固体废物土地处理与处置

第八章

固体废物土地处理及处置固体废物土地处理与处置第一节概述固体废物的最终处置是指为了使固体废物最大限度地与生物圈隔离而采取的措施，目标是确保废物中的有毒有害物质，无论现在和将来都不致对人类及环境造成不可接受的危害。固体废物土地处理与处置海洋处置陆地处置海洋倾倒远洋焚烧土地耕作工程库或贮留池贮存土地填埋浅地层埋藏深井灌注固体废物土地处理与处置海洋倾倒破坏海洋污染杀死鱼类破坏海洋生态海洋是一个庞大的废物接受体，对污染物质有极大的稀释能力，对于倾入其内的污染物质有自然稀释和扩散作用，使海洋环境中污染物质保持在容许水平的限度。固体废物土地处理与处置

远洋焚烧利用焚烧船在远海对固体废物进行处理适用于处理处置各种含卤素有机废物，如含氯有机废物PCBs。焚烧在专用的船上所设的焚烧炉内进行，温度不低于1250℃，焚烧销毁率达99%以上。固体废物土地处理与处置今年来国际上对垃圾的海洋处置存在较大的争议，并制定了许多公约来加以约束和限制防止倾倒废物而污染海洋的国际公约（伦敦公约）于1975年生效，有61个国家和地区加入了这个公约。我国接受了这个公约，并已付诸实施。近年来对我国38个海洋倾倒物的监测结果分析，倾倒区的水质情况良好，海洋环境基本稳定。固体废物土地处理与处置

深井灌注处置指把叶状废物注入到地下与饮用水和矿脉层隔开的可渗透性的岩层中。主要用来处理难于破坏，难于转化，不能用其他方法处理处置的废物。固体废物土地处理与处置土地填埋

landfill惰性废物填埋卫生土地填埋工业固体废物土地填埋安全土地填埋浅地层填埋固体废物土地处理与处置

惰性废物填埋惰性管理填埋是土地填埋处置的一种最简单的方法。它实际上是把建筑废石等惰性废物直接埋入地下。埋葬方法分浅埋和深埋两种。工业废物土地填埋工业废物土地填埋适于处置工业无害废物，因此场地设计操作原则不如安全土地填埋那样严格。固体废物土地处理与处置卫生土地填埋卫生土地填埋是处置一般固体废物，而不会对公众健康及环境安全造成危害的一种方法，主要用来处置城市垃圾。安全土地填埋安全土地填埋是一种改进的卫生土地填埋方法，还称为化学土地填埋或安全化学土地填埋。安全土地填埋主要用来处置有害废物。此外，还有一种土地填埋处置方法，即浅地层埋藏方法，这种方法主要用来处置低放废物。固体废物土地处理与处置卫生土地填埋主要分厌氧、好氧和标准氧三种。好氧填埋实际上类似高温堆肥，可以部分减少地下水污染；并且能够产生高温（可达60℃），对消灭大肠杆菌是十分有利的。但由于其结构复杂、施工难度、造价高，不便于推广。因此，目前世界上广泛采用的是厌氧式填埋卫生土地填埋一、卫生填埋的分类固体废物土地处理与处置二卫生填埋场地的面积和容量覆土和垃圾之比为1:4，或1:3，填埋后废物的压实密度为：500—700kg/m3,场地的容量至少供使用20年。每年排放的废物体积和所需土地面积分别为：

V=365·WP/D+CA=V/HW:垃圾的产率，kg/(人·d)P:城市的人口数

D:填埋后废物的压实密度，kg/m3

C:覆土体积，m3

固体废物土地处理与处置三填埋场的构造1自然衰减型填埋场：允许渗滤液由填埋场底部渗透，利用下部包气带土层和含水层的自净功能降低渗滤液中污染物的浓度，使其达到能接受的水平。适用于无害固体废弃物或会发生生物降解，化学降解或物理衰变的废物。固体废物土地处理与处置2全封闭型填埋场全封闭型填埋场把废物和渗滤液与环境隔绝，将废物安全保存数十年甚至上百年。

利用地层结构的低渗透性或工程密封系统来减少渗滤液的产生量及通过底部泄漏渗入蓄水层的渗滤液里，将对地下水的污染减少到最低限度，并对所收集的渗滤液进行处理。

固体废物土地处理与处置3半封闭型填埋场介于自然衰减型和全封闭型之间，顶部封闭系统一般要求不高，底部一般设置单密封系统和渗滤液收排系统，大气降水仍会部分进入填埋场，渗滤液也可能会部分渗漏进入下包气带和地下含水层，但大部分被收集排出。处置城市生活垃圾的卫生填埋场一般属自然衰减型或半封闭型填埋场固体废物土地处理与处置

四填埋方式1山谷型填埋场（天然洼地填埋法）：利用天然或人工的洼地作为填埋场地。2平地型填埋：

地面堆埋法：适用于平原区，先在填埋场作基础防渗、引流和导气工程，并在始端建一土坝作为屏蔽，倚着土堤将废物铺散在土地表面上形成厚为0.4-0.8m的垃圾层，并逐层压实，最后用泥土（0.15-0.3m)覆盖、压实，形成一个填埋单元，如此反复填埋直至封场。沟槽法：适用于地下水位较深的天然防渗地区。先挖一条条形沟槽，填入废物压实，最后把挖出的土作为覆土压实，沟槽长度为30-120m，深0.8-2.0m，宽4.7-7.5m固体废物土地处理与处置五卫生土地填埋场的运行

卫生土地填埋通常是每天把运到土地填埋场的废物在限定的区域内铺散成40－75cm的薄层，然后压实以减少废物的体积，并在每天操作之后用一层厚15－30cm的土壤覆盖层共同构成一个单元，即填筑单元。具有同样高度的一系列相互衔接的填筑单元构成一个升层。完成的卫生土地填埋场是由一个或多个升层组成的。当土地填埋达到最终的设计高度之后，再在该填埋层之上覆盖一层90－120cm的土壤，压实后就得到一个完整的卫生土地填埋场。固体废物土地处理与处置填埋操作填埋作业方式

垂直填埋（广泛采用）水平填埋固体废物土地处理与处置填埋场景

垃圾场装有“电子秤”，车辆一经过，车辆编号、垃圾重量等信息自动反馈到电脑上。在填埋坑底部，铺有双层防渗膜，能保护地表水和地下水环境。填埋垃圾时，每埋30至50厘米，就会再铺一层粘土，以防止雨水渗入垃圾，像“擀”千层饼。垃圾堆上方最后还会铺一层膜，垃圾进入时掀起，填埋后再封闭，整个填埋坑就像一个“袋子”一样，将垃圾装入其中。在填埋坑两边，铺设了垃圾渗滤导排管网，将渗滤液导入一个调节池，调节池内装有封闭浮动式膜，液面浮动时，膜片也同时升降，能遏制调节池产生臭气，同时有垃圾污水处理设备，确保处理过的垃圾渗滤液可直接排放。固体废物土地处理与处置垃圾填埋场构造图固体废物土地处理与处置

填埋场的密封系统防止渗出液的渗漏降解气体的释出控制场地的开发和利用第二节卫生填埋技术固体废物土地处理与处置

选择填埋场地一般主要考虑以下诸方面因素：垃圾：依据垃圾的来源、种类、性质和数量确定场地的规模；地形：便于施工、避开洼地，土壤容易压实，防渗能力强；水文：地下水位尽量低，距最下层填埋物至少1.5M；气候：要蒸发大于降水，避开高寒区；噪音：要使运输及操作设备噪音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条件下运输的全天候公路；距离与方位：要运输距离适宜，位于城市的下风向；土地征用：要容易征得，且比较经济；开发：要便于开发利用。一场地的设计和利用固体废物土地处理与处置二填埋气的产生及控制1气体的生成：由于微生物的生化降解作用，产生主要气体和微量气体，如不处理，会有很大危害，甚至引起爆炸填埋初期好氧分解CO2、H2O、NH3氧耗尽后厌氧分解CH4、

CO2(>90%)H2O、NH3

、H2S固体废物土地处理与处置2填埋气的产量及产生速率（1）经验估算：（2）化学计量计算（3）化学需氧量法固体废物土地处理与处置3填埋气的控制排气系统可分为被动排气和主动排气。

被动排气装置是利用垃圾坑中产生气体的浓度和梯度驱动气体流动。它利用沟槽、排气井或带孔管，周围填以粗粒料，将产生的气体引到封盖之上。

主动排气装置用于被动装置不很奏效的场合。它依靠机械设备产出正压或负压，迫使气体运动，可以是竖向的或是横向的。机械设备的真空泵或鼓风机连接于排气管的出口端。固体废物土地处理与处置位于北京市昌平区的阿苏卫垃圾填埋场沼气发电项目１０日竣工并网发电。是北京市首个利用城市生活垃圾填埋场沼气发电项目，也是整个华北地区第一座垃圾填埋场沼气发电项目。

项目发电机组装机容量为２.７兆瓦，每年可利用填埋场沼气１３００万立方米，发电约２０００万千瓦时，相当于每年减少约１万吨煤炭的使用量，可提供约1.７万户家庭一年的用电量。

项目运行后将原本作为废弃物直接排放的沼气转化为清洁的电力，实现了资源的综合利用。同时解决了垃圾填埋场区的恶臭和因沼气排放导致的安全隐患，改善了周边居民的居住环境。4填埋气应用实例固体废物土地处理与处置三垃圾渗滤液1、浸出液的生成

（1）降水：降水包括降雨和降雪，它是浸出液的主要来源。（2）地表泾流：地表泾流是指来自场地表同上坡方向的径流水，对浸出液的产生数量也影响较大。（3）地下水：如果填埋场地的底部在地下水位以下，地下水就可能渗入填埋场内，浸出液的数量和性质与地下水同垃圾的接触量、接触时间及流动方向有关。（4）垃圾含水：除垃圾自身含水外，垃圾中的有机组分在填埋场内经厌氧分解会产生水分，其产生量与垃圾的组成、PH、温度和菌种等因素不关。固体废物土地处理与处置蒸发地表径流地下渗出浸出液填埋场降雨地表径流地下涌出水废物含水流入流出2填埋场水的平衡示意图浸出液的产生量公式：

Q=1/1000·C·I·A

Q：日平均浸出液量，m3/d

C:流出系数,%

I:平均降雨量,mm/d

A:填埋场集水面积,m2固体废物土地处理与处置3浸出液的性质固体废物土地处理与处置固体废物土地处理与处置对垃圾渗滤液有机污染物进行探讨,分析结果表明,从垃圾渗滤液中检出的有机污染物77种,其中芳烃类29种,烯烃类18种,酸类8种,酯类5种,醇、酚类6种,酮、醛类4种,酰胺类2种,其它5种。对太原生活垃圾填埋场进行监测分析,得出结论:除pH和总硬度铝、镉、铬的指标未超过国家标准外,其余指标严重超标。其中COD、BOD5、氨氮、总磷、砷分别超标100、120、547、90、120倍。4垃圾渗滤液的危害固体废物土地处理与处置

垃圾填埋场渗滤液对周围地下水和地表水均会造成严重的环境污染例如：美国曾报导距垃圾处理厂的蓄水池512m远的一口井中水,其硬度、钙镁浓度、总固体量和CO2都有增加德国报导距离填埋场4km远的地表水下游,水质出现恶化。渗滤液对含水层的影响不仅仅在于表层,而且贯穿于达60m深的垂直截面。渗沥液中重金属对周围环境及对其后生物处理的毒性影响非常严重。国内报导广州市老虎窿填埋场虽然1992年封场,但直至1995年其排放的浸出液BOD、COD、氮和磷仍然超标,其中以氮为甚,垃圾填埋不采取防渗措施,对地下水必然造成严重污染,主要表现在地下水的水质混浊,有嗅味,COD、三氮含量高,油、酚污染严重,细菌、大肠菌超标固体废物土地处理与处置固体废物土地处理与处置5渗滤液收排系统（1）收排系统的作用

渗滤液收排系统应保证在填埋场预设寿命期限内正常运行，收集并将填埋场内渗滤液排至场外指定地点，避免渗滤液在填埋场底部蓄积。（2）收排系统的构造渗滤液收排系统由收集系统和输送系统组成。收集系统的主要部分是一个位于底部防渗层上面的、由砂或砾石构成的排水层。在排水层内设有穿孔管网，以及为防止阻塞铺设在排水层表面和包在管外的无纺布。渗滤液的输送系统由渗滤液贮存罐、泵、和输送管道组成。固体废物土地处理与处置(3)典型的填埋场液体收排系统由以下几个部分组成：（a）排水层：由粗砂砾铺设厚30cm以上构成，必须覆盖整个填埋场底部衬层上，水平渗透系数应大于10-2cm/s，坡度不小于2%。，但也可使用人工排水网格。（b）管道系统：

一般在填埋场内平行铺设，位于衬层的最低处。管道上开有许多小口。管间距要合适、以便能及时迅速地收集渗滤液。应具有一定的纵向坡度(通常在千分之几)，使管道内的流动呈重力流态。（c）隔水衬层：

由粘土或人工合成材料构筑，具有一定厚度，能阻碍渗滤液的下渗，并具有一定坡度

(通常2%～5%)，以利于渗滤液流向排水管道；（d）集水井、泵、检修设施、以及监测和控制装置等：畚以接纳贮存排水管道所排出的渗滤液，测量并记录积水坑中的液量。

固体废物土地处理与处置无论是危险性垃圾或城市固体垃圾，封盖系统的结构基本相同。从地面向下各分层的材料与功能如下：①为耕植土层，厚60cm，生长