固废第九章 固体废物填埋
稳定化阶段
气体特征产物:主要是CH4 、 CO2 渗滤液含腐植酸、富里酸,难生化
1、固体废物在填埋场中的降解过程:
图8-18(P255):在填埋场不同阶段产生的填埋 气体组分变化规律 注意:各阶段主要气体成分,大致百分含量
2、填埋气体组成
主要气体 填埋气体 (LFG) 微量气体
主要气体:
填埋场防渗层结构设计:
P246 图8-8
卫生填埋场的防渗结构要求: 天然防渗
① 压实后粘土防渗衬层的饱和渗透系数应小于 1.0×10-7cm/s, ② 粘土防渗衬层的厚度不应小于2m
人工防渗
防渗结构宜采用单复合衬层防渗结构,当不满足防 渗性能时,应采用双复合衬层防渗结构
铺防渗层时,衬层应覆盖底面及坑壁
对环境无有害影响的惰性固体废物
如 建筑垃圾,相对熔融状态的矿物材料 对环境有轻微、暂时影响的固体废物 如 电厂粉煤灰、钢渣 在一定时间内对环境有较大影响的固体废物 如 城市垃圾 在较长时间内对环境有较大影响的固体废物 如大部分工业固体废物 在很长时间内对环境有严重影响的固体废物 如 危险废物 在很长时间内对环境和人体健康有严重影响 的固体废物 高水平放射性废物
填埋场选址
P240
填埋场的库容和规模
一般情况下,城市生活垃圾填埋场的使用 年限以10~20年为宜,特殊情况下不应低 于8 年
1、填埋总容量Vt(m3)
Vt Vn
n 1
N
365W (1 ) Vn (1 f )
Vn—第n年垃圾填埋容量,m3/a n—规划填埋场使用年数,a f—体积减少率,0.15-0.25 W—每日计划填埋废物量,Kg/d φ—填埋时覆土体积占废物的比率,约0.15-0.25 ρ—废物的平均体密度,kg/m3
特点
处置成本低,用于处置多种废
物
存在争议 早期盲目倾倒,1972伦敦公
禁止、特许、普通许可
约明确控制准则
海洋倾倒
倾倒的主要是疏浚物
2013年全国疏浚物倾倒情况
大亚湾倾倒区作业的航浚10号
远洋焚烧
以高温破坏为目的而在海洋焚烧设施
上有意焚烧废物或其他物质的行为。 含卤素有机物,如多氯联苯。 我国禁止在海上焚烧废弃物
第八章
• 处置的原则 • 处置方法分类
固体废物的最终处置:
固体废物的最终处置目的是为了使固体 废物最大限度的与生物圈隔离。
固体废物的最终处置解决的是固体废物 的最终归宿问题
固体废物的处置原则:
分类管理和处置原则
最大限度与生物圈相隔离原则 集中处置原则
分类管理和处置原则
CH4 、CO2、N2、O2、H2S、 NH3、 H2、CO等 表8-13(P256):填埋气体典型组成 填埋气体的温度:43~49℃,为水蒸汽所饱和
微量气体: 挥发性微量有机化合物
表8-15
填埋气体产生量估算(L):
G 1.866 Cg / C
G—气体产生量(L) Cg—垃圾中可能分解的有机碳量(g) C—有机物中的碳量(g)
地面推埋法
• 把废物铺撒在天然土地表面上,按设计 的厚度分层压实,并用薄层黏土覆盖, 然后再整体压实。 • 主要应用于平原区
斜坡法
填埋工艺设计:
填埋作业应采用分层压实法,每层厚度
0.8~1m,垃圾压实后密度不少于600kg/m3, 单元层厚2.5~3m
每日填埋作业结束时应进行每日覆盖,
覆盖层厚度15~30cm
卫生填埋: 城市垃圾及一般固体废物
将一般废物填埋于不透水材质或低渗水性土壤内,并 设有渗滤液、填埋气体收集或处理设施及地下水监测 装置的填埋场的处理方法
安全填埋:
危险废物
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场所的处理方法
卫生土地填埋 • 发展
• 简易填埋 --20世纪前半期 • 腊芙河谷事件 • 卫生土地填埋 --20世纪后半期
固体废物的处置方法分类:
固体废物处置的基本方法是通过多重屏障
实现有害物质与生物圈的有效隔离。
海洋处置
海 洋 倾 倒 远 洋 焚 烧
土 地 耕 作
陆地处置
深 井 灌 注 土 地 填 埋
深井灌注
把废物注入到地下水与饮用水和矿脉层隔开的可渗透性的岩层中
灌注深度至少 在1200米以下
第二节 土 地 填 埋
一般单元层坡面的坡度以1:3为宜
主要作业设备选型: 常用的垃圾填埋操作设备: 铲运和挖掘类机械设备 压实机械和设备
装载、运送机械和设备
铲运和挖掘类机械设备
推土机
铲运机
挖掘机
松土器
压实机械和设备
滚动式压实机
装载、运送机械和设备
装载机
下节课主要内容
• 填埋场地表水和地下水控制系统
• 填埋气体的产生与控制
干燥、焚烧、热解、焙烧等
土地耕作、土地填埋、深井灌注 等 海洋倾倒、远洋焚烧 等
处置
海洋处置
固体废物的处置方法分类:
固体废物处置的基本方法是通过多重屏障
实现有害物质与生物圈的有效隔离。
海洋处置
海 洋 倾 倒 远 洋 焚 烧
土 地 耕 作
陆地处置
工 程 库 或 贮 留 池 深 井 灌 注 土 地 填 埋
种以上的作业法,包括沟壑法、地面推埋法 及斜坡法
填埋应实行单元、分层作业。每一单元及作
业平台的大小应按设计及现场设备、垃圾 量、运输等实际条件而定。
填埋作业应定点倾卸、推铺、压实。应以一
日为一小单元或每班为一小单元,宜每日一 覆盖。
填埋方法
• 沟壑法 • 地面推埋法 • 斜坡法
沟壑法
• 把废物铺撒在预先挖掘好的沟槽内
采用垂直气体收集井的填埋气体回收系统
主动集气系统 抽气井:也叫气体抽吸井、竖向石笼
高密度聚乙烯土工膜厚度不应小于1.5mm,并应具有 较大延展性。膜的焊接(粘)出应通过试验和检验
三、填埋的基本工艺流程
进场垃圾 计量称重
运至填埋场
填埋作业 卸料 填埋气体的 收集利用 推铺 压实 撒药 覆盖 封场
终场利用
垃圾渗滤 液的收集 处理
填埋操作:
• 垃圾填埋场作业面
填埋工艺设计:
填埋作业应按地形、地质情况采用一种或两
• 发展 • 1967年德国 • 1972 火神号焚烧含氯废物 4200吨/年 • 处理费用50-80美元/吨
• 远洋焚烧与陆地焚烧的区别?
远洋焚烧操作的基本要求
• 焚烧系统温度不低于1250摄氏度; • 燃烧效率不低于99.95%; • 炉台上不应有黑烟或火焰延露;
• 焚烧过程随时对无线电呼叫做出反应。
• 垃圾渗滤液的产生及控制
六、填埋场地表水和地下水控制系统:
1、地表水控制系统:
地 表 水 控 制 系 统
排水系统
周边排水系统 未填埋区排水系统 场内排水系统 填埋区排水系统
填埋场 洪水调节池
封场区排水系统
洪水调节池
上游流域 地表水排 洪管路
六、填埋场地表水和地下水控制系统:
2、地下水控制系统:
七、填埋气体的产生与控制:
1、固体废物在填埋场中的降解过程:
适应阶段 过渡阶段 酸化阶段 甲烷发酵阶段 稳定化阶段
1、固体废物在填埋场中的降解过程: 适应阶段
废物中可降解有机物的短期好氧分解过程 气体特征产物:主要是CO2,还有水和氨、氢气
过渡阶段
氧气逐渐耗尽,厌氧条件开始形成并逐步发展
固体废物的处置原则:
分类管理和处置原则
最大限度与生物圈相隔离原则 集中处置原则
需记住
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
最终处置方法
固体废物
预处理
收集、压实、破碎、分选、脱水等
物化处理 收集、运输、压实、破碎、分选、脱水 浮选、氧化、化学中和、固化等 处理 生物处理 热处理 陆地处置 好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等
本节主要内容
• 填埋工艺分类 • 填埋场防渗系统 • 填埋的基本工艺流程
一、填埋工艺的分类 1、按填埋状态分类: 厌氧填埋 好氧填埋 准好氧填埋 最有普及前景的 目前应用最多的
一、填埋工艺的分类
2、若按处置对象分类:
惰性填埋
将本质属稳定的废物(如玻璃、陶瓷、建筑废料 等),置于填埋场,表面覆以土壤的处理方法
2、填埋场的规模
通常以填埋场的总面积为准
Vt A (1.05 ~ 1.20) ( ) H
A—场址总面积,m2 H—场址最大深度,m 1.05~1.20—修正系数,取决于填埋场下的方形度 和周边设施占地大小
P235填埋场结构图
天津市双口生活垃圾卫生填埋场垃圾 填埋作业区面积为42万平方米
二、填埋场防渗系统
酸化阶段
产生大量有机酸和氢气 CO2浓度升高 渗滤液pH降至5以下 渗滤液中BOD、COD、电导率(含盐量)显著上升 渗滤液中重金属含量较高 气体特征产物: 主要是CO2、少量H2、CH4
1、固体废物在填埋场中的降解过程:
甲烷发酵阶段
CO2生成量逐渐降低 CH4生成量逐渐增加 pH升高到6.8~8 BOD、COD、电导率(含盐量)下降 渗滤液中重金属含量降低 气体特征产物:主要是 CH4 (50~70%)、 CO2(30~50%)
3、填埋气体的迁移转化 LFG向上移动 LFG向下移动
二氧化碳的密度是空气的1.5倍,甲烷的2.8倍,有向 填埋场底部运动的趋势,最终可能在场埋场的底部聚 集。对于采用天然土壤衬层的填埋场.二氧化碳可能 通过扩散作用通过衬层,从填埋场底部向下运动,并 通过下伏地层最终扩散进入并溶于地下水,与水反应 生成碳酸结果使地下水pH值降低,并通过溶解作用增 加地下水的硬度和矿化度