垃圾填埋场可行性研究报告

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开县临江垃圾填埋场工程

开县临江垃圾填埋场工程

可行性研究报告

中煤国际工程集团重庆设计研究院

二○○三年九月

开县临江垃圾填埋场工程

开县临江垃圾填埋场工程

可行性研究报告

工程号:90401

院 长: 总工程师: 项目负责人:

中煤国际工程集团重庆设计研究院

二○○三年九

开县临江垃圾填埋场工程

设计人员名单

姓 名 韦巧玲 吴淼庄 王 静 奉明荣 赵元英 郭丽萍 左 伟 蒋渝平 专 业 环境工程 环境工程 环境工程 总 图 电 气 建 筑 经 济 经 济 职 称 高级工程师 高级工程师 工程师 高级工程师 教授级高级 工程师 高级工程师 注册造价师 注册造价师 备 注 I

开县临江垃圾填埋场工程

目 录

前言 ....................................................................................................... 1 1 概述 ................................................................................................... 2

1.1 项目基本情况 ................................................................................... 2 1.2 编制依据和主要基础资料 ............................................................... 2 1.3 采用的主要标准和规范 ................................................................... 2 1.4 编制范围和内容 ............................................................................... 3 1.5 编制原则 ........................................................................................... 3

2 城镇概况 ........................................................................................... 5

2.1 城镇概况 ........................................................................................... 5 2.2 自然条件 ........................................................................................... 5 2.3 社会经济状况 ................................................................................... 6

3 城镇垃圾收运及处理现状 ............................................................... 7

3.1 环卫管理机构 ................................................................................... 7 3.2 垃圾收运现状 ................................................................................... 7 3.3 垃圾成分 ........................................................................................... 7 3.4 垃圾处理现状 ................................................................................... 8

4 工程项目建设的必要性 ................................................................... 9

4.1 保护三峡水库水质的需要 ............................................................... 9 4.2 是临江镇等五个乡镇实现可持续发展的需要 ............................... 9 4.3 是减少开县消落带污染的需要 ..................................................... 10

5 垃圾产量预测及工程建设规模的确定 ......................................... 11

5.1 垃圾产量基本情况 ......................................................................... 11 5.2 工程建设规模 ................................................................................. 13

6 垃圾处理方案的比选 ..................................................................... 13

6.1 常用的几种垃圾处理方案 ............................................................. 13 6.2 垃圾处理方法比较 ......................................................................... 21 6.3 垃圾处理技术选择 ......................................................................... 22

7 填埋场址比选 ................................................................................. 25

II

开县临江垃圾填埋场工程

7.1 场址选择原则 ................................................................................. 25 7.2 备选场址情况 ................................................................................. 26 7.3 场址选择 ......................................................................................... 26 7.4 工程地质 ......................................................................................... 28

8 垃圾收运系统设计 ......................................................................... 31

8.1 收运系统存在的问题 ..................................................................... 31 8.2 收运系统设计 ................................................................................. 31

9 生活垃圾卫生填埋工程设计 ......................................................... 33

9.1 填埋场填埋物的性状 ..................................................................... 33 9.2填埋场库容与服务年限 .................................................................. 33 9.3垃圾坝设计 ...................................................................................... 34 9.4填埋工艺 .......................................................................................... 35 9.5库区防渗工程 .................................................................................. 37 9.6 渗滤液收集导排系统 ..................................................................... 41 9.8渗滤液处理系统 .............................................................................. 44 9.9 填埋气收集利用系统 ..................................................................... 50 9.10 防洪系统 ....................................................................................... 52 9.11 地下水导排系统 ........................................................................... 54

10 总图运输 ....................................................................................... 55

10.1 设计依据 ....................................................................................... 55 10.2 设计原则 ....................................................................................... 55 10.3 场址概述 ....................................................................................... 55 10.4 平面布置及场地竖向 ................................................................... 55 10.5 场内道路设计 ............................................................................... 56 10.6 进场道路设计 ............................................................................... 56 10.7 主要技术指标 ............................................................................... 57

11 公用工程 ........................................................................................ 58

11.1建筑结构设计 ................................................................................ 58 11.2 给排水设计 ................................................................................... 59 11.3 电气设计 ....................................................................................... 61

III

开县临江垃圾填埋场工程

11.4 通风空调设计 ............................................................................... 63

12 环境保护及环境监测 ................................................................... 64

12.1 区域环境概况 ............................................................................... 64 12.2 设计采用的环境保护标准 ........................................................... 64 12.3主要污染源及主要污染物 ............................................................ 64 12.4 环境保护措施 ............................................................................... 64 12.5 环境监测 ....................................................................................... 65

13 项目的管理与实施 ....................................................................... 68

13.1项目的管理 .................................................................................... 68 13.2 施工进度 ....................................................................................... 68

14 劳动保护、职业安全及工业卫生 ............................................... 70

14.1 概述 ............................................................................................... 70 14.2 设计依据 ....................................................................................... 70 14.3 防范措施 ....................................................................................... 70

15 防止灾害及水土保持 ................................................................... 72

15.1 防止灾害 ....................................................................................... 72 15.2 水土保持 ....................................................................................... 73

16 投资估算与资金筹措 ................................................................... 74

16.1 投资估算 ........................................................................................ 74 16.2资金筹措 ......................................................................................... 76

17 经济评价 ....................................................................................... 77

17.1 评价原则与方法 ........................................................................... 77 17.2 基础数据 ....................................................................................... 77 17.3 成本估算 ....................................................................................... 77 17.4 垃圾收费 ....................................................................................... 78 17.5 营业收入、营业税金及附加估算 ............................................... 78 17.6 利润估算及分配 ........................................................................... 78 17.7 财务盈利能力分析 ....................................................................... 78 17.8 不确定性分析 ............................................................................... 79

IV

开县临江垃圾填埋场工程

17.9 评价结论及建议 ........................................................................... 80

18 工程效益 ....................................................................................... 81

18.1 社会效益 ....................................................................................... 81 18.2 环境效益 ....................................................................................... 81 18.3 经济效益 ....................................................................................... 81

19 结论及建议 ................................................................................... 82

19.1 结论 ............................................................................................... 82 19.2 建议 ............................................................................................... 82

V

开县临江垃圾填埋场工程

前言

临江镇地处重庆市开县西南部,位于三峡库区内,举世瞩目的长江三峡工程的兴建为临江镇的现代化建设提供了难得的发展机遇。随着移民安置和城镇迁建工程的顺利开展,作为重庆市的45个中心镇之一,临江镇的社会经济在迈入21世纪的过程中加快了发展步伐。2002年临江镇全镇社会总产值为26227万元,其中第一产业为7605.83万元,第二产业为7868.1万元,第三产业为10753.07万元。

近几年来,临江镇的现代化建设事业蓬勃发展,人民生活水平不断提高,城镇垃圾产量也日益增长。由于现有的城市生活垃圾处理设施不齐全,垃圾消纳和污染问题日益突出,既影响了城市生态环境,危害人民群众的身心健康;同时又制约了城镇化进程的加快及该地区经济的进一步发展。三峡工程二期蓄水位(坝前135m)已于2003年6月30日建成运行,国家环境保护总局和国务院三峡工程建设委员会办公室联合发布《长江三峡水库库底固体废物清理技术规范(试行)》,对三峡工程坝前135m(吴淞高程系154.8m)按二十年一遇洪水回水线(又称二期移民迁移线)以下区域内的固体废物清理以及废物的处理处置的调查、规划、设计、实施、监测、验收等阶段的工作提出了明确的要求。为了确保三峡库区蓄水后的水质满足环境保护的要求和三峡枢纽工程运行安全,因此,临江垃圾处理场项目的建设是非常必要的。

中煤国际工程集团重庆设计研究院受开县临江水环境综合治理厂的委托,多次派遣专业技术人员前往现场调查,踏勘,收集了大量的基础资料,在进行了全面的技术经济比较后,编制了这份《开县临江垃圾填埋场工程可行性研究报告》。在本报告的编制过程中,得到了开县及临江镇等五个乡镇相关政府职能部门的大力协助,在此谨表谢意。

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开县临江垃圾填埋场工程

1 概述

1.1 项目基本情况

(1)项目名称: 重庆市开县临江垃圾填埋场工程 (2)项目建设单位:开县临江水环境综合治理厂 (3)工程建设地点:开县临江镇复程七社鲁家湾 (4)报告编制单位:中煤国际工程集团重庆设计研究院 (5)全场占地面积: 14.43104 m2 (6)填埋场有效库容 124.963104m3 (7)填埋场平均日填埋规模 117t/d (8)填埋场使用年限 20年 (9)工程总投资 6157.47万元 1.2 编制依据和主要基础资料

(1)我国城市市容环境卫生统一劳动定额(试行),建设部,1996 (2)中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法,1995.10 (3)开县临江水环境综合治理厂垃圾卫生填埋工程初选场址基本情况报告,开县临江镇水环境综合治理厂,2003.7.15

(4)重庆市开县临江垃圾处理场建设工程用地地质灾害危险性评估说明书,2003.8

(5)开县临江水环境综合治理厂临江垃圾处理项目岩土工程勘察报告,重庆市宏源勘测设计有限公司,2003.7

(6)临江垃圾填埋场服务范围及人口,开县临江镇规划管理所,2003.7.15

(7)临江垃圾填埋工程服务范围内各乡镇人口现状及规划资料,开县建设委员会,2003.7.29

(8)开县临江镇垃圾成分及含量调查,开县临江市政环卫服务有限公司,2003.7.15

(9)开县临江水环境综合治理厂污水和垃圾处理项目征地费用预算,开县国土资源和房屋管理局,2003.7.20

(10)开县临江镇气象资料,开县气象局,2003.7.17 1.3 采用的主要标准和规范

(1)《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》;

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开县临江垃圾填埋场工程

(2)《中华人民共和国水污染防治法》;

(3)《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》CJJ17-2001; (4)《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-1997; (5)《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》CJ/T3037-1995; (6)《污水综合排放标准》GB8978-1996; (7)《恶臭污染物排放标准》GB14554-1993; (8)《大气环境质量标准》GB3095-1996; (9)《工业企业厂界噪声标准》GB12348-1990; (10)《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996;

(11)《城市垃圾产生源分类及垃圾排放标准》 CJ/T3033-1996; (12)《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》建设部、国家环

保总局、科技部等三部门(2000年5月); (13)《厂矿道路设计规范》GBJ22-1987;

(14)《关于生产性建设工程项目职业卫生安全监督的暂行规定》

劳动部劳字(1998)48号文;

1.4 制范围和内容

本项目的服务范围为开县临江镇及周边的中和镇、竹溪镇、三合镇、太原乡等五个乡镇,2003年服务人口为6.28万人。本项目可行性研究报告的编制范围为临江镇等五个乡镇垃圾收运系统的设计、临江垃圾填埋场的选址、填埋场工程设计以及技术经济分析等。 1.5 编制原则

城镇垃圾处理项目应在城镇总体规划的指导下,确定合理的场址、填埋工艺,严格控制二次污染,力求做到技术先进,经济合理,并为长江三峡库区的水体生态环境保护做出应有的贡献。同时,必须依据以下原则:

(1)贯彻执行国家有关方针、政策,结合当地垃圾资源的实际情况,统筹兼顾城市生活垃圾的资源回收利用和无害化处理,以取得较好的社会效益,经济效益和环境效益;

(2)根据各乡镇总体规划,结合目前临江镇等五个乡镇的垃圾实际日产量及城镇居民生活水平,科学预测城市生活垃圾产量,合理论证工程规模,以节省工程投资;

(3)结合当地城市生活垃圾特点及城镇国民经济发展水平,科学

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开县临江垃圾填埋场工程

选择合理的技术路线,采用成熟可靠的处理工艺,以求经济合理,突出环境效益;

(4)立足现代化城镇发展需要,建立高度机械化作业的垃圾处理系统,减轻工人劳动负担,改善工人工作环境;

(5)实事求是,正确处理工程规模近期和远期的关系,做到远、近结合,量力而行,留有余地,力求实效。

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开县临江垃圾填埋场工程

2 城镇概况

2.1 城镇概况

临江镇始建于北朝西魏,因南河古称临江而得名,据史载,古为新浦县署、西流县署治地,明末清初已发展成为江里(区域名)政治、经济、文化、交通中心,有“商号数千家”,设有外委把总分防,名临江市,民国初期改为临江镇,沿袭至今。

临江镇是重庆市首批启动的45个中心城镇之一,是开县“一心三极”经济发展战略的一个重要支撑点,在县城总体规划中是“西南经济区的中心镇,辐射开县的镇安、竹溪、天白、九龙山、中和、三合、太原、铁桥等二十多个乡镇,是开县对外联系重庆市、西安市、成都市、南充市、宣汉县、达川市、开江县、梁平县等地的门户,在全县社会经济发展中发挥着重要的吸引力、辐射力和驱动力。

临江地理环境优越,土壤肥沃,物产丰富,交通发达,已经形成了三大“林园”基地、森林近10万亩,桑园6万亩,果园6万亩。不仅建立了较好的生态农业环境,也为乡镇发展奠定了资源基础。同时临江也是肉食品加工和皮革生产基地。临江石油储量丰富,有较大的开发价值。

临江城镇基础设施齐全。镇区内供水、供电、程控电话、有线电视、天然气等基础设施均已具备,文教、卫生、商贸市场等服务设施都相应齐全。

临江镇城镇意识强,历届镇党委、政府非常重视抓小城镇建设,党委政府根据临江镇的地理交通、资源状况结合开县经济发展战略,为临江镇近远期发展制定了“以科技为先导,以农促镇,以工兴镇,以商繁镇,以游发镇”的建镇方针。近年来,城镇基础设施有了很大的改善,为城镇建设的长远发展奠定了良好的基础。 2.2 自然条件 2.2.1地理位置

临江镇位于开县西部,距离县城24km,南距万县市81km。西距梁平机场118km,和万达铁路任市站67km。全镇幅员面积93.5 km2。镇政府驻地位于东经108°13′,北纬31°05′。 2.2.2地形地貌

临江镇地处开县南河中游两岸,镇域内沟壑纵横,四周山丘起伏,

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开县临江垃圾填埋场工程

中部地势平坦,最高点毛垭村假角山,海拔1208m,最低处平溪河畔,海拔176m。镇域内及邻近地区地震活动微弱,区内地震基本裂度小于Ⅵ度。

2.2.3气候条件

临江镇属亚热带湿润季风气候区,雨量充沛,气候温和,四季分明。根据开县气象局提供的资料,全年无霜期243~305天,年平均气温12.2~18.4℃,年最高气温为41.3℃,最低气温为-1.1℃,一月平均气温0.7~6.9℃,七月平均气温23.1~29.3℃,年降雨量1050~1383mm。历年平均降雨量为1266.6mm,历年平均蒸发量为1027.2mm,历年24小时日最大降雨量为218.4mm。湿度为89%左右,年、月相对湿度为85%,该地区常年主导风向为东北风。具有冬短夏长、冬暖春早、夏季酷热、雨量充沛、湿度大、日照少、风速小等气候特点。 2.2.4水文条件

临江镇境内水源充沛,水质较好。南河、映阳河、青竹溪河在镇内鸭子嘴汇合后进入南河,总长160km,汇水面积1600 km2,众多的溪沟纵横,三条河上游无污染源,水质较好。在三条河上游已有中型水库2座,蓄水量0.87亿m3;小型水库7个,蓄水量0.25亿m3。境内南河最枯流量5.5m3 /s,可满足34万人口的生产、生活用水。即将就近修建的双河沟水库,预计蓄水达300万m3,水资源利用将日臻完善。 2.2.5矿产资源

临江镇内矿产资源以煤为主,储量1000万t左右。此外,铁、石灰石、高岭土、天然气、石油等都具有相当储量,天然气化工具有较好的发展前景。 2.3 社会经济状况 2.3.1社会状况

全镇辖38个行政村,4个居民委员会,392个社,总户数为16704户。临江镇2001年底总人口66482人;全镇人口密度为711人/ km,人均占有耕地0.65ha,镇内人口分布不均衡,山区人口密度低,平坝浅丘人口密度高。

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2.3.2 经济状况

2002年临江镇全镇社会总产值为26227万元,其中第一产业为7605.83万元,第二产业为7868.1万元,第三产业为10753.07万元。

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开县临江垃圾填埋场工程

3 城镇垃圾收运及处理现状

3.1 环卫管理机构

开县临江市政环卫服务公司是负责临江镇城市生活垃圾收集,清运的服务机构。中和镇是在当地村镇规划建设管理所管理下,由居委会组织环卫工人进行垃圾收运、清理。竹溪镇、三合镇及太原乡没有专门的环卫管理机构。目前,该地区五个乡镇的垃圾清运系统均不完善,由此带来的环境污染问题严重影响着居民日常生活和城镇经济的发展。

3.2 垃圾收运现状

临江镇、中和镇原来都是由当地居委会在当地村镇规划建设管理所管理下,组织专人负责城镇主要街道的垃圾清运。目前主要街道的垃圾清运率在95%以上,但城镇小巷等道路狭窄的街道垃圾收运不完全,由于垃圾清运车辆不能进入,故垃圾大多随意堆放,给居民的生活环境产生了恶劣的影响。竹溪镇、三合镇及太原乡由于没有专门的环卫职能部门,居民产生的生活垃圾随意倾倒,已经给城镇环境造成了一定的影响。各乡镇街道均未设置果皮箱。目前临江镇等五个乡镇的垃圾袋装化率大概为10%,随着社会经济的发展,居民生活水平的提高及生活习惯的改变,集镇垃圾清运率和垃圾袋装化率将逐步上升。

(1)居民生活垃圾

居民生活垃圾由各居民区内的临时堆放点贮存,然后定期由环卫工人清运至简易堆放点;

(2)城市主、次干道垃圾

由环卫工人将垃圾集中在道路两旁,用垃圾车运至垃圾简易堆放点;

(3)商业垃圾

商业部门的垃圾大部分由当地村镇规划建设所负责清运; (4)工业垃圾

大部分工业垃圾由环卫部门清运,施工中的建筑垃圾由建设单位自行运输,这部分垃圾不进入生活垃圾填埋场。 3.3 垃圾成分

垃圾成分与当地社会经济情况,自然气候条件,居民生活水平及

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开县临江垃圾填埋场工程

生活习惯等因素有关。临江镇目前气化率约为15%,其他四个乡镇气化率基本与临江镇持平,大多数居民仍使用煤作为生活燃料,因此垃圾中煤渣含量较高。临江镇生活垃圾含水率为38.2%,垃圾容重为0.6t/m3,目前人均日产垃圾量为1.20kg/(cap*d)。根据开县临江镇市政服务有限公司提供的资料,垃圾成分见表3-1:

表3-1 临江镇生活垃圾组成成分 成 分 含量(%) 有机物 31.1 煤渣、砖石 33.2 塑料类 5.48 金属、玻璃 8.32 纸类 7.26 竹木、纤维类 14.64 由于其他四个乡镇和临江镇毗邻,居民生活习惯相近,因此垃圾成分可参考临江镇垃圾成分。临江镇生活垃圾组成有以下特点:有机物含量低,仅为31.1%,无机物中煤渣、砖石含量较高,因此可堆肥成分较少。

3.4 垃圾处理现状

(1)处理现状

目前,临江镇及其他四个乡镇所产生的生活垃圾均未作无害化处理,每天由环卫部门清运的生活垃圾运输到简易堆放场或直接倾倒至河流两岸。

(2)处理场带来的环境污染

目前垃圾未经任何处理,大多运至简易堆放场或沿河堆放,平时轻质垃圾随风飘散,粉尘、病原菌等附着在上面将造成大面积的二次污染,垃圾堆体散发臭味,孳生蚊蝇,给附近居民的生产生活带来不便;垃圾堆放场的地基未做防渗处理,降雨及垃圾自身含水渗出垃圾堆体后,汇为小股地表径流流入江河中;而每年洪雨水季节,沿河堆放的生活垃圾又被洪水卷携入河道中,污染水体水质,严重威胁着长江三峡库区的水体生态环境。

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开县临江垃圾填埋场工程

4 工程项目建设的必要性

4.1 保护三峡水库水质的需要

国务院在2001年11月2日批复的《三峡库区及其上游水污染防治规划(2001年-2010年)》中确定,三峡库区及其上游水污染防治工作的目标为:到2005年,三峡库区及其上游主要控制断面水质达到国家地表水环境质量Ⅲ类标准,人为破坏生态环境的行为基本得到遏制;到2010年,三峡库区及其上游主要控制断面水质整体上基本达到国家地表水环境质量Ⅱ类标准,库区生态环境得到明显改善。

长江水质环境污染的一个重要因素是地面垃圾和垃圾产生的渗滤液被地表径流水卷入长江。临江镇及周边的中和镇、竹溪镇、三合镇、太原乡等五个乡镇位于三峡库区,现每日产生城市生活垃圾约75吨,生活垃圾因现有设施不足而未能集中处置,大多沿南河岸随意堆放,对南河造成污染。南河是小江的上游,其水环境质量的好坏直接影响到小江的水质,小江水的保护,直接影响着长江三峡水库的水环境。

2003年6月三峡水库已完成一期工程蓄水,库区水域水文特征发生了重大变化,重庆长江干流的流速、水深、河宽、比降、横向系数都将发生较大的变化,水体自净能力大大降低,如流域内仍然排放未经处理的污染物,将严重影响库区水质,到2010年,三峡库区及其上游主要控制断面水质将不能达到国家地表水环境质量Ⅱ类标准。因此大力加强重庆三峡库区城市污水处理及生活垃圾处理设施的建设,加快实施临江镇片区生活垃圾处理工程,以满足长江三峡库区水环境保护的要求,保证三峡库区具有良好的水环境,保障三峡工程长期安全运行已成为必然。

4.2 是临江镇等五个乡镇实现可持续发展的需要

国务院领导高度重视三峡库区的生态环境保护问题,前总理朱镕基多次到重庆视察工作时,都特别强调重庆尤其要加强三峡库区的环境保护和生态建设,搞好污水和垃圾治理,防治地质滑坡灾害,促进库区可持续发展。临江垃圾处理场的兴建将对临江镇等五个乡镇实现可持续发展起到十分重要的作用。

为了满足临江镇等五个乡镇的社会经济可持续发展的要求和满足人们对居住环境质量要求不断提高的需要,提高各乡镇的城镇形象,

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开县临江垃圾填埋场工程

改善各乡镇的投资环境,保护三峡库区水资源环境,做好生态与环境保护,建设一座现代化的生活垃圾处理场是非常必要的,而且在时间上也非常紧迫。

4.3 是减少开县消落带污染的需要

开县位于三峡库区小江源头,由于小江及三里河谷地区河床平坦,地势开阔,在三峡水库175m水位成库后,长江水倒流入开县,使其淹没面积达到58km2。当三峡水库按175-145-175m运行时,开县的消落带将达到45.17km2。如果位于开县县城上游的各镇垃圾不进行处理,仍沿河倾倒,垃圾将沉积在消落带上,消落带污染将更加严重。

综上所述,临江镇建设一座无害化垃圾填埋场是一项具有重要意义的工作,也是一项必须尽快实施的紧迫工作。该垃圾填埋场的兴建可减轻垃圾对城镇的污染,提高群众的生活质量;保护三峡库区生态环境,进一步改善乡镇的投资环境,促进经济的快速发展;更有效地利用土地资源,并为今后逐步达到垃圾的减量化和资源化打下基础。妥善处理各镇的生活垃圾,是建设优美、整洁、文明的乡镇不可缺少的条件,是保障各乡镇人民正常生活、工作和身体健康的一项重要举措。它的兴建将为临江镇等五个乡镇实现社会、经济和文化的可持续发展创造必要的基础条件。

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5 垃圾产量预测及工程建设规模的确定

5.1 垃圾产量基本情况

根据中国环境科学研究院对我国500多个城市生活垃圾产量的统计分析,我国中小城市人均日产垃圾量一般在1.00~1.20kg/(cap*d),垃圾密度一般为0.4~0.6t/m3。根据开县临江市政环卫服务有限公司提供的数据,临江镇目前人均日产垃圾量为1.20 kg/(cap*d),垃圾密度为0.6t/m3,基本与全国水平持平。

城市垃圾产生量主要与城市社会经济发展水平、城市居民生活水平、生活习惯、城市气候特征及城市燃料结构等因素密切相关。参照国内外城市生活垃圾产率的变化规律,人均日产垃圾量将呈上升趋势,但结合临江镇等五个乡镇的具体情况(如目前垃圾中煤渣含量较高),随着居民生活水平的提高,城市气化率上升(家庭燃煤减少),因此人均日产垃圾量可能趋于下降,经测算,确定2003年至2022年人均日产垃圾量将保持在1.20 kg/(cap*d)不变。

根据开县建设委员会和开县临江镇规划管理所提供的资料,目前服务范围内每天垃圾产生量为75 t,服务区内集镇总人口数为6.28万人。集镇总人口包括常住人口、暂住人口和流动人口:其中暂住人口为外地来该镇经商人口和其他乡镇在该镇读书居住的学生人口,常住人口和暂住人口的人均垃圾日产量均按1.20 kg/(cap*d)计算;流动人口为到本镇赶集、过往车辆旅客,这部分人口的人均日产垃圾量按常住人口人均日产垃圾量的1/3计算,因此可按流动人口数的1/3折算成常住人口以计算垃圾产量。根据各乡镇提供的资料,临江镇及竹溪镇的人口增长在2003~2005年按综合增长率15‰计算,2005~2010年按10‰计算,2010~2022年按8‰计算;三合镇、中和镇及太原乡的人口增长在计算年限内统一按8‰考虑。

开县临江垃圾处理场服务区总人口预测模型采用历史回归法:Pn=P0(1+R)n,其中:n为规划年限,P0是现状人口,R为人口综合增长率,PN为规划人口。根据上述资料,临江垃圾处理场服务区总人口及垃圾产量预测见表5-1:

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表5-1 临江垃圾填埋工程服务范围内垃圾产量预测 年份 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 201城镇总人均日产垃圾人口 量 万人 日产垃圾量 t/d 年产垃圾量 3104t/a 年累积垃圾产量 3104t kg/(cap*d) 1.20 6.28 75.36 2.75 2.75 6.64 1.20 79.68 2.91 5.66 6.93 1.20 83.16 3.04 8.70 7.43 1.20 89.16 3.25 11.95 7.96 1.20 95.52 3.49 15.44 8.46 1.20 101.52 3.70 19.14 8.99 1.20 107.88 3.94 23.08 9.50 1.20 114.00 4.16 27.24 9.75 1.20 117.00 4.27 31.51 9.97 10.14 10.43 10.66 10.81.20 119.64 4.37 35.88 1.20 121.68 4.44 40.32 1.20 125.16 4.57 44.89 1.20 1.20 12

127.92 130.68 4.67 4.77 49.56 54.33 开县临江垃圾填埋场工程

6 2017 2018 2019 2020 2021 2022 9 11.14 11.37 11.64 11.86 12.15 12.43 1.20 133.68 4.87 59.20 1.20 136.44 4.98 64.18 1.20 139.68 5.10 69.28 1.20 142.32 5.18 74.48 1.20 145.80 5.32 79.80 1.20 149.16 5.44 85.24 备注:为预测垃圾产量,表中城镇总人口为折算后的总人口,计算公式为:城镇总人口=常住人口+暂住人口+流动人口/3.

5.2 工程建设规模

截至2022年,临江垃圾处理场预计可接纳85.243104t生活垃圾。日处理规模是根据垃圾处理场服务年限内日产生垃圾量综合确定的。根据表5-1的预测结果,临江生活垃圾处理场的平均日处理规模为:117t/d。

6 垃圾处理方案的比选

6.1 常用的几种垃圾处理方案

由于城市生活垃圾处理方式和技术的选择受垃圾成分、经济发展水平、能源结构、自然条件及传统习惯因素的影响,因而每个城市的选择可能各不相同,没有统一和固定的模式。目前,国内外的城市生活垃圾广泛采用卫生填埋、焚烧、堆肥、热解、生物制气及综合利用(再生循环利用)等处理方式。 6.1.1填埋技术及其发展趋势

填埋是固体废弃物处理中必不可少的最终处理手段,目前在世界上得到广泛应用,同时也是现阶段我国垃圾处理采用的主要方式,大

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概占90%以上。填埋主要分为简易填埋和卫生填埋两种。前者没有完善的环境保护措施,填埋场污染大气和水源,目前多已限制使用;现行的填埋场多以卫生填埋为主。下文所叙及的填埋类型均指卫生填埋。

卫生填埋即是指对适当的场地按照现代工程手段和环境卫生标准进行施工,通过对垃圾的填埋、覆盖、压实,场地防渗,渗滤液的导排、处理和填埋气的收集利用,最终对填埋场进行封场覆盖,从而将垃圾产生的危害降到最低的工程技术。

目前在世界范围内,处于运行状态的垃圾填埋场为数众多,建设规模不等。可以直接接纳城市垃圾,也可以处理垃圾焚烧、堆肥和资源回收过程中产生的二次废弃物,也可以处置粪渣污泥和城市污水厂产生的污泥。因此,在城市生活垃圾处理系统中,填埋是不可缺少的最终处置系统。大型垃圾卫生填埋场还可利用其填埋气能源,根据美国的经验,利用100万吨以上的垃圾填埋场制取气体燃料是可以获利的,当垃圾填埋量达200万吨以上时,垃圾填埋场将成为可资利用的能源供应基地。此外,垃圾卫生填埋场封场稳定后还可重新用作停车场、游乐场和高尔夫球场等。

根据填埋场中垃圾降解的机理可把填埋场分为好氧、厌氧和准好氧三种类型。

(1)好氧填埋

好氧填埋是在垃圾体内铺设通风管网,用鼓风机向垃圾体内鼓入空气。垃圾体内富含充足的氧气,使好氧分解加速,垃圾性质较快稳定,垃圾体迅速降解,反应过程中产生较高温度(60℃左右),使垃圾中大肠杆菌等得以杀灭。由于通风加大了垃圾体的蒸发量,可部分甚至完全消除垃圾渗滤液。因此填埋场底部只须作简单的防渗处理,不需布设渗滤液的收集管网系统。目前正受到世界各国的日益重视。

好氧填埋适于干旱少雨地区的中小型城市;适用于填埋有机物含量高,含水率低的生活垃圾。该类型的填埋场,通风阻力不宜太大,故填埋高度一般都比较低。另外,好氧填埋场结构较复杂,施工要求较高,单位造价高,有一定的局限性,故在我国还没有得到普遍的应用。

(2)厌氧填埋

厌氧填埋无需向垃圾填埋体内供氧,垃圾体内部基本上处于厌氧

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状态。垃圾消耗掉填埋时携带入的氧气后,就一直进行厌氧反应,同时产生甲烷和二氧化碳等气体,有机物降解速度慢,一般需几十年,填埋垃圾才能达到稳定化状态。厌氧填埋产生的渗滤液较多,填埋场底部需作严格的防渗处理,同时还需布置渗滤液收集导排管网。

厌氧填埋由于不需强制通风供氧,结构简化,降低了能耗,使投资成本和运营费用大为减少,管理维护简单易行;同时,不受气候条件、垃圾成分和填埋高度的限制,适应性广。

厌氧填埋是目前世界上应用最广泛的类型。我国杭州天子岭、广州大田山、北京阿苏卫、上海老港、深圳下坪及重庆长生桥等填埋场均属于该类型。

(3)准好氧型填埋

准好氧型填埋是在厌氧卫生填埋的基础上,不需通风设备,只需增大导气管和排水管管径,扩大排水和导气空间,使排气管与渗滤液收集管路相通,排水、进气管道形成循环通路,在填埋地表层、集水管附近、立渠或排气设施附近成为好氧环境,从而扩大填埋层的好氧区域,促进有机物分解。填埋层中间部分由于匮乏氧气则成为厌氧状态,在厌氧区域,部分有机物被分解,还原成硫化氢,垃圾中含有的镉、汞、铅等重金属离子与硫化氢反应,生成不溶于水的硫化物,存留在填埋层中。准好氧填埋为垃圾的降解提供了有利条件,因此垃圾分解较快,填埋场稳定化时间较短,便于填埋场地的修复和再利用。

垃圾卫生填埋的优点为:初期投资低,适用性强,可接纳各种废弃物,处理能力大;建设投资除征地费较难确定外,一般而言,生产性投资较少,运行费用低,不受垃圾成份变化和气候变化的影响。如有适当的土地可资利用,垃圾填埋处理是一种最为经济的城市垃圾处理方式。因此,在经济相对落后的内地中小城市,近期内仍将以卫生填埋作为城市垃圾处理的主要技术方法。在土地资源贫乏,经济相对发达的沿海城市,也必须配置卫生填埋场作为其它处理方式产生的二次废弃物的最终处置场。而采用其它方式处理生活垃圾的设施,必须与作为最终处置设施的填埋场配套建设,统一规划。

城市垃圾卫生填埋处理方式应用中的最大的问题是场址选择困难。不是所有城市近郊都能找到合适的填埋场地,即使对那些历来采用填埋法的国家来讲,再寻找合适的填埋场地也变的越来越困难,而

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远离城市的填埋场将增加更多的运输工程费用。

填埋法目前在全世界所占的比例虽然很大,但随着城市垃圾处理向热力处理方向发展、资源和能源回收意识的加强以及填埋场址选择的局限性,填埋法作为一种城市垃圾处理的基本方法所占的比例将会不断减小。尽管如此,填埋法作为其它处理方法的最终处置方式,仍是不可替代的。

6.1.2 焚烧技术及其发展趋势

垃圾焚烧是目前固体废弃物处理的有效途径之一。焚烧是一种高温热处理技术,即以一定量的过剩空气与固体废弃物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应。垃圾中的有毒有害物质在800~1200℃的高温下氧化、热解而被破坏,是一种可同时实现垃圾无害化,减量化,资源化的处理技术。焚烧的目的是尽可能焚毁垃圾,使被焚烧的垃圾变成无害物质或最大限度的减容,并尽可能减少新的污染物质的产生,避免造成二次污染。垃圾焚烧可使重量减少75~90%,对于大、中型垃圾焚烧厂,能同时实现使垃圾减量,彻底焚毁垃圾中的毒性物质,以及回收利用焚烧产生的热能这三个目的。

焚烧法不仅可以处理固体废物,还可以处理液体废物和气体废物;不但可以处理城市垃圾和一般工业垃圾,而且可以用于处理危险废物。因此,在焚烧处理城市生活垃圾时,可以将垃圾焚烧处理前暂时贮存过程中产生的渗滤液和臭气引入焚烧炉内进行焚烧处理,同时可以减少垃圾所产生的二次污染。几乎所有的有机性废物都可以用焚烧法处理。对于城市生活垃圾这种无机-有机混合性固体废弃物,采用焚烧法处理是一种有效的处理方法,这样处理还可以回收能源和其中的有用物质。而某些城市垃圾只适合用焚烧法处理,如医院产生的医疗垃圾,塑料厂的中间副产物和焦状废渣等等。目前在工业发达国家焚烧法已被作为城市垃圾处理的主要方法之一,并得到广泛的利用。我国自20世纪80年代末期从日本引进垃圾焚烧技术后,也正在加快开发研究的速度,以推进城市垃圾的无害化处理。

固体废弃物的焚烧过程与以加热为目的的燃料燃烧过程稍有不同。一般来讲,为了保持良好的燃烧状态,达到完全燃烧,要求被燃物与空气以适当的比例混合,并迅速地点火燃烧。上述条件,对于气体、液体和粉状固体燃料比较容易满足,但是对于物理性质和化学性

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质多样而复杂的固体废弃物就不那样容易了。何况同一批固体废弃物,其组成、热值、性状和燃烧状态等都会随着时间和燃烧区域的不同而发生较大的变化,同时在燃烧后所产生的废气组成和废渣性质也会随之改变。因此,焚烧固体废弃物的设备必须适应性强,操作弹性大,并有一定程度自动调节操作参数的能力才能适应焚烧的需要。

垃圾焚烧二次污染防治技术主要包括废气、废水、焚烧残渣处理技术以及噪音、臭气防治技术。其中,焚烧废气处理技术难点多,工艺复杂,处理成本最大。目前,废气处理系统的投资占垃圾焚烧处理设施建设总投资的一半或三分之二以上。为了达到规模效益,一般规定日处理量不小于300吨。以法国为例,以能源回收为目标的垃圾焚烧在经历了近二十年的缓慢增长之后,于90年代初开始了较快的增长势头。究其原因,主要是垃圾焚烧工艺的改进和废气净化技术水平的提高,同时由于对有毒有害物质进行了严格的分类收集,进一步减少了垃圾焚烧厂造成的二次污染,使得垃圾焚烧成为一种为广大民众所能接受的垃圾处理方式。这也说明垃圾分类收集提供了一种可持续发展的以资源化为主导的城市垃圾收运方式,是实现垃圾减量化和资源化的有效途径。

焚烧法的优点在于能迅速而大幅度地减少可燃性固体废弃物的容积,彻底消除有害细菌和病毒,破坏毒性有机物,并可回收热能。焚烧发电的缺点是容易造成大气污染,投资及运行管理费用高。为了减少对大气的二次污染,要求焚烧过程必须设有控制污染的测试仪表,这又进一步提高了处理费用。另外焚烧对进炉垃圾的低位热值有一定的要求,根据我国《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》的要求,进入焚烧炉的垃圾低位热值不能低于5000kJ/kg。

当前世界能源短缺,而固体废弃物则有增无减。焚烧法由于其显著的减量化和无害化效果而逐步在固体废弃物的处理中得到越来越广泛的重视。

6.1.3 堆肥技术及其发展趋势

垃圾堆肥具有悠久的历史。早在1920年,在意大利和法国就有人采用将落叶、垃圾、动物及人的粪便等先在密封系统进行厌氧发酵,再送入空气进行好氧发酵。现今所指的堆肥技术,是国际上从60年代后期迅速发展起来的,依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等

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微生物,通过人工控制堆肥环境条件,从而促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学技术,进而达到“无害化”、“减量化”、“资源化”的效果。

在堆肥化过程中,有机废物中的可溶性有机物质可透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物直接吸收;而不溶的胶体性有机物质,先被吸附在微生物体外面,依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质,在通过钠盐的调节功能渗入细胞。微生物通过自身的生命代谢活动,进行分解代谢和合成代谢,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,并放出微生物生长、繁殖所需要的能量,把另一部分有机物转化合成新的细胞物质,使微生物生长繁殖,产生更多的生物体。现代生活垃圾堆肥工艺分为厌氧堆肥和好氧堆肥。

厌氧堆肥同好氧堆肥一样,同属于高温堆肥。它是在无氧条件下,借厌氧微生物的生命活动来降解有机物。该法工艺简单,运转费用低,成品堆肥中氮素保留较多,厌氧活动产生的甲烷如果处理得当还有利用的可能。但是厌氧堆肥对有机物分解缓慢,从而堆肥周期长(一般需4~6个月),且具有对周围环境影响大,占地面积大等不足,因而其应用受到了一定的限制。

好氧堆肥是在有氧条件下,依靠好氧性微生物(主要是好氧细菌)的活动使有机物降解,并利用微生物代谢活动所产生的高温(55℃~75℃),杀灭病菌和寄生虫卵,使其无害化的处理工艺。该工艺具有对有机物分解速度快、降解彻底、堆制周期短等特点,一般一次发酵在4~12天,二次发酵在10~30天便可完成。同时,好氧堆肥工艺环境条件好,不会产生臭气,因而目前采用的堆肥工艺一般均为好氧堆肥。

堆肥产品经过精制后,其中含有作物生长所需要的氮、磷、钾等大量元素,又含有硫、钙、镁、锌、硼、钼、铜和铁等中、微量元素。因此与化肥相比,精制后的堆肥具有养分种类全面、含量适宜、长效等特点。作物施用堆肥将给土壤微生物提供大量养分和丰富的酶促基质,促进了土壤微生物的生长和繁殖,提高了酶的活性。堆肥作为有效的土壤改良剂和调节剂,在园林绿化、土壤改造和农业种植等方面具有广泛的用途。根据国内外垃圾堆肥使用研究表明,垃圾堆肥应用于非食物链作物的种植是安全和有效的,可改良土质,促进林木生长,对生物链造成的不利影响较小。堆肥还可以作为脱臭的过滤材料,这

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种材料可广泛用于堆肥厂臭气过滤、饲养场和畜牧场场地脱臭处理、废气净化装置中的过滤吸附介质、垃圾填埋排气脱臭和垃圾焚烧厂烟气除尘等。在制造过滤材料时,以使用新鲜堆肥或有机物含量较高的粗颗粒堆肥最为适宜。但是,由于市场宣传和施用者思想意识的因素,垃圾堆肥的市场还有待进一步开发。

工业发达国家采用成套机械堆肥,与简易堆肥法相比较,消化仅需35天,占地面积可减少4/5。我国城市生活垃圾中可堆肥成分较少,且由于目前经济和管理水平的限制,少有大规模采用堆肥技术用来处理城市生活垃圾的实例。我国城市生活垃圾的堆肥处理主要采用低成本堆肥系统,大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。“七五”和“八五”期间,我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发,并取得了积极成果。但由于处理成本较高而难以推广应用。应用较多的是一些机械化程度低的堆肥技术,且主要采用静态通风好氧发酵技术。其特点是工艺简单,使用机械设备少,投资少,操作简单,运行费用低。但同时也存在堆肥质量不高、堆肥筛上物需经二次处理、堆肥车间臭味及污水对周围环境影响较大等缺点。 6.1.4 热解技术及其发展趋势

热分解是有机物在无氧或缺氧条件下的高温加热分解技术。与焚烧时的放热反应不同,热分解反应一般是吸热反应。在有机物燃烧过程中,其主要生成物为二氧化碳和水;而热分解反应主要是使高分子化合物分解为低分子有机物。

垃圾热解产物有气体、液体和固体三种。气体产物主要有氢、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等;液体产物主要有甲醇、丙酮、醋酸、溶剂油、水溶液和含有其它有机物的焦油等。固体产物主要为碳黑。垃圾热解产品比例随温度不同而异,见表6-1

表6-1 垃圾热解产品成份(单位:kg)

温度(?C) 480 650 垃圾 100 100 气体 焦木酸焦油 12.08 18.64 61.08 18.64 碳化合物 24.71 59.18 产物总计 97.87 96.46 热解的优点在于能回收可贮存和可输送的燃料,但垃圾热解技术复杂,投资大,运行成本高。尽管在美、法等国已进入实用化阶段,但还未成为一种广泛应用的垃圾处理技术。

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6.1.5生物制气技术

国外利用城市垃圾制取可燃气体的方法很多,但绝大部分是利用焚烧法和高温热解法制取可燃气体和生态燃料,至于采用生物化学法制取甲烷气体的工艺和报导都比较少。

在生物制气工艺中,比较著名的有美国能源机构制定的REFCOM工艺。这个工艺主要是从城市垃圾中制取沼气,其特点在于借助微生物的分解作用,将城市垃圾中的有机物质分解成主要由甲烷和一氧化碳组成的可燃气体。这个工艺的主要程序是:垃圾在经过分选处理后,有机物输入厌氧发酵器并在这里形成由水和营养素组成的稀浆,然后进入搅拌式厌氧反应器,该工艺在高温时产气量最高。配备的两台消化器是整个工艺的关键组成部分,其直径15m,容积1300m3,两个发酵器并联连接,每处理100t城市生活垃圾可产生5874m3的甲烷气体。

利用城市污泥和有机易腐垃圾生产燃料气体和有机复合肥是目前发达国家工程应用研究的热点之一。而利用城市污水厂污泥和城市垃圾的不同特性,进行混合生物制气和堆肥,可以节省水、电和能源,减少二次污染,是国际上尚待开发研究的工程应用技术。同传统堆肥方法相比较,该技术产品除堆肥外,可燃气体成为主要产品,大大提高了产品的增值率。同时,由于相当一部分有机物转化为甲烷(CH4),提高了堆肥成品的氮、磷、钾及其它营养元素含量。 6.1.6 综合利用(再生循环利用)

随着西方发达国家的经济规模的迅速膨胀,城市生活垃圾产量也随之急剧增长。垃圾中含有的纸张、金属等物质经传统处理方法处理后,得不到有效的利用;而垃圾作为某种条件下的废弃物,其中的有用资源某些场合下仍可以发挥其应有的价值。在这种情况下,发达国家的垃圾处理政策发生了变化。经过不断探索和发展,欧洲国家在城市垃圾污染防治方面形成一个崭新的思想,其核心就是“可持续发展”。经过多年的研究,发达国家对垃圾再生循环利用的可能性进行了重新探讨,因此最终形成了以分类收集为主导的综合利用技术。

八十年代以前,城市垃圾大部分是混合收集,不进行分类。因而要采用破碎机和分选设备提取城市垃圾中的有用物质。国外一些从事废物处理设备和工艺研制的厂商和专业公司利用机械破碎分选法对垃圾进行破碎分选处理。它们把从垃圾中分选回收出的废纸、废塑料、

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废金属、废玻璃等成份提供给有关厂商作二次原料使用,达到变废为宝、丰富社会资源的目的。国外垃圾分选中心使用的分选设备自动化程度比较高。这些设备主要是根据各种不同废物的物理性能,分别利用磁选、电导、光电、振动、离心、浮选等方法分选垃圾。利用磁选法分选废铁;利用光滤系统和光电管可以分选各种玻璃;利用振动弹跳法可以分选出软硬物质;利用锥形旋风分离器或其它离心式分离器可分选比重不同的物质;利用弯曲管道底部送风法可分选轻重物质。

尽管从垃圾中回收资源的前景广阔,但采用上述方式对混合收集的城市垃圾进行分类的效果并不理想,在末端工序上仍需进行大量的人工分选。而且技术复杂、投资大、运行费用高、耗能耗水、二次污染严重。另外,城市垃圾中的各种构成物质在混合收集过程中相互污染,大大降低了其回收利用价值。

经过十余年的机械分选技术研究方面的经验和教训,人们明确地认识到,真正意义上的垃圾分类,应该从城市垃圾产生源开始,为了得到清洁单一的可回收物质,城市垃圾分类收集是垃圾分类的最佳工艺,是实现垃圾减量化和资源化的最优选择。 6.2 垃圾处理方法比较

虽然垃圾处理技术复杂多样,但在国内外的应用实例多以填埋、焚烧、堆肥及综合利用为主。下面仅就卫生填埋、高温堆肥、焚烧和综合利用等四种垃圾处理技术进行综合比较。详见表6-2:

表6-2 常用垃圾处理方法比较 方法 卫生 填埋 优 点 1、处理量大,处理成本低; 2、工艺相对简单; 3、生活垃圾的最终消纳场所; 缺 点 1、场址选择受地埋、地质和水文地质条件限制,场址选择难度较大; 2、填埋场使用年限受自然条件限4、大型垃圾填埋场产生的填埋气制; 有一定的利用价值。 3、土地占用面积大,减量化程度低。 1、对垃圾成份有要求(一般要求 高温 1、使用年限不受自然条件限制; 2、垃圾无害化、资源化程度较垃圾中可堆肥有机物含量大于高; 21

40%); 开县临江垃圾填埋场工程

堆肥 3、有机物返回自然,有利于生态环境保护; 2、运行管理费用高; 3、产品销售受制于市场,需要投4、投资适中,处理成本适中。 入相当力量进行市场开拓。 焚烧 1、垃圾减量化、无害化程度高; 2、可回收垃圾中的能源; 3、使用期限长; 4、占地面积少; 1、设备投资高,运行管理费用高; 2、工艺设备复杂,要求垃圾低位达到5000kJ/kg; 3、操作管理难度较大; 4、对空气易造成二次污染; 综合 利用 1、垃圾减量化、无害化、资源化程度较高; 2、可以减少其它处理工艺的负担。 1、只能作为其它垃圾处理方法的前期处理技术; 2、对垃圾分选要求较高,生产设备复杂; 3、工艺技术尚处于起步阶段,经验不足; 4、建材产品的销售受市场制约。

6.3 垃圾处理技术选择

6.3.1国外垃圾处理技术应用情况

确定城市生活垃圾的处理方法,与生活垃圾成份、城市气候条件、地理环境、居民生活和生产习惯及城市总体经济实力有关。国外发达国家根据自身的实际情况和条件选择适宜的垃圾处理技术。主要发达国家生活垃圾处理情况见表6-3:

表6-3 部分国家垃圾处理技术统计(1997年统计资料) 处理方法比例(%) 国 家 卫生填埋 焚 烧 堆 肥 其 它 美 国 英 国 日 本 荷 兰 意大利 德 国 法 国 62.5 88.5 20 49 74 49 48 22

20 10 62.5 37.5 20 37.5 40 3 0 3 5 6 2 10 14.5 1.5 14.5 8.5 / 11.5 2 开县临江垃圾填埋场工程

西班牙 瑞 士 瑞 典 加拿大 62.5 21 37 81 8 70 48 10 17 3 3 0 12.5 6 12 9 由上述数据可以看出,可以看出,除经济发达、国土面积较小的少数国家如日本、瑞士、瑞典较多地采用焚烧法处理垃圾外,其余大多数国家较多采用的是卫生填埋法 6.3.2国内垃圾处理技术应用情况

我国垃圾无害化处理目前处于起步阶段,已经和正在兴建的垃圾处理项目中大多数采用的卫生填埋方法,较大型的垃圾卫生填埋场有:杭州天子岭卫生填埋场(处理量:1500t/d生活垃圾)、上海市废弃物老港处置场(处理量:6000t/d生活垃圾)、深圳下坪卫生填埋场(处理量1800t/d)、北京阿苏卫卫生填埋场(处理量1500t/d)、重庆长生桥生活垃圾卫生填埋场(处理量1500t/d)以及2003年重庆市长寿、丰都等十三个区县相继建成投产的生活垃圾卫生填埋场等;垃圾焚烧只在少数经济发达、用地紧张地区如深圳、珠海、上海(正筹建2000t/d垃圾焚烧项目)等地有采用;垃圾制肥规模均在150t/d左右,销售市场受季节影响较大;而废橡胶、塑料提炼燃油的技术探索和工程应用正在起步之中,推广应用受到一定的局限。 6.3.3垃圾处理技术的选择

结合该区域五个乡镇的垃圾产量及垃圾成分特点,若采用垃圾焚烧工艺,则项目建设和运行成本较高,且焚烧生产线需要较高的维护管理水平,这对工作人员的素质提出了一定的挑战。由于缺少该地区垃圾低位热值等物化指标的数据,尚不能判断是否适用于焚烧处理。另外,根据国内外已建成垃圾焚烧厂的运行效果来看,较小的处理量达不到焚烧发电的预期效益,而当地目前垃圾产量仅为75t,属于Ⅳ类焚烧规模,加上发电装置的投资成本较高,因此,通过发电收益来补贴焚烧厂运行费用是不经济的。尽管焚烧无害化和减量化效果明显,但焚烧残渣仍需要填埋处理。若采用堆肥工艺,但当地垃圾成分中有机质含量仅为31.1%,不能完全满足微生物生长繁殖的需要(有机物含量一般应大于40%),且堆肥产品在市场销售上存在一定的问题,如果堆肥产品销量不佳,则堆肥产品堆积可能再次产生严重的二次污染,

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且筛上物等残渣仍需要进行填埋处理。若采用综合处理技术,除工艺和设备较复杂外,填埋场作为城市生活垃圾的最终消纳场所仍是必需的。垃圾处理工艺的确定,既要考虑技术的可靠性,又要结合工程运行的可操作性及当地社会自然条件、经济发展状况等相关因素综合考虑。

根据建设部、国家环境保护总局、科技部发布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》的通知,依据“在具备卫生填埋场地资源和自然条件适宜的城市,以卫生填埋作为垃圾处理的基本方案”的原则,本工程拟选择卫生填埋工艺处理临江镇及其周边四个乡镇的城市生活垃圾。工艺流程见图6-1: 生活垃圾 收集 运输 计量 性质检查 进场 倾卸 摊平及碾压 逐日覆土及喷药 最终边坡覆土 植被复垦 土地再利用 燃烧 导气 排出渗滤液 调节池 渗滤液处理 排入城市下水道 图6-1 生活垃圾卫生填埋工艺流程示意图

该处理工艺具有如下优点:适用于处理各种生活垃圾,对垃圾处理负荷无严格的要求,且适应临江镇等五个乡镇的垃圾混合收集的现状;卫生填埋处置费用相对较低,建设投资费用较省,适应该地区的经济发展状况;采取一定的工程措施可有效控制产生的二次污染,达到垃圾处理无害化的要求。

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7 填埋场址比选

7.1 场址选择原则

填埋场选址总原则是应以合理的技术、经济方案,尽量少的投资,达到最理想的经济效益,社会效益和环境效益。在规划设计该区域生活垃圾卫生填埋场时,首先应对适宜处置废物的填埋场场址进行现场踏勘调查,并根据所能收集到的当地地理,地质,水文和气象资料,初步筛选出若干可供建设城市垃圾卫生填埋的场区,再根据选址基本准则,对这些可供选择的场址进行比较和评价。在临江垃圾填埋场场址的选择中,为了保护生活环境和生态环境,防止污染和其他公害,保障该区域人民的身体健康,根据当地实际情况和《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》中关于场址的严格规定,卫生填埋场址应符合下列要求:

① 场址设置应符合当地城乡建设总体规划和环境卫生专业规划要求;

② 对周围环境不应产生污染或污染不超过国家有关法律、法令及现行标准允许的范围;

③ 应与当地大气保护、水资源保护、自然保护及生态平衡要求相一致;

④ 应充分利用天然地形以增大填埋容量,使用年限应达到至少8年以上;

⑤ 交通方便,运距合理,能适应全天候作业; ⑥ 征地费用较低,施工较方便; ⑦ 人口密度较低,土地利用价值较低;

⑧ 位于夏季主导风下风向,距人畜居栖点500m以外; ⑨ 工程地质和水文地质条件稳定,远离水源,尽量设在地下水流向的下游地区;

⑩ 能满足填埋场覆盖土取土要求,最好能就近取土。

《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2001)中关于填埋场选址时同时强调,填埋场不应设在下列地区:

① 地下水集中供水水源的补给区; ② 洪泛区;

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③ 淤泥区;

④ 填埋区距居民居住区或人畜供水点500m以内的地区; ⑤ 填埋区直接与河流和湖泊相距50m以内的地区 ⑥ 活动的坍塌地带、地下蕴矿区、灰岩坑及溶岩洞区; ⑦ 珍贵动植物保护区和国家自然保护区;

⑧ 公园、风景、游览区、文物古迹区、考古学、历史学、生物学研究考察区;

⑨ 军事要地、基地,军工基地和国家保密地区; 7.2 备选场址情况

根据开县临江水环境综合治理厂对众多候选场址进行实地踏勘后提供的资料和建议,按照《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》中关于选址的要求,进行了分析比较,最后得到的可选场址有两处: (1)选址一

场址地处临江镇上游南山上的复程七社(鲁家湾),位于渝巫路右侧,距渝巫路主干道约2公里,距临江镇约为5公里,该场址具有以下优点:①供水、供电比较方便;②500m影响区内仅拆迁10户;③处于主导风下风向,不影响周围居民;④选址内农田、果树少,所占退耕还林面积小;⑤汇水面积小;⑥三面环山,呈口袋状,坡缓,易作业;⑦沟谷较深,容量大;⑧海拔高度在190m以上;⑨渗滤液可自流入污水收集管网,并且渗滤液管网铺设较短。 (2)选址二

紧邻选址一,位于选址一的下方约200m左右,地处复程四社易家湾,该场址具有以下特点:①供水供电方便;②500m影响区内共有28户,拆迁补偿量较大;③处于主导风下风向,不影响周围居民;④选址内所占农田、果树较多;⑤汇水面积小;⑥三面环山,呈口袋状,坡缓,易作业;⑦容量较小;⑧高程约在190m左右;⑨渗滤液可自流入污水收集管网。 7.3 场址选择

根据两场址建设条件,综合考虑场址容量、拆迁量、运输距离、场址限制条件、道路交通条件、地形地貌,场地水文地质条件、土壤气候条件、当地环境状况以及填埋场封场利用情况等,拟推荐场址一

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作为临江垃圾填埋场的场址。两个备选场址具体比较分析见表7-1:

表7-1 填埋场址比选分析 项目 具体位置 距临江镇中心距离 场址一 复程七社(鲁家湾),位于渝巫公路右侧 5km 供水方便、供电较方右 道路交通状况 周围环境及居住情况(拆迁补偿) 风向 植被(青 苗补偿) 汇水面积 地形地貌 容 量 高 程 覆盖土源 渗滤液处理及污水管线 结 论

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场址二 复程四社(易家湾),位于渝巫公路右侧 4.8km 供水方便、供电较方右 以渝巫路为主要交通便道通向场址附近 500m影响区内有28户人,拆迁补偿量大 由于三面环山,风小且果树较少,所占退耕还地较多 较小 三面环山,呈口袋状,外口小,坡缓,易作业 较小 190m左右 较少 污水管线铺设较短 优点较少,拆迁费用较高,不宜用作填埋场地 水、电供应 便,距高压输电线1km左便,距高压输电线1km左以渝巫路为主要交通便道通向场址附近 500m影响区内有10户人,拆迁补偿量较小 由于三面环山,风小且果树较少,所占退耕还田 小 三面环山,呈口袋状,外口小,坡缓,易作业 大 190m以上 较少 污水管线铺设较短 优点较多,拆迁费用较低,拟选用做填埋场地 干道,已有一条约2km长干道,已有一条约2km长少,有风时一般为东偏北 少,有风时一般为东偏北 林面积较小,不占基本农林面积较少,所占农田耕可重力流入城市污水厂,可重力流入城市污水厂,开县临江垃圾填埋场工程

7.4 工程地质

本工程选用复程七社(鲁家湾)作为填埋场址,经有关单位对现场进行实地踏勘和收集工程地质资料,编制了场地岩土工程勘察报告。其主要内容如下: 7.4.1 地形、地貌

该场地位于南河右岸,行政区划属于开县临江镇复程村七社(鲁家湾)。场地长约600m,宽100~200m,面积约0.09km2。

场地位于三面环山的一小沟谷内,沟谷呈“V”字型。沟谷延伸方向近呈NE向,沟谷两岸地形基本对称,东侧地形偏高。岸坡角为10~34°,左岸近为反向坡,右岸近为顺向坡,并发育三条近平行排列的次级冲沟。沟底目前为一系列农耕水田。场地最高点高程336.31m,最低点高程211.74m,相对高差为124.57m,属低山丘陵地貌,场地地形中等复杂,地貌单一。 7.4.2 地质构造

场地位于龙洞坝背斜与温泉背斜之间的任市向斜南翼,岩层产状15°∠25°,受区域构造的影响,发育两组构造裂隙,裂隙Ⅰ:120°∠73°,间距0.20m~0.50m,裂隙Ⅱ:230°∠52°,间距0.50m~1.00m,裂隙发育完全,裂面有泥质充填,未发现断层及次级褶皱,场地地质构造简单。

7.4.3 岩土分层及特征

场地地层由第四系全新统坡残积(Q4d1+e1)土层及侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)岩层组成,现分述如下:

A、第四系全新统坡残积(Q4d1+e1)土层

紫红色含碎石粉质粘土,碎石为砂泥岩碎块,粒径1cm~5cm,含量约占10%左右;粉质粘土呈可塑~硬塑状,厚度0.50m~4.00m,厚度较小。主要分布在场区坡脚及沟底一带,表层为耕植土,斜坡上坡度较大地段厚度较小,平缓处厚度增厚。

B、侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)岩层

由紫红色砂质泥岩,泥岩,夹有灰、紫色砂岩组成。紫红色砂质泥岩、泥岩、夹有砂质集合体组成泥质粉砂岩。岩体结构呈厚层状,强风化带厚度2.00m~3.00m;灰、紫色砂岩,岩体结构呈中厚层~厚层状,泥质胶结,厚度一般1.00m~3.00m,岩层产状15°∠25°,倾

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角较缓,基岩中发育有两组构造裂隙,裂隙间距0.20m~1.00m。 场地岩层结构为层状,土层厚度0.50m~4.00m,呈硬塑状至可塑状,岩土分层简单,岩(土)体强度差异小。

砂岩:灰色,紫灰色,矿物成分主要为石英、长石,次为云母及暗色矿物,细粒结构,中层状构造。胶结物以钙质为主,次为泥质,孔隙式胶结,岩层中夹薄层泥岩。

粉砂质泥岩:紫红色,成分主要为粘土矿物,次为粉细砂及云母碎片,含较多灰绿色砂质条带及团块,粉砂泥质结构,厚层块状构造,其间夹薄层状砂岩。 7.4.4 水文地质条件

场地为斜坡地形,坡角10~34°,有利于地表水排泄。场地地表水为季节性冲沟水,冲沟源于场区西南端,整体流向近东北向,右岸有三条近为平行排列的小支沟,主要排泄左、右岸和沟头山坡大气降水及地表水,汇水面积小,约为0.19 km2。

场区内地下水主要为第四系土层浅层滞水及基岩强风化带裂隙水:

(1) 四系破残积层粉质粘土,呈硬塑状~可塑状,其厚度0.50m~4.00m,厚度较小,含水量小。

(2) 岩以泥岩、砂质泥岩为主,属弱含水层,夹薄层砂岩,其赋水性差,强风化带基岩中存在少量的基岩裂隙水。

综上所述,场地水文地质条件简单,雨季时场地排水通畅,不会对场地地质造成不利影响。根据邻近工程类比,地表水、地下水的化学类型为HCO3—Ca型。 7.4.5 地震

根据《中国地震动峰值加速区划图》、《中国地震动反应谱特征周期区划图》(GB18306-2001),场区地震动峰值加速度值为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,抗震设防基本烈度为Ⅵ度区,其50年超越概率为10%,区域地质环境稳定。 7.4.6 不良地质条件

根据现场调查及搜集有关资料,场地未发现危岩崩塌、泥石流、7.4.7 结论

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滑坡、断裂、地面塌陷等不良地质现象,场地不良地质现象不发育。

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场地地形中等复杂,地貌单一,地质构造简单,岩土分层、水文地质条件简单,岩体结构为层状,岩层倾角10~34°,场地的地质灾害危险性小,适宜用作生活垃圾卫生填埋场地。

同时,场区内水文地质条件简单,地下水对砼无腐蚀性,不良地质现象不发育,工程地质诱发地质灾害的可能性小,是良好的填埋场地。同时,对场区旁原有的机耕道进行扩建改造后可以作为填埋场的进场道路,道路沿线基岩裸露,边坡稳定,未见不良地质现象,路基稳定,能够满足填埋场运输车辆的荷载要求。在填埋场区东北沟谷处,边坡基岩大多裸露,仅在坡脚及沟谷一带有坡残积堆积的粉质粘土,厚度较薄且易于开挖清除,因此具有良好的建坝环境。

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8 垃圾收运系统设计

8.1 收运系统存在的问题

目前,除了部分乡镇的主要街道清运率较高外,大部分生活垃圾未作有效清运,垃圾多沿河随意倾倒或堆放在城镇附近荒芜土地,因此造成垃圾的二次污染。

从技术角度看,目前的收运系统存在以下问题: (1)垃圾收运作业机械化程度低,作业方式落后;

(2)垃圾收运车辆采用农用车辆,密封性能差,收运过程中存在垃圾散落和臭味散发等现象,影响城镇环境卫生和居民生活;

(3)垃圾收运路线和频率不合理,环卫基础设施不完善,垃圾多为混合收集,未作垃圾分类;

(4)环卫管理机构不完善,未建立较健全的管理机制,不适应垃圾处理场的市场化经营。 8.2 收运系统设计

目前临江垃圾卫生填埋场的服务范围为临江镇、竹溪镇、三合镇、中和镇及太原乡。填埋场距离各乡镇均在20km范围内。考虑到目前垃圾收运现状,垃圾收运率应逐步提高,做到日产日清,维持城镇街道的清洁卫生。

收运系统的设计力求:

(1)收集设施布局合理,综合考虑,因地制宜;

(2)收集设施与收运车辆技术配套,提高机械化作业水平,改善环卫操作人员的工作环境;

(3)优化收运过程,降低收运成本。 8.2.1 垃圾收集点

垃圾收集点主要供居民或企事业单位临时存放垃圾,一般为方便群众,收集点的服务半径不大于70m. 新建住宅区,一般每四幢设置一个垃圾收集点。

收集点主要采用密闭垃圾容器,垃圾容器的总容纳量必须满足使用需要,并定时清除,避免垃圾溢出而影响环境卫生。垃圾容器应便于居民投扔垃圾且应与垃圾收集车辆配套,实现垃圾装车的自动化,根据《城市环境卫生设施设置标准》CJJ27-1989,拟采用钢制1m3的垃

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圾收集桶,计划采用每日清除2次,计算得到五个乡镇所需要的垃圾收集容器的数目是:122个;考虑垃圾产生高峰时排出体积的变化系数为1.6 ,则高峰时需要设置的垃圾容器数量为:196个。 8.2.2 垃圾收集车辆

目前填埋场服务区内没有专用垃圾收运车辆,各乡镇均采用农用车辆清运垃圾至简易堆放场,存在运输能力小,密闭性差,垃圾易洒落等问题,难以满足垃圾收集运输和填埋处理工程衔接配套的要求,因此应逐步添置专用垃圾收集车辆。

推荐采用5t侧装式垃圾收运车辆,通过规划合理的垃圾清运路线和清运频率,负责各乡镇街区内垃圾收集点的垃圾收运,并运往垃圾处理场。近期计划购置该车辆6辆,其中临江镇2辆,其他四个乡镇由于垃圾日产量较少,各配置1辆。

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9 生活垃圾卫生填埋工程设计

9.1 填埋场填埋物的性状

9.1.1 填埋物的入场要求

(1)进入垃圾处理场的填埋物应是城市生活垃圾。

(2)建筑废弃物(包括建筑残土、砖、瓦、陶瓷等残碎物、废水泥及其制品残碎物、废砂等)作为生活垃圾卫生填埋的覆盖材料,可以少量进入生活垃圾处理场。

(3)严禁混有下列物质的生活垃圾进入垃圾处理场: ①有毒工业制品及其残余物; ②有毒试剂和药品;

③有化学反应并产生有害物的物质; ④有腐蚀性或有放射性的物质; ⑤易燃、易爆等危险品; ⑥生物危险品和医疗垃圾; ⑦其它严重污染环境的物质。

为了保证以上物质不进入垃圾处理场,应定期组织人员对入场垃圾进行抽样检查。

9.1.2 进入垃圾处理场垃圾成分 垃圾成分见表9-1

表9-1 临江镇生活垃圾组成成分 成分 有机煤渣、砖石 塑料 金属、玻璃 纸屑 竹木、纤维 物 含量(%) 31.1

9.2填埋场库容与服务年限 9.2.1填埋场库容

填埋场库容与填埋场地形、垃圾坝型式、场地平整、垃圾压实程度、封场覆盖形式等有关。本填埋场位于距离临江镇5km的复程七社鲁家湾,属于山谷型填埋场地。为了增大填埋容量,以场地东北部口袋形山谷颈部230m处为坝底筑坝,坝高17m,坝顶宽5m,坝长78m,用于填埋场初期垃圾的填埋和确保整个填埋场垃圾体的稳定。为了充分

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33.2 5.48 8.32 7.26 14.64

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/my77.html

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