技术设施相当落后。堆肥产品销路不畅，质量不高等都是问题。

1.3.3 热解法

固体废物热解是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。热解法是吸热的，其产物主要是可燃的低分子化合物：气态的有氢、甲烷、一氧化碳，液态的有甲醇、丙醇、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等，固态的主要是焦灰或炭黑，可做燃料油及燃料气，便于储藏及远距离运输。

热解法技术含量和能耗均较高，设备复杂、能耗高，不适用城市生活垃圾的大规模处理。

1.3.4 焚烧法

焚烧法是将垃圾在特殊设计的封闭炉内在1200℃以上的高温下烧成灰，然后把灰送去填埋。此法适用于进炉垃圾平均低位热值高于4127KJ/KG，卫生填埋场地缺乏和经济发达的地区。具有处理量大、减量性好、无害化彻底并有热能回收用于发电和供热取暖等优点。但是该法需要不少限制条件，首先由于垃圾成分复杂，稳定性差，从而造成焚烧的不稳定性；其次焚烧处理产生的废气成分复杂，治理有一定的难度；最后焚烧处理的设备费和运行费较高，焚烧处理系统的运行

管理要求水平较高。

1.3.5 比较结论

综上所诉，经过技术经济的比较后，在做好浸出液的防渗、降解气体的释出控制、臭味及病原菌消除、渗滤液处理的基础上卫生填埋处理，不失为最符合我国国情的处理方法，该处理方法处理生活垃圾量大从而为城市化的社会发展提供了垃圾出路的保证，而且填埋场的开发利用也可带来巨大的经济效益，无论是从环境还是从社会与经济的角度进行考察，卫生填埋场的建立都是必须和必要的。

1.3.5.1 垃圾卫生填埋场的优点

（1）如有适当的土地资源可以利用，一般一次法最为经济。 （2）与其他处理方法比较，其一次性投资较低。

（3）与需要对残渣和无机杂质等进行附加处理的焚烧法和堆肥法相比较，卫

生填埋是一种完全的、最终的处理方法是。

（4）可接受各种类型的城市生活垃圾而不需要对其进行分类收集。 （5）有充分的适应性，能处理因人口和卫生设施增多而加大产量的生活垃圾。

第2章 垃圾填埋场的设计

2.1基本资料及分析

2.1.1 设计基本资料

2.1.1.1气象地质资料

武汉市位于湖北省江汉平原东部，长江、汉江交汇处，地质状况较稳定，地壳上下升降变化较小。处中纬度地带，属北亚热带季风性湿润气候，其年平均气温介于16.3℃～16.8℃，南北相差不足1℃，城郊相比不到0.5℃，无霜期平均为249天，最冷为一月，平均气温3.8℃，极端最低气温-1.5℃，最热为七月平均气温29℃，极端最高气温38℃，年均降水量介于1200mm～1350mm之间，最大月降水量225mm，平均月降水量106.3mm，常年主导风向东北风，夏季主导风向东风。

2.1.1.2 垃圾产量的计算

1、垃圾产量：2012年人均垃圾产量1.5㎏/d，预测人均垃圾年增长率2％ 2、人口资料：2006年人口为30万，人口年平均增长率1% 3、处理对象：城市生活垃圾

4、使用年限：15年 计算：

该市2012年垃圾年产量：

W0?30?104?1.5?365?1.6425?105吨

垃圾年平均增长率：q?(1?1%)(1?2%)?1.0302

W0q(1?q15)?3.1517?109kg 15年垃圾总产量： ?W?1?qW?2.1011?105t/年 15W2012年垃圾日产量：Wd?0?450t/d

36515年均垃圾总量：W01?2027年垃圾日产量：Wd20W0?q15??703.13t/d

365

2.2 垃圾填埋场的设计

2.2.1 垃圾填埋场设计建设的指导思想

卫生填埋是土地处理的一种，是为了保护环境，是按照工程理论和土工标准，对生活垃圾进行有控管理的一种科学工程方法。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。在每天操作结束后或每隔一定时间用土覆盖，使整个过程成为对公共卫生安全及环境均无危害的一种土地处理垃圾的方法。

填埋场的设计在满足中国国家卫生填埋标准的前提下，对其中的部分关键功能和指标均可采用国际化先进标准，使填埋场达到国内领先、国际先进的水平。所采用的技术应该是先进可靠、经济合理、环保达标的。应根据场区工程地质和水文气象条件，采用先进技术和工艺尽可能使填埋场使用年限延长。

2.2.2 垃圾填埋场的选址

2.2.2.1 选址原则

场址的选择是卫生填埋场规划设计的第一步，主要遵循以下两个原则：一是从防止污染角度考虑的安全原则：二是从经济角度考虑的经济合理原则。安全原则是填埋场选址的基本原则。安全原则是指垃圾填埋场建设中和使用后对整个外部环境的影响最小，不能使填埋场地周围的水、大气、土壤环境发生恶化。经济原则则是指垃圾填埋场从建设到使用的过程中，单位垃圾的处理费用最低，即垃