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1、2022固废课程设计 中国地质大学固体废物处理与处置 课程报告 姓名 学号 专业 班号 日期2022 年01 月15 日 固废课程设计 一、论述 论述堆肥、焚烧、卫生填埋三种方法的原理和工艺特点，分析 三者之间的区别和联系，以及各自的优缺点。 1、堆肥 堆肥是我国、印度等国家处理垃圾、粪便、制取农肥的最古老技术，也是当今世界各国均有研究利用的一种方法。堆肥是使垃圾、粪便中的有机物，在微生物作用下，进行生物化学反应，最后形成一种类似腐殖质土壤的物质，用作肥料或改良土壤。该方法主要适用于垃圾中可腐有机物含量高以及待处理生活垃圾产品的消纳能力强的地区。 堆肥处理是利用微生物分解垃圾有机成分的生物化学
2、过程。在生物化学反应过程中，有机物、氧气和细菌相互作用，析出二氧化碳、水和热，同时生成腐殖质。根据堆肥原理，可分为厌氧分解与好氧分解两种。厌氧分解需在严格缺氧条件下进行，厌氧微生物分解生长较慢，故不多用。好氧分解过程可同时产生高温，杀灭病虫卵、细菌等，我国主要采用好氧分解法。主要工艺路线有静态高温好氧工艺及动态高温好氧工艺。 堆肥处理的优点在于：1）建设、投资成本适中；2）技术简单；3）有机物分解后可作为肥料再利用。 缺点在于：1）对垃圾分类要求很高，因可分解的只是有机成分适用对象是厨余垃圾如剩饭剩菜和水果皮等，园林垃圾如树枝杂草，以及动物粪便等，不能处理不可腐烂的有机物和无机物，因此减容、减
3、量及无害化程度低，仅仅依靠堆肥处理仍然不能彻底解决垃圾问题，往往与其他处理方法综合使用。2）有氧分解过程易产生渗漏液和臭味污染。 1 2、焚烧 焚烧处理是将垃圾置于高温炉中，使其中可燃成分充分氧化的过程，产生的热量用于发电和供暖。其实质是碳、氢、硫等元素与氧的化学反应。垃圾焚烧后，释放出热能，同时产生烟气和固体残渣。热能回收，烟气净化，残渣消化，这是焚烧处理必不可少的工艺环节。 焚烧处理技术的特点是处理量大，减容性好，无害化彻底，焚烧过程产生的热量用来发电或者供暖可以实现垃圾的能源化。几乎所有的有机性废物都可以用焚烧法处理，对于无机-有机混合性固体废物，如果有机物是有毒有害物质，一般也适用焚烧
4、法处理。 焚烧处理的优点是占地面积小，减容、减量效果好（焚烧后的残渣体积减少90%以上，重量减少80%以上），处理彻底，同时焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化。该方法的不足之处在于：1）由于垃圾含有某些金属，焚烧气体具有很高的毒性，容易产生二次环境污染；2）建设投资巨大，经济效益不够理想，每处理100吨/日垃圾的建设成本通常在4干万元以上，而在多数情况下，焚烧所产生的电能价值远远低于预期的销售额给当地政府留下巨额亏损；3）运行成本高。焚烧处理要求垃圾的热值大于3.35MJ/kg，否则，必须添加助燃剂，这将使运行费用增高使得一般城市难以承受。 3、卫生填埋 填埋处理是大量消纳城市生活
5、垃圾的有效方法，也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法。根据工程措施是否齐全、环保标准能否满足来判断，可分为简易填埋场（IV级填埋场）、受控填埋场（III级填埋场）和卫生填埋场（I、II级填埋场）三个等级。 填埋处理工艺主要采取场底防渗、分层压实、每天覆盖土、填埋气导排、渗漏水处理、填埋气体用于发电等措施，进行垃圾的填埋处理。 1 相比其他处理方式，填埋处理具有建设和运营成本低、产生的有害物质少及操作简单等优点。缺点为：1）浪费土地资源。垃圾填埋需要极大的空间，因为被填埋的垃圾体积不会随着时间而减小。填埋过的土地可以恢复植被，但这块土地的使用受到很大的限制，原因是填埋区会产生气体和填埋体的不
6、稳定性；2）技术的难点。垃圾填埋后在相当长时间内还产生很多危险因素。因为垃圾的不均一性是使之在填埋后发展不固定。因此技术上很难准确的操作，填埋体内物质的不可及性也给有害物质的确定和处理带来很大的困难；3）副产品处理成本高。填埋区渗漏液的收集和处理成本非常高，并且需要很多能源。同样很多老填埋区散发的气体也必须收集和处理，这种气体不仅发出强烈的臭味，而且给环境带来负担。对于填埋区附近居民而言，填埋区里的灰尘，气体和噪声(垃圾运输车和推土机的声音)都是很大的问题；4）后续管理问题。基于以上的问题填埋区必须要有一个长期的后续管理。有些填埋区的后续管理甚至长达500年。 三种填埋方式比较如下： 1 1
7、二、课程设计 1、概况 本人家乡位于武汉市东西湖区：全区39家重点环境统计年报单位工业固体废物产生量为5.97万吨，居民生活垃圾产生量为2081t/a（按照某小区居民人数4758人计算），东西湖区总人口为261867人（2022年）。则每日东西湖区生产的固体垃圾为477吨，每年生产17.5万吨。所以卫生填埋场的规格为第类 2、确定防渗结构和防渗材料及工艺 地层从上至下的构成及其特征列表描述如下： 1 1 依据室内渗透试验、抽水试验同时结合武汉地区经验数据，提供的基坑侧壁土体及其下土（砂）层渗透系数综合建议值列于下表： 由上可得出结论，采用单层人工合成材料防渗衬层。人工合成材料防渗衬层应采用满足
8、CJ/T 234 中规定技术要求的高密度聚乙烯或者其他具有同等效力的人工合成材料。 工艺流程图如下： 排气层应采用粒径为2550mm ，导排性能好，抗腐蚀的粗粒多孔材料，渗透系数应大于110-2cm/s ，厚度不应小于30cm 。气体导排层宜用与导排性能等效的土工复合排水网。 由土工膜、压实粘性土和土工聚合粘土衬垫（GCL ）组成复合防渗层，复合防渗层的压实粘性土层厚度应为20cm 30cm ，渗透系数应 小于110-5cm/s。土工膜选择厚度不应小于1mm的高密度聚乙烯（HDPE)，渗透系数应小于110-7cm/s。土工膜上下表面应设置土工布。土工聚合粘土衬垫（GCL）厚度要求应大于5mm，
9、渗透系数应小于110-7cm/s。 排水层顶坡应采用粗粒或土工排水材料，边坡应采用土工复合排水网，粗粒材料厚度不应小于30cm，渗透系数大于110-2m/s。材料应有足够的导水性能，保证施加于下层衬垫的水头小于排水层厚度。排水层应与填埋库区四周的环场截洪沟相连。 植被层应由营养植被层和覆盖支持土层组成。 营养植被层的土质材料应利于植被生长，厚度应大于15cm（根据植被调整）。营养植被层应压实。覆盖支持土层由压实土层构成，渗透系数应大于110-4cm/s，厚度应大于450cm（根据利用情况调整）。 除此之外，在终场覆盖系统之下还应设置基础层，基础层对整个终场覆盖系统起支撑、稳定作用。该层覆盖材料
10、可为土壤、砂砾、甚至可为一些坚硬的固体垃圾、如建筑渣土等。基础层的厚度与填埋专区操作规范有关，由于填埋场终场以后已经用覆盖土对垃圾进行了一定程度的压实覆盖，所以在终场覆盖时，可根据现场实际情况对其厚度进行增减。 1 参考文献： 城市垃圾填埋、焚烧和堆肥处理技术 东西湖区循环经济“十二五”发展规划 环评公示 东西湖区人民政府慈惠街道办事处滨江康居还建小区建设项目环境影响报告书简本 城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准 武汉岩土工程勘察报告（详勘） 生活垃圾填埋场污染控制标准（GB 16889-2022） 2022生活垃圾卫生填埋场封场技术规程(非正式)（CJJ 112-2022）武汉环境投资开发集团有限公司岱山简易垃圾填埋场生态修复工程环境影响评价简本公示 2022垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜（CJT 234-2022） 1