第八章+固体废物的最终处置

,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,环境工程本科课程,武汉理工大学资源与环境工程学院WHUTFacultyofEnvironmentalScienceandEngineering,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物的最终处置,DisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,【概念】渗滤液填埋气渗透系数【理论和方法】固体废物的最终处置方法;填埋场选址原则；填埋场的系统结构;防渗结构;渗滤液的特征及处理;填埋气体产生过程及产生量预测;填埋气的净化和利用;填埋场设计相关计算。,本章重点,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,最终处置方法,进行无害化处理与处置,进行综合利用或回收利用,少产生或不产生,Pointofdirectionalchange,itisdecidedbyTechnological,economicalandculturalcondition,固废,准入、消费观念结构改进设计、环评、采用精料、延长使用寿命,消毒稳定化焚烧固化处理填埋,循环利用翻新逆向物流综合利用,”3R”原则,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,最终处置方法,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,土地填埋处置方法,根据对象种类控制水平分类,4,2,1,3,安全土地填埋,工业废物土地填埋,惰性废物填埋,卫生土地填埋,处置一般固体废物城市生活垃圾110-7cm/s,最简单方法惰性废物建筑废土石,处置工业无害废物,改进的卫生土地填埋有害固体废物110-8cm/s,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,卫生填埋场初步,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,CO2,CH4,H2S等,渗滤液（脂肪酸、腐殖质、胶粒、NH3-N等）,降水、地表渗透水,有机物质分解,无机物、金属迁移转化,填埋场生物反应器,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,1、防渗系统；2、渗滤液收集系统；3、渗滤液处理系统；4、填埋气体收集系统：5、填埋气体利用系统：6、封场系统：7、生态修复系统：8、垃圾坝：9、道路系统：10、截洪、导洪系统：11、其它辅助工程：供水、排水、供电等。,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,防渗及渗滤液处理,填埋场管理,填埋气及利用,1,2,3,4,卫生填埋场类型填埋场选址容量及年限计划,填埋气的产生填埋气产量预测填埋气体收集填埋气净化填埋气利用,填埋工艺,防渗结构渗滤液产生及性质渗滤液收集及处理,卫生填埋场进阶,规划设计,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,1,填埋场的规划设计,填埋场的类型及特点,按场址地形分:山谷型：深圳下坪、杭州天子岭、柳州立冲沟；对环境影响小、征地费低、水平防渗难、雨水截流难、地下水易受污染染平地型：济南市及保定西康庄，厚土层吸污水、覆土多、施工方便、易水平防渗、征地费用高、对周围环境易造成影响。坡地型：上海老港、海口颜春岭、北海白水塘；渗滤液易收集和导排、土方量小、征地费低、易水平防渗、易实现雨污分流、污水量小、有利于保护地下水。滩涂型：不会污染城市污水、污水处理费用低、易水平防渗、易实现雨污分流、不利防止地下水污染、需对地进行加固,填埋场中废物的降解机理分:好氧、准好氧和厌氧型填埋场。,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,1,填埋场的规划设计,填埋场选址原则要求,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,1,填埋场的规划设计,填埋场设计计算,库区用地面积：,覆盖土用量：,填埋场库容：,填埋场使用年限：,规划计算,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,2,防渗与渗滤液处理,渗滤液性质,1）有机污染物浓度高，尤以5年内的“年轻”填埋场的渗滤液为最;2）氨氮含量较高，在“中老年”填埋场渗滤液中尤为突出；3）磷含量普遍偏低，尤其是溶解性的磷酸盐含量更低；4）金属离子含量较高，其含量与所填埋的废物组分及时间密切相关；5）溶解性固体含量较高，在填埋初期（0.52.5年）呈上升趋势，直至达到峰值，然后随填埋时间增加逐年下降直至最终稳定；6）色度高，以淡茶色、暗褐色或黑色为主，具较浓的腐败臭味；7）水质历时变化大，废物填埋初期，其渗滤液的pH值较低，而COD、BOD5、TOC、SS、硬度、金属离子含量较高；而后期，上述组分浓度则明显下降。,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,2,防渗与渗滤液处理,渗滤液水质因素,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,2,防渗与渗滤液处理,渗滤液计算,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,2,防渗与渗滤液处理,水量平衡法：,简化的计算模型：,渗滤液计算,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,2,防渗与渗滤液处理,防渗方式及防渗材料,按铺设时间不同可分为场区防渗和终场防渗。场区防渗可分为水平防渗和垂直防渗。,天然防渗：粘土、亚粘土和膨润土等。改良型衬里防渗：有机、无机人工添加剂，粘土膨润土改良型衬里；粘土石灰、水泥改良型；人工合成膜防渗：高密度聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、异丁橡胶、氯磺化聚乙烯、乙丙橡胶、氯丁橡胶、热塑性合成橡胶、氯醇橡胶。,城市生活垃圾卫生填埋技术规范(CJJl72004)中规定，天然粘土类防渗衬里，其场底及四壁衬里厚度要大于2m，渗透系数小于1107cms；改良土衬里的防渗性能应达到粘土类防渗性能。,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,水平防渗系统：单层衬里系统：粘土或HDPE膜构成，其上是保护层和渗滤液收集系统，其下是保护层和地下水保护层；单复合衬里系统：典型的上为柔性膜，下为低渗透性的粘土矿物；双层衬里系统：施工和衬里的坚固性及防渗效果不如单复合衬里；双复合衬里系统：其上衬里采用的是单复合衬里。终场防渗系统：表土层、保护层、排水层、防渗层、调整层,2,防渗结构,防渗与渗滤液处理,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,2,防渗与渗滤液处理,渗滤液的收集和处理,单独处理：回灌法；好氧生物处理；厌氧和好氧处理结合的方法；物化法；土地处理法；氨吹脱法；,渗滤液收集系统主要由汇流系统和输送系统两部分组成。汇流系统：砾卵石或碎（渣）石导流层，导流沟、穿孔收集管等构成的。输送系统：集水槽（池）、提升多孔管、潜水泵、输送管道和调节池构成。合并处理：渗滤液与城市污水合并；,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,3,填埋场的管理,填埋工艺,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,3,填埋气的产生及利用,填埋气的产生过程,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,3,填埋气的产生及利用,填埋气产量预测,ECH4=MSWHDOCr（16/12）0.5,IPCC统计模型：,生物降解理论最大产气量模型：,Marticorena模型：,理论计算法：,实测法,粗估法,模型法,SchollCanyon模型,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,3,填埋气的产生及利用,填埋气的收集,被动收集系统适用于垃圾填埋量不大、填埋深度浅、产气量较低的小型城市垃圾填埋场（40000m3），被动收集系统包括被动排放井和管道、水泥墙和截留管等。主动收集系统适用于大型填埋场系统包括抽气井、集气/输送管道、抽风机、冷凝液收集装置、气体净化设备及填埋气利用系统（如发电系统）。竖井集气和水平集气两种。,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,3,填埋气的产生及利用,填埋气净化,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,3,填埋气的产生及利用,填埋气利用,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,3,填埋气的产生及利用,填埋气利用,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,3,填埋气的产生及利用,填埋气利用,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,3,填埋气的产生及利用,填埋气利用,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,3,填埋气的产生及利用,填埋技术的发展趋势,卫生填埋需要科学选址、建设符合环保要求的工程措施、需按技术规范填埋作业并进行封场和封场后的维护管理。,卫生填埋需要科学选址、建设符合环保要求的工程措施、需按技术规范填埋作业并进行封场和封场后的维护管理。,国外：生态填埋技术；对原有填埋场改造封场和重复利用技术；加速稳定化技术。,国内：土地高效利用；合理规划，发展规模化填埋技术；防渗系数安全化；部分实现资源化；全方位环保；运行管理现代化、市场化。生态填埋技术；综合处理技术；对老填埋场的改造和封场技术。,固体废物处理与处置TreatmentandDisposalofSolidWaste,谢谢,QUESTION？,第八章固体废物的最终处置-习题与思考,1.填理场选址总的原则是什么，选址时主要考虑哪些因素；2.现代填埋场的建造及运行包括哪些具体步骤；3.简述填埋场的类型与基本构造；4.绘出生活垃圾卫生填埋场的典型工艺流程；5.简述填埋场水平防渗系统的类型及其特点；6.简述填埋场终场防渗系统结构的组成及各层的作用；7.填埋场库容的确定需要考虑哪些因素？8.渗滤液水质特征主要受哪些因素影响？9.控制渗滤液产生的工程措施有哪些，其作用如何？10.处理渗滤液的基本方法有哪些，各自的特点是什么？11.试述卫生填埋法在我国城市垃圾处理处置中的应用前景；12.试述现代填埋场的处理功能及其机理；13.试析填埋场渗滤液收集系统的主要功能及其控制因素；14.试述厌氧生物填埋场的不足及其发展方向；15.根据达西公式并结合图示，说明单复合防渗系统与双层防渗系统的异同点；16.试述固体废物管理“三化”原则对城市生活垃圾处置技术发展的影响,17一个100000人口的城市,平均每人每天产生垃圾2.0kg，如果采用卫生土地填埋处置，覆土与垃圾之比为1:4填埋后废物压实密度为600kg/m3，试求1年填埋废物的体积。如果填埋高度为7.5m,一个服务期为20年的填埋场占地面积为多少？总容量为多少？18.一个10万人口的城市，平均每人每天生产垃圾0.9kg，若采用卫生填埋法处置，覆土与垃圾之比取1:5，填埋后垃圾压实密度取700kg/m3，试求：1）填埋体的体积;2）埋场总容量（假定填埋场运营12年）；3）填埋场总容量一定（填埋面积及高度不变），要扩大垃圾的填埋量，可采取哪些措施?19.某填埋场总面积为3.0hm2，分三个区进行填埋。目前已有两个区填埋完毕，其面积为A2=2.0hm2，浸出系数C2=0.2。另有一个区正在进行填埋施工，填埋面积为A1=1.0hm2，浸出系数C1=0.5。当地的年平均降雨量为3.3mm/d，最大月降雨量的日换算值为6.5mm/d。求污水处理设施的处理能力。20.某卫生填埋场设置有功能完善的排水设施。填埋场总面积为3105m2，其中已封