城市生活垃圾改良型厌氧卫生填埋场工程初步设计141页.doc
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2024-09-13
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1、城市生活垃圾改良型厌氧卫生填埋场工程初步设计XX工程咨询有限公司二零XX年XX月城市生活垃圾改良型厌氧卫生填埋场工程初步设计建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月127可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师 目 录1. 项目概况11.1 项目名称及主管单位11.2 编制依据11.3编制目的21.4编制原则21.5编制范围21.6采用的主要标准及规范21.7 初步设计的结果概要2、32. 城市概况62.1城市简介62.2水文、地质、地貌62.3气象72.4城市总体规划概况7规划期限7城市性质7城市发展规模73. 垃圾收运处理现状分析及垃圾量预测83.1环卫管理系统现状83.2垃圾设施现状83.3垃圾处置流程93.4生活垃圾成分分析93.5垃圾量现状93.6垃圾量预测104. 工程建设的必要性和可能性154.1 必要性154.2 可能性165. 工艺选择175.1 无害化处理工艺比较17卫生填埋17堆肥17焚烧法18垃圾综合利用195.2 处理工艺的确定206. 场址选择及防渗方案的确定236.1 选址原则236.2 场址说明236.3 场址比选246.4 场址的自然环境3、25气象25地形地质25水文26场地评价276.5 填埋场址防渗方案的确定27防渗标准28防渗方案比较及选择297. 工艺方案及设备选型317.1 填埋场结构型式的选择317.2填埋机械设备的选择317.2.1 摊铺和碾压作业主要设备317.2.2 取土设备327.2.3 喷药和洒水设备337.2.4 其它设备337.3填埋工艺33填埋单元34填埋中间层34封场35覆盖用土357.4 库容填埋方案377.5 规模和使用年限407.6垃圾堆体的稳定性分析418. 工程内容438.1 填埋场道路系统43道路工程设计标准43进场道路43场内道路43道路断面设计44路基路面结构设计448.2防渗工程44、48.3地下水导排系统468.4渗沥水收集系统478.5渗沥液处理系统478.5.1 渗沥液产生量478.5.2 渗沥液调节池488.5.3 渗沥液处理规模488.5.4 渗沥液处理系统48出水578.6 雨水排放系统57表面排水沟58永久截洪沟588.7 填埋气导排系统59填埋气体的产生及物理性质59填埋场总产气量61填埋气体的危害性61填埋气体利用的可行性62填埋气体导排及燃烧系统639. 总图运输659.1 总体布置659.2 交通运输669.3 绿化6610. 辅助设施以及生产管理与生活中心6810.1 地磅房6810.2 洗车台6810.3 机修间6810.4 加油设施6810.5 5、通讯和自动化仪表6810.6 生产管理与生活服务设施6811. 给水及消防6911.1 需水量6911.2 水源及给水系统6911.3 排水6911.4 消防7012.电气及控制7112.1 电源7112.2 负荷统计7112.3 电能计量7112.4 变配电7112.5 保护与控制7112.6 主要设备选型7112.7 电缆敷设7212.8 防雷与接地7212.9 主要设备7313.环境保护、环境监测和水土保持7613.1 环境保护7613.1.1 环境保护的规定7613.1.2 水污染影响与控制措施7913.1.3 大气污染影响与控制措施7913.1.4 噪声、扬尘污染影响及控制措施7916、3.1.5 灭蝇8013.2 环境监测8013.2.1 环境监测内容8013.2.2 环境监测井设置8013.2.3 跟踪维护与跟踪监测8113.2.4 监测仪器设备8413.3水土保持措施84水土保持影响因素84主要设计依据85工程措施8513.3.4 植物复种措施8514.安全、卫生、节能8614.1标准及依据8614.2主要危害因素分析8614.3安全技术措施8814.4卫生防疫措施8914.5节能9015. 企业组织、劳动定员及建设进度9115.1 企业组织9115.2 管理系统9115.3 劳动定员9115.4 人员培训9215.5 工程建设进度9215.6项目管理9315.6.1 7、组织机构9315.6.2 管理机构9315.7工程招标9318.存在问题及建议941. 项目概况1.1 项目名称及主管单位项目名称:xx市城市生活垃圾卫生填埋场工程项目性质:新建建设单位:xx市城市建设投资公司建设地点:xx市xx镇xx行政村设计单位:xx计院有限公司设计阶段:初步设计1.2 编制依据xx市城市生活垃圾综合处理工程项目建议书,合肥市市政设计院,xx市环卫处,1999年。xx市城市总体规划,安徽省城乡规划设计研究院,xx市建设局,2001年12月。xx市城市生活垃圾卫生填埋工程初步设计委托书,20xx年10月。关于xx市城市生活垃圾处理工程项目建议书的批复,计地区2001110号8、。xx市城市生活垃圾处理工程可行性研究报告,合肥市政设计院,2002年2月;关于xx市城市生活垃圾处理工程可研报告的批复,计地区2002633号。xx市垃圾处理场岩土工程勘察报告,xx市岩土地基勘测有限公司,20xx年10月。两个候选场址的地形图(1:20000)。拟选场址地形图(1:1000)。xx市城市生活垃圾综合处理工程环境影响评价报告的批复,2002环监函187号。其他与本工程相关的基础资料。1.3编制目的通过对本工程初步设计文件的编制,对垃圾处理场场址、规模、垃圾处理工艺技术方案等进行技术可靠性、经济合理性及实施可行性的多方案比较和论证,在此基础上提出推荐方案,使所选方案科学合理、技9、术先进、运行稳妥可靠、占地面积小,造价省、运行成本低,使工程的社会效益、环境效益和经济效益达到最佳统一,为xx市创建优美、良好的市容市貌打下基础。1.4编制原则本初步设计说明书的编制按以下内容作为编制原则:贯彻执行国家关于环境保护的基本政策,工程设计必须符合国家的有关法规、规范及标准。按照全面规划、分期实施的原则,使工程建设与城市发展相协调,在保护环境的前提下,以垃圾无害化为基本出发点,尽量做到减量化,逐步实现资源化的目的,充分发挥本项目的社会效益、环境效益和经济效益。采用易于管理、技术先进、稳定可靠的处理工艺,确保垃圾卫生填埋及渗沥液处理效果,根据本项目的实际情况,优先考虑采用国内外技术成熟10、运行可靠、高效率低能耗的设备。积极创造一个良好的生产和生活环境,注重垃圾填埋场的环境建设,把卫生填埋场设计成为与周边环境相适应的协调的花园式填埋场。1.5编制范围本工程的服务范围是xx市城市市辖区谯城区范围,工程处理对象是城市生活垃圾,不包括建筑垃圾、工业垃圾、医疗垃圾,并严禁混入任何有毒、有害、易燃、易爆等危险垃圾。工程服务范围为xx市城区。工程内容包括卫生填埋场工艺设计、填埋库区防渗设计、垃圾渗沥液处理设计、总图运输设计、进场道路设计、公用辅助设施设计、工程概算等。1.6采用的主要标准及规范1. 城市生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJ17-2004) 2. 生活垃圾填埋污染控制标准GB1611、889-1997;3. 生活垃圾填埋环境监测标准CJ/T3037-1995;4. 城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准,建设2001101号。5. 空气环境质量标准GB3095-1996;6. 污水综合排放标准GB8978-1996;7. 恶臭污染物排放标准GB14554-93;8. 聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范,SL/T231-98;9. 城市环境卫生设施设置标准CJJ27-89;10. 城市环境卫生专用设备-垃圾卫生填埋CT/T29/3-91;11. 城市环境卫生专用设备-清扫、收集、运输CT/T29/1-91;12. 土工合成材料应用技术规范GB50290-98;13. 土工12、合成材料测试规程SL/T235-1999;14. 城市防洪工程设计规范CJJ50-92;15. 砌体结构设计规范GB50003-2001;16. 厂矿道路设计规范GBJ22-87;17. 建筑给水排水设计规范GBJ15-88;18. 建筑排水硬聚氯乙烯管道设计、施工及验收规程CJJ-30-89;19. 室外排水设计规范GBJ14-87;20. 混凝土结构设计规范GB50010-2002;21. 建筑抗震设计规范GB50011-2001;22. 水工建筑物抗震设计规范DL5073-2000;23. 建筑地基基础设计规范GB50007-2002;24. 建筑地基处理技术规范GB50007-200213、;25. 给水排水工程结构设计规范GBJ69-91;26. 建筑边坡工程技术规范GB50330-2002。27. 建筑结构荷载设计规范GB50009-2001;28. 工业企业厂界噪声限值GB12348-901.7 初步设计的结果概要本工程的主要技术经济指标见下表。xx市生活垃圾处理项目主要技术经济指标表表1-1序号指标名称单位数量备注1填埋场库区1.1填埋工艺卫生填埋1.2填埋作业方式分单元逐日覆土1.3启用年进场垃圾量t/d324.001.4最大垃圾进场量t/d6291.5垃圾坝主坝标高m37.01.6主坝轴线总长m17471.7分隔坝标高m36.01.8分隔坝轴线总长m9601.9填埋场14、库容万m34231.10填埋场服务年限a171.11填埋场场底最低标高m31.01.12最终垃圾填埋标高m77.01.23设计地面标高(场区、生活管理区及坝外)m35.02渗沥液处理站规模m3/d2003日用水量m3/d604征地亩3504.1填埋库区亩322.264.2生活管理区5.354.3渗沥液处理及机修区亩22.041含调节池用地13.01亩4.4绿化用地亩0.344.2土方工程量万m386.05其中:填方万m329.65挖方万m356.45建设期a1.06工作制度6.1填埋取土d/班/h365/2/86.2渗沥液处理d/班/h365/3/87在册职工人数人408投资总额万元9436.15、02其中:固定资产投资万元6255.659单位库容投资元/米322.312. 城市概况2.1城市简介 xx市城市位于安徽省西北部,苏、鲁、豫、皖四省结合部,黄淮平原腹地。三面与河南省接壤,地理位置东经1152511631,北纬33253404。105国道(北京珠海)与311国道(连云港西安)在此交汇,国家南北大动脉京九铁路纵穿中心城区东侧。 xx古为南亳故地,xx市历史悠久,人杰地灵。历史上均为县、郡、州所在地,也曾短期建都。隋大业二年(公元606年)改称谯郡,唐武德七年(624)谯郡复改称xx,为唐代十望州府之一。元至正十五年(1355年)刘复通拥韩林儿于xx称帝,称小明王,国号大宋。明洪武16、初(1368年)降州为县。明孝宗弘治九年(1496年)又复称xx。1912年州改为县。解放初期设xx市之后又改为县。1986年5月撤县设市。1996年经国务院批准为省直辖市,由阜阳市代管。2000年6月,经国务院批准为省辖市即地级xx市。商朝开国圣君成汤、道家鼻祖老子、圣哲庄子、神医华佗、魏武帝曹操、文帝曹丕、诗人曹植、道教至尊陈抟、悯农诗人李坤、巾帼英雄花木兰等等,他们都生长于xx,给xx留下了丰厚的文化遗产。目前,xx共有文物古迹400多处,其中国家级重点文物保护单位4处,省级重点保护单位17处。其中花戏楼、尉迟寺遗址、曹操地下运兵道、曹氏宗祖墓群、华祖庵、天静宫、庄子祠、道德中宫等, 古17、韵悠然,享誉海内外。古城区明清风貌犹存,有72条古街,36条古巷。xx交通便捷,北倚欧亚大陆桥,距商丘机场60公里,阜阳机场120公里;京九铁路、徐阜铁路,311、105国道,0908国防公路、202、305、307省道,以及京景高速和界阜蚌高速公路从境内穿叉而过;涡河航运可直通上海、杭州。xx市下辖涡阳、蒙城、利辛和谯城三县一区,国土面积8374平方公里,人口525万,市区人口30万。2.2水文、地质、地貌xx市属暖温带半湿润性气候,是安徽省重要的农业市。境内河流均属淮河水系,淮河第一大支流涡河横贯城区,向东南流入淮河。市域共有涡河、包河、南淝河、浍河四条水系。xx市城市地势十分平缓,坡降为18、1/7500左右,自西北向东南微倾,为典型的堆积性地貌,地貌类型主要有冲积平原、剥蚀冲积平原以及微地貌。土壤类型由棕红色粘土、黄色砂土和粉砂土组成,地形标高在37-39米(黄海高程系,以下同),地基承载力10-18吨/平方米。抗震防灾规划的防御目标为六度。2.3气象xx属暖温带半湿润性季风气候,四季分明,雨量适中,光照充足。城市全年主导风向为东南风,冬季多偏北风,夏季多偏南风。降水分布不均,夏季最多,年际变化大,且雨量集中。年平均降雨量为814.3毫米,最丰年份降雨量为1369.1毫米,最枯年份仅为486.2毫米。历年平均蒸发量是1746mm,历年最大月降雨量215.7毫米(7月),历年最大日19、降雨量202.4mm。年平均无霜期209天,年平均日照时数为2425.3小时,年平均气温14.5C。2.4城市总体规划概况规划期限近期20012005年中期20062010年远期20112020年2.4.2城市性质总体规划确定xx市中心城市的城市性质为:中华药都,名酒基地,国家级历史文化名城。2.4.3城市发展规模城市人口规模近期(2005年)35万人远期(2020年)70100万人城市建设用地规模近期(2005年)35平方公里远期(2020年)70平方公里左右3. 垃圾收运处理现状分析及垃圾量预测3.1环卫管理系统现状目前xx环卫职工总人数480人,其中一线工人470人。街道保洁分两级。中心20、城区25条主干道为一级保洁,由环卫处负责清扫;其它街道为二级保洁,由街道办事处负责清扫。街道办事处现有环卫工人约400人。3.2垃圾设施现状市环卫处拥有垃圾清扫车1辆,垃圾自卸车7辆,垃圾拉背车6辆,吸粪车1辆,人力板车200多辆,原有2辆洒水车已报废,环卫基地位于幸福桥广场东南角市政基地内,环卫停车场位于气象路附近,占地10亩,可停20多辆车。中心城区拥有垃圾中转站14座,一天6次清运。各垃圾转运站的处理能力及具体位置见下表。xx市城市垃圾中转站一览表表3-1序号名称位置运距(km)转运能力(吨/天)类型1垃圾中转站火车站广场11.818封闭集装箱2垃圾中转站魏武大道10.024封闭集装箱321、垃圾中转站文帝东路9.624封闭集装箱4垃圾中转站文帝西路9.824封闭集装箱5垃圾中转站薛阁路924封闭集装箱6垃圾中转站气象路821封闭集装箱7垃圾中转站人民东路(药材街)9.424封闭集装箱8垃圾中转站人民中路924封闭集装箱9垃圾中转站人民西路(二中西)8.224封闭集装箱10垃圾中转站州西街7.624封闭集装箱11垃圾中转站xx东路8.521封闭集装箱12垃圾中转站谯陵北路(望汤阁)821封闭集装箱13垃圾中转站新华北路621封闭集装箱14垃圾中转站中药材市场1215封闭集装箱由上表可知,此14个垃圾中转站均为封闭集装箱式的垃圾中转站,总处理能力为309吨/天,可满足现状垃圾量的转运22、。此次,需新建5座垃圾转运站。目前垃圾堆放点在城市西北的卫庄垃圾堆放场,占地60亩,处理工艺为简易堆放,目前已使用20亩。预计可使用至2005年底。3.3垃圾处置流程生活垃圾由清扫工人集中送到附近的垃圾转运站和临时简易转运点,再由环卫车队每日定时运至垃圾简易堆放场。3.4生活垃圾成分分析xx市生活垃圾成份(%)(1996年) 表3-2有 机 物%无 机 物%动植物厨余纸张塑料橡胶竹木纺织物合计玻璃砖瓦陶瓷煤渣灰土金属合计15.381.433.540.390.9421.681.632.0174.400.2878.32经测试,xx市垃圾平均容重为0.52吨/m3(非压实),平均含水率为40%,平均23、可燃物含量(干基)为31.73%,灰分含量达68.27%。由上表可以看出,xx市生活垃圾的特点如下:无机物含量较高 (78.32%),垃圾中煤渣等占较大比重(74.4%) ,这与xx市较低气化率14%有关。可燃物(纸类、塑料等)含量低。厨余含量大,致使垃圾含水率较高。混合收集方式致使垃圾成分复杂、性质不均匀且随季节波动较大。3.5垃圾量现状1995-2001年xx市垃圾清运量如下表(以下数据为车吨位)。1995-2001年xx市垃圾清运量一览表 表3-3年份日清运量(吨/天)清运量(万吨)年增长率1995873.17199611174.066822%199714675.33823.8%199824、1896.88428.9%19992177.9110%20002408.764.16%20012709.894.1%由上表可以看出,1995-1999年4年间垃圾产量增长率变化起伏大,尚缺乏规律性,不能反映垃圾的实际增长率,这与xx市为新建城市、户口政策放宽等因素有关。1999年以后垃圾增长率趋于稳定,约在4%左右。xx市是全国四大药都之一,素有“中州门户”之称。随着京九线的开通,xx市的交通有了历史性的突破。升为地级市后,辖区范围有所扩大,是全地区的政治、经济、文化中心,xx市进入了前所未有的发展阶段,城市常住人口及流动人口增加很快,另一方面由于人民生活水平提高,使人均垃圾产量增加,所以xx25、市垃圾产量逐年上升。3.6垃圾量预测xx市20xx年垃圾日产量为300吨,由于xx市未列入“西气东输工程”的第一批城市,第二批城市的输气规划尚未纳入议事日程,故以最不利因素(燃煤习惯不会有重大突变)预测垃圾增长量。垃圾量与人口和人均垃圾产量有密切关系。根据安徽省城乡规划设计研究院所做的xx市城市总体规划中的中心城区人口计算口径为:第五次人口普查统计资料的中心城区人口由居住在城市的人口(非农业人口和暂住人口)和建成区内的农业人口组成,2000年xx市中心城区总人口24万人,其中含非农业人口18.7万人、暂住人口2万人和建成区内的农业人口3.2万人;xx市城市总体规划中预测近期2005年中心城区人26、口规模为35万人,其中非农业人口30万人、暂住人口3万人和建成区内的农业人口2万人;远期2020年中心城区人口规模为70-100万人,其中非农业人口67万人左右、暂住人口8万人左右和建成区内的农业人口1万人左右。根据实际情况可以预测,到2006年初xx市垃圾场可建成并投入使用,因此以2006年的垃圾产量作为此垃圾处理场的起始填埋量。由于以上人口数据与CJ/T106-1999城市生活垃圾产生量计算及预测方法中的根据常驻人口、暂住人口及流动人口预测垃圾量的方法口径有不一致之处,且95-99年间垃圾增长率为超常规的20%以上,不足以作为线性相关分析预测的依据。以下从人口数量增长和垃圾产量增长两个方面27、来预测垃圾产量。1从人口数和人均垃圾量预测垃圾量利用总人口与人均垃圾量之积预测垃圾产生量。xx市城市总体规划中预测近期2005年中心城区人口规模为35万人,远期2020年中心城区人口规模为70-100万人。根据全国大中城市人均垃圾量统计,人均垃圾产量为0.81.2kg/人.日,xx虽不属大中城市,但由于其新辟为省辖市,处于新建城市的高速发展阶段,人均垃圾产量取0.88kg/人.日,可得xx2005年垃圾日产量为308吨/日,以后城市发展趋于稳定,2020年人均垃圾量仍取为0.86kg/人.日,则垃圾日产量为602吨/日。城市规划人口及人均生活垃圾产率预测表表3-4规划年限城市规划人口(万人)人28、均生活垃圾产率(kg/人.日)2005350.882010440. 88201555.60.882020700.86采用方法一预测20052020年xx市生活垃圾产量表表3-5序号年份城市人口人均生活垃圾产率(kg/人.日)生活垃圾日产量(吨/天)1200535.0 0.873052200636.7 0.88323 3200738.4 0.88338 4200840.2 0.88354 5200942.1 0.88371 6201044.1 0.88388 7201146.2 0.88406 8201248.4 0.88426 9201350.7 0.88446 10201453.1 0.8829、467 11201555.6 0.88489 12201658.2 0.88512 13201760.9 0.87530 14201863.8 0.87555 15201966.8 0.86575 16202070.0 0.86602 2从垃圾年增长率预测垃圾量据建设部统计 “近几年城市生活垃圾年增长率为4%-5%”,以20xx年垃圾日产量300吨作为起始量、4%作为2005年以后垃圾产生量的增长率。20042028年的垃圾量预测见下表。采用方法二预测xx市20042028年的垃圾日产量表 表3-6年份2004200520062007200820092010日产量(吨)30031232433730、350365379年份2011201220132014201520162017日产量(吨)395410426444461480499年份2018201920202021202220232024日产量(吨)519540561584607632657年份2025202620272028日产量(吨)683710738768从上表可以看出,20052008年,第二种方法预测垃圾日产量较高,到2008年时两种方法相差无几,2008年以后第一种方法预测的垃圾日产量较高,到2020年时两者相差40吨/日,考虑到采用第二种方法时采用的垃圾年增长率小,只有4%,而2005到2020年人口年增长率为4.73%,结31、合xx市现状及未来发展趋势,建议2020年以前垃圾预测量采用两种方法的加和平均,2020年以后按4%逐年递增。垃圾日产量预测详见下表。20052022年xx市生活垃圾产量预测表表3-7序号年份日产量(吨)120053082200632432007338420083525200936862010384720114018201241892013436102014455112015475122016496132017515142018537152019558162020582172021605182022629结论:以填埋场建成的2006年的垃圾产量324吨/日作为垃圾填埋场的起始填埋量,以两种方法32、预测的垃圾量的加和平均作为20052020年的垃圾日产量,2020年以后按4%逐年递增。由表3-7可以看出,此填埋场建设规模为级。4. 工程建设的必要性和可能性4.1 必要性xx市城区是xx市委、市政府机关所在地,它不仅是市域范围内的行政中心,承担着保证全市政治稳定、社会进步、经济发展等领导和行政管理职能,也是市域范围内的经济、文化、住处中心,肩负着带动市域“3县1区”经济、社会发展的职能。近年来随着人口和经济的发展,其城市化进程将进一步加快,成为皖西北又一颗闪亮的明珠。但xx市的环卫处理设施已远远落后于城市建设的发展,现有卫庄垃圾堆放场只是简单的堆置,此垃圾堆放场既无覆盖又无围堤,也无渗沥液33、防渗和处置系统,填埋气导排更无从谈起,此处简易堆场弊端如下:对地下水体污染严重。xx市地处黄淮平原,地下水位较高,无任何防治措施的垃圾堆场将污染周围地下水。而xx市城区生产、生活用水全部采用地下水,若长此以往后果不堪设想。 垃圾散发臭味,滋生蚊蝇和鼠类,传播疾病。安全性差。垃圾堆层在静风、高温等不良条件下产生的CH4等易燃易爆气体,可能会引起事故。虽然沼气产生是一个较漫长的过程,但若不采取预防措施,就有可能留下事故的隐患。工程建设必要性如下:目前卫庄垃圾堆放场只能用至2005年底,且对地下水体污染严重,散发臭味,安全性差。由于场地狭小和周边居民密集等原因,卫庄垃圾堆放场已无扩容可能。因卫庄垃圾34、堆放场即将填满,2005年以后的垃圾出路问题已成为xx市政府的当务之急。必须兴建新的垃圾处理场,以解决xx市2005年以后生活垃圾消纳问题。生活垃圾处理工程的建设是提升xx市城市发展水平的需要。由此可见,现有的垃圾处理方式已不能适应xx市社会经济与城市建设的发展需要,更不能适应环保和可持续发展的要求,所以为保证市民健康、优化投资环境,为xx市市民提供一个良好的生存环境,兴建垃圾处理场显得尤为迫切。4.2 可能性现状垃圾只是简单堆放,它产生的环境和社会影响,使得垃圾出路问题是摆在xx市市政府面前一项刻不容缓的任务。省市政府和有关部门对xx环卫事业非常关注,给予xx市垃圾处理场的建设制定政策上的支35、持;当地政府也决心下大力气改变垃圾处理现状,制定了一些具体措施并齐心协力抓落实,财政部门也积极参与;同时垃圾填埋在我国已经有非常成熟的经验可供借鉴。以上因素给本项目的顺利实施提供了组织上、资金上和技术上的可靠保证,为本项目的顺利完成提供可能。5. 工艺选择5.1 无害化处理工艺比较目前,垃圾处理主要有卫生填埋、堆肥、焚烧三种方式。5.1.1卫生填埋卫生填埋利用工程手段,将山涧、沟谷、洼地改造成与外部水环境完全隔离的场地,按照卫生填埋工程标准将垃圾进行分层铺盖、压实,并按程序要求覆土,是我国广泛采用的一种城市生活垃圾处理方式,它具有适应性广、操作简单、 垃圾消纳量大、运行费用低等,而且对垃圾的最36、终处置而言,卫生填埋也是唯一的方法。填埋的缺点是占地面积大,对自然条件要求严格,填埋所产生的渗沥液、填埋气及恶臭对水、土、气有污染,使得污染防治投资加大。卫生填埋是城市垃圾处理必不可少的最终处理手段,是现阶段我国垃圾处理的主要方法。卫生填埋应满足以下几个方面的要求: 防渗处理工程措必须保证填埋场与外界的水环境的隔离,其中防渗层的渗透系数必须不大于10-7cm/s,以防止对地下水环境的污染。 填埋场产生的渗沥液必须经过处理达到相应的排放标准后排入水体或城市污水管道系统。 填埋作业应分层铺盖、压实,以提高填埋容积的利用率,并尽可能做到当日覆盖(用杂土或其它材料),减少臭气和蚊蝇的孳生。 对垃圾堆体37、产生的填埋气应有组织的收集、燃烧、排放,如可以利用,则可采用发电或其它措施,以防止填埋气的无序迁移和聚集,避免气体爆炸。5.1.2堆肥堆肥法是依靠自然界广泛分布的微生物的作用,在人工控制的条件下使垃圾中可生物降解的有机废物转化为具有良好稳定性的类似腐殖物质的一种方法,根据堆肥过程中发挥作用的微生物对氧气的不同需求,堆肥法又可以分为好氧堆肥和厌氧堆肥两类,现代堆肥技术一般采用好氧工艺。好氧堆肥法是在有氧条件下,依靠好氧微生物的作用进行的。微生物通过细胞壁和细胞膜的渗透功能直接吸收有机废物中的可溶性有机物质;微生物还通过分泌细胞外酶将不溶性胶体有机物分解为可溶性有机物而渗入细胞利用,微生物还通过分38、解代谢和合成代谢的过程,产生自身生长、活动所需的能量,同时合成转化为新的细胞物质。垃圾在有氧条件下,经过好氧微生物分解成肥料和渗沥液,同时排出废气和释放热量,形成高温发酵过程,杀死垃圾是和致病菌和寄生虫卵,达到无害化。随后,垃圾进入堆肥的熟化阶段,较难分解的有机高分子物质也被好氧分解成为简单的碳水化合物。此时堆肥的温度逐渐降低直至稳定。好氧堆肥法的工艺过程包括:前处理(预处理)、主发酵(一次发酵)、后发酵(二次发酵)、后处理、脱臭和贮存等工序。其中垃圾成份,碳氮比(C/N)、含水率、温度和通风情况是影响发酵效果的主要因素。前处理的目的是:调整物料的颗粒尺寸、降低不可堆肥成份(塑料、玻璃、陶瓷、39、金属、石块等物质)含量、调整水分和C/N比。后处理的目的是:去除前处理未完全去除的塑料、玻璃、陶瓷、金属、石块等物质。堆肥工艺中的大多数工序都会产生臭气,必须采取措施进行脱臭处理。贮存是为了解决垃圾堆肥生产的连续性与肥料使用的季节性之间的矛盾而采取的措施,垃圾堆肥处理厂必须具有一定容量的成品贮存设施。根据肥料市场的情况,可以通过在熟化堆肥中添加一定比例的N、P、K等无机肥料制成有机复合肥。堆肥法处理生活垃圾,其优点是占地相对较少,通过分选可回收有用物质,但操作管理较填埋法复杂,设备费用高,垃圾肥成本高,肥料生产受市场销售影响大,不适合于制肥的垃圾仍然需要填埋。5.1.3焚烧法焚烧法一种高温热处40、理技术,在焚烧炉内有机废物与空气发生氧化燃烧反应,垃圾中的有毒、有害物质在高温下氧化、热解而被破坏,是一种可以同时达到无害化、减量化和资源化的处理技术。焚烧的目的是尽可能焚毁废物,使被焚烧的物质变为无害和最大限度的减容,并尽量减少新的污染物的产生,避免造成二次污染。固体垃圾燃烧炉种类较多,包括:炉排型、转窑型、沸腾流化床型。垃圾含有潜在的能量,可以通过焚烧回收利用。垃圾经过焚烧后,体积可以减少8090%。此外,通过焚烧,可以破坏中有害物质的组成结构和杀灭病原菌,达到解毒、除害的目的。由于焚烧法对可燃垃圾的处理能同时实现减量化、无害化和资源化,适合于经济实力强、垃圾成份适宜于焚烧、用地紧张的城市41、和地区。但垃圾焚烧法基建投资高、运行管理费用高,对垃圾成份和管理水平有严格要求;此外如果焚烧配套措施控制不当,垃圾在焚烧过程中会产生大量的酸性气体和燃烧不完全的剧毒致癌有机成份(如二恶英等),从而形成二次污染。垃圾焚烧产生的灰渣仍然需要填埋。5.1.4垃圾综合利用城市生活垃圾的综合利用是垃圾处理的发展方向。近年来,国内外开发出垃圾综合利用的各种技术,如用垃圾制造砌块、废旧塑料粒等,这此技术在国内尚处于试验阶段。垃圾综合利用必须和垃圾卫生填埋方法配合采用。常用的生活垃圾处理方法比较见表5-1。常用的三种处理方法各有特色和适用范围,在选择城市生活垃圾处理方法时主要应考虑的因素有:当地的垃圾成份、城42、市的气候条件、地理位置、城市规模、各种垃圾处理方法的特点、技术和设备的可靠性和适应性,垃圾综合利用的市场前景和城市总体经济实力等因素。国家建设部、 环保总局和科技部联合发布的城市生活垃圾处理及污染防治政策中指出:“卫生填埋、焚烧、堆肥、回收利用等垃圾处理技术设备都有相应的使用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、综合治理和利用的原则下,可以合理选择其中之一或三种方法的适当组合。在具备卫生填埋场地资源和自然条件适宜的城市,应以卫生填埋作为垃圾处理的基本方案;在具备经济条件、垃圾热值条件和缺乏卫生填埋地资源的城市,可发展焚烧处理技术;积极发展适宜的生物处理技术,鼓励采用综合处理方式,43、禁止垃圾随意倾倒和无控制堆放”。现将填埋、堆肥、焚烧三种方法比较如下表。垃圾处理工艺比较表 表5-1比较项目垃 圾 处 理 方 法卫生填埋焚烧高温堆肥技术可靠性可靠可靠可靠操作安全性较好,注意防火、防爆好好选址难易较困难最易较易占地面积大小中等适合条件适用范围广,对垃圾成份无严格要求要求垃圾低位热值大于4000KJ/kg垃圾中可生物降解有机物含量大于40%最终处置无残渣需作处置,占初始量的15%左右非堆肥物需作处置,占初始量的60%左右产品市场有沼气回收的卫生填埋场,沼气可作发电等利用热能或电能易为社会使用,经济效益好落实堆肥市场有一定困难,需采用多种措施能源化意见部分有有无资源利用恢复土地利44、用或再生土地资源垃圾分选可回收部分物质作农肥和回收部分物资地表水污染需采用防渗保护可能性小可能性较小大气污染有气味散出烟气处理不当时,对大气有一定污染有轻微气味土壤污染限于填埋场区域无需控制堆肥有害物质含量管理水平一般较高较高投资运行管理费用单位投资11-26元/m3。填埋运行成本15-35元/吨。要求填埋年限不少于10年。单位投资(包括填埋部分40-60元/m3。焚烧部分运行成本90-220元/吨。主要设备费用:1000-2500万元/100吨设计能力。单位投资(包括填埋部分)30-40元/m3。粗堆肥部分运行成本30-60元/吨。主要设备费用:600-800万元/100吨设计能力。注:表中45、经济指标均按国产设备价格计算。5.2 处理工艺的确定根据以上分析,结合xx市的实际情况,选择卫生填埋法作为现阶段xx市城市生活垃圾的主要处理方法。其理由如下:1)虽然焚烧法处理生活垃圾,具有减量大、资源化效果好、无害化彻底、占地面积少等优点,但工程投资巨大。根据xx市的现状垃圾成份分析,垃圾成份中热值较低的厨余有机物和灰渣约占8590%,显然,现状生活垃圾的低位热值较低,不能满足焚烧垃圾的低位热值标准(5000kJ/kg)。因此从技术和经济方面综合分析,目前xx市还不具备采用焚烧法作为城市生活垃圾主要处理工艺的条件。2)堆肥法处理生活垃圾虽然可回收垃圾中部分可生物降解的有机物资源,但它要求有两46、个基本条件,其一是垃圾中有机物(可堆肥)含量40%,其二是堆肥产品应有市场。xx市的生活垃圾成份不具备堆肥的条件(厨余有机物含量20%左右)。所以其能用于堆肥的部分有机物和无机物的含量依然较高,如进行堆肥处理,每天需进行填埋处理的筛分物量依然较大,因此还必须配套建设设较大规模的填埋场作为垃圾最终处置出路,这样使工程投资增加,运行费用也较高。鉴于xx市目前垃圾成份中无机物含量较多、垃圾成份不均匀、现有技术条件下堆肥产品市场有限、垃圾混合收集仍将维持一段时间、堆肥条件还不成熟等,不推荐堆肥法作为xx市生活垃圾处理工艺。 3)综合利用是城市垃圾处理的发展方向,但是其应用应建立在城市生活垃圾分类收集的47、基础上,混装垃圾采用综合利用需要在分类筛选等工序上投入大量的设备和人力,从国内已投入运行的垃圾采用综合利用厂的运行情况看,分选效果多不太理想,由此导致后续的资源再生、再利用产品的品质不高或成本高昂,使得企业的运行十分艰难。对xx市而言,垃圾的混装收运将仍然持续相当长的一个时期,实施城市生活垃圾分类收集将是一个漫长的过程。采用综合利用技术处理混装垃圾的投资及运行费用太高,技术上和经济上都不可取的。4)xx市具备较好的卫生填埋场地资源,与市中心区的距离均在20km以内,运距适中,交通方便,填埋场库空大,使用年限长,因此选择卫生填埋法作为xx市现阶段城市生活垃圾的主要处理方法,符合国家现行的产业技术48、政策,即在具备卫生填埋场地资源和自然条件适宜的城市,应以卫生填埋法作为垃圾处理的基本方案。卫生填埋法消纳的垃圾量大,工程投资相对较少,运行费较低,根据xx市目前的实际情况,采用卫生填埋法是行之有效、也是最为切实可行的一种方法。此外,填埋场运行灵活,一旦技术、经济条件成熟,可适时上马垃圾堆肥、焚烧和回收利用等综合处理工艺,在“无害化、减量化、资源化”的同时达到延长卫生填埋场使用年限的目的。xx市城市建设处于发展阶段,建设资金不是很充足,所以目前不宜采用投资高、运行费用高的焚烧工艺,堆肥条件又不成熟,所以本报告建议采用填埋工艺。选择卫生填埋法作为现阶段xx市城市生活垃圾的主要处理方法,并在适当时间49、建设垃圾综合处理场(焚烧、堆肥、回收及沼气利用),是符合国家的产业技术政策和xx市现实情况的。可研中一期所采用的工艺是填埋,等生活垃圾中有机物含量和热值提高以后,可考虑采用其它方法处理。6. 场址选择及防渗方案的确定6.1 选址原则与xx市总体规划及相关专业规划协调一致。市政基础设施条件较好,交通便利,运距较短,供水供电条件好。选址区要有足够的用地,以确保垃圾填埋所需要的使用年限。尽量不占用良田耕地,少拆迁。在城市的夏季主导风下风向,对周围环境影响小。人口密度低,土地利用价值低且距人畜居栖点保持500米距离。有良好的工程地质条件,尽可能减少填埋库区工程投资和垃圾处理成本。在城市供水地下水取水点50、的保护范围之外。填埋场不宜设在以下地区:地下水集中供水源的补给区。洪泛区。淤泥区。填埋区直接与河流和湖泊相距50米范围以内的地区。活动的坍塌地带、地下蕴矿区、灰岩坑及溶岩洞区。珍贵动物保护区和国家然保护区。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。军事要地、基地、军工基地和国家保密地区。6.2 场址说明为确定xx市垃圾处理场的场址,xx市建委、xx市环卫处会同有关部门,并会同我院的专业技术人员,在xx市郊区初选了两个可用作建设垃圾填埋场的场址,各场址说明如下:xx选址区位于xx市中心城区西南约13公里处的xx河西岸,105国道西,占地350亩,厂址东北有锁庄,西北有闫洼51、铁庄,距离场址300米,南面有马沟,距离700米。xx选址区地形比较平坦,可用作垃圾堆填的面积约为322.26亩。最大填埋高度45米,总库容423万立方米。xx选址区位于xx市城区西南约16公里处,105国道东2公里,占地260亩。西面有王家洼,距离场址100米;东南有李家洼,距离场址200米。xx选址区地形平坦,可用作垃圾堆填的面积为240亩。最大填埋高度30米,库容240万立方米。上述初选场址的地理位置详见附图。6.3 场址比选 上述两个初选址方案的对比详见下表。两处选址方案对比表项目xx选址区xx选址区地理位置位于xx市中心城区西南约13公里处的xx河西岸,105国道西位于xx市城区西52、南约16公里处,105国道东2公里运输距离13公里16公里与总体规划的关系符合城市总体规划符合城市总体规划占地面积350亩260亩占地类别平原平原覆盖土源需另购土需另购土库容423万立方米240万立方米服务年限17年9年征地费用较低较低拆迁工程量150户600人240户720人,另需修建一条2公里长的进场道路场地平整量及难度一般,较易一般,较易场址抗洪条件根据甲方提供的函件,此场址不存在防洪问题。场址低洼,抗洪条件差,需另设堤坝供水供电条件较好较好渗沥液处理规模200吨/天200吨/天渗沥液排水对受纳水体的影响1.若排入城市污水管网,管道长约13公里,对污水处理厂运行无影响。2.若只设渗沥液处53、理站,达标后可铺设长约135米DN200管道排入xx河。1.若排入城市污水管网,管道长约16公里,对污水处理厂运行无影响。2.若只设渗沥液处理站,达标后可新铺设2公里DN200排水管进xx河。调节池容积12000米310000米3估算总投资9436.02万元6924万元单位库容投资22.31元/米328.85元/米3单位运输成本7.8元/t9.6元/t结论推荐方案表6-1由以上比较可以看出:在投资与填埋库容方面,按单位库容投资设计,xx选址区最省。在运行费用方面,因为运输距离与渗沥液处理规模的差异,两处场址也各不相同。按年日均处理生活垃圾300吨、单位运输成本0.6元/t。km计,从市区到填埋54、场的年运输成本为:xx选址区为85.4万元/年,xx选址区为105.1万元/年。在征地方面,xx选址区场地大,因而征地费用也大。拆迁方面xx选址区需拆迁锁庄、铁庄、闫洼三个村庄,有150户600人,xx选址区需拆迁李家洼、王家洼二个大庄240户720人。因而xx选址区拆迁费用比xx选址区大一倍以上,且240户居民的拆迁将增大工程的建设难度。在对地表水的影响方面,由于xx选址区位于xx河西岸约135米,南面紧靠水沟(流入xx河),填埋场操作不当,易造成地表水体污染。而xx选址区附近2公里内无地表水。其它方面,在进入xx选址区时必须穿过有50户200人的三里庄,因而xx选址区在这方面较有优势。而且55、xx选址区距离xx河较远,因而排水管较长,增加施工难度和费用。综上分析,并在充分征求xx市政府、xx市环卫处等意见的基础上,推荐选用xx行政村内的场址作为xx市生活垃圾处理场的场址。此场址的土地预审工作正在进行中。6.4 场址的自然环境6.4.1气象此垃圾填埋场气候与xx市区相近,参见xx气象观测资料。6.4.2地形地质该构筑物的场地地处第四系全新统和上更新统地层,上部为一般粘性土,下部为一般砂性土。根据沉积环境和工程地质特征,并结合本地地质特点和建筑经验,可将地层划分为6个工程地质层,现将地层自上而下分述如下:-1号素填土:灰褐色,主要成份为粉质粘土、粉土夹煤渣、砖渣等杂物,结构较疏松,SP56、T试验N=2.0击,fak=70Kpa。局部发育。号粉质粘土:棕褐灰黄色,底部黄褐色,可塑,上部夹有粘土,局部含薄层粉土和少量砖渣、植物根系,偶见贝壳碎片。下部夹少量钙质结核和铁锰结核。干强度中等,韧性中等,稍有光滑。其压缩系数=0.31MPa-1,压缩模量=5.7MPa,SPT试验N=7.0击,静力触探Ps=1.88MPa,综合考虑fak=155Kpa层厚大都在4.0左右,层底标高29.531.6米。-2号粉质粘土:黄褐色,可塑软塑,夹少量钙结核和铁锰结核。干强度中等,韧性中等,稍有光滑。SPT试验N=2.6击,静力触探Ps=1.01MPa, fak=120Kpa,厚度0.9米左右,为号粉质57、粘土的夹层,局部尖灭。号粉土粉砂互层:黄褐色,饱和,松散稍密,下部中密,局部夹10-20%的的钙质结核,含零里贝壳碎片。SPT试验N=13.0击,静力触探Ps=9.34MPa,fak=150Kpa。号粉细砂:黄褐棕黄色,饱和,中密密实,可见成份为石英、长石,颗粒较均匀。局部夹少量泥质和零星贝壳碎片。SPT试验N=23.4击,fak=220Kpa,厚度大于10米。-1号粉质粘土夹粉土:灰褐色,可硬塑,成份以粉质粘土为主,夹少量钙质结核。SPT试验N=16.0击,fak=195Kpa。6.4.3水文1.地表水该区为冲积平原,地貌形态主要为取土、抽砂坑和耕地,地表起伏较大。该场地东部约180米为xx58、河(流入涡河),南面紧靠水沟(流入xx河)。2.地下水地下水的类型地下水位流向:自西北流向东南。该场地地下水参照区域资料,根据现场埋藏条件为潜水型,局部有上层滞水,地下水动态变化主要受大气降水和蒸发因素影响,即降水-入渗-蒸发型的动态特征。其丰水期为89月,枯水期为34月,年水位变化幅度为2.0米左右。地下水主要接受大气降水补给及侧向径流补给,蒸发、人工开采及径流排泄为主要排泄方式。在勘察期间地下水稳定水位埋深为1.62.7米左右,其水位标高为33.0米左右(标高采用国家黄海高程系,以下同)。地下水明显受季节控制。地下水腐蚀性评价该场地片于II类环境的半湿润气候区,场区无工业废水、废气等污染,59、仅有旧窑厂少量弃渣。依据本次勘察水样分析报告:按环境类型水和土对混凝土结构无腐蚀性;按地层渗透性水和土对混凝土结构无腐蚀性;水和土对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。含水层的特征A、透水性弱的地层该场地从地表至4米左右的粘性土为弱含水层,主要地层为号粉质粘土垂直渗透系数为1.23E-52.41E-6cm/s。B、透水性强的地层该场地从地表4米以下即为透水性强的地层,主要成份为号粉土粉砂互层和号粉细砂层。其垂直渗透系数为6.08 E-43.50 E-3cm/s。6.4.4场地评价1、因有大面积的取土和抽砂坑现象,导致地表有一定起伏,且局部的砂性土呈松散稍密状态;砂性土透水性较强,对防渗不利。未见其60、他明显的不良工程地质作用,比较适宜兴建垃圾处理工程。2、该场地的地震基本烈度为6度,可按抗震设防烈度6度进行设计,土层的基底稳定性较好,可以不考虑土层的地震液化影响。3、该场地地下水主要为潜水型,局部有上层滞水,根据本次取水试验证明地下水对混凝土和钢筋无侵蚀性。4、号粉质粘土因有一定强度,只要轻型井点降水采取的好,一般不会产生边坡坍塌。6.5 填埋场址防渗方案的确定垃圾填埋后水分和有机分解液体形成的污染液经填埋场侧面和底部渗出去,为有效防止垃圾渗沥液对地下水的污染和周围环境的影响,垃圾填埋场必须采取有效防渗措施,渗沥液不向邻近地区渗透扩散,使垃圾填埋场成为一个封闭的独立单元。填埋场的人工防渗措61、施一般有垂直防渗、水平防渗和垂直防渗与水平防渗相结合等三大类,具体采用何种防渗措施,则主要取决于填埋场场址的工程地质和水文地质条件。1.垂直防渗是在场区为一相对独立的水文地质单元的前提下而采用的一种防止渗沥液污染地下水的方案。它通常是在场区的地下水迳流通道出口处设置垂直的防渗工程(如防渗墙、防渗板和注浆帷幕等)来阻拦渗沥液向下游的渗漏,从而达到防止污染下游地下水的目的。一般地,垂直防渗工程的设计漏失量必须小于有关技术标准或规范所允许的漏失量,即场区防渗层渗透系数为1.010-7cm/s时的渗沥液漏失量。2.水平防渗是通过在填埋场场底及其四周建设人工防渗层,以阻止垃圾渗沥液的下渗,从而达到保护区62、域地下水的目的的一种防渗措施。A、天然粘土防渗层如果在填埋场附近有足够数量的低渗透性粘土,可以采用人工回填夯实粘土形成防渗层。B、钠基膨润土软衬防渗层这是一种以钠基膨润土为原料,经进一步深加工而制成的防水板衬。将其铺设于库底,可形成一种防渗性能好的连续的柔性防渗层,起到阻止渗沥液外渗的作用。膨润土在自然界经历数千万年,稳定性极强,一经铺设,长期有效。膨润土遇水后立即膨胀,最后形成一层不透水的胶状物。它还可以自动封闭填补缝隙,防渗效果较为理想。目前国内生产的规格为4000g/m2-6000g/m2,渗透系数能达到10-9cm/s。C、高密度聚乙烯(HDPE)土工膜防渗层这是一种高性能防渗材料,能63、随一定的拉力伸长变形,适应地基不均匀沉降,具有较好的抗微生物侵蚀和抗化学腐蚀性能。对外界环境中温度、湿度及紫外线的影响适应性强,使用寿命可达50年左右甚至更长。目前,在国外许多垃圾填埋场中都采用这种土工膜作防渗层,在我国也有生产厂家,其产品规格主要有两种:一膜型和一毡一膜型。厚度1.5-2.0mm,渗透系数均小于10-13cm/s。3.垂直防渗与水平防渗相结合的防渗方案即为上述两种方式的结合。6.5.1防渗标准防渗工程的目的,就是采用天然的或人工的防渗层,切断库区内渗沥液向库外泄漏的通道,彻底杜绝渗沥液的外渗,同时防止地下水向填埋库区的渗入,确保垃圾填埋场安全可靠的运作,减少渗沥液产生量,避免64、造成二次污染。防渗层的防渗标准:根据现行国家标准生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889-1997)和城市生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJ17-2004)中的规定,防渗层的渗透系数K10-7cm/s。6.5.2防渗方案比较及选择根据本工程填埋场场址的工程、水文地质勘察报告,对库底防渗方案分析比较如下:1)根据填埋场的工程、水文地质初勘察报告表明,场区内分布具有一定的隔水能力的地层粘土层,厚度分布不均匀,且渗透系数不能达到防渗标准K10-7cm/s。因此本场不适于考虑自然防渗。2)钠基膨润土卷材因为具有稳定性强,能自动膨胀弥合填补缝隙的特点,所以防渗效果较为理想。但从实际使用情况来看,其对施工的65、要求较严格,卷材之间的接缝处理不当,很容易产生渗漏。此外,卷材在运输储存过程中要求严格,不能与水接触,且材料及施工综合造价较高,单位造价约40-50元/m2,故本工程不推荐这种防渗方式。3)根据对工程地质和水文地质初勘报告分析,场区覆盖粘土层不均匀,渗透系数不能满足防渗标准,若采用人工夯实粘土作防渗层,需要对场区地层进行详细勘察,查明粘土层的厚度、均匀性及渗透系数,然后对粘土进行测试,以选出能夯实达到防渗标准的优质粘土(土块最大尺寸不超过2mm,不得含有石块、尖锐物等杂质,液限指数25%-30%,塑限指数10%-15%),然后对粘土进行分层夯实,密实度不小于95%,夯实粘土层厚度不小于2.0m66、,施工难度大,且质量难以控制,综合造价将达到约80-90元/m2,高于其它水平防渗工艺。当地虽有粘土,但此地大量存在的粘性土分布于地表至地下4米左右,为弱含水层,渗透系数达不到10-7cm/s的要求。因此经综合考虑,不采用人工粘土防渗层。4) 由于本场区属于软地基,地下水位较高,不透水层在地面80米以下,不宜采用帷幕灌浆。5)高密度聚乙烯(HDPE)膜防渗工艺,具有以下显著特点:a.防渗效果可靠。其渗透系数小于10-7cm/s,较膨润土卷材防渗性能高四个数量级,较人工夯实粘土层防渗性能高出六个数量级。b.施工铺设较容易,本场内有一层较完整的支持粘土垫层,平整压实后即可铺设,比较适合本场址的地形67、。c.其拉伸强度、断裂伸长率、抗戳穿力等材料性能均优于膨润土卷材。d.接缝采用热焊机双缝连接,接缝强度高,检测设备齐全,不易产生渗漏。E.保存需防火,运输无特殊要求。f.造价适中,单层膜单位工程造价约30-35元/m2(仅包括HDPE膜材料及安装费用)综上所述,本工程填埋库区采用高位填埋方法,防渗推荐采用高密度聚乙烯(HDPE)膜和GCL膜。高密度聚乙烯(HDPE)膜的物理力学指标见下表。HDPE膜物理力学性能指标表表6-2序号项 目指 标1拉伸强度MPa252断裂伸长率%5503直角撕裂强度N/mm1104炭黑含量%25耐环境应力开裂F20h 15006200时氧化诱导时间min207水蒸气68、渗透系数gcm/(cm2sPa)1.010168-70低温冲击脆化性能通过9尺寸稳定性%37. 工艺方案及设备选型7.1 填埋场结构型式的选择生活垃圾填埋场的结构型式一般可分为五种类型。普通厌氧填埋:工程设施简单,无排渗导气系统,填埋作业简便,但不符合卫生标准。发达国家已没有这种类型填埋场,国内原有早期建设的还有在使用。厌氧卫生填埋:有简易的排渗导气系统,但卫生标准仍较低,不能有效地防止对周围环境的“二次污染”。发达国家已不使用,国内原有垃圾填埋场大部分属该类型。改良型厌氧卫生填埋:有完备的排渗导气系统,卫生标准高,填埋作业简便,可有效地防止对周围环境的“二次污染”。在国外采用比较普遍,国内的69、杭州、深圳、南昌、贵阳和长沙等城市建设的大型生活垃圾填埋场均属该类型。城市生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJ17-2001)和建设2001101号城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准以及生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889-1997)等标准所指的填埋场均是这种类型的填埋场。准好氧性卫生填埋:据有关资料介绍,该类型填埋场的渗沥液中的有机物浓度略低于改良型厌氧卫生填埋,垃圾腐熟速度较快,但通气管路多,作业繁琐,比较少用。好氧性卫生填埋:卫生条件好,垃圾腐熟快,在干旱地区可省去渗沥液处理系统,但通气管路多,还需配设机械送风系统,不仅作业复杂,而且技术上尚处于尝试阶段。我国的包头市有类似型式。本70、工程选择的是第3种结构型式,即改良型厌氧卫生填埋。7.2填埋机械设备的选择7.2.1 摊铺和碾压作业主要设备(1)、摊铺设备垃圾或覆盖土在作业面倾倒后,为有利于下一步的压实作业,需要进行摊铺。根据垃圾堆体成分复杂、密度不均匀及含水率较高的特点,选择的摊铺设备必须有接地压力适当、功率强劲,既能在相对较短的距离内将卸下的垃圾从一处推至另一处,又能在不平坦的表面甚至斜坡上移动等性能。本设计选用的摊铺设备是1台160PS履带式(湿地)推土机。(2)、碾压设备垃圾碾压设备是提高垃圾在填埋过程中的压实密度、节省库容的关键。它能最大限度地发挥投资效益、减少填埋场的不均匀沉降。目前,国内垃圾填埋场使用的垃圾碾71、压设备主要有履带式推土机和垃圾填埋专用压实机。国内中小城市垃圾填埋场由于受经济条件的制约,大多使用履带式推土机对垃圾进行摊铺和简单碾压。其主要优点在于低廉的价格和摊铺碾压的通用性,但由于推土机的工作重量相对较小、接地面积较大,其压实效果不理想,经压实后的生活垃圾的密度一般在0.6t/m3左右。垃圾填埋专用压实机配有专门设计的压实带齿钢轮,不但能获得最佳的压实密度(0.91.0 t/m3),而且还具有功率大、爬坡和作业能力强等特点。采用专用垃圾压实机可明显地提高垃圾的压实密度,增加填埋场的服务年限,经碾压后的垃圾堆体不易发生不均匀沉降,有利于运输车辆的通行和排渗导气系统的稳定。垃圾填埋场专用压实72、机目前有国产与进口两类。国产垃圾压实机目前尚处于开发跟进阶段,产品规格单一,工作重量相对较小(22t),发动机等主件仍依赖进口,与进口垃圾压实机相比,国产垃圾压实机的价格比较适中(约100万元/台),但由于处理垃圾的能力较低(60t/h),仅在部分省市的中小型垃圾填埋场有使用。国外目前主要有宝马、卡特彼勒、小松和万特等垃圾压实机生产厂家,产品的规格比较齐全。特别是工作重量较大(30t以上)的压实机,处理垃圾的能力一般在100t/h以上,比较适合于大型垃圾填埋场。但由于进口垃圾压实机的价格比较昂贵(约30万美元/台),目前仅在经济发达城市和一些省会城市的垃圾填埋场有使用。由于xx市垃圾处理场日处73、理垃圾300吨左右,规模相对较小,根据地方财力状况,为节省投资拟选用国产垃圾压实机。7.2.2 取土设备根据填埋作业每日覆土工作制度的需要,填埋场须配备挖土、装土和运土的设备和车辆,主要有挖掘机、装载机和自卸汽车。这些设备同时还可用于场区道路的维护和库区场底的平整等。7.2.3 喷药和洒水设备为防止蚊蝇、昆虫的孳生和减少场区扬尘,国内的垃圾填埋场目前大都采用洒水喷药多用车用作对填埋场及其周边地区的喷药(与人工喷雾器相结合)和对产生扬尘场所的洒水。本工程选用喷药和洒水多用车一辆,规格为1700L。7.2.4 其它设备根据国内垃圾填埋场的运行实践,为保证雨季垃圾运输车在填埋作业面上的运行,本设计增74、设了活动式钢板平台,用作雨天填埋转运平台至作业面之间的垃圾运输临时通道。为防止纸张、塑料袋等轻质垃圾在填埋过程中的随风扬散,设计在填埋作业区的边界设置了移动式尼龙网平台(围拦)。根据填埋作业工艺及有关调研资料,设备配置需考虑的因素:正常的垃圾填埋数量,高峰季节的正常运转。从日处理量的规模上看,此填埋场的建设规模基本属于级。辊碾机所以按级填埋场配备机械设备,满足场区作业所需机械设备详见下表。填埋作业主要设备、器材明细表 表7-1序号设备名称型号规格及技术能力单位数量产地1履带式推土机165HP(123Kw)台1国产2垃圾专用压实机工作重量22t 台1国产3挖掘机0.8m3台1进口4装载机0.5m75、3台1国产5自卸汽车4.5t辆3国产6洒水多用车1700L辆1国产7活动式钢板平台1.0m6.0m0.2m块200国产8移动式尼龙网平台国产 7.3填埋工艺垃圾填埋采用分区、分单元逐日覆土的填埋工艺。以每天一层作业量为一个填埋单元,并根据日产垃圾量填成长方形斜坡体,覆土碾压完毕后,再在其旁用同样的方式进行填埋。每日填埋作业完毕后,需对填埋垃圾进行当日覆盖。覆盖的材料可选用粘土或人工衬层材料(如塑料编织材料等)。由于当地粘土资源较为丰富,因此覆盖材料选用粘土。垃圾车经地磅房按规定的速度、线路运至填埋场,驶上由路基箱铺成的过渡平台、卸料平台,在管理人员的指挥下卸料,由推土机将卸下的垃圾推离卸料平台76、10米以外,并将垃圾向填埋单元纵深方向推进。7.3.1填埋单元填埋作业实行单元分层作业,按先后次序循环进行,每单元大小一般以一日一层作业量计算,按初期垃圾日产量约324吨左右,压实密度按0.8t/m3计,1米为单元体高,宽度按压实机23倍作业宽度敷设,则平均每日填埋单元体尺寸大致为LBH40.5米10米1米。填埋划分为近似矩形网格,每层垃圾约厚1m,分2-3个碾压小层,并碾压3次。经推土机、装载机推铺,压实机压实后,每层约1m,压实密度控制在0.8t/m3以上,最后进行日覆盖。日覆盖是填埋垃圾的最后一环。作业单元的垃圾裸露时间不能超过24小时,每天垃圾填埋作业完成后,应及时进行日覆盖,厚度为177、5-20cm,并再次压实。终场边坡控制在1:3。填埋第二单体时,一边紧靠已填的第一单体外,边坡控制在1:3。垃圾作业面及覆土面推成12%的斜面以利排水,垃圾每升高5米设3m宽平台,两级平台间以斜坡连接,坡度为1:3。填埋完成后的垃圾堆体的坡面总坡度为1:3,水平顶面的坡度5%。填埋场还需对填埋区进行不定期的喷药,以消毒、灭虫,减少和杜绝蚊蝇、昆虫的孳生。7.3.2填埋中间层 垃圾填埋采用分层压实方法进行操作,每填0.3-0.4m垃圾即进行压实。填埋中间层覆土压实厚度 0.3m,每个填埋中间层由五层填埋单元组成,高度5m,实际填埋垃圾压实厚度4.7m(另外0.3m为中间覆盖土层)。7.3.3封场78、按“分区-单元式”填埋作业方式依次重复操作至设计填埋高程时,为美化场区景观和为后续利用创造条件,需进行终期覆盖封场,其目的在于土地的综合利用、减少雨水的渗入,尽可能地减少渗沥液量。封场顶面坡度为5%,控制最高封场覆盖层顶标高不超过75.00m。考虑到xx市的实际情况,出于经济角度,填埋场最终覆盖采用粘土覆盖结构。终期覆盖结构由下至上分别为垃圾层、排气层、防渗粘土层、排水层、植被层。排气层应采用粗粒或多孔材料,厚为30cm,防渗粘土层渗透系数不应大于10-7cm/s,粘土层压实厚度0.2m;排水层应采用粗粒或多孔材料,厚为0.2m,且与库区排水沟相连;植被层采用营养土,厚度为0.15m。填埋场封79、场后,场顶的稳定约需2-3年,对封场后垃圾堆体可能出现的因局部沉降引起的陷落、裂隙等也将作及时的处理;保留导气、排渗及其处理设施,待确定达到安全期为止;封场后的场顶可种植草皮、花卉等具有一定经济价值的浅根植物。待填埋场内有机物完全分解稳定(封场后约需15-20年)经有关部门监测确认后,场顶也可规划用做体育、娱乐等设施用地。 7.3.4覆盖用土垃圾填埋过程中所需要的覆盖土包括:中间层覆盖土、终场覆盖粘土、终场覆盖营养土。覆盖用土量详见下表。覆盖用土及多孔材料用量表表7-2项目单位数量垃圾中间覆盖用土万m363终场覆盖用粘土万m34.03终场覆盖营养土万m33.03多孔材料万m310覆盖用土合计万80、m380.06覆盖用土总需要量为80.06万立方米。土方来源表如下:土方来源表表7-3来源数量(万立方米)覆盖用土方总需要量80.06筑坝需用土3.12库区内挖方28.37库区内填方1.65需外购土方56.46注:表中挖、填方为最低控制标高31米时的数据。由于以最低31米标高库底以下的挖、填方基本持平,所以不计算工程量的挖填方不计入内。由上表可以看出,此填埋场需外购土方56.46万立方米。2006年至2022年,每天需用土量如下表。周围土源较丰富,可以满足填埋期限用土。20062022年xx市生活垃圾填埋场覆盖用土量预测表表7-4序号年份垃圾日产量(吨)日需用土量(立方米)120063247481、22007338783200835281420093688552010384886201140192720124189682013436100920144551051020154751091120164961141220175151191320185371231420195581281520205821341620216051391720226291447.4 库容填埋方案填埋方案有二个可供选择。整个库区分四个单元,方案一的主盲沟是南北向,方案二的主盲沟是东西方向,两个方案示意图见图71。方案一方案二图71填埋坡向方案示意图在最低点标高一致的情况下,上面两个方案的南北向剖面主要区别在于方案一最82、高处高度为2H,而方案二最高处高度为H,两个方案南北向剖面示意图见图72。由图中可以看出,方案二有两个好处:一是场区内有挖填方的情况下,方案二的工程量相对较小;二是在最高点一致的情况下,方案二的最低点高,对xx市地下水位较高的情况较为有利。经比较确定填埋方案采用方案二。图72两填埋方案南北向剖面示意图本填埋场分四个填埋单元,各单元间以垃圾分隔坝分隔。xx市生活垃圾场的岩土工程勘察报告中揭示场址处地层是由素填土、粉质粘土、粉土粉砂互层、粉细砂及粉质粘土夹粉土等几层组成。最低点控制标高也即膜的最低标高非主盲沟的最低标高按2种方案作对比。最低控制点如下图所示。图73最低控制点标高示意图两种方案的对比83、如下表。最低标高33米和31米对比表表7-5对比内容方案一方案二具体内容最低标高33米,坝标高39米,终场填埋标高69米最低标高31米,坝标高37米,终场填埋标高67米确定最低标高的原因1. 勘察期间水位标高为33米左右(黄海高程系)。2. 基坑不宜挖至粉土粉砂互层(最高点标高由29.5米到31.6米),否则将产生严重的流砂、坍塌现象。1. 由于库区底是以1.5%的坡度上升,只有部分库底在33米以下,可采用工程措施消除地下水位的影响。2. 局部有粉土粉砂层处可采用换土的工程措施消除不利的影响。优点1. 库区基本位于地下水位之上,一般可不考虑地下水位的影响,但仍需设地下水导排系统,以防雨季水位高84、时,把膜上顶。2. 库区内所有点均位于粉土粉砂层1米以上,施工不需采用其它措施施工即可确保施工安全。1. 填方量小,需土量小。填方比方案一少需土方约48.9万立方米。2. 垃圾坝较地面较低,观感好。3. 挖方量大,可弥补覆盖土源不足的矛盾。缺点1. 填方量较大,因而需土量较大。填方比方案二多需土方约48.9万立方米。1. 由于最低挖方在31米以下,所以需采取工程措施防止地下水,会给施工带来难度。2. 局部挖到粉土粉砂层处需换土夯实,增加施工难度。考虑到生活管理区距离第三单元较近,库区填埋顺序为第四、一、二、三填埋单元。垃圾车沿进场道路、场内引道进入第四填埋单元。等填到37米标高时,转移到第一填85、埋单元。垃圾车由第一单元的引道进入,填到37米标高时,再填第二单元的6米高程,最后再填第三单元的6米高程,然后再向上堆填,直到最终封场。最终填埋标高为77米。每隔5米高设3米宽平台。道路图、终场剖面图、填埋分单元情况详见附图。填埋区的各标高段的库容分布情况见下表。填埋各标高段的库容分布情况表7-6填埋分层标高标高段高度(米)库容(万m3)累积库容(万m3)3137650.0503737-42589.54139.544242-47576.96235214.34244747-52566.34048276.36285252-57556.9461326.82895757-62548.27311366.86、4626262-67543.0754396.57746767-72516.71413.29247272-77510.12423.4124由上表可以看出此填埋库区的总库容约423万m3,按总容量分类,此填埋场的建设规模属类填埋场。7.5 规模和使用年限整个可填埋场区占地322.26亩,分为4个填埋单元。以左上角为第一个填埋单元,按顺时针方向分别为第二、第三、第四填埋单元,面积分别为81.69亩、78亩、80.97亩、81.6亩。库底最低标高31米,垃圾主坝坝顶标高为37米,分隔坝坝顶标高为36米,当填至终场标高77米,总库容423万立方米,有效库容按85%计,所以有效库容360万立方米,垃圾压实87、密度按0.8t/m3,则此填埋场可填埋垃圾288万吨。以填埋场建成的2006年的垃圾日产量324吨作为起始填埋量,以后按前文中垃圾量的增长相应增加垃圾填埋量,2020年以后垃圾年增长率按4%计。据此可计算出2006年2023年可能运至此垃圾填埋场的数量详见表7-7。根据前文垃圾量预测,在2006年到2023年,进场垃圾量及所需库容见下表。表中压实垃圾密度按0.8kg/m3,垃圾覆土按总库容的15%计。xx市城市生活垃圾所需库容一览表表7-7序号年份垃圾日产量(吨/天)垃圾年产量(万吨/年)垃圾所需库容(万m3)垃圾所需总库容(万m3)累计所需总库容(万m3)1200632411.5214.4088、16.94 16.94 2200733812.0215.0317.68 34.61 3200835212.5415.6818.45 53.06 4200936813.0916.3719.25 72.32 5201038413.6617.0820.09 92.41 6201140114.2617.8320.97 113.38 7201241814.8818.6121.89 135.27 8201343615.5419.4222.85 158.12 9201445516.2120.2723.85 181.96 10201547516.9221.1524.89 206.85 11201649617.89、6622.0825.98 232.83 12201751518.3322.9126.95 259.78 13201853719.1323.9128.13 287.92 14201955819.8524.8129.19 317.11 15202058220.7225.9030.47 347.58 16202160521.5526.9331.69 379.26 17202262922.4128.0132.95 412.22 18202365523.3129.1334.27 446.49 由上表可以看出终场填埋标高为77米、总库容423万立方米时,此填埋场的使用年限约为17年(2006年2022年)90、。符合建设2001101号城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准中规定的“填埋场的合理使用年限应在10年以上”的要求。7.6垃圾堆体的稳定性分析1.垃圾土主要物理力学性质指标和强度指标3之间;含水率在20-60之间,大多数试样在30左右;堆填土的比重比常见土要小,在1.92-2.62 之间,离散性较大。由不固结不排水三轴试验得出总应力强度指标:黏聚力为0-10.2kpa,内摩擦角为1.5-19度;固结不排水三轴试验的有效应力强度指标:黏聚力为1.3-16kpa,内摩擦角为25-41.4度;固结不排水三轴试验的总应力强度指标:黏聚力为0-12.8kpa,内摩擦角为21-29.5度。2.垃圾堆填91、体的稳定分析垃圾堆填土体中的含水主要来源于大气降雨、地下水补给、地表径流和内部生物的降解反应。考虑到工程的重要性以及有关的工程经验,计算模型中坡底地下水位取垃圾顶面一下10m,根据垃圾填埋场的重要性以及其他工程经验,把6度地震时坡体的安全系数小于1.2 作为判断可能发生滑坡的标准。计算采用瑞典圆弧滑动法,分析结果显示当滑动圆心坐标(38.215,111.067),相应的滑动半径119.289m时,滑动安全系数为1.417(坐标原点为土坝外侧坡脚),大于1.2的允许值,据此坡体是稳定的。8. 工程内容xx市垃圾填埋场工程内容主要包括道路工程、防渗工程、渗沥液收集工程、渗沥液处理工程、雨水排放工程92、填埋气导排及燃烧工程、场内道路工程和附属建筑物设计等。8.1 填埋场道路系统场内主要道路设计标准应满足交通量、车载负荷及使用年限的要求,由于垃圾运输车车种单一,专用车道应保证在各种路况下都能安全通行。道路工程分场外道路、场内道路和库区临时作业道路三部分。8.1.1道路工程设计标准执行厂矿道路设计规范(GBJ2287)道路等级场外道路:平原、微丘四级厂外道路;场内道路:类企业厂内主干道;主要技术指标路面宽度7.0米;路基宽度8.0米;极限最小圆曲线半径15米;最大控制纵坡7%;停车视距15米。进场道路从105国道进入场区,道路全长179.293米,路面宽度7.0米,道路基本为东西走向,线型平直93、,沿线设有小桥一座跨越xx河,长38米,桥面车行道宽7米。8.1.3场内道路场内道路沿库区东侧设置,紧靠垃圾坝,在桩号1+00处和道路末端分别设置15米15米的回车场,总长407.926米,线形平顺。8.1.4道路断面设计道路车行道宽7.0米,两侧路肩各宽0.5米,双向1.5%的横坡,以利道路雨水的排出。8.1.5路基路面结构设计本设计采用水泥混凝土路面,路面结构自上至下依次为:20厚C30 水泥砼面层(抗折强度4.5Mpa)20厚6%水泥稳定碎石基层15厚10%石灰土底基层结构层总厚度55cm。土基压实采用轻型标准控制,具体压实度要求如下:挖方路基路槽以下030cm范围内,压实度98;填方路94、基,路槽以下080cm,压实度98,80cm以下95。填埋作业道路沿填埋库区垃圾坝顶高程以上37.00至设计高77.00,总长740米。每隔5米设置了作业道路,库区道路每隔100米左右设置一处回车平台,平台平面尺寸为1515米,以满足运输车辆倾倒垃圾和库区作业车辆服务半径的需求。作业道路采用二级露天矿山道路,道路宽6.0米,横断面结构采用15cm泥结碎石路面,基层采用建筑垃圾压实,在圆曲线处按照规范设置超高和加宽。xx市生活垃圾处理场道路工程一览表表8-1名称采用标准道路横断面总长进场道路平原、微丘四级厂外道路路面宽度7.0米,水泥混凝土路面179.293米场内道路类企业厂内主干道路面宽度7.95、0米,水泥混凝土路面407.926米填埋作业道路二级露天矿山道路道路宽6.0米,15cm泥结碎石路面740米8.2防渗工程填埋区水平防渗方案的设计包括场地平整、衬里材料的铺设和保护层的设置等内容。同时还要考虑与上部的渗沥液导排系统及以下部的地下水导排系统的结合。A.场地平整方案为防止因垃圾堆积后产生的地基不均匀沉降而损坏防渗层,在铺设复合衬里前必须对的场地进行开挖、平基。库区内无论是填方还是挖方均应夯实紧密,要求表面平整光滑,不得有明显的凹陷和凸起,更不得尖角出现。经竖向土方计算,库区内共挖出土方26.8万立方米(以最低控制标高31米计)。B.防渗层基本构造考虑到xx市地下水位较高,防渗层采用96、双层衬里结构,库底部分(自下而上)基本构造如下:平整基底、地下水导流层(厚度30cm)、膜下保护层(采用粘土厚度100cm,渗透系数不应大于10-5cm/s)、土工膜(1.5mmHDPE膜)、膜上土工布保护层(采用一层400 g/m2土工布)、渗沥液导流(检测)层(厚300mm)、膜下保护层、HDPE土工膜,土工布层(采用一层400 g/m2土工布)、渗沥液导流层(厚300mm)、垃圾层。为防止在填埋场运行初期由于垃圾压实机械的车轮或履带以及车辆的制动力对HDPE膜造成破坏,建议在填埋场底部的1m垃圾不予压实。铺设HDPE膜前,填埋库区场底应去除有可能损伤HDPE膜的杂物如:树根、碎玻璃、石子97、等。膜下粘土为回填土要求回填密实度不小于95%,回填土中碎石粒径1.5cm,含量1%,HDPE膜的焊缝搭接宽度不小于100mm。边坡部分:平整基底、地下水导流层(厚度30cm)、膜下保护层(采用粘土厚度75cm,渗透系数不应大于10-5cm/s)、土工膜(1.5mm厚HDPE膜)、膜上土工布保护层(采用一层400 g/m2土工布)、渗沥液导流(检测)层(厚300mm)、膜下保护层、HDPE土工膜,土工布层(采用一层400 g/m2土工布)、渗沥液导流层(厚300mm)、垃圾层。C.防渗层及保护层材料用量由于防渗层铺设范围和材料用量见下表。防渗层铺设材料用量一览表表8-2名称铺设范围库区区材料耗98、量场地从场底至标高37mHDPE膜:70万m2无纺土工布:140万m2碎石6.4 万m3地下水导流层6.4万m3粘土21.6万m3注:地下水导流层和粘土用量与库区最低控制标高31米库底以下的挖方相持平。所以此两项只需计算其挖方填埋量即可。D.防渗膜的铺设由于库区防渗膜的铺设范围很大,设计选用幅宽8米的HDPE膜。HDPE膜的搭接应遵循原则为:接缝数量最少,设在平面处;避免“+”形接缝,宜采用错缝搭接。E.垃圾坝及垃圾分隔坝垃圾坝均为粘土坝,垃圾坝坝顶宽2米,坝顶标高37米,面坡、背坡比均为12.5。坝轴线总长约1747米。垃圾分隔坝坝顶宽2米,坝顶标高36米,坡比12.5。分隔坝坝轴线总长约999、40米。8.3地下水导排系统由于填埋库区地下水位较高,为了防止地下水对防渗膜的项托而使膜受破坏,须将场区地下水及时有序地导出填埋库区外,因此设计在水平防渗膜底下设置地下水导排系统,以保证防渗膜的安全。与渗沥液收集管相对应,在主盲沟及副盲沟下分别设地下水收集主沟和支沟,主沟、支沟设计纵坡分别为1.5%、1.45%,主沟中部设DN400HDPE多孔管,其间填设碎石,支沟中设DN200多孔管。四条主沟分别汇入库区外的集水井,再由水泵抽出排入环库截洪沟。集水井同时也作为地下水水质监测井。调节池防渗膜下也铺设地下水收集管,汇入第二单元的收集井内。xx市生活垃圾填埋场地下水导排系统材料设备用量一览表表8-100、3名称规格数量主收集管DN400HDPE多孔管1344米副收集管DN200 HDPE多孔管3188米集水井1800钢砼2座提升泵H8米3台,两用一备8.4渗沥水收集系统渗沥水收集系统是由场底导流层、排水盲沟和集液井组成。在填埋单元底部设排水盲沟收集渗沥液水,两头最低处设集液井。单元场底平整为1.5%的坡度倾向主盲沟,主盲沟1.5%坡向集水井,主盲沟D=400mm,为HDPE穿孔管。沿主盲沟每隔40m设副盲沟,副盲沟和主盲沟交角75,副盲沟1.45%坡向主盲沟,副盲沟D=200mm,为HDPE穿孔管。集液井共4座,截面尺寸为直径2米,顶面标高38米。提升泵共6台,4用2备,兼作回喷泵用。备用泵可101、存放于仓库中。进入井内的污水由渗沥液输送管送至污水调节池。渗沥液输送管采用HDPE管。为有利于渗沥液导排,在场底设30cm厚导流层。渗沥液收集系统材料设备表表8-4名称规格数量主盲沟及渗沥液收集管DN400HDPE穿孔管713米副盲沟及渗沥液收集管DN200 HDPE穿孔管3188米渗沥液输送管DN200HDPE管1160米集液井2000钢砼4座污水泵H22米,Q5.5米3/h3台,2用1备污水泵H10米,Q5.5米3/h3台,2用1备8.5渗沥液处理系统8.5.1 渗沥液产生量气象资料xx市年平均降雨量为814.3毫米, 2年一遇降雨量为700-800毫米,5年一遇降雨量为881.3毫米,1102、0年一遇降雨量为1101.4毫米;历年最大月降雨量215.7毫米(7月)。渗沥液产生量垃圾进填埋场后,在生物降解过程中会产生高浓度有机液体,另外还有渗入填埋场的水(包括雨水),总量超过垃圾的极限含水量的部分就以渗沥液形式排出。垃圾渗沥液产生量受多种因素影响,如降雨量、蒸发量、垃圾特性等,但这些因素各有主次,有关渗沥液产生量的计算方法也很多。本工程渗沥水收集总原则是实行雨污分流。对于已填埋区应设表面排水,填埋区与非填埋区和已填埋区应做到雨污分流以尽量减少渗沥液产生量。渗沥液产生量采用较为普遍的浸出系数法,公式如下: Q=I(C1A1+ C2A2)/1000式中,Q浸出水量,m3/d;I日降水量,103、mm/d;C1正填埋区浸出系数;C2已填埋区浸出系数;A1正填埋区面积,m2;A2已填埋区面积,m2。在正填埋区域中,对于直接排放地表水的面积,浸出系数为0.40.7,取值为0.6;在已完成填埋的区域,对于不直接排放雨水的面积,浸出系数为0.20.4,取值为0.3。按年平均降雨量计算的渗沥液年日平均产生量178吨/天。8.5.2 渗沥液调节池由于一年内同一地区的降雨量时间分布上是不均衡的(雨季多,旱季少),因此垃圾渗沥液的产生量也是不均衡的。为恒定渗沥液处理站的处理规模,就必须设置渗沥液调节池。调节池的功能是蓄水而后调节渗沥液处理站的进水水质和水量。设计取五年一遇逐月降雨量进行来水量(渗沥液产104、生量)和出水量(渗沥液处理站处理量)的平衡计算,确定的渗沥液调节池有效池容为12000立方米。采用HDPE膜防渗。同时要考虑地下水导排。8.5.3 渗沥液处理规模因垃圾渗沥液的处理量是按年迳流调节考虑的,经分析比较,确定经调节池调节后的渗沥液处理规模为200吨/天。8.5.4 渗沥液处理系统1.渗滤液的水质特点和对处理的要求渗滤液的成分由填埋场内部的生化和物理工艺来决定。在第一阶段,包含许多城市垃圾水解有机物。在垃圾填埋的最初一至五年里,渗滤液的特点表现为含高浓度的有机酸。COD和BOD值都很高,而PH值很低。因为PH值很低,所以重金属很容易溶解在渗滤液里,渗滤液在酸化阶段可生化性很好。随着时105、间的推移,填埋场中产烷细菌开始占优势。这些细菌将大部分的有机酸转化成了甲烷和二氧化碳,及数量很少的硫化氢和氨气等。氮从有机物中被释放出来导致了氨的增加。由于有机酸的降解和氨氮的增多,PH值显著升高,也使渗滤液中重金属浓度的降低。我国生活垃圾是混合收集的,其成分受生活条件,生活习惯,收集方法,地区和季节的影响很大。垃圾中的易降解有机物在填埋场的转化非常复杂,渗滤液废水往往在投入运行前期COD、BOD浓度较高,但可生化性较好,但随着运行时间的增加,COD、BOD浓度下降,氨氮浓度升高。另外,雨季浓度较低,而旱季浓度高。渗滤液废水中除COD、BOD、NH4-N等污染物指标严重超标外,还有卤代芳烃,重106、金属和病毒等污染。这种废水如不妥善处理,将给当地地面水,地下水环境造成严重污染,对周边人民群众的身体健康产生严重威胁。渗沥液处理站进水水质表8-5项 目进水水质平均值设计设定值BOD5(mg/l)1000-700036003600CODcr(mg/l)2000-900080008000NH3-N(mg/l)100-1000600600SS60-700500500PH7.57.5鉴于垃圾渗滤液的上述特点,在进行工艺选择时应考虑以下特点:(1)高负荷污水处理能力(2)能够适应不同季节、不同年份渗滤液浓度的波动,工艺能保证出水的稳定性2.工艺方案选择由于渗滤液的浓度高和成分复杂,对处理工艺提出了特殊107、的要求。通常而言,垃圾填埋场渗滤液的基本处理工艺在充分利用生化处理的经济优越性的原则上,还需将几个不同的处理工艺单元进行优化组合,从而取得经济和社会生态的双重效益,因为仅仅依靠单一的处理工艺很难达到严格的出水要求或者对产生残余物的再处置要求,下面将常见的几种处理工艺及其组合简单介绍一下。 常见处理工艺 厌氧生化处理这个工艺可降低COD和BOD。同时重金属包含在厌氧污泥中,有机的含氮化合物作为NH4N被释放进水。这样,PH值增高。甲烷可以作为能源生产。好氧生物处理(硝化与反硝化)可以通过生物降解去除COD、BOD 和NH4-N。当设计一个硝化工艺时,增置反硝化工艺过程可以降低需氧量和碱用量。采用108、高负荷,大生物量生化工艺可以减少反应器容积及占地面积。 化学氧化(臭氧,H2O2,紫外线)该工艺用在好氧生物预处理之后,用来氧化去除那些被生物不能或难以降解的COD和部分的有毒物质。化学氧化过程一般不产生需再处置的剩余物。 絮凝和沉降通过絮凝和沉降去除那些难生物降解的COD、重金属、聚合物和氢氧化钙。如果使用三价金属盐类和前面的PH值降低到44.5时,这个工艺可以被优化。活性炭吸附也可去除污水中的有机物。一般用于对於出水要求极高的后续处理,但会导致运行费用增加,如使用过的活性炭不处理再生及重复使用,就成为固体剩余物。 膜工艺近年来,许多新技术应用于垃圾渗滤液处理,取得了迅速的发展。其中发展最成109、功和目前应用趋势最好的一类是膜技术的应用,包括超滤、纳滤和反渗透等。其中微滤(MF)孔径范围一般为0.1-75 m, 超滤(UF)筛分孔径为1nm-70 m,均不能截留渗滤液中所含盐份,只能用来将微生物菌体、沉淀物从污水中分离出来,压力量在0.2-7bar之间。近来微滤和超滤在与好氧生物工艺处理组合应用,即所谓膜生化反应器(MBR)技术显示出强劲的市场竞争力。MBR是生化反应器和膜分离相结合的高效废水处理系统,用膜分离(通常为超滤)替代了常规生化工艺的二沉池。与传统活性污泥法相比,MBR对有机物的去除率要高得多,因为在传统活性污泥法中,由於受二沉池对污泥沉降特性要求的影响,当生物处理达到一定程110、度时,要继续提高系统的去除效率很困难,往往需要延长很长的水力停留时间也只能少量提高总的去除效率,而在膜生物反应器中,由于分离效率大大提高,生化反应器内微生物浓度可从常规法的3-5 g/l提高到15-25 g/l,可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的去除效果,减小了生化反应器体积,提高了生化反应效率,出水无菌体和悬浮物,因此在提高系统处理能力和提高出水水质方面表现出很大的优势。错流式膜分离技术的开发,特别是膜材料和膜产品不断发展,以及近年来膜价格的大幅度下降,使膜分离技术在水和废水处理中的应用得到了迅速发展。MBR的主要特点:启动很快;主要污染物COD、BOD和氨氮有效降解,无二111、次污染;100%生物菌体分离;出水无细菌和固体物;占地面积小;污泥负荷(F/M)低,剩余污泥量小;无需脱臭装置;运行费用小。垃圾渗滤液经MBR处理,不仅可以连续排放,而且能满足间接排放要求;若原水浓度很高,可采用后续接反渗透RO或纳滤NF作深度处理。回喷回喷可提高垃圾层的含水率(可提高到6070%)、增加垃圾湿度、增强垃圾微生物活性、加速产CH4速率、垃圾中污染物溶出及有机物的分解,还可因喷洒过程中挥发等作用而减少渗沥液的产生量,对水量和水质起稳定化的作用,有利于渗沥液处理。回喷法根据布水方式的不同可分为表面回喷和地下回喷。由于地下回喷成本较大,所以一般采用表面回喷。表面回喷在雨季和冰冻季节不112、宜运行。 工艺方案确定选择一个工艺的先决条件是要对垃圾渗滤液主要成份进行分析,特别对是重金属、COD、BOD、TKN和盐(电导率、氯化物和硫酸盐)以及碱度的分析,一年中要对不同时间的变化进行分析。这种经常性的分析能够提供垃圾渗滤液的季节性变化。有两种方案可供选择,方案一是处理达标后排入附近地表水体,方案二是预处理后送入城市污水管网。方案一中的地表水体是xx河,xx河是类水体,按生活垃圾填埋污染物控制标准(GB16889-1997)中规定的出水水质排放到GB3838-88所规定的和类水域标准,其排放限值执行二级指标值,即渗沥液处理后排放限值如下:CODcr300mg/l BOD5150mg/l 113、SS200mg/l NH4-N25mg/l按生活垃圾填埋污染物控制标准(GB16889-1997)中规定,排入城市二级处理厂的生活垃圾渗滤液,其排放限值执行三级指标值,即渗沥液处理后排放限值如下:CODcr1000mg/l BOD5600mg/l SS400mg/l xx市城市污水处理厂距离垃圾填埋场13公里,20xx年投入试运营,日处理量10万吨。两个方案比较详见下表。渗沥液处理方案比较表表8-6比较内容方案一方案二方案的具体内容旱季回喷,雨季处理达到二级标准后,排入xx河旱季回喷,雨季预处理达到三级标准后,接入市政污水管网处理内容膜生化工艺(污水进入反硝化罐、硝化罐、膜处理、出水达二级标准114、标排放)生化处理工艺(污水进入反硝化罐、硝化罐),出水达三级标准,经13公里管道和1座提升泵站进入市政污水管网投资及运营费用721万元,运营费用15.2元/吨830万元,运营费用10.82元/吨优点1. 处理站工作环境较好,臭气等可有效控制。2. 施工线路集中,可就近排入xx河。3. 投资相对较省。1. 工艺成熟、稳定,有丰富经验可供借鉴。2. 充分利用市政污水处理厂的处理能力。3. 运营费用较低。缺点1. 运营费用较贵。1. 施工线路较长,给施工造成不便。2. 投资相对较大。结论推荐方案由上表比较可以得出,渗沥液处理工艺采用在旱季回喷垃圾表面,在不回喷时运行生化处理。达三级标准后,接入市政污115、水管网。通过对xx市气象资料分析,拟在1、2及5-8月六个月运行生化反应的渗沥液处理系统,其余月份可进行回喷。据相关资料压实垃圾的垂直饱和水力传导度为310-6410-62.d。本填埋场取3 L/m2.d,则最大可回喷量为644m3/d。根据xx市垃圾填埋场渗滤液水质水量特点和处理要求,我们拟采用如工艺流程图所示的生化处理工艺。其处理系统流程如下: 渗滤液原水 调节池 处理车间 达标排放 3.设计原则根据垃圾填埋场渗滤液废水中污染物浓度高,水质水量多变的特点,结合本公司同类废水处理的工艺方法,提出技术先进、工艺可靠及经济合理的工艺;采用投资最少,运行费用最低的工艺;尽量采用二次污染少,污泥量少116、,低噪音处理设施;合理考虑现有地理状况,节约用地;操作管理方便、技术要求简单,减小工人劳动强度;维护简单方便,宜于长期使用。4.设计规模和进出水水质 设计规模:渗滤液处理量按200 m3/d设计,设计使用年限为25年。 设计进水水质:CODcr: 8000 mg/l;BOD5:3600 mg/l;NH4-N:600 mg/l;SS : 500 mg/l PH: 7.5设计出水水质:渗滤液经处理车间处理后的出水水质达到垃圾渗滤液三级排放标准: CODcr: 1000 mg/l;BOD5: 600 mg/l;SS: 400mg/l渗滤液处理站工程范围包括:工艺,包括渗滤液处理站的工艺设计和电气、自117、控等的概念设计;设备供应及安装;调试运行和人员培训。渗滤液处理方案的编制内容包括:渗滤液处理工艺比较和选择,设计工艺流程和平面布置,主要设计参数,主要设备和土建电气、自控及给排水等配套;工程实施质量、进度和安全保障措施,人员培训、调试和售后服务。5.工艺原理及流程工艺流程如下:来自垃圾填埋场的渗滤液经过收集进入调节池,用水泵抽送到生化池,在生化池中,通过高活性的好氧微生物作用,降解大部分有机物,达到除碳的目的。xx市垃圾填埋场渗滤液BOD/COD = 0.4,目前可生化性很好,COD设计去除率96%。采用特殊设计的高效内循环射流曝气系统,氧利用率可高达25%。剩余污泥量很小,每天排泥约10m3118、/d左右,由于生化罐中的污泥浓度很高,不必设置污泥浓缩池进行浓缩处理,可用大罐车直接从生化罐拉泥去填埋场处置。6.工艺技术方案主要工艺设计参数渗沥液进水及出水水质表 进水出水流量200m/d200m/dCOD 8000mg/l1000mg/lBOD5 3500mg/l2.2SS500400生化段:温度30CMLSS20kg/m3污泥负荷 0.1kg COD/kgMLSSd硝化污泥负荷0.1kgNO3-N/kgMLSS/d硝化池(有效)2*432 m反硝化池(有效)1* 90m剩余污泥产泥系数0.10kgMLSS/kgCOD充氧曝气:曝气系统内循环射流需空气量1720 mN/hr冷却系统热交器换119、进水温度36热交器换出水温度30冷却塔进水温度36冷却塔出水温度30循环流量m3/h100工艺段的处理效果和环境效益说明 单位:mg/l项 目水量(m3/h)CODcrBODSS生化进水8.380003600500出水8.31000600400去除率-87.5%83.3%20%要求8.31000600400环境效益(污染物有效去除):采用上述处理设施,按设计负荷每天可从废水中有效去除COD总量为1400kg。各单元设计描述各单元按25年使用寿命的要求而选择设备。生化池BIOMEMBRAT是WWAG和斯图加特大学合作开发的高效生化处理系统,特别适用于有机废水的处理。为保护后续的超滤膜,生化池进水120、前加了篮式过滤器,以去除进水中的小颗粒物。生化区由两个硝化池和一个反硝化池组成,有机物和氮经过生物降解有效去除。硝化池内曝气采用循环射流鼓风曝气装置。每个硝化池配一循环泵,空气由风机供给射流器。冷却系统测试仪器仪表本工程渗沥液处理站所有测试仪器仪表均采用本公司经过长期使用的德国产品,性能可靠,稳定性好。工艺监控及自动化电气控制由中央控制和现场控制系统组成。具有计算机监控和计算机网络系统,通过人机界面可实现对系统的实时监控、报警显示及统计处理。通过计算机网络系统可使渗滤液处理厂管理人员对各工序设备进行实时监控。工艺控制由一个PLC和各系统内的执行显示器完成,PLC采用西门子S7系列。所有模拟和数121、字信号均在执行显示器上显示。控制室计算机可显示各工艺设备的运行工况和主要工艺参数,控制设备运行。主要工艺参数能自动检测和显示。报警信号包括:硝化罐最低最高液位硝化罐最高最低溶解氧生化系统进水泵最大压力(最大篮式初滤器二端压差)生化系统进水泵最小流量控制压缩空气系统最小压力各加药系统化学药剂罐气最低液位配电盘由PLC和MMC组成,包括下列电板:马达启动、主设备隔离PLC、主隔离器、熔断器。配电盘的传输、偶合和连接,输入箱,动力箱和控制箱通过PLC分隔开。生化系统:生化系统监控参数主要包括:液位,DO,pH, 温度,进水流量等,通过PLC和执行控制,控制系统位于控制室内。进水泵带液位自动控制,流量122、控制和数字显示风机带流量控制和数字显示生化反应器有液位,DO,温度在线测试和显示 加药系统所有加药系统带液位控制和流量控制。劳动定员渗沥液处理工程设计处理能力为200 m3/d,工作天数按365天/年,三班制连续运行,机械设备维修依托填埋场维修车间,不设维修人员。人员组成见劳动定员表。劳动定员表表8-7人员白班夜班大夜班组长1废水处理操作工111化验人员1(兼)合计211运行成本分析渗滤液处理量200 m3/d,年处理量73000m3/y。人工费:员工年工资平均按15000元计(含各种福利保险金),则4人年工资总额:6万元/年。电耗:系统总装机容量约为286kW,工作容量为 245KW,总耗电123、为14.7 kWh/m3, 电价按0.60元/kWh,处理每立方废水电费8.82元/m3。药耗:渗滤液处理用化学药剂包括酸碱和膜清洗药剂和生化池消泡剂费用12万元/年。水费:处理站用水约6m3/d,年水费为1700元。渗沥液处理站运行成本表 表8-8序 号项 目年运行费(万元/年)单价(元/m3)1人工费6.00.8222电费65.08.903药剂费8.01.14水费0.17-总运行成本133.5510.828.5.5出水排水用压力流PE管DN100,长度13公里,接入市政污水管网主干管,具体位置待下一步设计中再详细确定。8.6 雨水排放系统为了确保填埋场防洪安全,减少进入垃圾填埋库区内的水量124、和垃圾渗沥液的产量,在工程措施上采取设置环库截洪沟和垃圾封场后设置表面排水沟的方式以组成库区防洪系统。8.6.1表面排水沟垃圾封场时每5米高设一个宽3米的平台,在平台上设雨水收集沟,雨水收集沟采用渣石垫底砖砌而成,断面矩形,尺寸0.4米0.4米,总长9695。不同标高的雨水收集沟连通到填埋场的四周的截洪沟,8.6.2永久截洪沟根据城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准,类填埋场永久截洪沟的设计标准按二十年一遇山区防洪标准进行设计,按五十年一遇标准进行校核。利用公路科学研究所经验公式:Q=KFn式中,Q雨洪流量,m3/s;K径流模数,重现期为20年时,取18.7,重现期为50年时,取23.4;125、F汇水面积,Km2;n面积指数,当F1Km2时,n=1。环库截洪沟沿填埋库区边线布置,均排入库区边地表自然水体xx河中,截洪沟由干砌块石筑成,断面尺寸根据各段截流洪量的大小而定,均为梯形断面,m=1.5,N=0.025,超高按0.2米计,共A、B、C、D、E、F、G、H八段,设计流量、断面尺寸、流速及坡度详见下表。截洪沟设计参数一览表表8-9名称汇水面积(m3)设计流量(m3/s)断面尺寸(宽高)(mmmm)流速(m/s)坡度长度(m)A段284290.5325008000.671.8248B段643621.2048009000.881.6310C段343270.642 500800 0.75126、1.7272D段986891.845120010000.961.67E段271980.5095008000.61.05245F段728791.363100010000.761.06378G段434730.8138008000.82.1350H段1163522.176120010001.122227合计2150414.0220378.7 填埋气导排系统8.7.1填埋气体的产生及物理性质填埋场气体(LFG)是垃圾降解的主要产物之一。用重型压实机压实的垃圾,在填埋场隔绝空气的状态下,绿色垃圾和厨房垃圾、废纸、纸板及其它有机残余物由于微生物的强烈作用而腐烂分解,产生出填埋气体,经验表明,填埋场气体在垃127、圾填埋后不久就开始产生并一直持续几十年,其产生过程分为下述5个阶段。1.第一阶段:初始调整阶段废物中的可降解有机组分在被放置到填埋场后很快就会发生微生物分解反应。此阶段是在生化分解好氧条件下发生的,原因是有一定数量的空气随废物夹带进入填埋场内。使废物分解的好氧和厌氧微生物主要来源于日覆盖层和最终覆盖层土壤等。2.第二阶段:过程转移阶段此阶段的特点是氧气逐渐被消耗,而厌氧条件开始形成并发展。当填埋场变为厌氧环境时,可作为电子接受体的硝酸盐和硫酸盐常被还原为氮气和硫化氢气体。随着氧化还原电位继续降低,将所填埋处置废物中可降解有机物质转化为甲烷和二氧化碳的微生物群落开始进入第三步过程,将复杂的有机物128、质转化为第三阶段描述的有机酸和其他中间产物。由于存在有机酸和填埋场内气体中二氧化碳浓度升高的影响,如有渗沥液产生,则其PH值开始急剧下降。3.第三阶段:酸性阶段在此阶段,起源于第三阶段的微生物活动明显加快,产生大量的有机酸和少量氢气,高分子量化合物(如类脂物、多糖、蛋白蛋和核酸)的中间酶转化(水解)为适于微生物用作能源和脱硫源的化合物,此时化合物被微生物转化为低分子量的有机化合物,典型的中间产物有甲酸或其它更复杂的有机酸,CO2是此阶段产生的主要气体,少量的氢气也会在此阶段产生。在此转化阶段所涉及到的微生物总称为非产甲烷菌,由兼性厌氧菌和专性厌氧菌组成。4.第四阶段-产甲烷阶段在此阶段,兼性厌129、氧菌和专性厌氧菌居主要支配地位,将上一阶段形成的有机酸和氢气转化为甲烷和二氧化碳。负责这种转化的厌氧微生物称为产甲烷菌(产酸菌)。在某些情况下,这些微生物在第三阶段开始结束时就会开始繁殖。5.第五阶段-稳定化阶段在废物中的可降解有机物被转化为甲烷和二氧化碳之后,填埋废物进入成熟阶段,或称为稳定化阶段,虽然所剩余的不可利用的可生化分解有机物,在水份不断通过废物层向下运移时仍将会被转化,但填埋场气体产生的速度将明显下降。原因是大多数可利用的营养物质在前面阶段己从系统中去除,而仍保持在填埋场内的给养基生化降解减慢。在此阶段所产生的LFG是甲烷和二氧化碳。但由于各填埋场的封场措施不同,某些填埋场的LF130、G中也可能会存在少量的氨气和氧气。在填场产气阶段,填埋场气体的主要成分为甲烷和二氧化碳,其一般的组成百分比见下表。城市垃圾填埋气(LFG)的典型组成 表8-10组分甲烷二氧化碳氮氧硫化物氨氢一氧化碳微量组分体积百分数%45-5040-602-50-1.00-0.20-0.20-0.2填埋场气体的典型特征为:温度达43-403,为水蒸汽所饱合,高位热值在15630-19537KJ/m3之间。甲烷是一种无色无味的有机气体,易燃,在空气中的爆炸临界浓度是5-15%。高浓度甲烷也可成为窒息剂。二氧化碳由于密度较大,因此会逐步向填埋场下部迁移,使填埋场地势较低的区域二氧化碳浓度增高,进而通过填埋场基础薄131、弱的地方释出,且沿地层下移而与地下水接触。由于二氧化碳较易溶于水,不仅会使水的PH的降低,而且会使地下水的硬度及矿物质含量增加。表5-18为填埋气体各主要成份的物理性质。填埋气LFG各成份的物理性质表8-11项目甲烷二氧化碳氢硫化氢一氧化碳氮相对比重(空气=1)0.5551.5200.0691.1900.9670.967可燃性可燃-可燃可燃可燃-爆炸浓度(体积%)5-15-4-75.612.5-74-臭味无无无有轻微无毒性无无无有有无8.7.2填埋场总产气量根据垃圾填埋场废气估算公式:VCH4=1.8667RCH4(1-W)PC其中V1kg垃圾在标准状态下产生的废气量(m3);1.8667(m132、3)1kg有机碳转化为理想气体的体积;R转化为气体的体积比例;RCH4般为50%60%,取55%;W垃圾含水率,取40%;P垃圾有机物含量,取21.68%;C垃圾有机物碳含量,取58.9%。则RCH4为0.078 m3/kg,整个填埋场的总产气量约为1.62108m3。8.7.3填埋气体的危害性填埋气体的无序排放对人类社会和自然环境都将造成较为严重的危害,归纳起来,有如下几方面: 对地球温室效应的影响:从数量上说,填埋气体的主要危害来自甲烷。对温室效应的影响,甲烷与二氧化碳相比大约是二氧化碳的20倍。地球上约10-15%的沼气是由填埋气体产生的,垃圾填埋场是温室效应产生的重要因素之一. 对人体133、在毒理学和生态学影响.已知填埋气体的某些组分对人类可能有各种不同的毒理作用:CO2(窒息性气体):呼吸困难,昏迷,停止呼吸;CO(对血液有害)L:头晕、昏迷、丧失呼吸能力;H2S(刺激性物质,对神经和细胞有害):刺激眼睛和呼吸器官,恶心、痉挛,由于丧失呼吸能力而致死;芳香族和卤化的碳氢化合物(可能致癌):填埋场中的浓度隐藏着剧烈中毒的危险(刺激物、神经中毒、血中毒等)。爆炸危险填埋气体中甲烷的爆炸下限是4.9%体积比(=49000PPm=33g/m3),因此,10%的填埋气体与空气的混合就已有爆炸危险。甲烷本身无味,因此其危险性只有防爆警告器才能测出。如遇点火源,在浓度为5-15%时即发生爆炸134、,造成人身伤害和财产损失。还有的填埋场局部地点气体着火但白天看不见,也会造成人员烧伤事故。对生态环境的影响随着环境保护要求的提高及垃圾填埋场技术发展,卫生填埋规模不断扩大,而且密闭性越来越好,LFG有可能大量产生并在场内聚集,常会在堆体内产生小的超压,使气体在填埋场里分层沿水平(横向)方向进行迁移,这种迁移比沿垂直方向移动强烈。水平迁移的气体沿着土壤孙隙或裂隙进入植物根系,将土壤中氧排挤掉,致使植物逐渐萎缩死亡。由于本工程采用的是膜防渗,所以不会有气体向周围土壤迁移。但由于微量气体排放到大气环境中,也就是把有毒的致癌物质带进周围的生态系统,造成对生态环境的危害。8.7.4填埋气体利用的可行性由135、于填埋场气体进入环境后会生产不可估量的恶劣影响,因此必须控制LFG的自由转移或扩散,对之加以收集和处理。常见的有四种基本类型。直接供给居民和工业使用沼气直接供给居民和工业燃烧利用可不经处理,由气柜加压铺管送用户使用即可。利用沼气发电沼气用于发动机,应去除气体中的硫化氢。与其它方式相比较,利用填埋场沼气发电,是国外广泛采用的一种能源利用方式,美国80%的沼气、欧洲50%的沼气均用于发电,在国内也有成功的先例,杭州天子岭填埋场发电站已运行多年,获得了一定的经济效益和社会效益。并入城市燃气网或压缩装瓶使用并入城市燃气网或压缩装瓶使用的沼气,应去除硫化氢和二氧化碳。将填埋场气体提纯合并入城市燃气管网使136、用,要与城市燃气规划结合起来,并需要政府出面协调。净化提纯可作甲醇的工业原料由此可见,填埋场气体作为一种稳定、可靠,卫生的高质量能量资源,具有十分明显的利用价值。如何利用填埋场气体,除了气源条件外,还须考虑现有的技术水平、运行成本和市场销售。而对本项目而言,随着xx市生活水平的提高、城市气化率的普及、垃圾中有机物含量的增加以及填埋场垃圾填埋量的增加,填埋场产气量将不断增大,待填埋场单元作业区封场后即可考虑填埋气体的利用,但如何选择回收利用的方案,尚需根据封场后填埋气体的产量、成份及理化性能等指标,并结合能源回收具体项目的情况进行单项可行性研究论证后确定。所以本项目前阶段的重点是设计引导通路的畅137、通,以防止气体因排泄不畅或聚集引起爆炸和火灾。8.7.5填埋气体导排及燃烧系统填埋场气体收集系统的作用是减少填埋气体向大气的排放量和在地下的横向迁移,并回收利用甲烷气体。填埋气收集有主动收集和被动收集两种形式。1. 被动系统一般用于释放填埋场内的压力及阻断气体的地表迁移,压力是气体运动的动力,被动系统具有排泄通道通畅、工程投资省等优点,一般填埋场在垃圾填埋作业期,采用被动控制系统。对本工程而言,初期拟采用被动控制系统。2. 主动收集系统则采用抽真空的方法来控制气体的运动,通常用于已封场的填埋场,由填埋气导排井、集气/输送管道和风机三部组成。对本工程言,操作单元已封场时采用主动收集系统并集中燃烧138、处理。LFC的最终排放有两种方式:分散排放和集中排放。被动收集一般采用分散排放的方式,主动收集一般采用集中排放的方式。分散排放具有排气通畅、易于扩散和有害气体浓度较低的优点,但排气口过多,不利于封场后的园林建设和收集利用。集中排放是用水平导气管将4-6个石笼连接后排放。集中排放由于排放口数量较少,便于填埋封场后的土地恢复利用和气体的收集利用,但排气不够通畅。由于工程初期,垃圾填埋量不大,所以填埋期采用分散排放方法,直接由填埋气导排管放空。随着填埋的铺设和作业面的上升,导排管逐渐加高。封场后需对填埋气进行燃烧时,在导排井上加设自动燃烧装置。在库区单元内按梅花形、间隔40米左右安装一个竖向导气管,139、内径为160多孔HDPE花管,为保证其透气性,在导气管周围做一个直径1m的级配砾石围护区,保证其透气性,兼有渗沥液导排功能。部分导气管管底与渗沥液盲沟相连。导气管随填埋高度逐步增高。封场后管顶高出垃圾表面1m 。整个填埋库区共104套导气管。导气管总长约2280米,共需格栅约1.3万米3,砾石4582立方米,自动燃烧装置104套。9. 总图运输9.1 总体布置合肥市生活垃圾处理工程拟建填埋场征地350亩。征地用于填埋库区、截洪沟、生活管理区、渗沥液处理及机修区用地,租地用于道路、绿化用地。总图布置有三种方案可供选择,具体详见附图总体布置方案一、方案二、方案三。各方案比较见下表。总图布置各方案比140、较表表9-1比较内容方案一方案二方案三各区占地面积渗沥液处理区占地10.3亩,生活处理区占地6.8亩,库区占地279亩渗沥液处理区占地13亩,生活处理区占地6.8亩,库区占地279亩渗沥液处理及机修间区占地22.04亩,生活处理区占地5.35亩,库区占地322.26亩各区位置渗沥液处理区和生活管理区在一处,位于库区的东南角渗沥液处理区和生活管理区在一处,位于库区的东北角渗沥液处理及区在库区的东北角,生活管理区位于库区的东南角优点1. 生活管理区在夏季主导风向的上游;2. 布置紧凑,节省用地;3. 库区面积大,库容大,使用年限长1. 布置紧凑,节省用地;2. 库区边界折线少,库容利用率大,使用年141、限长;3. 两个区在一起,易于管理1. 生活管理区在夏季主导风向的上游;2. 充分依据地形布置节省用地;3. 库区边界折线少,库容利用率大,库容大,使用年限长缺点渗沥液处理区和生活处理区在一处,使生活管理区的环境较差夏季主导风向为偏南风,当风向是西南风时,生活管理区环境较差,再加上与渗沥液处理区距离较近,使生活管理区环境更加恶化。两个区分开,管理不方便结论推荐方案由于方案一和方案二的生活管理区和渗沥液处理区在一处,使生活管理区的环境不好,而且方案二又需另建一座过河桥和进场道路,增加投资,经综合考虑和权衡,确定方案三作为推荐方案。填埋场区的总体布置主要包括以下6个部分。填埋库区占地322.26亩142、,填埋最高标高67m,最低标高31m,总库容370万m3。为保证库区垃圾堆体的稳定,在库区的边缘设一周垃圾坝,坝顶标高为37m,坝顶宽2米。库区内设分隔坝,坝顶标高为36m,坝顶宽2米。渗沥液处理站及机修间占地面积22.041亩,其中调节池用地13.01亩,紧靠第二单元主坝的东侧设有一座渗沥液调节池,容积20000m3。渗沥液处理站在渗沥液调节池的南侧,由污泥池、硝化罐、反硝化罐、控制室、配电室、分析室等组成。机修间占地280 m2。生产管理区占地5.35亩,布置有综合楼、餐厅、洗车台、地磅房、泵房等建筑物,位于填埋区东南侧。9.2 交通运输 外部运输及道路填埋场距xx市中心约13km。市区垃143、圾可经由105国道,并通过修建的进场公路进入填埋场的填埋库区。 垃圾运输内部道路为满足垃圾填埋作业逐层向上堆置的工艺要求,设计每隔5m高程重铺设或抬高运输支线,以使所有垃圾运输车和库区作业车辆均能经由进场道路和与其连接的库区边缘支线进入填埋作业区。在填第一个6米高程时,在每个单元内部设引道进入填埋作业面。填至标高37米以后,沿库区边缘设场内道路,场内道路每隔5米高程上升一个坡度。9.3 绿化垃圾填埋场是城市居民固体废物集中堆置的场所,重视并搞好填埋场的绿化尤为重要。设计根据填埋场各场地不同的使用功能采取了不同的绿化和美化措施。在渗沥液处理站及填埋库区周围设有10米宽卫生防护隔离带,种植抗污染较144、强的树种,以改善景观,减少废气、臭味对周围环境的影响。在保护好填埋场四周已有植被的同时,在填埋场形成的最终平台及边坡上及时植草和种植灌木,防止垃圾和覆盖土的裸露,并结合道路的修建,在道路侧边合理地种植乔木。为了给全场职工提供一个环境优美的工作和休息场所,管理中心的绿化美化是重点。结合当地的植被选择经济型绿化品种。10. 辅助设施以及生产管理与生活中心10.1 地磅房为记录运入填埋场的垃圾量,设计在车辆入场处设置了地磅房。地磅房配有电子地衡一台,并设有与全场计算机管理网络相接的端口。10.2 洗车台为防止出入填埋场的垃圾运输车可能对外部道路及市区环境的污染影响,设计在进入填埋库区道路北侧设一座洗145、车台。10.3 机修间设在场区的东北部,填埋场拥有各类工程机械及汽车10余辆,为满足这些工程机械与汽车的日常维护及修理,设计设置了一综合维修间。考虑到可充分依托xx市的专业维修力量,综合维修间主要承担填埋场工程机械及汽车的一级维护和小修工作,二级维护、附加作业、总成大修和汽车大修等,则由社会上专业修理厂承担。10.4 加油设施加油利用社会力量,主要是为推土机、压实机等场内填埋机械提供用油保障,填埋场区内不设加油站。10.5 通讯和自动化仪表考虑对外联络和内部管理的需要,填埋场设市话,并配备必须的内部通讯与联络设施。根据填埋场的工艺方案及控制要求,设计对渗沥液处理站的相关参数设置了自动检测。10146、.6 生产管理与生活服务设施填埋场的生产管理机构集中于管理中心的综合楼。综合楼的总建筑面积为1400平方米。生活服务设施用房也布置在管理与生活中心,包括泵房等。11. 给水及消防11.1 需水量填埋场用水量表表11-1序号用水点用水标准用水户用水量(m3)排水量(m3)备注一辅助生产区1洗车用水350L/车次70车次/天24.5222绿化用水4 L/米2次5000米210.93冲洒道路1 L/米2天5000米254.54渗沥液处理站7.5吨/天7.5吨/天6.755小计3834.656未预见水量7.61.54按20%计7总计45.641二生活管理区日总水量1生活管理区综合生活用水280L/人天147、40人11.28.962未预见水量2.241.792按20%计3总计13.410.7三日总水量5951.7填埋场总用水量总计约60吨/天作为生产、生活用水水源。11.2 水源及给水系统由于xx市第三水厂有DN500的水源管沿105国道铺设,可接管道取水作为给水水源,输水管采用DN100PVC管。在生活管理区设置沉砂池(有效容积50立方米),之后采用管式加药进行消毒。消毒后,送至供水管。水池出水管采用DN100给水PVC管。11.3 排水排水量填埋场辅助生产区的排水量为52m3/d。排水系统生产、生活污水由管道接入渗沥液处理站,处理达标后,经管道送入xx河排放。11.4 消防埋作业区消防根据城市148、生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJ17-2001)中强制性条文6.4.21及建筑设计防火规范(CBJ16-87,1997版)中有关规定,确定填埋作业区的消防流量为30L/s,一次消防时间为2小时,消防水量为216立方米。在垃圾填埋场生活区泵房处设置消防水池一座,水池有效容积216立方米。补水可采用沉砂池的水,通过管道送至消防水池。为便于管理,消火栓设置在垃圾主坝上,共14套,每套消防流量10L/s,保护半径为120米。生产管理区消防在生产管理区设室外消火栓一套,补水由管理区内贮水池补给。渗沥液管理区消防在渗沥液管理区内设室外消火栓一套,补水由消防水池提供。消防系统材料设备表表11-2名称规格数量149、备注消防给水管DN1001660米原水输水管DN100240米给水管DN100368米污水管DN200380米消防泵AL80/200(I)A-18.5/22个一用一备消防水池有效容积216米3,钢砼1个沉砂池有效容积50米3,钢砼1个消火栓16套12.电气及控制12.1 电源根据本工程的地理位置、用电负荷及其xx市的供电现状,其电源采用10kV供电,由于其负荷等级为二级,即10kV电源从附近105国道10kV架空线路“T”接引至。12.2 负荷统计经计算:全厂用电设备容量496kW,工作容量351.5kW,计算负荷290.52kW,自然功率因数0.81。功率因数采用在变配电室低压侧设置电容器自150、动补偿装置,补偿后低压侧功率因数为0.926。12.3 电能计量本工程为0.38kV低压计量,设一台专用计量柜,并兼作低压进线。12.4 变配电由于用电负荷大都集中在鼓风机房,即在鼓风机房建一变配电室,为联合建筑。设有变、配电室、控制室、值班室,安装一台500kVA干式变压器和六台开关柜及两台控制柜,以AC380V向各用电设备或单位供电。 在污泥泵房设一配电室,安装两台配电箱。12.5 保护与控制低压设备均采用遥控、自动控制、就地控制三种控制方式。所有低压设备均为直接起动。设过载、过电流、短路及欠电压保护。就地控制箱的防护等级为IP65,其材质采用不锈钢。1)在调节池及污泥泵房设液位计,即根据151、其水池的水位,按预先编制的程序逐台开启水泵,一台不够用时,第二台自动开启,停止时与之相反。且备用泵轮值。2)在进、出水管道上分别设置电磁流量计,并在鼓风机房设一变频器,为一拖二,根据出水量调节接触池的曝气量。12.6 主要设备选型变压器:拟选SG10-500/10、500kVA、10/0.23-0.4kV干式变压器。低压开关柜:拟选GCS型抽屉式开关柜。可编程控制器:拟选美国施耐德国公司Prenium系列的PLC液位变送器:拟选FMU860+FDU80系列超声波液位计。输出信号4-20mA。电磁流量计:拟选LDZ-YA一体化带就地显示,输出信号4-20mA的电磁流量计。12.7 电缆敷设室内电152、缆沿电缆沟敷设。局部穿管敷设;室外电缆均穿管埋地或沿电缆桥架敷设。12.8 防雷与接地防雷:为防止雷电波侵入变配电室,在进入变配电室10kV终端杆处设置阀型避雷器,并在10kV进线处设置氧化锌避雷器。 接地:变压器低压侧中性点采用直接工作接地,保护接地与工作接地共用一组接地网,且场区内所有电器设备、金属支架、穿线钢管等均应可靠接地(零),其接地电阻不大于4。电源进入建筑物处需重复接地,其接地电阻不大于10。12.9 主要设备主要电气设备表 表12-1序号名 称规 格单位数量备注1变压器SG10-500/10 500kVA 10/0.230.4kV台12负荷开关FN-10R台13低压开关柜GCS153、型台44照明及电容器偿柜GCS型台25进线、计量柜GCS型台16动力配电箱XLF21型台27就地按钮箱不锈钢箱体IP55只178电磁流量计LD2-YA DN50只49超声波液位计FMU860+FDU80套310控制柜包括PLC、触摸屏台111液位开关只312电缆桥架t 513电力电缆VV22-1000 316+110m20014电力电缆VV22-1000 310+16m28015电力电缆VV22-1000 46 m45016电力电缆VV22-1000 44m68017电力电缆VV-1000 44m12018控制电缆KVV-500 51.5m18019控制电缆KVV-500 71.5m22020154、屏蔽电缆DJYPVP22 111.5m16021屏蔽电缆DJYPVP22 221.5m240电气负荷统计表表12-2 计算内容用电名称用电设备容量(kW)需要系数(Kx)计算有功负荷(kw)功率因数(Cos)计算无功负荷(kVar)计算设备容量(kVA)备 注提升泵3.00.952.850.851.7673.35液下搅拌器2.50.952.3750.81.7812.969生化射流泵600.95570.842.7571.25鼓风机900.9585.50.864.125108.88消泡剂加药泵340.9532.30.824.22540.375进水泵150.9514.250.810.68817.81155、循环泵700.9566.50.849.87583.125清洗泵7.50.64.50.852.795.29清液回流泵40.72.80.851.7363.29控制用空压机1.50.951.4250.850.8841.676冷却风机40.953.80.852.3564.47热介质循环泵7.50.957.1250.85.3448.91冷介质循环泵7.50.957.1250.85.3448.91管理区照明450.731.51031.5小 计351.50.91319.050.814213.665391.805乘以同时系数0.8补偿容量96补偿后290.520.926117.665313.444合 计选择5156、00kVA10/0.4kV13.环境保护、环境监测和水土保持13.1 环境保护13.1.1 环境保护的规定 生活垃圾处理的根本目的是实现垃圾的无害化,因此垃圾场的建立不应对周围环境产生二次污染或对周围环境污染不超过国家有关法律、法令和现行标准允许范围,并应与当地大气防护、水资源保护、环境生态保护及生态平衡要求一致。 确保不引起空气、水、噪声的污染,不危害公共卫生,具体排放和控制标准按大气环境质量标准(GB3095-1996)、污水综合排放标准(GB8978-96)、地表水环境质量标准(GH3838-2002)、生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889-1997)、工业企业厂界噪声标准(GB12157、348-90)。1、主要设计依据(1)中华人民共和国环境保护法1989年12月26日(2)中华人民共和国固体废弃物污染防治法1996年4月1日(3)中华人民共和国水污染防治法1996年5月15日(4)中华人民共和国大 气污染防治法1995年9月5日(5)建设项目环境保护管理条例国务院令第253号1998年11月(6)关于进一步做好建设项目环境管理工作的几点意见国家环保局环监(93)第015号(7)环境影响评价技术导则HJ/T2.1-2.3-93及HJ/T-2.4-95(8)中华人民共和国环境影响评价法2002年2、执行的环保标准根据本工程的特点执行下列评价标准:(1)渗沥液处理站出水水质执行G158、B16889-1997生活垃圾填埋污染控制标准中的二级标准;(2)场界声学环境执行GB12348-90工业企业厂界噪声标准中的类标准,工程施工期执行GB12523-90建筑施工场界噪声限值;(3)恶臭气体执行GB14554-93恶臭污染物排放标准中的二级标准;(4)污泥执行GB3095-96生活垃圾填埋污染控制标准;(5)大气环境执行GB3095-96环境空气质量标准中的二级标准;(6)声学环境执行GB3096-93城市区域环境噪声标准中的类标准。3、环境保护范围(1)地面水环境:填埋场渗沥液处理站尾水排入xx河。渗沥液处理站尾水水质出水达到GB6889-1997生活垃圾填埋污染控制标准中的二159、级标准。(2)空气环境:恶臭对空气环境影响范围为厂界及周边敏感区域,使得敏感区域空气质量不受恶臭影响。(3)噪声:垃圾处理场场界及附近敏感点,使上述敏感点不受噪声干扰。(4)固体废弃物:使周围土壤不受污泥侵害。4、主要污染源及污染物分析工程施工将给沿线造成粉尘和噪声污染。运行期填埋机械作业噪声将对周围环境产生影响。其污染源分析如下:(1)施工期污染源分析城市垃圾填埋场施工场地土方运量较大,施工期对环境主要影响有:地面粉尘、施工机械和运输噪声,废弃物和生活垃圾,生活污水和暴雨径流造成的水土流失等。工程建设时会使交通变得拥挤和频繁,较易造成交通问题,这种影响随着工程的结束而消失。工程施工时工人生活160、垃圾和排泄物不当处理会严重影响施工区的卫生环境,导致工作人员的体力下降,尤其是在夏天,若施工区的生活废弃物随意弃置,可导致蚁蝇孳生,甚至在施工区暴发流行疾病。(2)营运期污染源分析营运期污染源主要是渗沥液污染,固体废弃物污染,噪声源和恶臭。a.渗沥液污染源分析:渗沥液是降雨与填埋垃圾接触后生物降解作用产生的,此外,填埋场管理区自身也产生生活污水。b.固体废弃物分析:固体废弃物主要来自垃圾运输过程中的散落和填埋场轻质废物的飘散以及渗沥液处理过程中产生的污泥。c.噪声源:填埋场的噪声主要由污水处理站水泵、垃圾运输车辆及填埋作业机械等设备的运行作业过程产生,其噪声等级见表13-1.工程设备噪声源 表161、13-1名称噪声(dBA)污水泵50-70运输车辆75-90填埋作业机械80-90d.恶臭恶臭主要为填埋场作业区及调节池,这些处理设施无组织散发的恶臭气体成份主要含有H2S、NH3和甲基硫醇等,其产量受水温、PH值、构筑物设计参数等多种因素的影响。 e.废弃物的影响车辆装载过多导致沿途废弃物散落满地,影响行人和车辆过往和环境质量。废弃物处置地不明确或无规划乱丢乱放,将影响土地利用、河流流畅,破坏自然生态环境,影响城市的建设和整洁。(3)建设期环境影响的缓解措施a.交通影响的缓解措施工程建设将不可避免地影响该地区的交通,但由于填埋场位于城市外缘,对城市中心城区的影响不大。项目开发者在制订实施方案162、时还是应充分考虑到交通影响的因素,对于交通特别繁忙的道路要求避让高峰时间(如采取夜间运输)以保证白天畅通。b.减少扬尘工程施工中,旱季风扬尘和机械扬尘导致沿线尘土飞扬,影响周边环境,但由于填埋场周边基本没有居民集中点和工厂,飞尘影响有限。为了减少工程扬尘对周围环境的影响,建议施工中遇到连续的睛好天气又起风的情况下,对堆土表面洒上一些水,防止扬尘,同时施工者应对土地环境实行保洁制度。c.施工现场废物处理垃圾处理场施工时可能被分成多块同时进行,工程承包单位将在临时工作区域内为工人提供临时的膳宿。项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部门联系,及时清理施工现场的生活废弃物;工程承包单位应对施工人员加强163、教育,不随意乱丢废弃物,保证工人工作生活环境卫生质量。d.制定废弃物处置和运输计划工程建设单位将会同有关部门,为本工程的废弃物制定处置计划。运输计划可与有关交通部门联系,车辆运输避开行车高峰,项目开发单位应与运输部门共同做好驾驶员的职业道德教育,按规定路线运输,并不定期地检查执行计划情况。施工中遇到有毒有害废弃物应暂时停止施工并及时与地方环保、卫生部门联系,经采取措施处理后才能继续施工。 13.1.2 水污染影响与控制措施水污染主要是填埋区的渗沥液。填埋区为防止水污染,采用了人工防渗、雨污分流、渗沥液处理等措施。 人工防渗:在填埋区采用HDPE膜防渗。 雨污分流:采用分区填埋和作业区与非作业区164、的雨污分流,使未受污染的水排入截洪沟,减少垃圾库区接受的降雨量,因而大大减少渗沥液量。 渗沥液处理:渗沥液收集后进入调节池,调蓄后进入渗沥液处理系统。采用的膜生化处理工艺,使渗沥液处理达标后排放。13.1.3 大气污染影响与控制措施填埋场大气主要污染物有粉尘、NH3、H2S、甲硫醇(RSH为恶臭物质);CH4达到一定浓度可能会产生爆炸。采用如下控制措施: 填埋区采用垂直导气管; 圾填埋后及时覆盖,减少裸露面积和暴露时间。 植绿化隔离带,防止臭气扩散。13.1.4 噪声、扬尘污染影响及控制措施根据场内机械设备,设备运输种类及运行情况,一般作业内噪声最强声级为96dB(A),最弱声级为78 dB 165、(A),按标准规定,居民区与垃圾场库区的距离应大于500m 。施工噪声主要是运输车辆喇叭声、发动机声、混凝土搅拌机声以及地基处理打桩声等造成施工的噪声,为了减少施工噪声对周围的影响, 应在施工设备和方法中加以考虑,尽量采用低噪声机械。对夜间一定要施工又会影响周围居民生活的工地,应对施工机械采取降噪措施。工程施工期间,运输的泥土通常堆放在施工现场,直至施工结束,长达数月。堆土裸露,使大气中悬浮颗粒物含量骤增,严重影响周围环境。施工扬尘将使附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土。阴雨天气,由于雨水的冲刷以及车辆的辗压,使施工现场变得泥泞不堪。倡导文明施工。要求施工单位尽可能地减少在施工过程中(主要在垃166、圾中转站施工区)对周围居民、工厂、学校影响,提倡文明施工,做到“爱民工程”,组织施工单位、街道及业主联络会议,及时协调解块施工中对环境影响问题。13.1.5 灭蝇蝇类滋生严重影响附近居民及场区工作,是公众对垃圾填埋场环境污染反应最强烈的问题之一。具体防蝇、灭蝇措施如下: 为减少苍蝇蔓延,采用压缩式密封垃圾车运输。 以工艺措施为主,药物灭蝇为辅,药物灭蝇以控制标准值为依据(10只/笼.日)。高于此值,即需喷洒药物进行防治,同时要注意药物对环境产生的副作用。13.2 环境监测根据生活垃圾填埋场环境可监测技术要求(GB/T18772),填埋场运行及封场后应进行环境监测和评估。填埋场运行前应作本底监测167、。监测项目主要有:渗沥液、大气、臭气、填埋气体、地下水、地表水、噪声、苍蝇密度。根据建设2001101号城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准规定“总容量为200-500万m3为类填埋场”,并规定“、类填埋场应设置监测室,配备垃圾、渗沥液、填埋气体、填埋场大气、地表水和地下水等常规指标的化验分析仪器和监测设备”。本填埋场总库容370万m3,为类填埋场,所以设监测室并配备相应的仪器和设备。13.2.1 环境监测内容 1.环境监测对象包括渗沥液、大气、臭气、填埋气体、地表水、地下水、噪声、苍蝇密度、土壤等有关参数的测定。 2.进场垃圾应每月进行一次成分分析;发现异常,应加大分析频率。 3.从填埋168、作业开始至封场结束,对垃圾体应进行每季一次沉降监测。所用的沉降标志应用低碳钢钢桩埋入耐硫酸盐腐蚀的混凝土桩管内。 4. 场区经常消杀区域应定期进行消杀药物残留物监测。13.2.2 环境监测井设置地下水监测井共5座,其中2座是以地下水收集井作为监测井。另外3个是直径200的管井。详见附图。13.2.3 跟踪维护与跟踪监测1.在填埋场封场后,要设专人维护有关设施,处理有关问题。2.在封场后1015年内要继续对场内大气、地下水进行监测,当监测结果表明填埋场已稳定无害后,宣告并公示监测结果。环境监测内容一览表 表13-2内容 项目监测(采样)点布置监测项目采集方法采样频率地面水1.对照断面:在其上游设169、置。水平布点,一点,在断面水流中心。垂直布点,两点,水面下0.5m处布一点,河底上0.5m处布一点。2.监测断面:在其下游设置。水平布点和垂直布点设置同上。3.消减断面:在监测断面下游,污染物达到充分稀释的下游处布设。水平布点和垂直布点设置同上。PH、SS、DO、电导率BOD5、COD、氨氮、NO2N 、NO3N、TP等。一般以瞬时的采样为主,水平点上的水样可依据具体项目确定采样工具;深层垂直点水样用直立式采水器采集。填埋场的本底监测可取样3次;填埋场启用后的第一年枯、丰、平水期各取样1次;第二年以后枯、丰水期各取样1次。地下水1.本底井:设在填埋场外地下水流向的上游40米处。2.污染扩散井:170、设在填埋场旁侧20米处。3.设在填埋场外地下水流向的30米处。监测点不少于5个。PH、肉眼可见物、浊度、嗅味、色度、总悬浮物、COD、氨氮、铵、NO3N、NO2N 、NO3N、硬度、大肠菌群、细菌总数、硫酸盐、硫化物、挥发酚、Cr6+、Ge、Hg、Pb、As、TP、TN、等。以瞬时采样为主,以口径较小的特制塑料小桶取水样。本底井在填埋前取水1次,填埋竣工后每年枯、丰、平水期各取水一次;污染扩散井及污染监视井在填埋前取水1次,启用后每年枯、丰、平水期各取水1次。苍蝇密度填埋场内垃圾中转点作业区、边界线、生产生活管理区、停车场各布置一点。在苍蝇活跃的季节应每月监测至少两次。苍蝇孳生密度填埋场启用后171、1-3年内,每年测4次,最好7-9月份测定。 内容 项目监测(采样)点布置监测项目采集方法采样频率场区大气场区上风向布1点,场区下风向布1点;场区内应按面积大小确定采样点数,不应少于2点。总悬浮颗粒物、SO2、NOX、CO、CO2、CH4、H2S、NH4等。瞬时监测、整体地表取样和自由流通空气24h取样。填埋前本底监测取气1次,启用后进行连续监测,CO,CH4每月监测1次。土壤1.表层布点:在填埋场区距地表 1520cm处布采样点数个。 2.深层布点:按填埋深度每2m深取1个混合样位1点依据深浅的不同确定采样点数。PH、水分、有机质、TN、TP、重金属、总钾、总硫、大肠菌群值等。表层土按对角线172、法、梅花形法、棋盘法、蛇形法布数点后,在每个点上用小铲挖去15cm表土后。每个点取土样1000g。深层土样应采用空筒干钻取样法,每2m深取1个混合样1000g。本底监测应在填埋前取表层土1次为本底值;填埋后每年钻探1次取深层垃圾样,每2m深取一个混合样品。填体内产气设置在气体收集输导系统的排气口和甲烷气易于积聚的地点。CH4、CO2、CO、O2、 H2S、NH4 、SO2、CO、等。采用气囊或气袋取样,若自然法取不出时可利用泵抽出。应采取连续监测,特别需要做甲烷气的产生曲线时,应每月取样1次。渗沥液以渗滤水集液井为采样点,在集液井通向地面的井口取渗滤水样品。PH、SS、BOD5、COD、氨氮、173、NO3N、TP 、TN、Cr6+、Ge、Hg、Pb、As、铵、亚硝酸盐、硝酸盐、硬度、细菌总数、大肠菌群、色度、重金属等。应以硬质小塑料桶为取水器,不得用泵抽吸,每次取水样5001000ml。填埋场启用后,每个月取样1次,第二年以后每季取1次,连续监测;臭气设置在填埋场的下风向侧。CH4、CO2、CO、O2、 H2S、NH4 、SO2、等。连续排放源相隔2h采一次,共采集4次,取最大测定值。噪声测点(即传声器位置。下同)应选在法定填埋场界外1m,高度1.2m以上的噪声敏感处。用环境噪声自动监测仪采样时,仪器动态特性为“快”响应,采样时间间隔不大于1s。测量应在填埋场的正常工作时间内进行。分为昼174、夜间两部分,时段的划分可由当地人民政府按当地习惯和季节划定。13.2.4 监测仪器设备监测仪器设备的配备见下表。 环境监测仪器一览表 表13-3 序号名称数量备注1生化培养箱1台2原子吸收分光光度计1台3蒸汽消毒器1台4显微镜1台5菌落计数器1台6高温箱式电阻炉1台7光电分析天平1台8分光光度计1台9大气采样机1台10空气采样泵1台11甲烷检测仪1台12电热蒸馏水器1台13离子交换纯水器1台14溶解氧测定仪1台15电热干燥箱1台16真空泵1台17电磁搅拌器1台18酸度计1台19空压机1台20恒温水浴锅1台21电热板2块22噪声测量仪1台23污水采样器1台24多功能水质分析仪1台13.3水土保175、持措施13.3.1水土保持影响因素本工程在平地上土方开挖量大,施工面广,涉及施工队伍较多,从生态环境可持续发展和水土保持角度看,需要在工程中认真对待。经分析水土流失的影响主要是:工程施工期间的土地占用、临时施工道路、施工材料的堆放、施工弃土堆放等占用或破坏部分人工植被和天然植被;另外对施工过程中形成的高挖方或填方边坡如处理不当会造成塌方,引起水土流失;施工弃土土质松散,易被降雨和地表透流冲刷流失,若处置和管理不善,易引起水土流失、淤塞沟渠和河道水库。13.3.2主要设计依据主要设计依据如下:(1)中华人民共和国水土保持法 1991年6月29日(2)中华人民共和国水土保持实施条例 1993.08176、.01国务院12号令(3)开发建设项目水土保持方案技术规范SL204-9813.3.3工程措施对于场地平整过程中的多余土方,设置临时堆放场地 ,场地周边设置排水沟防护。多余土方用于垃圾填埋覆盖,弃渣及时外运处理。施工应避免雨季施工,并充分做好植被覆盖,避免滥砍滥伐。13.3.4 植物复种措施对生产管理区、维修区等处各建(构)筑物周边,种植草皮及各种乔木、小灌木。对进场道路两侧种植常绿小灌木。在填埋周边设置绿化带,填埋场封场后场顶种植植被绿化。14.安全、卫生、节能生活垃圾卫生填埋场是处理和消纳垃圾的场所,如果操作或防护措施不当,会引起机械设备破坏和人员伤亡。此外,垃圾中含多种致病微生物,填埋过177、程会产生飞尘和甲烷等有害、易爆气体,对场内操作人员身体健康可能造成危害。因此生活垃圾卫生填埋场的安全与卫生工作为尤为重要,必须予以高度重视。14.1标准及依据为贯彻执行建设项目中职业安全与卫生技术措施及应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的三同时制度,遵照下列文件编制本工程的安全与职业卫生技术措施。劳动部劳字(1998)48号关于生产性建设工程项目职业安全卫生检察的暂行规定工业企业设计卫生标准(GHZ.1)污染病防治法生产过程安全卫生要求总则(GB12801)建筑灭火器设计规范(GBJ140) 安全色(GB2893)安全标志(GB2894)工业企业厂内运输安全规程(GB4387)建筑物防雷178、设计规范(GB3005)建筑抗震设计规范(GBJ11-89)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)工业企业噪声控制设计规范(GBJ87-85)建筑设计防火规范(GBJ16-87,修订本)电业安全工作规程DL40814.2主要危害因素分析一般固废处理项目主要危害因素可分为两类,其一为自然因素形成的危害:主要包括地震、不良地质、暑热、雷击、暴雨等因素;其二为生产过程中产生的危害:主要包括有害尘毒、火灾爆炸事故、机械伤害、噪声振动、触电事故、坠落及碰撞等各种因素。1)自然危害因素分析(1)地震地震对建构筑物的破坏作用非常明显。它作用范围大,威胁设备和人员的安全。(2)暴雨和洪水暴179、雨和山洪威胁垃圾处理场安全,其作用范围大,有些地方出现垃圾坝溃坝等严重后果,但出现的机会不多。(3)雷击雷击可能导致火灾和爆炸事故的发生,能破坏建、构筑物和设备和人员安全,其出现的机会不大,作用时间短暂。(4)不良地质不良地质对建、构筑物的破坏作用较大,甚至影响人员安全。同一地区不良地质对建筑物的破坏作用往往只有一次,作用时间不长。(5)风向风向对有害物质的扩散作用明显,若人员处于危害源的下风向,则极为不利。(6)气温人体有最适宜的环境温度,当环境温度超过一定范围,会产生不舒服感,气温过高过低都会对人体产生不利影响,如会发生中暑。气温对人的作用广泛,作用时间长,其危害后果较轻。自然危害因素的发180、生基本是不可避免的,因为它是自然形成的;但可以对其采取相应的防范措施,以减轻人员、设备等可能受到的伤害或损坏。2)生产危害因素分析(1)有毒有害物质垃圾填埋场是消纳垃圾的场所,生活垃圾中含有多种致病微生物,作业过程中产生大量的飞尘,并有甲烷等有害易爆气体。(2)高温辐射当工作场所的高温辐射强度大于4.2Jcm2.min时,可使人体过热,产生一系列生理功能变化,使人体体温调节失去平衡,水盐代谢出现紊乱,消化及神经系统受到影响,表现为注意力不集中,动作协调性,准确性差,极易发生事故。(3)振动与噪声振动能使人体患振动病,主要表现在头晕、乏力、睡眠障碍、心悸、出冷汗等。噪声除损害听觉器官外,对神经系181、统、心血管系统亦有不良影响。长时间接触,能使人头痛头晕,易疲劳,记忆力减退,使冠心病患者发病率增多。(4)火灾、爆炸火灾是一种剧烈燃烧现象,当燃烧失去控制时,便形成火灾事故,火灾事故能造成较大的人员及财产损失。爆炸同火灾一样,能造成较大的人员伤亡及财产损失。(5)其它安全事故压力容器的事故能造成设备损失,危及人身安全。此外,触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人身形成伤害,严重时可造成人员的死亡。14.3安全技术措施1. 生活管理区内设置消防设备,各车间的距离应满足防火规范的要求。填埋作业区严禁吸烟或有烟火。2. 建构筑物抗震按7度设防考虑。3. 填埋场防洪设计按20年一遇山区防洪标准设置了环182、库截洪沟等防洪设施及时排除洪水,在管理区等处设置了相应的雨水排除系统,避免积水毁坏设备和构(建)筑物。4. 填埋场应设道路行车指示、安全标识、防暑防爆及环境卫生设施设置标志。合理布置工人休息场所,配置必要的降暑保暖设备。5. 所有设备的外露运转部分设置防护罩或挡板,电气设备的安全接地,设置完善的电气保护系统。所有电气设备都按照规定的防雷要求予以保护。填埋作业区周围应设置临时栏杆、遮挡布,防止飘物飞扬。6. 建构筑物建设要考虑到不良地基因素,认真勘探;垃圾填埋场总体设计应注意场址所在地的常年风向和主导风向。7. 在总图布置中,根据声源方向采用必要的降噪措施,并充分绿化减弱噪声的危害作用。管理区办183、公楼内噪声低于60dB(A);其它室内噪声则低于55dB(A);对于操作工人接触噪声不足8小时的场所及其它作业地点的噪声均满足工业企业噪声控制设计规范中的标准要求。8. 在总平面布置中,各生产区域,装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距,道路设计则满足消防车对通道的要求。 9. 加强环境监测,定期检测填埋场区甲烷浓度,当接近5%时,导气管顶端燃烧装置接受遥控点火将填埋气体燃烧掉。在爆炸和火灾危险场所严格按环境的危险类别选用相应的电气设备和灯具;并按有关防雷规范的要求对建筑物采取相应的避雷措施。10. 防毒害设置专职消毒队伍,场区及垃圾转运站定期喷洒药剂、除臭,灭蝇、灭鼠等;场区工作人员配备184、必要的劳保用品,包括工作服及防尘罩等;设置医疗卫生室、浴室等。11. 为了防止触电事故并保证检修安全,两处及多处操作的设备在机旁设事故开关;1KW以下的设备金属外壳作接零保护;设备设置漏电保护装置。12. 为了防止机械伤害及坠落事故的发生,生产场所楼梯、平台及高处通道均设置安全栏杆,栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定;设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩;地沟、水井设置盖板;有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏;在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。13. 绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用,是改善卫生环境、美化场容的有效措施之一,并且绿化能改善景观、调节人的情绪,从而减少人185、为的安全事故。14.4卫生防疫措施处于填埋场库区的工人的劳动条件较差,应采取相应措施改善其劳动环境和劳动条件。具体采取以下几条措施: 填埋区应严格按照垃圾填埋工艺对垃圾进行操作,分层压实,并保证每日覆盖; 定期喷洒药剂,目标为除臭、灭蝇、灭鼠等; 填埋场库区作业人员配备劳保用品,工作服、防尘口罩、防护靴等; 设置浴室、更衣、休息室,并设简易卫生室等; 执行规定的环境监测内容。 配置一定数量的消防灭火器及临时防雷接地装置。 对作业人员应每年体检一次并建立健康登记卡。14.5节能对工程实施节能措施,具有重要的现实意义,具体措施如下: 采用节能型设备、节能装置、标准型的专用设备,所有设备均指定专人负186、责保养,并定期进行检修,以保证设备运行正常,保持设备状态良好,杜绝设备空转现象。 注重运用科技、推广科技成果。积极采用各种有利于节能的新技术、新产品、新材料和新工艺,使生产与科研密切结合,以提高工作效率、降低生产成本。 切实做到垃圾分层压实,提高垃圾的密实度,增加可填埋量,延长填埋场使用年限;同时减少垃圾量,降低处理能耗。在适当时候考虑对可燃填埋气予以回收利用。 填埋场封场后,开展多种方式的综合利用,提高工程效益。15. 企业组织、劳动定员及建设进度15.1 企业组织xx市生活垃圾处理场隶属于xx市环卫处,实行企业化管理。xx市环卫处xx市生活垃圾处理场后勤及辅助生产6机修间4生产技术4渗沥液187、处理4管理科3填埋区及运输1915.2 管理系统图15-1 xx市生活垃圾处理场管理系统图15.3 劳动定员按建设2001101号城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准中规定三类填埋场劳动定员3050人。由于已设污水处理厂所以取40人,具体见下表。xx市垃圾综合处理场人员编制一览表 表15-1 岗 位定 员备 注管理人员3负责主场运行、管理和行政管理技术人员4负责各工序技术工作填埋区19司机及填埋操作渗沥液处理及环境监测4有关渗沥液处理的运行、管理及环境监测维修4车辆、机械、电气等维修后勤及辅助生产6浴室、仓库、门卫、洒水、洒药等合计4015.4 人员培训生活垃圾填埋场,必须有一支高素质的管188、理人员和技术过硬的工人队伍。除配套比较先进的工程设施和技术装备外,重要的是提高人员素质,所以必须制定出有关的管理人员和技术人员的培训计划。培训工作可采取培训课程、研讨会、国内外考察、技术咨询、在职培训等多种形式,并贯穿于从项目前期准备到运行管理的全过程。15.5 工程建设进度为确保工程如期完成和交付使用,本报告对工程进度作如下设想:xx市生活垃圾处理工程进度计划表表15-2工作内容20xx年123456789101112施工图设计技术考察与人员培训设备制造与采购工程施工试运营调试整个工程约需1年时间。15.6项目管理15.6.1 组织机构项目法人简介: 本工程项目法人为xx市城市投资有限责任公189、司,法人代表:曹杰。该公司具有独立法人资格,注册资金10亿元,经营范围主要有:市政公用建设和经营、房地产开发和经营、工业项目投资和经营。15.6.2 管理机构行政管理机构:场长办公室、人事和劳资财务、行政保卫后勤、档案情报;生产管理工段:填埋作业工段、渗沥水处理工段、水质化验;辅助生产管理工段:维修设备、环卫绿化、管网维护。15.7工程招标依据招标投标法和国家计委有关规定(国计9号令)依照上述有关规定要求,在勘察、设计、施工、监理以及重要设备、材料等采购活动中执行全部或部分招标。在工程项目建设的执行阶段以招标的方式选择承包人,是按照竞争的条件来采购工程的一种方式。通过项目法人与承包方签订明确双190、方权利义务的经济合同,将工程项目的实施过程纳入了法制化管理。本工程拟采用单项工程内容发包方式,针对不同的单项工程应采取不同的招标方式。具体说明如下:勘察设计、监理:由于工程的专业性较强,尤其是设计与监理需要有专门的技术能力才能圆满的完成工作,因此,这部分工程拟采用议标或直接委托方式。建筑及安装工程、重要材料:拟采用公开招标方式,这样业主能取得有竞争力的合同。设备:由于符合条件的设备供应商很多,若采取公开招标方式,评标的工作量较大,招标的时间长、费用高,因此该部工程拟采取邀请招标的方式。18.存在问题及建议1)xx市现有的环卫设施为城区生活垃圾的收运、消纳和处理发挥了很大作用,但现有基础设施薄弱191、,垃圾收运及处理系统十分不完善,已不能适应城市发展的需要。本工程建成后,能解决一定时期内xx市城区生活垃圾的消纳和无害化处理问题,但不可能完全解决xx市生活垃圾的处理系统特别是收运系统存在的全部问题。因此建议xx市环卫管理部门对xx市生活垃圾的收集、转运设施、生活垃圾的近、远期处理方案及综合利用问题提出系统的规划设想,以指导xx市环卫工程分期分步建设。2)对于xx市生活垃圾的处理方法,本工程根据国家的产业技术政策,从xx市的实际情况出发,本着因地制宜,投资省见效快为原则选择了卫生填埋法作为现阶段xx市城市生活垃圾的主要处理方法。在目前xx市生活垃圾收运系统不完善、财力有局限的条件下选择卫生填埋192、法是符合xx市市情的。但该方法尚未考虑垃圾处理的资源化、减量化。为促进城市垃圾处理向资源化、减量化方向发展,建议环卫管理部门逐步完善生活垃圾的收运系统,尽快实现城区生活垃圾的分类收集,并对生活垃圾的成份及理化性能等参数进行跟踪检测,收集较完善的基础数据,为今后实施生活垃圾的综合处理工艺(如垃圾堆肥、塑料回收、垃圾焚烧、填埋气利用等)创造有利条件。3)由于本工程填埋场规模较大,服务年限长,随着居民生活水平及城市燃气率的提高,垃圾中有机物含量也将逐步提高,因此填埋一定年限后,可以考虑填埋气体的利用。建议填埋场管理部门在填埋场设置填埋气体监测井,加强对填埋气体的产量,成份和理化性能的检测,为今后回收193、利用填埋气体作准备。4)我国的环卫事业处于发展时期,大部分环卫机械、材料处于发展的阶段。因此,部分环卫机械、材料质量可靠性尚差,且价格偏高,因此,在机械设备、材料招标采购中、应加强调查研究机械设备的性能可靠性、价格的真买性,选择可靠、适用又经济的产品。7)本项目的主体是垃圾填埋库区,其面积较大、投资所占比例高,建议设计施工中充分结合现场情况,加强施工现场管理,在满足相关规范规程及标准的要求条件下,以期最大限度地降低工程造价。8)垃圾收运和处理的产业化和社会化是环卫行业长期稳定发展的必由之路。建议xx市城建主管部门积极出台垃圾收运处理收费制度,逐步减少政府的财政负担,并逐步试点将收集转运系统推向社会,从中总结经验,为今后垃圾处理的完全社会化打下基础。9)由于本垃圾场地处xx河岸,xx河的防洪对xx市生活垃圾填埋场库区的安全有着至关重要的作用,建议xx河的防洪规划纳入xx市防洪规划内。
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上传时间:2024-07-29
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