环境岩土工程学课件东南大学潘华良环境岩土工程学概论城市固体废物的传统处置方法

第5章

城市固体废物的

传统处置方法上节课要点5.1概述20世纪60年代以前随意排放、堆存、倾倒环境保护意识的增强安全处置。固体废物处置总的目标是:废物中的有害物质现在和将来对于人类均不发生危害。基本方法是通过多重屏障实现有效隔离天然屏障人工屏障天然屏障地质构造地质环境对有害物质的阻滞作用。人工屏障①使固体废物转化为具有低浸出性和适当机械强度的稳定的物理化学形态；②废物容器化；③处置场所内各种辅助性工程屏障。海洋处置海洋处置是工业发达国家早期采用的途径，特别是对有毒有害废物，至今仍有一些国家采用。由于海洋保护法的制定，以及在国际上对海洋处置有很大争议，其使用已受到越来越多的限制。海洋处置海洋处置主要分为海洋倾倒与远洋焚烧两种方法。海洋倾倒海洋倾倒是将固体废弃物直接投入海洋的一种处置方法。海洋是一个庞大的废弃物接受体，对污染物质能有极大地稀释能力。但纳污容量、能力是有个界限的，并且海洋倾倒长期影响必须作深入研究。开底驳海上违法倾废，造成海洋污染远洋焚烧是利用焚烧船将固体废弃物进行船上焚烧的处置方法。废物焚烧后产生的废气通过净化装置与冷凝器，冷凝液排入海中，气体排入大气，残渣倾入海洋。这种技术适于处置易燃性废物，如含氯的有机废弃物。陆地处置陆地处置陆地处置的方法有多种土地填埋土地耕作深井灌注。土地填埋是从传统的堆放和填地处置发展起来的一项处置技术,是目前处置固体废弃物的主要方法。土地填埋处置种类很多，采用的名称也不尽相同。按填埋地形特征可分为山间填埋、平地填埋、废矿坑填埋；按填埋场的状态可分为厌氧填埋、好氧填埋、准好氧填埋；按法律可分为卫生填埋和安全填埋等。随填埋种类的不同其填埋场构造和性能也有所不同。土地耕作即利用表层土壤的离子交换、吸附、微生物降解以及渗滤水浸出、降解产物的挥发等综合作用机制处置固体废物的一种方法。该技术具有工艺简单、费用适宜、设备易于维护、对环境影响很小、能够改善土壤结构、增长肥效等优点，主要用于处置含盐量低、不含毒物、可生物降解的固体废物。5.2深井灌注深井灌注处置是将固体废物液体化，用强制措施注入到地下与饮用水和矿脉层隔开。主要还是用来处置那些实践证明难于破坏、难于转化、不能采用其它方法处理或采用其它方法费用昂贵的废物。目前，美国每年大约有3×104t流体废物采用深井灌注方法处置，其中11％为危险废物。5.2.1深井灌注的程序废物的预处理场地的选择井的钻探与施工环境监测等。预处理深井灌注处置前，需使废物液化，形成真溶液或乳浊液。预处理防止灌注后堵塞岩层孔隙，减少处置容量。废物中一些组分，与岩层中的流体发生化学反应生成沉淀，最后可能会堵塞岩层。一般采用化学处理或固液分离的预处理方法，将上述组分去除或中和。例如，难溶的碱土金属碳酸盐、硫酸盐及氢氧化物沉淀，难溶的重金属碳酸盐，氢氧化物沉淀以及氧化还原反应产生的沉淀等。防止沉淀的另一种方法是先向井中注入缓冲剂，把废液和岩层液体隔离开来。如一定浓度的盐水等。1.场地选择(1)处置区必须位于地下饮用水源之下。(2)有不透水岩层把注入废物的地层隔开，使废物不致流到有用的地下水源和矿藏中。(3)有足够的容量，面积较大，厚度适宜，孔隙率高。(4)有足够的渗透性，且压力低，能以理想的速率和压力接受废液。(5)地层结构及其原来含有的流体与注入的废物相融，或者花少量的费用就可以把废物处理到相融的程度。2.钻探与施工深井灌注处置井的结构要比石油井复杂而严密。套管，止水1-井适盖；2-狐充满惑生物开杀伤启剂和颠缓蚀膀液的脚环形眠通道销;3-如表面惕孔；4、萝7-锋水泥谎；5-孟表面乌套管坟；6-齐保护畅套管煌；8-注监入通道倍；9-密欣封环；10著-保抄护套卵管安撞装深极度；11-页石灰石化或白云爸岩处置壁区；12青、1度4-违油页总岩；13劣、1镜6-驱石灰杜石；15-秤可饮用异水层(啦砂)；17-慈可饮用霉水层(红砾石)敏。凡与距废物次接触辉的器超材，典都应纳与废险物的蝇相融膏。井内询灌注抄管道冬与保抵护套皇管之册间的伸环形独空间企须采禽用杀菌剂和缓蚀剂进入冷可渗狱透性搞的岩唱层中地层尿条件历要求适宜的皂地层主坡要有石运灰岩层钱、白云借岩层和谎砂岩层沉。在石灰封岩或白袄云岩层战处置废塑物，容春纳废液胖的主要烫依据是猜岩层溶沾隙，以腐及断裂酒层和裂某缝（岩扯溶含水服层、裂篇隙含水蛋层）。对于金在砂跟岩层傅处置允，废商液的蹲容纳脊主要倍依靠槽孔隙箭。深井灌氧注处置袜系统还有要求废苏物与建卧筑材料浓、岩层斑问的液拉体以及仁岩层本勒身具有坊相融性恰。深井灌偶注处置卖方法已词有40剪多年的秀发展历悬史，是另对环境匹影响较目小、适苦用范围敬较广的霸一种处敞置方法朝。但也仆有人突持不默同意申见，撑认为莲这种茶方法钻缺乏桨远见靠，担砖心深买井一完旦泄从露，寺将导篮致蓄纯水层舍的污贵染。5.2着.2适克于深井梯灌注废奔物的种邪类深井灌歪注处置隔方法的础适用范仪围较广截，不论朴是一般探废物还筐是危险夺废物都斩可采用所此法。一般将壶适于深羡井灌注误处置废虾物分为无机废衫物和有机废养物两大类苍。深井灌接注方法抱主要是露用来处姻置那些坚经过实提践证明难于破抄坏、难规于转化栽、不能有采用其疲他方法掉处理或热者采用原其他方秘法费用末昂贵的毅废物，如气高放饥射性胞废物肉。深井灌松注的最妙大使用订者是化学疯、石你油化润工和制药漠工业，干它们所存拥有的锈井数占注现有井惰数的5税0％，其次是弱炼油厂水和天然卷气厂金属红工业黎居第氧三位触。此外国，食着品加要工、煮造纸千也占尖有一庆定的熄比例叔。深井郊灌注抹方法张具有牵广泛考的适牺应性炉。5.慎2.偿3操涛作与击监测深井床灌注怪处置帽操作诵可分庆为两仙步：一是潮预处纺理二是扣灌注扯。在控制绩的压力怒下进行律，灌注柏速率一涛般为0披.3～黎4m3／mi高n。深井灌逃注系统叉需配置稍有连续民记录监测装置。塑在深井糕灌注管扰道和保抄护套管芦处设置弱有压力看监测器司，以检哄验管道呼和套管羡是否发蔽生泄漏愁，如出愈现故障脏，应立努即停止操作。深井柱灌注能处置绒的费阁用与票生物扯处理僻的费有用相陵近。5.填3土见地填遥埋5.3鲜.1概斥述固体刘废物琴的土猴地填若埋技脊术在通大多民数国匆家已棋成为醋固体适废物忌最终片处置午的一技种主观要方计法。它是从划传统的菌堆放和朗填埋处野置发展齿起来的拦一项最尚终处置汉技术。早在公疏元前1真000自～30倘00年摘古希腊米诺亚(米诺斯)文明时兽期，克颂里特皂岛的肃首府恰康诺甜索斯鸽就曾喊把垃贴圾分刷层覆乳土，烛埋人趟大坑姓之中钢。土地暑填埋优处置沙的种芝类地形坏特征可分诱为：神山间这填埋衔、峡刑谷填馆埋、聋平地谋填埋蚁、废末矿坑看填埋键；状态：厌氧神性填轰埋、携好氧佣性填知埋、得准好患氧性汤填埋朴和保轻管型鸦填埋处；水文、坟气象条茅件：干式念填埋慨、湿匀式填永埋和肺干湿面混合帐填埋乌；固体废吹物污染扇防治法规：一夹般固拴体废绵物填拥埋和刷工业才固体醒废物昨填埋享。通常瞎把土尸地填笼埋处柜置方宫法及迎场地俊也相缴应分埋为四缺类。惰性候废物度填埋卫生土瓶地填埋工业废恢物土地未填埋安全冬土地促填埋1.初惰性剂废物拴填埋惰性废乔物填埋剂是土地堵填埋处菠置一种若最简单品的方法瞎。它实渣际上模是把怠建筑且废石娃等惰岛性废过物直伞接埋戚入地胖下。填埋类方法闭分浅斗埋和袋深埋盖两种强。2.经卫生虏土地搏填埋卫生锡土地辟填埋雷是处喇置一提般固壮体废测物，竭而不敏会对集公众惩健康竞及环而境安中全造蚊成危仗害的忽一种羡方法习，主瓜要用善来处好置城隙市垃朝圾；3.工丘业废物辟土地填甲埋工业现废物穴土地农填埋学适于示处置晶工业部无害恐废物庸，因拌此，森场地泥的设度计操孩作原插则不澡如安睬全土均地填郑埋严熟格，忽下部玻土壤博的渗悦透率雨仅要林求为糊10-5cm／惯s。4.劝安全斥土地横填埋安全土唤地填埋易是一种个改进的躲卫生土驼地填埋膏方法，贴还称为跌化学土扒地填埋什和安全剧化学土右地填埋隙。安全土庸地填埋棒主要用蛇来处置有害哥废物，因稻此，欢对场坑地的犬建造秧技术违要求什更为抽严格握。如架衬里劈燕的渗吨透系友数要威小于舌10-8cm扇／s邻，浸出液拍要加以摊收集和筹处理，馆地表径巩流要加遍以控制痰等。此外吸，还礼有一极种土萌地填返埋处屠置的桃方法别，即浅地缩慧层埋嚼藏方驶法，这种传方法主量要用来旋处置低舱放废物躲。土地填火埋处置跪具有工跳艺简单找，成本欢较低，司适于处蜓置多种俯类型固伏体废物洽的优点稠。目前，胖采用较舰多的土柴地填埋涉方法是卫生岗土地蜓填埋、安全额土地功填埋和浅地置层处锤置法。5.编3.院2卫称生土竖地填代埋1.概止述卫生土宵地填埋笔是处置葛垃圾而穴不会对摸公众健税康及环杆境造成沸危害的敞一种方集法。通常哀是每管天把怠运到升土地嚷填埋走场的丈废物欣在限解定的悬区域捐内铺散成40同～75cm的薄层稿，然后压实以减液少废正物的烂体积司，并咐在每捏天操筋作之男后用业一层钟厚1焦5～顾30cm的土早壤覆盖、压实，废染物层厘和土练壤覆尽盖层逮共同企构成选一个移单元拦，即填筑击单元。具沉有同数样高政度的津一系捏列相剧互衔匠接的兵填筑钩单元绍构成块一个升层。完画成的乐卫生婚土地屑填埋榴场是攀由一南个或句多个桥升层闷组成伤的。雷当土街地填僚埋场福达到零最终习的设储计高厚度之司后，神再在讯该填渡埋层药之上丙覆盖垫一层讯90瓜～1涂20cm的土壤马，压实编后就得计到一个羞完整的呆卫生土分地填埋锁场。卫录生土地降填埋场领剖面图落示于图发5.2肚。卫生土假地填埋丛主要分虚为厌氧填庙埋好氧感填埋准好段氧填鹅埋好氧填铃埋实际渗上类似衬于高温骗堆肥，贞其主要课优点能够减鸟少降解结水分；分解的暮速度快誓，产生思高温。班好氧填鞠埋比厌臣氧填埋楼在体积像上缩小傅近50樱％，提比高填埋客场的使航用寿命每。分解温抖度高，杀可达6蔽0℃以悦上(厌逼氧27冶℃)，钻对消灭抛大肠杆韵菌等致窗病微生活物是十项分有利廉的。结构比豪较复杂迈，配备绞供氧设巾备，增芦加了施真工难度播，造价奖高目前，溪世界上帐已经建演成或正舍在建成货的大型秆卫生土返地填埋责场，广极泛应用劳的是厌都氧填埋形，它的泛优点是齐结构简劣单、操败作方便症，施工罚费用低障，同时苹还可回张收甲烷功气体。2.茧填溉埋场渴设计英规划雪程序包括场地薄的选楼择环境叹影响德评价场地的禽设计、炕建造与捞施工填埋鱼操作封场泪场地恭的维碍护及抹监测轿等。5.3朗.3卫倒生土地螺填埋方洞法卫生土置地填埋晌方法主勤要有平面捎法沟壑肢法斜坡法三种从类型捆。1.平脉面法2.榜沟壑外法3.斜蒜坡法国外预压紧也固体废架物的填池埋方特法。方法勾是先合将固丘体废扩物压擦实，组然后叠按填秤埋方膨法进歇行填难埋。这种填悦埋法不起需每日饼用土壤很覆盖，呆在分级耳多层的扒填埋作强业中，景较下一药层可在奥其上卸违满经过痕压实的登废物而浪脱离裸狡露状态染，在达趣到最后妥的填埋姿高度后陪再铺上锐土壤覆恼盖层，艰准备场咽地作其纷他应用雨。这种角作业可悄以不考圆虑气味筒和碎片峰的吹扬赢问题据报道重，这种俩填埋方划法的最终赖密度亲要比雨未经杀处理路的大贷35董％。卫生土渠地填埋或法工艺笛简单，奋操作方跨便，处额置量大叔，费用副较低，臭它既消读纳处置雷了垃圾终，又可醋根据城赤市地形兰地貌特唇点将填侵埋场开依发利用欣。5.抹4安谢全土偿地填经埋5.缘瑞4.锯1概谢述安全土盾地填埋迁是在卫御生土地灭填埋技选术基础薪上发展渴起采的竖，是一傅种改进慢了的卫漂生土地饱填埋。安全午土地锯填埋躺场的夕结构明与安壤全措呀施比卫卫生学土地犬填埋毕场更臭为严昂格。地址质远离仰城市趟和居滤民必须粪有严欠密的诵人造堵或天燥然衬茅垫土壤、衬垫渗帆透席殊小于1壳0-8cm／抖s；配备高严格休的淋廉洗液连收集甲、处戏理及善监测已系统验；设置距完善断的气翼体排服放和促监测搅系统舱；废物陈在处掠置前苍进行剩稳态欲化预飞处理值，填泳埋后阀更为楚安全婚。2.安须全土地沟填埋的扛废物种据类危险废域物不应险处置矿易燃贞性废夕物、置反应煎性废利物、温挥发乔性废霸物和理大多购数液迈体、鉴半固虫体及史污泥外；不应处秀置互不士相融的生废物，曾以免混铃合以后解发生爆默炸，产鞋生或释其出有毒刊、有害狸气体或医烟雾。3.安暮全土地似填埋场敞地设计幕原则及愤注意问跳题(1)背处置场呢的容量灭应足够黎大(2)处置扛系统否能满疮足全继天候皂操作足要求则；(3温)处置与场地济所在元地区叙的地时质条游件、括环境献适宜傍，可境长期罩使用他；(4)究符合相鱼关规定埋以及危保险废物嫩土地填绞埋处置锤标准。安全土馅地填埋愈场地设态计时应盯注意的华主要问隆题是废物处妙置前的悲预处理草；由天然晒或人造拥衬垫或售淋洗液救收集及雕监测设招施所构饥成的地物下水保烘护系统推；场地及蝇其周围跃地表水孝的控制帐管理。4.循安全羽土地叔填埋气场的丛基本卡设施5.衫4.诞2填押埋方极案根据粪场地留的地栗形、慌水文驰、地显质等断条件御以及票填埋池的特熟点，越土地洪填埋且方案核主要犯分为敌以下沫三种棋：1.义人造粥托盘塌式2.天制然洼地订式3.斜夜坡法1.踢人造窝托盘阔式2.天术然洼地就式天然洼通地式填低埋场地蛙是利用琴天然的铁地形条输件，如汗天然峡蜓谷、采县石场坑颗、露天史矿坑、弹山谷、汪凹地等非构成盆惊地状容悉器的三叔个边，碰在其中僵处置固染体废物箩。3.祸斜坡戒法5.4灶.3地乎下水保脆护系统1.淋缸洗液的翅来源和雪产生量安全土剪地填埋须，淋洗扭液主要决来自废健物本身驾含水、勿地下水驼、降水院及地表虏径流。通常功废物殊本身芬含水肥很少津，特反别是妥在处梅置前笑进行呆脱水秋或稳挠态化乓预处吗理，识则废钳物本廉身含耐水可呢以忽福略；如果场谷地的选仅址合理端，填埋蕉场底部础远在地广下水位戒之上，稠同时设他置防渗答衬垫，罪则地下水水渗入凭问题也轮可忽略侦。因此叉淋洗应液的主要来谷源是降咐水和地顽表径流落水。淋洗章液的运产生鼻量可让根据受填埋朗场水穿的收鼓支平真衡关资系来凯确定丈。2.地用下水保健护系统保护牛地下配水可卵以从雅两个闹方面矛实现躁：一赚个方诵面是黑在选勺择场租地时旧，应瓜按照到场地柄选择乒标准暂合理截选址挽；另钉一方塘面是轰从设含计、肚施工计方案瞎以及培填埋因方法慎上来价实现睛。采见用防爪渗的钉衬里彩，建等立淋辟洗液狐收集敌监测雄处理鲁系统祝等。(1咽)衬仓垫材滚料的旬选择适于作叹土地填香埋场的颜衬垫材浩料主要周分为：无机注材料典--跃-有垂黏土痒、水数泥等敬；有机材洞料--诞-有沥需青、橡谢胶、聚土乙烯、皂聚氯乙带烯等；混合笨衬垫绕材料委--辽-有颠水泥状沥青凤混凝址土、常土混短凝土烟等(2)裕衬垫系好统的设样计原则衬垫系亦统是地肃下水保晨护系统尊的重要尸组成部辅分，它卸除具有呜防止淋中洗液泄饿漏外，策还具有瞎包容废堪物、收弄集淋洗细液、监个测淋洗猛液的作丘用，因钥此必须销精心设镜计3.而衬垫伪系统煌结构衬垫系串统的结臭构主要债有3种口：①无淋冤洗液收领集系统脸的天然裹衬垫系锐统；②具流有淋狱洗液洪收集配系统料的单诉衬垫挥系统奸；③具与有淋嫂洗液伍收集标系统新的双两衬垫袄系统片。(1丈)无密淋洗艘液收糟集系允统的税天然对衬垫伯系统天然避衬垫平系统泰只有狡在场佳地的夸土壤铃、水之文地烈质条腰件均哗满足荷土地匀填埋教场选固择标灶准的遣条件诸下，挎并且字自然右蒸发赞量要悄超过沟降水读量5捕0cm的情射况下阿，才宽能使著用。替对于轨天然铃衬垫倘系统毫，一再旦淋绝洗液馒大量些增加量无法猾抽出城，将报会污刚染地挡下水舒。因服此目蜡前已监很少扩采用谷此种填方法障。(2)要具有淋花洗液收低集系统怒的单衬贱垫系统(3催)有到淋洗抗液收违集系寨统的节双衬序垫系震统5.殿4.巴4地猾表径狮流水剥的控稻制地表径械流水的折控制是妹防止地摘下水污桶染的又究一条途疼径。其动目的是留把可能培进入场乱地的水飞