長職院環(huán)境工程基礎(chǔ)課件04固體廢物的處理與處置篇-17固體廢物的最終處置

衛(wèi)生土地填埋

固體廢物的焚燒法處置

固體廢物的最終處置

衛(wèi)生土地填埋

概述

土地填埋處置是從傳統(tǒng)的堆放和土地處置發(fā)展起來的一項(xiàng)最終處置技術(shù)，不是單純的堆、填、埋，而是一種按照工程理論和土工標(biāo)準(zhǔn)，對固體廢物進(jìn)行有控管理的綜合性科學(xué)工程方法，具有工藝簡單、成本較低、適于處置多種類型固體廢物的優(yōu)點(diǎn)。目前已成為固體廢物最終處置的一種主要方法。土地填埋處置的種類很多，采用的名稱也不盡相同。按填寫埋場地形特征可分為山間填埋、峽谷填埋、廢礦坑填埋；按填埋場的狀態(tài)可分為厭氧性填埋、好氧性填埋、準(zhǔn)好氧性填埋和保管型填埋；按填埋場地水文、氣象條件可分為干式填埋、濕式填埋和干-濕混合填埋；按固體廢物污染防治法規(guī)，可分為一般固體廢物填埋和工業(yè)固體廢物填埋。為了便于管理，一般可根據(jù)所處置的廢物種類以及有害物質(zhì)釋出所需控制水平進(jìn)行分類。通常把廢物分為四大類，因此土地填埋處置方法及場地也相應(yīng)分為四類。土地填埋處置的分類分類處置廢物的種類安全土地填埋A組：有害廢物，還可處置B、C、D組廢物工業(yè)土地填埋B組：工業(yè)廢物，還可處置C、D組廢物衛(wèi)生土地填埋C組：城市廢物，還可處置D組廢物惰性廢物填埋D組：惰性廢物土地填埋必須注意問題

土地填埋處置，首先需要進(jìn)行科學(xué)的選址，在設(shè)計(jì)規(guī)劃的基礎(chǔ)上對場地進(jìn)行防護(hù)（如防滲）處理，然后按嚴(yán)格的操作程序進(jìn)行填埋操作和封場，并制訂全面的管理制度，定期對場地進(jìn)行維護(hù)和監(jiān)測。必須注意問題包括：81、填埋場地的選擇

填埋場選址總原則是應(yīng)以合理的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方案，盡量少的投資，達(dá)到最理想的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。在規(guī)劃一個(gè)新的填埋場時(shí)，首先應(yīng)對適宜處置廢物的填埋場場址進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，并根據(jù)所能收集到的當(dāng)?shù)氐乩?、地質(zhì)、水文地質(zhì)和氣象資料，初步篩選出若干可供建設(shè)城市垃圾衛(wèi)生填埋場的地區(qū)。在評價(jià)一個(gè)用于長期處置固體廢物的填埋場場址的適宜性時(shí)，必須考慮的因素主要有：運(yùn)輸距離、場址限制條件、可以使用土地面積、入場道路、地形和土壤條件、氣候、地表和水文條件、當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件以及填埋場封場后場地是否可被利用等。92、填埋場地的結(jié)構(gòu)

填埋場結(jié)構(gòu)與地形地貌、水文地質(zhì)條件、填埋廢物類別有關(guān)。按填埋廢物類別和填埋場污染防治設(shè)計(jì)原理，填埋場結(jié)構(gòu)有衰減型和封閉型之分。通常，用于處置城市垃圾的衛(wèi)生填埋場屬衰減型填埋場或半封閉型填埋場，而處置危險(xiǎn)廢物的安全填埋場屬全封閉型填埋場。

(1)自然衰減型填埋場

自然衰減型填埋場允許部分滲濾液由填埋場基部滲透，利用下伏包氣帶土層和含水層的自凈功能來降低滲濾液中污染物的濃度，使其達(dá)到能接受的水平。理想的自然衰減型填埋場底部的包氣帶應(yīng)為粘土層，粘土層之下是含砂潛水層，而在含砂水層下為基巖。包氣帶土層和潛水層應(yīng)較厚。（2)全封閉型填埋場

全封閉型填埋場是將廢物和滲濾液與環(huán)境隔絕開，將廢物完全保存相當(dāng)一段時(shí)間（數(shù)十甚至上百年）。這類填埋場通常利用地層結(jié)構(gòu)的低滲透性或工程密封系統(tǒng)，來減少滲濾液產(chǎn)生量和通過底部的滲透泄露滲入蓄水層的滲濾液量，將對地下水的污染減少到最低限度，并對所收集的滲濾液進(jìn)行妥善處理處置，從而達(dá)到使處置的廢物與環(huán)境隔絕的目的113、地下水保護(hù)

土地填埋場內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的浸出液，浸出液的來源有：降水、地表徑流、地下水和垃圾含水四大部分。封閉型填埋場浸出液的來源與自然衰減型填埋場浸出液來源略有不同，對于衰減型土地填埋，在填埋過程中垃圾分解產(chǎn)生一定量的水。而對于封閉型土地填埋，浸出液主要來自廢物本身含水、地下水、降水及地表徑流。防止措施：設(shè)置填埋場襯層系統(tǒng)，可盡量封閉滲濾液于填埋場中，使其進(jìn)入滲濾液收集系統(tǒng)；并能控制地下水，防止其形成過高的上升壓，防止地下水進(jìn)入填埋場，因?yàn)榈叵滤M(jìn)入填埋場將使?jié)B濾液的產(chǎn)生量增加。常見防止?jié)B浸的具體方法：12（1）具有浸出液收集系統(tǒng)的單層襯層系統(tǒng)

具有浸出液收集系統(tǒng)的單層襯層系統(tǒng)是由上、下兩部分組成的，下部為低滲透性的粘土襯層或人造有機(jī)合成襯層；上部為具有浸出液收集系統(tǒng)的由30㎝可滲透性礫石或砂質(zhì)土壤構(gòu)成的瀝濾系統(tǒng)。襯層系統(tǒng)的底部具有適當(dāng)坡度傾向的積水坑，浸出液可以沿襯層坡度匯集到積水坑，以便監(jiān)測和抽出13（2）具有浸出液收集系統(tǒng)的雙層襯層系統(tǒng)

具有浸出液收集系統(tǒng)的雙襯層系統(tǒng)包含兩層防滲層，兩層之間是排水層，以控制和收集防滲層之間的液體或氣體。主襯層為人工合成有機(jī)襯層（如高密度聚乙烯），輔助襯層為人工合成有機(jī)薄膜和粘土構(gòu)成的復(fù)合襯層。襯層上方為滲濾液收集系統(tǒng)，透過主襯層的滲濾液受到輔助襯層的阻擋而在中間的排水層中得到控制和收集。144、常見的填埋方法

固體廢物填埋場的填埋方法與地形地貌有關(guān)，本節(jié)主要介紹山谷型填埋和平地-地上式填埋。（1）山谷型填埋

我國大部分填埋場屬山谷型填埋場，通常的做法是在山谷出口處設(shè)一垃圾壩，在填埋場上方設(shè)擋水壩，在填埋場四周開挖排洪溝，嚴(yán)格控制地表排水不進(jìn)入填埋場。對于安全土地填埋場，還需要采取防滲措施。山谷型填埋法主要是利用山坡地帶的地形，占地少，填埋量大，覆蓋土可不需外運(yùn)。（2）平地型填埋方法

平地型可分為地上式、地下式及半地下式。而地上式填埋通常適用于地下水位較高或者地形不適于挖掘的地方，是地下水位較高的平原區(qū)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計(jì)劃，是保證填埋操作順利進(jìn)行的重要保證。根據(jù)設(shè)計(jì)的填埋方法可以為操作人員制訂操作規(guī)程、定期操作進(jìn)度表、意外事故應(yīng)急計(jì)劃、交通線路、記錄和監(jiān)測程序及安全措施等。對于干燥的廢物一定要注意防塵，并隨時(shí)覆蓋土層壓實(shí)，對于潮濕的廢物，應(yīng)先進(jìn)行脫水處理，或加吸附劑干燥，或分區(qū)輪換作業(yè)以便于干燥后再壓實(shí)。對于有毒有害廢物，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定化預(yù)處理，用桶裝好的有毒有害廢物，要有規(guī)律地放置，桶口朝上，桶的四周要填滿足夠的吸附劑，以吸收容器可能滲漏出來的有害物質(zhì)。固體廢物的焚燒法處置

焚燒法的概述

焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，即以一定的過?？諝饬颗c被處理的有機(jī)廢物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化焚燒反應(yīng)，廢物中的有毒有害物質(zhì)在高溫下氧化、熱解而被破壞，是一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢物無害化、減量化、資源化的處理技術(shù)。廢物的焚燒溫度是指有害組分在高溫下氧化、分解直至破壞所需達(dá)到的溫度。大多數(shù)有機(jī)物的焚燒溫度范圍在800～1100℃之間，通常在800～900℃左右?？扇嫉墓腆w廢物基本是有機(jī)物，由大量的碳、氫、氧元素組成。有些還含有氮、硫、磷和鹵素等元素。這些元素在焚燒過程中與空氣中的氧起反應(yīng)，生成各種氧化物或部分元素的氫化物。

固體廢物焚燒設(shè)施

固體廢物焚燒設(shè)施主要采用焚燒爐，焚燒爐的結(jié)構(gòu)型式與廢物的種類、性質(zhì)和燃燒形態(tài)等因素有關(guān)。不同的焚燒方式有相應(yīng)的焚燒爐與之相配合。固體廢物焚燒爐種類繁多，主要有：（1）流化床焚燒爐（2）多膛式焚燒爐（3）轉(zhuǎn)窯式焚燒爐（4）敞開式焚燒爐

211、流化床焚燒爐

流化床焚燒爐是近年發(fā)展起來的一種高效焚燒爐，在工業(yè)上具有廣泛應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)是:1）焚燒時(shí)，流化床內(nèi)粒子處于激烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，粒子與氣體之間的傳熱與傳質(zhì)速度很快，因而單位面積的處理能力很大；2）因流化床內(nèi)處于完全混合狀態(tài)，所以加到流化床的固體廢物，除特別粗大的塊體之外，都可以瞬間分散均勻；3）流化床結(jié)構(gòu)簡單，適用于氣態(tài)、液態(tài)、固體廢物的焚燒。其缺點(diǎn)是：固體廢物需要破碎為一定的粒度才能入爐；流化床排出粉塵量較大，需要較復(fù)雜的除塵設(shè)施。222、多膛式焚燒爐多膛焚燒爐又稱多段焚燒爐或機(jī)械焚燒爐，如“典型的多爐膛焚化爐”。多爐膛焚燒爐優(yōu)點(diǎn)：1）是廢料在爐內(nèi)停留時(shí)間長，能揮發(fā)較多水分，且能夠完全燃燒，適合處理含水率高、熱值低的污泥；2）燃燒效率高，可以利用任何一層的燃料燃燒器以提高爐內(nèi)溫度。232、多膛式焚燒爐多膛焚燒爐又稱多段焚燒爐或機(jī)械焚燒爐，如“典型的多爐膛焚化爐”。多爐膛焚燒爐缺點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)繁雜，移動(dòng)零件多，易出故障，維持費(fèi)用高；2）排氣溫度較低，產(chǎn)生惡臭，排氣需要脫臭或增加燃燒器燃燒；3）焚燒能力只有同尺寸流化床焚燒爐的1/3，因此，只有在特別需要用這種設(shè)備時(shí)，才在工業(yè)上有所應(yīng)用。此設(shè)備不適于處理含可熔性灰分的廢物以及需要極高溫度才能破壞的物質(zhì)。243、轉(zhuǎn)窯式焚燒爐

轉(zhuǎn)窯式焚燒爐原來是用于水泥和石灰燒制工藝過程的，目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)上液體及固體廢物的焚燒，焚燒爐的窯身為一可旋轉(zhuǎn)的圓柱體，傾斜度小，轉(zhuǎn)速低。大多數(shù)廢物物料是由燃燒過程中產(chǎn)生的氣體以及窯壁傳輸?shù)臒崃考訜岬?。廢物可從前端送入窯中進(jìn)行焚燒，以定速旋轉(zhuǎn)來達(dá)到攪拌廢物的目的。轉(zhuǎn)窯式焚燒爐的適應(yīng)范圍廣，可焚燒不同性能的廢物；機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，很少發(fā)生事故，可長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。254、敞開式焚燒爐

敞開式焚燒爐是最簡單的一種焚燒爐。這種裝置利用敞開地坑作為燃燒室，空氣由緊密排列的多個(gè)噴嘴噴入坑內(nèi)，空氣在坑中翻滾，使燃燒速度提高。焚燒爐內(nèi)溫度一般在425～535℃。敞開式焚燒爐投資少，操作簡單，用于建筑工地廢物的焚燒焚燒過程污染物的產(chǎn)生與防治

焚燒過程（特別是危險(xiǎn)廢物的焚燒）會(huì)產(chǎn)生大量的排放物，主要是酸性氣體和未完全燃燒的有機(jī)組分及爐渣。如將其直接排入環(huán)境，必然會(huì)導(dǎo)致二次污染，因此需對其進(jìn)行處理，將污染物的含量降至安全標(biāo)準(zhǔn)以下才能排放。下面主要介紹一下煙氣的處理。1、除臭

在焚燒廢物的過程中，常會(huì)產(chǎn)生惡臭。惡臭物質(zhì)是垃圾的厭氧發(fā)酵和有機(jī)物未完全燃燒產(chǎn)生的，多為有機(jī)硫化物或氮化物，它們刺激人的嗅覺器官，引起人們厭惡或不愉快，有些物質(zhì)亦可損害人體健康。解決或減輕氣味最有效的方法是改進(jìn)燃燒工藝，調(diào)整燃燒參數(shù)。為防止惡臭的產(chǎn)生，常在二次燃燒室中利用輔助燃料將溫度提高到1000℃，使惡臭物直接燃燒；可利用催化劑在150～400℃下進(jìn)行催化燃燒。也可用水或酸、堿溶液吸收惡臭物質(zhì)；用活性炭、硅酸、氧化鋁和硅酸鎂等吸附劑對臭氣進(jìn)行吸附；用含有微生物的土粒、干雞糞等多孔物作吸附劑，讓微生物分解惡臭物質(zhì)；將氣體冷卻，使惡臭物質(zhì)冷凝成液體而與氣體分離。除臭的方法還有稀釋法，稀釋法就是利用高煙囪使煙氣流能達(dá)到距地面相當(dāng)大的高度，經(jīng)過大氣擴(kuò)散，回落到地表時(shí)濃度已稀釋到嗅不出或人們可以接受的程度。2、除酸

焚燒垃圾的煙氣中含有HCl、SOx等酸性氣體，主要是因?yàn)槔泻性S多含氯