固废污染控制工程
固废污染控制工程固废污染控制工程固体废物的填埋处理技术v填埋的概念与分类v填埋场总体规划及场址选择v填埋工艺v防渗系统v填埋气体的产生、处理与收集v渗滤液的产生、处理与收集安徽工业大学建筑工程学院7.1 填埋的概念与分类v卫生填埋处置技术的概念v填埋场的分类安徽工业大学建筑工程学院7.1.1 卫生填埋处置技术的概念v卫生填埋 利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体和大气的污染，并将垃圾压实减容至最小，填埋占地面积也最小。在每天操作结束或每隔一定时间用土覆盖。使整个过程对公共卫生安全及环境均无危害的一种土地处理垃圾方法。安徽工业大学建筑工程学院v判断填埋场是否为卫生填埋场的依据是否落实了卫生填埋工艺，如推平、压实、覆盖等；是否达到了国家标准规定的防渗要求污水是否处理达标排放；填埋气体是否得到有效的治理；蚊蝇是否得到有效控制；是否考虑终场回用安徽工业大学建筑工程学院填埋处理技术特点v优点如有适当的土地资源可以利用，一般以此法处理最为经济；与其他处理方法相比，其一次性投资较低；卫生填埋是一种完全的、最终的处理方法；可以接受各种类型的生活垃圾而不需要对其进行分类收集；有充分的适应性，能处理因人口和卫生设施增多而加大产量的生活垃圾；边缘土地可重新用作停车处、游乐场、高尔夫球场、航空站等安徽工业大学建筑工程学院v缺点：渗沥液水质、水量波动较大，处理难度大；渗沥液污染强度高，二次污染严重；封场后维护监管期长、风险大、费用高、不利于场地及时复用；产气期滞后且历时较长，产气量小，资源化率低。占用大量土地安徽工业大学建筑工程学院安徽工业大学建筑工程学院垃圾填埋场图片安徽工业大学建筑工程学院v垃圾填埋场的功能安徽工业大学建筑工程学院防止垃圾渗防止垃圾渗滤液对地表滤液对地表水和地下水、水和地下水、土壤产生污土壤产生污染染防止外界水防止外界水进入填埋场进入填埋场利用自然地形或利用自然地形或人工修筑形成一人工修筑形成一定的空间，将一定的空间，将一定年限内产生的定年限内产生的垃圾贮留在内，垃圾贮留在内，待空间充满后封待空间充满后封闭，恢复这一地闭，恢复这一地区的原貌区的原貌对垃圾的稳对垃圾的稳定化作用定化作用对产生的渗对产生的渗滤液和填埋滤液和填埋气进行处理气进行处理贮存贮存隔断隔断处理处理7.1.2 填埋场的分类v按地形分类平地型填埋场 例：济南垃圾卫生填埋场山谷型填埋场 例：深圳下坪垃圾卫生填埋场滩涂型填埋场 例：上海老港垃圾填埋场v按反应机制分类好氧填埋场：在垃圾体内布设通风管道，用鼓风机向垃圾体内送入空气，使其保持好氧状态，使好氧分解加速，垃圾稳定化速度较快，且垃圾体的温度较高有利于杀灭病菌，同时使渗滤液的产生量大大减少。安徽工业大学建筑工程学院准好氧填埋：集水井的末端敞开，利用自然通风，使空气进入垃圾体，在集水管的四周形成好氧区域，而在远离集水管的区域则仍为厌氧区域。这样可以利用好氧区域垃圾降解速度快，而在厌氧区域可以截留部分重金属。其处理效果与好氧填埋场相当，而费用与厌氧填埋场差别不大，因而得到广泛的发展。厌氧填埋场：在垃圾体内无需供氧，基本上处于厌氧状态。由于没有供氧系统因而投资与运行费用低，但其垃圾稳定化时间非常长安徽工业大学建筑工程学院7.2 填埋场总体规划及场址选择v填埋场选址v计划填埋量与填埋年限v终场利用规划安徽工业大学建筑工程学院7.2.1 填埋场选址v垃圾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，并满足国家标准生活垃圾填埋污染控制标准(GB6889-2008)、城市生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJl7-2004)、城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准(CJJ122-2001)中关于垃圾填埋场选址规定v选址原则环境保护原则经济原则法律及社会支持原则工程学及安全生产原则安徽工业大学建筑工程学院v基本要求 场址选择服从总体规划 场址满足一定库容要求，通常要求其合理使用年限不能少于10年，特殊情况下不少于8年 地形、地貌及地质条件生活垃圾填埋场场址的选择应避开下列区域：破坏性地震及活动构造区；活动中的坍塌、滑坡和隆起地带；活动中的断裂带；石灰岩溶洞发育带；废弃矿区的活动塌陷区；活动沙丘区；海啸及涌浪影响区；湿地；尚未稳定的冲积扇及冲沟地区；泥炭以及其他可能危及填埋场安全的区域气象条件。应避开高寒区，不应设在龙卷风和台风经过的区域，宜设在暴风雨发生率较低的地区等 安徽工业大学建筑工程学院对地表水的保护生活垃圾填埋场选址的标高应位于重现期不小于50 年一遇的洪水位之上，并建设在长远规划中的水库等人工蓄水设施的淹没区和保护区之外 填埋场不能建在专用水源蓄水层与地下水补给区、洪泛区、淤泥区、距居民区或人畜供水点500m以内的地区、填埋区直接与河流和湖泊相距50m以内的地区。填埋场场址离开河岸、湖泊、沼泽的距离宜大于1000m，与河流相距至少600m。位于夏季主导风下风向，距人畜居栖点500m以外 安徽工业大学建筑工程学院7.2.2 计划填埋量与填埋年限 v场地的面积和容量 填埋库区的占地面积宜为总面积的7090%，不得小于60%卫生土地填埋场地的面积和容量与城市的人口数量、垃圾的产率、填埋场的高度、垃圾与覆盖材料量之比，以及填埋后的压实密度有关。通常，覆土和填埋垃圾之比为1：4或1：3，目前覆盖用土的体积占总库容的1025%填埋后废物的压实密度为6001000kg/m3场地的使用年限按1020年 安徽工业大学建筑工程学院计算每年填埋的废物体积：式中：V为一年填埋的垃圾体积m3；W为垃圾产率kg/人d，通常为0.81.2kg/人d；P为城市人口数；D为填埋后废物压实密度kg/m3，一般为0.61.0t/m3，但要考虑垃圾降解后密度的增加每年所需土地面积 安徽工业大学建筑工程学院7.2.3 终场利用规划 v填埋场的终场规划是填埋最初设计的一部分，而不是填埋完成后再去考虑。填埋场终场后通常作绿地、休闲用地、高尔夫球场、园林等，亦可用作建材预制件、无机物堆放场等。通常场址的开发利用应具备下列基本条件：场地下沉量逐渐变小，直至停止；场地具有一定的承载力；无坡面下滑破坏的可能。无可燃气体、恶臭产生或影响非常小；没有对土壤和地下水的污染；不会对建筑物基础造成不良影响；适于植物生长 安徽工业大学建筑工程学院7.3 填埋工艺 v填埋工艺的确定 v填埋作业 安徽工业大学建筑工程学院7.3.1 填埋工艺的确定 v填埋工艺确定原则分区作业减少垃圾裸露面，降低作业成本。并可减少渗滤液的产生量压实多填延长填埋场使用年限控制源头落实环保措施，防止二次污染超前规划采取合理的填埋方式，缩短稳定期安徽工业大学建筑工程学院v垃圾的填埋工艺卸料采用填坑作业法卸料时，往往设置过渡平台和卸料平台，而采用倾斜面作业法时，则可直接卸料推铺卸下的垃圾的推铺由推土机完成。层垃圾摊铺厚度应根据填埋作业设备的压实性能、压实次数及垃圾的可压缩性确定，厚度不宜超过60cm，且宜从作业单元的边坡底部到顶部摊铺压实垃圾压实密度应大于600kg/m3。推土机压实时不少于0.6t/m3，专用压实机压实时不少于0.8t/m3覆土一般分为日覆盖、中间覆盖和终场覆盖。安徽工业大学建筑工程学院v垃圾的填埋工艺安徽工业大学建筑工程学院7.3.2 填埋作业 v填埋作业即填埋垃圾按单元从压实表面开始，向外向上堆放。某一作业期（通常是一天）构成一个填埋单元（隔室）由收集和运输车辆运来的垃圾按3060cm厚为一层放置，然后压实一个单元的垃圾高度宜为24m，最高不得超过6m单元作业宽度按填埋作业设备的宽度及高峰期同时进行作业的车辆数确定，最小宽度不宜小于6m单元的坡度不宜大于13 安徽工业大学建筑工程学院7.4防渗系统v防渗方式 v防渗材料 v水平防渗系统 安徽工业大学建筑工程学院v防渗系统的设计要满足生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范（CJJ113-2007）和生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008)的要求。v场底防渗系统的功能将垃圾渗滤液封闭于填埋场之中，使其进入渗滤液收集系统，防止其渗透流出填埋场之外污染土壤和水体控制填埋场气体的迁移，使填埋场气体得到有控释放和收集，防止其侧向或者向下迁移到填埋场之外控制地下水防止其入填埋场导致渗滤液量的大量增加。安徽工业大学建筑工程学院7.4.1 防渗方式v防渗方式人工防渗：水平防渗和垂直防渗水平防渗 指防渗层向水平方向铺设，包括场底及其周边，防止渗滤液向周围及垂直方向渗透而污染土壤和地下水。垂直防渗 指防渗层竖向布置，防止废物渗滤液横向渗透迁移，污染周围土壤和地下水。安徽工业大学建筑工程学院7.4.2防渗材料v防渗材料天然无机防渗材料、无机与有机复合防渗材料和人工合成防渗材料要求防渗材料的渗透系数1.010-7cm/s（城市生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004）v天然无机防渗材料主要有粘土、亚粘土、膨润土等。因为来源广泛、经济，过去被视为唯一的防渗材料，目前仍在许多国家使用。天然粘土类衬层及改性粘土类衬层的渗透系数不应大于 1.0107cm/s，且场底及四壁衬里厚度不应小于2m安徽工业大学建筑工程学院天然粘土防渗材料的技术要求在最佳湿度条件下，当压实度达到9095%时，渗透性很低的粘土可以作为填埋场的衬层材料。满足下列条件的粘土适宜作为衬层材料液限在2530%，塑限1015%；小于0.074mm的颗粒占4050%；粒径小于0.002mm的粘土含量在1825%。人工改性防渗材料主要是在当填埋场附近没有合适的粘土资源或粘土的性能达不到防渗要求时，将亚粘土、亚砂土等进行人工改性。改性添加剂主要分为有机和无机两种，有机添加剂包括一些有机单体（如甲基脲等）的聚合物；无机添加剂主要有水泥、石灰、粉煤灰和膨润土等。安徽工业大学建筑工程学院v无机与有机复合防渗材料主要是指聚合物水泥混凝土（PCC）防渗材料，沥青水泥混凝土也属于该类材料。它是将聚合物掺入水泥混凝土中提高其抗渗性能和抗碳化性能，其渗透系数可以低于10-9cm/s。v人工合成有机防渗材料主要有塑料卷材、橡胶、沥青涂层等，常称为柔性膜。常用的柔性膜有HDPE（高密度聚乙烯）、LDPE等（详见教材表8-2），应用最普遍的是HDPE膜柔性膜有极低的渗透系数，通常可达10-11cm/s安徽工业大学建筑工程学院技术指标必须与渗滤液相容；具有适合的强度和厚度，对于HDPE膜要求厚度不少于1.5mm。抗环境性能优良，如能够抵抗UV、臭氧、细菌等的侵蚀具有适当的耐候性能；厚薄均匀，无破裂等；具有足够的抗拉强度和抗穿刺强度；土工聚合粘土材料(GCL)GCL是一种薄预制粘土铺盖，它是将膨润土夹在土工织物中间或连接在土工膜上混合制成的，国内又称为钠基膨润土垫安徽工业大学建筑工程学院土工布一种非织造土工用织物，称为土工布或无纺布。根据粘合方式分为：热粘合、化学粘合和机械粘合作用：保护土工膜安徽工业大学建筑工程学院7.4.3水平防渗系统v水平防渗系统按其结构可分为单层防渗结构和双层防渗结构v单层防渗结构从上到下依次为：渗滤液收集导排系统、防渗层（含防渗材料及保护材料）、基础层、地下水收集导排系统。单层防渗结构的设计结构HDPE膜压实土壤复合防渗结构HDPE膜GCL复合防渗结构HDPE膜单层防渗结构压实土壤单层防渗结构安徽工业大学建筑工程学院HDPE膜+压实土壤的复合防渗结构1）HDPE膜上应采用非织造土工布作为保护层，规格不小于600g/m2；2）HDPE膜的厚度不小于1.5mm；3）压实土壤渗透系数不得大于110-9m/s，厚度不得小于750mm。安徽工业大学建筑工程学院HDPE膜+GCL复合防渗结构HDPE膜上应采用非织造土工布作为保护层，规格不小于600g/m2；HDPE膜的厚度不小于1.5mm；GCL的渗透系数不得大于1.510-11m/s，规格不得小于4800g/m2；GCL下应采用一定厚度的压实土壤作为保护层，压实土壤渗透系数不得大于110-7m/s。安徽工业大学建筑工程学院HDPE膜单层防渗结构HDPE膜上应采用非织造土工布作为保护层，规格不小于600g/m2；HDPE膜
