长职院环境工程基础课件04固体废物的处理与处置篇-17固体废物的最终处置

卫生土地填埋

固体废物的焚烧法处置

固体废物的最终处置

卫生土地填埋

概述

土地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综合性科学工程方法，具有工艺简单、成本较低、适于处置多种类型固体废物的优点。目前已成为固体废物最终处置的一种主要方法。土地填埋处置的种类很多，采用的名称也不尽相同。按填写埋场地形特征可分为山间填埋、峡谷填埋、废矿坑填埋；按填埋场的状态可分为厌氧性填埋、好氧性填埋、准好氧性填埋和保管型填埋；按填埋场地水文、气象条件可分为干式填埋、湿式填埋和干-湿混合填埋；按固体废物污染防治法规，可分为一般固体废物填埋和工业固体废物填埋。为了便于管理，一般可根据所处置的废物种类以及有害物质释出所需控制水平进行分类。通常把废物分为四大类，因此土地填埋处置方法及场地也相应分为四类。土地填埋处置的分类分类处置废物的种类安全土地填埋A组：有害废物，还可处置B、C、D组废物工业土地填埋B组：工业废物，还可处置C、D组废物卫生土地填埋C组：城市废物，还可处置D组废物惰性废物填埋D组：惰性废物土地填埋必须注意问题

土地填埋处置，首先需要进行科学的选址，在设计规划的基础上对场地进行防护（如防渗）处理，然后按严格的操作程序进行填埋操作和封场，并制订全面的管理制度，定期对场地进行维护和监测。必须注意问题包括：81、填埋场地的选择

填埋场选址总原则是应以合理的技术、经济方案，尽量少的投资，达到最理想的经济效益，实现保护环境的目的。在规划一个新的填埋场时，首先应对适宜处置废物的填埋场场址进行现场调查，并根据所能收集到的当地地理、地质、水文地质和气象资料，初步筛选出若干可供建设城市垃圾卫生填埋场的地区。在评价一个用于长期处置固体废物的填埋场场址的适宜性时，必须考虑的因素主要有：运输距离、场址限制条件、可以使用土地面积、入场道路、地形和土壤条件、气候、地表和水文条件、当地环境条件以及填埋场封场后场地是否可被利用等。92、填埋场地的结构

填埋场结构与地形地貌、水文地质条件、填埋废物类别有关。按填埋废物类别和填埋场污染防治设计原理，填埋场结构有衰减型和封闭型之分。通常，用于处置城市垃圾的卫生填埋场属衰减型填埋场或半封闭型填埋场，而处置危险废物的安全填埋场属全封闭型填埋场。

(1)自然衰减型填埋场

自然衰减型填埋场允许部分渗滤液由填埋场基部渗透，利用下伏包气带土层和含水层的自净功能来降低渗滤液中污染物的浓度，使其达到能接受的水平。理想的自然衰减型填埋场底部的包气带应为粘土层，粘土层之下是含砂潜水层，而在含砂水层下为基岩。包气带土层和潜水层应较厚。（2)全封闭型填埋场

全封闭型填埋场是将废物和渗滤液与环境隔绝开，将废物完全保存相当一段时间（数十甚至上百年）。这类填埋场通常利用地层结构的低渗透性或工程密封系统，来减少渗滤液产生量和通过底部的渗透泄露渗入蓄水层的渗滤液量，将对地下水的污染减少到最低限度，并对所收集的渗滤液进行妥善处理处置，从而达到使处置的废物与环境隔绝的目的113、地下水保护

土地填埋场内会产生大量的浸出液，浸出液的来源有：降水、地表径流、地下水和垃圾含水四大部分。封闭型填埋场浸出液的来源与自然衰减型填埋场浸出液来源略有不同，对于衰减型土地填埋，在填埋过程中垃圾分解产生一定量的水。而对于封闭型土地填埋，浸出液主要来自废物本身含水、地下水、降水及地表径流。防止措施：设置填埋场衬层系统，可尽量封闭渗滤液于填埋场中，使其进入渗滤液收集系统；并能控制地下水，防止其形成过高的上升压，防止地下水进入填埋场，因为地下水进入填埋场将使渗滤液的产生量增加。常见防止渗浸的具体方法：12（1）具有浸出液收集系统的单层衬层系统

具有浸出液收集系统的单层衬层系统是由上、下两部分组成的，下部为低渗透性的粘土衬层或人造有机合成衬层；上部为具有浸出液收集系统的由30㎝可渗透性砾石或砂质土壤构成的沥滤系统。衬层系统的底部具有适当坡度倾向的积水坑，浸出液可以沿衬层坡度汇集到积水坑，以便监测和抽出13（2）具有浸出液收集系统的双层衬层系统

具有浸出液收集系统的双衬层系统包含两层防渗层，两层之间是排水层，以控制和收集防渗层之间的液体或气体。主衬层为人工合成有机衬层（如高密度聚乙烯），辅助衬层为人工合成有机薄膜和粘土构成的复合衬层。衬层上方为渗滤液收集系统，透过主衬层的渗滤液受到辅助衬层的阻挡而在中间的排水层中得到控制和收集。144、常见的填埋方法

固体废物填埋场的填埋方法与地形地貌有关，本节主要介绍山谷型填埋和平地-地上式填埋。（1）山谷型填埋

我国大部分填埋场属山谷型填埋场，通常的做法是在山谷出口处设一垃圾坝，在填埋场上方设挡水坝，在填埋场四周开挖排洪沟，严格控制地表排水不进入填埋场。对于安全土地填埋场，还需要采取防渗措施。山谷型填埋法主要是利用山坡地带的地形，占地少，填埋量大，覆盖土可不需外运。（2）平地型填埋方法

平地型可分为地上式、地下式及半地下式。而地上式填埋通常适用于地下水位较高或者地形不适于挖掘的地方，是地下水位较高的平原区唯一可能采用的方法。填埋操作制度

制定一套完整的填埋操作计划，是保证填埋操作顺利进行的重要保证。根据设计的填埋方法可以为操作人员制订操作规程、定期操作进度表、意外事故应急计划、交通线路、记录和监测程序及安全措施等。对于干燥的废物一定要注意防尘，并随时覆盖土层压实，对于潮湿的废物，应先进行脱水处理，或加吸附剂干燥，或分区轮换作业以便于干燥后再压实。对于有毒有害废物，应进行稳定化预处理，用桶装好的有毒有害废物，要有规律地放置，桶口朝上，桶的四周要填满足够的吸附剂，以吸收容器可能渗漏出来的有害物质。固体废物的焚烧法处置

焚烧法的概述

焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化焚烧反应，废物中的有毒有害物质在高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。废物的焚烧温度是指有害组分在高温下氧化、分解直至破坏所需达到的温度。大多数有机物的焚烧温度范围在800～1100℃之间，通常在800～900℃左右。可燃的固体废物基本是有机物，由大量的碳、氢、氧元素组成。有些还含有氮、硫、磷和卤素等元素。这些元素在焚烧过程中与空气中的氧起反应，生成各种氧化物或部分元素的氢化物。

固体废物焚烧设施

固体废物焚烧设施主要采用焚烧炉，焚烧炉的结构型式与废物的种类、性质和燃烧形态等因素有关。不同的焚烧方式有相应的焚烧炉与之相配合。固体废物焚烧炉种类繁多，主要有：（1）流化床焚烧炉（2）多膛式焚烧炉（3）转窑式焚烧炉（4）敞开式焚烧炉

211、流化床焚烧炉

流化床焚烧炉是近年发展起来的一种高效焚烧炉，在工业上具有广泛应用。优点是:1）焚烧时，流化床内粒子处于激烈运动状态，粒子与气体之间的传热与传质速度很快，因而单位面积的处理能力很大；2）因流化床内处于完全混合状态，所以加到流化床的固体废物，除特别粗大的块体之外，都可以瞬间分散均匀；3）流化床结构简单，适用于气态、液态、固体废物的焚烧。其缺点是：固体废物需要破碎为一定的粒度才能入炉；流化床排出粉尘量较大，需要较复杂的除尘设施。222、多膛式焚烧炉多膛焚烧炉又称多段焚烧炉或机械焚烧炉，如“典型的多炉膛焚化炉”。多炉膛焚烧炉优点：1）是废料在炉内停留时间长，能挥发较多水分，且能够完全燃烧，适合处理含水率高、热值低的污泥；2）燃烧效率高，可以利用任何一层的燃料燃烧器以提高炉内温度。232、多膛式焚烧炉多膛焚烧炉又称多段焚烧炉或机械焚烧炉，如“典型的多炉膛焚化炉”。多炉膛焚烧炉缺点：1）结构繁杂，移动零件多，易出故障，维持费用高；2）排气温度较低，产生恶臭，排气需要脱臭或增加燃烧器燃烧；3）焚烧能力只有同尺寸流化床焚烧炉的1/3，因此，只有在特别需要用这种设备时，才在工业上有所应用。此设备不适于处理含可熔性灰分的废物以及需要极高温度才能破坏的物质。243、转窑式焚烧炉

转窑式焚烧炉原来是用于水泥和石灰烧制工艺过程的，目前广泛应用于工业上液体及固体废物的焚烧，焚烧炉的窑身为一可旋转的圆柱体，倾斜度小，转速低。大多数废物物料是由燃烧过程中产生的气体以及窑壁传输的热量加热的。废物可从前端送入窑中进行焚烧，以定速旋转来达到搅拌废物的目的。转窑式焚烧炉的适应范围广，可焚烧不同性能的废物；机械结构简单，很少发生事故，可长期连续运转。254、敞开式焚烧炉

敞开式焚烧炉是最简单的一种焚烧炉。这种装置利用敞开地坑作为燃烧室，空气由紧密排列的多个喷嘴喷入坑内，空气在坑中翻滚，使燃烧速度提高。焚烧炉内温度一般在425～535℃。敞开式焚烧炉投资少，操作简单，用于建筑工地废物的焚烧焚烧过程污染物的产生与防治

焚烧过程（特别是危险废物的焚烧）会产生大量的排放物，主要是酸性气体和未完全燃烧的有机组分及炉渣。如将其直接排入环境，必然会导致二次污染，因此需对其进行处理，将污染物的含量降至安全标准以下才能排放。下面主要介绍一下烟气的处理。1、除臭

在焚烧废物的过程中，常会产生恶臭。恶臭物质是垃圾的厌氧发酵和有机物未完全燃烧产生的，多为有机硫化物或氮化物，它们刺激人的嗅觉器官，引起人们厌恶或不愉快，有些物质亦可损害人体健康。解决或减轻气味最有效的方法是改进燃烧工艺，调整燃烧参数。为防止恶臭的产生，常在二次燃烧室中利用辅助燃料将温度提高到1000℃，使恶臭物直接燃烧；可利用催化剂在150～400℃下进行催化燃烧。也可用水或酸、碱溶液吸收恶臭物质；用活性炭、硅酸、氧化铝和硅酸镁等吸附剂对臭气进行吸附；用含有微生物的土粒、干鸡粪等多孔物作吸附剂，让微生物分解恶臭物质；将气体冷却，使恶臭物质冷凝成液体而与气体分离。除臭的方法还有稀释法，稀释法就是利用高烟囱使烟气流能达到距地面相当大的高度，经过大气扩散，回落到地表时浓度已稀释到嗅不出或人们可以接受的程度。2、除酸

焚烧垃圾的烟气中含有HCl、SOx等酸性气体，主要是因为垃圾中含有许多含氯