环境工程固废课件

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1、环境工程固废8.10 8.10 渗滤液的产生与控制渗滤液的产生与控制 8 固体废物填埋处置技术固体废物填埋处置技术 渗滤液来源渗滤液来源渗滤液是穿经垃圾并自垃圾中吸收容纳溶解物和悬浮物的液体。渗滤液的来源主渗滤液是穿经垃圾并自垃圾中吸收容纳溶解物和悬浮物的液体。渗滤液的来源主要有三个方面：要有三个方面： 降雨入渗；降雨入渗；废物含水废物含水；垃圾分解产生的水量。；垃圾分解产生的水量。渗滤液渗滤液产生量预测产生量预测渗滤液渗滤液产生量预测主要涉及到产生量预测主要涉及到渗滤液水量调节池渗滤液处理设施的建设。渗滤液水量调节池渗滤液处理设施的建设。预测垃圾渗滤液产量主要有预测垃圾渗滤液产量主要有水量平

2、衡法、经验公式法和经验统计法水量平衡法、经验公式法和经验统计法 （1 1）水量平衡法）水量平衡法 (2) (2) 渗滤液产生量计算模型渗滤液产生量计算模型 环境工程固废渗滤液的组成及特征渗滤液的组成及特征 垃圾填埋场渗滤液的水质随垃圾组分、当地气候、水文地质、填埋时间和填埋方垃圾填埋场渗滤液的水质随垃圾组分、当地气候、水文地质、填埋时间和填埋方式等因素的影响而有显著不同。由于影响因素很多，造成不同填埋场、不同填埋式等因素的影响而有显著不同。由于影响因素很多，造成不同填埋场、不同填埋时期的渗滤液水质和水量的变化幅度很大。时期的渗滤液水质和水量的变化幅度很大。总体来说，渗滤液具有以下的特征：总体来

3、说，渗滤液具有以下的特征： 1) 1) 有机污染物浓度高有机污染物浓度高渗滤液中含有主要有机物渗滤液中含有主要有机物7777种，其中芳烃种，其中芳烃2929种，烷烃烯烃类种，烷烃烯烃类1818种，酸类种，酸类8 8种，酯种，酯类类5 5种，醇、酚类种，醇、酚类6 6种，酮醛类种，酮醛类4 4种，酰胺类种，酰胺类2 2种，其他种，其他5 5种。种。7777种有机物中，有可种有机物中，有可疑致癌物质种、辅致癌物质种，被列入我国环境优先污染物疑致癌物质种、辅致癌物质种，被列入我国环境优先污染物“黑名单黑名单”的有的有种以上。上述种以上。上述7777种有机物仅占渗滤液中种有机物仅占渗滤液中CODCOD

4、的的10%10%左右。左右。一般而言，垃圾渗滤液中的有机物可分为三类，即：低分子量的脂肪酸类；一般而言，垃圾渗滤液中的有机物可分为三类，即：低分子量的脂肪酸类；腐殖质类高分子的碳水化合物；中等分子量的灰黄霉酸类物质。腐殖质类高分子的碳水化合物；中等分子量的灰黄霉酸类物质。对相对不稳定的填埋过程而言，大约有对相对不稳定的填埋过程而言，大约有90%90%的可溶性有机碳是短链的可挥发性脂的可溶性有机碳是短链的可挥发性脂肪酸，其次是灰黄霉酸类；而相对稳定的填埋过程，易降解的挥发性脂肪酸随垃肪酸，其次是灰黄霉酸类；而相对稳定的填埋过程，易降解的挥发性脂肪酸随垃圾的填埋时间而减少，难生物降解的灰黄霉酸类的

5、比重则增加。圾的填埋时间而减少，难生物降解的灰黄霉酸类的比重则增加。8.10 渗滤液的产生与控制渗滤液的产生与控制环境工程固废(2)(2)氨氮含量较高氨氮含量较高“中老年中老年”填埋场渗滤液中较高的氨氮含量是导致其处理难度较大的一个重要原填埋场渗滤液中较高的氨氮含量是导致其处理难度较大的一个重要原因。由于目前多采用厌氧填埋，氨氮在垃圾进入产甲烷阶段后不断上升，可以高因。由于目前多采用厌氧填埋，氨氮在垃圾进入产甲烷阶段后不断上升，可以高达达1700mg1700mgL L左右。达到峰值后延续很长时间并直至最后封场。有研究表明，渗左右。达到峰值后延续很长时间并直至最后封场。有研究表明，渗滤液中的氨氮

6、占总氮含量的滤液中的氨氮占总氮含量的85% 85% 90% 90%。氨氮含量过高要求进行脱氮处理，因为。氨氮含量过高要求进行脱氮处理，因为当氨氮浓度过高时，会影响微生物的活性，降低生物处理的效果。但过低的当氨氮浓度过高时，会影响微生物的活性，降低生物处理的效果。但过低的C/NC/N不但对常规生物过程有较强的抑制作用，而且由于有机碳源的缺乏难以进行有效不但对常规生物过程有较强的抑制作用，而且由于有机碳源的缺乏难以进行有效的反硝化。的反硝化。(3) (3) 磷含量偏低磷含量偏低垃圾渗滤液中的含磷量通常较低，尤其是溶解性的磷酸盐浓度更低。对于生化处垃圾渗滤液中的含磷量通常较低，尤其是溶解性的磷酸盐浓

7、度更低。对于生化处理，污水中适宜的营养元素比例是理，污水中适宜的营养元素比例是BOD5BOD5：N N：P P100100：5 5：1 1，而一般的垃圾渗滤，而一般的垃圾渗滤水中的水中的BOD5/PBOD5/P大都大于大都大于300300，与微生物生长所需的磷元素相差较大。，与微生物生长所需的磷元素相差较大。(4)(4)金属离子含量较高金属离子含量较高渗滤液中含有多种金属离子，其浓度与填埋的垃圾组分及时间密切相关。对生活渗滤液中含有多种金属离子，其浓度与填埋的垃圾组分及时间密切相关。对生活垃圾与工业垃圾混合填埋的填埋场来说，重金属离子的溶出量会明显增加。渗滤垃圾与工业垃圾混合填埋的填埋场来说，

8、重金属离子的溶出量会明显增加。渗滤水中含有十多种金属离子，其中铁和锌在酸性发酵阶段较高，铁的浓度可达水中含有十多种金属离子，其中铁和锌在酸性发酵阶段较高，铁的浓度可达200mg/L200mg/L左右，锌的浓度可达左右，锌的浓度可达130mg130mgL L左右。左右。环境工程固废 (5) (5)总溶解性固体含量较高总溶解性固体含量较高这些溶解性固体通常随填埋时间的延长而变化，在这些溶解性固体通常随填埋时间的延长而变化，在0.5 0.5 2.5 2.5年间达到峰值，同年间达到峰值，同时含有高浓度的时含有高浓度的NaNa、K K、ClCl、SOSO4 4等无机类溶解性盐和铁、镁等。此后，随填埋时等

9、无机类溶解性盐和铁、镁等。此后，随填埋时间的增加浓度逐渐下降，直至达到最终稳定。间的增加浓度逐渐下降，直至达到最终稳定。(6)(6)色度较高色度较高渗滤液具有较高的色度，其外观多呈淡茶色，深褐色或黑色，有圾重的垃圾腐渗滤液具有较高的色度，其外观多呈淡茶色，深褐色或黑色，有圾重的垃圾腐败臭味。败臭味。(7)(7)水质随填埋时间的变化较大水质随填埋时间的变化较大填埋时间在填埋时间在5 5年以下的渗滤液年以下的渗滤液pHpH值较低主要是在酸性发酵阶段产生，值较低主要是在酸性发酵阶段产生， PH PH达到或低达到或低于于7, BOD57, BOD5及及CODCrCODCr浓度较高，渗滤水中的浓度较高，

10、渗滤水中的BOD5BOD5和和CODCOD浓度最高可达几万浓度最高可达几万mgmgL L，且，且BOD5/CODCrBOD5/CODCr的比值较高，的比值较高， BOD5 BOD5与与CODCOD比值为比值为0.5 0.5 0.6 0.6。同时各类重金属离子的。同时各类重金属离子的浓度也较高。填埋时间浓度也较高。填埋时间5 5年以上的渗滤液年以上的渗滤液pHpH值接近中性，值接近中性，BOD5BOD5及及CODCrCODCr浓度下降，浓度下降，BOD5/CODCrBOD5/CODCr的比值较低，而的比值较低，而NH3-NNH3-N浓度较高，重金属离子的浓度则下降。浓度较高，重金属离子的浓度则下

11、降。环境工程固废 根据根据CJJ17 2004CJJ17 2004，6.3.56.3.5条款条款: :渗沥液宜采用输送到污水处理厂统一处理、回喷或建设独立污水处理设渗沥液宜采用输送到污水处理厂统一处理、回喷或建设独立污水处理设施等方法处理。施等方法处理。目前，已采用的和正在研究的渗滤液工艺与方法非常之多，一般来说。目前，已采用的和正在研究的渗滤液工艺与方法非常之多，一般来说。渗沥液宜采用输送到污水处理厂统一处理、渗沥液宜采用输送到污水处理厂统一处理、好氧性填埋、好氧性填埋、准好氧性填埋、准好氧性填埋、回喷或建设独立污水处理设施等方法处理。回喷或建设独立污水处理设施等方法处理。渗滤液处理渗滤液处

12、理8.10 渗滤液的产生与控制渗滤液的产生与控制环境工程固废排放标准 COD (mg/L) BOD (mg/L) NH3-N (mg/L) SS (mg/L) 三级 1000 600 - 400 二级 300 150 25 200 一级 100 30 15 70 垃圾渗滤液的排放标准垃圾渗滤液的排放标准城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水。一般来说，城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水。一般来说，其其pHpH值在值在4 49 9之间，之间，CODCOD在在2000200062000mg/L62000mg/L的范围内，的范围内，BOD5BOD5从从606045000m

13、g/L45000mg/L，重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。，重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。注：三级标准是排市政管网的标准，二级和一级分别是排地表水的标准。注：三级标准是排市政管网的标准，二级和一级分别是排地表水的标准。 垃圾渗滤液的排放标准垃圾渗滤液的排放标准环境工程固废渗滤液处理方法渗滤液处理方法 输送到污水处理厂统一处理输送到污水处理厂统一处理 好氧性填埋好氧性填埋 准好氧性填埋方式准好氧性填埋方式 渗滤液回灌渗滤液回灌 建设独立污水处理设施建设独立污水处理设施环境工程固废 建设独立污水处理设施建设独立污水处理设施目前，渗滤液处理设施涉及的工艺与方法非常之多，概括

14、起来就是：生物处理法目前，渗滤液处理设施涉及的工艺与方法非常之多，概括起来就是：生物处理法和物理化学法。和物理化学法。 物化处理 - - 吹脱法吹脱法; - ; - 混凝沉淀混凝沉淀; - ; - 吸附法吸附法; - ; - 氧化还原法氧化还原法; ;- - 膜处理法膜处理法-其他其他: :渗滤液的物化处理还有离子交换、电渗析、电解、电凝聚渗滤液的物化处理还有离子交换、电渗析、电解、电凝聚 等方法等方法 生物处理法生物处理法 好氧法（活性污泥、生物膜、生物转盘等）好氧法（活性污泥、生物膜、生物转盘等）厌氧法（上流式厌氧污泥床厌氧法（上流式厌氧污泥床UASBUASB、厌氧折流板反应器、厌氧折流板

15、反应器ABRABR、厌氧滤池、厌氧滤池AFAF等）等）厌氧厌氧好氧组合混合流程好氧组合混合流程环境工程固废 填埋场的沉降填埋场的沉降 - - 初始阶段的沉降：发生在填埋操作过程中；初始阶段的沉降：发生在填埋操作过程中；- - 第一阶段的沉降：第一阶段的沉降： 一般是在填埋操作完工后的一般是在填埋操作完工后的1 61 6个月内发个月内发 生，其沉降量与时间呈线性关系；生，其沉降量与时间呈线性关系； - - 第二阶段的沉降第二阶段的沉降 主要由填埋场内垃圾的降解引起的，其沉降量与时间的对数呈线主要由填埋场内垃圾的降解引起的，其沉降量与时间的对数呈线 性关系。性关系。8.11 填埋场稳定化过程填埋场

16、稳定化过程 环境工程固废 关于填埋场稳定化的评价关于填埋场稳定化的评价 1 1、评价方法的选择、评价方法的选择 2 2、评价因子及评级参数的确定、评价因子及评级参数的确定3 3、评价标准的确定、评价标准的确定 4 4、评价指数的设计、评价指数的设计 5 5、指数分级系统、指数分级系统 8.11 填埋场稳定化过程填埋场稳定化过程 环境监测环境监测1 1、垃圾渗滤液水质监测、垃圾渗滤液水质监测2 2、地下水环境监测、地下水环境监测3 3、地表水的环境监测、地表水的环境监测4 4、大气环境及导气总排废气监测、大气环境及导气总排废气监测 5 5、土壤环境监测、土壤环境监测6 6、填埋场苍蝇监测、填埋场

17、苍蝇监测环境工程固废安全填埋法安全填埋法1 1）安全填埋场结构）安全填埋场结构 指将危险废物填埋于抗压及双层不透水材质所构筑并设有指将危险废物填埋于抗压及双层不透水材质所构筑并设有阻止污染物外泄及地下水监测装置的填埋场的一种处理方法。安全填埋场专门用阻止污染物外泄及地下水监测装置的填埋场的一种处理方法。安全填埋场专门用于处理危险废物，危险废物进行安全填埋处置前需经过稳定化预处理。于处理危险废物，危险废物进行安全填埋处置前需经过稳定化预处理。安全填埋主要用于处理危险废物。因此不单填埋场地构筑上较前两种方法复杂，安全填埋主要用于处理危险废物。因此不单填埋场地构筑上较前两种方法复杂，且对处理人员的操

18、作要求也更加严格。其填埋方法所应遵循的基本原则与卫生填且对处理人员的操作要求也更加严格。其填埋方法所应遵循的基本原则与卫生填埋的不同之处：埋的不同之处：（1 1）于入口处竖立标示牌，标示废物危险废物种类、使用期限及管理人）于入口处竖立标示牌，标示废物危险废物种类、使用期限及管理人（2 2）填埋场应由抗压及抗震设施）填埋场应由抗压及抗震设施8.12 安全填埋场安全填埋场环境工程固废（2 2）填埋场应由抗压及抗震设施）填埋场应由抗压及抗震设施有些国家要求安全填埋场将废物填埋于具有刚性结构的填埋场内，其目的是借助有些国家要求安全填埋场将废物填埋于具有刚性结构的填埋场内，其目的是借助此刚性体保护所填埋

19、的废物，以避免因地层变动、地震或水压、土压等应力作用此刚性体保护所填埋的废物，以避免因地层变动、地震或水压、土压等应力作用破坏填埋场，而导致废物的失散及渗滤液的外泄。刚性体安全填埋场构造示意。破坏填埋场，而导致废物的失散及渗滤液的外泄。刚性体安全填埋场构造示意。采用刚性结构的安全填埋场其刚性体的设计需遵循以下设计要求。采用刚性结构的安全填埋场其刚性体的设计需遵循以下设计要求。a a材质：人工材料如混凝土、钢筋混凝土等结构；自然地质可资利用的天然岩材质：人工材料如混凝土、钢筋混凝土等结构；自然地质可资利用的天然岩 磐或岩石。磐或岩石。b b强度：应具有单轴压缩强度在强度：应具有单轴压缩强度在24

20、5kg/cm2245kg/cm2以上。以上。c c厚度：作为填埋场周围的边界墙厚度至少达厚度：作为填埋场周围的边界墙厚度至少达15cm15cm厚；单体间的隔墙厚度至少厚；单体间的隔墙厚度至少 达达10cm10cm厚。厚。d d面积：每单体的填埋面积以不超过面积：每单体的填埋面积以不超过50cm50cm2 2为原则。为原则。e e体积。每一单体的填埋容积以不超过体积。每一单体的填埋容积以不超过250cm250cm3 3为原则。为原则。f f在无遮雨设备的条件下，废物在实施安全填埋作业时，以一次完成一个填埋在无遮雨设备的条件下，废物在实施安全填埋作业时，以一次完成一个填埋单体为原则；为避免产生巨大

21、冲击力，填埋时应以抓吊方式作业，当贮存区饱和单体为原则；为避免产生巨大冲击力，填埋时应以抓吊方式作业，当贮存区饱和后，即实施刚性体的封顶工程。后，即实施刚性体的封顶工程。环境工程固废8.12 安全填埋场安全填埋场（3 3）分级危险废物的种类、特性及填埋场土壤性质，采取防腐蚀、防渗漏措施）分级危险废物的种类、特性及填埋场土壤性质，采取防腐蚀、防渗漏措施a a安全填埋场防渗层所选用的材料应与所接触的废物相容，并考虑其抗腐蚀性。安全填埋场防渗层所选用的材料应与所接触的废物相容，并考虑其抗腐蚀性。b b安全填埋场天然基础层的饱和渗透系数不应大于安全填埋场天然基础层的饱和渗透系数不应大于1010-5-5

22、cm/scm/s，且其厚度不应小，且其厚度不应小于于2m2m。c c安全填埋场应采用安全填埋场应采用复合衬层或双人工衬层复合衬层或双人工衬层作为其防渗层。作为其防渗层。如果天然基础层饱和渗透系数大于如果天然基础层饱和渗透系数大于1010-6-6cm/scm/s，则必须选用双人工衬层。双人工衬，则必须选用双人工衬层。双人工衬层必须满足下列条件：天然材料衬层经机械压实后的渗透系数不大于层必须满足下列条件：天然材料衬层经机械压实后的渗透系数不大于1010-7-7cm/scm/s，厚度不小于厚度不小于0.5m0.5m；上人工合成衬层可以采用；上人工合成衬层可以采用HDPEHDPE材料，厚度不小于材料，

23、厚度不小于2.0mm2.0mm；下人；下人工合成衬层可以采用工合成衬层可以采用HDPEHDPE材料，厚度不小于材料，厚度不小于1.0mm1.0mm。环境工程固废（4 4）封场结构要求）封场结构要求 安全填埋场的最终覆盖层应为多层结构，包括下列部分：安全填埋场的最终覆盖层应为多层结构，包括下列部分：a a底层（兼做导气层）底层（兼做导气层）厚度不应小于厚度不应小于20cm20cm，倾斜度不小于，倾斜度不小于2%2%，由透气性好的颗粒物质组成。，由透气性好的颗粒物质组成。b b防渗层防渗层天然材料防渗层厚度不应小于天然材料防渗层厚度不应小于50cm50cm，采用复合防渗层，人工合成材料层厚度不应，

24、采用复合防渗层，人工合成材料层厚度不应小于小于1.0mm1.0mm，天然材料层厚度不应小于，天然材料层厚度不应小于30cm30cm。其他设计要求同衬层。其他设计要求同衬层。c c排水层及排水管网排水层及排水管网排水层和排水系统的要求同底部渗滤液及排水系统，设计时采用的暴雨强度不应排水层和排水系统的要求同底部渗滤液及排水系统，设计时采用的暴雨强度不应小于小于5050年。年。d d保护层保护层保护层厚度不应小于保护层厚度不应小于20cm20cm，由粗砥性坚硬鹅卵石组成。，由粗砥性坚硬鹅卵石组成。8.12 安全填埋场安全填埋场环境工程固废（4 4）封场结构要求）封场结构要求e e植被恢复层植被恢复层

25、植被层厚度一般不应小于植被层厚度一般不应小于60cm60cm，其土质应有利于植物生长和场地恢复；同时植被，其土质应有利于植物生长和场地恢复；同时植被层的坡度不应超过层的坡度不应超过33%33%。在破度超过。在破度超过10%10%的地方，需建造水平台阶；坡度小于的地方，需建造水平台阶；坡度小于20%20%时，标高每升高时，标高每升高3m3m，建造一个台阶；坡度大于，建造一个台阶；坡度大于20%20%时，标高每升高时，标高每升高2m2m，建造一个，建造一个台阶。台阶应有足够的宽度和坡度，要能经受暴雨的冲刷。台阶。台阶应有足够的宽度和坡度，要能经受暴雨的冲刷。f f封场后还应继续进行以下工作，并持续

26、到封场后封场后还应继续进行以下工作，并持续到封场后3030年年维护最终覆盖层的完整性和有效性；维护和监测检漏系统；继续进行渗滤液的收维护最终覆盖层的完整性和有效性；维护和监测检漏系统；继续进行渗滤液的收集和处理；继续监测地下水水质的变化。集和处理；继续监测地下水水质的变化。g g非正常封场非正常封场当发现场址或处置系统的设计有不可改正的错误，或发生严重事故及发生不可预当发现场址或处置系统的设计有不可改正的错误，或发生严重事故及发生不可预见的自然灾害使得填埋场不能继续运行时，填埋场应实行非正常封场。非正常封见的自然灾害使得填埋场不能继续运行时，填埋场应实行非正常封场。非正常封场应预先做出相应补救计划，防治污染扩散。场应预先做出相应补救计划，防治污染扩散。8.12 安全填埋场安全填埋场环境工程固废