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第八章城市生活垃圾的卫生填埋曹文平wpcao@xzit.edu.cn1、沈阳市应对垃圾量太大问题2、处理能力不足，多城市垃圾围城3、垃圾大爆炸（探索发现）第一节填埋处理的作用和依据目前，城市生活垃圾的处理、处置方法主要有三种：焚烧、堆肥和填埋。相对于前两种方法而言，垃圾填埋处置方式具有投资少、处理费用低、处理量大、操作简便、能处理处置多种类型的废物，且能回收沼气、恢复利用土地等优点。因此，填埋处置是现阶段我国城市生活垃圾处理的最主要方式，约占全部处置量的70％以上，且在今后较长的一段时间内，仍将是我国城市生活垃圾的主要处置技术。卫生填埋是指在铺设有良好防渗性能衬垫的场地上，将城市生活垃圾铺成一定厚度的薄层，加以压实，并加土覆盖。为严格防止周围环境被污染，必须设有一个渗滤液收集和处理系统，还要提供气体（主要为甲烷和二氧化碳）的排除或回收通道，并对填埋过程中产生的水、气和附近的地下水进行监测。卫生填埋是一种安全、经济、行之有效的城市生活垃圾最终处置方法，它与传统的倾卸方法相比，能极大地减少垃圾对周边环境的损害。一填埋处理的作用（1）储存功能：利用自然地形和人工修筑的地形空间，将垃圾存储其中，经过一定时间后形成稳定的物质。（2）净化功能：城市垃圾利用自然界微生物作用，使其中有机物等污染物变为二氧化碳、甲烷和水，实现稳定。（3）隔水作用：既要防止外面的水进入填埋区域；也要防止填埋区域中的渗滤液污染环境。（4）处理、处置功能：填埋区域对固体垃圾进行稳定化处理；而填埋场还必须具有将垃圾渗滤液和恶臭气体进行净化的能力。二、填埋处理的原理1、生物反应：好氧过程将垃圾中的有机物变为二氧化碳和水；厌氧过程先将有机物变为有机酸和乙醇，再变为甲烷、二氧化碳、氨和硫化氢。2、化学作用：溶解/沉淀；吸附/解吸；脱卤/降解；氧化还原反应；其他反应。3、物理反应：蒸发/气化；沉降/悬浮；扩散/迁移；衰变第二节填埋分类一、构造分类1、自然衰减型填埋场：不设防渗衬层和渗滤液收集设备；类似于自然遗弃。2、全封闭型填埋场：设置防渗衬层和渗滤液收集设备，并覆盖土层。3、半封闭型填埋场：设有防渗衬层和渗滤液收集设备，但是没有覆盖土层。二、地质分类1、包容性场地：所有的垃圾渗滤液均被滞留在滞水层。2、衰减型场地：垃圾渗滤液经过渗透率很低的地层包围，慢慢渗滤到土壤中得到稀释和降解。3、快速迁移场地：被渗透率高的地层包围的填埋场，渗滤液在没有充分稀释之前，就进入地下水系。三、地形分类1、山谷形卫生填埋场：2、滩涂形卫生填埋场：3、平原形卫生填埋场：（1）地上式填埋；（2）地下式填埋。四、反应机理分类城市垃圾填埋处理处置过程可以被看成是一个“最大限度地利用自然循环和分解机制”的过程。1、厌氧性填埋：在水浸渍的状态下，空气无法进入，在填埋体内部形成厌氧状态，垃圾中的有机物分解缓慢。共分为两步：（1）有机物被分解为有机酸和乙醇；（2）有机酸和乙醇被分解为甲烷和二氧化碳。2、好氧填埋：用鼓风机直接向填埋场中鼓风供氧，使填埋场有机物加速稳定。3、准好氧填埋：集水井末端敞开，利用自然通风，空气通过集水管向填埋体中流动。填埋体中的有机物与空气接触，好氧分解，产生二氧化碳，气体通过排气设备放出。第三节填埋场选址原则与步骤1、合法的选址定位：严禁靠近水源保护区、湿地保护区、农林保护区、野生动物保护区、机场安全飞行地带和其他国家规定的保护区。2、较好的地质地形：尽可能利用场地的天然条件，减少挖掘土方量。另外地质选择应尽量选择具有天然防渗性能并达到一定层厚的地下水位较低的地区。3、适宜的周边环境：要远离居民居住区，尽可能处在当地夏季主导风向下放。《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2001）规定，填埋场应该距离居民居住区或人畜供水点500m以外。而德国规定要求距离1km以外。4、合理的运输距离：一般规定垃圾填埋场距离转运站不超过20km。5、足够的填埋库容《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2001）和《城市生活垃圾填埋处理工程项目建设标准》中规定：一个垃圾填埋场的确定，必须要有充分的填埋容量和较长的使用期，填埋容量必须达到设计量，使用期至少8年。剩下部分自学第四节填埋场的防渗填埋场防渗的主要目的：防止渗滤水深入地下水系，还要防止地表水进入填埋场。一、防渗方式（1）水平防渗：针对防渗层的铺设方向而言，即防渗层向水平方向铺设，防止垃圾渗滤液向周围及垂直方向渗透而污染地下水。（2）垂直防渗：防渗层竖向布置，防止渗滤液横向渗透迁移污染周围地下水。（3）顶面防渗：防止降水进入填埋场。二、防渗材料（1）天然防渗：这种填埋场地基由不渗水的黏土层构成，渗滤液被容纳在填埋场中，天然防渗系统要满足以下条件：a。场地底部和周边铺设的土壤衬层，由一种含足够数量的高黏性土壤和粉沙淤泥的压实土壤层组成，各个部位土层厚度大于2m，渗透系数达到10-7cm/s。b。还要求土壤30%能够通过200目的筛子；c。具有良好的抗侵蚀性。（2）改良型衬层：防渗性能不好的亚粘土、亚砂土等通过人工改性，使其达到防渗性能要求的衬层。a.粘土/石灰/水泥改良型衬层；b.粘土/膨润土改良型衬层（3）人工合成膜防渗：无论是天然防渗还是改良型衬层，都可能做到绝对防渗。另外，也不是所有城市地区都具有良好的土壤。国内外开发出防渗性能绝好的合成膜。防渗结构根据垃圾填埋场防渗系统结构可以分为单层衬层、双层衬层和复合衬层。1、水平防渗：如果地质条件良好的、渗透率低，可以仅依靠单层衬层。但是为了安全起见，往往采用几层组合而成的复合型密封层（发达国家成用方法），其从上到下包括铺设层、过渡层和密封层。2、垂直防渗：是通过建造截水墙实现垂直防渗的。3、顶部防渗：主要是为了降水大量进入填埋场内部，产生大量的渗滤液。第五节垃圾渗滤液的产生及控制净化垃圾渗滤液：由表面下渗的雨水进入填埋场后，经过垃圾层和所覆盖土层而产生的污染物高含量污水。渗滤液包括垃圾所含水分、垃圾分解所产生的水及入侵的地下水。垃圾渗滤液水量的影响1）降水：是垃圾渗滤液的主要来源。2）地表径流和下渗：地表径流和下渗量越大，垃圾渗滤液量越大。3）蒸发和蒸腾作用：土壤和植物的蒸发和蒸腾作用导致垃圾水分的减少。垃圾渗滤液回灌越快，蒸发蒸腾作用越好。4）垃圾和土壤的含水率：是垃圾渗滤液相关的参数。5）垃圾降解：垃圾的有机物减少使垃圾内的水分释放出来，导致渗滤液增加。1、垃圾厌氧降解的主要影响因素（1）温度？（2）垃圾中的有机物组成？与厌氧堆肥比较（3）填埋场的操作运行方式？渗滤液回灌为什么能提高垃圾的稳定？2、垃圾渗滤液的性质（1）不同“年龄”垃圾渗滤液的特点？为什么？3、渗滤液的处理填埋场集水系统收集的渗滤液先进入调节池，在进入处理设备。渗滤液处理技术分为生物处理、物化处理、土地处理3种。（1）生物塘：？（2）生物膜法和活性污泥法（3）厌氧生物处理，请大家回忆厌氧消化？（4）土地处理，原理？（5）物化处理，请举例说明？（6）渗滤液回灌处理第六节填埋气体的产生、控制和利用填埋气体主要包括甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氨、硫化氢等。当填埋层是好氧状态时是二氧化碳，当填埋层是厌氧状态时是甲烷。填埋其他的产生分为5个阶段：好氧阶段、转化阶段、酸化阶段、产气阶段和稳定阶段，请分别说出这些阶段的反应变化、产生的气体和原因。2.填埋气体的组成填埋气体包括主要气体和微量气体3.填埋气体产生的影响因素（1）垃圾的组分（4）酸度（2）温度（5）厌氧环境（3）湿度（6）其他