固体废物填埋处置过程中污染物质的释出与迁移

固体废物填埋处置过程中污染物质的释出与迁移

内容回顾 第六章重点内容： 热解的定义 焚烧与热解的区别 热解过程及产物 第八章 填埋处置 固体废物 卫生填埋 一、废物处置过程中污染物的释放与迁移 （一）废物在处置过程中的反应 生物反应 化学反应：溶解/沉淀；吸附/解吸；脱卤/降解；氧化还原；其他反应 物理反应：蒸发/气化；沉降/悬浮；扩散/迁移；物理衰变 综合复杂性：水侵入-泄漏-加速反应-气体和渗滤液-压力-泄漏-处置场孔隙占有率-气体...... （二）污染物释放、迁移途径及环境问题 处置场性质：生化或物理化学反应器 水和废物-气体和渗滤液。 当雨水、地表水经下渗进入处置区时，污染物溶解并产生含污染物的渗滤液；而处置后的垃圾在达到稳定化之前，还会不断有含污染物的气体排入环境中。环境问题包括：水污染、大气污染、土壤污染和环境卫生问题等。 按反应机理分类 好氧填埋：在垃圾体中敷设通风管道，将空气送入其中，使其保持好氧状态，加速分解，使垃圾更快稳定化，较高的温度有利于杀死细菌，减少渗滤液的产生量。 厌氧填埋：不需要供氧，投资和运行费用较低，但垃圾稳定化时间很长。 准好氧填埋：集水井末端敞开，利用自然通风，让空气进入垃圾体，在集水管周围形成好氧区，而远离集水管的区域仍为厌氧区。

这样既可以利用好氧区垃圾的快速降解，又可以在厌氧区截留部分重金属，其处理效果与好氧填埋相当，而成本与厌氧填埋相差无几，因此得到了广泛的发展。垃圾填埋的具体做法是在填埋场内分区域、分层填埋垃圾。将每天的垃圾在限定的范围内摊成40～75cm的薄层，然后压实，垃圾层厚度以2.5～3m为宜，一次性填埋处理的垃圾层最大厚度为9m。每层垃圾压实后覆土20～30cm，垃圾层与土覆盖层共同构成一个单元，即填埋单元。当天的垃圾在当天压实、覆土，即成为一个填埋单元。一系列相互连通、高度相同的填埋单元，构成填埋层。 按上述流程建成的卫生填埋场由一层或多层填埋层组成，填埋场达到最终设计高度后，在填埋层上部覆盖一层90~120cm厚的土体，经压实后即成为相对标准的卫生填埋场。 * 固体废物处理处置 讲师：刘伟 电话 【概念】 渗滤液填埋场气体渗透系数 【理论与方法】 固体废物的最终处置方法；填埋场场址选择原则；填埋场系统结构；防渗结构；渗滤液特性及处理；填埋气的产生过程及产生预测；填埋气的净化及利用；填埋场设计相关计算。 本章重点介绍处理处置 预处理 物理和化学处理 生物处理 热处理 陆地处置 海洋处置 固体废物的收集、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、微生物沥出等 干燥、焚烧、热解、焙烧等 陆地耕作、填埋、深井注水等 海洋倾倒、海洋焚烧等 海洋倾倒 利用船舶、航空器、平台等载体将废物或其他危险物质倾倒入海洋。

特点 处置成本低，用于处置各类废弃物（禁止类、许可类、一般许可类） 争议 其他国际协议 美国1972年海洋保护、研究和庇护法 我国《海洋倾倒管理条例》 处置申请程序、场址选择、废弃物种类、处置区域 封闭式海洋处置 在海洋焚烧设施中故意焚烧废弃物或其他物质，以达到高温破坏的目的 氯化有机物 海洋焚烧 填埋 处置方法 按对象类型分类控制级别 4 2 1 3 安全填埋场 工业废物填埋场 惰性废物填埋场 卫生填埋场 一般固体废物 城市生活垃圾 1×10-7cm/s 最简方法 惰性废物 建筑废物 土石方处置 工业无害废物 改良卫生填埋场 危险固体废物 1×10-8cm/s 卫生填埋技术始于20世纪60年代是在传统堆填基础上，为了保护环境而发展起来的一项工程技术。卫生填埋场的建设要经过科学的选址、场地保护、周密的填埋场规划、渗滤液收集处理、填埋气体收集处理、严格的监测网络、最终封场和土地恢复等多个工序。卫生填埋场是在陆地上选择适宜的天然场地或人工改造适宜场地，并用土覆盖固体废物的技术。卫生填埋对象：是否对城市垃圾、建筑垃圾、矿渣等实施平整、压实、覆盖等卫生填埋工艺；是否达到国家标准规定的防渗要求；污水是否经过处理并达到排放标准；填埋气体是否得到有效控制；蚊蝇是否得到有效控制；是否考虑最终回用。判断填埋场是否为卫生填埋场的依据。填埋处理技术特点优点如果有合适的土地资源可用，这种方式一般是最经济的； 与其他处理方法相比，它的一次性投资较低；卫生填埋是一种彻底、最终的处理方法；可以接纳各类生活垃圾，无需分类收集；有充分的适应性，可以处理因人口增加、卫生设施增加而产生量增加的生活垃圾；边际土地可以再利用作为停车场、运动场、高尔夫球场、机场等。缺点：渗滤液水质、水量波动大，处理难度大；渗滤液污染强度高，二次污染严重；场地封闭后维护监管周期长，风险大、成本高，不利于场地的及时再利用；产气期推迟且持续时间长，产气量少，资源利用率低。

占用大量土地 填埋场功能 防止渗滤液污染地表水、地下水和土壤 防止外界水进入填埋场 利用自然地形或人工建造形成一定的空间，存放一定时间内产生的垃圾，空间满后进行封存，恢复区域原貌 稳定垃圾 处理产生的渗滤液和填埋气 储存与隔离 处理CO2、CH4、H2S等渗滤液（脂肪酸、腐殖质、胶体、NH3-N等） 沉淀、地表下渗水 分解有机物 无机物及金属的迁移转化 填埋场生物反应器 填埋场分类 按地形分类 平原填埋场 例：济南卫生填埋场 河谷填埋场 例：深圳下坪卫生填埋场 潮滩填埋场 例：上海老港填埋场 防渗及渗滤液处理 填埋场管理 填埋气及其利用 1 2 3 4卫生填埋场类型 填埋场选择容量与寿命规划填埋气产生量填埋气产量预测填埋气收集填埋气净化填埋气利用填埋技术防渗结构渗滤液产生量及性质渗滤液收集与处理卫生填埋场的先期规划设计填埋场总体规划与选址填埋场选址规划填埋场容与填埋年限最终利用规划卫生填埋场选址依据城市总体规划和环境卫生专业规划的要求，满足国家标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》(-2008)、《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJl7-2004)、《生活垃圾卫生填埋处理工程建设标准》(-2001)对垃圾填埋场的要求。 填埋场选址规定 选址原则 环境保护原则 经济原则 法律和社会支持原则 工程与安全生产原则 填埋场选址的基本要求 填埋场选址必须符合总体规划 场址必须满足一定的库容要求，通常要求其合理使用年限不得少于10年，特殊情况下不得少于8年 地形、地貌和地质条件 生活垃圾填埋场选址应避开以下区域： 破坏性地震和活跃构造带；活跃崩塌、滑坡和隆起带；活跃断裂带；石灰岩洞穴发育带；废弃矿山区活跃沉降带；活跃沙丘带；海啸、涌浪冲击带；湿地；不稳定冲积扇和沟壑区；泥炭等可能危及填埋场安全的区域气象条件。

应避开高寒地区，不应设在龙卷风、台风经过的地区，应设在暴雨发生率较低的地区。生活垃圾填埋场选址高程应在重现期不小于50年一遇的洪水水位以上，并应建在远期规划的水库等人工蓄水设施的淹没区和保护区以外。不能在专用水源含水层和地下水补给区、洪泛区、淤地区、距居住区或人畜供水点500m以内的区域以及河流、湖泊直接流入填埋场50m以内的区域建填埋场。 填埋场距河岸、湖泊、沼泽等距离应大于1000m，距河流至少600m。位于夏季主导风向的下风向，距人、动物栖息地500m以上，规划填埋量和填埋年限的场址面积和容量应为总面积的70～90%，且不低于60%。卫生填埋场的面积和容量与城市人口、垃圾产生率、填埋高度、垃圾与覆盖物的比例、填埋后压实密度等有关。通常覆盖土与填埋垃圾的比例为1：4或1：3，目前覆盖土的体积占总库容的10～25%。垃圾填埋后压实密度为600～/m3。场址使用年限为10～20年。 每年填埋的垃圾量计算如下：式中：V为一年填埋的垃圾量，m3；m为人均日垃圾产生量，kg/人·d，一般为0.8~1.2kg/人·d；P为城市人口；t为填埋年限；D为填埋后垃圾压实密度，kg/m3，一般为0.6~1.0t/m3；C为覆土量，m3。每年所需的填埋场最终利用计划是填埋场初步设计的一部分，不是填埋场建成后再考虑的事情。

垃圾填埋场关闭后通常作为绿地、休闲用地、高尔夫球场、花园等，也可作为预制建筑材料、无机材料堆放场等。场地的开发利用通常应满足以下基本条件：场地沉降量逐渐减小直至停止；场地有一定的承载能力；不存在边坡滑动和破坏的可能性。不产生可燃气体或恶臭或影响很小；对土壤和地下水不造成污染；不会对建筑物地基造成不良影响；适宜植物生长。填埋工艺 填埋工艺的确定 填埋场运行 填埋工艺的确定 填埋工艺的确定原则 分区作业，减少垃圾暴露，降低运行成本。还可以减少压实、多填埋产生的渗滤液量，延长填埋场的使用时间。