延川县生活垃圾卫生填埋场可研.pdf
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1、1 / 76 陕西省延川县 高家沟生活垃圾卫生填埋场工程 可行性研究报告 陕西省工程咨询中心 二OO 六年六月 工程名称:陕西省延川县高家沟生活垃圾卫生填埋场 工程工程 工作阶段:可行性研究 签审人员 审签人:苏岐主任高级经济师 注册咨询工程师 拟建场地比选表 序比选内容高家沟无名沟 11 / 76 号 1 容量条件 沟道总长约 1.9km,可利用长度约 1km ,有效库容大 沟道总长约 0.9km,沟较短, 切深比前者小,有效库容量较 小 2 沟道总体特征 V形沟,切深较大,平均比降 7.5% U 形沟,切深较前者小,比前 者宽敞,平均比降5% 3 交通条件 距最近的三级公路0.9km,现有
2、机 耕路可通达 距三级公路 0.2km,但进入厂 区的连接道路长度为0.4- 0.6km 4 供水供电条件良好良好 5 距离居民集中 居住点距离 大于 800m 大于 800m 6 工程地质条件两沟近似两沟近似 7 水文地质条件有 4-5 处渗水带和一处小泉眼有 4-5 处渗水带 8 不良地质条件 淤地坝内存在200m 2、深 1-2M 的 淤泥层 无 9 投资比较道路投资比后者多30万元 道路投入较少,但需修建三座 土坝,土建投资比前者多10 万元左右 10 主要缺陷淤地坝内有 300-400m 2 淤泥需换土缺乏修建管理区的用地 建成后可能造 成的不良影响 无显著影响无显著影响 两沟实地图
3、片如下: 12 / 76 图片 1 高家沟 图片 2 无名沟 从两沟的综合条件分析,高家沟总体状况优于无名沟。本工程 确定高家沟作为延川县垃圾卫生填埋场首选场地。 对于高家沟存在的渗水,由于流量很小,可通过清水导排系统 13 / 76 将其排出。其中一处泉眼作为辅助饮水点,流量仅为0.42l/s,占 用后对当地村民影响不大,可通过水文地质勘探重新寻找更可靠的 水源地。V7l4jRB8Hs 3.3 建设场地简况 高家沟位于县城南部约10km ,是白家沟的一条支沟。自然沟长 约 1.9km,比降为7.3%左右,沟谷呈西北东南走向,上游切深约 40m ,下游切深约60m ,沟底宽 2050M ,沟沿
4、宽 60100M ,呈一 V 字形。地势西北高东南低,地面高程766.6m835.3m,沟底和边坡 为非耕地,沟内有地下水出露,并形成一条很小的径流。83lcPA59W9 3.3.1 工程地质 拟建场址为典型的黄土沟壑,从上至下土层分别为黄土层、粘 土层、砾石层、风化石层、基岩层。基岩层上覆土厚度约25-40M。 mZkklkzaaP 3.3.2 水文地质 建设场地中含水层主要为裂隙潜水,从场地基岩层露头有7 处,最大一处流量不超过0.42l/s,两岸地下水向沟谷方向排泄, 补给形式为大气降水入渗补给。地下水基本上属型或 型,矿化度为: 0.300.50g/l ,总硬度 120mg/l( 以
5、CaCO3。 AVktR43bpw 3.4 气象条件 延川县属温带半干旱大陆性气候区,其气候特点是:气候干 燥、光照充足,热量丰富,冬严寒,夏酷暑,四季分明。全年无霜 期 159 天。年平均日照时数2558.5 小时,属光热资源高值区之一。 ORjBnOwcEd 年平均气温: 10.6 ;极端最低气温:-21 ;极端最高气 温:39;年平均相对湿度: 74% 。 14 / 76 年平均降水量: 439.4mm ;日最大降水量:106.3mm ;年平均蒸 发量:1568mm 。 平均风速: 1.7 2.0m/s;主导风向:西北风和东南风。 3.5 公用设施 3.5.1 电气供应 拟建工程所在地电
6、力资源供给充足,完全能满足新建工程运营 的用电需要。 3.5.2 供水 拟建场地附近白家沟地下水埋藏浅,贮藏量丰富,沟旁设置一 眼生产、生活井,出水量按10m 3/h 设置,可以满足工程建设和运营 需要。2MiJTy0dTT 3.5.3 运输道路 距张家湾郭家河罐头厂四级沙石路并结合该县发展 的实际情况,进行垃圾产出量预测。规划期限分近远两期:uEh0U1Yfmh 近期规划年: 20062018年 远期规划年: 20182020年 4.3 垃圾产出量预测 根据陕西省“十一五”城市生活垃圾无害化处理设施建设规 划,目前县城区人口总数为5.6 万人,到 2018 年县城区人口规模 达到 8.0 万
7、人,根据目前增长幅度到 2020 年县城区人口规模达到 10 万人。IAg9qLsgBX 2006 年城区居民平均垃圾产出量1.22kg/ 人d 左右,根据陕 西省“十一五”城市生活垃圾无害化处理设施建设规划,预测设 计水平年人均垃圾产出量1.20kg/ 人d,结合省内发达地区生活垃 圾增长情况,预测远期规划年人均垃圾产出量1.10kg/ 人d。垃圾 收集率按 100% 计。垃圾产出量预测见表41。WwghWvVhPE 人均生活垃圾量 2006年延川县生活垃圾成份含量表(重量百分比 有机物 (% 无机物 (% 废品(% 植物动物砖块灰土纸塑料金属玻璃木材和织物 12.0 7.5 15.0 23
8、.0 5.0 4.0 4.5 3.0 9.0 4.5.2 垃圾成份预测 随着居民生活水平和气化率的提高,2018 年后生活垃圾成份中 有机物将会大大增加,无机物进一步减少;生活垃圾中的纸张、塑 料、织物、废电池和金属的含量将呈上升趋势;垃圾含水率一段时 间内会逐年提高,并逐渐稳定;垃圾容重将会逐年下降,并趋于稳 定;由于商品一次性包装材料的使用增多,这些包装材料大都是难 以消解的高分子合成材料,采用卫生填埋难以完全消化分解,因此 在垃圾总产量增长的同时,生活垃圾体积也不断增大,密度不断减 小,而热值将会提高,这将为下一步垃圾的资源化处理打下基础。 表 4-3 为 2018年后生活垃圾成份预测:
9、 3cdXwckm15 ( 表 43 2018年生活垃圾成份预测 有机物 (% 无机物 (% 废弃物 (% 塑料 (% 金属(% 玻璃(% 18 / 76 3040 3035 610 23.5 0.5 1.5 46 垃 圾 含 水 率 约 为20-30%, 垃 圾 低 位 发 热 值 约 为900- 1200kcal/kg。 19 / 76 第五章垃圾收运系统建设 5.1 垃圾收运现状 目前延川县环卫系统现有职工118 名。城区设有垃圾桶560 个,垃圾台40 个置于地下,采用自卸车拉运。每个转运站备用容积 0.3m 3 密封 容器 垃圾清运车辆选型表 序 号 设备 名称 型号及主要规格 单
10、位 数 量 1 摆臂地坑式垃圾车 外型尺寸:总长 6900mm 、总宽 2470mm 、 总高 2840;轴距 3950mm ,垃圾斗容积 7m 3 辆4 2 压缩式密封垃圾运输车辆10t 辆3 3 自卸车8t 辆3 4 小型垃圾收运车辆10 21 / 76 5 垃圾收集桶360L 个160 22 / 76 第六章建设场址设计填埋库容 根据预测延川县城市生活垃圾设计填埋量按100t/d ,覆土和填 埋垃圾之比为: 1:10 ,设计水平年一年中需要进行卫生填埋的城市 生活垃圾体积为 :QF81D7bvUA 远期规划年每年需要进行卫生填埋的城市生活垃圾体积为: 高家沟的库容经现场测量并结合1:10
11、00 地形图进行分测算,垃 圾填埋库容为124.6 万 m 3。设计水平年按每天消解 100t 垃圾计算、 远期规划年按每天消解110t 垃圾计算,垃圾填埋场计算的服务年限 为20年。4B7a9QFw9h 23 / 76 第七章填埋场工程设计 7.1 设计依据 7.1.1 设计依据及原则 1、设计依据 城市生活垃圾卫生填埋处理工程工程建设标准(2001 年 生活垃圾填埋污染控制标准GB16889-1997 生活垃圾卫生填埋技术标准CJJ17-2004 恶臭污染物控制标准GB14554-93 生活垃圾填埋场环境监测技术标准CJ/T3037-1995 2、设计原则 填埋库容需满足规划场地全部利用的
12、要求; 采取综合措施对拟建填埋场底部,填埋场沿边大气降水进行防 治; 人工加大地下水位,对沟中出露的泉水、面状渗流进行人工导 排,防止地下水受到污染; 合理利用建设场地的地形地貌,降低工程造价; 工程防洪等级:按20 年一遇暴雨设计, 50年一遇暴雨校核。 7.1.2 垃圾处理工艺的确定 1、垃圾处理技术 城市生活垃圾处理的主要技术有:卫生填埋、焚烧、堆肥、综 合回收和利用技术。 目前发达国家和地区使用处理技术比较情况见表7-1。 填埋所占比例 ( 焚烧所占比 例( 堆肥所占 比例( 回收所占比例 ( 美国32746 62 lO 28 英国2000 83 13 4 日本5000 15 74 1
13、1 奥地利290 48 24 8 20 比利时358 49 35 16 加拿大2059 73 4 23 丹麦180 16 71 4 9 芬兰130 65 4 15 16 法国2000 45 42 10 3 德国3380 6l 36 3 爱尔兰910 97 3 意大利2000 74 16 7 3 卢森堡18 22 75 l 2 荷兰770 45 35 5 15 挪威220 67 22 5 葡萄牙265 90 10 西班牙1330 64 6 17 13 瑞典320 30 60 lO 瑞士370 11 76 13 2、国内城市生活垃圾处理和处置方法比较 由于各地具体情况不同及生活垃圾的性质差异,对生
14、活垃圾处理技 术的选择很难统一,我国最常用的方法有卫生填埋、焚烧和堆 25 / 76 肥,三种处理和处置方法比较见表7-2。ix6iFA8xoX 1m 3/t 60100 m 2/t 110150 m 2/t 建设工期912个月3036个月1218个月 适用条件 对垃圾成分无严格要求,但 含水率过高不适宜 要求垃圾的低位热值大 于3767kJ/kg 要求垃圾中可生物降解 有机物的含量大于 40 操作安全性较好,沼气导排要通畅 较好,严格按照规范操 作 较好 管理水平一般很高较高 产品市场 有沼气回收的卫生填埋场, 沼气可用作发电等 热能或电能可作为社会 使用,需有政策支持 落实堆肥市场有一定困
15、 难,需采用多种措施 主要环保问 题 渗滤液处理难度大烟气与飞灰处理难度大 好氧堆肥时恶臭治理较 难 能源化意义沼气收集后用于发电焚烧余热可发电 采用厌氧发酵工艺,沼 气收集后可用以发电 资源利用 封场后恢复土地利用或再生 土地资源 垃圾分选可回收部分物 质,焚烧残渣可综合利 用 堆肥用于农业种植和园 林绿化,并回收部分物 资 稳定化时间2050年2h左右1560d 最终处置 填埋本身是一种最终处置方 法 焚烧残渣需做处置,约 占 进 炉 垃 圾 量 的 10% 30% 不可堆肥物需做处置, 约占进厂量的 30% 40% 地表水污染 应 有完 善的 渗滤 水处 理设 备,但不易达标 残渣填埋时
16、与垃圾填埋 方法相仿,但含水量较 少 可能性较少,污水应经 处理后排入城市管网 地下水污染 需 有防 渗措 施, 但可 能渗 漏。 可能性较少可能性较少 26 / 76 人工防渗衬垫投资大 大气污染 有轻微污染,可用导气、覆 盖、建隔离带等措施控制 应加强对酸性气体和二 嗯英的控制和治理 有轻微气味,应设除臭 装置和隔离带 土壤污染限于填埋场区域无 需控制堆肥中的重金属 含量和 pH 值 主要环保措 施 场底防渗,每天覆盖、填埋 气体导排、渗滤液处理等 烟气治理、噪声控制、 残渣处置、恶臭防治等 恶臭防治、飞尘控制、 污染处理、残渣处置等 投资 ( 不 计 征地费 ( 万元/t 18 27(
17、单 层 合 成 防 渗 衬 垫, 压实机引进 5070( 余热发电上网, 国产化率 50 23 32( 制 有 机 复 合 肥,国产化率 60 处 理 成 本 ( 计 折旧 , 不计运 费(元/t 3555 80240 5080 处 理 成 本 ( 不 计折 旧 及 运 费 ( 元/t 2231 30120 2545 技术特点 操作简单,工程投资和运行 成本较低 占地面积小,运行稳定 可靠,减量化效果好 技术成熟,减量化、资 源化效果好 主要风险 沼气聚集引起爆炸,场底渗 漏或渗滤液处理不达标 垃圾燃烧不稳定,烟气 治理不达标 因生产成本过高或堆肥 质量不佳而影响产品质 量 3、处理工艺的确定
18、 根据上述垃圾处理技术比较可以看出:卫生填埋与焚烧、堆肥 工艺相比具有投资小、运行费用低的特点,适合延川县目前的经济 水平,同时该县境内黄土沟壑多降雨量小、地下水埋深深,地表多 为较厚的黄土层,垃圾渗沥液不易对地下水造成污染,因此本工程 确定采用卫生填埋处理工艺。 wt6qbkCyDE 7.1.3 填埋场防渗方式的选择 卫生填埋场的防渗处理包括水平防渗和垂直防渗两种方式。由 于垂直防渗存在清污合流、增加渗沥液处理量的问题,同时延川县 当地地质不适合采用垂直防渗,因此高家沟垃圾填埋场的防渗采用 27 / 76 水平防渗。 Kp5zH46zRk 填埋场的水平防渗可采用以下三种方式: 1)天然防渗:
19、该方式要求填埋场底部和周边有足够数量的高粘 性土壤的粘土层。当各部分的土层均匀、厚度不小于2m ,渗透系数 1.0 10 -7 cm/s 时方可采用天然防渗。 Yl4HdOAA61 2)人工防渗: A人工回填夯实粘土形成防渗层。在填埋场附近有足够数量的 低渗透性的粘土才可采用此方法; B膨润土防渗层。该种防渗层以膨润土为原料,经过加工而制 成的防水板材,将其铺设于库底部形成抗渗透性非常良好的柔性防 渗层;ch4PJx4BlI C复合 HDPE 膜防渗。复合 HDPE 是高性能的防渗材料,能随外 力在一定限度内伸长变形,适应地基不均匀沉降,具有良好的抗微 生物侵蚀和抗化学腐蚀性能,对外界温度、湿
20、度及紫外线的影响适 应性强,渗透系数极小,使用寿命可达50 年。qd3YfhxCzo 3)复合防渗:即在填埋场底部粘土符合防渗要求的部分采用天 然防渗,在达不到标准的地方采用人工防渗。 根据本工程的具体条件,其黄土的渗透系数大于1.35 10 - 5 cm/s,粉质粘土的渗透系数则大于1.0 10 -6cm/s,均不符合天然防 渗的要求。使用膨润土则运输困难使用成本较高。因此本工程采用 1.5mm 复合HDPE作为防渗方式。采用500mm厚黄土,压实系数 0.95,防渗材料采用350g/m 2 复合型 HDPE两布一膜,上部敷黄土厚 500mm密压,压实系数0.95,作为防渗层;对边坡,清理密
21、压后采 用 350g/m 2 复合型两布一膜,在防渗层上覆盖保护土。E836L11DO5 7.1.4 渗沥液处置方式的选择 28 / 76 渗沥液的处置主要有回流和设处理系统两种方式: 1 )回流技术 由于建设场址年平均降水量为439.4mm ,而年平均蒸发量为 1568mm 。根据国内工程实例,采用渗沥液回流的方式可因蒸发而逐 步减少;同时,通过回流可利用垃圾填埋层作为生物滤层使渗沥液 中有机物得到降解,加速填埋层的稳定。 S42ehLvE3M 2 )、设置渗沥液处理系统 垃圾填埋后产生的渗沥液是一种高浓度的有机废水,处理工艺 复杂,投资高、处理成本高。废水处理工艺不但要满足有机物的降 解,
22、而且还要满足脱氮、除磷处理的要求。501nNvZFis 由于国外在垃圾处理中普遍采用分选工序因此渗沥液水质相对 较好,处理难度较低。国内垃圾填埋场的渗沥液处理技术尚未完全 成熟,有效处理并实现达标排放的处理技术或设施还没有,已建成 的处理设施大部分对色度未予以处理,也未能充分考虑重金属的问 题。jW1viftGw9 3)处置方案的确定 渗沥液处理的基础投资过大,运行成本高;而延川县生活垃圾干 燥,含水率低,采用回流技术可使垃圾体保持一定湿度从而加快垃 圾体的稳定。因此,本报告采用回流技术对渗沥液进行处置。 xS0DOYWHLP 7.2 单项工程设计 7.2.1 填埋场道路设计 1、填埋场连接道
23、路 填埋场连接道路起点接张家湾郭家河罐头厂三级沥青路, 终点于垃圾填埋场上部,道路起点高程728.8m,终点高程 823.5m, 29 / 76 全长 900m ,平均坡度 4% 。道路等级按山岭重丘三级公路进行设计。 设计车速为: 20km/h,最小水平曲线半径为30m ,最大纵坡9% ,路 面结构为混凝土路面,路幅宽度7.5m,其中车行道6.0m,两侧各设 0.75m混凝土路肩。LOZMkIqI0w 2、填埋场下沟作业道路 填埋场工程下沟道路分别设在填埋场北部和中部,道路按山岭 重丘四级公路进行设计,路基宽7.5m,路面宽6.0m,碎石路面厚 25cm ,两侧各设 0.75m土路肩,最大纵
24、坡9% 。ZKZUQsUJed 7.2.2 防洪工程设计 1、设计依据 城市生活垃圾卫生填埋处理工程工程建设标准 C流出系数 ( 一般取 0.20.8 ,本设计取 0.3 I平均降水量 (mm/d 36 / 76 A填埋场集水面积 (m 2 填埋场区域面积为135220m 2,日均径流 48.8m 3,考虑到管理区 内生活污水及洗车废水共8 m 3/d 也进入渗沥液调节池处理,故渗沥 液的处理规模为:9eK0GsX7H1 日 处 理 能 力 为56.8 m 3 。 小 时 处 理 能 力 为2.4 m 3. 37 / 76 2、渗沥液集、排设施设计 渗沥液经排污、排气设施引至下游垃圾掩挡坝下方
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