固體廢棄物處理與處置

固體廢棄物處理與處置第1頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四（一）含義及要求一、概述是固廢全過程管理中的最重要的環(huán)節(jié)。放置在某些安全可靠的場所，以最大限度地與生物圈隔離因其富集不同種類的污染物質(zhì)而對生態(tài)環(huán)境和人體健康具有即時性和長期性影響（1）含義：第2頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四（2）目標確保廢物中的有毒有害物質(zhì)，無論現(xiàn)在還是將來都不至于對人類及環(huán)境造成不可接受的危害（3）要求廢物體積盡量小；廢物無較大危害性；處置場地適宜；設(shè)施結(jié)構(gòu)合理；封場后定期維護監(jiān)測。處置方法簡便、經(jīng)濟，同時兼顧環(huán)境效益（4）原則安全化——使其最大限度地與生物圈隔離；穩(wěn)定化——防止其擴散污染環(huán)境；無害化——保證現(xiàn)在和將來不對人類造成危害或危害最小。第3頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四（二）、處置方法分類天然屏障：處置場地所處的地質(zhì)構(gòu)造和周圍的地址環(huán)境沿著從處置場所經(jīng)過地質(zhì)環(huán)境到達生物圈的各種可能途徑對于有害物質(zhì)的阻滯作用(1)按隔離屏障劃分天然屏障隔離處置人工屏障隔離處置第4頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四人工屏障使廢物轉(zhuǎn)化為具有低浸出性和適當?shù)臋C械強度的穩(wěn)定的物理化學(xué)形態(tài)廢物容器處置場地內(nèi)各種輔助性設(shè)施（人工防滲工程）陸地處置海洋處置海洋傾倒遠洋焚燒按處置場所(2)第5頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四陸地處置土地耕作工程庫儲留池儲存淺地層埋藏深井灌注土地填埋衛(wèi)生土地填埋安全土地填埋陸地處置的優(yōu)點：方法簡單、操作方便、成本低陸地處置的缺點：離人群近、安全感差、易污染第6頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四二、固體廢物的最終處置方法1、土地堆存（原始）對象：不揚塵、不腐爛變質(zhì)、不溶解場地：山溝、山谷、洼地等2、筑壩堆存法對象：粉煤灰、尾礦粉等濕排灰泥要求：安全化、穩(wěn)定化、無害化（一）堆存法第7頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四（二）填埋法（應(yīng)用最廣）在陸地上選擇合適的天然場所或人工改造出合適的場所，把固廢用土壤覆蓋起來的技術(shù)。衛(wèi)生土地填埋對象：城市垃圾、建筑垃圾、爐渣等分為好氧填埋、厭氧填埋和準好氧填埋三種類型比較好氧填埋、準好氧填埋和厭氧填埋第8頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四填埋方法構(gòu)筑單元升層填埋場剖面圖第9頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四滲出液的處理、降解氣的控制、臭味和病原菌的消除、填埋場地的選擇設(shè)計、填埋方法等1、密封或底部和四周都密封的結(jié)構(gòu)人工屏障應(yīng)考慮的問題襯里材料無機材料：粘土、水泥等有機材料：瀝青、橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯等第10頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四2、場地的選擇兩項原則：—、是場地能滿足防止污染的需要二、是經(jīng)濟合理要考慮以下方面的因素運輸距離：運輸距離是影響固體廢物管理系統(tǒng)總體設(shè)計的重要因素之一，同時又是填埋場地點選擇的制約因素，運輸距離既不能太遠，又要防止填埋場對居民區(qū)環(huán)境造成影響。第11頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四要考慮以下方面的因素土壤和地形條件：填埋場每日卸料終了與最終封場均需用土壤覆蓋，因此，場地選址的土壤條件作為一重要因素，包括土壤的可壓實性、滲水性、可開采面積、深廢、地下水位與開采量等。這些資料均需通過實際勘探獲得。地形條件對填埋方式起決定性作用，又制約采土方法。如選用坡度平緩的平原地為填埋場時，其土質(zhì)優(yōu)良者，宜采用開槽填埋，開槽挖掘的土方作為覆蓋土。不宜開槽的平原或峽谷，以及天然坑塘與礦坑作為填埋場時，則必需在場外采土。此外，地形條件對填埋場地表徑流的排泄也有較大影響。第12頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四要考慮以下方面的因素氣象條件：填埋場選址應(yīng)在居民立下風(fēng)向，防止塵土、氣味等對居民區(qū)環(huán)境的影響。高寒地區(qū)冬季土壤封凍影響采土作業(yè)。地區(qū)的氣使干濕條件、雨量、風(fēng)力與風(fēng)向均屬于填埋場選址的評價因素。地表與地質(zhì)水文條件：地表坡度、坡向與地表徑流排泄能力是影響建立填埋場排水系統(tǒng)的因素，選址時應(yīng)充分考慮地表徑流特征與當?shù)睾樗簽E的情況。地質(zhì)與水文是指土壤性質(zhì)、地下水的埋深與流向等，一般選址的地質(zhì)應(yīng)是透水性差的粘土或巖層。地下水位愈深愈好。第13頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四要考慮以下方面的因素地區(qū)環(huán)境條件：一般填埋場多遠離居民區(qū)與工業(yè)區(qū)。若選址在鄰近人口集聚區(qū)、必須采取嚴格措施，限制噪音、氣味、灰塵及漂飛物等的影響。填埋場封場后的最終開發(fā)和利用：一旦填埋場完成封場后，場地即可考慮作為其它目的開發(fā)利用。最終開發(fā)場地利用的途徑將影響填埋場的設(shè)計與操作，因此，在設(shè)計前必須先決定場地最終開發(fā)利用的目標。第14頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四3、場地的設(shè)計(1)場地的面積和容量城市人口數(shù)量、垃圾的產(chǎn)量、廢物填埋的高度、垃圾與覆蓋材料量之比以及填埋后的壓實密度有關(guān)。第15頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四（2）地下水保護系統(tǒng)來源：降水、地表徑流、地下水、垃圾含水填埋場水的收支平衡關(guān)系浸出液的成分:第16頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四措施：設(shè)置防滲襯里、建立排水、集水設(shè)施第17頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四說明:A、設(shè)置防滲襯里，就是在填埋垃圾和土體之間設(shè)置一不透水層。滲透系數(shù)小于10-7m/s，厚度至少１mＢ、收集系統(tǒng)功能：將浸出液導(dǎo)向處理設(shè)施；向填埋廠供應(yīng)空氣（３）氣體的生成及控制第18頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四衛(wèi)生填埋場中固體廢物的分解與氣體的產(chǎn)生：當城市垃圾一旦填埋人場后，其中的可生物降解的有機組分即開始微生物的分解作用。初始階段由于廢物中吸收與夾帶的空氣，在短時間內(nèi)處于好氣分解條件。當內(nèi)部空氣耗盡，將長時間的處于空氣條件下的分解?？缮锝到獾挠袡C物主要包括纖維素、蛋白質(zhì)、碳水化合物與脂肪類，這些物質(zhì)厭氣分解的最終產(chǎn)物是比較穩(wěn)定的有機物，可揮發(fā)性有機酸與由甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氨、硫化氫與氮所組成的氣體。上述分解反應(yīng)的速率取決子有機物的性質(zhì)與含水率，一般情況下，以氣體產(chǎn)率為指標的反應(yīng)速率在封場后的兩年內(nèi)達到峰值，之后逐漸減慢，可持續(xù)25年之久。第19頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四微生物的生化降解作用，會產(chǎn)生氣體。第20頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四衛(wèi)生填埋場中氣體的遷移與控制：填埋場中產(chǎn)生的氣體隨時日的延續(xù)不斷增加，并沿士壤向各個方向擴散。據(jù)美國對一典型填埋場測定之結(jié)果，距邊沿120米的側(cè)向土壤中，CO2與CH4占孔隙氣體含量的40%。由于CH4密度小于空氣，易向大氣逸散；而CO2密度大于空氣，易向下部土壤擴散。直達地下水位，并溶于地下水，導(dǎo)致水PH值下降，硬度與礦化度升高。其反應(yīng)方程為：對于上述氣體的遷移，甲烷易于控制，而二氧化碳比較困難。第21頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四危害：爆炸、人員窒息、漏氣可能引起燃燒、替代土壤中的空氣影響作物生長、二氧化碳溶于地下水，改變水質(zhì)措施：收集作為能源或鋪管焚燒收集設(shè)施：注意：井口密封，覆土厚度４Ｍ以上，地面出口用混凝土密封；集氣管開口適宜，外加尼龍網(wǎng)。第22頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四氣體控制：可滲透性排氣和不可滲透阻擋層排氣１、可滲透性排氣排氣孔道的間隔２０Ｍ以上，礫石層的厚度為30一40cm第23頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四２、阻擋層排氣在不透氣的頂部覆蓋層中安裝排氣管，如圖排氣管與設(shè)置在淺層礫石排氣通道或設(shè)置在填埋廢物頂部的多孔集氣支管相連接。第24頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四（４）填埋方法衛(wèi)生土地填埋方法主要有三種：一是溝槽法，二是地面法，三是混合法（斜坡法）Ａ、溝槽法長度為30—40m，深０.９—1．8m，寬4．5—7．5m第25頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四Ｂ、地面法在采石場、露天礦、峽谷、盆地或其他類型的洼地采用。該法適于處置大量的固體廢物。第26頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四Ｃ、斜坡法斜坡法是把廢物直接鋪撒在斜坡上，壓實后用工作面前直接得到的土壤加以覆蓋，然后再壓實。第27頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四優(yōu)點：進行少量的挖掘工作，即可滿足第二天覆蓋廢物對土壤的需要，由于不需要從場外運進覆蓋材料，而且廢物堆積在原始表面下，因此斜坡法比地面法能更有效地利用處置場地。（５）填埋操作第28頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四填埋作業(yè)方式可根據(jù)場地的地形特點來確定平坦地區(qū)，土地填埋操作可以由下向上進行垂直填埋，也可以從一端向另—·端進行水平填埋第29頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四斜坡或峽谷地區(qū)填埋可以從上到下或從下往上進行。一般采用從上到下的順流填埋方法，因為這樣既不會積蓄地表水，又可減少浸出液。第30頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四衛(wèi)生土地填埋場地的封場、維護、監(jiān)測等參閱安全土地填埋的技術(shù)規(guī)定。填埋場封場及封場后維護一、制定長期封場規(guī)劃1、覆蓋及景觀設(shè)計2、填埋氣體控制規(guī)劃3、滲濾液控制規(guī)劃4、環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃二、封場后管理1、常規(guī)檢查2、設(shè)施維護3、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)第31頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四衛(wèi)生土地填埋法，工藝簡單，操作方便，處置量大，費用較低。在我國目前城市垃圾無機成分高、處理利用率低、經(jīng)費緊張的情況下，衛(wèi)生土地境埋是一種較為可行的處理方法。它既消納處置了垃圾，又可根據(jù)城市的地形地貌特點將填埋場開發(fā)利用，封場后可以植樹綠化、建造假山公園。綜述：第32頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四有毒有害固體廢物安全填埋場的結(jié)構(gòu)與安全措施比衛(wèi)生填埋場更為嚴格。其選址要遠離全地帶；結(jié)構(gòu)與管理措施包括嚴密的人工或天然不滲透性材料防滲層，土壤與防滲層結(jié)合部的滲透率應(yīng)小于10-6m/s；填埋場最底層應(yīng)位于最高地下水位以上，必須輔設(shè)地下水位控制設(shè)施，采取必要的措施控制地表徑流水，配置嚴格的浸瀝液收集與監(jiān)測系統(tǒng)；設(shè)置氣體排放與監(jiān)測系統(tǒng)；嚴格記錄廢物來源、性質(zhì)與處置量，并加以適量分類處置。若此類廢物在處置前預(yù)穩(wěn)定化處理，填埋后更為安全。典型安全填埋場結(jié)構(gòu)示于圖。這種填埋方法幾乎可處理任何種類的有毒害性固體廢物。有毒有害固體廢物安全填埋場第33頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四第34頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四第35頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四概念:將固體廢物分撒到耕作土地中，通過生物降解,植物吸收及風(fēng)化作用降低污染指數(shù)至背景程度。特點：限量限質(zhì)對象：有機物含量較多的固廢，如污泥、石化廢物過程：有機物分解

一部分留在土壤中改善土壤結(jié)構(gòu)，增加肥效;

另一部分揮發(fā)到大氣;

不分解部分永存在土壤中.優(yōu)點：費用低、工藝簡單、操作方便、對環(huán)境影響小改善土壤結(jié)構(gòu)、增加肥力。（三）土地耕作法第36頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四2.機理借助土壤循環(huán)的機理降解固體廢物主要過程:微生物分解、滲出、瀝濾、揮發(fā)、生物吸收3.影響因素廢物本身性質(zhì);土地耕作深度;當?shù)貧夂驐l件;土地地形4.場地選擇原則