固體廢棄物第九章第一節(jié)

第九章城市生活垃圾的衛(wèi)生填埋

第一節(jié)城市垃圾填埋技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展

一、衛(wèi)生填埋的發(fā)展簡(jiǎn)史

1．衛(wèi)生填埋的發(fā)展簡(jiǎn)史

是城市生活垃圾的最終處理方式之一，

垃圾的土地處置方法已有上百年的歷史，但真正意義上的“衛(wèi)生填埋”的歷史，只有幾十年的時(shí)間。

在20世紀(jì)50年代以前，垃圾的處理以土地處理為主，即大多是堆放、堆填或簡(jiǎn)易填埋，沒有多少工程保護(hù)措施，處置后的垃圾對(duì)環(huán)境的污染比較嚴(yán)重。

到了50年代，人們研究發(fā)現(xiàn)，在垃圾堆放地周圍，地下水均受到了污染，許多有毒有害物質(zhì)在一般地下水中不存在，卻在填埋場(chǎng)周圍的地下水中出現(xiàn)。

此外，堆放場(chǎng)產(chǎn)生的填埋氣沒有疏導(dǎo)和處理設(shè)施，填埋氣隨風(fēng)飄散、散發(fā)臭氣，對(duì)填埋場(chǎng)周圍的空氣也產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染，嚴(yán)重時(shí)甚至造成爆炸。

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西方發(fā)達(dá)國家開始修建“衛(wèi)生填埋場(chǎng)”(SanitaryLandfill)，即垃圾專用處理場(chǎng)地。由于“衛(wèi)生填埋場(chǎng)”構(gòu)筑簡(jiǎn)單、建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用低、環(huán)境保護(hù)措施比較完善，可生產(chǎn)填埋氣，從垃圾中恢復(fù)可再生能源，因而，在國外得到了比較普遍的應(yīng)用，是目前大多數(shù)國家主要的垃圾處理方法之一。

部分國外發(fā)達(dá)國家生活垃圾處理方式的比例

國家年份垃圾總量/萬t填埋所占比例/%美國19963274662英國1993200083日本1993500015奧地利199329048比利時(shí)199335849加拿大1995205973丹麥199318016芬蘭199013065法國1993200045德國1993338061愛爾蘭199391097意大利1993200074盧森堡19931822荷蘭199377045挪威199322067西班牙1993133064瑞典199332030瑞土1993370112我國衛(wèi)生填埋場(chǎng)的建設(shè)大約始于20世紀(jì)80年代，目前，我國已有不少城鎮(zhèn)建有衛(wèi)生填埋場(chǎng)。由于垃圾的衛(wèi)生填埋方式比較適合我國國情，可以預(yù)計(jì)，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)生填埋將是我國主要的垃圾處置方法。

國內(nèi)主要生活垃圾填埋場(chǎng)填埋場(chǎng)名稱日處理規(guī)模(t/d)深圳市下坪生活垃圾填埋場(chǎng)1800北京市阿蘇衛(wèi)生活垃圾填埋場(chǎng)1500杭州市天子嶺垃圾填埋場(chǎng)1500廣州市李坑生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)1000北京市北神樹生活垃圾填埋場(chǎng)980蘇州市七子山生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)500～800珠海垃圾填埋場(chǎng)500～600四川綿陽市樓房村生活垃圾填埋場(chǎng)300～400北京市安定生活垃圾填埋場(chǎng)400廣西北海市白水塘生活垃圾填埋場(chǎng)200～30032．衛(wèi)生填埋的概念

衛(wèi)生填埋是利用自然界的代謝機(jī)能，按照工程理論和土工標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)垃圾進(jìn)行土地處理和有效控制，尋求垃圾的無害化與穩(wěn)定化的一種處置方法。垃圾衛(wèi)生填埋是垃圾處理的最基本方法。

在填埋操作處置方式上，它已從垃圾的堆放、填地和覆蓋向包容、屏蔽隔離的工程貯存方向發(fā)展。通俗地說，垃圾填埋就是將垃圾埋入土地，垃圾衛(wèi)生填埋就是不造成污染的垃圾填埋。

衛(wèi)生填埋處置，首先要進(jìn)行科學(xué)的選址，在設(shè)計(jì)規(guī)劃的基礎(chǔ)上對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行防護(hù)處理，然后按照嚴(yán)格的操作程序進(jìn)行填埋操作和封場(chǎng)，并要制定全面的管理制度，定期對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行維護(hù)和監(jiān)測(cè)。

4二、衛(wèi)生填埋的功能

目的：是防止垃圾所帶來的各種潛在的污染，保護(hù)生活環(huán)境和自然環(huán)境。

功能：主要有三個(gè)，即貯留垃圾、隔斷垃圾污染和對(duì)垃圾進(jìn)行處理。

（1）貯留功能是指利用自然地形或人工構(gòu)筑而成的空間，將產(chǎn)生的垃圾貯存在其中，待空間充滿后封閉，再恢復(fù)其原貌。這是衛(wèi)生填埋處理的基本功能，但隨著技術(shù)進(jìn)步和環(huán)境保護(hù)要求的提高，這一功能在整個(gè)功能中所占的比重越來越小。

（2）隔斷垃圾對(duì)環(huán)境污染的功能，這也是稱其為“衛(wèi)生填埋”的原因。

衛(wèi)生填埋場(chǎng)設(shè)有完善的防護(hù)襯層和滲濾液、填埋氣收集處理系統(tǒng)，可有效地避免垃圾及其降解產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染。例如，防護(hù)襯層就既可切斷填埋場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生的滲濾液與外界的聯(lián)系，防止?jié)B濾液對(duì)周圍地下水和地表水的污染，也可防止外界降水、地表徑流和地下水進(jìn)入填埋場(chǎng)，以減少滲濾液的產(chǎn)生和防止填埋場(chǎng)崩塌失效。5（3）垃圾處理功能是新近才為人們所重視的一種功能。垃圾被填埋后，在微生物的活動(dòng)和其它物理化學(xué)作用下，垃圾被分解轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生滲濾液和填埋氣等，最終使填埋場(chǎng)達(dá)穩(wěn)定化，這就是填埋場(chǎng)的垃圾處理功能。其中主要是生物處理功能，它對(duì)垃圾的穩(wěn)定化起主要的作用。但是，在一般衛(wèi)生填埋場(chǎng)中，這種生物處理功能是比較弱的。

在一般衛(wèi)生填埋場(chǎng)中，垃圾一經(jīng)填埋即不再進(jìn)行任何控制，垃圾的生物降解過程是一個(gè)自然降解過程。由于垃圾組成成分復(fù)雜，物理、化學(xué)和生物特性差異很大，無控制的自然降解過程無法為微生物提供適宜的生長(zhǎng)條件，垃圾的生物降解過程因而受到限制，導(dǎo)致垃圾降解過程緩慢、穩(wěn)定化時(shí)間長(zhǎng)、降解不完全、產(chǎn)氣率低等。6

為了提高垃圾填埋場(chǎng)的生物處理功能，近年來，人們提出了“生物反應(yīng)器”型垃圾填埋(BioreactorLandfill)和“填埋生物反應(yīng)器”

(LandfillBioreactor)的概念。

其基本原理：把每個(gè)填埋單元當(dāng)作是一個(gè)小型的可控“生物反應(yīng)器”(Bioreactor)，許多這樣的填埋單元構(gòu)成的填埋場(chǎng)就是一個(gè)大的生物反應(yīng)器，通過滲濾液的循環(huán)、水分調(diào)節(jié)、養(yǎng)分調(diào)理等措施，為微生物提供盡可能適宜的生長(zhǎng)條件，使每個(gè)填埋單元中的微生物數(shù)量和活性大大提高，從而加快垃圾的生物降解速度，縮短穩(wěn)定化時(shí)間，提高填埋氣的產(chǎn)量。據(jù)報(bào)道，與常規(guī)衛(wèi)生填埋方法相比，“生物反應(yīng)器”型垃圾填埋場(chǎng)的穩(wěn)定化時(shí)間可縮短5倍以上，填埋氣產(chǎn)量提高75％，填埋用地減少約20％。據(jù)美國環(huán)境保護(hù)局(EPA)估計(jì)，若美國有一半的垃圾填埋場(chǎng)應(yīng)用該技術(shù)，除了可節(jié)約大量垃圾填埋用地外，每年還可多生產(chǎn)相當(dāng)于3600萬桶石油的能量。該技術(shù)是未來垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)的發(fā)展方向。

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三、生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的分類

填埋場(chǎng)處理城市生活垃圾的方式至今已延續(xù)了幾個(gè)世紀(jì)，除了技術(shù)不斷完善，它的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高，分類的方法也多種多樣。

（一）構(gòu)造分類

（二）地質(zhì)分類

（三）反應(yīng)機(jī)制分類

（四）建設(shè)規(guī)模或處理能力分類

（五）地形分類

8（一）構(gòu)造分類分為兩種：自然衰減型填埋場(chǎng)和封閉型填埋場(chǎng)；封閉型填埋場(chǎng)：全封閉型填埋場(chǎng)和半封閉型填埋場(chǎng)。1、自然衰減型填埋場(chǎng)自然衰減型填埋場(chǎng)不設(shè)防滲襯墊和滲濾液收集設(shè)施，可允許部分滲濾液滲入到地下粘土層，并向填埋場(chǎng)周圍慢慢擴(kuò)散，并借助滲濾液在垃圾層以及填埋場(chǎng)底部地層的非飽和區(qū)和飽和區(qū)內(nèi)所發(fā)生的各種衰減作用，包括稀釋、擴(kuò)散等，使其逐步得到凈化，從而減少對(duì)填埋場(chǎng)周圍水域的影響。這一類型填埋場(chǎng)的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)是粘土不飽和區(qū)的最小厚度。92、封閉型填埋場(chǎng)

（1）全封閉型填埋場(chǎng)

是從填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)啟用開始到填埋場(chǎng)結(jié)束封場(chǎng)整個(gè)過程中，利用地層結(jié)構(gòu)的低滲透性或工程性密封系統(tǒng)，將垃圾與周圍環(huán)境完全隔離開，減少滲濾液產(chǎn)生量，并對(duì)場(chǎng)區(qū)內(nèi)滲濾液收集和處理，使垃圾填埋場(chǎng)對(duì)地下水及周圍的環(huán)境污染降低到最低限度。全封閉型填埋場(chǎng)的底部、邊坡和頂部均需設(shè)置由粘土、人工襯墊等一種或幾種防滲材料組合而成的防滲系統(tǒng)，并設(shè)有滲濾液的收集、導(dǎo)排和檢查系統(tǒng)。（2）半封閉型填埋場(chǎng)

是介于自然衰減型填埋場(chǎng)和全封閉型填埋動(dòng)之間。一般，半封閉型填埋場(chǎng)與外界隔絕的程度沒有全封閉型填埋場(chǎng)程度高，處于“準(zhǔn)封閉狀態(tài)”。半封閉型填埋場(chǎng)的底部設(shè)有單密封系統(tǒng)、滲濾液收集和導(dǎo)排設(shè)施，但由于它的頂部密封沒有嚴(yán)格采用防滲襯層，因此，仍可能有部分降水進(jìn)入填埋作業(yè)區(qū)，以至擴(kuò)散到周邊環(huán)境。10綜觀我國近20年來垃圾處理、處置技術(shù)的發(fā)展過程及未來幾年的發(fā)展趨勢(shì)，自然衰減型填埋場(chǎng)、全封閉型填埋場(chǎng)和半封閉型填埋場(chǎng)的比較如表所示。城市生活垃圾填理場(chǎng)結(jié)構(gòu)類型分類比較

類型建設(shè)難度適用對(duì)象管理要求運(yùn)行費(fèi)用應(yīng)用前景自然衰減型簡(jiǎn)單無害廢物較低較低逐步減少半封閉型較大城市生活垃圾較高高廣泛采用一般工業(yè)垃圾

全封閉型

大城市危險(xiǎn)廢物

高

較高

發(fā)展趨勢(shì)城市生活垃圾一般工業(yè)垃圾11（二）地質(zhì)分類取決于用做填埋場(chǎng)的地質(zhì)類型，過去常使用空地(自然或人工的)，有時(shí)也選擇沼澤、荒地和沿海地區(qū)。不同性質(zhì)的地質(zhì)構(gòu)造對(duì)填埋場(chǎng)的建設(shè)影響很大。填埋場(chǎng)按地質(zhì)分類有如下幾種：1、包容性場(chǎng)地包容性場(chǎng)地指周圍被滯水層包圍的填埋場(chǎng)，填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液滯留其中，不會(huì)對(duì)地下水造成污染。2、衰減性場(chǎng)地衰減性場(chǎng)地指被滲透率低的地層所包圍的填埋場(chǎng)，填埋場(chǎng)中形成的滲濾液遷移速度很慢，當(dāng)其到達(dá)地下水位時(shí)，已經(jīng)得到很大程度的稀釋，進(jìn)入地下水時(shí)對(duì)水質(zhì)的影響較小。填埋場(chǎng)底部與地下水位之間的距離越長(zhǎng)，稀釋程度越高。3、快速遷移場(chǎng)地快速遷移場(chǎng)地指被滲透率高的地層包圍的填埋場(chǎng)，滲濾液在沒有經(jīng)充分稀釋之前，就進(jìn)入地下水系。對(duì)衛(wèi)生填埋場(chǎng)，必須防止?jié)B濾液對(duì)地下水的污染，所以現(xiàn)在一般都要對(duì)填埋場(chǎng)的底部進(jìn)行防滲處理。

12（三）反應(yīng)機(jī)制分類城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理和處置過程可以看作是一個(gè)以最大限度的利用自然循環(huán)和分解機(jī)制的過程。從這種觀點(diǎn)出發(fā)填埋場(chǎng)可以被分為好氧性填埋、準(zhǔn)好氧性填埋和厭氧性填理。1、好氧填埋場(chǎng)

好氧填埋場(chǎng)是在垃圾體內(nèi)布設(shè)通風(fēng)管網(wǎng)，用鼓風(fēng)機(jī)向垃圾體內(nèi)送入空氣。垃圾有充足的氧氣，好氧分解加速，垃圾性質(zhì)較快穩(wěn)定，堆體迅速沉降，反應(yīng)過程中產(chǎn)生較高溫度(60℃左右)，使垃圾中大腸桿菌等得以消滅。由于通風(fēng)加大了垃圾體的蒸發(fā)量，可部分甚至完全消除垃圾滲濾液。因此，填埋場(chǎng)底部只需做簡(jiǎn)單的防滲處理，不需布設(shè)收集滲濾液的管網(wǎng)系統(tǒng)。

好氧填埋適應(yīng)于干旱少雨地區(qū)的中小型城市；適應(yīng)于填埋有機(jī)物含量高，含水率低的生活垃圾。該類型的填埋場(chǎng)，通風(fēng)阻力不宜太大，故填埋高度一般都較低。好氧填埋場(chǎng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，施工要求較高，單位造價(jià)高，有一定的局限性，故其采用不是很普遍。132、準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)

準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)是利用自然通風(fēng)，使空氣通過敞開式的集水管末端向填埋層中流通，填埋層中的垃圾與空氣接觸，進(jìn)行好氧分解，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，經(jīng)排氣設(shè)施或立渠排出。隨著堆積的垃圾越來越厚，空氣被上層垃圾和覆蓋土擋住無法進(jìn)入下層，下層生成的氣體穿過垃圾間的空隙，由排氣設(shè)施排出。這樣，在填埋層中形成負(fù)壓，空氣便從開放的集水管口吸進(jìn)來，向填埋層中擴(kuò)散，擴(kuò)大好氧范圍，促進(jìn)有機(jī)物分解。但是，空氣無法到達(dá)整個(gè)填埋層，當(dāng)垃圾層變厚以后，填埋地表層、集水管附近、立渠或排氣設(shè)施附近均成為好氧狀態(tài)，而填埋層中央部分等處則成為厭氧狀態(tài)。在厭氧狀態(tài)領(lǐng)域，部分有機(jī)物被分解，還原成硫化氫，垃圾中含有的鎘、汞和鉛等重金屬與硫化氫反應(yīng)，生成不溶于水的硫化物，存留在填埋層中。這種在好氧區(qū)域有機(jī)物分解，厭氧區(qū)域部分重金屬截留，即好氧厭氧共存的方式，稱為準(zhǔn)好氧填埋。準(zhǔn)好氧填埋在費(fèi)用上與厭氧填埋沒有大的差別，而在有機(jī)物分解方面又不比好氧填埋遜色，因而得到廣泛采用。

143、厭氧填埋場(chǎng)

厭氧填埋場(chǎng)是在垃圾填埋體內(nèi)無需供氧，垃圾處于厭氧分解狀態(tài)的填埋場(chǎng)。由于厭氧填埋場(chǎng)無需強(qiáng)制鼓風(fēng)供氧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電耗、投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)大為減少，管理簡(jiǎn)單。厭氧填埋場(chǎng)不受氣候條件、垃圾成分和填埋高度的限制，適應(yīng)性廣。厭氧填埋場(chǎng)在實(shí)際應(yīng)用中，不斷完善發(fā)展成改良型厭氧衛(wèi)生填埋，此種類型目前世界上應(yīng)用最為廣泛。我國上海老港、杭州天子嶺、廣州大田山、北京阿蘇衛(wèi)、深圳下坪等填埋場(chǎng)都屬于該種類型。15城市諸生活設(shè)垃圾改填埋適場(chǎng)反看應(yīng)機(jī)賀制分鄰類比生較類型建設(shè)投資運(yùn)行費(fèi)用穩(wěn)定化速度管理要求應(yīng)用情況好氧性填埋較高較高快較高較少準(zhǔn)好氧性填埋一般一般較快較高較普遍厭氧填埋場(chǎng)一般一般慢高較普遍16（四農(nóng)）建玻設(shè)規(guī)精模或采處理俘能力獎(jiǎng)分類按建設(shè)領(lǐng)規(guī)模幼或處妖理能拜力分催類如吼下：1、支按填滑埋場(chǎng)虛建設(shè)題規(guī)模規(guī)分類I類：總?cè)萁倭俊?2縫00萬m3；Ⅱ類：50皺0萬m3≤總?cè)萸蛄浚?2煌00萬m3；Ⅲ類：20銅0萬m3≤總?cè)莩辛浚?0紫0萬m3；Ⅳ類：10佳0萬m3≤總?cè)蓍e量＜20儉0萬m3。2、按填封埋場(chǎng)攜日處奧理能仙力分剪級(jí)I級(jí)：處理搭能力≥12垂00然t/系d；Ⅱ級(jí)：50糊0t瓜/d擇≤處理鑄能力＜12追00蝴t/處d；Ⅲ級(jí)：20零0t懲/d搖≤處理立能力＜50筑0t否/d；Ⅳ級(jí)：膽＜20醬0t時(shí)/d。17（五勝）地形嫩分類分為品四種枕：平原回型填鼠埋場(chǎng)勿、山御谷型填填埋蜓場(chǎng)、儲(chǔ)坡地筑型填電埋場(chǎng)拒和灘篇涂型蝦填埋堅(jiān)場(chǎng)。選柳擇時(shí)專主要逐根據(jù)燦當(dāng)?shù)赜?jì)的實(shí)宵際情手況確綢定。1、平原標(biāo)型填益埋場(chǎng)1）平原充型填組埋場(chǎng)及特穴點(diǎn)平原窗型填松埋場(chǎng)渣是在束平原速地帶授建設(shè)密的填左埋場(chǎng)調(diào)，適兵合于垂平原耐地區(qū)理城市姨采用壟，其托特點(diǎn)如下：①場(chǎng)底有訪較厚訴的土桑層，澇可以啄吸納政一定君量的趨污水燥，可保護(hù)即地下擠水；②有較箱充足類的覆尤蓋土屋源,使填溉埋垃滿圾能蛇夠及佩時(shí)得雜到覆歇蓋；③工程著施工們比較葡容易,投資甘?。虎苋菀讕r進(jìn)行獨(dú)水平污防滲昌處理影；⑤容易肌進(jìn)行骨分單丑元填怖埋和棟填埋浴作業(yè)腳期間捏的雨爽污水債分流,有利窩于減輛小滲濾牙液的產(chǎn)淘生量糧；⑥平原攪地帶美需要鹿占用顏耕地,征地眉費(fèi)較蜘高。平原黎地帶笨的填祝埋場(chǎng)虜一般當(dāng)需要款堆高陜，外繡圍不撥易形路成屏綁障,填埋屬場(chǎng)對(duì)汗周圍躺環(huán)境柱易造荷成影鳴響。2）平原斥型填界埋舉住例①濟(jì)南剩市垃灰圾衛(wèi)渡生填除埋場(chǎng)②保定殼市西洲康莊困垃圾支衛(wèi)生粉填埋暴場(chǎng)182、山谷線型填俱埋場(chǎng)1）山谷淺型填逐埋場(chǎng)赴及特放點(diǎn)山谷訊型填半埋場(chǎng)濾是指葉利用攝山谷槳填埋牛垃圾輝的填借埋場(chǎng)謊，適妹合于鄭山區(qū)帆城市姨采用萍，其云特點(diǎn)如下：①山谷筑一般歇較封賺閉,填埋耐場(chǎng)對(duì)掌周圍睬的環(huán)洽境影灣響較翠??；②填埋腫場(chǎng)不寸占用蝴耕地,征地茂費(fèi)用佩??；③山谷壘型填種埋場(chǎng)乒較容雷易實(shí)艙施垂默直防楚滲，而水平墓防滲緊較困似難；④山谷嫌一般喪匯水蹦面積印較大恐，地唯表雨慮水滲倒透量呈大，搏雨水每截流耳較困末難；⑤山谷販底部哀淺層注地下低水出格露，忙易受番污染真；⑥山谷錄底部粗及側(cè)興面一學(xué)般土腎層較嗎薄，嫌對(duì)防咽止地伍下水闖污染解不利擦；⑦填埋弄場(chǎng)管箱理較掉困難母，不瓜容易竊實(shí)現(xiàn)熟分單件元填貫埋和仆填埋乘作業(yè)卵期間父的雨釣污水樓分流紡；2）山谷辰型填夕埋場(chǎng)導(dǎo)舉例①深圳禍?zhǔn)邢买哑豪^圾衛(wèi)斯生填候埋場(chǎng)②柳州鹿市立柏沖溝外垃圾叢衛(wèi)生殺填埋員場(chǎng)③杭州流天子突嶺垃律圾填刊埋場(chǎng)193、坡地會(huì)型填仆埋1）坡地幕型填效埋場(chǎng)復(fù)及特膀點(diǎn)是指沙利用費(fèi)丘陵愉坡地嚼填埋害垃圾猜的填憑埋場(chǎng)為，適仔合于貌丘陵貫地區(qū)紋采用泡。其疤特點(diǎn)如下：①坡地能鍋較好甜地適冒應(yīng)填庫埋場(chǎng)歇場(chǎng)底年處理涌的要菜求,土方餡工程令量小,易于唱滲濾攻液的朽導(dǎo)排你和收菜集；②一般不令占用那耕地殼，征關(guān)地費(fèi)宿較低湯；③容易紡進(jìn)行濤水平泳防滲要處理走；④容易羅進(jìn)行但分單爐元填御埋和煌填埋涉作業(yè)頑期間間的雨械污水弦