安全填埋厂设计(3)

2019-04-23 20:43

3)双层HDPE膜(中间含HDPE网格)防渗层,特点是主、次防渗膜之间的收集系统可以起到主防渗膜检漏作用,但当正常情况下极少量渗滤液穿过HDPE膜或HDPE膜发生局部破损而渗漏时,对双层衬层系统而言,渗漏的渗滤液将流动而分布在整个面上,过水面积大,继续渗漏量大。

4)双层HDPE膜(中间含HDPE网格)与压实粘土构成的复合防渗层,综合了双层衬层系统和复合衬层系统的特点,其原理同双层衬层系统,但主防渗层采用复合衬层,整套系统的防渗效果好。

由此,选择HDPE膜与压实粘土构成的复合防渗层防渗层系统,因为它经济。

4.2保护层

保护层的功能对防渗层提供合适的保护。防止防渗层受到外界影响而被破坏,如石料或垃圾对其上表面的刺穿,应力集中造成膜破损,黏土等矿物质受侵蚀等。

4.3渗滤液收集系统

渗滤液收集导排采用由场底收集导排、中间收集导排、边坡排水网和导流竖井组成的立体三维系统:场底渗滤液收集导排系统由设置在底部防渗层上的导流层、渗滤液收集管道及盲沟组成;中间收集导排系统是为解决填埋渗透系数低的问题而设置的,采用复合排水网导水,沿填埋高度每隔2. 5 m增加设置一层复合排水网,在污泥表面就近找坡,排向邻近的垂直导水排气石笼;垂直导水排气石笼的作用是保证污泥层间竖向排水,将中间排水层收集到的渗滤液快速排到场底,通过场底导排系统排出库区。

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。

4.3.1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%。

作用:及时将被阻隔的渗滤液排出,减轻对防渗层的压力,减少渗滤液的外渗可能性。

4.3.2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%)。

4.3.3渗滤液调节池

作用是对渗滤液进行水质和水量的调节,平衡丰水期和枯水期的差异,为渗滤液处理系统提供恒定的水量,同时调节池可对渗滤液水质起到预处理的作用。

调节池通常采用地下式或半地下式,调节池的池底和内壁通常采用高密度聚乙烯进行防渗,膜上采用预制混凝土板保护。主要考虑调节池的容积、场地的地形地貌、场地地址条件、资金等几个方面。

目前,调节池水面上均设有HDPE覆盖膜,这不仅可以防止臭味扩散,还可明显地降低渗滤液污染物的浓度,减轻后续处理的负担。这种HDPE土工膜浮盖,密度比水低,可浮在渗滤液表面,使得整个调节池呈封闭厌氧状态,在去除臭味的同时,可对COD有一定的去除率,还可以收集沼气用于发电,同时可避免雨季过多的雨水注入调节池。

4.4过滤层

作用是保护排水层,过滤掉渗滤液中的悬浮物和其他固态和半固态物质,否则这些物质在排水层中积聚,造成排水系统堵塞,使排水系统效率降低或完全失效。

5渗滤液的计算 5.1渗滤液的产生量

Q?I(C1A1?C2A2)

1000式中:Q――渗滤液年产生量(m3/a);

I――降雨强度(mm);

C1――正在填埋区渗出系数(一般取0.4~0.7);

2

A1――正在填埋区汇水面积(m);

C2――已填埋区渗入系数(一般取0.2~0.4);

2

A2――已填埋区汇水面积(m)。

郑州市的年降雨量为640.9mm ,最大日降雨量为169mm 1)第一块填埋区

填埋场的服务年限为12年,填埋库区分三块,分别进行填埋。第一块填埋区的服

4

A1?V1-4V1?V2?V3?V4??13.611?104m2 H10渗滤液平均日产量: A2=0

I?C1A1?C2A2?640.9?0.5?13.611?104Q???119.50m3/d

1000365?1000??渗滤液最大日产量:

QmaxImax?C1A1?C2A2?169?0.5?13.611?104???11501.30m3/d

10001000??2)第二块填埋区

第二块填埋区服务年限为4年 第二块库区面积为A2?渗滤液平均日产量:

V5-8V5?V6?V7?V8??38.881?104m2 H10Q?I??C1A1?C2A2??10-3?640.9/365?0.5?13.611?104?0.2?38.881?104?10-3?256.04m3d渗滤液最大日产量:

??Qmax?Imax??C1A1?C2A2??10-3?169?0.5?13.611?104?0.2?38.911?104?10-3?24653.21m3d式中:C2为及时覆盖区域的渗透系数本次取0.5×0.4=0.2 3)第三块填埋区

第三块填埋区服务年限为4年

??

第三块库区面积为A3?V9-12V9?V10?V11?V12??111.07?104m2 H10已填埋的面积=第一块填埋面积+第二块填埋面积 =13.611×104+38.881×104= 52.492×104m2 渗滤液平均日产量:

Q?I??C1A1?C2A2??10-3?640.9/365?0.5?52.492?104?0.2?111.07?104?10-3?850.90m3d渗滤液最大日产量:

Qmax?Imax??C1A1?C2A2??10-3?169?0.5?52.492?104?0.2?111.07?104?10-3?81897.4m3d???? 5.2渗滤液调节池计算 最小调节池容积的由下式确定:

V≥(Qmax-Q)×5 其中:

V—调节池有效容积;

Qmax —设计最大渗滤液产生量; Q—渗滤液处理厂规模。

由于原始资料里并未给出城市污水处理场处理渗滤液的规模,因此设Q=1000 m3/d,则:

V=(Qmax-Q)×5=(81897.4—1000)×5=404487 m3/d 调节池的水面面积A,调节池的有效水深H取5m,超高0.5m,则

A=V/H=404487/5=80897.4㎡ 调节池的长度L.取调节池的宽度B为200m,则

L=80897.4/200=404.487m

取整得,池的实际尺寸:长×宽×高=404.487m×200m×5.5m=444935.7m3

6.填埋气体产生与导排 6.1填埋气体的产生

填埋气体是指有机物在厌氧微生物分解作用下产生了以CH4和CO2为主,含有少量的N2、H2S、NH3、VOCs、CFCs(氯氟烃)、乙醛、甲苯、苯甲吲哚类、硫醇、硫醚、硫化甲酯的气体。

安全填埋场产生的填埋气体有一定的危害。其中的挥发性有机物对空气有一定的毒性,而且影响周围居民的生存,增加大气温室效应。此外,填埋气体还容易聚集迁移,引起垃圾场以及附近地区发生沼气爆炸事故。还会影响地下水质,溶于水中的二氧化碳,增加了地下水的硬度和矿物质的成分。

6.2填埋气体产生量的预测

?KtG?MLKettO垃圾在第t年的产气速率为:

?

式中:Gt—第t年垃圾的产气速率,m3/a;

Mt—第t年所填垃圾量,t;

L0—气体产生潜力,m3/t;取150 m3/t K—气体产气常数,1/a,取0.07; t—年份,a。 e—取2.72 变 量 取 值 范 围 建 议 数 值 潮湿气候 L0(m3/t) K(1/a) 0~312 0.003~0.4 140~180 0.10~0.35 中湿度气候 140~180 0.05~0.15 干旱气候 140~180 0.002~0.10 填埋场产期一级模型参数的建议值

第一年产气量:G1= MtL0ke-kt?= ﹙1.0×2.2×105﹚×150×0.07×2.72-0.07=21.54×105 m3/a

第二年产气量:G2=G1+ MtL0ke-kt =21.54×105+﹙1.0×2.86?105)×150×0.07×2.72-0.07×2=47.64×105 m3/a


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