第八章+固体废物的最终处置

固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste环境工程本科课程武汉理工大学资源与环境工程学院WHUTFacultyofEnvironmentalScienceandEngineering固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste固体废物的最终处置DisposalofSolidWaste固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste【概念】渗滤液填埋气渗透系数【理论和方法】固体废物的最终处置方法;填埋场选址原则；填埋场的系统结构;防渗结构;渗滤液的特征及处理;填埋气体产生过程及产生量预测;填埋气的净化和利用;填埋场设计相关计算。本章重点固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste最终处置方法进行无害化处理与处置进行综合利用或回收利用少产生或不产生Pointofdirectionalchange,itisdecidedbyTechnological,economicalandculturalcondition固废准入、消费观念结构改进设计、环评、采用精料、延长使用寿命消毒稳定化焚烧固化处理填埋循环利用翻新逆向物流综合利用”3R”原则固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste处理处置预处理物化处理生物处理热处理陆地处置海洋处置固体废物收集、压实、破碎、分选、脱水等收集、运输、压实、破碎、分选、脱水浮选、氧化、化学中和、固化等好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等干燥、焚烧、热解、焙烧等土地耕作、土地填埋、深井灌注等海洋倾倒、远洋焚烧等最终处置方法固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste海洋倾倒利用船舶、航空器、平台及其他载运工具，向海洋倾倒废物或其他有害物质的行为。特点处置成本低，用于处置多种废物(禁止、特许、普通许可)存在争议其他国际协议美国1972年《海洋保护、研究和保护区法》我国《中华人民共和国海洋倾废管理条例》处置申请程序、地点选择、废物种类、处置区封闭海洋处置以高温破坏为目的而在海洋焚烧设施上有意焚烧废物或其他物质的行为。含氯有机物远洋焚烧固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste危害特性的废物人工屏障天然屏障生物圈地质构造和地质环境;处置场到生物圈各种路径的阻滞转化为具有低浸出和稳定化学形态;废物容器;辅助性工程屏障和设施固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste土地填埋处置方法根据对象种类控制水平分类4213安全土地填埋工业废物土地填埋惰性废物填埋卫生土地填埋处置一般固体废物城市生活垃圾1×10-7cm/s最简单方法惰性废物建筑废土石处置工业无害废物改进的卫生土地填埋有害固体废物1×10-8cm/s固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste卫生填埋场初步固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWasteCO2,CH4,H2S等渗滤液（脂肪酸、腐殖质、胶粒、NH3-N等）降水、地表渗透水有机物质分解无机物、金属迁移转化填埋场生物反应器固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste1、防渗系统；2、渗滤液收集系统；3、渗滤液处理系统；4、填埋气体收集系统：5、填埋气体利用系统：6、封场系统：7、生态修复系统：8、垃圾坝：9、道路系统：10、截洪、导洪系统：11、其它辅助工程：供水、排水、供电等。固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste防渗及渗滤液处理填埋场管理填埋气及利用1234卫生填埋场类型填埋场选址容量及年限计划填埋气的产生填埋气产量预测填埋气体收集填埋气净化填埋气利用填埋工艺防渗结构渗滤液产生及性质渗滤液收集及处理卫生填埋场进阶规划设计固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste1填埋场的规划设计填埋场的类型及特点按场址地形分:山谷型：深圳下坪、杭州天子岭、柳州立冲沟；对环境影响小、征地费低、水平防渗难、雨水截流难、地下水易受污染染平地型：济南市及保定西康庄，厚土层吸污水、覆土多、施工方便、易水平防渗、征地费用高、对周围环境易造成影响。坡地型：上海老港、海口颜春岭、北海白水塘；渗滤液易收集和导排、土方量小、征地费低、易水平防渗、易实现雨污分流、污水量小、有利于保护地下水。滩涂型：不会污染城市污水、污水处理费用低、易水平防渗、易实现雨污分流、不利防止地下水污染、需对地进行加固填埋场中废物的降解机理分:好氧、准好氧和厌氧型填埋场。固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste1填埋场的规划设计填埋场选址原则要求1、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；2、符合国家以及当地的有关法律、法规；3、注意公众舆论和社会影响；4、尽量符合城市给水排水设施规划法律及社会支持原则1、尽量利用荒地、山谷；2、尽量提高单位面积上的填埋量，即填埋场的空间利用系数E；3、尽量减少工程量；4、运行管理经济合理；5、封场后综合开发利用；经济原则1、库容足够、使用年限宜10年以上，特殊不低于8年；2、运距合理，交通方便；3、防渗处理容易；4、有较丰富的土源；5、尽可能利用天然地形条件，减少土方工程量工程学及安全生产原则1、填埋场防洪标准应符合：大型填埋场（库容大于500万m3）按50年一遇设计，100年一遇校核；其余按20年一遇设计，50年一遇校核；2、离居民住宅区50m以外；3、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；4、水源保护区下游，夏季主导风向下风向环境保护原则基本要求原则固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste1填埋场的规划设计填埋场设计计算库区用地面积：覆盖土用量：6522111)(365RRCHRQRQYS622365RhSRQYV填埋场库容：填埋场使用年限：HRSQ611365)(QCRVQYHSQ1或规划计算固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste2防渗与渗滤液处理渗滤液性质1）有机污染物浓度高，尤以5年内的“年轻”填埋场的渗滤液为最;2）氨氮含量较高，在“中老年”填埋场渗滤液中尤为突出；3）磷含量普遍偏低，尤其是溶解性的磷酸盐含量更低；4）金属离子含量较高，其含量与所填埋的废物组分及时间密切相关；5）溶解性固体含量较高，在填埋初期（0.5~2.5年）呈上升趋势，直至达到峰值，然后随填埋时间增加逐年下降直至最终稳定；6）色度高，以淡茶色、暗褐色或黑色为主，具较浓的腐败臭味；7）水质历时变化大，废物填埋初期，其渗滤液的pH值较低，而COD、BOD5、TOC、SS、硬度、金属离子含量较高；而后期，上述组分浓度则明显下降。固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste2防渗与渗滤液处理渗滤液水质因素固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste2防渗与渗滤液处理渗滤液计算固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste2防渗与渗滤液处理水量平衡法：)()(1000/)(0WWiRCWGSSAEIQ简化的计算模型：310AICQ渗滤液计算IACACQ)(2211126.0CC一般固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste2防渗与渗滤液处理防渗方式及防渗材料按铺设时间不同可分为场区防渗和终场防渗。场区防渗可分为水平防渗和垂直防渗。天然防渗：粘土、亚粘土和膨润土等。改良型衬里防渗：有机、无机人工添加剂，粘土——膨润土改良型衬里；粘土——石灰、水泥改良型；人工合成膜防渗：高密度聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、异丁橡胶、氯磺化聚乙烯、乙丙橡胶、氯丁橡胶、热塑性合成橡胶、氯醇橡胶。《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJl7—2004)中规定，天然粘土类防渗衬里，其场底及四壁衬里厚度要大于2m，渗透系数小于1×10－7cm／s；改良土衬里的防渗性能应达到粘土类防渗性能。固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste水平防渗系统：单层衬里系统：粘土或HDPE膜构成，其上是保护层和渗滤液收集系统，其下是保护层和地下水保护层；单复合衬里系统：典型的上为柔性膜，下为低渗透性的粘土矿物；双层衬里系统：施工和衬里的坚固性及防渗效果不如单复合衬里；双复合衬里系统：其上衬里采用的是单复合衬里。终场防渗系统：表土层、保护层、排水层、防渗层、调整层2防渗结构防渗与渗滤液处理固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste非系统的基本层，可在废物产生大量填埋气体时才考虑粗粒物质等控制LFG体将其导入收集设施进行处理或利用，同时可作支撑面。调整层系统必须的基本层压实粘土、柔性膜、人工改性防渗材料和复合材料阻止下渗水进入填埋废物中，防止填埋气体逸出防渗层非系统的基本层，可当下渗水量多、渗透压力大时才考虑砂砾石、土工网格、土工合成材料、土工布等疏排下渗水，减小其对下部防渗层的水压力排水层系统的基本层细粒土等防止上部植物根系及挖洞动物对下层的破坏，减小或避免排水层的阻塞，维持稳定保护层系统必须的基本层可能需要地表排水设施可生长植物的土壤以及其他天然土壤生长植物并保证植物根系不破坏下伏保护层和排水层，具抗侵蚀能力。表土层备注常用材料主要功能层固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste2防渗与渗滤液处理渗滤液的收集和处理单独处理：回灌法；好氧生物处理；厌氧和好氧处理结合的方法；物化法；土地处理法；氨吹脱法；渗滤液收集系统主要由汇流系统和输送系统两部分组成。汇流系统：砾卵石或碎（渣）石导流层，导流沟、穿孔收集管等构成的。输送系统：集水槽（池）、提升多孔管、潜水泵、输送管道和调节池构成。合并处理：渗滤液与城市污水合并；固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste3填埋场的管理填埋工艺固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste3填埋气的产生及利用填埋气的产生过程固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste3填埋气的产生及利用填埋气产量预测0.01~0.6微量化合物0~0.2CO0~0.2H20.1~1.0NH30~1硫化物0~2O20~10N240~50CO245~60CH4浓度(V%)组分ECH4=MSW×H×DOC×r×（16/12）×0.5IPCC统计模型：生物降解理论最大产气量模型：Marticorena模型：理论计算法：实测法粗估法模型法SchollCanyon模型固体废物处理与处置Treatme