固體廢物衛(wèi)生土地填埋.ppt

固體廢物的填埋處理技術(shù) 填埋的概念與分類(lèi)填埋場(chǎng)總體規(guī)劃及場(chǎng)址選擇填埋工藝防滲系統(tǒng)填埋氣體的產(chǎn)生 處理與收集滲濾液的產(chǎn)生 處理與收集填埋場(chǎng)封場(chǎng)及其綜合利用 9 1填埋的概念與分類(lèi) 衛(wèi)生填埋處置技術(shù)的概念填埋場(chǎng)的分類(lèi) 9 1 1衛(wèi)生填埋處置技術(shù)的概念 衛(wèi)生填埋利用工程手段 采取有效技術(shù)措施 防止?jié)B濾液及有害氣體對(duì)水體和大氣的污染 并將垃圾壓實(shí)減容至最小 填埋占地面積也最小 在每天操作結(jié)束或每隔一定時(shí)間用土覆蓋 使整個(gè)過(guò)程對(duì)公共衛(wèi)生安全及環(huán)境均無(wú)危害的一種土地處理垃圾方法 判斷填埋場(chǎng)是否為衛(wèi)生填埋場(chǎng)的依據(jù)是否落實(shí)了衛(wèi)生填埋工藝 如推平 壓實(shí) 覆蓋等 是否達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的防滲要求 污水是否處理達(dá)標(biāo)排放 填埋氣體是否得到有效的治理 蚊蠅是否得到有效控制 是否考慮終場(chǎng)回用 填埋處理技術(shù)特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)如有適當(dāng)?shù)耐恋刭Y源可以利用 一般以此法處理最為經(jīng)濟(jì) 與其他處理方法相比 其一次性投資較低 衛(wèi)生填埋是一種完全的 最終的處理方法 可以接受各種類(lèi)型的生活垃圾而不需要對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)收集 有充分的適應(yīng)性 能處理因人口和衛(wèi)生設(shè)施增多而加大產(chǎn)量的生活垃圾 邊緣土地可重新用作停車(chē)處 游樂(lè)場(chǎng) 高爾夫球場(chǎng) 航空站等 缺點(diǎn) 滲瀝液水質(zhì) 水量波動(dòng)較大 處理難度大 滲瀝液污染強(qiáng)度高 二次污染嚴(yán)重 封場(chǎng)后維護(hù)監(jiān)管期長(zhǎng) 風(fēng)險(xiǎn)大 費(fèi)用高 不利于場(chǎng)地及時(shí)復(fù)用 產(chǎn)氣期滯后且歷時(shí)較長(zhǎng) 產(chǎn)氣量小 資源化率低 占用大量土地 垃圾填埋場(chǎng)圖片 垃圾填埋場(chǎng)的功能 防止垃圾滲濾液對(duì)地表水和地下水 土壤產(chǎn)生污染防止外界水進(jìn)入填埋場(chǎng) 利用自然地形或人工修筑形成一定的空間 將一定年限內(nèi)產(chǎn)生的垃圾貯留在內(nèi) 待空間充滿(mǎn)后封閉 恢復(fù)這一地區(qū)的原貌 對(duì)垃圾的穩(wěn)定化作用對(duì)產(chǎn)生的滲濾液和填埋氣進(jìn)行處理 9 1 2填埋場(chǎng)的分類(lèi) 按地形分類(lèi)平地型填埋場(chǎng)例 濟(jì)南垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)山谷型填埋場(chǎng)例 深圳下坪垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)灘涂型填埋場(chǎng)例 上海老港垃圾填埋場(chǎng)按反應(yīng)機(jī)制分類(lèi)好氧填埋場(chǎng) 在垃圾體內(nèi)布設(shè)通風(fēng)管道 用鼓風(fēng)機(jī)向垃圾體內(nèi)送入空氣 使其保持好氧狀態(tài) 使好氧分解加速 垃圾穩(wěn)定化速度較快 且垃圾體的溫度較高有利于殺滅病菌 同時(shí)使?jié)B濾液的產(chǎn)生量大大減少 填埋場(chǎng)選址山谷 準(zhǔn)好氧填埋 集水井的末端敞開(kāi) 利用自然通風(fēng) 使空氣進(jìn)入垃圾體 在集水管的四周形成好氧區(qū)域 而在遠(yuǎn)離集水管的區(qū)域則仍為厭氧區(qū)域 這樣可以利用好氧區(qū)域垃圾降解速度快 而在厭氧區(qū)域可以截留部分重金屬 其處理效果與好氧填埋場(chǎng)相當(dāng) 而費(fèi)用與厭氧填埋場(chǎng)差別不大 因而得到廣泛的發(fā)展 厭氧填埋場(chǎng) 在垃圾體內(nèi)無(wú)需供氧 基本上處于厭氧狀態(tài) 由于沒(méi)有供氧系統(tǒng)因而投資與運(yùn)行費(fèi)用低 但其垃圾穩(wěn)定化時(shí)間非常長(zhǎng) 9 2填埋場(chǎng)總體規(guī)劃及場(chǎng)址選擇 填埋場(chǎng)選址計(jì)劃填埋量與填埋年限終場(chǎng)利用規(guī)劃 9 2 1填埋場(chǎng)選址 垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)選址依據(jù)城市總體規(guī)劃和環(huán)境衛(wèi)生專(zhuān)業(yè)規(guī)劃的要求 并滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn) GB6889 2008 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范 CJJl7 2004 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) CJJ122 2001 中關(guān)于垃圾填埋場(chǎng)選址規(guī)定 選址原則環(huán)境保護(hù)原則經(jīng)濟(jì)原則法律及社會(huì)支持原則工程學(xué)及安全生產(chǎn)原則 基本要求場(chǎng)址選擇服從總體規(guī)劃場(chǎng)址滿(mǎn)足一定庫(kù)容要求 通常要求其合理使用年限不能少于10年 特殊情況下不少于8年 地形 地貌及地質(zhì)條件生活垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)址的選擇應(yīng)避開(kāi)下列區(qū)域 破壞性地震及活動(dòng)構(gòu)造區(qū) 活動(dòng)中的坍塌 滑坡和隆起地帶 活動(dòng)中的斷裂帶 石灰?guī)r溶洞發(fā)育帶 廢棄礦區(qū)的活動(dòng)塌陷區(qū) 活動(dòng)沙丘區(qū) 海嘯及涌浪影響區(qū) 濕地 尚未穩(wěn)定的沖積扇及沖溝地區(qū) 以及其他可能危及填埋場(chǎng)安全的區(qū)域 氣象條件 應(yīng)避開(kāi)高寒區(qū) 不應(yīng)設(shè)在龍卷風(fēng)和臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)的區(qū)域 宜設(shè)在暴風(fēng)雨發(fā)生率較低的地區(qū)等 對(duì)地表水的保護(hù)生活垃圾填埋場(chǎng)選址的標(biāo)高應(yīng)位于重現(xiàn)期不小于50年一遇的洪水位之上 并建設(shè)在長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃中的水庫(kù)等人工蓄水設(shè)施的淹沒(méi)區(qū)和保護(hù)區(qū)之外 填埋場(chǎng)不能建在專(zhuān)用水源蓄水層與地下水補(bǔ)給區(qū) 洪泛區(qū) 淤泥區(qū) 距居民區(qū)或人畜供水點(diǎn)500m以?xún)?nèi)的地區(qū) 填埋區(qū)直接與河流和湖泊相距50m以?xún)?nèi)的地區(qū) 填埋場(chǎng)場(chǎng)址離開(kāi)河岸 湖泊 沼澤的距離宜大于1000m 與河流相距至少600m 位于夏季主導(dǎo)風(fēng)下風(fēng)向 距人畜居棲點(diǎn)500m以外 9 2 2計(jì)劃填埋量與填埋年限 場(chǎng)地的面積和容量填埋庫(kù)區(qū)的占地面積宜為總面積的70 90 不得小于60 衛(wèi)生土地填埋場(chǎng)地的面積和容量與城市的人口數(shù)量 垃圾的產(chǎn)率 填埋場(chǎng)的高度 垃圾與覆蓋材料量之比 以及填埋后的壓實(shí)密度有關(guān) 通常 覆土和填埋垃圾之比為1 4或1 3 目前覆蓋用土的體積占總庫(kù)容的10 25 填埋后廢物的壓實(shí)密度為600 1000kg m3場(chǎng)地的使用年限按10 20年 計(jì)算每年填埋的廢物體積 式中 V為一年填埋的垃圾體積m3 W為垃圾產(chǎn)率kg 人 d 通常為0 8 1 2kg 人 d P為城市人口數(shù) D為填埋后廢物壓實(shí)密度kg m3 一般為0 6 1 0t m3 但要考慮垃圾降解后密度的增加 每年所需土地面積 9 2 3終場(chǎng)利用規(guī)劃 填埋場(chǎng)的終場(chǎng)規(guī)劃是填埋最初設(shè)計(jì)的一部分 而不是填埋完成后再去考慮 填埋場(chǎng)終場(chǎng)后通常作綠地 休閑用地 高爾夫球場(chǎng) 園林等 亦可用作建材預(yù)制件 無(wú)機(jī)物堆放場(chǎng)等 通常場(chǎng)址的開(kāi)發(fā)利用應(yīng)具備下列基本條件 場(chǎng)地下沉量逐漸變小 直至停止 場(chǎng)地具有一定的承載力 無(wú)坡面下滑破壞的可能 無(wú)可燃?xì)怏w 惡臭產(chǎn)生或影響非常小 沒(méi)有對(duì)土壤和地下水的污染 不會(huì)對(duì)建筑物基礎(chǔ)造成不良影響 適于植物生長(zhǎng) 9 3填埋工藝 填埋工藝的確定填埋作業(yè) 9 3 1填埋工藝的確定 填埋工藝確定原則分區(qū)作業(yè)減少垃圾裸露面 降低作業(yè)成本 并可減少滲濾液的產(chǎn)生量壓實(shí)多填延長(zhǎng)填埋場(chǎng)使用年限控制源頭落實(shí)環(huán)保措施 防止二次污染超前規(guī)劃采取合理的填埋方式 縮短穩(wěn)定期 垃圾的填埋工藝卸料采用填坑作業(yè)法卸料時(shí) 往往設(shè)置過(guò)渡平臺(tái)和卸料平臺(tái) 而采用傾斜面作業(yè)法時(shí) 則可直接卸料推鋪卸下的垃圾的推鋪由推土機(jī)完成 層垃圾攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)填埋作業(yè)設(shè)備的壓實(shí)性能 壓實(shí)次數(shù)及垃圾的可壓縮性確定 厚度不宜超過(guò)60cm 且宜從作業(yè)單元的邊坡底部到頂部攤鋪壓實(shí)垃圾壓實(shí)密度應(yīng)大于600kg m3 推土機(jī)壓實(shí)時(shí)不少于0 6t m3 專(zhuān)用壓實(shí)機(jī)壓實(shí)時(shí)不少于0 8t m3覆土一般分為日覆蓋 中間覆蓋和終場(chǎng)覆蓋 垃圾的填埋工藝 9 3 2填埋作業(yè) 填埋作業(yè)即填埋垃圾按單元從壓實(shí)表面開(kāi)始 向外向上堆放 某一作業(yè)期 通常是一天 構(gòu)成一個(gè)填埋單元 隔室 由收集和運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)來(lái)的垃圾按30 60cm厚為一層放置 然后壓實(shí) 一個(gè)單元的垃圾高度宜為2 4m 最高不得超過(guò)6m 單元作業(yè)寬度按填埋作業(yè)設(shè)備的寬度及高峰期同時(shí)進(jìn)行作業(yè)的車(chē)輛數(shù)確定 最小寬度不宜小于6m 單元的坡度不宜大于1 3 溝槽法 地面法 混合法三種溝槽法是把廢物鋪在預(yù)先挖掘的溝槽內(nèi) 然后壓實(shí) 把挖出的土作為覆蓋材料鋪在廢物之上壓實(shí) 即構(gòu)成基礎(chǔ)的填筑單元 通常溝的長(zhǎng)度為30 40米 深0 9 1 8米 寬5 7 5米 填埋方法 地面法是把廢物直接鋪在天然的土地表面上 壓實(shí)后用薄層土壤覆蓋 然后再壓實(shí) 最好在采石場(chǎng) 露天礦 峽谷 盆地或其他類(lèi)型的洼地采用 填埋方法 混合法是把廢物直接鋪撒在斜坡上 壓實(shí)后用工作面前直接得到的土壤加以覆蓋 然后壓實(shí) 是溝槽法和地面法的結(jié)合 填埋方法 填埋步驟 卸料 推鋪 壓實(shí)和覆土 1 定點(diǎn)卸料是讓廢物運(yùn)輸車(chē)在指定位置傾倒廢物 以使后續(xù)填埋作業(yè)更加有序 采用填坑作業(yè)法卸料時(shí) 往往設(shè)置過(guò)渡平臺(tái)和卸料平臺(tái) 而采用傾斜面作業(yè)法時(shí) 則可直接卸料 由于推鋪和壓實(shí)從底部開(kāi)始較容易而且效率高 故應(yīng)將作業(yè)區(qū)放在作業(yè)面的頂端 若傾倒從上部開(kāi)始 應(yīng)避免輕質(zhì)廢物被風(fēng)刮走和廢物被堆成一個(gè)陡峭的作業(yè)面 并影響當(dāng)天的壓實(shí)效果 此外 還應(yīng)盡量縮小作業(yè)面 保持作業(yè)區(qū)清潔 平整 防止車(chē)輛損壞或傾翻 填埋步驟 2 均勻推鋪是使作業(yè)面不斷擴(kuò)張和延伸的一種技術(shù)操作方法 廢物的推鋪常由推土機(jī)完成 具體操作過(guò)程是 先將廢物按順序鋪在作業(yè)區(qū)一定范圍內(nèi) 使其推鋪厚度達(dá)到30 60cm時(shí) 再進(jìn)行壓實(shí) 有條件時(shí)可覆一薄土層 如此反復(fù) 當(dāng)該范圍內(nèi)的填埋廢物高度達(dá)到2 5m 4 5m時(shí) 即構(gòu)成一填埋單元 填埋方法 填埋作業(yè)方式 根據(jù)場(chǎng)地的地形特點(diǎn)確定 平坦地區(qū)的填埋操作 填埋方法 丘陵峽谷地區(qū)的填埋操作 填埋方法 3 有效壓實(shí)是填埋作業(yè)中一道重要工序 其主要功能是減少?gòu)U物體積 延長(zhǎng)填埋場(chǎng)的使用年限 增加填埋體的穩(wěn)定性 減少填埋場(chǎng)的不均勻沉降 降低廢物空隙率 減少填埋場(chǎng)滲濾液的產(chǎn)生 此外 填埋廢物的壓實(shí)還能減少蠅 蚊的孳生和有利填埋機(jī)械的移動(dòng)作業(yè)等 填埋方法 廢物的壓實(shí)作業(yè)主要由壓實(shí)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn) 有時(shí)也可用推土機(jī)來(lái)完成 但其工作效能通常僅為壓實(shí)機(jī)的二分之一或三分之一 在國(guó)外填埋場(chǎng)壓實(shí)機(jī)已得到廣泛應(yīng)用 無(wú)論何種類(lèi)型壓實(shí)機(jī) 在填埋廢物上的通過(guò)次數(shù)宜為3 4次 多于4次 則不經(jīng)濟(jì) 同時(shí)對(duì)增加壓實(shí)密度作用不大 通常壓實(shí)密度要求不小于0 8t m3 受經(jīng)濟(jì)條件制約 國(guó)內(nèi)不少中小型填埋場(chǎng)采用推土機(jī)代替專(zhuān)用壓實(shí)機(jī) 因其壓實(shí)密度較小 往往要浪費(fèi)填埋場(chǎng)的一部分有效庫(kù)容 為充分利用填埋場(chǎng)的庫(kù)容 國(guó)內(nèi)廢物填埋場(chǎng)也正在逐步采用廢物壓實(shí)機(jī)或壓實(shí)機(jī)和推土機(jī)相結(jié)合來(lái)實(shí)施壓實(shí)工藝 填埋方法 國(guó)內(nèi)外主要填埋場(chǎng)壓實(shí)工藝及參數(shù) 4 限時(shí)覆土目的在于避免廢物與環(huán)境長(zhǎng)時(shí)間接觸 最大限度地減少環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生 按覆土?xí)r間和具體功能的不同 覆土可分為每日覆蓋 土 中間覆蓋 土 和最終覆蓋 土 每日覆蓋是指作業(yè)面在一天工作結(jié)束 填埋層達(dá)到一定厚度時(shí) 為如下目的而實(shí)施的覆蓋土 防止風(fēng)沙和廢物中輕質(zhì)物質(zhì) 如紙 塑料等 的飛揚(yáng) 減少惡臭散溢 防止蠅蚊滋生 減少疾病傳播風(fēng)險(xiǎn) 每日覆蓋要求確保填埋層的穩(wěn)定并且不阻礙廢物的生物分解 因而要求覆蓋材料具有良好的通氣功能 一般選用砂質(zhì)土等進(jìn)行日覆蓋 覆蓋厚度一般為15 25cm 填埋方法 中間覆蓋常用于需要較長(zhǎng)時(shí)間維持開(kāi)放的填埋場(chǎng)部分區(qū)域 如道路和暫時(shí)閑置的填埋部分 其作用是 防止填埋氣體的無(wú)序排放 將降落在該層表面的雨水排出填埋場(chǎng)外 減少降雨入滲 中間覆蓋要求覆蓋材料的滲透性能較差 一般選用粘土等材料作為中間覆蓋 覆蓋厚度為30cm左右 終場(chǎng)覆蓋是廢物填埋場(chǎng)運(yùn)行結(jié)束后 在最上層實(shí)施的覆蓋土 其功能包括 削減滲濾液的產(chǎn)生量 控制填埋場(chǎng)氣體從填埋場(chǎng)上部無(wú)序釋放 避免廢物的擴(kuò)散 抑制病原菌的繁殖 提供一個(gè)可供景觀美化和填埋土地再用的表面等 填埋方法 覆蓋層厚度 填埋方法 填埋場(chǎng)的終場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)由多層組成 主要分為兩部分 第一部分是土地恢復(fù)層 即為表層 第二部分是密封層 系統(tǒng) 從上至下由保護(hù)層 排水層 防滲層和排氣層組成 表層的設(shè)計(jì)取決于填埋場(chǎng)封場(chǎng)后的土地利用規(guī)劃 通常要能生長(zhǎng)植物 表層土壤層的厚度要保證植物根系不造成下部密封層的破壞 此外 在凍結(jié)區(qū)表層土壤層的厚度必須保證防滲層位于霜凍帶以下 表層的最小厚度不應(yīng)小于50cm 在干旱區(qū)可以使用鵝卵石替代植被層 鵝卵石層的厚度為10 30cm 填埋方法 保護(hù)層的功能是防止上部植物根系以及挖洞動(dòng)物對(duì)下層的破壞 保護(hù)防滲層不受干燥收縮 凍結(jié)解凍等的破壞 防止排水層的堵塞 維持穩(wěn)定等 排水層的功能是排泄通過(guò)保護(hù)層入滲進(jìn)來(lái)的地表水等 降低入滲水對(duì)下部防滲層的水壓力 該層并不是必須設(shè)置 只有當(dāng)通過(guò)保護(hù)層入滲的水量 來(lái)自雨水 融化雪水 地表水和滲濾液回灌等 較多或者對(duì)防滲的滲透壓力較大時(shí)才是必要的 排水層的最小透水率為10 3cm s 傾斜度一般 3 防滲層是終場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)中最為重要的部分 其主要功能是防止入滲水進(jìn)入填埋廢物中 防止填埋場(chǎng)氣體逸出填埋場(chǎng) 防滲材料有壓實(shí)黏土 柔性膜 人工改性防滲材料和復(fù)合材料等 防滲層的滲透系數(shù)要求K 10 7cm s 鋪設(shè)坡度 2 排氣層用于控制填埋場(chǎng)氣體 將其導(dǎo)入填埋氣體收集設(shè)施進(jìn)行處理或者利用 它并不是終場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)的必備結(jié)構(gòu) 只有當(dāng)填埋廢物降解產(chǎn)生較大量填埋氣體時(shí)才需要 填埋方法 覆蓋材料的用量與廢物填埋量的關(guān)系為1 4至1 10 覆蓋材料包括自然土 工業(yè)渣土 建筑渣土和陳垃圾等 自然土是最常用的覆蓋材料 它的滲透系數(shù)小 能有效地阻止?jié)B濾液和填埋氣體的擴(kuò)散 但除了掘埋法外 其他類(lèi)型的填埋場(chǎng)都存在著大量取土而導(dǎo)致的占地和破壞植被問(wèn)題 工業(yè)渣土和建筑渣土作為覆蓋 不僅能解決自然土取問(wèn)題 而且能為廢棄渣土的處理提供出路 陳垃圾篩分后的細(xì)小顆粒作為覆蓋土也能有效地延長(zhǎng)填埋場(chǎng)的使用年限 增加填埋容量 因此陳垃圾可以作為廢物填埋覆蓋材料的來(lái)源 當(dāng)填埋場(chǎng)溫度條件適宜時(shí) 幼蟲(chóng)在廢物層被覆蓋之前就能孵出 以致在填埋作業(yè)區(qū)附近出現(xiàn)大量的蠅蚊 當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí) 應(yīng)在填埋區(qū)噴灑殺蟲(chóng)劑加以控制 填埋場(chǎng)的科學(xué)合理運(yùn)行要求制定分區(qū)作業(yè)計(jì)劃 分區(qū)作業(yè)是將填埋場(chǎng)分成若干區(qū)域 再據(jù)計(jì)劃按區(qū)域進(jìn)行填埋 每個(gè)分區(qū)包括若干個(gè)單元 每個(gè)單元一般為某一作業(yè)期 常為一天 的填埋量 填埋單元構(gòu)成后 覆土15 25cm并壓實(shí) 分區(qū)作業(yè)的優(yōu)勢(shì) 使填埋區(qū)能在盡量短的時(shí)間內(nèi)封頂覆蓋 有利填埋作業(yè)的合理 有序進(jìn)行 各時(shí)期的廢物分布清楚 有助于清污分流 可明顯減少滲濾液的產(chǎn)生量 尤以單獨(dú)封閉的分區(qū)為最 若填埋場(chǎng)高度超過(guò)9m 宜在填埋場(chǎng)的部分區(qū)域設(shè)中間覆蓋層 一般位于地面之上3 4 5m處 填埋分區(qū) 垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)作業(yè) 離不開(kāi)合適的機(jī)械設(shè)備 以保障整個(gè)填埋作業(yè)的順利進(jìn)行 填埋作業(yè)主要工作是將垃圾推鋪 壓實(shí) 并用素土進(jìn)行表面覆蓋 對(duì)土方工程而言 是每個(gè)單元填埋前的設(shè)施準(zhǔn)備 覆蓋土準(zhǔn)備和覆蓋作業(yè) 場(chǎng)地挖掘和土方平整等工程 完成這些工作的設(shè)備包括履帶拖拉機(jī) 推土機(jī) 壓實(shí)機(jī) 挖土機(jī) 破碎機(jī) 吊車(chē)抓土機(jī)等 填埋機(jī)械 垃圾填埋機(jī)械的使用場(chǎng)合 表填埋場(chǎng)主要大型機(jī)械設(shè)備配置要求單位 臺(tái) 注 1 衛(wèi)生填埋機(jī)械使用率不得低于65 2 不使用壓實(shí)機(jī)的 可兩倍數(shù)量增配推土機(jī) 表國(guó)內(nèi)部分填埋場(chǎng)填埋工藝及設(shè)備配置 填埋場(chǎng)害蟲(chóng)防治在填埋場(chǎng)的日常營(yíng)運(yùn)過(guò)程中 由于缺乏覆蓋土 難以做到日覆蓋 導(dǎo)致大量蒼蠅等害蟲(chóng)孳生繁殖 會(huì)影響到填埋場(chǎng)本身的正?；顒?dòng)及周?chē)沫h(huán)境衛(wèi)生狀況 在這種情況下 應(yīng)該采取措施對(duì)蟲(chóng)害加以防治 主要采用一些藥物進(jìn)行噴灑 常用的滅蠅藥物有敵百蟲(chóng) 敵敵畏 倍硫磷 辛硫磷 馬拉硫磷 巴沙 胺菊脂等 其殺蟲(chóng)范圍 作用方式及效果見(jiàn)表 為了增強(qiáng)藥效 預(yù)防害蟲(chóng)的抗藥性 降低成本 有時(shí)可將品種不同的殺蟲(chóng)劑混合使用 9 4防滲系統(tǒng) 防滲方式防滲材料水平防滲系統(tǒng) 滲瀝液池 滲癘液處理后進(jìn)氧化塘養(yǎng)魚(yú) 防滲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足 生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)防滲系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范 CJJ113 2007 和 生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn) GB16889 2008 的要求 場(chǎng)底防滲系統(tǒng)的功能將垃圾滲濾液封閉于填埋場(chǎng)之中 使其進(jìn)入滲濾液收集系統(tǒng) 防止其滲透流出填埋場(chǎng)之外污染土壤和水體 控制填埋場(chǎng)氣體的遷移 使填埋場(chǎng)氣體得到有控釋放和收集 防止其側(cè)向或者向下遷移到填埋場(chǎng)之外 控制地下水防止其入填埋場(chǎng)導(dǎo)致滲濾液量的大量增加 9 4 1防滲方式 防滲方式人工防滲 水平防滲和垂直防滲水平防滲指防滲層向水平方向鋪設(shè) 包括場(chǎng)底及其周邊 防止?jié)B濾液向周?chē)按怪狈较驖B透而污染土壤和地下水 垂直防滲指防滲層豎向布置 防止廢物滲濾液橫向滲透遷移 污染周?chē)寥篮偷叵滤?9 4 2防滲材料 防滲材料天然無(wú)機(jī)防滲材料 無(wú)機(jī)與有機(jī)復(fù)合防滲材料和人工合成防滲材料要求防滲材料的滲透系數(shù) 1 0 10 7cm s 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范 CJJ17 2004 天然無(wú)機(jī)防滲材料主要有粘土 亞粘土 膨潤(rùn)土等 因?yàn)閬?lái)源廣泛 經(jīng)濟(jì) 過(guò)去被視為唯一的防滲材料 目前仍在許多國(guó)家使用 天然粘土類(lèi)襯層及改性粘土類(lèi)襯層的滲透系數(shù)不應(yīng)大于1 0 10 7cm s 且場(chǎng)底及四壁襯里厚度不應(yīng)小于2m 天然粘土防滲材料的技術(shù)要求在最佳濕度條件下 當(dāng)壓實(shí)度達(dá)到90 95 時(shí) 滲透性很低的粘土可以作為填埋場(chǎng)的襯層材料 滿(mǎn)足下列條件的粘土適宜作為襯層材料液限在25 30 塑限10 15 小于0 074mm的顆粒占40 50 粒徑小于0 002mm的粘土含量在18 25 人工改性防滲材料主要是在當(dāng)填埋場(chǎng)附近沒(méi)有合適的粘土資源或粘土的性能達(dá)不到防滲要求時(shí) 將亞粘土 亞砂土等進(jìn)行人工改性 改性添加劑主要分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩種 有機(jī)添加劑包括一些有機(jī)單體 如甲基脲等 的聚合物 無(wú)機(jī)添加劑主要有水泥 石灰 粉煤灰和膨潤(rùn)土等 無(wú)機(jī)與有機(jī)復(fù)合防滲材料主要是指聚合物水泥混凝土 PCC 防滲材料 瀝青水泥混凝土也屬于該類(lèi)材料 它是將聚合物摻入水泥混凝土中提高其抗?jié)B性能和抗碳化性能 其滲透系數(shù)可以低于10 9cm s 人工合成有機(jī)防滲材料主要有塑料卷材 橡膠 瀝青涂層等 常稱(chēng)為柔性膜 常用的柔性膜有HDPE 高密度聚乙烯 LDPE等 低密度聚乙烯 應(yīng)用最普遍的是HDPE膜柔性膜有極低的滲透系數(shù) 通?？蛇_(dá)10 11cm s 技術(shù)指標(biāo)必須與滲濾液相容 具有適合的強(qiáng)度和厚度 對(duì)于HDPE膜要求厚度不少于1 5mm 抗環(huán)境性能優(yōu)良 如能夠抵抗UV 臭氧 細(xì)菌等的侵蝕具有適當(dāng)?shù)哪秃蛐阅?厚薄均勻 無(wú)破裂等 具有足夠的抗拉強(qiáng)度和抗穿刺強(qiáng)度 土工聚合粘土材料 GCL GCL是一種薄預(yù)制粘土鋪蓋 它是將膨潤(rùn)土夾在土工織物中間或連接在土工膜上混合制成的 國(guó)內(nèi)又稱(chēng)為鈉基膨潤(rùn)土墊 土工布一種非織造土工用織物 稱(chēng)為土工布或無(wú)紡布 根據(jù)粘合方式分為 熱粘合 化學(xué)粘合和機(jī)械粘合作用 保護(hù)土工膜 9 4 3水平防滲系統(tǒng) 水平防滲系統(tǒng)按其結(jié)構(gòu)可分為單層防滲結(jié)構(gòu)和雙層防滲結(jié)構(gòu)單層防滲結(jié)構(gòu)從上到下依次為 滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng) 防滲層 含防滲材料及保護(hù)材料 基礎(chǔ)層 地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng) 單層防滲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)HDPE膜 壓實(shí)土壤復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)HDPE膜 GCL復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)HDPE膜單層防滲結(jié)構(gòu)壓實(shí)土壤單層防滲結(jié)構(gòu) HDPE膜 壓實(shí)土壤的復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)1 HDPE膜上應(yīng)采用非織造土工布作為保護(hù)層 規(guī)格不小于600g m2 2 HDPE膜的厚度不小于1 5mm 3 壓實(shí)土壤滲透系數(shù)不得大于1 10 9m s 厚度不得小于750mm HDPE膜 GCL復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)HDPE膜上應(yīng)采用非織造土工布作為保護(hù)層 規(guī)格不小于600g m2 HDPE膜的厚度不小于1 5mm GCL的滲透系數(shù)不得大于1 5 10 11m s 規(guī)格不得小于4800g m2 GCL下應(yīng)采用一定厚度的壓實(shí)土壤作為保護(hù)層 壓實(shí)土壤滲透系數(shù)不得大于1 10 7m s HDPE膜單層防滲結(jié)構(gòu)HDPE膜上應(yīng)采用非織造土工布作為保護(hù)層 規(guī)格不小于600g m2 HDPE膜的厚度不小于1 5mm 壓實(shí)土壤滲透系數(shù)不得大于1 10 7m s 厚度不得小于750mm 壓實(shí)土壤單層防滲結(jié)構(gòu)1 壓實(shí)土壤滲透系數(shù)不得大于1 10 9m s2 厚度不得小于2m 雙層防滲結(jié)構(gòu)從上到下為 滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng) 主防滲層 含防滲材料及保護(hù)材料 滲漏檢測(cè)層 次防滲層 含防滲材料及保護(hù)材料 基礎(chǔ)層 地下水收集導(dǎo)排系統(tǒng)技術(shù)要求主防滲層和次防滲層均應(yīng)采用HDPE膜作為防滲材料 HDPE膜厚度不應(yīng)小于1 5mm2 主防滲層HDPE膜上和膜下應(yīng)采用非織造土工布作為保護(hù)層 規(guī)格不得小于600g m23 次防滲層HDPE膜上宜采用非織造土工布作為保護(hù)層 HDPE膜下應(yīng)采用壓實(shí)土壤作為保護(hù)層 壓實(shí)土壤滲透系數(shù)不得大于1 10 7m s 厚度不得小于750mm 4 主防滲層和次防滲層之間的排水層宜采用復(fù)合土工排水網(wǎng) 9 4 4垂直防滲系統(tǒng) 填埋場(chǎng)的垂直防滲系統(tǒng)根據(jù)填埋場(chǎng)的工程 水文地質(zhì)特征 利用填埋基礎(chǔ)下方存在的獨(dú)立水文地質(zhì)單元 不透水或弱透水層等 在填埋場(chǎng)一邊或周邊設(shè)置垂直的防滲工程 如防滲墻 防滲板 注漿帷幕等 將垃圾滲濾液封閉于填埋場(chǎng)中進(jìn)行有控的導(dǎo)出 防止?jié)B濾液向周?chē)鷿B透污染地下水和填埋場(chǎng)氣體無(wú)控釋放 同時(shí)也有阻止周?chē)叵滤魅胩盥駡?chǎng)的功能 垂直防滲系統(tǒng)在山谷型填埋場(chǎng)中應(yīng)用較多常見(jiàn)垂直防滲工程 土層改性法防滲墻 打入法防滲墻和工程開(kāi)挖法防滲墻等 9 4 5終場(chǎng)防滲系統(tǒng) 終場(chǎng)防滲系統(tǒng)是指當(dāng)填埋場(chǎng)的填埋容量使用完 運(yùn)行終止后 對(duì)整個(gè)填埋場(chǎng)進(jìn)行的最終覆蓋 故又稱(chēng)終場(chǎng)覆蓋系統(tǒng) 其主要功能是 削減滲濾液的產(chǎn)生量 控制填埋場(chǎng)氣體從填埋場(chǎng)上部無(wú)序釋放 避免廢物的擴(kuò)散 抑制病原菌的繁殖以及提供一個(gè)可供景觀美化和填埋土地再利用的表面等構(gòu)成五個(gè)部分 表土層 保護(hù)層 排水層 防滲層和調(diào)整層其中 表土層 保護(hù)層 防滲層是基本組成 提供植物生長(zhǎng)的場(chǎng)所 要求厚度 30cm 防止上部植物根系以及挖洞動(dòng)物對(duì)下層的破壞 保護(hù)防滲層和排水層的穩(wěn)定 排泄通過(guò)保護(hù)層的降雨下滲水等 排水層設(shè)計(jì)的最小滲透系數(shù)為10 3cm s 坡度一般 3 阻止入滲水進(jìn)入填埋廢物中 防止LFG逸出填埋場(chǎng) 要求滲透系數(shù)為 10 7cm s 坡度一般 2 控制LFG 將其導(dǎo)入收集設(shè)施 同時(shí)起到支撐上述各層的作用 9 5滲濾液的產(chǎn)生 處理與收集 產(chǎn)生及特征滲濾液產(chǎn)量的估算收集系統(tǒng)滲濾液的處理 9 5 1產(chǎn)生及特征 滲濾液指垃圾在填埋和堆放過(guò)程中 由于垃圾中有機(jī)物質(zhì)分解產(chǎn)生的水和垃圾中的游離水 降水以及入滲的地下水通過(guò)淋溶作用形成的污水 滲濾液的來(lái)源降水入滲外部地表水入滲地下水入滲垃圾自身的水分有機(jī)物分解產(chǎn)生的水分覆蓋材料的水分 滲濾液產(chǎn)生量的控制方法 合理選擇填埋場(chǎng)場(chǎng)址設(shè)置截洪溝 實(shí)現(xiàn)雨水 污水分流進(jìn)行防滲處理 控制地下水的滲入填埋作業(yè)規(guī)范化 及時(shí)進(jìn)行覆蓋 并控制填埋作業(yè)面 滲濾液的特征有機(jī)污染物濃度高 特別是5年內(nèi)的 年輕 填埋場(chǎng)的滲濾液 滲濾液中的有機(jī)物主要有三類(lèi) 低分子量脂肪酸類(lèi) 腐殖質(zhì)類(lèi)高分子的碳水化合物和中等分子量的黃腐酸類(lèi)物質(zhì) BOD5 隨著時(shí)間和微生物活動(dòng)的增加 浸出液中的BOD5也逐漸增加 一般填埋6個(gè)月至2 5年 達(dá)到最高峰值 此時(shí)BOD5多以溶解性為主 隨后BOD5開(kāi)始下降 到6 15年填埋場(chǎng)穩(wěn)定化為止 COD 填埋初期COD略高于BOD5 隨著時(shí)間的推移 BOD5急速下降 而COD下降緩慢 從而COD遠(yuǎn)高于BOD5 氨氮濃度較高 氨氮的平均濃度為700 mg l 以上 占總氮的85 90 特別是中老年填埋場(chǎng)的氨氮含量非常高 導(dǎo)致滲濾液非常難以處理 磷含量偏低 P含量非常低 尤其是溶解性的磷酸鹽含量更低 因此在生物處理時(shí) 必須添加與BOD5相當(dāng)?shù)牧?色度高 呈淡茶色或暗褐色 色度在2000 4000之間 有較濃的腐敗臭味 pH值 填埋初期pH值為6 7 呈弱酸性 隨著時(shí)間的推移 可提高到7 8 呈弱堿性 溶解總固體含量高 浸出液中溶解固體總量隨填埋時(shí)間推移而變化 填埋初期 溶解性鹽的濃度可達(dá)10000mg L 同時(shí)具有相當(dāng)高的鈉 鈣 氯化物 硫酸鹽和鐵 填埋6 24個(gè)月達(dá)到峰值 此后隨時(shí)間的增長(zhǎng)無(wú)機(jī)物濃度降低 SS值較高 一般多在800mg L以下 重金屬濃度較高 生活垃圾單獨(dú)填埋時(shí) 重金屬含量較低 但與工業(yè)廢物或污泥混埋時(shí) 重金屬含量會(huì)增加 可能超標(biāo) 水質(zhì)隨填埋時(shí)間的變化較大 早期的滲濾液可生化性較好 但在填埋時(shí)間達(dá)5年以后形成的滲濾液其BOD5 COD值較低 可生化性差 9 5 2滲濾液產(chǎn)量的估算 水量平衡法填埋場(chǎng)水的收支平衡關(guān)系進(jìn)填埋場(chǎng)的水量 出填埋場(chǎng)的水量 簡(jiǎn)化1 簡(jiǎn)化2 經(jīng)驗(yàn)公式法只考慮降水的影響 Q 日平均浸出液量 m3 d I 平均降雨量 mm d C1 C2 正在填埋區(qū)和已完成填埋區(qū)的滲出系數(shù) 一般為0 2 0 8 A1 A2 正在填埋區(qū)和已完成填埋區(qū)的集水面積 m2 9 5 3收集系統(tǒng) 主要功能是將填埋場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生的滲濾液迅速收集起來(lái) 并通過(guò)輸水管 調(diào)節(jié)池等輸送至滲濾液處理系統(tǒng)進(jìn)行處理 同時(shí)還起到向垃圾填埋堆體供給空氣加快垃圾體的穩(wěn)定化 保證使襯墊或場(chǎng)底以上滲濾液的水頭不超過(guò)30cm收集系統(tǒng)的組成通常由導(dǎo)流層 收集溝 多孔收集管 集水池 提升管 潛水泵和調(diào)節(jié)池等組成 導(dǎo)流 排水 層導(dǎo)流層的目的就是將全場(chǎng)的滲濾液順利地導(dǎo)入收集溝內(nèi)的滲濾液收集管內(nèi) 導(dǎo)流層的厚度應(yīng)不小于30cm 主要由粒徑40 60mm的卵石組成 覆蓋整個(gè)填埋場(chǎng)底襯里上 其水平滲透系數(shù)應(yīng)大于10 3cm s滲濾液在垂直方向上進(jìn)入導(dǎo)流層的最小底面坡度不小于2 導(dǎo)流層與廢物之間宜設(shè)土工織物等人工過(guò)濾層 以免細(xì)粒物堵塞導(dǎo)流層 導(dǎo)流 盲 溝與導(dǎo)流管導(dǎo)流盲溝設(shè)置在導(dǎo)流層的最低標(biāo)高處 并貫穿整個(gè)場(chǎng)底 斷面通常采用等腰梯形或菱形鋪設(shè)于場(chǎng)底中軸線(xiàn)上的為主溝 在主溝上依間距30 50m設(shè)置支溝 支溝與主溝的夾角宜采用15的倍數(shù) 通常采用60 收集溝內(nèi)填充卵石或碎石 按粒徑上大下小形成反濾 一般上部采用40 60mm卵石 下部采用25 40mm卵石 導(dǎo)流管按敷設(shè)位置分為干管 主溝內(nèi) 和支管 支溝內(nèi) 主管管徑不應(yīng)小于250mm 支管管徑不小于200mm 采用HDPE材質(zhì) 導(dǎo)流管預(yù)先制孔 孔徑15 20mm 孔距50 100mm 開(kāi)孔率一般為2 5 滲濾液收集管網(wǎng)布置 集水池及提升系統(tǒng)平原型填埋場(chǎng)因滲濾液無(wú)法借助于重力從場(chǎng)內(nèi)導(dǎo)出 需采用集水池和提升系統(tǒng) 山谷型填埋場(chǎng) 可以利用自然地形將滲濾液收集管直接穿過(guò)垃圾主壩的方式集水池位于垃圾主壩前的最低洼處 以礫石堆填以支承上覆廢物等 其容積視對(duì)應(yīng)的填埋單元面積而定 一般采用5m 5m 1 5m 池坡1 2 池內(nèi)填充礫石的孔隙率為30 40 調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池通常采用地下式或半地下式 其池底及池壁多用HDPE膜進(jìn)行防滲 池上采用預(yù)制混凝土板保護(hù)調(diào)節(jié)池的容積計(jì)算 計(jì)算實(shí)例參 李穎編 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)指南 每月滲濾液產(chǎn)量 每月滲濾液剩余量 調(diào)節(jié)的滲濾液體積Va 9 5 4滲濾液的處理 處理方案的確定直接排入城市污水處理廠進(jìn)行合并處理 經(jīng)必要預(yù)處理后匯入城市污水處理廠合并處理 滲濾液回灌處理 在填埋場(chǎng)內(nèi)建設(shè)污水處理站進(jìn)行獨(dú)立處理 常用處理技術(shù)物理化學(xué)方法 活性炭吸附 化學(xué)沉淀 氧化 膜等生物法 好氧法 厭氧法 曝氣穩(wěn)定塘土地處理法 滲濾液回灌組合工藝 滲濾液處理工藝 物化法 生物法 土地法 物化法 混凝沉淀 化學(xué)氧化 吸附 膜分離 氨氮吹脫 過(guò)濾等方法 物化法一般和生物法結(jié)合處理 生物法 好氧生物處理活性污泥法 穩(wěn)定塘法 生物轉(zhuǎn)盤(pán)和滴濾池等方法 厭氧 好氧生物處理經(jīng)濟(jì)合理 處理效率高常用方法 厭氧生物處理上流式厭氧污泥床 厭氧淹沒(méi)式生物濾池 混合反應(yīng)器 UASB 土地處理 土地處理法是人類(lèi)最早采用的污水處理技術(shù) 原理是利用土壤中的微生物降解作用使?jié)B濾液中的有機(jī)物和氨氮發(fā)生轉(zhuǎn)化 通過(guò)土壤中有機(jī)物和無(wú)機(jī)膠體的吸附 絡(luò)合 螯合 顆粒的過(guò)濾 離子交換吸附和沉淀等作用去除滲濾液中懸浮固體和溶解成分 通過(guò)蒸發(fā)作用減少滲濾液 9 6填埋氣體的產(chǎn)生 處理與收集 填埋場(chǎng)氣體的組成與性質(zhì)垃圾填埋氣體的產(chǎn)生過(guò)程LFG產(chǎn)生量的估算LFG收集系統(tǒng)LFG凈化與利用 9 6 1填埋場(chǎng)氣體的組成與性質(zhì) 填埋氣 LFG 指在填埋垃圾中可生物降解有機(jī)物在微生物作用下的產(chǎn)物 填埋氣的主要組成NH3 CO2 CO H2 H2S CH4 Cl2和O2等 特征 溫度43 49 相對(duì)密度1 02 1 06 高位熱值15630 19537kJ m3 填埋場(chǎng)氣體的特性 溫室效應(yīng)產(chǎn)生令人討厭的氣味產(chǎn)生毒害影響和健康問(wèn)題產(chǎn)生爆炸的可能性對(duì)植物生長(zhǎng)不利有較高的利用價(jià)值 9 6 2垃圾填埋氣體的產(chǎn)生過(guò)程 第一階段 初始調(diào)整階段 好氧分解階段 垃圾剛填埋即進(jìn)入初始調(diào)整階段 此階段中垃圾中易降解組分迅速與填埋時(shí)所夾帶的氧氣發(fā)生好氧生物降解反應(yīng) 生成CO2和H2O 同時(shí)釋放熱量 垃圾溫度可升高10 15 本階段滲濾液水量較少 O2明顯下降 無(wú)CH4生成 本階段持續(xù)時(shí)間較短 第二階段 過(guò)渡階段氧氣耗盡 開(kāi)始形成厭氧條件 進(jìn)入兼性厭氧降解階段 復(fù)雜有機(jī)化合物如多糖 蛋白質(zhì)等在微生物作用下水解 發(fā)酵 由不溶性物質(zhì)變?yōu)榭扇苄晕镔|(zhì) 并迅速生成揮發(fā)性脂肪酸 CO2和少量H2 特征由于水解 發(fā)酵作用生成揮發(fā)性有機(jī)物 氣體成分復(fù)雜 但仍以CO2為主 含少量N2 H2 VOCs 但基本沒(méi)有CH4 滲濾液的pH值開(kāi)始下降 COD升高 滲濾液含有較高濃度的脂肪酸 鈣 鐵 重金屬 第三階段 酸化階段 產(chǎn)酸階段 非甲烷菌 主要是兼性厭氧菌和專(zhuān)性厭氧菌 活動(dòng)顯著 將第二階段的有機(jī)物降解生成大量的有機(jī)酸 主要是乙酸 CO2和少量H2 特征CO2占主要 到后階段逐漸減少 同時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量H2 由于大量有機(jī)酸的累積 pH值下降顯著 導(dǎo)致重金屬溶出增加 COD和BOD急劇升高 滲濾液含有大量的可產(chǎn)氣的有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 第四階段 甲烷發(fā)酵階段厭氧階段 甲烷菌成為優(yōu)勢(shì)種群 將產(chǎn)酸階段的乙酸和H2轉(zhuǎn)化成CH4和CO2 主要特征CH4產(chǎn)生率穩(wěn)定 濃度保持在50 65 脂肪酸濃度下降 滲濾液的BOD COD下降 BOD5 COD為0 1 0 01 可生化性差 屬于后期滲濾液 也稱(chēng)為 老化 的垃圾滲濾液 pH值開(kāi)始升高 保持在6 5 8 重金屬離子濃度開(kāi)始下降 第五階段 成熟階段 填埋場(chǎng)穩(wěn)定階段 當(dāng)廢物中大部分可降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化成CH4和CO2后 垃圾中的易降解組分基本分解完全 LFG的釋放速率顯著減少 填埋場(chǎng)處于穩(wěn)定階段或成熟階段 特征幾乎沒(méi)有氣體產(chǎn)生 開(kāi)始富氧 滲濾液及廢物的性質(zhì)穩(wěn)定 滲濾液中常含有富里酸和腐殖酸 很難用生化方法處理 填埋場(chǎng)中微生物量極貧乏 9 6 3LFG產(chǎn)生量的估算 動(dòng)力學(xué)模型 化學(xué)需氧量法1gCOD有機(jī)物 0 25gCH4換算成體積 1gCOD有機(jī)物 0 35LCH4IPCC的統(tǒng)計(jì)模型 僅適用于估算較大規(guī)模的產(chǎn)氣量 式中 VCH4為垃圾填埋場(chǎng)的甲烷排放量 m3 MSW為城市固體廢物量 t H為城市垃圾填埋率 DOC為垃圾中可降解機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù) IPCC的推薦值為 發(fā)展中國(guó)家為15 發(fā)達(dá)國(guó)家為22 r為垃圾中可降解有機(jī)碳的分解率 IPCC推薦為77 16 12為CH4和C之間的換算系數(shù) 0 5為甲烷中碳與總碳的比率 Marticorena經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?式中 MP0為新鮮垃圾的特定產(chǎn)甲烷潛能 m3 t t為時(shí)間 a td為垃圾生命持續(xù)時(shí)間 a mi為第i層中廢物的質(zhì)量 t F為整個(gè)填埋場(chǎng)的甲烷產(chǎn)率 m3 a 9 6 4LFG導(dǎo)排系統(tǒng) 導(dǎo)排分類(lèi)被動(dòng)式收集系統(tǒng)利用填埋氣體的壓力進(jìn)行收集 適用于 填埋面積不大 產(chǎn)氣較小 填埋深度淺的填埋場(chǎng)主動(dòng)式收集系統(tǒng)利用抽真空的方式進(jìn)行收集水平收集系統(tǒng)豎井收集系統(tǒng) 主動(dòng)收集系統(tǒng) 豎井收集系統(tǒng)垂直集氣井 收集豎井管網(wǎng)布置一般采用正三角形布局X 2Rcos30 常用井間距45 60m 如果覆蓋層使用粘土 一般井間距為30m 主動(dòng)式收集系統(tǒng)水平收集系統(tǒng) 填埋場(chǎng)水平抽氣管 溝 示意圖 9 6 5LFG凈化與利用 LFG的利用燃料發(fā)電 產(chǎn)熱民用燃?xì)饣ぴ虾铣?LFG的凈化脫水脫CO2脫H2S脫O2脫N2 1 脫水填埋場(chǎng)中的填埋氣體溫度較高 水蒸氣接近飽和 壓力略高于大氣壓 當(dāng)氣體被抽吸到收集站后 再填埋氣體輸送和利用前必須進(jìn)行脫水處理 脫水過(guò)程中還伴隨著CO2和H2S的去除 同時(shí)脫水后的填埋氣的熱值提高10 左右 一般采用冷凝器 沉降器 旋風(fēng)分離或過(guò)濾器等物理單元來(lái)除掉氣體中的水分和顆粒 還可以通過(guò)分子篩吸附 低溫冷凍 脫水劑三甘二醇等進(jìn)行脫水 使填埋氣體中水分含小于后續(xù)操作條件的露點(diǎn)以下 甲烷 二氧化碳 氮?dú)夂脱鯕馐翘盥駳怏w中四種最主要的組分 其中甲烷和二氧化碳占了填埋氣體體積百分比的90 以上 在填埋氣體的利用中高濃度甲烷產(chǎn)品氣填埋氣體提純的主要目標(biāo) 因此填埋氣體的提純是甲烷 二氧化碳 氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w分離研究 而關(guān)鍵則是甲烷和二氧化碳的氣體分離 2 硫化氫填埋過(guò)程中 如果垃圾中含有石膏板之類(lèi)的建筑材料和含有硫酸鹽污泥時(shí) 填埋氣體中的硫化氫會(huì)大量增加 脫硫技術(shù)主要有濕式凈化工藝和吸附工藝兩大類(lèi) 包括催化凈化法 鏈烷醇胺選擇凈化法 堿液凈化法 活性碳吸附和海綿鐵吸附法 3 二氧化碳和氮?dú)馔ǔFG的利用要除去二氧化碳提高LFG的熱值 目前的分離方法有 吸收分離 吸附分離和膜分離 吸收法氣體吸收分離是將氣體混合物中一種或多種氣體溶解于液體從而達(dá)到氣體分離的過(guò)程 它是化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用相當(dāng)普遍的一種單元操作 主要常見(jiàn)于氣體混合物中CO2 H2S HCL HF SO2和NO2等雜質(zhì)氣體的去除 氣體吸收過(guò)程可以大致分為物理吸收及化學(xué)吸收 甲烷與二氧化碳吸收分離凈化中采用甲乙醇胺 MEA 或N 甲基二乙醇胺 MDEA 溶液作CO2的吸收劑 產(chǎn)品氣中CO2含量小于5 以下 CH4含量增高到80 以上 當(dāng)氣液比為1 3時(shí) 其工藝CO2去除率 95 甲烷回收率為90 95 產(chǎn)品氣中CH4含量 80 在發(fā)酵沼氣及天然氣凈化中該工藝已經(jīng)被成功應(yīng)用 吸附法吸附分離是指通過(guò)將氣體與多孔固相接觸是一種或幾種氣體分子與固相表面生成鍵 并附著在固相而實(shí)現(xiàn)氣體分離的化工過(guò)程 常用的吸附劑一般包括沸石 活性炭 硅膠和碳分子篩 CMS 等 根據(jù)吸附后吸附劑再生方法的不同吸附分離可以分為兩類(lèi) 變溫吸附和變壓吸附 在變溫吸附中 吸附劑通過(guò)加熱實(shí)現(xiàn)再生 而變壓吸附是目前發(fā)展較快的氣體吸附分離方法 它通過(guò)降低壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)吸附劑的再生 由于變溫吸附需要加熱 因此其能耗較多 而且完成一個(gè)循環(huán)的時(shí)間較長(zhǎng) 一般應(yīng)用于小規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用 相反變壓循環(huán)則具有循環(huán)時(shí)間短 產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)而在空分制氮 天然氣凈化等方面得到了廣泛的應(yīng)用 填埋氣體變壓吸附分離與吸收分離比較 注 表中變壓吸附的結(jié)果為美國(guó)Dutch填埋場(chǎng)的中試工廠實(shí)驗(yàn)結(jié)果 吸收分離為沼氣的凈化分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果 膜分離法膜分離技術(shù)是利用膜對(duì)混合物各組分選擇滲透性能的差異 來(lái)實(shí)現(xiàn)分離 提純或濃縮的新型分離技術(shù) 組分通過(guò)膜的滲透能力取決于分子本身的大小與形狀 分子的物理 化學(xué)性質(zhì) 分離膜的物理化學(xué)性質(zhì)以及滲透組分與分離膜的相互作用關(guān)系 利用膜的對(duì)CO2 CH4的不同滲透性來(lái)實(shí)現(xiàn)CO2與CH4分離 Boustany等人 1982 和Chern等人 1985 分別對(duì)CO2 CH4混合氣進(jìn)行了膜分離實(shí)驗(yàn) 美國(guó)在LosAngeles的PuenteHill填埋場(chǎng)制汽車(chē)清潔燃料的示范工程中采用了UEP公司的分離膜 應(yīng)用實(shí)踐證明膜技術(shù)用于CO2與CH4分離基本上是成功的 其產(chǎn)氣中CH4含量可達(dá)96 但膜分離過(guò)程需要在1 7 5 5MPa的高壓力下完成 其CH4回收率為70 95 碳分子篩 CMS 的變壓吸附 變壓吸附與膜分離對(duì)于CH4 CO2分離比較 我國(guó)二十一世紀(jì)垃圾處理主要方向是生態(tài)填埋場(chǎng) 其最大的技術(shù)特征 采用雙層高密度聚乙烯膜輔設(shè)水平防滲工程 引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)防滲工程設(shè)計(jì) 防滲材料和施工技術(shù)改變了我們防滲理念 采用先進(jìn)工藝技術(shù)處理填埋場(chǎng)老大難問(wèn)題 垃圾滲濾液的處理問(wèn)題 即采用傳統(tǒng)生物處理基礎(chǔ) 引進(jìn)高氧化技術(shù) 膜分離技術(shù) 衛(wèi)生填埋技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 3 采用嚴(yán)格垃圾填埋工藝 解決垃圾密實(shí)度 垃圾表面清污分流技術(shù) 沼氣利用技術(shù)等 4 垃圾中潛在的資源回收利用 5 生活垃圾填埋場(chǎng)快速穩(wěn)定化技術(shù) 如垃圾土物理力學(xué)特征研究 垃圾堆積的沉降和穩(wěn)定性研究 6 填埋場(chǎng)的環(huán)境檢測(cè)及污染控制技術(shù) 封場(chǎng)控制技術(shù) 國(guó)家對(duì)衛(wèi)生填埋場(chǎng)建設(shè)要求 優(yōu)先發(fā)展衛(wèi)生填埋場(chǎng)衛(wèi)生填埋場(chǎng)在中國(guó)城市生活廢棄物處理和處置中的戰(zhàn)略地位 決定了在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)它將會(huì)有一個(gè)大的發(fā)展 建設(shè)得好 將有助于實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾處理的無(wú)害化 減量化和資源化的總目標(biāo) 并在實(shí)現(xiàn)社會(huì) 經(jīng)濟(jì)和資源的可繼續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中發(fā)揮重要作用 由于衛(wèi)生填埋場(chǎng)具有處理和最終處置生活廢棄物的雙重功能 故對(duì)于一個(gè)城市尚沒(méi)有衛(wèi)生填埋場(chǎng)的城市 應(yīng)首先安排建設(shè)衛(wèi)生填埋場(chǎng) 國(guó)家對(duì)填埋場(chǎng)進(jìn)行分級(jí)管理為加強(qiáng)對(duì)衛(wèi)生填埋場(chǎng)管理 從2002年開(kāi)始國(guó)家建設(shè)部提出了生活垃圾填埋場(chǎng)分級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 共分三級(jí) 級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 衛(wèi)生填埋場(chǎng) 級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 衛(wèi)生填埋場(chǎng) 級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 為不合格衛(wèi)生填埋場(chǎng) 其評(píng)定主要依據(jù)為 填埋場(chǎng)建設(shè)是否按基本建設(shè)程序建設(shè) 是否符合規(guī)劃 是否達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的防滲要求 在2001年12月1日 實(shí)施 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范 CJJ 17 2001要求 采用水平防滲技術(shù) 對(duì)垂直防滲沒(méi)有加以否定 但必須等效于水平防滲 而在2004年6月1日重新修正實(shí)施規(guī)范CJJ 17 2004中 除自然防滲層厚度大于2m且滲透系數(shù)10 7外 否定了垂直防滲 必須采用水平防滲技術(shù) 是否堅(jiān)持衛(wèi)生填埋作業(yè)工藝 如推平 壓實(shí) 覆蓋等 污水是否處理達(dá)標(biāo)排放 填埋場(chǎng)氣體是否得到了有效的治理 蠅蚊 大氣 地下水等是否得到有效控制 上述6方面主要數(shù)據(jù)不可等量齊觀 對(duì)防滲方面做到 一票否決 程度 對(duì)衛(wèi)生填埋場(chǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)探討 在不同的場(chǎng)合經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到處理1噸生活垃圾的固定資產(chǎn)投資作為評(píng)價(jià)填埋 焚燒 堆肥處理的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一 但衛(wèi)生填埋場(chǎng)的情況有所不同 一是供使用年限各不相同 甚至相差很大 二是大致相同的投資會(huì)使得不同庫(kù)容 垃圾處理量也不同 1 生物反應(yīng)器填埋技術(shù)研究目前我國(guó)已建和在建的廢物填埋場(chǎng)都是遵循傳統(tǒng)的封閉型填埋場(chǎng)原理 其基本出發(fā)點(diǎn)是最大限度地減少污染物如滲濾液的產(chǎn)生并防止其外泄污染環(huán)境