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第八章固体废物的最终处置


陆地处置——深井灌注

深井灌注指把液态废物注入到地下与饮 用水和矿脉层隔开的不可渗透性的岩层 中。主要还是用来处置那些实践证明难 于破坏、难于转化、不能采用其它方法 处理或采用其它方法费用昂贵的废物。 深井灌注处置前,需使废物液化,形成 真溶液或乳浊液。
陆地处置——土地耕作

利用现有的耕作土地,将固体废物分散在 其中,在耕作过程中由生物降解、植物吸 收及风化作用等使固体废物污染指数逐渐 达到背景程度的方法。
②选址原则:
环境保护原则:应确保其周边生态环境、 水环境、大气环境以及人类的生存环境等 的安全 经济原则:达到降低工程造价、提高资金 使用效率的目的。 法律及社会支持原则 工程学及安全生产原则

③选址基本要求

社会因素
立法/法规 公众/政治 文化/生态

环境因素
地表水/地下水 空气/噪声 土地处置
vp
q
e
e 为土壤的有效孔隙率,%。
具体计算实例见P257例8-2

例:某填埋场底部粘土厚度为1.0m,渗透 系数Ks=1×10-7cm/s。计算渗滤液穿透防渗 层所需的时间。设防渗层的有效孔隙率为 ηe=6%。
3.4防渗结构
单层衬里系统 单复合衬里系统 双层衬里系统 双复合衬里系统

工程因素
工程规模(使用年限在10年以上) 场地的力学特性(避开以下区域:破坏性地震及活动
构造区,海啸及涌浪影响区,湿地和低洼汇水处,地 应力高度集中,地面抬升或沉降速率快区,石灰岩溶 洞发育带,废弃矿区或塌陷区,崩塌,岩堆、滑坡区, 山洪、泥石流地区。活动沙丘区,尚未稳定冲积扇及 冲沟地区,高压缩性淤泥、泥炭及软土区以及其它可 能危及填埋场安全的区域。 施工特性 交通道路

最大限度与生物圈相隔离原则 集中处置原则最大限度与生物圈相隔离原则 集中处置原则
1.2分类:

概括来说可分为海洋处置和陆地处置两大 类。
海洋处置——海洋倾倒
选择距离和深度适宜的处置场,把废物直 接倒入海洋。它的根据是海洋是一个庞大 的废弃物接受体,对污染物质能有极大地 稀释能力。进行海洋倾倒时,首先要根据 有关法律规定,选择处置场地,然后再根 据处置区的海洋学特性、海洋保护水质标 准、处置废弃物的种类及倾倒方式进行技 术可行性研究和经济分析,最后按照设计 的倾倒方案进行投弃。
陆地处置——土地填埋

它是从传统的堆放和填埋处置发展起来的 一项最终处置技术。因其工艺简单、成本 较低、适于处置多种类型的废物,目前已 成为一种处置固体废物的主要方法。
土地填埋处置种类

土地填埋处置种类很多,采用的名称也不 尽相同。按填埋地形特征可分为山间填埋、 平地填埋、废矿坑填埋;按填埋场的状态 可分为厌氧填埋、好氧填埋、准好氧填埋; 按法律可分为卫生填埋和安全填埋等。
WP V 365 C D W 垃圾产率,kg(人 d) / P 城市人口 D - 填埋后废物的压实密度 kg / m 3 , C 覆土体积
填埋场规模:通常以填埋场的总面积为 准

如果填埋高度为H,则每年所需土地面积为: A=(1.05~1.20)Vt/H 1.05~1.20为修正系数,决定于两个因素,即填埋 场地面下的方形度与周边设施用地大小。 实际占地面积确定后,还要考虑场地周围土地的 使用,要注意保留适当的缓冲区。

3.5防渗系统的选择

根据环境要求、场址的地质、水文地质、 工程地质条件、衬里材料来源、填埋废物 性质及其与衬里兼容性、施工条件、经济 可行性等因素综合考虑。
3.6终场防渗系统
①功能: 削减渗滤液的产生量 控制填埋场气体从填埋场上部无序释放 避免废物的扩散 抑制病原菌的繁殖 提供一个可供景观美化和土地再用的表面
②预选场址方案比较 选址人员对2个以上(含2个)的预选场址 方案进行比较,并对预选场址进行地形测 量、初步勘探和初步工艺方案设计,完成 选址报告,并通过审查确定场址。
2.4填埋场库容和规模的确定


场地的面积和容量与城市的人口、垃圾产率、 填埋高度、垃圾与覆盖材料之比和填埋后的压 实密度有关。 每年填埋的固体废物体积:
人工合成膜
通常要满足以下要求: 与废物浸出液的相容性 渗透系数<10-12 cm/s 具有合适的强度和厚度(>0.5mm) 能够抗臭氧、紫外线以及土壤细菌的侵蚀 有适当的耐候性,能承受急剧的冷热变化 有足够的机械强度,能够经得起填埋体的压力和 填埋机械与设备的压力 厚度均匀、无薄点、裂缝磨损、气泡和外来的颗 粒。 便于施工、维护,性能价格比合理
代入既得:
HL q Ks L

通常情况下,要求场内积水厚度H要足够低, 即: H L 1 L 因此,

q Ks


在进行填埋场防渗层设计时,除了需要知道下渗 水量,还需要了解渗滤液穿透防渗层的速度。水 在多孔介质中的流动速度通常用孔隙平均速度(vp) 来表示,即水在单位时间内通过土层或废物层的 直线长度,而不考虑孔隙形态造成的弯曲途径。 对于饱和土壤,孔隙平均速度可以用下式表示:
1.1固废最终处置原则

目的:使固体废物最大限度地与生物圈隔 离,阻断处置场内废物与生态环境相联系 的通道,以保证其有害物质不对人类及环 境的现在和将来造成不可接受的危害。
原则:

分类管理和处置原则



对环境无有害影响的惰性固废 对环境有轻微、暂时影响的固废 在一定时间内对环境有较大影响的固废 在较长时间内对环境有较大影响的固废 在很长时间内对环境有严重影响的固废 在很长时间内对环境和人体健康有严重影响的固废
第八章固体废物的最 终处置
本章重点
最终处置分类,各自定义 填埋场选址以及填埋容积规划 防渗系统(组成,材料,类型结构) 渗滤液系统(产生量估计,特征,收集, 处理) 填埋气系统(产生量预测,收集,利用)

1.概述
绝大多数著作认为 处理(treatment):指通过物理、化学或 生物的方法,将废物转化为便于运输、贮 存、利用和处置形式的过程。 处置(disposal):最终处置
1. 2.
3.
4. 5. 6.
居民生活垃圾; 商业垃圾; 集市贸易市场垃圾; 街道清扫垃圾; 公共场所垃圾; 机关、学校、厂矿等单位的生活垃圾。
填埋物严禁包含下列有毒有害物:
1. 有毒工业制品及其残物; 2. 有毒药物; 3. 有化学反应并产生有害物的物质; 4. 有腐蚀性或有放射性的物质; 5. 易燃、易爆等危险品; 6. 生物危险品和医疗垃圾; 7. 其他严重污染环境的物质。
应考虑以下基本问题: 相关的环境法规 城市总体规划 场址周围环境 水文和气象条件 入场废物性质 工程地质条件 封场后景观恢复及土地利用规划
2.2选址依据、原则和要求
①选址依据 采用综合评定方法。由不同学科的专业人员组成选 址小组。 符合城市总体规划、环境卫生专业规划以及环境规 划的要求,并满足国家标准《生活垃圾填埋污染 控制标准》(GB16889)、《生活垃圾卫生填埋 技术规范》(CJJ117)、《城市生活垃圾卫生填 埋处理工程项目建设标准》的要求。
填埋场中水运移

水在填埋场中的运移可以看做在多孔介质中的运 移,其行为可以用达西定律描述。
dH q Ks dZ
q为通过多孔介质的水通量 Ks为饱和渗透系数 dh/dZ为水力梯度
当填埋场采用粘土(或改性粘土)作为防渗层时,设 填埋场内积水厚度为H,防渗层厚度为L,则:
dH H L dZ L
填埋场缺点:
需要大量的土地 填埋场的渗滤液处理费极高 填埋场运输费用高 冬天或不良气候操作困难 每日需要覆土,覆土不当会产生污染 良质覆土材料不易取得

2.填埋场的总体规划和设计
填埋场总体规划 选址依据、原则和要求 选址步骤 填埋场库容和规模的确定

2.1填埋场总体规划
卫生填埋:指将一般废物(如城市生活垃 圾)填埋于不透水材质或低渗透性土壤内, 并设有渗滤液、填埋气体收集或处理设施 及地下水监测装置的填埋场处理方法。 安全填埋: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处理方法。

1.3卫生填埋物应是下列城市生活垃 圾:

经济因素
运输费用 施工费用 运行费用 征地费用
2.3填埋场选址步骤:

场址初选 根据城市总体规划、区域地形、地质资料 在图纸上确定3个以上候选场址; 候选场址现场踏勘选址人员对候选场址进 行实地考察,并通过对场地的地形、地貌、 植被、水义、气象、交通运输和人口分布 等对比分析确定预选场址;
海洋处置——远洋焚烧

利用焚烧船在远海对固体废物进行处理处 置的一种方法。废物焚烧后产生的废气通 过净化装置与冷凝器,冷凝液排入海中, 气体排入大气,残渣倾入海洋。这种技术 适于处置易燃性废物,如含氯的有机废弃 物。
陆地处置

陆地处置的方法有多种,包括土地填埋、 土地耕作、深井灌注等。土地填埋是从传 统的堆放和填地处置发展起来的一项处置 技术,它是目前处置固体废弃物的主要方 法。

双层衬里系统
结构:两层防渗衬里,上衬里之上为渗滤 液收集系统,下衬里之下为地下水收集系 统,中间为排水层,以控制并收集通过上 衬里渗漏下来的渗滤液或填埋气。 适用:可靠性优于单衬里系统,但在施工 和衬里的坚固性及防渗效果等方面不如单 复合衬里系统。余与单复合衬里系统同。

双复合衬里系统
结构:与双衬里类似,不同的是上下衬里 都采用单复合衬里。 适用:抗损害能力强,坚固性好,防渗可 靠性高,但造价高。一般用于废物危险性 大,对环境质量要求很高的场区。
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