第九章固体废物的处置方法.

固体废物处理与处置第九章固体废物的处置方法固体废物处理与处置固体废物处理与处置安全土地填埋2卫生土地填埋1第九章固体废物的处置方法固体废物处理与处置9.1卫生土地填埋9.1.1概述9.1.2填埋场的选址9.1.3卫生填埋工艺9.1.4渗滤液的产生与处置9.1.5填埋气的收集与利用9.1.6填埋场封场及其综合利用固体废物处理与处置9.1.1概述填埋区主要由作业区、雨水沟、监测井、垃圾坝、分期坝和分区坝等组成；污水处理区主要由污水调节池、处理站和中水池等组成；生活管理区主要由办公室、服务区、配电室、传达室和计量室等组成。典型的城市生活垃圾卫生填埋场如图9.1所示。固体废物处理与处置9.1.1概述图9.1典型的城市生活垃圾卫生填埋场排水沟筛分厂便利中转站和回收区工作人员和装置的掩体已平整的通道特殊废物存放场地地下水流向可移动围墙通天排水道全天候道路正在填埋区监测井已完成的雨季填埋区台秤正在填埋区（旱季）气体燃烧或能量回收站已完成填埋区（已播种）渗滤液处理设施，若是用的话库存的覆盖材料永久性围墙地界限通向排水道将来填埋区固体废物处理与处置9.1.2填埋场的选址根据《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17—2004）规定，填埋场选址应先进行下列基础资料的收集：⑴城市总体规划，区域环境规划，城市环境卫生专业规划及相关规划；⑵土地利用价值及征地费用，场址周围人群居住情况与公众反映，填埋气体利用的可能性；⑶地形、地貌及相关地形图，土石料条件；⑷工程地质与水文地质；固体废物处理与处置9.1.2填埋场的选址⑸洪泛周期（年）、降水量、蒸发量、夏季主导风向及风速、基本风压值；⑹道路、交通运输、给排水及供电条件；⑺拟填埋处理的垃圾量和性质，服务范围和垃圾收集运输情况；⑻城市污水处理现状及规划资料；⑼城市电力和燃气现状及规划资料。固体废物处理与处置9.1.2填埋场的选址在选址过程中，应满足以下的基本原则：⑴场址应服从城市的总体规划⑵场址应符合社会和法律的要求⑶场址应满足一定的库容量要求卫生填埋场垃圾等固体废物的总填埋容量可按式（9-1）计算。（9-1）图9.1典型的城市生活垃圾卫生填埋场型号特大型大型中型小型规模/t·d-130001000～3000500～1000500服务年限/a≤15≤12≤8≤5ts365mPtVV固体废物处理与处置9.1.2填埋场的选址⑷地形、地貌及土壤条件⑸气象条件⑹对地表水域的保护⑺对居民区的影响⑻对场地地质条件的要求⑼场址工程地质条件的要求⑽场址选择应考虑交通条件⑾填埋场封场后的开发利用固体废物处理与处置9.1.3卫生填埋工艺作业区垃圾计量卸料压实覆土推平压实消毒灭蝇环境监测雨水导排清污分流终场利用污水处理渗滤液收集沼气导排终场覆盖沼气利用图9.3垃圾填埋工艺流程图固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置1.垃圾渗滤液的产生⑴大气降水⑵地表径流⑶地下水渗入⑷垃圾含的水分一般采用经验公式计算，比较简单的公式为：(9-2)因此，卫生填埋场运营时产生的垃圾渗滤液的量可用下式计算：(9-3)··1000CIAQ1122(?·)/1000QCACAI固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置1.垃圾渗滤液的产生⑴大气降水⑵地表径流⑶地下水渗入⑷垃圾含的水分一般采用经验公式计算，比较简单的公式为：(9-2)因此，卫生填埋场运营时产生的垃圾渗滤液的量可用下式计算：(9-3)··1000CIAQ1122(?·)/1000QCACAI固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置2.渗滤液的性质⑴水质复杂⑵金属含量高⑶COD和BOD浓度高⑷氨氮含量较高固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置对于卫生填埋场而言，其稳定过程一般可以分为五个阶段。⑴最初调节阶段⑵转化阶段⑶酸性发酵阶段⑷产甲烷阶段⑸稳定阶段固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置3.控制渗滤液产量主要措施⑴选择合理的场址⑵设置必要的截洪沟⑶填埋场底部的防渗处理⑷规范化的填埋作业固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置4.渗滤液的处理方法合并处理单独处理⑴物理化学法⑵生物法⑶土地法固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置5.卫生填埋场的防渗系统⑴防渗材料粘土人工合成固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置表9.2常用人工合成防渗膜及其性能种类合成方法适应性缺点高密度聚乙烯(HDPE)由聚乙烯树脂聚合而成良好的防渗性能；对大部分化学物质具有抗腐蚀能力；具有良好的机械和焊接特性；低温下具有良好的工作特性；可制成各种厚度，如015～310mm；不易老化。耐不均匀沉陷能力较差；耐穿刺能力较差。聚氯乙烯(PVC)氯乙烯单体聚合物，热塑性塑料耐无机物腐蚀；良好的可塑性、高强度及易焊接。易被有机物腐蚀；耐紫外线辐射能力差；气候适应性不强；易受微生物侵蚀。氯化聚乙烯(CPE)由氯气与高密度聚乙烯经化学反应而成，热塑性合成橡胶良好的强度特性；易焊接；对紫外线和气候因素有较强适应能力；低温下的良好工作特性；防渗性能好。耐有机物腐蚀能力差；焊接质量不强及易老化。异丁橡胶(EDPM)异丁烯与少量的异戊二烯共聚而成，合成橡胶耐高低温；耐紫外线辐射能力强；氧化性和极性溶剂略有影响及其胀缩性强对碳氢化合物抵抗能力差；接缝难以及强度不高固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置表9.2常用人工合成防渗膜及其性能种类合成方法适应性缺点氯碘化聚乙烯(CSPE)由聚乙烯、氯气、二氧化硫反应生成的聚合物，热塑性合成橡胶。防渗性能好；耐化学腐蚀能力强、耐紫外线辐射及适应气候变化能强；抗细菌能力强及其易焊接。易受油污染和强度较低乙丙橡胶(EPDM)乙烯、丙烯和二烯烃的三元共聚物，合成橡胶防渗性能好；耐紫外线辐射以及气候适应能力强强度较低；耐油、耐卤代溶剂腐蚀能力差；焊接质量不高氯丁橡胶(CDR)以氯丁二烯为基础的合成橡胶防渗性能好；耐油腐蚀、老化、紫外线辐射和磨损,；易穿孔。难焊接和修补热塑性合成橡胶极性范围从极性到无极性的新型聚合物防渗性能好；拉伸强度高；耐油腐蚀；老化；紫外线辐射焊接质量须提高氯醇橡胶饱和的强极性聚醚型橡胶拉伸强度较高；热稳定性好；耐老化；不受烃类溶液、燃料、油类等影响难于现场焊接和修补固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置⑵防渗方式垂直防渗:主要为帷幕灌浆、防渗墙和HDPE垂直帷幕防渗。水平防渗:主要有压实粘土和人工合成材料衬垫等。①单层衬垫防渗系统②单层复合衬垫防渗系统生活垃圾土工织物保护/分离层渗滤液收集系统地基地下水收集系统人工合成防渗膜土工织物保护/分离层土工织物保护/分离层生活垃圾土工织物保护/分离层土工织物保护/分离层土工织物保护/分离层地基地下水收集系统人工合成防渗膜渗滤液收集系统压实黏土衬层图9.4单层衬垫系统图9.5单层复合衬垫系统固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置③双层衬垫防渗④双层复合衬垫防渗图9.6双层衬垫系统图9.7双层复合衬垫系统生活垃圾首次渗滤液收集系统二次渗滤液收集系统第一层人工合成防渗膜地基地下水收集系统第二层人工合成防渗膜土工织物保护/分离层土工织物保护/分离层土工织物保护/分离层土工织物保护/分离层生活垃圾土工织物保护/分离层土工织物保护/分离层土工织物保护/分离层第一层人工合成防渗膜首次渗滤液收集系统第一层压实黏土衬层土工织物保护/分离层地基地下水收集系统第二层人工合成防渗膜第二层压实黏土衬层土工织物保护/分离层二次渗滤液收集系统固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置6.渗滤液的收集系统⑴排水层⑵收集沟和多孔收集管⑶集水池和提升系统一般采用L×B×H=5m×5m×1.5m，池坡为1︰2。固体废物处理与处置9.1.4渗滤液的产生与处置⑷调节池①每月渗滤液的产量Qm=Ii·C·A/1000（9-4）②每月渗滤液剩余量Qr=Qm－Qt（9-5）③需调节的渗滤液体积Va=∑Qr（9-6）固体废物处理与处置9.1.5填埋气的收集与利用垃圾填埋气（landfillgas，LFG）指的是垃圾以填埋方式进行处置时，垃圾中的可生物降解有机成分在微生物的作用下分解为甲烷、具有刺激性的硫化物和二氧化碳等气体。固体废物处理与处置9.1.5填埋气的收集与利用如果不采取适宜的方式进行填埋气的收集处理，它会在填埋场中积累并透过覆土层和侧壁向场外释放，产生以下危害：⑴爆炸事故和火灾。⑵地下水污染。⑶温室效应。⑷导致植物窒息⑸毒害和健康影响。固体废物处理与处置9.1.5填埋气的收集与利用⒈填埋气的净化⑴导气⑵收集管网⑶冷凝液井固体废物处理与处置9.1.5填埋气的收集与利用⒉填埋气的净化表9.3填埋气净化方法的比较净化技术H2OH2SCO2固体物理吸附活性氧化铝活性炭——硅胶————液体物理吸附氯化物水洗水洗乙二醇丙烯酯——化学吸收固体：生石灰、氧化钙固体：水合氧化铁、生石灰、熟石灰固体：生石灰液体：无液体：氢氧化钠、碳酸钠、乙醇氨液体：氢氧化钠、碳酸钠、乙醇氨其他冷凝、压缩和冷凝、膜法、活性炭与分子筛活性炭与分子筛、膜法、微生物氧化膜法、活性炭与分子筛固体废物处理与处置9.1.5填埋气的收集与利用⒊填埋气的利用表9.4填埋气利用方式比较利用方式最小填埋量/106t甲烷最低浓度/%要求直接燃烧——20适用于任何填埋场作为燃气本地使用1035填埋场外用户应在3km之内；场内使用适用于有较大能源需要的填埋场，特别是已经使用天然气的填埋场内燃机发电1.540场内适用于有高耗电设备的填埋场；输入电网需要有接受方燃气轮机发电2.040中等质量燃气1.030～50燃气管道距填埋场较近且有接受气体能力高质量燃气1.095进行严格的净化处理，燃气管道距填埋场较远且有接受气体能力固体废物处理与处置9.1.6填埋场封场及其综合利用填埋场封场的目的：①减少雨水或其它外来水的渗入，减少渗滤液的产生量；②防止地表水被污染，避免垃圾扩散，促进垃圾堆体尽快稳定化；③控制填埋场恶臭散发，抑制病原菌及其传播媒体蚊蝇层、防渗层（包括底土层）和排气层。固体废物处理与处置9.1.6填埋场封场及其综合利用各结构层使用的材料、条件和功能如下：⑴表层⑵保护层⑶排水层⑷防渗层⑸排气层固体废物处理与处置9.2安全土地填埋9.2.1概述9.2.2场地的选择9.2.3填埋场结构和填埋方式9.2.4填埋场防渗系统9.2.5填埋气体导排9.2.6渗滤液产生与收集系统9.2.7终场覆盖与封场固体废物处理与处置9.2.1概述安全填埋场是将危险废物填埋于抗压及双层不透水材质所构筑并设有阻止污染物外泄及地下水监测装置的填埋场。图9.8典型的安全土地填埋场示意图不渗透土壤正常地下水位泵浸出液收集管低地下水位井点可渗透土壤膨润土泥浆璧正常地下水位泵砂一层有机衬里粘土砂和砾石土壤植被二层有机衬里废物固体废物处理与处置9.2.1概述安全土地填埋场的规划设计原则如下：①根据估算的废物处理量，构筑适当大小的填埋空间，并应考虑到将来场地的发展和利用；②要有容量波动和平衡措施，以适应生产和工艺变化所造成的废物性质和数量的变化；③系统要满足全天候操作要求；固体废物处理与处置9.2.1概述④处置场所在地区的地质结构合理，环境适宜，可以长期使用；⑤处置系统符合现行法律和制度规定，满足有害废物土地填埋处置标准；⑥当填埋场处置的废物数量达到填埋场设计容量时，应实行填埋场封场。固体废物处理与处置9.2.2场地的选择场址选择工程地质方面应注意的问题有：⑴场址不宜选在地形高程低的地域和低洼汇水处。⑵场址选择应在渗透性弱的、具有一定厚度的粘土及砂质粘土地带，该底层的渗透系数应小于10-7cm/s，且对有害物质迁移、扩散有一定的阻滞能力。⑶场址应避开滑坡、崩塌、泥石流等不稳定地质带。固体废物处理与处置9.2.2场地的选择⑷场址选择中，地形因素是最直观的影响因素，其中地形的坡度、起伏、沟谷的发育程度，直接关系到施工的难易和建筑投资的大小。⑸水文主要指地表水系发育情况此外，地表水的发育程度也直接关系到地下水的发育情况。固体废物处理与处置9.2.2场地的选择安全填埋场选址的基本流程如下：⑴