江村沟垃圾填埋场-固体废物处理与处置实习报告.docx

实习报告（论文）用纸西安建筑科技大学 固体废物处理与处置实习报告题 目江村沟垃圾填埋场实习报告学生姓名王*颢 学 号1303030*院（系）环境与市政工程学院专 业环境工程指导教师*时 间2017年 * 月 * 日25江村沟垃圾填埋场实习报告目 录第1章 绪 论 . 41.1 我国垃圾处理的现状. 5第2章 垃圾填埋场构成及条件 . 62.1 西安市江村沟垃圾填埋场工程组成. 62.1.1主体工程组成.72.1.1.1防渗处理. 92.1.1.2卫生填埋工艺. 102.1.1.3排污导气系统. 112.1.1.4清污分流. 122.1.1.5垃圾渗滤液的处理. 132.1.1.6垃圾填埋气的利用. 142.2填埋区的气象条件. 152.3填埋区的水文地质和地形条件. 152.4填埋区的生物条件. 162.5西安市垃圾填埋场的垃圾组成情况. 16第3章 填埋场各项目对周边环境的影响 . 173.1 填埋场渗滤液对周边环境的影响. 173.1.1填埋场渗滤液的有关情况. 173.1.1.1江村沟垃圾填埋场垃圾渗滤液的来源. 173.1. 1.2江村沟垃圾渗滤液的组成特点. 173.1.4垃圾渗滤液对土壤影响. 183.1.4.1渗滤液对土壤影响的概念. 183.1.4.2江村沟垃圾填埋场渗滤液对土壤的影响. 183.2恶臭对周边环境的影响. 193.3飞扬物对环境的影响. 193.4填埋气体的产生与危害. 19第4章 结论和建议 . 20结论. 20建议. 21致 谢 . 22第1章 绪 论随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，人口高度集中和城市化速度不断加快，城市生活垃圾的产生量也越来越多。世界各国的城市垃圾以快于经济增长速度3倍的平均速度增长。垃圾量的高速增长使垃圾处理、处置日益困难，成为现代都市越来越严重的环境问题。我国城市垃圾主要采用填埋的处理方法，由于填埋量巨大，长时间以来对居民的生活造成严重威胁，引起社会的普遍关注。垃圾填埋场运行不仅仅是为了污染治理,也是为了更好的进行生态建设。在我国很多城市由于经济、技术等原因，垃圾填埋场存在不足之处，导致危害事故的发生，存在着各种安全隐患，并没有从真正意义上达到填埋场的目的。西安市江村沟垃圾填埋场始建于1993年，地处西安东郊灞桥区江村附近，是西安市唯一的生活垃圾集中处置场地，总库容4900万立方米。江村沟垃圾填埋场的建成使用，从根本上解决了长期困扰西安的垃圾围城问题。 1.1 我国垃圾处理的现状随着社会经济的飞速发展，我国城市固体废弃物的长生量近几年增长较快，全国每年城市垃圾年产生量超过1亿吨，人均垃圾产生量已达450Kg，每年增长率达8-10%。目前，城市生活垃圾的主要处置方式有焚烧、堆肥、填埋等，其最终目的是填埋，在我国有90%的城市固体废物是利用填埋法处理的。除了垃圾产量的巨大压力外，垃圾填埋对土地的占用量也是惊人的，来自科技部的资料显示，我国历年堆存的城市垃圾有60多亿吨，侵占土地75多万亩。我国许多城市利用郊区来堆放垃圾，造成许多城市出现“垃圾围城”的现象。江村沟垃圾填埋场是西安市最大的垃圾填埋场，位于灞桥区狄寨乡，距市中心16km，占地1100亩，总容积达4900多万m3。按照之前垃圾日产量2470t计算，可供倾倒50年，目前90%的西安市城市生活垃圾存放在此。西安市江村沟垃圾填埋场也是一座集城市生活垃圾卫生填埋、垃圾渗透液处理、垃圾沼气发电三位一体的大型城市生活垃圾填埋场，整个工程计划投资1.5亿元人民币，现今日平均处理生活垃圾8500t，设计使用年限为50年，但是以现在的速率，预计2020年将达到征地红线，从而不得不提前封场。现在是按照“边建设，边使用”的原则分期施工、阶段启用的。西安市江村沟垃圾填埋场的填埋程序为：生活垃圾称重压实覆土填埋绿化。 第2章 垃圾填埋场构成及条件2.1 西安市江村沟垃圾填埋场工程组成鸟瞰图如图所示，江村沟垃圾填埋场为沟谷型垃圾填埋场。整个工程从1990年开始，分为两期实施，一期工程于1993年4月动工，于1994年6月正式建成，随即投入运行，1995年6月正式投入运行，截止2000年底一期工程仙界性封场为止，垃圾已经填埋至第十二层，垃圾填埋量约130万m3，封场后平台面积约3.3万m2，并修建了一条进场专用道路3.48km，如图所示。对垃圾填埋场进行沟底淤泥清理，铺设直径为1m的排洪管道400m，修建截渗盲沟网和上游拦洪坝、粘土防渗铺垫层及垃圾淋溶液集流设施等9个项目。二期工程占地532亩，容量858万m3,1999年十月开工，分两部分实施，2003年12月底全部竣工并先后 投入使用，截止目前二期库区已倾倒垃圾万625m3，全场已填埋库容量为755万m3。 2.1.1主体工程组成2.1.1.1防渗处理按照国家标准江村沟垃圾填埋场采用天然防渗，在整个沟底铺垫了 2.0m 厚的粘土防渗层，防渗系数为 K110-7cm/s。在建设二期工程时，改天然防渗为人工防渗，采用 2.0mm厚的双粗糙面 HDPE（高密度聚乙烯）防渗膜进行防渗，防渗工程布设于整个填埋区域沟底和岸坡，上覆土工布，切实起到了防止地下水和土壤的污染，保护填埋场周边生态环境的作用。2.1.1.2卫生填埋工艺江村沟垃圾填埋场采取坑填式分层卫生填埋工艺，属于山谷型填埋场，在做好防渗、排污导气、排洪导流工程的基础上，实行单元式分层作业。原则上按每 30m 为一个单元，以 46m 高度向前推进，从而最大限度地减少和缩短垃圾进场后的暴露时间和面积，并在库区终端设置防飞散网，把污染降低到最低限度。依据填埋场地形条件，填埋的方式采用平面和斜坡作业相结合，按照等高线 20m、30m、40m、50m 的高程划分4 个阶梯式填埋区，填埋总高度达到 50m，分为 6 个平台，随到随推，倾倒一个单元，整理一个单元，覆盖一个单元，封闭一个单元，确保西安市生活垃圾的正常倾倒和卫生填埋。2.1.1.3排污导气系统为了有效控制和利用填埋场所产生的填埋气体，设置了填埋气收集系统，由直径为1.0m 的钢筋竖笼和直径为 0.6m 的钢筋水平笼装鹅卵石组成的立体排污排气体系构成，下端与垃圾填埋场底部防渗层之上的排污主干沟相接，随着填埋高度的增加和作业面的拓宽，垂直管的数量不断增加并向上延伸。如同意，黄色的圆圈状物体为导气井。2.1.1.4清污分流江村沟垃圾填埋场渗滤液主要有两大组成部分在压实过程中设有渗滤液收集系统和气体导排系统。渗滤液收集系统由导流层、集10水槽、多孔集水管、集水坑、潜水泵和积水池等组成。由于西安市江村沟垃圾填埋场是利用了天然沟壑，沟底本身就有少量的地表径流和泉眼，建场时，为保证地表径流和泉水顺利通过填埋区，在沟底和两侧的防渗层以下，铺设修建了直径 1m 的排洪管道和清水盲沟，防止垃圾渗滤液下渗或者进入管道对地下水体及径流造成污染。此外在沟壑两侧，用浆砌石修建了将近 2km 的截洪渠，以减少雨水进入作业区增加渗滤液的产量。为加速收集渗滤液，在水平渗滤层上铺设导流层，导流层选用粒径 816mm 的河卵石，自下而上粒径由大渐小铺设 30cm。垃圾渗滤液的收集设施按划分的填埋区设置，每个区设一条收集渠道，这种渠道有很多条，收集沟基底采用 512 cm 粒径的碎石铺定，渠的终端与混凝土花管连接，进入收集总管和处理系统。2.1.1.5垃圾渗滤液的处理江村沟垃圾填埋场投资 1800 万元建设了垃圾场渗滤液处理厂。渗滤液处理厂位于江村沟垃圾填埋场下游垃圾坝后 60m 处的沟底，其占地面积为 9.7 亩，渗滤液处理规模为 500t/d，其中土建工程部分由鼓风机房、药剂储藏室、值班配电室、SBR（间歇式活性污泥法 Sequencing Batch Reactor）反应池、污泥浓缩池、出水井、酸碱液配制槽、pH 调节及沉淀组合池、过滤设备、厌氧生物滤池、调节池等组成。采用 SBR 生物处理工艺，经过初级处理后通过专用管道对接城市市政污水管道，进入西安市第三市政污水处理厂进行二次处理。 因地制宜的科学检验 如图所示，垃圾坝上一层一层铺满的轮胎，是江村沟垃圾填埋场的工作人员因地制宜，废物利用，用来保护土工布土工膜的措施。由于垃圾中包含了各种工业废料，生活垃圾，里面不乏一些碎玻璃渣，刀片，等锐利的物质，在垃圾场中作业，无法避免与土工膜接触，从而划破膜，导致渗滤液流出，引起一系列麻烦与污染。铺垫一层轮胎能很好得保证膜的完整性，有利于工程作业，计算与测量，更有利于环境的保护。 2.1.1.6垃圾填埋气的利用西安市江村沟垃圾填埋场的填埋气发电厂是由法国威立雅资源利用公司独资修建的一项环保项目，所用的机组为德国产品，属全自动无人值守机组，升变压一次完成，体积小，功能全，全自控，在国际上属领先水平。该项目计划总装机 12500Kw11（共 10 台），计划总投资 2800 万美元，在垃圾填埋场封场后还可以运行 10 年，主要用来采集垃圾填埋场内的作业面沼气。 2.1.2辅助工程组成为了配合江村沟垃圾填埋场的正常和高效的运行，填埋场建成后又修建一些辅助工程：垃圾场专用车道扩建、污水处理厂专用道路、垃圾坝加固和改造、征地工作。2.2填埋区的气象条件西安市江村沟垃圾填埋场位于西安市东南方向，属暖温带半湿润大陆季风气候，冷暖干湿，四季分明。冬季寒冷、风小、多雾、少雨雪；春季温暖、干燥、多风、气候多变；夏季炎热多雨，多雷雨大风；秋季凉爽多雨，气温速降。年降水量为 582.5652.8mm。年平均气温为 13.5，水分蒸发量为 1372 mm，为年降水量的 2.36 倍。2.3填埋区的水文地质和地形条件江村沟垃圾填埋场位于渭河盆地中部，第四纪以来受秦岭和骊山的强烈上升影响和断层构造活动及渭河水系的侵蚀切割的内外地质作用结果。从塬面上可以明显分出三级倾斜的塬面。由于靠近渭河冲沟发育，使黄土台塬被破坏，水土流失。一级黄土台塬最北沿西北凸出，唐家寨、肖家寨分别位于一级台塬面前、后缘，其标高在 450560m 之间，预计黄土厚度为 80100m。下伏地层为更新统冲洪积黄土状土类砂砾卵石层。二级黄土台塬标高在 620670m，高于一级台塬 8090m，两级台塬主要由陡坡连接，江村位于台塬的中后部，窑庄子、高家沟分别位于前后缘，塬面被剥蚀成波浪状，黄土厚度为 120m 以上，下伏地层为下更新纪风积加冲洪黄土状类粉砂、亚砂土层。三级黄土台塬的标高为 755770m 之间，同二级台塬相差约 80m，黄土厚度为120140m，下伏地层为第三系粘土、砂泥岩。江村沟垃圾填埋场内的主要含水层为第四纪松散岩类孔隙水，其次为第三系碎层孔隙裂隙水，埋藏条件和水力性质可以分为潜水和承压水，在塬区地下水埋藏浅，补给条件差，而排泄条件好，含水层岩性以黄土类粘性土为主，故透水性弱，下部水压小很少揭露。由于江村沟垃圾填埋场位于黄土塬区，岩土包气带原地下水位埋藏深，是建设垃圾填埋场的良好区域。2.4填埋区的生物条件填埋区的植被主要由夏绿型林木和农作物组成，天然植被为野生灌木丛如迎春、酸枣、枸杞等，草本类有爬地草如三菱子、香附子、狗尾草、茵陈蒿、鱼儿草等，木本植物有野生刺槐、椿、榆等，人工栽种的树木有杨树、桐树、果树等。农作物有小麦和玉米。2.5西安市垃圾填埋场的垃圾组成情况西安市市区目前人口为 800万人，日产生活垃圾 8000t，随着城市建设和社会经济的发展，人口的增加，垃圾的产量也不断增加，估计年平均增长速度为 5%以上。随着市民生活水平的提高和高速的经济发展，这个增长速度将会更大。目前，江村沟垃圾填埋场的垃圾来源以居民生活垃圾为主，占总量的 58%，道路清扫保洁垃圾占 12%，事业垃圾占 29.5%，其中市场垃圾占 7.5%，商业垃圾占 3.4%，宾馆餐饮垃圾占 18.6%，医院垃圾约占 0.5%，但是由于管理不善，法规相对不健全，市民环境意识差，使生活垃圾中混合了部分的建筑垃圾、工业有毒有害垃圾，江村沟填埋场也存在这种现象，基于以上的原因，对今后的西安市垃圾处理提出了更高的要求。第3章 填埋场各项目对周边环境的影响3.1 填埋场渗滤液对周边环境的影响3.1.1填埋场渗滤液的有关情况3.1.1.1江村沟垃圾填埋场垃圾渗滤液的来源江村沟垃圾填埋场垃圾渗滤液的产生受诸多因素的影响，不仅水量变化大，而且变化无规律性，研究区渗滤液主要产自以下 4 个方面：（1） 降水的渗入。降水包括降雨和降雪，降雨的淋溶作用是渗滤液产生的主要来源。有关场内渗滤液流量记载显示夏秋两季的渗滤液产量明显较春冬增加。 （2） （2）外部地表水的流入。包括地表径流和地表灌溉。（3）垃圾本身含有的水分，这包括垃圾本身携带的水分和从大气及雨水中的吸附量。根据有关研究当垃圾含水为 47%时，每吨垃圾可产生 0.0722 吨的渗滤液。（4）垃圾填埋后，微生物厌氧分解会产生水，垃圾中的有机组分在填埋场内分解时也会产生水分。3.1. 1.2江村沟垃圾渗滤液的组成特点渗滤液的组成十分复杂，仅检测出的典型有机污染物就多达上百种（主要来源于垃圾中可溶性有机物及由化学、生物作用而形成的可溶性物质），且浓度变化大，一般情况下，渗滤液中各组成物质的浓度与渗滤液量有关，而渗滤液量的大小主要受控于垃圾本身的含水率、降水径流强度及垃圾填埋分解的阶段过程，因而导致同一填埋场的渗滤液随时空的变化，其组成、浓度等特征均有较大不同。根据郑曼英、范家明等对国内生活垃圾卫生填埋场渗滤液的污染特性的研究，我国老龄垃圾渗滤液COD、BOD5、NH3-N 的平均值分别为 4000mg/L、2000mg/L、200 mg/L10，与其相比西安市江村沟垃圾填埋场渗滤液的 COD 和 BOD5含量较高11，其余有机污染物含量同国内垃圾渗滤液平均水平持平。 3.1.1.3填埋区渗滤液产生量渗滤液的产生量受诸多因素的影响，如降水量、蒸发量、地面流失、地下水渗入、垃圾的特性、地下层结构、表层覆土和下层排水设施情况等。3.1.1.4 江村沟垃圾填埋场渗滤液特点在调查研究江村沟垃圾填埋场渗滤液对土壤的影响和污染前，对垃圾填埋场的渗滤液成分进行了取样研究，渗滤液中的 COD、BOD、氨氮、SS、挥发酚等均超过允许排放浓度，重金属含量较高。 3.1.4垃圾渗滤液对土壤影响 3.1.4.1渗滤液对土壤影响的概念土壤污染，是指人类活动产生的污染物质，通过各种途径进入土壤，其数量和速度超过了土壤进行净化作用的速度，破坏自然动态平衡，使污染物质的累积过程逐渐占据优势，从而导致土壤正常功能的失调，土壤质量下降，影响到农作物的生长发育，使农作物的产量和质量下降，同时土壤污染还包括土壤污染物的迁移转化，引起大气或者水体的污染，最终影响到人类的健康甚至是生命安全。垃圾对土壤的污染，通常是由垃圾填埋和垃圾散布施用两种途径产生，而垃圾对土壤的污染主要是通过垃圾渗滤液渗入土层所致，渗滤液中的污染物质在土壤中产生一系列的物理、化学和生物作用，如过滤、吸附、沉淀、离子交换、拮抗、络合-螯合、氧化还原，或为植物根系吸收或被微生物降解和合成吸收，从而使污染质截留在包气带土体中，或通过土壤孔隙水携带迁移。一般情况下，潜水位以下饱水带中，土壤和地下水污染范围大体一致，但在潜水位以上的包气带中，一般由于地下水不饱和，土壤中的污染范围相对要稍小些。垃圾填埋场渗滤液进入土壤中，在自然的状态下，土壤中的各种污染物通过物理、化学和生物因素的共同作用，再配合适当的环境工程措施条件下，通过反馈作用原理，可起到综合利用资源，节省能源，化害为利，保护环境的重要作用，从环境的整体上取得最佳效果，使系统中污染物质含量降低，受污染的土壤部分或完全恢复原状，这也称为土壤的自净作用。基于此，利用污水灌溉最初只是把污水作为灌溉水源利用，但后来发现取得了农业收益才开始广泛研究，对渗滤液的土壤处理是近年才发展的，作为处理渗滤液的暂时储存和流经地，以及处理处置场所，对填埋场内土壤和周边土壤各种指标含量的变化研究，为更好研究渗滤液对土壤的影响和有效利用渗滤液的养分提供了依据。3.2恶臭对周边环境的影响垃圾处理过程中产生的恶臭气体主要是垃圾中的有机物质分解产生的，主要有NH3、H2S等气体，主要产生于垃圾的厌氧过程。由于江村沟填埋场内大量固废在长时间的发酵后产生较重气味，已经严重影响周边居民的正常生活。3.3飞扬物对环境的影响目前，垃圾填埋场运营过程中另一个重要污染就是垃圾袋飞扬而造成的白色污染，这不仅严重污染了环境，还破坏了景观；3.4填埋气体的产生与危害填埋气体是生活垃圾中的有机物质在填埋过程中发酵的；(1)填场后的填埋库区是完全封闭的，随着填埋年限；(2)填埋气体中的硫化氢会对周围环境产生严重的恶；(3)二氧化碳在水中溶解会形成碳酸，从而溶解矿物；(4)由于甲烷和二氧化碳聚集植物根部，并阻止空气；(5)填埋气体中含有挥发性有机物，不仅对污染，这不仅严重污染了环境，还破坏了景观。江村沟垃圾填埋场内飞扬物污染比较严重。第4章 结论和建议结论本文以江村沟垃圾填埋场为研究对象，深入探讨了垃圾渗滤液、恶臭、飞扬物、填埋气体和噪音对周边环境的影响，得出以下结论：（1）渗滤液对水环境的影响：与我国老龄垃圾场渗滤液相比，江村沟垃圾填埋场渗滤液 COD 和 BOD5含量较高，其余有机污染物含量同国内垃圾渗滤液平均水平持平。西安市江村沟垃圾填埋场渗滤液产生量的估算值约为 500 m3/d。填埋场修建前相比，建场后各采样点地下水水质无色无味，感官性状良好，物理特性正常。2006 年的检测结果表明地下水中硝酸盐、氨氮、氟化物含量、大肠杆菌含量均超标。江村沟垃圾填埋场渗滤液对地下水环境的影响评价结果表明，垃圾填埋场周边地下水都有不同程度的污染。（2）渗滤液对土壤的影响：渗滤液对填埋场内土壤的影响研究结果表明，不同采样点土壤 pH 值、有机质、总N、总 P 的检测结果与对照点相比，垃圾填埋场入口土壤的 pH 值小于对照点，而拦洪坝水库处及垃圾填埋场出口处的土壤 pH 值大于对照点。采样点地势越低，土样中有机质、总 N、总 P 含量越高。渗滤液对周围土壤的污染调查表明，土壤中 Hg 的含量比填埋场修建前增加了 2 倍以上，Zn、Pb、总 Cr的含量增幅不大。（3）江村沟填埋场内大量固废在长时间的发酵后产生较重气味，已经严重影响周边居民的正常生活。（4）江村沟填埋场内飞扬物的污染也比较严重，垃圾袋飞扬而造成的白色污染，这不仅严重污染了环境，还破坏了景观。（5）江村沟填埋场采取了有效措施，能够导出产生的填埋气，因此填埋气对周边环境的影响较小。建议第一，减少渗滤液的产出量。除了在利用沟壑的自然高度落差进行导流以及铺设防洪沟外，在场区边缘的其他地带也要修建拦截雨水以及洪水的沟渠；按照垃圾卫生填埋技术标准，特别在填埋厚度、压实厚度和覆土厚度方面严格遵守填埋程序和要求，以减少地下水和雨水的渗入量；对导流层、排污沟渠等经常进行检查疏通，保证渗滤液收集系统畅通，以减少雨水浸泡的面积和滞留时间。第二，减少渗滤液向地下水的渗入量。虽然场区的土层渗透能力较弱，但考虑到场底水平防渗层采用土工布与 HDPE 膜复合方式难以完全避免局部渗漏，而一旦渗漏，必须最大限度的减少渗滤液向地下水的渗入量。为此，建议在土工布、膜上再铺设 30cm厚度的纯粘土层并压实，压实度需大于 95%，渗透系数小于 1.010-7cm/s，依照国家生活垃圾填埋场环境监测技术标准（GJ/T3037-1995），按地下水流向，在填埋场上游设本底井一个，下游 2030m 处布设浅层水和深层水的污染检测井各一个，每年的枯、平、丰水期各取水样检测 1 次，主要检测项目为 COD，NH，NO，硬度以及氯化物等。一旦发现明显污染扩散现象，立即查找原因，采取相应的对策。第三，加强对渗滤液处理工艺的研究，提高水质排放标准，完善治污方案。尽管按国家污水综合排放标准对渗滤液处理后，其对地表水环境质量影响较小，但是由于渗滤液不但有机物浓度高，且水质、水量变化复杂（COD、BOD5浓度分别可以超过10090000mg/l、4038000mg/l）处理难度很大，常规的处理方法难以达到预期的目标，为此，建议加强填埋场运行后的渗滤液水质水量及处理后排放水水质的检测工作，在此基础上，针对不断出现的新问题，还应不断研究和完善江村沟填埋场渗滤液处理工艺参数及治污方案。第四，垃圾填埋场是开放型的，设置特别的脱臭装置对于无组织排放的气体是困难的。对填埋垃圾及时覆盖实际上是除臭的一项重要措施。土壤覆盖压实不仅可抑制臭气的散发、土壤中的微生物本身还有脱臭除臭作用，因此加强管理及时覆土压实是减少垃圾场臭气发生的重要环节。在封场后将垃圾产生的填埋气体采用垂直与水平相结合的收集方式，由石笼井收集后通过输气管网，在燃烧排放塔架上燃烧排放。其中的恶臭气体和有害物质如H2S、NH3、甲硫醇等转化为CO2、H2O、SO2和NOX，从而减轻了恶臭对周围环境空气的影响。第五，飞扬物的污染比较严重，目前采取的防范措施主要有：及时覆土压实，设置永久性金属拦截网和临时性塑性拦截网，在垃圾填埋场内建立立体防护带，在拦截网内侧种植月季、花椒树等带刺的灌木，在拦截网外侧种植防护林，可种植杨树等高大树木。同时应加强垃圾的管理，严格操作规格，通过采取上述防范措施后，可有效减少垃圾袋的飞扬量，减轻对周围环境的不利影响。致谢： 带队：*老师讲解：*同行学生：huangwenjun liufangyuan chenchen fengyitao ningke huangyedapiaoke首先感谢*老师百忙之中抽空带领我们去参观西安江村沟垃圾填埋场，也十分感谢城建院种晓健所长对我们的悉心讲解，让我们对垃圾填埋场的常规运行、维护稳定、施工方案、未来规划、具体工艺都有了一个初步的了解。万丈高楼平地起，做任何一件事都不是一朝一夕，我们作为学生，能学习到今天的知识，都是站在前人的肩膀上，所以我会认真对待每一个设计上的细节，力求孜孜不倦，做一名合格的环境人。