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文檔簡介

第8章固體廢物的填埋處置8.1處置方法概述基本概念海洋處置深井灌注處置土地填埋處置處置(Disposal)

處置:指改變固體廢物的物理、化學(xué)和生物特性,達(dá)到減少其數(shù)量、體積,降低或消除其危險成分,以控制量向環(huán)境排放并與環(huán)境隔離的過程。

處置的原則:使固體廢物最大限度地與生物圈隔離,防止其對環(huán)境的擴(kuò)散污染,確?,F(xiàn)在和將來都不會對人類造成危害或影響甚微。減量化無害化

使固體廢物最大限度地與環(huán)境或生物圈隔離,保證廢物中的有害物質(zhì)現(xiàn)在或?qū)聿粚θ祟惣碍h(huán)境造成不可接受的危害,并從根本上解決固體廢物的最終歸屬問題。是固體廢物全面管理的最終環(huán)節(jié)。

理解為永久儲存和正常情況下不再回取或不再進(jìn)一步處置技術(shù)不可行或經(jīng)濟(jì)上不合理,或環(huán)境風(fēng)險太大且不清楚固體廢物的最終處置最終處置對象無法進(jìn)一步回收利用或再循環(huán)利用的物質(zhì)最終處置的目的無害化固體廢物處理預(yù)處理物化處理生物處理熱處理處置陸地處置海洋處置收集、壓實(shí)、破碎、分選、脫水等浮選、氧化、還原、中和、固化等好氧堆肥、厭氧消化、微生物浸出等(干燥、)焚燒、熱解等土地耕作、深井灌注、工程庫存等海洋傾倒、遠(yuǎn)洋焚燒等處理與處置的方法

基本概念海洋處置深井灌注處置土地填埋處置人類活動產(chǎn)生的污染性氣體(CO2為主)約有一半被海洋吸收

海洋傾倒利用船舶、航空器、平臺及其他載運(yùn)工具,向海洋傾倒廢物或其他有害物質(zhì)的行為。特點(diǎn)處置成本低,用于處置多種廢物存在爭議法規(guī)國際協(xié)議:奧斯陸協(xié)定和倫敦協(xié)定我國《中華人民共和國海洋傾廢管理?xiàng)l例》處置申請程序、地點(diǎn)選擇、廢物種類、處置區(qū)封閉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(jī)物遠(yuǎn)洋焚燒海洋處置就是利用海洋巨大的環(huán)境容量和自凈能力,將固體廢物投入海洋海洋傾倒海洋傾倒:

海洋傾倒是將固體廢物直接投入海洋的一種處置方法,其法律定義是指利用船舶、航空器,平臺及其他載運(yùn)工具,向海洋傾倒廢物或其他有害物質(zhì)的行為。理論依據(jù)海洋是一個龐大的廢物接受體,對污染物質(zhì)有極大的稀釋能力。處置對象根據(jù)廢物的性質(zhì)、有害物質(zhì)含量和對海洋的環(huán)境影響,把廢物分為三類:1.禁止傾倒的廢物①含有機(jī)鹵素,汞、鎘及其化合物的廢物,②強(qiáng)放射性廢物③原油、石油煉制品、殘油及其廢棄物④嚴(yán)重妨礙航行、捕魚及其他活動或危害海洋生物的,能在海面漂浮的物質(zhì)。2.需要獲得特別許可證才能傾倒的主要廢物①含有砷、鉛、銅,鋅、鉻,鎳、釩等物質(zhì)及化合物的廢物②含有有氰化物、氟化物及有機(jī)硅化合物的廢物③弱放射性廢物④容易沉入海底,可能嚴(yán)重障礙捕魚和航行的笨重的廢棄物。3.獲得普通許可證即可傾倒的廢物除上述兩類廢物之外的低毒或無毒的廢物海洋傾倒處置程序選擇處置場選擇傾倒方式投棄依據(jù)法律規(guī)定根據(jù)處置區(qū)的海洋學(xué)特性,海洋保護(hù)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、廢物的種類選擇技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)合理對于放射性廢物和重金屬有害廢物,需在海洋傾倒前進(jìn)行水泥固化處理裝置廢物的容器需有明顯的標(biāo)志獲得許可證美國曾于1969年在墨西哥灣共處置工業(yè)廢物450萬噸,其中58%為來自鋼廠的廢酸,12%為廢油,7%為農(nóng)藥廢物,其余為含氰化烴、酚、氰化物等廢物據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),從1946年以來,美國在大西洋和太平洋共傾倒大約9萬個放射性廢物容器,放射性總活度大約為2.5xl015

Bq。Bq

(貝可)

國際單位制的活度單位名稱

1Bq等于每秒鐘發(fā)生一次衰變遠(yuǎn)洋焚燒遠(yuǎn)洋焚燒是利用焚燒船在遠(yuǎn)海對固體廢物進(jìn)行處理處置的一種方法。其法律定義系指以高溫破壞為目的而在海洋焚燒設(shè)施上有意地焚燒廢物或其他物質(zhì)的行為。海洋焚燒設(shè)施包括用于此目的的船舶、平臺或其他人工構(gòu)筑物。遠(yuǎn)洋焚燒適于處理處置各種含鹵素有機(jī)廢物,如含氯有機(jī)廢物PCBs基本概念遠(yuǎn)洋焚燒與陸上焚燒的區(qū)別

產(chǎn)生的氯化氫氣體冷凝后可直接排入海中,焚燒殘?jiān)鼰o需處理,也可直接排入海中。

根據(jù)美國進(jìn)行的焚燒鑒定試驗(yàn),含氯有機(jī)物完全燃燒產(chǎn)生的水、二氧化碳、氯化氧以及氮氧化物,由于海水本身氯化物含量高,并不會因?yàn)槲沾罅柯然瘹涠蛊渲械穆绕胶獍l(fā)生變化。此外,由于海水中碳酸鹽的緩沖作用,也不會因吸收氯化氫使海水的酸度發(fā)生變化。遠(yuǎn)洋焚燒

實(shí)施遠(yuǎn)洋焚燒,一般應(yīng)由處置單位首先向海洋主管部門、環(huán)境保護(hù)部門等提出申請,待海洋焚燒設(shè)施和被焚燒廢物通過檢查鑒定后,獲得有關(guān)部門發(fā)放的焚燒許可證之后才能在指定海域進(jìn)行焚燒。對固體廢物進(jìn)行海洋處置,必須嚴(yán)格按照國際公約實(shí)施,海洋處置對環(huán)境的影響還有待我們進(jìn)一步研究。遠(yuǎn)洋焚燒的管理深井灌注處置

是指把液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。在某些情況下,它是處置某些有害廢物的安全處置方法。深井灌注的基本程序深井灌注處置場地選擇鉆探與施工操作與監(jiān)測深井灌注處置前,需使廢物液化,形成真溶液或乳濁液

場地選擇處置區(qū)必須位于地下飲用水源之下并與之隔離;有不透水巖層把注入廢物的地層隔開,使廢物不致流到有用的地下水源和礦藏中去;有足夠的容量,面積較大,厚度適宜,空隙率高,飽和度適宜;有足夠的滲透性,且壓力低,能以理想速度和壓力接受廢液;地層結(jié)構(gòu)及其原來含有的流體與注入的廢物相容,或者花少量的費(fèi)用就可以把廢物處理到相容的程度。深井灌注處置鉆探與施工

鉆探與施工和石油、天然氣井的鉆探技術(shù)大體相同土地填埋處置是從傳統(tǒng)的堆放和填地處置發(fā)展起來的一項(xiàng)最終處置技術(shù)土地填埋處置方法土地填埋landfill處置根據(jù)對象種類控制水平分類4213安全土地填埋工業(yè)廢物土地填埋衛(wèi)生土地填埋處置一般固體廢物的城市生活垃圾的方法最簡單方法,處置惰性廢物、建筑廢土石處置工業(yè)無害廢物方法改進(jìn)的衛(wèi)生土地填埋方法適合于有害固體廢物處置惰性廢物土地填埋8.2.1生活垃圾的衛(wèi)生填埋概述生活垃圾生活垃圾=城市固體廢物城鎮(zhèn)居民人口估計(jì)有5億以上,年產(chǎn)生活垃圾超過1.5億噸8.2生活垃圾的衛(wèi)生填埋從不同的角度,可將填埋場分為不同的種類:(1)根據(jù)結(jié)構(gòu):可分為衰竭型和封閉型填埋場。(2)根據(jù)不同的填埋地形特征:可分為山谷型、坑洼型和平原型填埋場。(3)根據(jù)填埋場中廢物的降解機(jī)理:可分為好氧型、準(zhǔn)好氧型和厭氧型填埋場等。

目前我國普遍采用的是厭氧型填埋場。是否達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的防滲要求;是否落實(shí)了衛(wèi)生填埋作業(yè)工藝,如推平、壓實(shí)、覆蓋等;污水是否處理達(dá)標(biāo)排放;填埋場氣體是否得到有效的治理;蚊蠅是否得到有效的控制;是否考慮終場利用。衛(wèi)生填埋場主要判斷依據(jù)在發(fā)展中國家,99%以上的生活垃圾采用衛(wèi)生填埋(或簡單堆放場)處理在我國,90%以上的生活垃圾采用衛(wèi)生填埋或簡單堆放進(jìn)行處理或處置8.2.2場地的選擇衛(wèi)生填埋場的選址原則一、防止污染的安全原則垃圾填埋場建設(shè)中和使用后應(yīng)對整個外部環(huán)境的影響最小,不能使場地周圍的水、大氣、土壤環(huán)境發(fā)生惡化指垃圾填埋場從建設(shè)到使用過程中,單位垃圾的處理費(fèi)用最低,垃圾填埋場使用后資源化價值最高二、經(jīng)濟(jì)合理原則填埋場的面積運(yùn)輸距離

土質(zhì)與地形條件場地的最后利用

氣象條件

地質(zhì)、水文地質(zhì)條件環(huán)境條件衛(wèi)生填埋場的選址細(xì)則(圍繞安全與經(jīng)濟(jì)原則)場址選擇應(yīng)服從總體規(guī)劃場址應(yīng)滿足一定的庫容量要求合適的地形、地貌及土壤條件氣象條件對地表水域的保護(hù)對居民區(qū)的影響對場地地質(zhì)條件的要求對場地水文地質(zhì)條件的要求對場地工程地質(zhì)條件的要求場址周圍應(yīng)有相當(dāng)數(shù)量的土石料場址應(yīng)交通方便、運(yùn)距合理場地的選擇場址選擇應(yīng)服從總體規(guī)劃衛(wèi)生填埋場的建設(shè)規(guī)模應(yīng)與城市建設(shè)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相一致其場址的選擇應(yīng)服從城市總體規(guī)劃符合城市區(qū)域環(huán)境總體規(guī)劃的要求符合城市環(huán)境衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展規(guī)劃的要求。

填埋場對周圍環(huán)境不應(yīng)產(chǎn)生影響或雖影響周圍環(huán)境但不超過國家相關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。填埋場應(yīng)與當(dāng)?shù)氐拇髿獗Wo(hù)、水土資源保護(hù)、大自然保護(hù)及生態(tài)平衡要求相一致。場址應(yīng)滿足一定的庫容量要求填埋場使用年限:是填埋場從填入垃圾開始至填埋垃圾封場的時間一般填埋場合理使用年限不少于10年,特殊情況下不少于8年庫容:指填埋場用于填埋垃圾的場地體積大小合適的地形、地貌及土壤條件場地地形,其坡度應(yīng)有利于填埋場施工和其他建筑設(shè)施的布置,不宜選在地形坡度起伏較大的地方和低洼匯水處;原則上地形的自然坡度不應(yīng)大于5%;應(yīng)利用現(xiàn)有自然地形空間,將場地施工土方量減至最小。氣象條件場址還應(yīng)避開高寒區(qū)不應(yīng)位于龍卷風(fēng)和臺風(fēng)經(jīng)過的地區(qū)宜設(shè)在暴風(fēng)雨發(fā)生率較低的地區(qū)場址宜位于具良好大氣混合擴(kuò)散作用的下風(fēng)向,白天人口不密集地區(qū)對居民區(qū)的影響場地至少應(yīng)位于居民區(qū)500m以外或更遠(yuǎn)。最好位于居民區(qū)的下風(fēng)向,使運(yùn)輸或作業(yè)期間廢物飄塵及臭氣不影響當(dāng)?shù)鼐用?,同時應(yīng)考慮到作業(yè)期間的噪聲應(yīng)符合居民區(qū)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)。原

則基

本要求環(huán)境保護(hù)原則1、填埋場防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合:大型填埋場(庫容大于500萬m3)按50年一遇設(shè)計(jì),100年一遇校核;其余按20年一遇設(shè)計(jì),50年一遇校核;2、離居民住宅區(qū)50m以外;3、不應(yīng)設(shè)在國家自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景區(qū)、文物古跡區(qū)、國防設(shè)施用低區(qū);4、水源保護(hù)區(qū)下游,夏季主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向工程學(xué)及安全生產(chǎn)原則1、庫容足夠、使用年限宜10年以上,特殊不低于8年;2、運(yùn)距合理,交通方便;3、防滲處理容易;4、有較豐富的土源;5、盡可能利用天然地形條件,減少土方工程量經(jīng)濟(jì)原則1、盡量利用荒地、山谷;2、盡量提高單位面積上的填埋量,即填埋場的空間利用系數(shù)E;3、盡量減少工程量;4、運(yùn)行管理經(jīng)濟(jì)合理;5、封場后綜合開發(fā)利用;法律及社會支持原則1、必須符合城市用地規(guī)劃、區(qū)域環(huán)境規(guī)劃,城市總體規(guī)劃以及環(huán)境衛(wèi)生專項(xiàng)規(guī)劃;2、符合國家以及當(dāng)?shù)氐挠嘘P(guān)法律、法規(guī);3、注意公眾輿論和社會影響;4、盡量符合城市給水排水設(shè)施規(guī)劃填埋場選址原則要求小結(jié)

8.2.3填埋場的環(huán)境影響評價

1、評價程序

開展環(huán)境影響評價時,應(yīng)結(jié)合場地的適宜性進(jìn)行深入的現(xiàn)場調(diào)查,在此基礎(chǔ)上,確定環(huán)境要素及施工和運(yùn)行時的影響因素,按環(huán)保要求和標(biāo)準(zhǔn)逐一進(jìn)行評價。

2、評價目的與內(nèi)容

填埋場環(huán)境影響評價旨在論述填埋場建設(shè)的環(huán)境可行性,重點(diǎn)應(yīng)回答與項(xiàng)目決策相關(guān)的如下問題:(1)填埋場選址的合理性。(2)填埋場設(shè)計(jì)與清潔生產(chǎn)的符合性。(3)擬定的污染控制方案的經(jīng)濟(jì)合理性和技術(shù)可行性。(4)填埋場的總量控制指標(biāo)。

對擬建填埋場的環(huán)境影響評價具體應(yīng)包括以下內(nèi)容:(1)填埋場四周的自然環(huán)境和社會環(huán)境狀況的調(diào)查與評價。(2)填埋場潛在影響區(qū)內(nèi)的公眾意見調(diào)查。(3)填埋場的工程分析。(4)填埋場環(huán)境影響預(yù)測與分析。(5)結(jié)合環(huán)境影響預(yù)測與分析結(jié)果,給出填埋場污染物的總量控制指標(biāo)。8.2.4場址開發(fā)利用計(jì)劃

在填埋場運(yùn)行結(jié)束后的長期維護(hù)監(jiān)管中,事先制定一個周密而清晰的場址開發(fā)利用規(guī)劃(含封場規(guī)劃)是十分必要的。在廢物填埋場服務(wù)期結(jié)束后,需對整個填埋場進(jìn)行最終覆蓋。

通常場址的開發(fā)利用應(yīng)具備以下基本條件:(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。(3)無坡面下滑破壞的可能。(4)無可燃?xì)怏w、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。8.2.5填埋方法填埋工藝填埋方法

溝槽法是把廢物鋪撒在預(yù)先挖掘的溝槽內(nèi),然后壓實(shí),把挖出的土作為覆蓋材料鋪撒在廢物之上并壓實(shí),即構(gòu)成基礎(chǔ)的填筑單元結(jié)構(gòu)。溝槽的大小要根據(jù)場地水文地質(zhì)條件來確定。通常溝的長度為30-40m,深0.9-1.8m,寬4.5-7.5m。溝槽法填埋方法

地面法是把廢物直接鋪撒在天然的土地表面上,壓實(shí)后用薄層土壤覆蓋,然后再壓實(shí)。地面法可在坡度平緩的土地上采用,但開始要建筑一個人工土壩,作為初始填筑單元的屏蔽。因此最好是在采石場,露天礦,峽谷,盆地或其他類型的洼地采用。該法適于處置大量的固體廢物。地面法填埋方法斜坡法

斜坡法是把廢物直接鋪撒在斜坡上,壓實(shí)后用工作面前直接得到的土壤加以覆蓋,然后再壓實(shí)。8.2.6填埋操作

為保證土地填埋操作的順利進(jìn)行,必須根據(jù)場地的布局制定一份完整的土地填埋操作計(jì)劃,為操作人員指明操作規(guī)程、交通線路、記錄和監(jiān)測程序、定期操作進(jìn)度表、意外事故的應(yīng)急計(jì)劃及安全措施等。垂直填埋優(yōu)點(diǎn):是填埋向高度發(fā)展,在較短時間內(nèi)就可使填壩的垃圾達(dá)到最終填埋高度,既可以減少垃圾的暴露時間,又有助于減少浸出液的數(shù)量,因此被廣泛采用一般采用從上到下的順流填埋方法,因?yàn)檫@樣既不會積蓄地表水,又可減少浸出液8.2.7場地的設(shè)計(jì)場地的面積和容積填埋場的防滲地下水保護(hù)系統(tǒng)氣體的產(chǎn)生及控制衛(wèi)生填埋場的環(huán)境監(jiān)測與后期管理垃圾衛(wèi)生填埋場的容積計(jì)算幾個重要的數(shù)據(jù)城市生活垃圾填埋場的使用年限以15~25年為宜如果以當(dāng)?shù)赝寥罏楦采w材料,則垃圾與覆土材料之比約為5:1~4:1壓實(shí)后的垃圾容重約為500-800kg/m3之間場地的設(shè)計(jì)——面積和容積注意事項(xiàng)當(dāng)服務(wù)年限較長時,應(yīng)該充分考慮人口的增長率和垃圾產(chǎn)率的變化。人口增長率要根據(jù)相應(yīng)地區(qū)最近10年內(nèi)的人口增長率取值。垃圾產(chǎn)率應(yīng)根據(jù)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,參考以往的產(chǎn)率數(shù)據(jù)取值。垃圾衛(wèi)生填埋場的容積例題例2例1P252例8-1(不考慮垃圾產(chǎn)生量隨時間變化)其它需考慮問題注意場地邊界內(nèi)保留適當(dāng)?shù)木彌_區(qū),原則:1.邊界距飲水井的距離必須大于150m;2.場地同邊界至少保留15m;3.除邊界緩沖區(qū)外,還要保留5~10%的輔助操作面積;

填埋場防滲的主要目的是阻止?jié)B濾液和填埋氣體外泄污染周圍的土壤和地下水,同時還要防止外來水,包括地下水、地表水和降水等大量進(jìn)入填埋場,增大滲濾液產(chǎn)生量。一、防滲方式按照填埋場防滲設(shè)施鋪設(shè)時間的不同,防滲方式可分為場區(qū)防滲和終場防滲。后者是指當(dāng)填埋場的填埋容量使用完畢后,對整個填埋場進(jìn)行的最終覆蓋,故亦稱其為終場覆蓋;前者是填埋場運(yùn)行作業(yè)前施作的主體工程之一,根據(jù)防滲設(shè)施設(shè)置方向的不同,又可分為水平防滲和垂直防滲。

(1)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。

(2)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。二、防滲材料(1)天然防滲:天然防滲材料主要有黏土、亞黏土、膨潤土等。天然防滲襯里的主要優(yōu)點(diǎn)是造價低廉、施工簡單。由于土地資源的日益緊缺和防滲要求的不斷提高,天然襯里的使用受到了很大限制。膨潤土黏土

(2)改良型襯里常用的兩種改良型襯里如下:

①黏土-膨潤土改良型襯里:在天然黏土中添加適量膨潤土礦物,使改良后的黏土達(dá)到防滲材料的要求。

②黏土-石灰、水泥改良型襯里:在天然黏土中添加適量的石灰、水泥以改善黏土性質(zhì),從而大大提高黏土的吸附能力和酸堿緩沖能力。

(3)人工合成膜防滲人工襯里材料通常要滿足以下要求:①必須與滲濾液相容,不因與滲濾液的接觸而使其結(jié)構(gòu)完整性和滲透性發(fā)生變化。②滲透系數(shù)小于1×10-7cm/s。③具有適宜的強(qiáng)度和厚度,可鋪設(shè)在穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上。④抗臭氧、紫外線、土壤細(xì)菌及真菌的侵蝕。⑤具有適當(dāng)?shù)哪秃蛐裕艹惺芗眲〉睦錈嶙兓?。⑥具有足夠的抗拉?qiáng)度,能經(jīng)得起填埋體的壓力和填埋機(jī)械與設(shè)備的壓力。⑦有一定的抗尖銳物質(zhì)的刺破、刺劃和磨損力。⑧厚薄均勻,無薄點(diǎn)、氣泡及裂痕。⑨便于施工及維護(hù)。

高密度聚乙烯(HDPE)因耐化學(xué)腐蝕能力強(qiáng),制造工藝成熟,易于現(xiàn)場焊接,工程施工經(jīng)驗(yàn)比較成熟,而被廣泛應(yīng)用于填埋場的水平防滲中。高密度聚乙烯膜三、防滲結(jié)構(gòu)(一)水平防滲系統(tǒng)

1、結(jié)構(gòu)類型(1)單層襯里系統(tǒng)

(2)單復(fù)合襯里系統(tǒng)

(3)雙層襯里系統(tǒng)

(4)雙復(fù)合襯里系統(tǒng)填埋場基礎(chǔ)襯層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的兩個典型示例:

2、水平防滲系統(tǒng)的選擇填埋場場區(qū)水平防滲系統(tǒng)的選擇應(yīng)根據(jù)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求、場址的地質(zhì)、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件、襯里材料來源、填埋廢物性質(zhì)及其與襯里兼容性、施工條件、經(jīng)濟(jì)可行性等因素進(jìn)行綜合考慮。目前,我國大部分地區(qū)的城市固體廢物衛(wèi)生填埋場多采用單層襯里和單復(fù)合襯里防滲系統(tǒng)。

(二)終場防滲系統(tǒng)

1、系統(tǒng)的功能:削減滲濾液的產(chǎn)生量,控制填埋場氣體從填埋場上部無序釋放,避免廢物的擴(kuò)散,抑制病原菌的繁殖以及提供一個可供景觀美化和填埋土地再用的表面等。2、系統(tǒng)的構(gòu)成與設(shè)計(jì):由多層組成,可分為兩大部分:第一部分是土地恢復(fù)層,即為表土層;第二部分是密封層,從上至下由保護(hù)層、排水層、防滲層和調(diào)整層(或基礎(chǔ)層)組成。終場防滲系統(tǒng)的構(gòu)成填埋場終場防滲系統(tǒng)滲濾液(浸出液)的生成場地的設(shè)計(jì)——地下水保護(hù)系統(tǒng)滲濾液(浸出液)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式滲濾液性質(zhì)

1)有機(jī)污染物濃度高,尤以5年內(nèi)的“年輕”填埋場的滲濾液為最;2)氨氮含量較高,在“中老年”填埋場滲濾液中尤為突出;3)磷含量普遍偏低,尤其是溶解性的磷酸鹽含量更低;4)金屬離子含量較高,其含量與所填埋的廢物組分及時間密切相關(guān);場地的設(shè)計(jì)——地下水保護(hù)系統(tǒng)5)溶解性固體含量較高,在填埋初期(0.5~2.5年)呈上升趨勢,直至達(dá)到峰值,然后隨填埋時間增加逐年下降直至最終穩(wěn)定;6)色度高,以淡茶色、暗褐色或黑色為主,具較濃的腐敗臭味;7)水質(zhì)歷時變化大,廢物填埋初期,其滲濾液的pH值較低,而COD、BOD5、TOC、SS、硬度、金屬離子含量較高;而后期,上述組分濃度則明顯下降。垃圾滲濾液成分(mg/L)

滲濾液特征隨填埋場年齡的變化

NH4+-N濃度隨填埋年齡增長而提高,重金屬離子濃度則有所下降。滲濾液的處理(一)合并處理

合并處理是指將滲濾液直接或預(yù)處理后引入填埋場就近的城市生活污水處理廠進(jìn)行處理。

但該方案的應(yīng)用有一定的前提條件:(1)必須有城市生活污水處理廠,且距填埋場較近。(2)易造成對污水處理廠的沖擊負(fù)荷。由于污水管道的納污標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)低于滲濾液原水的污染物指標(biāo),因此滲濾液往往需要先在現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)處理。現(xiàn)場預(yù)處理宜采用生物處理為主的工藝,最好采用生物脫氮工藝。

(二)單獨(dú)處理

1、土地處理。

(1)填埋場回灌處理系統(tǒng):主要利用填埋廢物層類似于“生物濾床”的吸附、解吸作用以及填埋場覆蓋層的土壤凈化作用、最終覆蓋后填埋場地表植物的吸收作用和蒸發(fā)作用將滲濾液減質(zhì)減量化。

(2)土壤植物處理系統(tǒng):①通過吸附、離子交換和沉淀等作用,土壤顆粒從滲濾液中將懸浮固體過濾掉,并將溶解性固體組分吸附在顆粒上。②土壤中微生物將滲濾液中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定,并轉(zhuǎn)化有機(jī)氮。③植物利用滲濾液的各種營養(yǎng)物生長,以保持和增加土壤的滲入容量,并通過蒸騰作用減少滲濾液量。2、生物處理

(1)好氧生物處理

(2)厭氧生物處理

(3)厭氧與好氧結(jié)合方式

3、物化處理

物化法更多的是用來處理老齡滲濾液。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。

垃圾填埋后,由于微生物的生化降解作用,會產(chǎn)生氣體。垃圾的分解分為好氧和厭氧兩個階段。填埋初期,垃圾中的有機(jī)物進(jìn)行好氧分解,時間可持續(xù)數(shù)天,此階段的氣體特征產(chǎn)物是二氧化碳、水和氨,當(dāng)填埋區(qū)內(nèi)氧被耗盡時,垃圾中的有機(jī)物生化反應(yīng)進(jìn)入?yún)捬蹼A段。有機(jī)物厭氧分解生成的氣體中含有甲烷,二氧化碳、氨和水。場地的設(shè)計(jì)——?dú)怏w的產(chǎn)生及控制41、第一階段——好氧分解階段

2、第二階段——好氧至厭氧的過渡階段

3、第三階段——酸發(fā)酵階段

4、第四階段——產(chǎn)甲烷階段

5、第五階段——填埋場穩(wěn)定階段填埋氣體產(chǎn)生量估算理論計(jì)算法化學(xué)計(jì)量法:假如在填埋廢物中除廢塑料外的所有有機(jī)組分可用一般化的分子式CaHbOcNd來表示,假設(shè)可生化降解有機(jī)廢物完全轉(zhuǎn)化為CO2和CH4,則可用下式來計(jì)算氣體產(chǎn)生總量。CaHbOcNd+〔(4a-b-2c-3d)/4〕H2O→〔(4a-b-2c-3d)/8〕CH4+〔(4a-b+2c+3d)/8〕CO2+dNH3COD計(jì)量法:1gCOD有機(jī)物=0.25gCH41gCOD有機(jī)物=0.35LCH4

經(jīng)驗(yàn)公式法典型的垃圾填埋場,即含水率為25%且填埋后不變,每年的近似產(chǎn)氣量為0.06m3/kg。如果是干旱或半干旱氣候條件,又沒有添加水,填埋廢物干燥,則產(chǎn)氣量會降低到0.03~0.045m3/kg。相反,如果填埋后濕度條件很合適,產(chǎn)氣量可能達(dá)到0.15m3/kg或更高。實(shí)測法

填埋場可持續(xù)產(chǎn)氣10-15年甲烷經(jīng)脫水、預(yù)熱、去除二氧化碳后可作為能源使用。美國洛杉磯市郊的一個占地1.4km2的填埋場,每天填埋9000t垃圾,每分鐘產(chǎn)甲烷200m3,過去全部燒掉,現(xiàn)用于發(fā)電。我國南京的水閣、天井洼、轎子山三大垃圾填埋場的沼氣用于發(fā)電和制熱:日均發(fā)電10萬度,制熱項(xiàng)目投產(chǎn)后能日產(chǎn)95℃熱水800—1000噸

填埋氣的收集填埋氣體的收集系統(tǒng)分為被動收集系統(tǒng)和主動收集系統(tǒng)兩種。在大型填埋場中往往采用主動收集系統(tǒng)來收集填埋氣體。

(一)集氣系統(tǒng):通常填埋氣收集系統(tǒng)有豎井收集系統(tǒng)和水平收集系統(tǒng)兩類。

(二)輸送系統(tǒng)豎井集氣回收系統(tǒng)示意圖四、填埋氣凈化技術(shù)(一)吸收分離:采用堿性溶液為吸收劑去除填埋氣中的CO2。

(二)吸附分離:根據(jù)吸附后吸附劑再生方法不同,吸附分離可分為變溫吸附(TSA)和變壓吸附(PSA)。

(三)膜分離:利用分子的滲透速率差使不同氣體在膜兩側(cè)富集而實(shí)現(xiàn)分離。五、填埋氣的利用(一)發(fā)電:填埋氣屬中等熱值燃?xì)?,只需?jīng)過脫水、脫硫等預(yù)處理便可送至鍋爐或內(nèi)燃機(jī)燃燒進(jìn)行發(fā)電和供熱。

(二)作為汽車燃料:通過對填埋氣進(jìn)行預(yù)處理后,可以保證填埋氣組分達(dá)到天然氣的品質(zhì)。當(dāng)處理后的填埋氣達(dá)到《車用壓縮天然氣》GB18047-2000標(biāo)準(zhǔn)后,就可以作為雙燃料汽車的氣體燃料。

(三)作為城市居民用燃?xì)猓耗壳皶翰恢鲝堉苯幼鳛槊裼萌細(xì)馐褂谩?/p>

(四)作為燃料電池的燃料:燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置,它所用的“燃料”并不燃燒,而是通過氧化還原反應(yīng)直接產(chǎn)生電能。衛(wèi)生填埋場的環(huán)境監(jiān)測與后期管理(一)填埋場的環(huán)境監(jiān)測1滲濾液監(jiān)測滲濾液監(jiān)測包括兩個方面,其一是填埋場內(nèi)滲濾液的監(jiān)測,其二是處理后滲濾液的監(jiān)測。填埋場內(nèi)滲濾液監(jiān)測是指隨時監(jiān)測填埋場內(nèi)滲濾液的液位,并定期采樣進(jìn)行分析。

2地下水監(jiān)測(1)充氣區(qū)監(jiān)測充氣區(qū)監(jiān)測是指對填埋場地下方的充氣區(qū)進(jìn)行監(jiān)測,其目的是為了盡早發(fā)現(xiàn)滲濾液是否泄漏釋出。所謂充氣區(qū)是指土地表面和地下水之間的土壤層,該區(qū)土壤空隙為部分空氣和部分水充滿,因此也稱為未飽和區(qū)。滲濾液一旦釋出,必須通過它才能進(jìn)入地下水中。(2)飽和區(qū)監(jiān)測飽和區(qū)監(jiān)測

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