固體廢物土地處理與處置

第八章

固體廢物土地處理及處置固體廢物土地處理與處置第一節(jié)概述固體廢物的最終處置是指為了使固體廢物最大限度地與生物圈隔離而采取的措施，目標(biāo)是確保廢物中的有毒有害物質(zhì)，無論現(xiàn)在和將來都不致對(duì)人類及環(huán)境造成不可接受的危害。固體廢物土地處理與處置海洋處置陸地處置海洋傾倒遠(yuǎn)洋焚燒土地耕作工程庫或貯留池貯存土地填埋淺地層埋藏深井灌注固體廢物土地處理與處置海洋傾倒破壞海洋污染殺死魚類破壞海洋生態(tài)海洋是一個(gè)龐大的廢物接受體，對(duì)污染物質(zhì)有極大的稀釋能力，對(duì)于傾入其內(nèi)的污染物質(zhì)有自然稀釋和擴(kuò)散作用，使海洋環(huán)境中污染物質(zhì)保持在容許水平的限度。固體廢物土地處理與處置

遠(yuǎn)洋焚燒利用焚燒船在遠(yuǎn)海對(duì)固體廢物進(jìn)行處理適用于處理處置各種含鹵素有機(jī)廢物，如含氯有機(jī)廢物PCBs。焚燒在專用的船上所設(shè)的焚燒爐內(nèi)進(jìn)行，溫度不低于1250℃，焚燒銷毀率達(dá)99%以上。固體廢物土地處理與處置今年來國際上對(duì)垃圾的海洋處置存在較大的爭議，并制定了許多公約來加以約束和限制防止傾倒廢物而污染海洋的國際公約（倫敦公約）于1975年生效，有61個(gè)國家和地區(qū)加入了這個(gè)公約。我國接受了這個(gè)公約，并已付諸實(shí)施。近年來對(duì)我國38個(gè)海洋傾倒物的監(jiān)測結(jié)果分析，傾倒區(qū)的水質(zhì)情況良好，海洋環(huán)境基本穩(wěn)定。固體廢物土地處理與處置

深井灌注處置指把葉狀廢物注入到地下與飲用水和礦脈層隔開的可滲透性的巖層中。主要用來處理難于破壞，難于轉(zhuǎn)化，不能用其他方法處理處置的廢物。固體廢物土地處理與處置土地填埋

landfill惰性廢物填埋衛(wèi)生土地填埋工業(yè)固體廢物土地填埋安全土地填埋淺地層填埋固體廢物土地處理與處置

惰性廢物填埋惰性管理填埋是土地填埋處置的一種最簡單的方法。它實(shí)際上是把建筑廢石等惰性廢物直接埋入地下。埋葬方法分淺埋和深埋兩種。工業(yè)廢物土地填埋工業(yè)廢物土地填埋適于處置工業(yè)無害廢物，因此場地設(shè)計(jì)操作原則不如安全土地填埋那樣嚴(yán)格。固體廢物土地處理與處置衛(wèi)生土地填埋衛(wèi)生土地填埋是處置一般固體廢物，而不會(huì)對(duì)公眾健康及環(huán)境安全造成危害的一種方法，主要用來處置城市垃圾。安全土地填埋安全土地填埋是一種改進(jìn)的衛(wèi)生土地填埋方法，還稱為化學(xué)土地填埋或安全化學(xué)土地填埋。安全土地填埋主要用來處置有害廢物。此外，還有一種土地填埋處置方法，即淺地層埋藏方法，這種方法主要用來處置低放廢物。固體廢物土地處理與處置衛(wèi)生土地填埋主要分厭氧、好氧和標(biāo)準(zhǔn)氧三種。好氧填埋實(shí)際上類似高溫堆肥，可以部分減少地下水污染；并且能夠產(chǎn)生高溫（可達(dá)60℃），對(duì)消滅大腸桿菌是十分有利的。但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度、造價(jià)高，不便于推廣。因此，目前世界上廣泛采用的是厭氧式填埋衛(wèi)生土地填埋一、衛(wèi)生填埋的分類固體廢物土地處理與處置二衛(wèi)生填埋場地的面積和容量覆土和垃圾之比為1:4，或1:3，填埋后廢物的壓實(shí)密度為：500—700kg/m3,場地的容量至少供使用20年。每年排放的廢物體積和所需土地面積分別為：

V=365·WP/D+CA=V/HW:垃圾的產(chǎn)率，kg/(人·d)P:城市的人口數(shù)

D:填埋后廢物的壓實(shí)密度，kg/m3

C:覆土體積，m3

固體廢物土地處理與處置三填埋場的構(gòu)造1自然衰減型填埋場：允許滲濾液由填埋場底部滲透，利用下部包氣帶土層和含水層的自凈功能降低滲濾液中污染物的濃度，使其達(dá)到能接受的水平。適用于無害固體廢棄物或會(huì)發(fā)生生物降解，化學(xué)降解或物理衰變的廢物。固體廢物土地處理與處置2全封閉型填埋場全封閉型填埋場把廢物和滲濾液與環(huán)境隔絕，將廢物安全保存數(shù)十年甚至上百年。

利用地層結(jié)構(gòu)的低滲透性或工程密封系統(tǒng)來減少滲濾液的產(chǎn)生量及通過底部泄漏滲入蓄水層的滲濾液里，將對(duì)地下水的污染減少到最低限度，并對(duì)所收集的滲濾液進(jìn)行處理。

固體廢物土地處理與處置3半封閉型填埋場介于自然衰減型和全封閉型之間，頂部封閉系統(tǒng)一般要求不高，底部一般設(shè)置單密封系統(tǒng)和滲濾液收排系統(tǒng)，大氣降水仍會(huì)部分進(jìn)入填埋場，滲濾液也可能會(huì)部分滲漏進(jìn)入下包氣帶和地下含水層，但大部分被收集排出。處置城市生活垃圾的衛(wèi)生填埋場一般屬自然衰減型或半封閉型填埋場固體廢物土地處理與處置

四填埋方式1山谷型填埋場（天然洼地填埋法）：利用天然或人工的洼地作為填埋場地。2平地型填埋：

地面堆埋法：適用于平原區(qū)，先在填埋場作基礎(chǔ)防滲、引流和導(dǎo)氣工程，并在始端建一土壩作為屏蔽，倚著土堤將廢物鋪散在土地表面上形成厚為0.4-0.8m的垃圾層，并逐層壓實(shí)，最后用泥土（0.15-0.3m)覆蓋、壓實(shí)，形成一個(gè)填埋單元，如此反復(fù)填埋直至封場。溝槽法：適用于地下水位較深的天然防滲地區(qū)。先挖一條條形溝槽，填入廢物壓實(shí)，最后把挖出的土作為覆土壓實(shí)，溝槽長度為30-120m，深0.8-2.0m，寬4.7-7.5m固體廢物土地處理與處置五衛(wèi)生土地填埋場的運(yùn)行

衛(wèi)生土地填埋通常是每天把運(yùn)到土地填埋場的廢物在限定的區(qū)域內(nèi)鋪散成40－75cm的薄層，然后壓實(shí)以減少廢物的體積，并在每天操作之后用一層厚15－30cm的土壤覆蓋層共同構(gòu)成一個(gè)單元，即填筑單元。具有同樣高度的一系列相互銜接的填筑單元構(gòu)成一個(gè)升層。完成的衛(wèi)生土地填埋場是由一個(gè)或多個(gè)升層組成的。當(dāng)土地填埋達(dá)到最終的設(shè)計(jì)高度之后，再在該填埋層之上覆蓋一層90－120cm的土壤，壓實(shí)后就得到一個(gè)完整的衛(wèi)生土地填埋場。固體廢物土地處理與處置填埋操作填埋作業(yè)方式

垂直填埋（廣泛采用）水平填埋固體廢物土地處理與處置填埋場景

垃圾場裝有“電子秤”，車輛一經(jīng)過，車輛編號(hào)、垃圾重量等信息自動(dòng)反饋到電腦上。在填埋坑底部，鋪有雙層防滲膜，能保護(hù)地表水和地下水環(huán)境。填埋垃圾時(shí)，每埋30至50厘米，就會(huì)再鋪一層粘土，以防止雨水滲入垃圾，像“搟”千層餅。垃圾堆上方最后還會(huì)鋪一層膜，垃圾進(jìn)入時(shí)掀起，填埋后再封閉，整個(gè)填埋坑就像一個(gè)“袋子”一樣，將垃圾裝入其中。在填埋坑兩邊，鋪設(shè)了垃圾滲濾導(dǎo)排管網(wǎng)，將滲濾液導(dǎo)入一個(gè)調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池內(nèi)裝有封閉浮動(dòng)式膜，液面浮動(dòng)時(shí)，膜片也同時(shí)升降，能遏制調(diào)節(jié)池產(chǎn)生臭氣，同時(shí)有垃圾污水處理設(shè)備，確保處理過的垃圾滲濾液可直接排放。固體廢物土地處理與處置垃圾填埋場構(gòu)造圖固體廢物土地處理與處置

填埋場的密封系統(tǒng)防止?jié)B出液的滲漏降解氣體的釋出控制場地的開發(fā)和利用第二節(jié)衛(wèi)生填埋技術(shù)固體廢物土地處理與處置

選擇填埋場地一般主要考慮以下諸方面因素：垃圾：依據(jù)垃圾的來源、種類、性質(zhì)和數(shù)量確定場地的規(guī)模；地形：便于施工、避開洼地，土壤容易壓實(shí)，防滲能力強(qiáng)；水文：地下水位盡量低，距最下層填埋物至少1.5M；氣候：要蒸發(fā)大于降水，避開高寒區(qū)；噪音：要使運(yùn)輸及操作設(shè)備噪音不影響附近居民的工作和休息；交通：要方便，具有能夠在各種氣候條件下運(yùn)輸?shù)娜旌蚬?；距離與方位：要運(yùn)輸距離適宜，位于城市的下風(fēng)向；土地征用：要容易征得，且比較經(jīng)濟(jì)；開發(fā)：要便于開發(fā)利用。一場地的設(shè)計(jì)和利用固體廢物土地處理與處置二填埋氣的產(chǎn)生及控制1氣體的生成：由于微生物的生化降解作用，產(chǎn)生主要?dú)怏w和微量氣體，如不處理，會(huì)有很大危害，甚至引起爆炸填埋初期好氧分解CO2、H2O、NH3氧耗盡后厭氧分解CH4、

CO2(>90%)H2O、NH3

、H2S固體廢物土地處理與處置2填埋氣的產(chǎn)量及產(chǎn)生速率（1）經(jīng)驗(yàn)估算：（2）化學(xué)計(jì)量計(jì)算（3）化學(xué)需氧量法固體廢物土地處理與處置3填埋氣的控制排氣系統(tǒng)可分為被動(dòng)排氣和主動(dòng)排氣。

被動(dòng)排氣裝置是利用垃圾坑中產(chǎn)生氣體的濃度和梯度驅(qū)動(dòng)氣體流動(dòng)。它利用溝槽、排氣井或帶孔管，周圍填以粗粒料，將產(chǎn)生的氣體引到封蓋之上。

主動(dòng)排氣裝置用于被動(dòng)裝置不很奏效的場合。它依靠機(jī)械設(shè)備產(chǎn)出正壓或負(fù)壓，迫使氣體運(yùn)動(dòng)，可以是豎向的或是橫向的。機(jī)械設(shè)備的真空泵或鼓風(fēng)機(jī)連接于排氣管的出口端。固體廢物土地處理與處置位于北京市昌平區(qū)的阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場沼氣發(fā)電項(xiàng)目１０日竣工并網(wǎng)發(fā)電。是北京市首個(gè)利用城市生活垃圾填埋場沼氣發(fā)電項(xiàng)目，也是整個(gè)華北地區(qū)第一座垃圾填埋場沼氣發(fā)電項(xiàng)目。

項(xiàng)目發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量為２.７兆瓦，每年可利用填埋場沼氣１３００萬立方米，發(fā)電約２０００萬千瓦時(shí)，相當(dāng)于每年減少約１萬噸煤炭的使用量，可提供約1.７萬戶家庭一年的用電量。

項(xiàng)目運(yùn)行后將原本作為廢棄物直接排放的沼氣轉(zhuǎn)化為清潔的電力，實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用。同時(shí)解決了垃圾填埋場區(qū)的惡臭和因沼氣排放導(dǎo)致的安全隱患，改善了周邊居民的居住環(huán)境。4填埋氣應(yīng)用實(shí)例固體廢物土地處理與處置三垃圾滲濾液1、浸出液的生成

（1）降水：降水包括降雨和降雪，它是浸出液的主要來源。（2）地表涇流：地表涇流是指來自場地表同上坡方向的徑流水，對(duì)浸出液的產(chǎn)生數(shù)量也影響較大。（3）地下水：如果填埋場地的底部在地下水位以下，地下水就可能滲入填埋場內(nèi)，浸出液的數(shù)量和性質(zhì)與地下水同垃圾的接觸量、接觸時(shí)間及流動(dòng)方向有關(guān)。（4）垃圾含水：除垃圾自身含水外，垃圾中的有機(jī)組分在填埋場內(nèi)經(jīng)厭氧分解會(huì)產(chǎn)生水分，其產(chǎn)生量與垃圾的組成、PH、溫度和菌種等因素不關(guān)。固體廢物土地處理與處置蒸發(fā)地表徑流地下滲出浸出液填埋場降雨地表徑流地下涌出水廢物含水流入流出2填埋場水的平衡示意圖浸出液的產(chǎn)生量公式：

Q=1/1000·C·I·A

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固體廢物土地處理與處置3浸出液的性質(zhì)固體廢物土地處理與處置固體廢物土地處理與處置對(duì)垃圾滲濾液有機(jī)污染物進(jìn)行探討,分析結(jié)果表明,從垃圾滲濾液中檢出的有機(jī)污染物77種,其中芳烴類29種,烯烴類18種,酸類8種,酯類5種,醇、酚類6種,酮、醛類4種,酰胺類2種,其它5種。對(duì)太原生活垃圾填埋場進(jìn)行監(jiān)測分析,得出結(jié)論:除pH和總硬度鋁、鎘、鉻的指標(biāo)未超過國家標(biāo)準(zhǔn)外,其余指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)。其中COD、BOD5、氨氮、總磷、砷分別超標(biāo)100、120、547、90、120倍。4垃圾滲濾液的危害固體廢物土地處理與處置

垃圾填埋場滲濾液對(duì)周圍地下水和地表水均會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染例如：美國曾報(bào)導(dǎo)距垃圾處理廠的蓄水池512m遠(yuǎn)的一口井中水,其硬度、鈣鎂濃度、總固體量和CO2都有增加德國報(bào)導(dǎo)距離填埋場4km遠(yuǎn)的地表水下游,水質(zhì)出現(xiàn)惡化。滲濾液對(duì)含水層的影響不僅僅在于表層,而且貫穿于達(dá)60m深的垂直截面。滲瀝液中重金屬對(duì)周圍環(huán)境及對(duì)其后生物處理的毒性影響非常嚴(yán)重。國內(nèi)報(bào)導(dǎo)廣州市老虎窿填埋場雖然1992年封場,但直至1995年其排放的浸出液BOD、COD、氮和磷仍然超標(biāo),其中以氮為甚,垃圾填埋不采取防滲措施,對(duì)地下水必然造成嚴(yán)重污染,主要表現(xiàn)在地下水的水質(zhì)混濁,有嗅味,COD、三氮含量高,油、酚污染嚴(yán)重,細(xì)菌、大腸菌超標(biāo)固體廢物土地處理與處置固體廢物土地處理與處置5滲濾液收排系統(tǒng)（1）收排系統(tǒng)的作用

滲濾液收排系統(tǒng)應(yīng)保證在填埋場預(yù)設(shè)壽命期限內(nèi)正常運(yùn)行，收集并將填埋場內(nèi)滲濾液排至場外指定地點(diǎn)，避免滲濾液在填埋場底部蓄積。（2）收排系統(tǒng)的構(gòu)造滲濾液收排系統(tǒng)由收集系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)組成。收集系統(tǒng)的主要部分是一個(gè)位于底部防滲層上面的、由砂或礫石構(gòu)成的排水層。在排水層內(nèi)設(shè)有穿孔管網(wǎng)，以及為防止阻塞鋪設(shè)在排水層表面和包在管外的無紡布。滲濾液的輸送系統(tǒng)由滲濾液貯存罐、泵、和輸送管道組成。固體廢物土地處理與處置(3)典型的填埋場液體收排系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：（a）排水層：由粗砂礫鋪設(shè)厚30cm以上構(gòu)成，必須覆蓋整個(gè)填埋場底部襯層上，水平滲透系數(shù)應(yīng)大于10-2cm/s，坡度不小于2%。，但也可使用人工排水網(wǎng)格。（b）管道系統(tǒng)：

一般在填埋場內(nèi)平行鋪設(shè)，位于襯層的最低處。管道上開有許多小口。管間距要合適、以便能及時(shí)迅速地收集滲濾液。應(yīng)具有一定的縱向坡度(通常在千分之幾)，使管道內(nèi)的流動(dòng)呈重力流態(tài)。（c）隔水襯層：

由粘土或人工合成材料構(gòu)筑，具有一定厚度，能阻礙滲濾液的下滲，并具有一定坡度

(通常2%～5%)，以利于滲濾液流向排水管道；（d）集水井、泵、檢修設(shè)施、以及監(jiān)測和控制裝置等：畚以接納貯存排水管道所排出的滲濾液，測量并記錄積水坑中的液量。

固體廢物土地處理與處置無論是危險(xiǎn)性垃圾或城市固體垃圾，封蓋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本相同。從地面向下各分層的材料與功能如下：①為耕植土層，厚60cm，生長