固体废弃物处理与处置ppt课件 (2).ppt

1 固体废物处理与处置 2 一 含义及要求 一 概述 是固废全过程管理中的最重要的环节 放置在某些安全可靠的场所 以最大限度地与生物圈隔离 因其富集不同种类的污染物质而对生态环境和人体健康具有即时性和长期性影响 1 含义 2 目标 确保废物中的有毒有害物质 无论现在还是将来都不至于对人类及环境造成不可接受的危害 3 要求 废物体积尽量小 废物无较大危害性 处置场地适宜 设施结构合理 封场后定期维护监测 处置方法简便 经济 同时兼顾环境效益 4 原则 安全化 使其最大限度地与生物圈隔离 稳定化 防止其扩散污染环境 无害化 保证现在和将来不对人类造成危害或危害最小 4 二 处置方法分类 天然屏障 处置场地所处的地质构造和周围的地址环境 沿着从处置场所经过地质环境到达生物圈的各种可能途径对于有害物质的阻滞作用 5 人工屏障 使废物转化为具有低浸出性和适当的机械强度的稳定的物理化学形态 废物容器 处置场地内各种辅助性设施 人工防渗工程 陆地处置的优点 方法简单 操作方便 成本低 陆地处置的缺点 离人群近 安全感差 易污染 二 固体废物的最终处置方法 1 土地堆存 原始 对象 不扬尘 不腐烂变质 不溶解 场地 山沟 山谷 洼地等 2 筑坝堆存法 对象 粉煤灰 尾矿粉等湿排灰泥 要求 安全化 稳定化 无害化 一 堆存法 8 二 填埋法 应用最广 在陆地上选择合适的天然场所或人工改造出合适的场所 把固废用土壤覆盖起来的技术 卫生土地填埋 对象 城市垃圾 建筑垃圾 炉渣等 分为好氧填埋 厌氧填埋和准好氧填埋三种类型 比较好氧填埋 准好氧填埋和厌氧填埋 填埋方法 构筑单元 升层 填埋场剖面图 渗出液的处理 降解气的控制 臭味和病原菌的消除 填埋场地的选择设计 填埋方法等 1 密封或底部和四周都密封的结构 应考虑的问题 衬里材料 无机材料 粘土 水泥等 有机材料 沥青 橡胶 聚乙烯 聚氯乙烯等 2 场地的选择 两项原则 是场地能满足防止污染的需要二 是经济合理 要考虑以下方面的因素 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 要考虑以下方面的因素 土壤和地形条件 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 深废 地下水位与开采量等 这些资料均需通过实际勘探获得 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 要考虑以下方面的因素 气象条件 填埋场选址应在居民立下风向 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 地区的气使干湿条件 雨量 风力与风向均属于填埋场选址的评价因素 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 一般选址的地质应是透水性差的粘土或岩层 地下水位愈深愈好 要考虑以下方面的因素 地区环境条件 一般填埋场多远离居民区与工业区 若选址在邻近人口集聚区 必须采取严格措施 限制噪音 气味 灰尘及漂飞物等的影响 填埋场封场后的最终开发和利用 一旦填埋场完成封场后 场地即可考虑作为其它目的开发利用 最终开发场地利用的途径将影响填埋场的设计与操作 因此 在设计前必须先决定场地最终开发利用的目标 3 场地的设计 1 场地的面积和容量城市人口数量 垃圾的产量 废物填埋的高度 垃圾与覆盖材料量之比以及填埋后的压实密度有关 16 2 地下水保护系统 来源 降水 地表径流 地下水 垃圾含水 填埋场水的收支平衡关系 浸出液的成分 措施 设置防渗衬里 建立排水 集水设施 18 说明 A 设置防渗衬里 就是在填埋垃圾和土体之间设置一不透水层 渗透系数小于10 7m s 厚度至少 m 收集系统功能 将浸出液导向处理设施 向填埋厂供应空气 气体的生成及控制 卫生填埋场中固体废物的分解与气体的产生 当城市垃圾一旦填埋人场后 其中的可生物降解的有机组分即开始微生物的分解作用 初始阶段由于废物中吸收与夹带的空气 在短时间内处于好气分解条件 当内部空气耗尽 将长时间的处于空气条件下的分解 可生物降解的有机物主要包括纤维素 蛋白质 碳水化合物与脂肪类 这些物质厌气分解的最终产物是比较稳定的有机物 可挥发性有机酸与由甲烷 二氧化碳 一氧化碳 氨 硫化氢与氮所组成的气体 上述分解反应的速率取决子有机物的性质与含水率 一般情况下 以气体产率为指标的反应速率在封场后的两年内达到峰值 之后逐渐减慢 可持续25年之久 20 微生物的生化降解作用 会产生气体 卫生填埋场中气体的迁移与控制 填埋场中产生的气体随时日的延续不断增加 并沿士壤向各个方向扩散 据美国对一典型填埋场测定之结果 距边沿120米的侧向土壤中 CO2与CH4占孔隙气体含量的40 由于CH4密度小于空气 易向大气逸散 而CO2密度大于空气 易向下部土壤扩散 直达地下水位 并溶于地下水 导致水PH值下降 硬度与矿化度升高 其反应方程为 对于上述气体的迁移 甲烷易于控制 而二氧化碳比较困难 危害 爆炸 人员窒息 漏气可能引起燃烧 替代土壤中的空气影响作物生长 二氧化碳溶于地下水 改变水质 措施 收集作为能源或铺管焚烧 收集设施 注意 井口密封 覆土厚度 以上 地面出口用混凝土密封 集气管开口适宜 外加尼龙网 气体控制 可渗透性排气和不可渗透阻挡层排气 可渗透性排气 排气孔道的间隔 以上 砾石层的厚度为30一40cm 阻挡层排气在不透气的顶部覆盖层中安装排气管 如图排气管与设置在浅层砾石排气通道或设置在填埋废物顶部的多孔集气支管相连接 填埋方法 卫生土地填埋方法主要有三种 一是沟槽法 二是地面法 三是混合法 斜坡法 沟槽法 长度为30 40m 深 1 8m 宽4 5 7 5m 地面法 在采石场 露天矿 峡谷 盆地或其他类型的洼地采用 该法适于处置大量的固体废物 斜坡法 斜坡法是把废物直接铺撒在斜坡上 压实后用工作面前直接得到的土壤加以覆盖 然后再压实 优点 进行少量的挖掘工作 即可满足第二天覆盖废物对土壤的需要 由于不需要从场外运进覆盖材料 而且废物堆积在原始表面下 因此斜坡法比地面法能更有效地利用处置场地 填埋操作 填埋作业方式可根据场地的地形特点来确定 平坦地区 土地填埋操作可以由下向上进行垂直填埋 也可以从一端向另 端进行水平填埋 斜坡或峡谷地区填埋可以从上到下或从下往上进行 一般采用从上到下的顺流填埋方法 因为这样既不会积蓄地表水 又可减少浸出液 卫生土地填埋场地的封场 维护 监测等参阅安全土地填埋的技术规定 填埋场封场及封场后维护一 制定长期封场规划1 覆盖及景观设计2 填埋气体控制规划3 渗滤液控制规划4 环境监测规划二 封场后管理1 常规检查2 设施维护3 环境监测系统 卫生土地填埋法 工艺简单 操作方便 处置量大 费用较低 在我国目前城市垃圾无机成分高 处理利用率低 经费紧张的情况下 卫生土地境埋是一种较为可行的处理方法 它既消纳处置了垃圾 又可根据城市的地形地貌特点将填埋场开发利用 封场后可以植树绿化 建造假山公园 综述 33 有毒有害固体废物安全填埋场的结构与安全措施比卫生填埋场更为严格 其选址要远离全地带 结构与管理措施包括严密的人工或天然不渗透性材料防渗层 土壤与防渗层结合部的渗透率应小于10 6m s 填埋场最底层应位于最高地下水位以上 必须辅设地下水位控制设施 采取必要的措施控制地表径流水 配置严格的浸沥液收集与监测系统 设置气体排放与监测系统 严格记录废物来源 性质与处置量 并加以适量分类处置 若此类废物在处置前预稳定化处理 填埋后更为安全 典型安全填埋场结构示于图 这种填埋方法几乎可处理任何种类的有毒害性固体废物 有毒有害固体废物安全填埋场 34 35 36 概念 将固体废物分撒到耕作土地中 通过生物降解 植物吸收及风化作用降低污染指数至背景程度 特点 限量限质对象 有机物含量较多的固废 如污泥 石化废物过程 有机物分解一部分留在土壤中改善土壤结构 增加肥效 另一部分挥发到大气 不分解部分永存在土壤中 优点 费用低 工艺简单 操作方便 对环境影响小改善土壤结构 增加肥力 三 土地耕作法 37 2 机理借助土壤循环的机理降解固体废物主要过程 微生物分解 渗出 沥滤 挥发 生物吸收3 影响因素废物本身性质 土地耕作深度 当地气候条件 土地地形4 场地选择原则 保证安全 经济可靠 达到功效 38 1 概述概念 将固体废物液化成真溶液或乳浊液 用强制措施注入与饮用水和矿脉层隔开的可渗透性岩层中 对象 难于破坏 转化的危险废物 如高放射性废物条件 适宜的地层 石灰岩层 白云岩层 砂岩层两者具有相容性2 操作程序地层选择钻探与施工操作与监测 四 深井灌注法 39 40 1 概念 海洋处置法是指根据垃圾的成分 有害物质的含量等 通过海洋倾倒法或远洋焚烧法对垃圾进行处理 争议 两种对立观点 1 是处理多种工业废物的理想场所 不会危害环境和人类 2 大量倾倒将会造成海洋污染 危及海洋生物 破坏海洋生态环境 我国对海洋处置基本持否定态度 海洋处置应考虑的问题要有小型试验对废物进行全面测试相比其它方法的经济可行性 五 海洋处置法 41 五 海洋处置法 海洋处置法分为海洋倾倒法和远洋焚烧法两种 海洋倾倒法 是利用船舶 航空器 平台等载运工具 将固体废物投入距离和深度适宜的海洋区域 利用海洋的容量和自净能力处理固体废物的方法 远洋焚烧法 是利用焚烧船在远海对废物进行燃烧 再将燃烧残渣和冷凝液直接排入海洋的固体废物处置方法 42 并不是所有的废物都可以采用海洋倾倒法进行处理 根据废物的成分 有害物质的含量以及对海洋环境的影响程度 可以将固体废物分为三类 禁止倾倒的废物 包括生物试剂 化学试剂 放射性废物 可能冲蚀海岸的永久性惰性漂浮物质等 如有机卤素 汞 铬及其化合物 原油 石油炼制品 漂浮油脂类物质等 严格控制 经特别许可后可以倾倒的废物 包括有机硅化合物 无机工艺废料 有机工艺废料 某些重金属元素及化合物等 前述两种物质以外的