固体废物处置系统工程

1、固体废物处置系统工程1、固体废物处置概述（ 1）了解固体废物处置的概念固体废物的处置按其处置地点的不同可分为陆地处置和海洋处置两大类。A 、陆地处置 土地填埋（最常用） ，土地耕作，永久储存等。陆地处置是基于土地对固体废物进行处置。陆地处置可分为土地耕作、土地填埋、浅地层埋藏以及深井灌注处置等。B、海洋处置 （已被国际公约制止） 深海投弃 （远洋倾倒），海上焚烧（远洋焚烧） 。海洋处置是基于海洋对固体废物进行处置的一种方法。海洋处置主要分为两类：一类是传统的海洋倾倒，一类是近年来发展起来的远洋焚烧。* 土地填埋处置的概念：土地填埋处置是从传统的堆放和土地处置发展起来的一项最终处置技术，是一种按

2、照工程理论和土工标准，对固体废物进行有控管理的综合性科学工程方法。操作方式：由堆、填、埋（覆盖）向包容、屏蔽隔离的工程储存方向发展。土地填埋处置：科学选址场地防护（如防渗）处理填埋操作和封场维护监管（ 2）掌握处置基本要求废物处置的基本要求：? 废物体积尽量小；? 废物无较大危害性；? 处置场地适宜；? 设施结构合理；? 封场后定期维护监测。（ 3）了解处置方法的分类按填埋场地形特征可分为：山间填埋、峡谷填埋、平地填埋、废矿坑填埋按填埋场的状态可分为：厌氧性填埋、好氧性填埋、准好氧性填埋按固体废物污染防治法规可分为：一般固体废物填埋、工业固体废物填埋按处置的废物种类分为： 惰性废物填埋、 卫生

3、土地填埋、工业废物土地填埋、安全土地填埋、浅地层埋藏处置* 据废物种类及有害废物释出所需控制水平分类：一级填埋场：惰性废物填埋场或堆放场，是最简单的土地填埋处置方法；二级填埋场：即矿业废物处置场。电厂的粉煤灰、类似于熔融状态的废物，其中的污染物质可导致水域有轻微的、暂时的影响的废物处置；三级填埋场：用于处置一段时间内会对公众健康及环境安全造成危害的一般固体废物（城市垃圾）-城市垃圾卫生填埋场。对选址、工程设计、建造施工、运营管理、封场后监管等有严格要求，如要求衬里k10-7 cm/s;四级填埋场：即工业废物土地填埋场，用于处置一般工业有害废物，如烟气脱硫后的石膏。场地的设计操作原则不如安全填埋

4、那样严格，如场地下部土壤k10-6 cm/s;五级填埋场：称危险废物土地安全填埋场（有时亦称低放射性废物浅地层埋场法），用于处置危险废物。对选址、工程设计、建造施工、运营管理、封场后监管等有特殊的严格要求，如衬里k10-8 cm/s;六级填埋场：称特殊废物深地质处理库，或深井灌注。用于处理须封闭处理的液体、易燃废气、易爆废物及中、高水平放射性废物等特殊废物。* 选址准则（是选址工作的总目的任务和目标的概括）：以合理的技术经济方案，尽量少的投资，达到最理想的经济效益，实现保护环境的目的。场地位置的选择：应在城市工农业发展规划区、风景规划区、自然保护区、供水水源保护区和供水远景规划区之外；应具备较

5、有利的交通条件。场地地形地貌：其地形坡度起伏变化小；应有利于填埋场施工和其他配套建筑设施的布置；填埋库容足够大，满足使用年限要求；应将场地施工土石方量减至最小。对地表水域的保护：场址区须在百年一遇的地表水域的洪水标高泛滥区或历史最大洪泛区之外。对居民区的影响：场址至少应位于居民区500m以外，运输或作业期间的有害废物或恶臭噪声等不应影响居民区，并应在建场前做好环评。对场地地质条件的要求：场址应选在透水性弱的松散岩层或坚硬岩层的基础上，其 K0.4 ），氨氮浓度逐渐升高。? CO2 仍是该阶段的主要气体， 先升后趋缓， 有少量 H 2。第四阶段 产甲烷阶段? 前几阶段的产物（乙酸、 H 2 ）在

6、产甲烷菌的作用下，转化为 CH 4 和 CO 2。为能源回用的黄金期一般持续数年。其特点是：? 脂肪酸浓度降低， 渗滤液的 BOD 、COD 逐渐下降， 可生化性变差，氨氮浓度高， pH 值升高（ 6.88），重金属离子降低。? 甲烷产生率稳定，甲烷浓度保持在 5065% 。第五阶段 填埋场稳定阶段其主要特征是：? 填埋垃圾及渗滤液的性质趋于稳定；? 填埋场中的微生物量极度贫乏。? 几乎没有气体产生，即是有，亦以N2、O2、CO2 为主。? 填埋场的沉降停止。上述 5 个阶段并非绝对孤立， 他们相互作用、 相互依托，有时会发生交叉。各阶段的持续时间因废物、填埋场条件不同而异。由于垃圾是在不同时

7、期进行填埋的，在填埋场的不同部位，各个阶段的反应都在同时进行。（ 2）熟悉填埋工艺的分类、基本工艺流程按处置的废物种类分为：第一类：卫生填埋：定义：利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体及大气的污染，并将垃圾压实减容至最小，填埋占地面积也最小；每天操作结束或每隔一定时间用土覆盖， 使整个过程对公共卫生安全及环境均无危害的一种土地处理垃圾方法。填埋单元：垃圾铺散成30-60cm 薄层 压实日覆盖厚15-30cm 砂质土 两者构成的单元。填埋层：高度相同、相互衔接的一系列填埋单元。卫生填埋场：一个或多个填埋层+终场覆盖系统。无论从环境还是从社会与经济角度看，卫生填埋场的建立都是

8、必要的。其优点是：1）是一种完全的、最终的处理方式；2）适应性广（垃圾的质和量）；3）一次性投资和运行费用较低；4）运行管理较方便。其不足是：1）占地面积大，选址困难；2）渗滤液处理难度大；3）减量化、资源化程度低。目前卫生填埋仍是世界各国生活垃圾处置的主要方式；而国内因垃圾热值普遍较低、数量巨大和经济实力较弱等原因，卫生填埋也被普遍采用。第二类：安全填埋A ）安全填埋的定义指对危险废物在安全填埋场进行的填埋处置。安全填埋主要针对的处置对象是具有较大安全隐患的危险固废，如重金属、反应性、腐蚀性、放射性等六大类危险固废，相关资料可参见危险固废名录中的相关内容。这些危险固废对环境危害较大，同时无法

9、再短期内降解，因此在进行填埋处理时在选址要求、隔离程度、安全防护等诸多方面要求远超卫生填埋。为了防止填埋废物与周围环境接触，尤其是防止地下水污染，在设计上除了必须严格选择具有适宜的水文地质结构和满足其他条件的场址外，还要求在填埋场底部铺设高密度聚乙烯材料的双层衬里，并具有地表径流控制、浸出液的收集和处理、沼气的收集和处理、监测井及适当的最终覆盖层的设计。在操作上必须严格限定入场处置的废物，进行分区、分单元填埋及每天压实覆盖，并特别要注意封场后的维护管理，通常要求在封场后应至少持续维护管理20 年。B）安全填埋场的做法危险废物安全填埋处置：它适用于不能回收利用其组分和能量的危险废物，如大量的工业

10、废弃物就属于这种性质的废物，必须进行安全填埋，要求如下：（ 1）安全填埋场必须有满足要求的防渗层，不得产生二次污染，当天然基础层饱和渗透系数小于1.010-7cm/s，且厚度大于 5 米时，可直接采用天然粘土基础层作为防渗层；当天然基础层饱和渗透系数为1.0 10-7cm/s 1.0 10-6cm/s时，可选用复合衬垫层作为防渗层，且高密度聚乙烯HDPE的厚度不得低于1.5mm ；当天然基础层饱和渗透系数大于1.010-6cm/s 时，须采用双人工合成衬垫层（高密度聚乙烯）作为防渗层，上层厚度在2.0 毫米以上，下层厚度在1.0 毫米以上。（ 2）填埋时要严格按照作业规程进行单元式作业，做好清

11、污水分流、减少渗沥水产生量；（ 3）封场后，经监测、论证和有关部门审定后，才能对土地进行适宜的非农业开发和利用。C ）安全填埋场的特点1、规模小。安全填埋场与生活垃圾卫生填埋场相比而言，其规模要小得多。主要原因是工业危险废物的产生量比生活垃圾的产生量要少得多。2、选址方便。正是因为工业废物的产生量远远没有生活垃圾的产生量大，所以安全填埋场的选址比其它方式的填埋场要方便、灵活，随意选取一个小山沟或废物采石场就可满足相邻城市工业废除废物填埋一、二十年。3、防渗要求高。与生活垃圾卫生填埋场相比，安全填埋场的防渗等级要高。一般情况都需采用双重防渗层系统才能满足要求。且HDPE防渗膜的厚度要求都在2.0

12、mm以上。而生活垃圾卫生填埋场一般只需单层防渗层即可，且HDPE防渗膜的厚度只要在1.5mm以上即可。4、填埋运行管理严格。安全填埋场的填埋运行须要求分单元、分块填埋，且严格控制雨水进行危险废物中产生多余的有害渗滤液，造成危险的机率增大。第三类：浅地层处置浅地层处置即浅层埋藏法，是用于中低放射性水平固体废物长时期存放的一种方法。目前采用这种处置方案的国家较多，较广泛的是浅沟埋藏。在地表以下沟底离开地下水位有数米距离处开掘水平坑道（或是利用旧有的） ，长可从数十至数百米， 宽约 15 米，高约 10 米，保持底部有一定坡度，其一侧铺盲沟，坑道填砾石或卵石层以利疏水和加固地基。在地基上整齐地堆置桶

13、状废物，筒间空隙以砂填充密实。渗透水汇至集水井，通过竖井排出。其顶盖设计是保证废物和生物圈隔离的关键，应控制地表水渗透、沟内气体释出和生物侵入，同时还必须有助于植被、御风化作用和场地排水。顶部修筑成一定坡度，覆以低渗透性土层。必要时还可加混凝土壳体，并在混凝土墙外设防水层，使废物与周围地层介质隔开。浅地层处置法的处置要求： 废物浅地层处置的任务是在废物可能对人类造成可接受的危险的时间范围内（一般应考虑300a 至 500a）将废物中的放射性核素限制在处置场范围内，以防止放射性核素以不可接受的浓度或数量向环境扩散而危及人类安全。 处置场在正常运行和事故情况下，对操作人员和公众的辐射防护应符合我国

14、辐射防护规定的要求，并应遵循可合理做到的尽可能低的原则。 在处置过程中通过各种途径向环境释放的放射性物质对公众中个人造成的有效剂量当量每年不超过0.25mSv(25mrem) 。垃圾填埋工艺流程图：无论何种填埋方法，均主要由以下四步构成。1）卸料：可通过过渡 /卸料平台（填坑法），也可直接卸料 （倾斜面作业法）；2）推铺： 垃圾推铺厚度30-60cm，再行压实；3）压实： 填埋作业的一道重要工序。作用是增加有效库容，延长填埋场使用年限；防止垃圾坍塌，减少或阻止填埋场的不均匀沉陷；减少垃圾空隙率， 有利厌氧环境形成，降低外水入渗及蝇蛆孳生；有利填埋机械在垃圾层上的移动作业。4）覆土： 分日覆土、

15、中间覆土和最终覆土，其功能各异，对覆盖材料的要求也不尽相同：垃圾填埋场底防渗系统概述：功能： 1）防止渗滤业和填埋气体污染环境；2）防止地下水进入填埋区。类型： 1）水平防渗系统；2）垂直防渗系统。含义： 1）水平防渗系统填埋区底部及四周设置的由低渗透性材料制作的衬层系统 。2）垂直防渗系统建在填埋场基础下方之上、且在地下水出流方向或围绕填埋场四周的密封层（帷幕）。衬层材料：类型： 1）无机材料粘土、水泥膨润土等。2）有机材料沥青、橡胶、聚乙烯等。影响材料选择的因素：垃圾性质、场地水文地质条件与使用年限、材料来源、建设费用等。天然粘土作防渗衬层分析优点：经济、易得、施工方便；缺点：其含水率和压