滲瀝液產(chǎn)量、規模及調節的工程計算
中國污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2010-9-27 9:19:36
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摘 要:滲瀝液調節容量和處理規模是衛生填埋場(chǎng)設計的重要設計內容,而在實(shí)際中對滲瀝液處理規模和調節容量的確定往往是經(jīng)過(guò)比較粗略的估算,相關(guān)資料也比較少,難以對設計起到實(shí)際的指導作用。
前言
隨著(zhù)城市的發(fā)展和人民生活水平的提高,城市生活垃圾量日益增長(cháng),垃圾的處置是一項緊迫的任務(wù)。目前比較經(jīng)濟、易管理的處置方式是衛生填埋。城市垃圾衛生填埋場(chǎng)的建設和運行中,滲瀝液的控制和處理是一項主要內容。
滲瀝液是城市生活垃圾衛生填埋場(chǎng)的主要污染物,滲瀝液中因其有機物和氨氮濃度高,處理難度大、投資和處理費用高。因此,滲瀝液調節容量和處理規模是衛生填埋場(chǎng)設計的重要設計內容,而在實(shí)際中對滲瀝液處理規模和調節容量的確定往往是經(jīng)過(guò)比較粗略的估算,相關(guān)資料也比較少,難以對設計起到實(shí)際的指導作用。本文結合工程設計計算實(shí)例,按照方便實(shí)用的原則,提出了滲瀝液調節容量和處理規模確定的估算方法,希望可以對目前的填埋場(chǎng)的滲瀝液處理設計起到一定的借鑒作用。
1 滲瀝液產(chǎn)生量的影響因素
滲濾液主要由垃圾填埋場(chǎng)范圍的降水滲透、地下水侵入以及垃圾本身所含的水分形成。影響滲濾液產(chǎn)量的因素十分復雜,主要有降水、地下水侵入、垃圾成分、填埋場(chǎng)頂部的地表徑流和水分蒸發(fā)等。其中,垃圾滲瀝液的主要來(lái)源是降水。
2 控制滲瀝液產(chǎn)量的主要措施
2.1 合理填埋場(chǎng)
合理地選擇集雨面積較小、庫容大、地下水位較低的區域作為填埋場(chǎng)場(chǎng)址(同時(shí)綜合考慮垃圾運距、周?chē)h(huán)境、地形地質(zhì)、交通、覆土來(lái)源等因素)。
2.2 設置截水排洪溝
四川省的垃圾衛生填埋場(chǎng)基本上都屬于山溝式填埋,通過(guò)設置截洪溝并對截洪溝作防滲處理,以截留填埋區外匯水面的地表徑流和部分潛水。但是截洪溝的深度有限,部分來(lái)自填埋場(chǎng)上游的地下潛水將進(jìn)入填埋場(chǎng),會(huì )形成一定量的滲濾液,這方面的潛水引流措施有待進(jìn)一步探討。
2.3 場(chǎng)區防滲
根據場(chǎng)址的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況,選擇適當的方式對填埋場(chǎng)底部進(jìn)行防滲處理,一方面防止滲濾液滲入地下,污染地下水;另一方面避免地下水侵入填埋場(chǎng),造成滲瀝液水量增大。
2.4 規范填埋作業(yè)
嚴格規范的填埋作業(yè)可以有效地控制降水的滲入量。對山溝式填埋場(chǎng)宜采用斜坡作業(yè)法,按單元填埋并分層壓實(shí)覆土,在一定高度設置平臺及排水溝以減少滲瀝液產(chǎn)量。同時(shí)可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。
3 滲瀝液產(chǎn)生量的計算
滲瀝液的產(chǎn)生量估算方法主要有水平衡計算法、年平均降水量法、幾年概率降水量法等。對于新建城市生活垃圾衛生填埋場(chǎng),我們對滲瀝液的產(chǎn)生量估算采用經(jīng)驗公式法,在設計中采用的計算公式如下:
Q=I×(C1×A1+C2×A2)×10-3
式中:
Q —— 滲瀝液的日平均產(chǎn)生量(m3/d);
I —— 采用年平均降雨量轉換為日平均降雨量(mm/d);
A1 —— 填埋分區作業(yè)區面積(m2);
C1 —— 填埋分區作業(yè)區滲出系數;
A2 —— 填埋分區填埋休止或填埋終了區的面積(m2);
C2 —— 填埋休止或填埋終了區的滲出系數。
注:
1.計算日最大滲瀝液產(chǎn)生量,則需將上式中的I采用最大月平均降雨量轉換為日平均降雨量(mm/d)。
2.滲出系數C1的取值:按照經(jīng)驗公式,其取值范圍在0.2-0.8之間,一般當降雨量=蒸發(fā)量時(shí)取C1=0.5;當降雨量<蒸發(fā)量時(shí)取C1<0.5;當降雨量>蒸發(fā)量時(shí)取C1>0.5。C2一般按照C2=0.6C1的原則取值。
在工程設計計算中,給出的年平均降雨量為1058.0mm,最大月降雨量229.7mm,年蒸發(fā)量2003.1mm,而填埋場(chǎng)匯水面積41000m2,分為兩區,A1區面積21000m2;A2區面積20000m2。由此可以計算出在填埋期間的日平均滲瀝液產(chǎn)生量和日最大滲瀝液產(chǎn)生量:
Q平均= 2.90×(0.4×21000+0.24×20000)×10-3=38.28m3/d
Q最大= 7.66×(0.4×21000+0.24×20000)×10-3=101.11m3/d
由于處理規模不但要考慮填埋期的處理量,也須考慮填埋終期以后的滲瀝液處理,填埋完后的日平均滲瀝液產(chǎn)生量(Q平均1)和日最大滲瀝液產(chǎn)生量(Q最大1)作為校核的依據,計算結果如下:
Q平均1= 2.90×0.24×41000×10-3=28.54m3/d
Q最大1= 7.66×0.24×41000×10-3=75.37m3/d
由此,可以假定處理規模在40-75m3/d之間。
4 調節容量及處理規模的確定
按照假定的處理規模在40-75m3/d之間,初選確定40m3/d、50m3/d、60m3/d、75m3/d為垃圾滲瀝液的處理規模,根據多年逐月平均降雨量和多年平均逐月蒸發(fā)量,確定逐月滲出系數,計算月平均滲瀝液的產(chǎn)生量和最小調節余量。
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通過(guò)上表計算出不同處理能力情況下的調節余量:
40m3/d調節余量:9940m3/d;
50m3/d調節余量:9486m3/d;
60m3/d調節余量:8055m3/d;
70m3/d調節余量:6855m3/d;
75m3/d調節余量:6255m3/d;
經(jīng)過(guò)比較,應在60m3/d和70m3/d之間選取,由于垃圾滲瀝液處理的難度較大,投資高,一般選取處理規模小的方案,為此,設計中采用的處理規模為:60m3/d。
為減少調節池的容量,降低工程投資和占地面積,本工程的調節方式采用壩內調節與調節池調節相結合的方式,經(jīng)過(guò)計算,填埋場(chǎng)內部的到堤壩頂高程下1m的垃圾容量約32500m3,垃圾的間隙率約50%,但是可以用于存滲瀝液的空隙率約20%,則垃圾內部的滲瀝液的調節量為6500m3(此種二壩合一的壩型在壩體設計時(shí)尤其重要的是對壩進(jìn)行穩定性、安全性的校核分析)。調節池最小調節量為1555m3,考慮必要的富裕量,設計調節池的容量為2000m3。
5 結論
在工程實(shí)踐中,由于滲瀝液產(chǎn)生的不確定因素較多,如何采用比較簡(jiǎn)便的方法對滲瀝液產(chǎn)生量、調節容量和處理規模進(jìn)行合理的確定,以指導工程的設計工作。同時(shí),也應更完善地收集工程當地的有關(guān)氣象水文資料,對本估算方法進(jìn)行完善和補充,使我們對城市生活垃圾衛生填埋場(chǎng)的設計更科學(xué)、完善。來(lái)源:中國環(huán)保頻道