环境科学课件-固体废物的最终处置

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016/6/6,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016/6/6,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016/6/6,#,第十一章 固体废物的资源化、综合利用与最终处置,第五节 固体废物的最终处置,本节提要：,一、最终处置的涵义与处置途径,二、城市垃圾陆地填埋处置,三、危险废物安全填埋场的结构与安全措施,一、最终处置的涵义与处置途径,涵义,固体废物,处置是指将固体废物,焚烧,或用其他,改变固体废物,的

2、,物理、化学、生物特性的方法,，达到,减少或者清除,其危险成分的活动，或者将,固体废物,最终置于,符合环境保护规定,要求的场所或者,设施,并不再回收的活动。,是,解决,固体废物的最终归属问题。,一、最终处置的涵义与处置途径,处置的基本要求,原则：使固体废物,最大限度地与生物圈隔离,，防止其对环境的扩散污染，确保,现在,和,将来,都不会对人类造成危害或影响甚微。,(1),处置场所要安全可靠，,通过天然或人工屏障 使固废被有效隔离,，使污染物质不会对附近生态环境造成危害。更不能对人类活动造成影响。,(,2),处置场所要设有必须的环境保护监测设备,，要,便于管理和维护,。,(,3),被处置的固体废物

3、中,有害组分含量要,尽可能少,，,体积要尽量小,，以方便安全处理，并减少,处置成本。,(,4),处置方法要,尽量简便、经济,，既要符合,现有的,经济水准,和,环保要求,，也要考虑长远的环境效益。,一、最终处置的涵义与处置途径,处置,途径,1.,陆地处置,：,处置场所在陆地的某处，又可分为土地耕作处置、土地填埋处置等方法。,具有,方法简单、操作方便、投入成本低等优点，但是，,处置,场所总 是和人类活动及生物圈循环有关，相对来说其安全 感较低，人们总担心会产生二次污染。,2,.,海洋处置,：处置场所在海洋中，又分为,海洋,倾倒,和,远洋焚烧,，远离人群，防止了对生态环境可能,产生,的直接污染，且因

4、海洋面积大，环境容量也大，污染组分会被分散或稀释，不会对环境造成明显,污染,和影响。,二、城市垃圾陆地填埋处置,土地填埋,处置含义,填埋处置就是在陆地上选择合适的天然场所或人工改造出合,适的场所，,把固体废物,用土层覆盖起来的技术,。,卫生填,埋含义,用于一般城市垃圾与无害化的工业废渣，是基于环境卫生角度而填埋，其操作与结构形式称为卫生填埋。,二、城市垃圾陆地填埋处置,二、城市垃圾陆地填埋处置,（一）,填,埋场地的,选择,1,、,确定填埋场的,面积,根据,垃圾的来源、种类、性质和数量确定,场地,的规模，,要有足够的面积,，满足,1020,年的服务区垃圾的填埋,。,2,、,运输,距离,其,长短,

5、对今后处置系统的整体运行有着决定性的,意义，既,不能太远又不能对环境造成影响。同时要交通便利,。,3,、,土质与地形,条件底层,土壤要求有较好的,抗渗能力,，场,区有覆盖的粘土，以降低运输费用、增加填埋,容量,（一）填埋场地的选择,二、城市垃圾陆地填埋处置,（一）填,埋场地的,选择,4,、,气象,条件,一般,应选择,蒸发量大于降水量的环境,，要避开高寒山区选址。选择背风的地点作填埋场，尽量让风朝着填埋作业的方向吹,。,5,、地质、,水文地质条件应,全面掌握填埋区的地质、水文地质条件，,避免或减少浸出液对该地区地下,水源,的污染,。一般要求地下水位尽量低，距底层填埋 物至少有,1.5m,。,6,

6、、,环境条件填,埋场要尽量,避开居民区,，要适当远 离城市，并尽量选建在城市的下风向。,7,、场地的最后,利用,填,埋场封场,以后，要求有,相当,面积的,土地能作,他用,。,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,二,）卫生填埋场的一般结构形式,场地面积和容量的,确定,与,城市的人口数量、垃圾的产率、废物填埋的高度、垃圾与覆盖材料 量之比以及填埋后的压实密度有关。,覆土和垃圾之比为,1:4,或,1:3,，填埋后废物的,压实密度为,500700kg/m3,，场地的容量至少供,使用,20,年。注意：实际占地面积确定之后，还要考虑场地,周围,土地的使用，要注意保留适当的缓冲区，并注 意根据有关标准确定场地的边

7、界。填埋场地的容 量也要根据当地的发展规划，留有充分的余地,。,（二）卫生填埋场的一般结构形式,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,三,）干燥地区填埋场操作方法,1,地面堆埋法：,这种,方法主要应用于地形、地质条件不宜,开挖,沟槽的平原区，操作方式见,图,3,所示。填埋,场起始,端先建土坝作为外屏障。在坝内沿坝长方向 堆卸废物，使其形成每层厚约,0.4-0.8,米连续叠堆 的条形堆，并逐层压实。每天完成条堆高度,1.83.0,米之间，最后用,15-30,厘米土覆盖，形成地面 堆埋单元。覆盖土由邻近地区与坑底,采,集。一,个单元的,长度视场地条件与操作规模而定，宽度,一般,为,2.4-6.0,米不等。

8、如此堆埋操作直至完成填埋 场的最终高度封场为止。,（,三,）干燥地区填埋场操作方法,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,三,）干燥地区填埋场操作方法,1,地面堆埋法：,若处置场地内有部分土壤可以利用，按地面 堆埋法适当改变条堆边坡，日覆盖土部分或,全部由,坡下地面上挖采，封场覆盖土由邻近地区运入。,操作方式见图,4,。,（,三,）干燥地区填埋场操作方法,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,三,）干燥地区填埋场操作方法,2,开槽填埋法,：这种方法适用于地面有足够深度的可采土壤，且地下水位较深的地区。,其操作方式与结构特点见图,5,所示,。填埋初期，先挖掘一段足够一日填 埋且的条形槽，将开挖土于槽上筑成条形土

9、堤作 为储备覆盖土。于槽中卸人固体废物，展成薄层 压实，连续操作至预期的高度。每日开挖的槽长 需满足日填埋量。日覆盖土由相邻沟槽开挖的土 方获得。典型填埋场沟槽开挖长度为,30-120,米，深度为,1-2,米，宽为,4.5-7.5,米。,（,三,）干燥地区填埋场操作方法,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,三,）干燥地区填埋场操作方法,3,谷地,(,沟壑,),填埋法,：有天然或人为谷地与沟壑可利用的地区，可 以采用此填埋法。固体废物的卸料位置与压实方 式视地形、覆盖土性质、水文地质条件与通路而 定。,图,6,为一典型峡谷填埋场的操作示意图。,若 谷底较为平整时，第一层填埋可采用开槽式操作，上面各层则

10、用地面堆埋法操作。填埋场完成时，封场高度应稍高于谷口上沿，以免积水,。,（,三,）干燥地区填埋场操作方法,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,四,）,潮湿地区卫生填埋场结构与操作,特点,沼泽与潮汐洼地、水塘与采土、采石场，都可作为,湿地,卫生填埋场。,这类填埋场在设计时应特别注意,防止地下水,的污染及填埋结构的稳定性等问题，因此，,需要,设置地下水抽提、排泄系统与气体收集系统。湿地 填埋场通常分隔成若干单元或储留槽，每一单元或,储留,槽满足一年的填埋量。在高地下水位区，常将,固体废物,直接卸人水中，水下底层先填充较为清洁的废物，直至高出水面，再填埋垃圾。,为使填埋结构有足够的 稳定性,，通常这类填埋

11、单元或储留槽用木条、石块或 城市废建筑砌块衬砌，再用清洁填料填充。为防止污 染的渗沥液与臭气扩散，常用粘土类铺衬底部。,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,五,）,卫生填埋场中气体的产生与,迁移,1,卫生填埋场中固体废物的分解与气体的产生，当,城市,垃圾一旦填埋人场后，其中的可生物降解的有机组 分即开始微生物的分解作用。,初始阶段由于废物中吸 收与夹带的空气，在短时间内处于好气分解条件。当 内部空气耗尽，将长时间的处于空气条件下的分解。可,生物降解,的有机物主要包括纤维素、蛋白质、碳水 化合物与脂肪类，这些物质厌气分解的最终产物是比 较稳定的有机物，可挥发性有机酸与由甲烷、二氧化 碳、一氧化碳、氨、

12、硫化氢与氮所组成的气体。上述 分解反应的速率取决子有机物的性质与含水率，,一般 情况下，以气体产率为指标的反应速率在封场后的两 年内达到峰值,，之后逐渐减慢，可持续,25,年之久。,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,五,）,卫生填埋场中气体的产生与,迁移,2,卫生填埋场中气体的迁移与控制,：填埋场中产生的气体随时日的延续不断增加，并,沿土壤,向各个方向扩散。据美国对一典型填埋场测定之结果，距边沿,120,米的侧向土壤中，,CO2,与,CH4,占孔隙气体含量 的,40%,。由于,CH4,密度小于空气，易向大气逸散；而,CO2,密度大于空气，易向下部土壤扩散。直达地下水位，并 溶于地下水，导致水,PH

13、,值下降，硬度与矿化度升高。,其反应,方程为：,对于,上述气体的迁移，甲烷易于控制，而二氧化碳,比较,困难。,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,五,）,卫生填埋场中气体的产生与,迁移,控制,填埋场气体迁移扩散,的几种方法,(1),透气通道控制法,，用透气性良好的材料在,填埋,场不同部位设排气通道，其结构有三种形式；见图,79,。图,7,为单元型排气通道，根据填埋,单元,宽度设置可透性气体通道。采用砂砾为透气 材料，宽度一般为,18-60,米，厚度建议为,0.30.45,米。通道在不均匀沉降的条件下保持,上下 贯通,。图,8,为栅栏型排气通道，透气通道设,于填,埋场之四周。图,9,为井点型排气通道，

14、,这种排,气井点常与埋人坡下的砂砾沟道联合使用。,一般,情况下，排出的气体在井口,燃烧,，若有,回收,价值,时，则各井点管口用水平管连接，由,抽气,加压机将气体输入净化装置，收集后的气体 可作为发电燃料。,集气系统见图,11,所示。,集气 系统同时将填埋场内的浸沥液抽提出来，通过 装于排液槽中的孔管回注填埋场内。向底部迁 移气体的控制，一般采取底部设砂砾层与水平 孔管气体收集系统。,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,五,）,卫生填埋场中气体的产生与,迁移,(2),密封法控制气体迁移：,利用不进气性材料,在填,埋场四周铺村全封闭型防渗层，控制气体的 迁移，其结构形式如图,1213,。图,12,适用于

15、无 气体回收系统，图,13,适于建有气体气回收系统 的填埋场。防渗材料多采用压实粘土，厚度在,0.15-1.20,米内选择。也可以采用其他种类不透 性材料衬层，如聚氯乙烯、丁醋,橡胶,、氢硫酰 化乙烯橡胶等薄膜材料，适用有气体回收系统 的填埋场防渗层。改良性沥青或沥青混凝土以 及压实土喷射混凝土等都可以作为防渗层材料。,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,六,）卫生,填埋场中浸沥液的产生与 迁移,控制,1,浸沥液的产生与性质：卫生填埋场浸沥,液是,通过填埋的固体废物层，携带废物可中溶性 与悬浮性污染物而下渗的液体，这些液体来源 于固体废物生物降解的产物与外部的地面径流 水和地下水。,浸沥液的性质十分

16、复杂且有些污 染成分浓度甚高，如不加以控创，势必严重污 染地下水。,浸沥液成分列于表,2,中。,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,六,）卫生,填埋场中浸沥液的产生与 迁移,控制,2,浸沥液的迁移与控制，一般情况，浸沥液在填埋,场底部,集聚，由此透过底部迁移，侧向扩散有可能发生。纵向迁移是污染地下水的主要途径,。,浸沥液纵向迁移 的渗透率可用达西,(Darcys),定律估算：,二、城市垃圾陆地填埋处置,（,六,）卫生,填埋场中浸沥液的产生与 迁移,控制,（六）卫生填埋场中浸沥液的产生与 迁移,控制,由,上式可知，单位面积的渗透率沥液对,地下水的,污染，底部与侧向防渗层采用渗透系数小的 粘土或胶质粘土为宜,(,渗透系数分别为,910-5,与,910-7m/d),。,三,、危险废物安全填埋场的结构与安全措施,有毒,有害固体废物安全填埋场的结构与安全措施比,卫生,填埋场更为严格。其选址要远离全地带；结构与管 理措施包括严密的人工或天然不渗透性材料防渗层，土壤与防渗层结合部的渗透率应小于,10-6m/s,；填埋场 最底层应位于最高地下水位以上，必须辅设地下水位 控制设施，采取必要的措施控制地表径流水