第九章-固體廢物的處置方法衛(wèi)生土地填埋

1、第九章 固體廢物的處置方法,固體廢物處置 指采取能將已無回收價值或確屬不能再利用的固體廢物(包括對自然界及人身健康危害性極大的危險廢物)長期置于與生物圈隔離地帶的技術(shù)措施，也是解決固體廢物最終歸宿的手段，故亦稱最終處置技術(shù)。 固體廢物處置的目的 使固體廢物最大限度地與生物圈隔離，以保證有害物質(zhì)不對人類及環(huán)境的現(xiàn)在和將來造成不可接受的危害。,(1) 處置場所要安全可靠，通過天然或人工屏障使固廢被有效隔離

2、，使污染物質(zhì)不會對附近生態(tài)環(huán)境造成危害，更不能對人類活動造成影響。 (2) 處置場所要設(shè)有必須的環(huán)境保護監(jiān)測設(shè)備，要便于管理和維護。 (3) 被處置的固體廢物中有害組分含量要盡可能少，體積要盡量小，以方便安全處理，并減少處置成本。 (4) 處置方法要盡量簡便、經(jīng)濟，既要符合現(xiàn)有的經(jīng)濟水準(zhǔn)和環(huán)保要求，也要考慮長遠的環(huán)境效益。,固體廢物處置的基本要求,處置方法的分類和特點,按照屏障不同分類,天然屏障

3、隔離處置：利用自然界已有的地質(zhì)構(gòu)造和特殊地質(zhì)環(huán)境所形成的屏障，或是各種圈層之間本身存在的對污染的阻滯作用。 人工屏障隔離處置：隔離的界面由人為設(shè)置，如使用廢物容器、廢物預(yù)穩(wěn)定化、人工防滲工程等。,按照場所的不同分類,陸地處置 海洋處置,陸地處置,陸地處置：利用土地對廢物進行隔離或儲存的一種處置方法。 土地耕作：把廢物當(dāng)作肥料或土壤改良劑直接施到土地上或混入土壤表層，通過土壤中微生物種群的作用，使廢物中的有機物和部分無機物分解

4、為便于為植物吸收的較簡單的形式。,陸地處置,深井灌注將廢物注入地下與飲用水和礦脈層隔開的可滲透性的巖層中。主要用來處理那些實踐證明難于破壞、難于轉(zhuǎn)化、不能采用其他方法處理處置或者采用其他方法費用昂貴的廢物。 深井灌注的關(guān)鍵：選擇適于處置廢物的地層，適于深井處置的地層必須位于地下飲用水源之下，有不透水巖層把注入廢物的地層隔開；要求廢物同建筑材料、巖層間的液體以及巖層本身具有相容性。 對巖層的要求：足夠的容量，面積較大，

5、厚度適宜，空隙率高，飽和度適宜，有足夠的滲透性。,土地填埋處置是從傳統(tǒng)的堆放和土地處置發(fā)展起來的一項最終處置技術(shù)，不是單純的堆、填、埋，而是一種按照工程理論和土工標(biāo)準(zhǔn)，對固體廢物進行有效管理的一種綜合性工程方法。 土地填埋的優(yōu)點：工藝簡單、成本較低、適于處理多種類型固體廢物等。 土地填埋處置的主要問題：滲濾液的收集控制問題；各項法律的頒布和污染控制標(biāo)準(zhǔn)的制定，對土地填埋的要求更加嚴格，只是處置費用不斷

6、增加。,,,,,海洋傾倒,利用船舶、航空器、平臺及其他載運工具，向海洋傾倒廢物或其他有害物質(zhì)的行為。,特點,,處置成本低，用于處置多種廢物,,其他,,廢氣通過氣體凈化裝置與冷凝器，凝液排人海中，氣體排人大氣，余渣傾人海洋。,海洋處置,以高溫破壞為目的而在海洋焚燒設(shè)施上有意焚燒廢物或其他物質(zhì)的行為。 含氯有機物,,,,,,遠洋焚燒,海洋處置是利用海洋具有的巨大稀釋能力和凈化能力，選擇適宜的傾倒場所（海岸距離，深度等）來消納廢物一種方法。

7、,,,,土地填埋處置方法,,,,,根據(jù)對象種類控制水平分類,4,2,1,3,安全土地填埋,工業(yè)廢物土地填埋,惰性廢物填埋,衛(wèi)生土地填埋,處置一般固體廢物 城市生活垃圾,最簡單方法 惰性廢物 建筑廢土石,處置工業(yè)無害廢物,改進的衛(wèi)生土地填埋 有害固體廢物,,,,,填埋場,第一節(jié) 衛(wèi)生土地填埋,衛(wèi)生填埋：就是利用工程技術(shù)的手段，將所處置的固體廢物如居民生活垃圾、商業(yè)垃圾等在密封型屏障隔離的條件下進行土地填埋，使其對人體健康和環(huán)境安

8、全不會產(chǎn)生明顯的危害。,一、填埋場的類型及特點,1. 按填埋場址地形分,平原型填埋場：適用于地形比較平坦且地下水埋藏較淺的 地區(qū)，高層埋放垃圾的方式 灘涂型填埋場：海邊或江邊灘涂，平面作業(yè)法 山谷型填埋場：地處重丘山地，斜坡作業(yè)法,2. 按填埋場中廢物的降解機理分,好氧填埋場： 適用于填埋有機物含量高，含水率低的生活垃圾。結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜，施工要求高，建設(shè)運行費用高，在大中型

9、填埋場中的推廣和應(yīng)用較少。 厭氧填埋場：不需供氧，有機物厭氧分解。結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作方便，可回收甲烷氣體，基本上不受外界氣候條件、垃圾成分和填埋高度的限制。該法在實際應(yīng)用中，不斷完善成改良型厭氧衛(wèi)生填埋，是目前世界上應(yīng)用最廣泛的。 準(zhǔn)好氧填埋場：介于好氧和厭氧之間，利用填埋場的集水管道與大氣相通，自然通風(fēng)。與空氣接觸的垃圾進行好氧分解，接觸不到空氣的垃圾進行厭氧分解。好氧區(qū)有機物的好氧分解，厭氧區(qū)域重

10、金屬的截留。與好氧填埋相比，成本較低。,二、填埋場的選址,（一）選址基礎(chǔ)資料收集,⑴ 城市總體規(guī)劃，區(qū)域環(huán)境規(guī)劃，城市環(huán)境衛(wèi)生專業(yè)規(guī)劃及相關(guān)規(guī)劃；⑵ 土地利用價值及征地費用，場址周圍人群居住情況與公眾反映，填埋氣體利用的可能性；⑶ 地形、地貌及相關(guān)地形圖，土石料條件；⑷ 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)；⑸ 洪泛周期（年）、降水量、蒸發(fā)量、夏季主導(dǎo)風(fēng)向及風(fēng)速、基本風(fēng)壓值；⑹ 道路、交通運輸、給排水及供電條件；⑺ 擬填埋處理的垃圾量和性質(zhì)，

11、服務(wù)范圍和垃圾收集運輸情況；⑻ 城市污水處理現(xiàn)狀及規(guī)劃資料；⑼ 城市電力和燃氣現(xiàn)狀及規(guī)劃資料。,（二）選擇原則,1. 生活垃圾填埋場的選扯應(yīng)符合區(qū)域性環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施建設(shè)規(guī)劃和當(dāng)?shù)氐某鞘幸?guī)劃。 2. 生活垃圾填埋場場址不應(yīng)選在城市工農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃區(qū)、農(nóng)業(yè)保護區(qū)、自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、文物（考古）保護區(qū)、生活飲用水水源保護區(qū)、供水遠景規(guī)劃區(qū)、礦產(chǎn)資源儲備區(qū)、軍事要地、國家保密地區(qū)和其他需要特別保護的區(qū)域內(nèi)。,3.

12、 場址應(yīng)有足夠的庫容量 通常填埋場的合理使用年限應(yīng)在10年以上，特殊情況下也不應(yīng)低于8年。 庫容是指填埋場用于填埋垃圾場地的體積大小，應(yīng)充分利用天然地形來擴充填埋容量。 填埋場使用年限是填埋場從填入垃圾開始至填埋垃圾封場的時間。,表1 典型的城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場,4. 地形、地貌及土壤條件,避免坡度起伏較大的地方或低洼匯水處。地形的自然坡度不應(yīng)大于5%。場地規(guī)模足夠，盡量利用現(xiàn)有的自然地形空

13、間，將場地施工土方量減至最小。填埋場的底層土壤要求有較好的抗?jié)B能力。用黏土覆蓋。場址附近應(yīng)有相當(dāng)數(shù)量的覆土土源。,位于城市常年主導(dǎo)風(fēng)的下風(fēng)向，白天人口不密集的地區(qū)；避開高寒區(qū)，選擇蒸發(fā)量大于降水量的地區(qū)；不應(yīng)位于龍卷風(fēng)和臺風(fēng)經(jīng)過的地區(qū)，宜設(shè)置在暴風(fēng)雨發(fā)生率較低的地區(qū)。,5. 氣象條件,6. 對地表水域的保護,選址的標(biāo)高應(yīng)位于重現(xiàn)期不小于50年一遇的洪水位之上。并建設(shè)在長遠規(guī)劃中的水庫等人工蓄水設(shè)施的淹沒區(qū)和保護區(qū)之外。

14、 擬建有可靠防洪設(shè)施的山谷型填埋場，并經(jīng)過環(huán)境影響評價證明洪水對生活垃圾填埋場的環(huán)境風(fēng)險在可接受范圍內(nèi)，前款規(guī)定的選址標(biāo)準(zhǔn)可以適當(dāng)降低。 場地的自然條件有利于地表水排泄，避開濱海帶和洪積平原。最佳的場址是在封閉的流域內(nèi)，這樣對地下水資源造成危害的風(fēng)險最小。,7. 對居民區(qū)的影響,應(yīng)選在人口密度小、對社會不會產(chǎn)生明顯不良影響的地區(qū)，至少應(yīng)位于居民區(qū)500m以外或更遠。居民區(qū)的下風(fēng)向，運輸或作業(yè)期間有害廢物飄塵或氣味應(yīng)在當(dāng)

15、地氣象擴散條件下不影響居民區(qū)，并在建場前應(yīng)做好這方面的環(huán)境影響評價。在作業(yè)期問，噪聲的影響不能超過居民區(qū)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)。場地應(yīng)位于居民區(qū)的允許安全距離之外。,8. 對場地地質(zhì)條件的要求,天然地層的滲透性系數(shù)K值最好低于10-8m/s以下，并具有一定厚度。場地基礎(chǔ)巖性應(yīng)對有害物質(zhì)的運移、擴散有一定的阻滯能力，最好為粘性土、砂質(zhì)粘土以及頁巖、粘土巖或致密的火成巖，同時要求基巖完整，抗溶蝕能力強，而且覆蓋層越厚越好。 生活垃圾填埋

16、場場址的選擇應(yīng)避開下列區(qū)域：破壞性地震及活動構(gòu)造區(qū)；活動中的坍塌、滑坡和隆起地帶；活動中的斷裂帶；石灰?guī)r熔洞發(fā)育帶；廢棄礦區(qū)的活動塌陷區(qū)；活動沙丘區(qū)：海嘯及涌浪影響區(qū)；濕地：尚未穩(wěn)定的沖積扇及沖溝地區(qū)；泥炭以及其他可能危及填埋場安全的區(qū)域。,最密實的松散或堅硬巖層之上，并具有一定厚度，可起到良好的防止污染的屏障作用。應(yīng)保證場地基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和使沉降量最小，并有利于填埋場邊坡穩(wěn)定性的要求。 場地應(yīng)位于滑坡、倒石堆等不利的自然

17、地質(zhì)現(xiàn)象的影響范圍之外。,9. 場址工程地質(zhì)條件的要求,10. 場址選擇應(yīng)考慮交通條件,較經(jīng)濟的廢物運輸距離不宜超過15km。增設(shè)廢物壓縮轉(zhuǎn)運站或提倡使用壓縮廢物運輸車，以提高單位車輛的運輸效率，降低運輸成本。,11. 場址應(yīng)具有較好的外部建設(shè)條件,為了降低填埋場輔助工程的投資，加快填埋場的建設(shè)進程和提高填埋場的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，在選擇的場址附近若擁有方便的外部交通，可靠的供電電源，充足的供水條件將是十分有利的。,12. 填埋場封場后

18、的開發(fā)利用,填埋場被填滿后，有相當(dāng)面積的土地可以利用。在選址時要充分考慮封場后的土地用途，以安全合理的方式開發(fā)，可作為林場、草地和公園等，以便獲得更多的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益。,,三、衛(wèi)生填埋工藝,圖 垃圾填埋工藝流程圖,（1）定點卸料。垃圾按指定的作業(yè)點卸下，以使后續(xù)填埋作業(yè)更加有序。采用填坑作業(yè)法卸料時，往往設(shè)置過渡平臺和卸料平臺。而采用傾斜面作業(yè)法時，則可直接卸料。由于推鋪和壓實從底部開始較容易而且效率高，故應(yīng)將作業(yè)區(qū)放在作業(yè)面的頂

19、端。若傾倒從上部開始，應(yīng)避免輕質(zhì)廢物被風(fēng)刮走和廢物被堆成一個陡峭的作業(yè)面，并影響當(dāng)天的壓實效果。此外，還應(yīng)盡量縮小作業(yè)面，保持作業(yè)區(qū)清潔、平整，防止車輛損壞或傾翻。,填埋步驟：卸料、推鋪、壓實和覆土,(2)均勻推鋪。卸車后用推土機推鋪開，先將廢物按順序鋪在作業(yè)區(qū)一定范圍內(nèi)，使其推鋪厚度達到30~60cm時，再用壓實機碾壓。分層壓實到一定的高度后在上面覆蓋黏土和聚乙烯膜材料，每層覆蓋自然土或黏土厚度為15~30m。重復(fù)卸料、推鋪、壓實和覆

20、蓋過程，當(dāng)該范圍內(nèi)的填埋廢物高度達到2.5m~4.5m時，即構(gòu)成一填埋單元。每日一層作業(yè)單元。通常四層厚度組成一個大單元。垃圾的壓實密度應(yīng)大于0.8t/m3。 填埋時一般從右向左推進，然后從前向后推進。左、中、右之間的連線之間呈圓弧形，使覆蓋表面排水暢通地流向兩側(cè)，進入排水溝或邊溝等，減少雨水滲入填埋場垃圾內(nèi)。當(dāng)單元厚度達到設(shè)計尺寸后，可進行臨時封場，在其上面覆蓋45~50cm厚的黏土并均勻壓實，然后覆蓋大約15cm厚的營養(yǎng)土

21、，種植淺根植物。最終封場覆土厚度應(yīng)大于1m。,(3) 有效壓實 是填埋作業(yè)中一道重要工序。其主要功能是減少廢物體積，延長填埋場的使用年限；增加填埋體的穩(wěn)定性，減少填埋場的不均勻沉降；降低廢物空隙率，減少填埋場滲濾液的產(chǎn)生。此外，填埋廢物的壓實還能減少蠅、蚊的孳生和有利填埋機械的移動作業(yè)等。,（4）限時覆土 目的在于避免廢物與環(huán)境長時間接觸，最大限度地減少環(huán)境問題的產(chǎn)生。按覆土?xí)r間和具體功能的不同，覆土可分為每日覆蓋（土），中間覆蓋

22、（土）和最終覆蓋（土）。 每日覆蓋 是指作業(yè)面在一天工作結(jié)束、填埋層達到一定厚度時，為如下目的而實施的覆蓋土：①防止風(fēng)沙和廢物中輕質(zhì)物質(zhì)（如紙、塑料等）的飛揚；②減少惡臭散溢；③防止蠅蚊滋生，減少疾病傳播風(fēng)險。每日覆蓋要求確保填埋層的穩(wěn)定并且不阻礙廢物的生物分解，因而要求覆蓋材料具有良好的通氣功能。一般選用砂質(zhì)土等進行日覆蓋，覆蓋厚度一般為15-30cm。,中間覆蓋 常用于需要較長時間維持開放的填埋場部分區(qū)域（如道路和

23、暫時閑置的填埋部分）。其作用是：①防止填埋氣體的無序排放；②將降落在該層表面的雨水排出填埋場外，減少降雨入滲。中間覆蓋要求覆蓋材料的滲透性能較差。一般選用粘土等材料作為中間覆蓋，覆蓋厚度為30cm左右。 終場覆蓋 是廢物填埋場運行結(jié)束后，在最上層實施的覆蓋土。其功能包括：①削減滲濾液的產(chǎn)生量；②控制填埋場氣體從填埋場上部無序釋放；③避免廢物的擴散，抑制病原菌的繁殖；④提供一個可供景觀美化和填埋土地再用的表面等。,垃圾填

24、埋時，將填埋場分區(qū)、分單元，然后再分層作業(yè)。垃圾填埋場的分層結(jié)構(gòu)包括垃圾層、覆蓋土層和終場覆蓋層。覆蓋土層又有日覆蓋層和中間覆蓋層。日覆土的用土量最多。通常填埋場的覆土量約占填埋總?cè)莘e的10%~25%，所以在考慮填埋總?cè)莘e時不能忽略覆土所占的體積。,四、填埋場設(shè)計計算,填埋場的理論容量：各個填埋場體積加和。單個填埋場體積=每個填埋層的平均面積×該填埋層高度,式中：t—填埋場使用年限，年；V一填埋場的總填埋容量，m3；

25、 m—人均每天廢物產(chǎn)量，kg/(人·d)；通常按0.8~1.2kg/人·d考慮。 P：填埋場服務(wù)區(qū)域內(nèi)的預(yù)測人口，人； ρ：填埋厚廢物的最終壓實密度，kg/m3，通常為500-700kg/m3； Vs：覆土體積，m3，覆土和垃圾之比為1:4或1:3。,填埋場使用年限：一般10-20年,,例題：一個有100000人口的城市，平均每人

26、每天產(chǎn)生垃圾2.0kg，如果采用衛(wèi)生土地填埋處置，覆土與垃圾體積之比為1：4，填埋后廢物壓實密度為600kg/m3，試求1年填埋廢物的體積？如果填埋高度為7.5m，一個服務(wù)期為20年的填埋場占地面積為多少？總?cè)萘繛槎嗌伲?解：1年填埋廢物的體積為： 如果不考慮該城市垃圾產(chǎn)生量隨時間的變化，則運營20年所需庫容為： V20=20×V1=20×152083=3.0

27、5;106 m3如果填埋高度為7.5m，則填埋場面積為： A20=3.0×106/7.5=4×105m2,五、場址開發(fā)利用條件,場址開發(fā)利用規(guī)劃：包括最終覆蓋層的設(shè)計和封場后場址的景觀設(shè)計，地表徑流與侵蝕的控制與管理、填埋氣和滲濾液的收集與處理、填埋場穩(wěn)定化評價以及環(huán)境監(jiān)測計劃，填埋場土地利用規(guī)劃等。,（1）場地下沉量逐漸變小，直至停止； （2）場地具有一定的承載力；

28、（3）無坡面下滑破壞的可能； （4）無可燃氣體、惡臭產(chǎn)生或影響非常小； （5）沒有對土壤和地下水的污染； （6）不會對建筑物基礎(chǔ)造成不良影響； （7）適于植物生長。,封場后的廠址辟為公園、運動娛樂場所、植物園、商用場所,六、防滲與滲濾液處理,（一）滲濾液來源,廢物滲濾液是指廢物在填埋或堆放過程中因其有機物分解產(chǎn)生的水或廢物中的游離水、降水、徑流及地下水入滲而淋濾廢物形成的成分復(fù)雜的高濃度有機廢水。,（1）直接降水：降水包括降雪

29、和降雨，滲濾液產(chǎn)生的主要來源。降雨特性有降雨量、降雨強度、降雨頻率、降雨持續(xù)時間等。降雪的特性主要有降雪量、升華量、融雪量等，還受積雪時期或溶雪速度的影響。一般而言，降雪量的十分之一相當(dāng)于等量的降雨量，其確切數(shù)字可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料確定。,（2）地表徑流：指來自場地表面上坡方向的徑流水，對滲濾液的產(chǎn)生量也有較大的影響。取決于填埋場地周圍的地勢、覆土材料的種類及滲透性能、場地的植被情況及排水設(shè)施的完善程度等。（3）地表灌溉：與地面的種植

30、情況和土壤類型有關(guān)。（4）地下水滲入：填埋場地的底部在地下水位以下，地下水可能滲入填埋場內(nèi)，滲濾液的數(shù)量和性質(zhì)與地下水同垃圾的接觸情況、接觸時間及流動方向有關(guān)。采取防滲措施，可以避免或減少地下水的滲入量。,（5）廢物中水分：包括固體廢物本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附（當(dāng)儲水池密封不好時）量。入場廢物攜帶的水分有時是滲濾液的主要來源之一。 （6）覆蓋材料中的水分：隨覆蓋層材料進入填埋場中的水量與覆蓋層物質(zhì)的類型、來

31、源以及季節(jié)有關(guān)。覆蓋層物質(zhì)的最大含水量可以用田間持水量（FC）來定義，即克服重力作用之后能在介質(zhì)孔隙中保持的水量。典型田間持水量對于砂而言為6%~12%，對于粘土質(zhì)的土壤為23%~31%。 （7）有機物分解生成水：垃圾中的有機組分在填埋場內(nèi)經(jīng)氧化分解會產(chǎn)生水分，其產(chǎn)生量與垃圾的組成、pH值、溫度和菌種等因素有關(guān)。,（二）滲濾液性質(zhì),水質(zhì)復(fù)雜，危害性大2. 有機污染物濃度高 CODcr最高可達到90000m

32、g/L，BOD5最高可達38000mg/L。 開始的3~5年，BOD/COD可達0.3以上，隨時間延長，比值下降，最后可能小于0.1，使可生化性降低。 3. 氨氮含量較高 氨氮濃度隨填埋時間的延長而升高，在中晚期衛(wèi)生填埋場中，滲濾液中的氨氮濃度一般比較高，有時可達1000~2000mg/L。4. 磷含量普遍偏低，尤其是溶解性的磷酸鹽含量更低5. 金屬離子含量較高 有汞、鉻、鎘、鉛等多種

33、，鐵達2000mg/L左右；鋅達130mg/L左右，鉛達12.3mg/L，鈣達4300mg/L。其含量與所填埋的廢物組分及時間密切相關(guān)。6. 溶解性固體含量較高 在填埋初期（0.5~2.5年）溶解性固體含量呈上升趨勢，直至達到峰值，然后隨填埋時間增加逐年下降直至最終穩(wěn)定；,7. 色度高，以淡茶色、暗褐色或黑色為主，具較濃的腐敗臭味8．水質(zhì)變化大 不同地區(qū)、同一衛(wèi)生填埋場不同時段，滲濾液水質(zhì)均有很大變化

34、，水量波動也比較大。根據(jù)填埋場的年齡，垃圾滲濾液分為兩類：一類是填埋時間在5年以下的年輕滲濾液，其特點是CODcr、BOD5濃度高，可生化性強；另一類是填埋時間在5年以上的年老滲濾液，由于新鮮垃圾逐漸變?yōu)殛惛?，其pH值接近中性，CODcr和BOD5濃度有所降低，BOD5/CODcr比值減小，氨氮濃度增加?！?．滲濾液中的微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)，主要是C、N、P的比例失調(diào)。一般的垃圾滲濾液中的BOD5：P大都大于300。,（三）垃

35、圾的穩(wěn)定化過程,(1) 最初調(diào)節(jié)階段（生化好氧分解階段）； (2)轉(zhuǎn)化階段（過程轉(zhuǎn)移階段 ）；(3)酸性發(fā)酵階段； (4)產(chǎn)甲烷階段 (5)穩(wěn)定化階段,時間,（四）滲濾液計算,經(jīng)驗公式法,L=（C1×A1+ C2×A2 ）×R×10-3式中：L為滲濾液產(chǎn)生量，m3/d；A1、A2分別為正在填埋區(qū)和已完成區(qū)的面積，m2；C1、C2分別為正在填埋區(qū)和已完成區(qū)的滲出系數(shù)，一般在0.2-0.8之間

36、，且C1＞C2；R為填埋場所在區(qū)域的最大年或月降水量日換算值，mm/d。,簡化的計算模型：,式中：Q-日平均浸出液量，m3/d；C-流出系數(shù)，%；I-平均降雨量，mm/d；A-填埋場集水面積，m2。 流出系數(shù)與填埋場表面特性、植被、坡度等因素有關(guān)，一般為0.2-0.8 。,Q=C×I×A×10-3,（五）控制滲濾液產(chǎn)量主要措施,選擇合理的場址 集雨面積較小、庫

37、容大、地下水位較低 ；運距、周圍環(huán)境、地形地質(zhì)、交通、覆土來源等 2. 設(shè)置必要的截洪溝3. 填埋場底部的防滲處理 一方面防止?jié)B濾液污染地下水；另一方面防止地下水侵入填埋場，造成滲濾液水量大幅度上升。4. 規(guī)范化的填埋作業(yè) 山溝式填埋場宜采用斜坡作業(yè)法，填埋單元按1~2天的垃圾量劃分(冬季可擴大至5~7天)，布置成矩形網(wǎng)格，每單元堆高約2m~3m，經(jīng)壓實后覆土，覆土層一般為0.2m~0.3m，

38、覆土來源宜就近，由推土機整平碾壓。作業(yè)面布置成斜坡，每升高2m~5m設(shè)一平臺，兩階平臺間堆成斜坡，平臺上設(shè)排水溝，以排除表面徑流。,（六）衛(wèi)生填埋場的防滲系統(tǒng),垃圾填埋場工程設(shè)計分生產(chǎn)管理區(qū)、衛(wèi)生填埋區(qū)及滲濾液處理區(qū)三部分。 衛(wèi)生填埋區(qū)主要包括：填埋庫區(qū)土方清基工程、地下水導(dǎo)排系統(tǒng)、防滲系統(tǒng)、滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)、填埋氣體導(dǎo)排系統(tǒng)、封場覆蓋系統(tǒng)、垃圾壩、截洪溝、卸料平臺、庫區(qū)道路、環(huán)境監(jiān)測設(shè)施等。,填埋場防滲設(shè)計方式按場地水

39、文地質(zhì)類型可分為天然防滲、人工防滲和復(fù)合防滲方式。 人工防滲根據(jù)防滲設(shè)施設(shè)置方向的不同，分為：,（1）水平防滲水平防滲指防滲層向水平方向鋪設(shè)，防止?jié)B濾液向周圍及垂直方向滲透而污染土壤和地下水。具有適用范圍廣、防滲效果好等特點。,（2）垂直防滲垂直防滲指防滲層豎向布置，防止廢物滲濾液橫向滲透遷移，污染周圍土壤和地下水。因垂直防滲單獨應(yīng)用能力相對有限，通常作為輔助防滲措施。,1．防滲方式適用范圍,（1）天然防滲 　　場

40、地所在地區(qū)一般年自然蒸發(fā)量要超過年降水量50cm，具有不透水或低透水的粘土層(滲透率<10-7cm/s)，粘土鋪設(shè)厚度大于2m，填埋場地為可溶性場地，土壤、水位地質(zhì)具有能可靠地將滲濾液截留在垃圾中以免擴散的條件。（2）人工防滲 　　填埋場土壤、水位地質(zhì)條件不能滿足天然防滲應(yīng)用條件要求時。 （3）天然、人工結(jié)合的防滲方式,2．防滲系統(tǒng)設(shè)計,天然防滲：黏土、亞黏土和膨潤土等。 改良型襯里防滲：有機、無機人工添加劑：

41、 黏土——膨潤土改良型襯里； 黏土——石灰、水泥改良型。人工合成膜防滲：高密度聚乙烯（HDPE）、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、異丁橡膠、氯磺化聚乙烯、乙丙橡膠、氯丁橡膠、熱塑性合成橡膠、氯醇橡膠。,（1）主防滲膜材料 ①具有很強的防滲性能，其水蒸氣滲透系數(shù)≤1.0×10-13(g·cm/cm2·s&#

42、183;Pa)；②化學(xué)穩(wěn)定性好，具有較強的抗腐蝕性(耐酸、堿)及抗老化能力；③機械強度高，具有較強的彈性，其屈服伸長率為12％，斷裂伸長率達到700％；④施工技術(shù)成熟；⑤材料氣候適應(yīng)性強，耐低溫；⑥與粘土具有很強的互補性，共同構(gòu)成防滲結(jié)構(gòu)層，可提高防滲性能；⑦性價比合理。,（2）次防滲材料 鈉基膨潤土墊(GCL)作為輔助防滲材料，它不僅防滲性能良好，而且可以與HDPE土工膜緊密接觸而形成復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)，防滲效果大大提高。

43、另外鈉基膨潤土墊(GCL)也有對HDPE土工膜的保護作用，對于粘土資源不豐富的地區(qū)，可采用鈉基膨潤土GCL代替粘土作為土工膜下保護層。,（3）土工布 土工布在填埋場中主要作為防滲膜的保護材料，其良好的彈性、抗拉和抗老化性能，對HDPE土工膜具有很好的保護作用。另外土工布也可鋪設(shè)在地下水碎石導(dǎo)排層以及滲濾液導(dǎo)排層外側(cè)起隔離反濾層作用。,（4）襯里結(jié)構(gòu)安全性,滲濾液泄漏量：,式中：Q—浸出液量，m3/d；KZ—滲透系

44、數(shù)，m/d；A—滲濾液泄露面積,m2；,-水力梯度，H為襯層上部浸出液高度，m；,L--襯層厚度，m。,滲濾液遷移速度vp,穿透時間t,?e--襯層孔隙率。,解：滲濾液排水系統(tǒng)有效作用時,例 某填埋場底部黏土襯層厚度為1.0m，滲透系數(shù),計算滲濾液穿透防滲層所需的時間。,穿透時間,設(shè)防滲層的有效孔隙率ηe=6%。,3. 防滲結(jié)構(gòu),場區(qū)防滲系統(tǒng)： 單層襯墊系統(tǒng)：黏土或HDPE膜構(gòu)成，其上是保護層和滲濾液收集系統(tǒng)，其下是保護層和地下水保護

45、層； 單層復(fù)合襯墊防滲系統(tǒng) ：典型的上為柔性膜，下為低滲透性的粘土礦物； 雙層襯墊防滲系統(tǒng) ：襯里的堅固性及防滲效果不如單復(fù)合襯里； 雙層復(fù)合襯墊防滲系統(tǒng) ：其上襯里采用的是單復(fù)合襯里。,場區(qū)防滲系統(tǒng),滲濾液沒有及時得到收集，將導(dǎo)致： 填埋場內(nèi)的水位升高，污泥長時間淹沒在水中，其中有害物質(zhì)浸潤出來，使?jié)B濾液中污染物濃度增大，從而增加了滲濾液凈化處理的難度；影響填埋場的穩(wěn)定性； 使得底部襯墊上的靜水壓增加，導(dǎo)致

46、滲濾液更多地泄露到地下水和土壤系統(tǒng)中，而且擴散到填埋場外。,（七）滲濾液的收集,滲瀝液池,滲濾液收集系統(tǒng)主要由匯流系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)兩部分組成。 滲濾液收集系統(tǒng)的主要功能：將填埋庫區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的滲濾液收集起來，并通過調(diào)節(jié)池輸送至滲濾液處理系統(tǒng)進行處理，同時向填埋堆體供給空氣，以利于污泥的穩(wěn)定化。,典型的衛(wèi)生填埋場滲濾液收集系統(tǒng)：一般由排水層、收集溝和多孔收集管、集水池和提升系統(tǒng)等幾部分組成。,1. 排水層（導(dǎo)流層）,目的就是將全

47、場的滲濾液順利地導(dǎo)入收集溝內(nèi)的滲濾液收集管內(nèi)(包括主管和支管)。 在導(dǎo)流層工程建設(shè)之前，需要對填埋庫區(qū)范圍內(nèi)進行場底的清理。 滲濾液在垂直方向上進入導(dǎo)流層的最小底面坡降應(yīng)不小于2%，壓實度要達到85%以上。 導(dǎo)流層鋪設(shè)在經(jīng)過清理后的場基上，厚度不小于300mm，由粒徑40~60mm的卵石鋪設(shè)而成，在卵石來源困難的地區(qū)，可考慮用碎石代替。,2．收集溝和多孔收集管,收集溝設(shè)置于導(dǎo)流層的最低標(biāo)高處

48、，并貫穿整個場底，斷面通常采用等腰梯形或菱形，主溝 ，支溝 ，盡量把收集管道設(shè)置成直管段 ，收集溝中填充卵石或碎石，粒徑按照上大下小形成反濾，一般上部卵石粒徑采用40~60mm，下部采用25~40mm。,3. 集水池和提升系統(tǒng),集水池一般設(shè)在垃圾主壩前的最低洼處，垃圾中的滲濾液匯集到集水池，然后通過提升系統(tǒng)使?jié)B濾液進入調(diào)節(jié)池內(nèi)。一般采用L×B×H=5m×5m×1.5m，池坡為1：2。,4. 調(diào)節(jié)池

49、,作用：對滲濾液水質(zhì)和水量進行調(diào)節(jié)。是收集系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)，是滲濾液的初步處理階段。,調(diào)節(jié)池的容積計算步驟：,① 每月滲濾液的產(chǎn)量 Qm=Ii·C·A/1000 式中：Qm為滲濾液月產(chǎn)量，m3； Ii為多年逐月平均降雨量，mm； C為滲出系數(shù)，一般介于0.2~0.8之間，在運行的填埋場常取0.35~0.5，封場的填埋場可取0.1~0.3；

50、 A為填埋場的匯水面積，m2。,② 每月滲濾液剩余量 Qr=Qm-Qt 式中：Qr為每月滲濾液剩余量，m3；Qt 為滲濾液月處理量，m3。,③ 需調(diào)節(jié)的滲濾液體積 Va=∑Qr 式中：Va為

51、需調(diào)節(jié)的滲濾液體積，m3；Qr為每月滲濾液剩余量為正值者，m3。,為了設(shè)計安全，可選擇多年（如20年）降雨資料中最大暴雨的降雨季節(jié)，用以上方法計算出該期間需要調(diào)節(jié)的滲濾液體積Vs。通過比較Va和Vs的大小，選大的體積作為調(diào)節(jié)池的體積進行設(shè)計。,例：某填埋場總面積為3.0hm2，分三個區(qū)進行填埋。目前已有兩個區(qū)填埋完畢，其總面積為A2=2.0 hm2，浸出系數(shù)C2=0.2。另有一個區(qū)正在進行填埋施工，填埋面積為A1=1.0 hm2，浸出系

52、數(shù)C1=0.5。當(dāng)?shù)氐哪昶骄邓繛?.3mm/d，最大月降水量的日換算值為6.5mm/d。求污水處理設(shè)施的處理能力。,解：水處理能力的確定Q=Q1+Q2=I(C1A1+C2A2）/1000平均滲濾液量：Q=3.3×（0.5 ×10000+0.2 ×20000）/1000=29.7m3/d≈30m3/d最大滲濾液量：Q=6.5×（0.5 ×10000+0.2 ×20

53、000）/1000 =58.5m3/d≈60m3/d因此，水處理 能力應(yīng)在30~60m3/d之間選取。,（八）滲濾液的處理,合并處理：滲濾液與城市污水合并；國內(nèi)研究認為當(dāng)加0.5%是比較安全的，國外研究比例可以提高到4%~10%。 單獨處理：,滲濾液,,,土地處理：填埋場回灌；土壤植物,生物處理：好氧；厭氧；兩者結(jié)合,物化處理：混凝沉淀；化學(xué)氧化；吸附；

54、 膜分離；過濾等,物化處理包括混凝沉淀、化學(xué)氧化、吸附、膜分離、氨氮吹脫、過濾等方法。 CODcr為2000~4000 mg/L時，物化法的CODcr去除率達50%~87%。物化法不受水質(zhì)水量變動的影響，出水水質(zhì)比較穩(wěn)定，尤其對BOD5/CODcr比值較低（0.07~0.20）難以用生物處理的垃圾滲濾液有較好的處理效果，但是處理成本較高，不適于大量垃圾滲濾液的處理。,好氧生物處理包括活性污泥法、穩(wěn)定

55、塘法、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等方法。好氧生物處理法可有效地降低BOD、COD和氨氮，還可除去鐵、錳等金屬。CODcr50000mg/L,滲濾液回灌是利用蒸發(fā)作用、填埋場覆蓋層的土壤凈化作用、最終覆蓋后垃圾填埋場地表植物的吸收作用、填埋垃圾的降解作用以及垃圾層類似于“生物濾床”的吸附、降解作用將滲濾液減質(zhì)減量化。分為表面回灌（噴）和地下回灌。優(yōu)點：加速垃圾穩(wěn)定化、減少滲濾液的處理量、降低其污染物的濃度，能產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。尤其適用于干旱地區(qū)

56、。缺點：一般不能完全消除滲濾液，只能作為預(yù)處理方式與其他處理方式相結(jié)合。此外，反復(fù)回灌易造成滲濾液中氨氮的不斷積累，影響后續(xù)處理。,表面回灌（噴）可通過在填埋場表面鋪設(shè)穿孔管道、設(shè)置蓄水池配水系統(tǒng)、安裝噴灑裝置等形式予以實施，其主要優(yōu)點是可促進滲濾液的蒸發(fā)進程，減量最大可達75%，但對周圍環(huán)境會產(chǎn)生一定程度的惡臭等污染。 地下回灌是采用在填埋體中鋪設(shè)布水管網(wǎng)，或建造布水淺井或利用已建的導(dǎo)氣豎井進行回灌，尤以鋪設(shè)布

57、水管網(wǎng)的回灌效果最好，但投資費用較大，維護管理不便。 根據(jù)處理的目的不同，采用的回灌方式有別。滲濾液回灌處理以減少水量為主要目的時，一般采用表面回灌；以降低污染物濃度為主要目的時，一般采用地下回灌。,滲濾液處理后進氧化塘養(yǎng)魚,七、填埋氣的收集與利用,垃圾填埋氣（landfill gas，LFG）指的是垃圾以填埋方式進行處置時，垃圾中的可生物降解有機成分在微生物的作用下分解為甲烷、具有刺激性的硫化物和二氧化碳等氣體。

58、 穩(wěn)定后的垃圾填埋場中廢氣的成分主要為CH4和CO2，CH4占50%~70%，CO2占30~50%，另外還有NH3、H2S、N2，揮發(fā)性有機物包括氯代烴類、苯系物、氯代苯類和烴類。,填埋氣體的遷移與填埋場的構(gòu)造及環(huán)境地質(zhì)條件有關(guān)，包括向上遷移、向下遷移和橫向遷移三種運動。（1）向上遷移 填埋場氣體可以通過對流和擴散釋放到大氣中。（2）向下遷移 二氧化碳密度是空氣的1.5 倍，是甲烷的2.8 倍，故這些氣體可以向填埋場底部

59、運動，最終可能在底部聚集。（3）橫向遷移 填埋氣體可以通過填埋場周邊的可滲透地質(zhì)橫向水平遷移，在離填埋場較遠的地方穿過疏松的土質(zhì)進入大氣。也有可能通過地下人造管道的裂縫進入各種建筑物，從而造成危害。,1. 填埋氣體在填埋場內(nèi)遷移和運動,1）爆炸事故和火災(zāi)：在有氧存在的條件下，甲烷的爆炸極限是5～15%，最強烈的爆炸發(fā)生在9.5%左右。 2）水環(huán)境的影響： 造成地下水pH值下降，導(dǎo)致周圍巖層中更多的鹽類溶入地下水，使地下水的

60、含鹽量過高，影響其用途。 3）對大氣環(huán)境的影響：甲烷對溫室效應(yīng)的貢獻相當(dāng)于相同質(zhì)量的二氧化碳的21倍。還會產(chǎn)生氨、硫化氫等惡臭氣體和其他揮發(fā)性氣體。檢測出二惡英。 4）對植物的影響：填埋場氣體的釋放會造成填埋場及附近植物根區(qū)氧氣缺乏，從而導(dǎo)致植物死亡。 5）對人類健康的影響：有機揮發(fā)性氣體生成臭氧，臭氧將會對人體和植物產(chǎn)生不利的影響， 一氯甲烷、四氯化碳、氯仿、二氯乙烯等會對腎、肝、肺和中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成損害

61、。,2. 填埋氣的危害,3. 填埋場氣體收集系統(tǒng),⑴ 導(dǎo)氣 水平導(dǎo)氣管導(dǎo)氣、垂直導(dǎo)氣管導(dǎo)氣，或兩種導(dǎo)氣管結(jié)合使用。⑵收集管網(wǎng) 將若干個井或盲溝集中連接到一個調(diào)節(jié)室，以提高工作效率和安全性。⑶冷凝液井 垃圾填埋場內(nèi)部溫度較高，氣體濕度較大，當(dāng)氣體被抽出時，管道內(nèi)的溫度逐漸降低，氣體中的水蒸氣會凝結(jié)成水，因此，設(shè)冷凝液井，排冷凝水，保證管網(wǎng)的正常運行。 一般每100米左右

62、設(shè)置一座冷凝液井，管道應(yīng)有不小于2%的坡度。收集到的冷凝液最終被排放到滲濾液處理系統(tǒng)中。,4. 填埋氣的凈化,表 填埋氣凈化方法的比較,5. 填埋氣的利用,表 填埋氣利用方式比較,八、填埋場封場及其綜合利用,填埋場封場的目的：① 減少雨水或其它外來水滲入垃圾堆體，減少滲濾液的產(chǎn)生量；② 防止地表水被污染，避免垃圾擴散，促進垃圾堆體盡快穩(wěn)定化；③ 控制填埋場氣體和惡臭從填埋場無組織排放和散發(fā)造成空氣污染，抑制病原菌及其傳播媒體蚊蠅