垃圾填埋技术讲座课件

1、城市垃圾处理的方法和新技术主讲：杨俊兰 天津城建大学要点 城市垃圾现状介绍 垃圾处理的原则 垃圾处理的方法垃圾卫生填埋处理准好氧填埋技术 工程实例一、城市垃圾现状简介身边的污染 食品垃圾：指人们在买卖、储藏、加工、食用各种食品的过程中所产生的垃圾。这类垃圾腐蚀性强、分解速度快，并会散发恶臭。普通垃圾：包括废弃纸制品、废塑料、破布及各种纺织品、废橡胶、破皮革制品、废木材及木制品、碎玻璃、废金属制品和尘土等。普通垃圾和食品垃圾是城市垃圾中可回收利用的主要对象。建筑垃圾：包括泥土、石块、混凝土块、碎砖、废木材、废管道及电器废料等。这类垃圾一般由建设单位自行处理，但也有相当数量的建筑垃圾进入城市垃圾中

2、。清扫垃圾：包括公共垃圾箱中的废弃物、公共场所的清扫物、路面损坏后的废物等。 危险垃圾：包括干电池、日光灯管、温度计等各种化学和生物危险品，易燃易爆物品以及含放射性物的废物。这类垃圾一般不能混入普通垃圾中。城市垃圾有哪些!?据统计，中国每年产生垃圾上亿吨，城市人均垃圾年产量达公斤，全国座城市堆放亿吨垃圾。近年来，中国的高速工业化和城镇化进程带来了生活垃圾的迅猛增长，“城内干干净净，城外垃圾成堆”已经成了见怪不怪的现实。全世界每年生产亿吨垃圾。其中，中国城市垃圾就占到亿吨，并在以每年的速度增长, 仅北京市，日产生活垃圾总量就达万吨，相当于两座半景山的体积。全国垃圾存占地累计达万亩，我国座城市中已

3、有三分之二被垃圾带所包围。垃圾无序的胡乱堆放，导致了周围地区生态环境的严重恶化。垃圾灾害是 世纪的最大公害之一。我国城市垃圾面临的严峻形势生活垃圾的危害：城市垃圾不仅污染环境、破坏了城市景观，而且传播疾病，威胁人类的生命安全。 侵占大量土地 污染水体 污染大气 污染土壤及农作物 影响环境卫生 易引起其它灾害生活垃圾中的主要污染物： 有害微生物：病毒、病菌、寄生虫卵、害虫等。 无机污染物： 主要是重金属如汞、铅、隔、锌等，也包括一些金属离子 有机污染物： 碳氢化合物、洗涤剂、致癌物等 其它： 如氮、磷等营养成分、放射性物质以及产生色、臭的物质等。城市生活垃圾的危害饮用水的污染，对以此为生的居民造

4、成极大的伤害，救救孩子！（长期饮用含砷量严重超标的地下水造成砷中毒） 年，美国一家电化学公司购买了这条大约米长的废弃运河，当作垃圾仓库来倾倒工业废弃物。 年，这条已被各种有毒废弃物填满的运河被公司填埋覆盖好后转赠给了当地的教育机构。 从年开始，这里的居民不断发生各种怪病，孕妇流产，儿童夭折，婴儿畸形，癫痫、直肠出血等病症也频频发生。 年，这里的地面开始渗出一种黑色液体，引起了人们的恐慌。这种黑色污液中含有氯仿（）、三氯酚（）、二溴甲烷（）等多种毒物质，对人体健康会产生极大的危害。年美国腊夫运河事件腊夫运河事件是典型的固体废弃物无控填埋污染事件。固体废弃物可对环境造成多方面的污染，其危害从腊夫运

5、河事件可见一斑。如果把固体废弃物直接倾倒入江河湖诲，会造成对水体的污染；如果露天堆放固体废弃物遇到刮风，其尘粒就会随风飞扬，污染大气；固体废弃物在焚化时也会散发含有二噁英等有毒致癌物的毒气和臭气污染大气环境；堆放或填埋的固体废弃物及其渗出液会污染土壤，并通过土壤和水体在植物机体内积存，进而进入食物链，影响人类健康。年前，全国城市垃圾处理率不足，九十年代以后，城市垃圾处理水平不断提高。根据城市建设统计年报的统计资料，年全国个省、自治区、直辖市设个城市，全国垃圾产生量为万吨，有垃圾处理厂（场）座，垃圾处理率为，东部地区城市垃圾处理率高于全国平均水平约个百分点。年全国个省、自治区、直辖市设个城市，有

6、座垃圾厂（场），垃圾处理率为。而浙江的垃圾处理率除杭州、宁波等少数城市外，低于东部地区平均垃圾处理率。我国城市生活垃圾的处理状况年年中国城市垃圾清运量及处理率 二、城市生活垃圾处理原则二、城市生活垃圾处理原则垃圾处理的基本原则是“三化”: () 无害化： 通过一定的技术对垃圾进行处理，使其不产生污染，不致对人体健康产生影响。 () 减量化 减少固体废物的排出量；建设固体废物容量 () 资源化 从固体废物中回收有用的物质和能源要消除垃圾和垃圾对环境及人的危害，就必须:源头减量，分类回收，综合处理，重复使用。在源头减少垃圾的产生量。对垃圾中可回收的废物分类回收，剩下的垃圾进行综合处理：可堆肥的用于

7、堆肥；把有毒有害的废物检出后，可焚烧的焚烧；剩下的渣土填埋。这时，填埋的垃圾量已经大大地减少了。三 化垃圾处理的原则、以人为本原则。从生活垃圾的收集、运输到最终处理实施全过程管理，防止对环境造成二次污染，切实保障人民群众的身体健康。、可持续发展原则。以建设生态城市为目标，大力推进生活垃圾的减量化、资源化、无害化，最大限度地降低垃圾填埋数量，实现保护生态环境、合理利用资源和防治环境污染的统一。、城乡一体化原则。改变城乡结合部、乡镇村垃圾处理的无序状态，有计划地将其纳入环境卫生管理体系，实现城乡统一规划、协调发展。、社会参与原则。鼓励境内外各类资本参与垃圾处理设施的建设和运营，实现投资主体多元化、

8、运营主体企业化和垃圾处理产业化。加快建立社会参与机制和监督机制。垃圾的分类与回收、垃圾回收的重要意义什么是垃圾分类垃圾分类：是指按照垃圾的不同成分，属性，利用价值以及对环境的影响。并根据不同处置方式的要求，分成属性不同的若干种类。垃圾分类收集：是指垃圾按其可处置的性能或可利用的价值而分别收集的方式，其目的是为资源回收和后续处置带来便利。、垃圾分类的方法及其类型六个粗分的一级类别八个细分的二级类别 无害化减量化资源化你真的做到分类扔垃圾吗？ 我们国家真的实现分类处理垃圾了吗？三、城市生活垃圾处理方法三、城市生活垃圾处理方法 () 卫生填埋 () 堆肥 () 焚烧法垃圾的“四化”： 资源再生化，能

9、源化，无害化，减量化生活垃圾处理可回收材料有机物可燃物其余废物分捡回收堆肥（发电）焚烧安全填埋余烬垃圾的资源化分类处理全组分处理垃圾处理的总原则：无害化、减量化、资源化城市垃圾的处理的主要流程垃圾处理方法及其比较方 法 优 点 缺 点- 投资适中，占地少- 只处理有机成分堆 肥- 无害化程度高- 运行费用高- 有农用价值- 销售受限制- 减量、无害化程度高- 投资及运行费用高焚 烧- 热能可利用- 工艺和设备复杂- 使用年限长，占地少- 垃圾的热值含量高- 处理量大，价格低 - 场地受限多安全填埋- 工艺相对简单- 占地量大- 是最终的处理方法- 管理水平要求高国 别 填埋 堆肥 焚烧美 国

10、日 本 德 国 英 国 法 国 荷 兰 瑞 士 瑞 典 国外垃圾处理方法（）垃圾处理方法的优缺点利用自然界的微生物对垃圾中的有机物进行分解，使之形成肥料，作为农作物的营养，从而达到垃圾处理，净化城市环境，又提高土壤肥力的目的。堆肥技术的缺点：不能处理不可腐烂的有机物和无机物，减容、减量及无害化程度低，而且堆肥中的重金属有可能对土壤造成污染。因此仅仅依靠堆肥处理仍然不能彻底解决垃圾问题。堆肥法堆肥处理： 将生活垃圾堆积成堆，保温至储存、发酵，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。 垃圾堆肥技术按生物发酵方式，可分为厌氧堆肥和好氧堆肥；按垃圾所处的状态分，可分为静态堆肥和动态堆肥；按

11、发酵设备形式可分为封闭式堆肥和敞开式堆肥。 城市垃圾加工、分选破碎、筛分轻组分重组分有毒有害废物配料、制浆水污泥与粪便加热厌氧发酵池沼气沼气柜剩余污泥脱水干燥作为农肥或处置城市垃圾厌氧发酵工艺流程厌氧消化处理与沼气回收配料制浆预处理垃圾生产沼气沼气池脱臭戽斗式翻堆机贮槽定量给料器一次发酵仓家畜尿回转振动筛二次发酵仓杂质污水池土壤脱臭装置干净气体堆肥系统流程图 焚烧是指垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧过程。实质是碳、氢、硫等元素与氧的化学反应。垃圾焚烧后，释放出热能，同时产生烟气和固体残渣。热能要回收，烟气要净化，残渣要消化，这是焚烧处理必不可少的工艺过程。 垃圾焚烧法是一种比较有效的垃圾处

12、理方法，它的减量化、资源化和无害化效果都比较理想。垃圾焚烧技术经过几十年的发展现在已经比较成熟，机械炉排焚烧炉的类型已经基本定型。制约垃圾焚烧技术发展的主要因素是二次污染（燃烧放出二噁英）防治技术特别是废气处理技术的成败。 焚烧法占地少，能大大减少排放量，使垃圾体积缩小；焚烧温度高；能彻底消灭病原体；对垃圾进行焚烧处理减容、减量及无害化都很高，焚烧过程产生的热量用来发电，可以实现垃圾的能源化，是一种较好的垃圾处理方法。但对焚烧条件控制不当会存在烟气污染，设备投资巨大，而且烧掉了可回收的资源，并释放出有毒气体,如二噁英、电池中的汞蒸汽等,并产生有毒有害炉渣和灰尘。 另一方面，垃圾焚烧电厂的发电装

13、机容量都很小，而且由于腐蚀问题，目前垃圾焚烧发电的效率一般不超过，远低于燃煤发电的水平。 垃圾焚烧的特点焚烧处理 焚烧法是将垃圾置于高温炉中, 使其中可 燃成分充分氧化的一种方法，产生的热量用于发电和供暖。垃圾焚烧流程垃圾焚烧厂布置图垃圾焚烧厂（发电）垃圾发电厂 卫生填埋是目前世界上处理垃圾量最大的方法之一,也是垃圾处理的最终手段。因为对垃圾不管采用哪种处理方法,最终都将产生不可回收和处理的物质,这些废物只能通过填埋的方法进行处理。 填埋技术的特点是操作简单，可以处理所有种类的垃圾。投资费用相对较低，是目前国内普遍采用的方法。卫生填埋法卫生填埋法要求：填埋物的含水量小于，无机成分大于，密度大于

14、 。 含水量过大会产生渗透液，污染地下水。防止产生大量的甲烷及其它有机物。三种垃圾处理方式比较内 容卫生填埋焚 烧堆 肥操作安全性较好好好技术可靠性可靠可靠可靠，国内有相当经验占地大小大选址较困难，要考虑地形、地质条件，防止地表水、地下水污染，一般远离市区，运输距离较远。易，可靠近市区建设，运输距离较近较易，仅需避开居民密集区，气味影响半径小于，运输距离适中。适用条件无机物含水量垃圾低位热值时不需添加辅助燃料。从无害化角度，垃圾中可生物降解有机物，从肥效出发应。最终处置无仅残渣需作填埋处理，为初始量的。非堆肥物需作填埋处理，为初始量的。产品市场可回收沼气发电。能产生热能或电能。建立稳定的堆肥市

15、场较困难。建设投资较低较高适中资源回收无现场分选回收实例，但有潜在可能。前处理工序可回收部分原料，但取决于垃圾中可利用物的比例。同左三种方式的影响比较内 容卫生填埋焚 烧堆 肥地表水污染有可能，但可采取措施减少可能性。在处理厂区无，在炉灰填埋时，对地表水有污染。有地下水污染有可能，可采取防渗措施灰渣中没有有机质等污染物，仅需填埋时采取固化等措施可防止污染。重金属等可能随堆肥制品污染地下水大气污染有，但可用覆盖压实等措施控制可以控制，但二恶英（）等微量剧毒物需采取措施控制。有气味土壤污染限于填埋场区。无重金属对土壤有污染。 国内三种方式的投资比较无害化处理 填埋处理 堆肥处理 焚烧处理单位建设投

16、资 (万元吨) 单位处理成本 (元吨) 四、垃圾卫生填埋处理卫生填埋处理的优点一次性投资较低，运行较为经济；适应性广，对生活废物的种类、性质和数量均无苛刻要求；是一种相对完全、彻底的最终处理方式；运行管理相对简单。垃圾卫生填埋的发展第一个城市填埋于年在美国伊利诺伊斯州的香潘市建成；世纪年代，美国加利福利亚洲首次提出“卫生填埋”技术，到年代发展成为成熟技术；年立项，年建设、年运行的杭州天子岭垃圾处理总厂填补了国内正规垃圾卫生填埋的空缺。垃圾卫生填埋优点： 、科学选址; 、建设符合环保要求的工程措施; 、按技术规范填埋作业; 、饱和后要进行封场和封场后的维护管理;四、垃圾卫生填埋填埋是进行固体废物

17、最终处置的较为理想的方法之一。它是由传统的废物堆放和填地技术发展起来的一种城市固体废物处置技术。经过长期的改良，废物填埋已演变成一种系统而成熟的科学工程方法，即现代卫生填埋法。定义：卫生填埋法是利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体、大气和土壤的污染，使整个填埋作业及废物稳定过程对公共卫生安全及环境均无危害的一种土地处置废物的方法。填埋场分类根据结构：自然衰减型和封闭型； （）自然衰减型未设置防渗衬层和渗滤液收集处理设施， 新建填埋场不允许用衰减型。 （）封闭型是我国通行的填埋类型。限制渗滤液渗入 地下水层中，应铺设一到两层防渗衬层，安装渗滤 液收集系统，设置雨水和地下水排

18、水系统。按不同填埋的地形：山谷型、坑洼型和平原型；按废物的降解机理：好氧型、准好氧型和厌氧型；我国普遍采用的是厌氧型填埋场。卫生填埋场地设计规划程序：（）场地的选择与勘察；（）环境影响评价；（）场地的设计；（）场地的建造与施工；（）土地填埋操作；（）封场，场地的维护及监测等 。场地的选择是卫生土地填埋场全面规划的第一步。 防止污染原则经济合理原则遵循两个原则填埋场选址填埋场选址 原则要求原则基本要求环境保护原则、填埋场防洪标准应符合：大型填埋场（库容大于万）按年一遇设计，年一遇校核；其余按年一遇设计，年一遇校核；、离居民住宅区以外；、不应设在国家自然保护区、风景区、文物古迹区、国防设施用低区；

19、、水源保护区下游，夏季主导风向下风向工程学及安全生产原则、库容足够、使用年限宜年以上，特殊不低于年；、运距合理，交通方便；、防渗处理容易；、有较丰富的土源；、尽可能利用天然地形条件，减少土方工程量经济原则、尽量利用荒地、山谷；、尽量提高单位面积上的填埋量，即填埋场的空间利用系数；、尽量减少工程量；、运行管理经济合理；、封场后综合开发利用法律及社会支持原则、必须符合城市用地规划、区域环境规划，城市总体规划以及环境卫生专项规划；、符合国家以及当地的有关法律、法规；、注意公众舆论和社会影响；、尽量符合城市给水排水设施规划需要考虑的因素 废物：依据废物的来源、种类、性质和数量确定场地的规模；地形：要便

20、于施工操作，避开洼地，泄水能力强，可处置至少年填埋的 废物量； 土壤：要容易取得覆盖土壤，土壤容易压实，防溶能力强；水文：地下水位应尽量低，距最下层填埋物至少；气候：要蒸发量大于降雨量，避开高寒区；噪声：要使运输及操作设备噪声不影响附近居民的工作和休息；交通：要方便，具有能够在各种气候下运输的全天候公路；土地征用：要容易征得，且比较经济；开发：要便于开发利用。填埋场选址山谷 卫生土地填埋场地的面积和容量与城市的人口数量、垃圾的产率、填埋场的高度、垃圾与覆盖材料量之比，以及填埋后的压实密度有关。通常，覆土和填埋垃圾之比为：或：，填埋后废物的压实密度为，场地的容量至少供使用年。 垃圾填埋场设计五、

21、准好氧填埋技术、好氧填埋技术好样分解过程一般在有氧和有水的情况下发生。有机物质好氧菌氧气水 二氧化碳水硝酸盐硫酸盐氧化物、厌氧填埋技术厌氧过程一般在缺氧状态下产生。有机物质厌氧菌二氧化碳水 气态甲烷（沼气）氨最后产物、准好氧填埋技术局部厌氧状态下有机物分解，产生硫化氢气体。封闭型垃圾填埋技术主要有厌氧、好氧和准好氧三种。填埋类型特点及应用情况厌氧填埋操作简单，施工费用低，可回收甲烷气体，目前广泛采用。好氧和准好氧填埋分解速度快，垃圾稳定化时间短，但工艺要求较复杂，费用较高，尚处于研究阶段。封闭型垃圾填埋技术准好氧卫生填埋技术特点：)有效利用自然界本身的净化能力，使废弃物加速趋于稳定， 优化渗沥

22、液水质；)局部厌氧状态下有机物分解，产生气体，与废弃物中重 金属反应生成重金属硫化物沉积留存在填埋层中，起到稳 定重金属作用；)抑制沼气的产生，有利于降低地球温室效应)加速填埋场地的稳定，使填埋地的后期利用成为可能准好氧填埋工艺准好氧填埋技术又称“福冈方式”，是日本福冈大学针对厌氧性填埋投资高和好氧型填埋运行成本高的缺点，早在年代就开始进行研究的新型卫生填埋技术，该技术现已成为日本国内垃圾填埋场设计的标准模式，并成功应用在多个国家填埋场的设计中。准好氧填埋技术是在厌氧填埋的基础上，把渗滤液收集管末端直接敞开，在填埋场内外温度差的作用下，外界空气可以进入垃圾层，使垃圾降解速度加快，达到垃圾快速降

23、解的作用。准好氧填埋技术在费用上与厌氧性填埋没有大的差别，而在有机物分解方面又不比好氧性填埋逊色，因而得到普及。 循环式准好氧填埋技术在国内的广泛推广，即减轻了现有国情条件下中小型填埋场的二次污染问题，也大大缓解了填埋场温室气体排放的压力。经初步的对比测试，与厌氧型填埋场相比，准好氧填埋场所产生渗沥液中浓度可降低，甲烷单位时间排放量可减少。同时由于填埋场在准好氧条件下可实现快速稳定化，封场年后即可开展土地再利用的开发。排水沟表土覆盖层表面隔断层基础隔断层地基基础垃圾渗水和地下水的距离渗水导管气体导管竖井地质屏障经处理的地质屏障地下水气体收集渗水收集垃 圾 体垃圾填埋体的主要构成 植被表土覆盖层

24、排水层人工材料密封层矿物质阻隔层排气层补偿和排水层垃圾体组合阻隔层垃圾体表面隔断层填埋场表面隔断层的构成(d 2,5mm)底面 排水层人工材料密封层矿物质阻隔层(至少三层)垃圾体排水管保护层(如沙和土工织物等)地基基础组合阻隔层排水系统垃圾基础隔断层填埋场基础隔断层的构成 : 边坝排水管 集水井人工地质阻隔层填埋场公路垃圾体矿物质密封层渗水收集管填埋场的边坝及其构造示例 排水管焊接在一起的 人工材料防水片排水管表土覆盖层排水层人工材料防水片矿物质密封层排气层排水层保护层人工材料防水片矿物质密封层地质阻隔层边坝表面隔断层和基础隔断层连接示例渗水收集系统排水层排水管集水井排水廊洞基础封闭系统回填粘

25、土人工防水片排水管()填埋场渗水收集系统填埋场水平沼气收集系统集气管气体收集系统封闭管有孔管集水器()集气井排水层封闭层排水体表面隔断层排气层(含排气管)封顶层补偿层 集气花管 排气体(水洗砾石等)垃圾体 剖面渗滤液池渗滤液处理后进氧化塘养鱼填埋场的防渗主要目的：阻止渗滤液和填埋气体外泄污染周围的土壤和地下水，还要防止外来水，包括地下水。地表水和降水等大量进入填埋场，增大渗滤液的产生。防渗方式：（）水平防渗水平防渗指防渗层向水平方向铺设，防止渗滤液向周围及垂直方向渗透而污染土壤和地下水。根据所用防渗材料的来源不同又可将该类防渗方式分为自然防渗和人工防渗（）垂直防渗垂直防渗指防渗层竖向布置，防止

26、废物渗滤液横向渗透迁移，污染周围土壤和地下水。因垂直防渗单独应用能力相对有限，通常作为辅助防渗措施。防渗结构水平防渗系统结构分为：防渗结构防渗结构防渗结构垃圾卫生填埋场防渗系统示意图填埋场防渗材料防渗层是由透水性小的防渗材料铺设而成的，目前，常用的主要有种:粘土、膨润土、土工膜、土工织物膨润土垫( )。 ()普通粘土:一个合格的粘土衬垫其透水率必须很低()，并有足够的抗剪强度和最小的收缩势，以防脱水开裂。()膨润土:是一种优良的天然粘土，其主要成份是蒙脱石矿物，膨润土的渗透系数 ，具有极强的防水性， ()土工膜:是一种薄的、柔韧的、连续的、不透水的合成材料，具有长期化学稳定性及良好的机械性能，多用于填埋场之底及边坡防渗透系统中，也可用于填埋场封场系统。最