¿Diseño típico de proyecto de relleno sanitario de residuos domésticos?
1. Descripción general del proyecto
1. Antecedentes del proyecto
Con el desarrollo de la economía y la mejora de los niveles de vida y consumo de las personas, la cantidad de vivienda urbana Los residuos generados aumentan día a día. Actualmente no existen medidas de ingeniería para el tratamiento inofensivo de los residuos municipales. Básicamente, toda la basura se apila y procesa simplemente sin ningún tratamiento inofensivo, y sus requisitos higiénicos están lejos de cumplir con los estándares higiénicos de las normas de protección ambiental.
Estos simples vertederos de basura han provocado una serie de problemas de contaminación ambiental. Mostrado en:
En primer lugar, la basura se amontona a la intemperie, emitiendo un olor fétido que contamina la atmósfera y se puede oler a lo largo de varios kilómetros cuadrados a la redonda, afectando gravemente al paisaje. En segundo lugar, no existen medidas de aislamiento para la basura y el lixiviado producido contamina las aguas subterráneas y las aguas superficiales circundantes, lo que amenaza gravemente la salud de los residentes.
En tercer lugar, contamina el suelo circundante y hace que el suelo pierda sus funciones adecuadas.
La economía urbana sigue creciendo, la población sigue aumentando y los bienes de consumo también aumentan. Si la basura no se trata de forma inofensiva, provocará un desastre mayor, por lo que se ha establecido un proyecto de tratamiento de vertederos de residuos domésticos.
2. Contenidos principales del diseño de ingeniería
Los contenidos principales del diseño de ingeniería de tratamiento de rellenos sanitarios de residuos domésticos urbanos incluyen: diseño general (selección del sitio y diseño general del sitio, etc.), relleno sanitario. tecnología, ingeniería de prevención y control, ingeniería de recolección y descarga de lixiviados, ingeniería de tratamiento de lixiviados, ingeniería de tratamiento de aguas subterráneas y superficiales, diseño de recolección y utilización de gas de vertedero, diseño de monitoreo ambiental, ingeniería de cierre de sitios, ingeniería auxiliar (como ecologización y carreteras), equipos selección, diseño de prevención de contaminación secundaria, análisis económico, etc.
3. Escala de diseño
Con base en el tamaño de la población urbana, la producción de basura per cápita y otros factores, se determina que la escala de procesamiento inicial del relleno sanitario de residuos domésticos urbanos será de 600 toneladas/. día.
4. Indicadores técnicos y económicos
Escala de tratamiento de basura: 219.000 toneladas/año; capacidad de vertedero: 6193200 m3; vida útil: 21 años; estándar de tratamiento de lixiviados: Nivel 3; volumen del tanque de regulación: 20.000 m3. Costo total del tratamiento de residuos por unidad: 2,8458 millones de yuanes/año; período de recuperación de la inversión: 12,95 años.
Dos. Plan general
1. Selección de ubicación
La ubicación de este vertedero se seleccionó después de una consideración exhaustiva y cuidadosa de ingeniería, economía, ciencias ambientales, políticas y regulaciones, etc.
1) Desde una perspectiva económica, este vertedero puede cumplir con una cierta capacidad de almacenamiento y puede albergar una capacidad de procesamiento de basura de 600~1200t/d; hay una carretera cercana y está a solo 9,87 kilómetros de distancia; El centro de la ciudad, con transporte conveniente. La distancia de envío es razonable. Hay una cantidad considerable de movimiento de tierras que rodea el sitio para lograr impermeabilidad natural y sobrecarga de arcilla.
2) Desde un punto de vista de ingeniería, el sitio tiene un terreno natural apropiado como espacio de vertedero, y su topografía, forma del relieve y condiciones del suelo son adecuadas, el coeficiente de permeabilidad de la formación natural es inferior a 10-7 cm; /s y tiene cierto espesor. Las condiciones geológicas son muy buenas. La evaporación del sitio es mayor que la precipitación, no está en el área por donde pasa el tifón y la tasa de ocurrencia de lluvias intensas también es baja. Se ubica en la dirección a favor del viento de mezcla y difusión atmosférica, es decir, las condiciones meteorológicas son adecuadas.
3) Desde una perspectiva ambiental, el sitio está a 2.000 metros de la zona especial de suministro de agua, y la cimentación está ubicada al menos a 1 metro sobre el nivel más alto del agua, lo que tendrá poco impacto sobre las aguas superficiales. y aguas subterráneas. Al mismo tiempo, el sitio está a 2.000 metros de la zona residencial y la dirección a favor del viento de la zona residencial tendrá poco impacto en la zona residencial.
4) Desde la perspectiva de las políticas y regulaciones, el establecimiento de este vertedero está en línea con el plan de desarrollo urbano y los requisitos del plan de desarrollo de saneamiento ambiental urbano local.
En resumen, se determina que el sitio aquí es un vertedero.
2. Descripción general del sitio web
El vertedero tiene dos valles, básicamente de norte a sur. El valle es abierto, separado por una colina, y los dos valles se encuentran en el extremo sur. Todo el sitio cubre un área de 40 kilómetros cuadrados.
El clima del vertedero es un clima monzónico subtropical, con vientos del norte en invierno y vientos del sureste en verano. La precipitación anual es de más de 1000 ml.
El sitio es de tipo hidrogeológico de estructura de doble capa. El acuífero está enterrado a poca profundidad y tiene un contenido de agua promedio. La arcilla es principalmente arcilla y el espesor de la arcilla es relativamente estable. En condiciones naturales, la capa suelta de polvo y la corteza erosionada del acuífero erosionado tienen buenas propiedades antiincrustantes y antiincrustantes.
3. Plano general
El proyecto de tratamiento del vertedero consta de cuatro partes: área habitacional, área de vertedero, área de tratamiento de lixiviados y área de generación de energía a biogás. Toda la planta tiene una superficie aproximada de 40 kilómetros cuadrados, de los cuales el vertedero cubre aproximadamente 25,3 kilómetros cuadrados, el área de tratamiento de lixiviados cubre aproximadamente 5 kilómetros cuadrados y los 13,7 kilómetros cuadrados restantes. (Consulte la figura 1 adjunta.)
El diseño de toda la planta está diseñado en función de los requisitos nacionales actuales, el terreno real, la hidrogeología, la dirección del viento y las necesidades de tecnología de vertederos.
Dado que la ciudad está sujeta a la dirección predominante del viento del monzón del sureste en verano y al viento del norte en invierno, el área del vertedero se ubica en el este de acuerdo con los cambios estacionales en el terreno y la dirección del viento, y una Se establece un cinturón verde alrededor del área del vertedero. Esto puede evitar cambios estacionales en la dirección del viento, provocando cierta contaminación odorífera en la zona del vertedero y afectando a los residentes locales.
La superficie habitable incluye edificios de oficinas administrativas, talleres de reparación de maquinaria, plazas de fuentes, pabellones, cinturones verdes, etc. El área de tratamiento de lixiviados incluye sala de bombas de agua, tanque de sedimentación, tanque de regulación, etc. Por supuesto, hay una serie de molduras verdes que lo rodean. El área de tratamiento de lixiviados y el área de generación de energía con biogás se ubican lo más cerca posible del área del vertedero para facilitar el transporte de fluidos.
Tres. Tecnología de operación de vertederos
El vertedero sanitario generalmente se transporta al vertedero todos los días, y la naturaleza y la medida se determinan antes de ingresar al vertedero. La basura se descarga en los puntos de operación designados por la unidad. Después de la descarga, es empujada y transportada por topadoras y luego aplastada por apisonadoras. Luego de estratificar y compactar a la altura requerida, cubrirlo con arcilla y film de polietileno, y repetir el proceso anterior de descargar, empujar, compactar y cubrir. La unidad de trabajo cubre una capa por día. La densidad compactada de la basura es superior a 0,8t/m3. El espesor de cada capa de basura es de 2,5 a 3,0 m, y el espesor de la tierra que cubre al minero es de 15 a 30 cm. Por lo general, cuatro capas de basura forman una unidad grande y se cubren con entre 45 y 50 cm de tierra.
Al llenar, primero empuje de derecha a izquierda, luego empuje de adelante hacia atrás. Las líneas de conexión entre la izquierda, el centro y la derecha tienen forma de arco, lo que permite que el drenaje de la superficie de la cubierta fluya suavemente hacia ambos lados y hacia las zanjas de drenaje o zanjas laterales, etc. , Para reducir la penetración del agua de lluvia en el cuerpo de la basura, la línea de conexión entre las partes delantera y trasera tiene un cierto grado de inclinación. La pendiente exterior es de 1:4 y la parte superior de la pendiente no es inferior al 2%. Una vez que el espesor de la unidad alcanza el espesor diseñado, se puede cerrar temporalmente y cubrir con arcilla de 45 a 50 cm de espesor. Y compáctelo uniformemente, agregue tierra nutritiva de 15 cm de espesor y plante plantas de raíces poco profundas. Finalmente, el espesor del suelo de cobertura es superior a 1m.
El método de operación del vertedero es dividir el vertedero en unidades. La premisa es dividir el vertedero en unidades y luego considerar la operación del vertedero en capas. Para evitar en la mayor medida la propagación de la contaminación, durante la operación del vertedero, el área del sub-vertedero bajo la operación del vertedero se expone y se cubre con una película todos los días, y otras áreas se cubren o cierran temporalmente.
La primera operación consiste en nivelar el fondo de la primera zona del vertedero regional. Durante la operación real del vertedero, se debe considerar la posibilidad de combinarlo con los caminos de operación temporal en el área del embalse de operación del vertedero. La altura de la primera operación del vertedero es de 2 m desde la elevación absoluta de la consulta horizontal, y luego se inicia la configuración de la segunda unidad de operación del vertedero.
A medida que aumenta la altura de las operaciones de los vertederos, también aumenta el área efectiva disponible para las operaciones de los vertederos. En este momento es conveniente utilizar gas. La unidad del vertedero que ha sido cerrada temporalmente puede conectar el gasoducto con las estaciones móviles de recolección de gas circundantes a través del pozo de gas vertical en el medio del gavión guía de gas, y luego el gas puede reutilizarse.
El orden de operaciones en toda el área del vertedero es: primera área, última área, repetir área y luego iniciar la segunda fase del proyecto. El proyecto del vertedero de la segunda fase formará una nueva área horizontal con el área del vertedero de la primera fase y continuará llenándose hacia arriba. Después de que se forme la pila, el vertedero se cerrará temporalmente y se llevará a cabo la operación del vertedero de la tercera fase. El diagrama de flujo del proceso de operación del vertedero se muestra en la figura:
Diagrama de flujo del proceso de operación del vertedero
IV. Ingeniería antifiltraciones y diseño de tratamiento de lixiviados
1. Ingeniería antifiltraciones
1.1 Materiales antifiltraciones
Actualmente, a juzgar por la práctica nacional y extranjera. , la membrana de polietileno de alta densidad (HDPE) es el tipo de vertedero más utilizado y exitoso, y tiene la mejor durabilidad en comparación con otros materiales antifiltración. Desde la perspectiva del rendimiento antifiltración, la economía y la practicidad, es más apropiado utilizar una película de polietileno de alta densidad (HDPE) con un espesor de 1,5 mm para este proyecto.
Teniendo en cuenta su rendimiento de fricción, es mejor utilizar una membrana de HDPE rugosa en la pendiente que una membrana de seguridad, pero dado que hay suficiente capa de arcilla en el diseño, la estructura principal anti-filtración de este proyecto adopta una membrana de HDPE lisa con un espesor de 1,5 mm.
1.2 Estructura antifiltración
Se instalan estrictos sistemas antifiltración en el fondo, taludes laterales y balsas de regulación del vertedero para hacerlos impermeables y evitar la contaminación de las aguas subterráneas. La parte central es una película de polietileno de alta densidad (HDPE) de doble capa. Además, se proporciona una capa de colección.
La estructura subyacente de arriba a abajo es: capa filtrante, capa principal de recolección de filtrado, capa protectora, capa principal anti-filtración, capa principal anti-filtración, capa secundaria anti-filtración, capa secundaria anti-filtración , capa protectora, Construcción de la planta baja. Los materiales antifiltración correspondientes incluyen: suelo de tela liviana, capa de desviación de grava de 600 mm de espesor, capa de geotextil no tejido de 500 g/m2, membrana lisa de alta densidad (HDPE) de 1,5 mm, capa de geotextil no tejido de 500 g/m2, capa lisa de 1,5 mm Membrana de alta densidad (HDPE), capa de geotextil no tejido de 500g/m2. Consulte la tabla a continuación y la Figura 2.
Capa de relleno de basura
Capa filtrante
Paño de trabajo ligero para suelo
Capa principal de recogida de filtrado
600 mm de espesor capa de desvío de grava
Capa protectora
Capa de geotextil no tejido de 500 g/m2
Capa principal impermeable
Membrana lisa de HDPE de 1,5 mm
Capa antifiltraciones de filtrado secundario
Capa de geotextil no tejido de 500 g/m2
Capa secundaria impermeable
HDPE liso de 1,5 mm membrana
Capa protectora
Capa de geotextil no tejido de 500 g/m2
Construye la superficie inferior
Suelo básico
La estructura antifiltración del talud y piscina reguladora es la misma que la del fondo del sitio. Se considera desde la perspectiva de la seguridad y no puede ser descuidada.
2. Sistema de recolección y descarga de lixiviados
2.1 Capa de desviación de lixiviados (es decir, capa de recolección de filtrado primario y capa de recolección de filtrado secundario)
Capa de recolección principal de filtrado de lixiviados : Coloque una capa de grava de 600 mm sobre la capa protectora de geotextil no tejido. El tamaño de partícula requerido es de 20 a 40 mm. Se coloca según el principio de espesor en la parte superior y fino en la parte inferior para evitar que los desechos del vertedero obstruyan las juntas de grava. y afectando el efecto desvío de lixiviados.
Capa de recogida secundaria de lixiviados: instalada directamente debajo de la capa principal antifiltración para controlar si la capa principal antifiltración tiene fugas. Si hay una fuga, se puede encontrar y recoger en la zanja ciega secundaria.
2.2 Zanja ciega de lixiviación de lixiviados
La zanja ciega de desvío de lixiviados es la encargada de la descarga final del lixiviado, el cual es vertido desde el sitio al tanque decantador de lixiviados y al tanque regulador para su tratamiento. Para facilitar la recolección y descarga de lixiviados, se instalan zanjas ciegas longitudinales en cada área, la capa de recolección principal se coloca con tubos de flores perforados con un diámetro de DN250 mm, la sección de la zanja ciega está formada por una capa de desviación. La capa de desvío se envuelve con geotextil tejido de 150 g/m2. La zanja ciega secundaria se compone de una manguera permeable, que tiene una fuerte permeabilidad al agua y se ve menos afectada por la acumulación de basura. Una vez colocada la zanja ciega secundaria, comienza el revestimiento intermedio.
3. Sistema de drenaje de aguas subterráneas
El diseño del proceso del vertedero debe considerar el vertido de aguas subterráneas que puedan existir en el fondo del área del embalse del vertedero. El drenaje de aguas subterráneas se ubica aproximadamente a 2 m por debajo del drenaje de lixiviados. Primero, coloque un geotextil con una pérdida de filtración de 150 g/m2 en la zanja, luego coloque un tubo de flores de HDPE perforado DN200 y finalmente rellene la grava clasificada hasta la parte superior de la zanja de drenaje de agua subterránea.
4. Proyecto de tratamiento de lixiviados
4.1 Lixiviados de vertedero
El lixiviado de vertedero es de color marrón claro o marrón oscuro, con una cromaticidad entre 2000-4000. Tiene un fuerte olor a putrefacción, ingredientes complejos, fuerte toxicidad y alto contenido de materia orgánica. Más de 5 tipos de contaminantes están incluidos en la "lista negra" de contaminantes controlados prioritarios en mi país, la concentración de cloro y nitrógeno es alta; y la concentración de DBO5 y DQO es mucho mayor que la de las aguas residuales ordinarias.
El lixiviado de basura proviene de tres aspectos: primero, la humedad transportada por la propia basura; segundo, el agua producida por la descomposición de la materia orgánica en la basura; tercero, la precipitación atmosférica y el agua subterránea ingresan al vertedero a través de diversas vías; canales. Entre ellos, la precipitación atmosférica y el agua subterránea que ingresa al sitio son factores clave que determinan la cantidad de lixiviado producido.
La relación entre los lixiviados producidos en los vertederos y el tiempo se puede dividir en las siguientes etapas:
1) Período de ajuste: En la etapa inicial del vertedero, la humedad de la basura se acumula gradualmente y En presencia de oxígeno, la fermentación anaeróbica y la acción microbiana son lentas y la cantidad de lixiviado es pequeña en esta etapa.
2) Periodo de transición: Durante esta etapa, los microorganismos del filtrado cambian gradualmente de aeróbicos a facultativos o anaeróbicos, se comienza a formar lixiviado y se puede detectar la presencia de ácidos orgánicos volátiles.
3) Etapa de acidificación: el filtrado contiene principalmente ácidos orgánicos volátiles, el valor del pH se reduce, la concentración de DQO es extremadamente alta, DBO5/DQO es 0,4~0,6, la biodegradabilidad es buena, el color es más oscuro , y pertenece a la etapa inicial de filtración.
4) Etapa de metanogénesis: En esta etapa la materia orgánica se convierte en CH4 y CO2 mediante metanógenos, el valor del pH aumenta y la concentración de DQO cae bruscamente. La relación DBO5/DQO es de 0,1 a 0,01, lo que significa que tiene una biodegradabilidad deficiente y es un lixiviado de última etapa.
5) Madurez: En este momento, los componentes disponibles en el lixiviado se reducen mucho, la estabilización biológica de las bacterias tiende a detenerse y detener la producción de gas, el sistema cambia de anaeróbico a aeróbico y el entorno natural está restaurado.
4.2 Plan del proceso de tratamiento de lixiviados de vertederos
Según los datos de monitoreo de la calidad del agua de lixiviados nacionales y extranjeros, la DBO5/DQO en el lixiviado es de 0,2 ~ 0,8. La biodegradabilidad del lixiviado de vertedero es buena al principio, pero su biodegradabilidad disminuye gradualmente con el tiempo. Los lixiviados de los rellenos sanitarios de residuos sólidos municipales son aguas residuales con alto contenido de nitrógeno y alta concentración orgánica, y su caudal y carga cambian constantemente. Por lo tanto, este proyecto planea utilizar una combinación de tratamiento biológico y tratamiento físico y químico, complementados con métodos de tratamiento en profundidad, para que los dos se complementen y maximicen el efecto del tratamiento.
El equipo utilizado es reactor EGSB y dispositivo de microfiltración (CMF). Su proyecto de tratamiento de aguas residuales prevé utilizar un proceso combinado de reactor EGSB + tanque de reacción CASS + dispositivo de microfiltración (CMF) + filtro biológico + ósmosis inversa (RO), como se muestra en la figura:
Figura: Filtración de vertedero Flujo del proceso de tratamiento de filtrado
4.3 Diseño del proceso
(1) Tanque regulador: La capacidad del tanque regulador es de 20.000m3. Antes de que las aguas residuales ingresen al tanque regulador, el valor del pH se ajusta agregando ácido o álcali para hacerlo en la etapa anaeróbica ligeramente alcalina, proporcionando así condiciones estables para la siguiente reacción anaeróbica.
(2) Reactor EGSB: (Ver figura 3 adjunta) EGSB es un lecho de lodo granular expandido, que se desarrolla sobre la base del reactor UASB y hereda casi todas las ventajas del UASB, la tecnología es más. avanzado. Como biorreactor anaeróbico de alta eficiencia, tiene una alta concentración de lodos y carga de volumen, puede adaptarse a ciertas fluctuaciones en la calidad y cantidad del agua y tiene una fuerte resistencia a las cargas de impacto. Además, también puede descomponer materia orgánica de alto peso molecular difícil de biodegradar en moléculas pequeñas, lo que ayuda a mejorar la biodegradabilidad de la materia orgánica y reduce en gran medida la carga de procesamiento de las unidades posteriores. El biogás generado por el reactor EGSB se transporta al área de generación de energía a biogás para generar electricidad. Sus características son las siguientes:
1) Tomando como tecnología central lodos granulares.
2) La altura de EGSB alcanza los 15 m, mientras que la UASB tiene solo 5,5 m con el mismo volumen. El área de EGSB es menor, la distribución del agua entrante será más uniforme y la transferencia de masa. El efecto será mejor.
3) Al estar suspendido el lodo granular de EGSB, tiene mejor contacto con el agua y tiene una mayor tasa de eliminación de materia orgánica.
4)4) El volumen de lodo del reactor EGSB puede alcanzar 50.000 ~ 60.000 mg/L, mientras que el volumen de lodo del reactor UASB es sólo la mitad de su capacidad. Por lo tanto, EGSB está sujeto a mayores concentraciones de agua de alimentación, mayor resistencia al impacto y mayores cargas.
5) Cuando se tratan aguas residuales orgánicas de alta concentración, el efluente tratado no circula, lo que puede ahorrar aún más el consumo de energía y reducir los costos operativos.
(3)Tanque de reacción CASS: sistema de circulación de lodos activados. Se desarrolla sobre la base del método de lodos activados por lotes secuenciales. Se establece una zona de selección biológica anóxica en la parte frontal del tanque de reacción, como se muestra en la figura adjunta. Sus ventajas son: no requiere un tanque de sedimentación secundario, ahorra inversión en infraestructura y ocupa un área pequeña. El tanque de reacción está compuesto por una zona de prerreacción anóxica y una zona de reacción principal aeróbica, que tiene un buen efecto de eliminación de compuestos orgánicos refractarios; materia, buena calidad del efluente y sin expansión; tiene buenos efectos de desnitrificación y eliminación de fósforo; después de la dilución, la concentración del agua de entrada en la piscina CASS se reduce y el gradiente de concentración de contaminación orgánica; se vuelve más pequeño, lo que es beneficioso para mejorar el efecto del tratamiento biológico.
(4) Filtro biológico: las aguas residuales del tanque de reacción CASS son muy propicias para el tratamiento biológico, por lo que el filtro biológico puede eliminar eficazmente la materia orgánica restante. El lodo restante se descarga en el tanque de almacenamiento de lodos, se procesa mediante el filtro prensa y luego se rellena.
(5) Dispositivo de microfiltración: CMF es un circuito cerrado con una membrana de microfiltración de fibra hueca como unidad central de procesamiento y tuberías, válvulas, unidad de autolimpieza, unidad de dosificación y unidad de control automático PLC especialmente diseñadas. sistema continuamente. Cuando el agua a tratar se filtra a través de una membrana de microfiltración bajo una determinada presión, se puede separar físicamente, de modo que se puede eliminar eficazmente la mayor parte de la materia orgánica residual, consiguiendo así una combinación de tratamiento físico y biológico, complementándose entre sí. y ejerciendo un mayor efecto de eliminación.
El dispositivo CMF incluye principalmente un sistema de prefiltración, un servidor de microfiltración, un sistema de suministro de agua, un sistema de retrolavado, un sistema de aire comprimido, un sistema de limpieza química y un sistema de control automático PLC. Vea la imagen a continuación:
Imagen: Dispositivo de microfiltración CMF
(6) Dispositivo de ósmosis inversa: el postratamiento del lixiviado generalmente utiliza un proceso de ósmosis inversa para eliminar la materia orgánica disuelta de peso molecular medio. y grandes sales parcialmente solubles. Porque después de una serie de tratamientos, la concentración orgánica de las aguas residuales se reduce considerablemente, lo que es adecuado para eliminar sustancias residuales disueltas. De esta manera, las aguas residuales se purifican aún más. El efluente se envía a la central de abastecimiento de agua o se reutiliza regulando el caudal en un tanque regulador.
Verbo (abreviatura de verbo) diseño de recolección y utilización del gas de vertedero
1. Principales componentes del gas de vertedero
Gas de vertedero (LFG) Los principales gases en incluyen metano, dióxido de carbono, amoníaco, monóxido de carbono, hidrógeno, sulfuro de hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. Los más importantes son los gases metano y dióxido de carbono. Sus características típicas son: la temperatura alcanza los 43~49℃, la densidad relativa es de aproximadamente 1,02~1,06, está saturado con vapor y el alto poder calorífico es de 15630~19537kJ/m3.
Por supuesto, aunque los gases traza producidos por los vertederos son muy pequeños, su composición es compleja y tóxica y no puede ignorarse.
2. Método de recolección de gas de vertedero
Este proyecto adopta el sistema de control activo de LFG, es decir, colocando algunos pozos de gas verticales (ver figura 6 adjunta) o zanjas ciegas horizontales en el vertedero. En el sitio, estos pozos guía de gas y zanjas ciegas están conectados al equipo de bombeo a través de tuberías, y el equipo de bombeo bombea los pozos guía de gas y zanjas ciegas para extraer biogás. Debido a la gran superficie y el gran volumen de este vertedero, se utiliza una zanja ciega de recolección horizontal y el aire puede ingresar fácilmente al sistema de extracción de aire. Por lo tanto, este proyecto utiliza pozos de bombeo verticales para extraer aire. Teniendo en cuenta factores como el espesor y la escala del vertedero, la unidad de basura se sella y luego el gas se recoge a través de tuberías perforadas.
El sistema de control activo de gas de vertedero consta principalmente de pozos de bombeo, colectores de gas, pozos de recolección de condensado, estaciones de bombeo, fuentes de vacío, estaciones de procesamiento de gas y equipos de monitoreo de gas.
Generalmente, los sistemas de control activo de gas de vertedero se dividen en dos tipos: sistemas internos de recolección de gas de vertedero y sistemas de recolección de gas de borde. Sistema de recolección interna de gas de vertedero: este sistema se usa a menudo para recuperar gas de vertedero y controlar los olores y las emisiones superficiales, como el sistema de recolección activa de gas de vertedero en el borde de la imagen adjunta: este sistema recupera y controla principalmente la migración lateral de la superficie del vertedero. gasolina. Para bombear aire se utilizan pozos de bombeo periféricos.
3. Recolección y descarga de condensado
El gas de vertedero se enfriará gradualmente durante el transporte, produciendo un condensado corrosivo que contiene muchos químicos orgánicos e inorgánicos. Este condensado puede hacer vibrar las tuberías, restringir el flujo de aire, aumentar los diferenciales de presión y dificultar el funcionamiento del sistema. Por lo tanto, se debe instalar un sistema de recolección de condensado. Generalmente, el pozo de recolección de condensado se instala en el punto más bajo de la tubería de recolección de gas para evitar el aumento de la diferencia de presión y la vibración.
4. Sistema de suministro de gas
El gas recolectado finalmente se recoge en la tubería principal y se transporta a la planta de energía de gas mediante el soplador. El material de su tubería de transporte es PE.
5. Utilización del gas de vertedero
Debido a la gran escala del proyecto del vertedero, la cantidad de basura procesada también es grande, la cantidad de biogás generado es considerable y la duración. es largo, por lo que el vertedero en este proyecto El gas se utiliza principalmente para generar electricidad. El flujo general del proceso de utilización y tratamiento de gas se muestra en la siguiente figura:
Figura: Flujo del proceso de utilización y tratamiento de gas de vertedero
(El quemador de generación de energía de la turbina de biogás se muestra en la Figura 7 )
p>Verbo intransitivo diseño de monitoreo ambiental
El monitoreo ambiental debe realizarse en la gestión de vertederos. El monitoreo ambiental es el nivel de evaluación del estado de operación de las instalaciones de tratamiento de basura. El contenido del monitoreo implica la medición de la atmósfera, las aguas subterráneas, las aguas superficiales, los lixiviados, los gases de vertedero, el asentamiento de pilotes, la densidad de moscas y los desechos de vertederos.
Los elementos de seguimiento son los siguientes:
Elementos de seguimiento
Estándares de ejecución
Explicación
Agua superficial
PH , SS, DBO5, DQOcr, NH3-NNO2, NO3-N, Cl-, TP, etc.
El monitoreo de antecedentes del vertedero se lleva a cabo tres veces, una vez en la temporada seca, una en la temporada alta y una en la temporada normal, y dos veces en el mes pico.
Agua subterránea
PH, dureza total, cloruro, CODcr, nitrógeno amoniacal a nivel del agua, fenol volátil, cianuro, E. coli, etc.
"Control de la contaminación de los vertederos de residuos domésticos" (GB16889-1997)
Enjuague el pozo de monitoreo 3 días antes del muestreo. La cantidad de agua bombeada durante la limpieza del pozo es el 3~ del agua. agua en el pozo 5 veces y ajuste los indicadores de monitoreo si es necesario. Los puntos de monitoreo son pozos de monitoreo de aguas subterráneas y pozos de agua doméstica. El monitoreo se realiza tres veces al año, con tiempos de muestreo en abril, agosto y 165438+octubre. (Ver Figura 5)
Penetración
PH, SS, DBO5, DQOcr, NH3-N E. coli, etc.
Los puntos de monitoreo son: pozo de recolección de lixiviados y salida de descarga de la instalación de tratamiento de lixiviados, los cuales son monitoreados tres veces al año, y los tiempos de muestreo son abril, agosto y 165438+octubre respectivamente.
Ambiente
TSP, intensidad del olor, amoniaco, sulfuro de hidrógeno, metilmercaptano, etc.
Existe un punto de seguimiento en dirección contra el viento y un punto de seguimiento en dirección a favor del viento. Cuando la dirección del viento no es fija, se puede aumentar adecuadamente. El monitoreo se realiza dos veces al año, con tiempos de muestreo en abril y agosto.
Gases de vertedero
Metano, dióxido de carbono, monóxido de carbono, N2, oxígeno, H2, H2S, etc.
El punto de monitoreo es una boquilla de recolección de biogás, que puede monitorear un punto. El monitoreo se realiza una vez al año y se requiere realizarlo en agosto.
Densidad de Moscas
Normas Técnicas para el Monitoreo Ambiental y Control de la Contaminación de los Vertederos de Residuos Domésticos
Monitorear 4 veces al año dentro de 1 a 3 años después de colocado el vertedero en uso, mejor de julio a septiembre.
Ruido
Ruido límite
Método de medición del ruido límite de las empresas industriales
VII. Proyectos auxiliares
Los proyectos auxiliares del vertedero incluyen ingeniería civil, ingeniería vial, ingeniería de suministro y drenaje de agua, ingeniería de protección contra incendios, diseño de suministro y distribución de energía, diseño de instrumentos de control automático, medición de basura, comunicaciones, conservación de energía. , ecologización, etc.
1) Construcción civil: la zona habitable es principalmente un edificio integral, que consta de un edificio de oficinas, un comedor para el personal y un dormitorio para el personal de servicio. La forma arquitectónica del complejo edificio y la plaza central se fusionan en un espacio completo frente a la fábrica, que tiene una fuerte sensación de movimiento y juega un papel en la guía de las líneas de visión y el flujo de personas.
2) Ingeniería vial: cuando la curva circular en el diseño de la carretera es inferior a 150 m, se debe utilizar una altura máxima del 5 % al 6 % en el radio de la curva y se debe crear una sección de transición de ampliación de la plataforma. colocar. Sus proyectos auxiliares incluyen principalmente zanjas de drenaje de carreteras, alcantarillas, protección de taludes, montículos de contención, señales, etc.
3) Proyecto de abastecimiento y drenaje de agua: Su diseño de consumo de agua incluye la suma de fumigación de carreteras, agua de reverdecimiento, agua sanitaria, agua contra incendios, agua de lavado de vehículos, agua imprevista, etc.
4) Ingeniería de protección contra incendios: El diseño de protección contra incendios de este proyecto incluye áreas de vivienda y áreas de operación de vertedero. Los detectores de gases combustibles y los instrumentos de alarma deben calibrarse y mantenerse periódicamente.
5) Diseño de suministro y distribución de energía: La capacidad instalada de los equipos de este proyecto es de 453.97KW, y todo el equipo eléctrico es de bajo voltaje 380/220V.
6) Diseño de instrumentos de control automático: incluyendo resumen estadístico, monitoreo de estado, monitoreo en línea de protección ambiental, ofimática, etc.
7) Medición de basura: dado que la capacidad de procesamiento de este proyecto es de 600~1200t/d, alrededor de 200~400 camiones de basura ingresan al sitio todos los días, es decir, un promedio de unos 30 vehículos ingresan al sitio. por hora, es decir, todos los días. Aproximadamente 1 automóvil ingresa a la fábrica para pesarse cada 2 minutos. Por lo tanto, instale dos básculas puente para el cálculo.
8) Comunicación: Establecer líneas de comunicación telefónica y pequeños conmutadores telefónicos. Toda la fábrica está equipada con 4 teléfonos de discado directo, que están ubicados en la oficina del director general, la oficina del subdirector, la sala de despacho general y el departamento de gestión, y otro teléfono de fax está ubicado en la oficina.
9) Ahorro de energía: Elija vehículos de bajo consumo de energía para las operaciones de vertedero; elija bombas eficientes de transferencia de lixiviados, etc.
10) Ecologización: El cinturón verde es una combinación de puntos, líneas y superficies, que incluyen plazas, lagos, fuentes, parterres, etc.
El área del vertedero y la sala de estar están separadas por un cinturón verde con un ancho de 10 a 15 metros. Se recolectan e integran diferentes especies de árboles para crear un paisaje verde en capas de diferentes colores, alturas y formas.
Ocho. Proyecto de cierre del sitio
El sistema de cobertura final del vertedero consta principalmente de cinco capas: capa superior del suelo, capa protectora, capa de drenaje, capa de barrera y capa base/capa de recolección de gas. Los materiales de cobertura finales utilizados son arcilla compactada, geomembranas y capas de arcilla geosintética. La combinación de estos tres puede lograr los mejores beneficios económicos y ambientales.
El sistema de cobertura final del vertedero es de arriba a abajo: capa de suelo de cobertura superficial de 15 cm, capa protectora de 60 cm, geomembrana de HDPE, capa de drenaje geotextil y capa de arcilla compactada de 45 cm. Su estructura de sellado in situ se muestra en la Figura 4.
1) Capa superficial del suelo de 15 cm de poca profundidad: puede promover el crecimiento de las plantas y proteger la capa de barrera, y proporcionar una cierta capacidad de retención de agua.
2) Capa protectora de 60 cm: Su función es almacenar el agua que penetra en la capa de cobertura hasta que es evaporada por las plantas; separa la basura de las excavadoras y las raíces de las plantas; reduce la posibilidad de contacto entre las personas y la basura; protege La capa inferior del sistema de cobertura está protegida contra roturas y daños al material de cobertura causados por ciclos excesivos de secado-húmedo y drenaje lateral;
3) Geomembrana HDPE: Se utiliza una membrana lisa de alta densidad (HDPE) de 1,5 mm que es consistente con el material anti-filtración del sistema de cojín básico, y se combina con las capas superior e inferior de arcilla. para formar una estructura compuesta anti-filtración.
4) Capa de drenaje geotextil: use geotextil con una capa de filtro geotextil para reducir la carga de agua de la capa de barrera debajo de ella, minimizando así la penetración de humedad a través del sistema de cobertura; presión de agua para mejorar la estabilidad de la pendiente.
5) Capa de arcilla compactada de 45 cm: la arcilla compactada todavía tiene un cierto efecto anti-filtración y es económica y conveniente de usar junto con la geomembrana de HDPE.
Después de cerrar un sitio, se debe realizar mantenimiento, incluida la operación continua y el monitoreo del mantenimiento del sitio y el control de la contaminación. Específicamente, incluye: operación y monitoreo del sistema de tratamiento de lixiviados, operación y monitoreo del sistema de tratamiento de olores del tanque de acondicionamiento de lixiviados, operación y monitoreo del sistema de utilización de drenaje de gas de vertedero, monitoreo de aguas subterráneas, monitoreo de aguas superficiales, monitoreo de hundimiento de terrenos, mantenimiento del sitio, etc. .
Nueve. Evaluación Económica
1. Descripción general
La capacidad de procesamiento anual del proyecto del vertedero de residuos urbanos es de 219.000 toneladas/año, el volumen total del vertedero es de 619.200 m3 y la vida útil es de 21 años. .
2. Principales indicadores técnicos y económicos
Escala de tratamiento de residuos: 219.000 toneladas/año, volumen total del vertedero: 619.300 m3, vida útil: 21 años. Capacidad laboral: 50 personas, inversión total del proyecto: 94,7306 millones de yuanes, costo operativo unitario: 12,99 yuanes/tonelada, tasa interna de retorno financiero: 6,03%, período de recuperación de la inversión: 12,95 años.
3. Análisis financiero
3.1 Estimación costo-beneficio
1) Período de cálculo: Calculado en base a 21 años, de los cuales el período de construcción es de 12 meses.
2) Inversión total del proyecto: 94,7306 millones de yuanes.
3) Fuente de financiación: solicite un subsidio nacional de 50 millones de yuanes y la ciudad recaudará el resto por sí misma.
4) Formación de activos fijos, activos intangibles y otros activos: los activos fijos consisten en costos de ingeniería, diversos gastos distintos de los honorarios de capacitación de los trabajadores de producción, tarifas de reserva, intereses durante el período de construcción y ajuste de la dirección de inversión de los activos fijos. composición tributaria.
5) Estimación de costos operativos: Estimación de costos basada en factores, que incluyen: materiales comprados, combustible, energía, salarios y beneficios, tarifas de mantenimiento, tarifas de depreciación, tarifas de administración y gastos financieros. Por lo tanto, el coste unitario total es de 34,41 yuanes/tonelada. El costo operativo se refiere al costo total después de deducir la depreciación de los activos fijos, activos intangibles y otros activos y gastos financieros. El costo operativo unitario anual promedio de este proyecto es de 12,99 yuanes/tonelada.
6) Estimación de ingresos: si la tarifa de eliminación de basura por tonelada es de 48 yuanes, el ingreso anual es de 6,5438+005,08 millones de yuanes.
7) Fiscalidad: Este proyecto es un proyecto de bienestar público y no tiene fines de lucro. No hay impuesto sobre las ventas.
8) Préstamo: No hay préstamo bancario.
9) Estimación de beneficios: la tasa de beneficio de la inversión es del 4,08%, el impuesto sobre la tasa de interés de la inversión es del 4,08%.
3.2 Evaluación financiera:
Análisis de rentabilidad: la tasa interna de rendimiento financiero es del 6,03%, el período de recuperación es de 12,95 años y el valor actual neto financiero es de 257.900 yuanes.
4. Análisis económico
Beneficios ambientales: Tras la implementación de este proyecto, se puede mejorar la calidad del entorno urbano y hacer que la basura cumpla con los requisitos de un tratamiento inofensivo, que tiene mayor impacto ambiental. beneficios generales La mejora de la calidad ambiental es beneficiosa para la salud física y mental de las personas, reduciendo la aparición de enfermedades y gastos médicos; la construcción y la inversión de vertederos aumentarán las oportunidades de empleo y producirán buenos beneficios sociales; inversión, Promover el desarrollo del turismo y otras industrias terciarias, generando así enormes beneficios sociales y económicos.
5. Conclusión
1. La tasa interna de rendimiento financiero es del 6,03%, que es mayor que la tasa interna de rendimiento mínima aceptable del 6%. mayor que 0 y tiene cierta capacidad de supervivencia.
2. Este proyecto tiene grandes beneficios económicos directos (beneficios económicos aportados por la generación de energía) y beneficios indirectos, por lo que su tasa interna de retorno económico será mucho mayor que la tasa interna de retorno financiero, y su rentabilidad económica. La tasa interna de retorno también será mayor que la tasa de retorno económico de referencia. Por tanto, desde el punto de vista económico, este proyecto es viable.
3. Con base en las circunstancias anteriores, la rentabilidad financiera y la rentabilidad económica de este proyecto son buenas y el proyecto es factible.
X. Resumen
La selección del sitio, el diseño, la selección del programa, la selección del equipo y el análisis económico de este vertedero pasaron por una demostración rigurosa y una consideración repetida antes de llegar a la conclusión. también ha brindado un apoyo considerable. Creo que la finalización de este proyecto de tratamiento de relleno sanitario de residuos domésticos será una gran bendición para esta ciudad. El nivel de saneamiento ambiental de la ciudad alcanzará un nuevo nivel, logrando una situación beneficiosa para el medio ambiente y el desarrollo económico, y al mismo tiempo. Al mismo tiempo, también contribuirá al desarrollo de China. Contribuirá a la protección del medio ambiente.
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