固体废物最终处置.ppt

,第六章 固体废物的处理与处置,第五节 固体废物的最终处置,一、固体废物的最终处置概述,固体废物经过减量化和资源化处理后，剩余下来的无再利用价值的残渣，往往富集了大量的不同种类的污染物质，对生态环境和人体健康具有即时性和长期性的影响。 为防止对环境造成污染，根据排放的不同环境条件，采取适当而必要的防护措施，达到被处置废物与环境生态系统最大限度的隔绝，此乃谓之“最终处置”。,二、固体废物处置原则 （1）区别对待、分类处置、严格管制危险废物和放射性废物： 可根据所处置固体废物对环境危害程度的大小和危害时间的长短，大体上将其分为以下六类： 对环境无有害影响的惰性固体废物：如未受污染的天然松散或坚硬岩石、建筑废物 对环境有轻微的、暂时的影响的固体废物：如矿业固体废物等，废物中所含有的这类污染物质虽可释放，但对水域和周围环境的污染是轻微的、暂时的、是可容忍的。 在一定时间内对环境有较大影响的固体废物：如城市生活垃圾，在废物中的有机组分达到稳定化之前会不断产生渗滤液和释放出有害气体，对环境有较大影响。 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，(例如来自烟气脱硫后的石膏)。,在很长时间内对环境有严重影响的固体废物：如危险废物，其废物中所含的特殊化学物质成分、有害程度强或有毒的废物。 在很长时间内对环境和人体健康有严重影响的废物：如因其有害性质(例如易溶和难分解的物质成分)必须封闭处理的特殊废物、易爆物质或高水平放射性废物。 因此，应根据不同废物的危害程度与特性，区别对待，分类管理，对具有特别严重危害性质的危险废物，处置上比一般废物的污染防治更为严格的特别要求和实行特殊控制。,既能有效地控制主要污染危害，又能降低处置费用。,（2）最大限度地将危险废物与生物圈相隔离原则 固体废物，特别是危险废物和放射性废物最终处置的基本原则是合理地、最大限度地使其与自然和人类环境隔离,减少有毒有害物质释放进入环境的速率和总量,将其在长期处置过程中对环境的影响减至最小程度。,（3）集中处置原则 固体废物污染环境防治法把推行危险废物的集中处置作为防治危险废物污染的重要措施和原则。 对危险废物实行集中处置，不仅可以节约人力、物力、财力，利于监督管理，也是有效控制乃至消除危险废物污染危害的重要形式和主要的技术手段。,（4）多重屏障原理,三、固体废物的最终处置方法,固体废物的最终处置主要分为海洋处置和陆地处置两大类。 海洋处置主要分两类：海洋倾倒、远洋焚烧； 陆地处置最主要的是固体废物土地耕作处置、土地填埋、深井灌注等。,三、海洋处置,（一）、海洋倾倒,海洋倾倒是利用海洋的巨大环境容量，将废物直接倾人海水中。 废物通常装在专用处置船内，用驳船拖运到处置区域。散装废物一般在驳船行进中投放， 容器装的废物通常加重物后使之沉人海底，有时将容器破坏后沉海。 液体废物用船尾软管伸入水下1.8-4.5米处连续排放，排放速率每分钟约为4-20吨。,对于有毒害性废物，如放射性或重金属废物，在进行海洋倾倒前必须通过固化或稳定化处理。 容器结构可用单层钢板桶，也可以用外层钢板内层衬注混凝土覆面的复合桶，有效容积取0.2立方米。,（二）、远洋焚烧,远洋焚烧是利用焚烧船将固体废物运至远洋处置区进行船上焚烧作业。 适于燃性废物，如含氯有机废物等。 远洋焚烧船的焚烧器结构因焚烧对象而异，需要专门设计。 废物焚烧后产生之废气通过气体净化装置与冷凝器，凝液排人海中，气体排人大气，余渣倾人海洋。,远洋焚烧的操作要求,(1)焚烧器要有供给空气和液体的液、气雾化功能，一般用同心管制成输送管； (2)焚烧温度要控制在1250以上。 (3)焚烧器的燃烧效率(Yr)应达到99. 9%以上 ， Yr=（CCO2-CCO)/CCO2*100% (4)焚烧器的炉台上不应有黑烟或火焰延露。 (5)配有现代化通讯设备，焚烧过程随时对无线电呼叫作出反应。 (6)焚烧有机废物，应用双层结构的船舱贮运废物，并将废物盛在甲板下的船舱中(底层装水或其它)，以防止因触礁泄漏而造成海洋污染。,远洋焚烧管理,实施远洋焚烧，一般应由处置单位首先向海洋主管部门、环境保护部门等提出申请，待海洋焚烧设施和被焚烧废物通过检查鉴定后，获得有关部门发放的焚烧许可证之后才能在指定海域进行焚烧。,陆地处置 （一）固体废物土地耕作处置,土地耕作处置是基于土壤的高子交换、吸附、微生物生物降解以及滤水浸取、降解产物的挥发等综合作用机制。 通常处置含有较丰富易于生物降解的有机质、含盐较低、不含有毒害性物质的固体废物。 可用于经加工、处理后的城市垃圾与污水处理厂的污泥，以及石油化工企业中产生的某些固体废物。,土地耕作处置受多种因素制约，除固体废物本身性质外，主要受土地的地形、土壤成分、性质、含水率与当地气候条件影响。 一般要求耕作的土地平整，坡度应小于5%，以防止表土过量流失，土壤中性偏碱为宜。 土壤中必须保持适宜空气。因此只有在旱田中操作，土壤中适宜的含水率为620%。 由于生物降解作用受温度的显著影响，必须根据季节进行操作，温度低于0时，不宜操作。,耕作场地应远离居民区；场地四周设屏障；距场地30米内的水井、水塘不能作为饮用水源，场地四周应设造完善的地表径流的导流措施。 固体废物的铺撒与操作方法与一般施肥、耕作无异。耕作深度应限制在耕作层内15-20cm。土壤中如含有足够的氮与磷，一般可不必额外增施氮磷肥，否则，耕作时应另施定量氮磷肥料，以维持微生物的营养条件。,耕作处置的管理是严格的，除对被处置的废物成分进行严格分析，对土壤也需定期分析，以掌握废物降解速度与施用废物的时间间隔。 对下层土壤也需定期分析，以掌握地下水污染状况。 耕作处置后，每年采样分析2次。 为促使生物降解作用，要定期翻耕，翻耕次数应根据土壤性质与废物成分而定。,（二）、深井灌注处置,深井灌注是将固体废物液体化，用强制性措施注入与饮用地下水层隔绝的可渗性岩层内。 适用于各种相态的废物处置，但必须使废物液化，形成真溶液或乳浊液。,1、处置地层的选择,适于这种处置的地层必须满足下述条件 必须位于地下饮用水层之下。 岩层孔隙率大，有足够的液体吸收容量，面积与厚度，能在适当的压力下将灌注液以适宜速度注入。 有不透性岩层或土层与含水层相隔。 岩层结构与原含有的液体能和注入液相容。,2、钻探与施工,灌注区的钻探与灌注井的施工类似于石油钻探和建井技术。 钻探目的是探明地层结构，寻找适宜的灌注岩层。灌注井的结构形式见图15，这种结构比石油井复杂而严密。,3.操作与监测,在灌注前应对废物进行适当预处理，防止灌后堵塞岩层孔隙。 一般的预处理是固液分离，使令堵塞的固体沉出。 另一种方法是先向井中注人缓冲剂，如一定浓度的盐水等。 灌注操作是在控制的压力下恒速进行，灌注速率每分钟一般为0.34立方米。 深井灌注系统需配置连续监测装置，以记录压力与注速，并需监测井泄漏情况。,（三）、卫生填埋,土地卫生填埋处置是从传统的堆放和土地处置发展起来的一项最终处置技术，不是单纯的堆、填、埋，而是一种按照工程理论和土工标准，对固体废物进行有控管理的一种综合性科学工程方法。,卫生填埋的特点,卫生填埋具有建设周期短，总投资和运行费用相对较低 与焚烧等相比，是一种完全的、最终的处理方法。 与堆肥相比，不需要对垃圾进行分类收集 填埋若干年后形成矿化垃圾，可开采利用,卫生填埋处理生活垃圾最常用，也最普遍。,卫生填埋场判断依据,是否达到了国家标准规定的防渗要求 是否落实了卫生填埋作业工艺（推平、压实和覆盖等） 是否处理污水达标排放 是否有效处理气体 是否有效控制蚊蝇 是否考虑终场利用,1.卫生填埋场的选址,原则：防止污染的安全原则 经济合理原则,1.卫生填埋场的选址,1）填埋场设计时，面积与容量应根据城市人口、垃圾产率、填埋深度、废物与覆盖材料的体积比(3-4:1)，以及压实度等参数进行详细计算。 尽可能选择库容量大，使用年限较长的场址。 一般填埋场合理使用年限不少于10年,2）资源回收与预处理，在实施填埋前对固体废物最好进一步加工处理与有用资源的再回收。 3）运输距离，运输距离是影响固体废物管理系统总体设计的重要因素之一，同时又是填埋场地点选择的制约因素，运输距离既不能太远，又要防止填埋场对居民区环境造成影响。,4）土壤与地形条件：填埋场每日卸料终了与最终封场均需用土壤覆盖，因此，场地选址的土壤条件作为一重要因素，包括土壤的可压实性、渗水性、可开采面积、深度、地下水位与开采量等。 地形条件对填埋方式起决定性作用，又制约采土方法。 如选用坡度平缓的平原地为填埋场时，其土质优良者，宜采用开槽填埋，开槽挖掘的土方作为覆盖土。不宜开槽的平原或峡谷，以及天然坑塘与矿坑作为填埋场时，则必需在场外采土。 此外，地形条件对填埋场地表径流的排泄也有较大影响。,5）气象条件：填埋场选址应在居民区下风向，防止尘土、气味等对居民区环境的影响。高寒地区冬季土壤封冻影响采土作业。 地区的气候干湿条件、雨量、风力与风向均属于填埋场选址的评价因素。,6）地表与地质水文条件，地表坡度、坡向与地表径流排泄能力是影响建立填埋场排水系统的因素，选址时应充分考虑地表径流特征与当地洪水泛滥的情况。 地质与水文是指土壤性质、地下水的埋深与流向等，一般选址的地质应