1、第八章 固体废物的最终处置,第一节 方法概述 第二节 海洋处置 第三节 土地耕作 第四节 深井灌注第五节 卫生土地填埋第六节 安全土地填埋第七节 浅地层填埋处置,第一节 方法概述,一、处置的要求固体废物的最终处置是为了使固体废物最大限度地与生物圈隔离而采取的措施，是解决固体废物的最终归宿问题，对于防治固体废物的污染起着十分关键的作用。固体废物处置的总的目标是确保废物中的有毒有害物质，无论现在和将来都不致对人类及环境造成不可接受的危害。处置的基本要求是废物的体积应尽量小，废物本身无较大危害性，处置场地适宜，设施结构合理，封场后要定期对场地进行维护及监测。,二、处置方法分类固体废物处置的基本方法是
2、通过多重屏障（如天然屏障或人工屏障）实现有害物质同生物圈的有效隔离。天然屏障指的是：（1）处置场地所处的地质构造和周围的地质环境；（2）沿着从处置场所经过地质环境到达生物圈的各种可能途径对于有害物质的阻滞作用。人工屏障为：（1）使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型态；（2）废物容器；（3）处置场地内各种辅助性工程屏障。,分为海洋处置和陆地处置两大类。海洋处置是基于海洋对固体废物进行处置的一种方法。海洋处置主要分为两类：一类是传统的海洋倾倒，一类是近年来发展起来的远洋焚烧。陆地处置是基于土地对固体废物进行处置。根据废物的种类及其处置的地层位置（地上、地表、地下和深地层），陆地
3、处置可分为土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋（卫生土地填埋和安全土地填埋）、浅地层埋藏以及深井灌注处置等几种。,对于一种固体废物来说，适宜的处置设施一般包括下述一个或数个处理和处置过程：（1）浓缩、干燥、压缩等减容预处理；（2）无害化解毒处理；（3）化学稳定化或固化；（4）焚烧或热解；（5）土地处理；（6）深井灌注；（7）卫生土地填埋；（8）安全土地填埋；（9）尾矿坝或贮留池；（10）工程库；（11）其他。,第二节 固体废物海洋处置,一、海洋处置的基本方法及注意问题 海洋处置分海洋倾倒和远洋焚烧两类。海洋倾倒实际上是选择距离和深度适宜的处置场，把废物直接倒入海洋。如美国在18991965年
4、就曾把建筑垃圾、污泥、废酸、有害废物倒入海洋处置场，海洋倾倒在60年代是美国高放射性废物的主要处置方法。 远洋焚烧是用焚烧船在远海对废物进行焚烧破坏，主要用来处置卤化废物，冷凝液及焚烧残渣直接排入海中。 如“火神”号焚烧船，曾成功地对含氯烃化合物进行过焚烧。,海洋处置具有填埋处置的显著优点而又不需要填埋覆盖。为此，美国、日本及欧盟成员国都曾进行过海洋处置。目前，对此处置方法在国际上尚存在很大争议，我国基本上持否定态度。为了严格控制向海洋倾倒废物，我国制定了有关海洋倾废管理条例 。对于海洋处置主要存在两种看法：一种观点认为，海洋具有无限的容量，是处置多种工业废物的理想场所，处置场的海底越深，处置
5、就越有效；对于远洋焚烧，则认为，即便不是一种理想方法，也是一种可接受的方法。另一种观点认为，这种状态持续下去会造成海洋污染、杀死鱼类、破坏海洋生态。由于生态问题是一个长期才显现变化的问题，虽然在短时期内对海洋处置所造成的污染很难得出确切结论，但也必须充分加以考虑。,你对海洋处置持什么样的观点呢？,对于海洋处置主要应考虑以下几方面的问题：（1）对生态环境的影响如何；（2）同其他处置方法相比是否经济可行；（3）是否满足有关海洋法规的规定。 基于对环境问题的关注，为了加强对固体废物海洋处置的管理，许多工业发达国家都制定了有关法规，还签订了国际协议。如1972年美国颁布的海洋保护、研究和保护区法，79
6、国在英国伦敦通过的防止倾倒废物及其他物质污染海洋的公约，我国1985年颁布的中华人民共和国海洋倾废管理条例，均对海洋处置申请程序、处置区的选择、倾倒废物的种类、倾倒区的封闭提出了明确规定。,二、海洋倾倒 1、理论依据及处置对象 海洋倾倒是将固体废物直接投入海洋的一种处置方法。其法律定义是指利用船舶、航空器、平台及共他载运工具，向海洋倾倒废物或其他有害物质的行为。海洋倾倒的理论依据是，海洋是一个庞大的废物接受体，对污染物质有极大的稀释能力。对容器盛装的有害废物，即使容器破坏，污染物质浸出，也会由于海水的自然稀释和扩散作用，使海洋环境中污染物保持在容许水平的限度。为防止海洋污染，需对海洋倾倒进行科
7、学管理。根据废物的性质、有害物质含量和对海洋的环境影响，把废物分为三类：一类是禁止倾倒的废物；二类是需要获得特别许可证才能倾倒的废物；三类是获得普通许可证即可倾倒的废物。,禁止倾倒的废物包括：（1）含有机卤素、汞、镉及其化合物的废物；（2）强放射性废物；（3）原油、石油炼制品、残油及其废弃物；（4）严重妨碍航行、捕鱼及其他活动或危害海洋生物的、能在海面漂浮的物质。二类废物是需要严格控制的废物，这类废物污染物质含量高，主要包括：（1）含有砷、铅、铜、锌、铬、镍、钒等物质及化合物的废物，（2）含有氰化物、氟化物及有机硅化合物的废物（3）弱放射性废物；（4）容易沉入海底，可能严重障碍捕鱼和航行的笨重
8、的废弃物。三类废物是指除上述两类废物之外的低毒或无毒的废物。,2、海洋倾倒处置程序,海洋倾倒的操作程序，首先是根据有关法律规定选择处置场地；然后根据处置区的海洋学特性、海洋保护水质标准、废物的种类选择倾倒方式，进行技术可行性和经济分析；最后按设计的倾倒方案进行投弃。,根据海洋倾废管理条例，海洋倾倒由国家海洋局及其派出机构主管；海洋倾倒区由主管部门会同有关机构，按科学合理、安全和经济的原则划定；需要向海洋倾倒废物的单位，应事先向主管部门提出申请，在获得倾倒许可证之后方能根据废物的种类、性质及数量进行倾倒。,对于放射性废物和重金属有害废物，需在海洋倾倒前进行水泥固化处理。固化方法有两种：一种是将废
9、物按一定配比同水泥混合，搅匀注入容器，养护后进行处置；另一种方法是先将废物装入桶内，然后注入水泥浆，养护后注入或涂覆沥青，以降低固化体的浸出率。容器的结构也有两种：一种是单层钢制的桶，容积大约200L；另一种是复合桶，钢桶内有一层钢筋混凝土衬里，桶盖用金属或混凝土制成。固化体抗压强度为l5MPa/cm2，比重大于1.2，以防其投入后上浮或破裂。,三、远洋焚烧,1、基本概念远洋焚烧是利用焚烧船在远海对固体废物进行处理处置的一种方法。其法律定义系指以高温破坏为目的而在海洋焚烧设施上有意地焚烧废物或其他物质的行为。海洋焚烧设施包括用于此目的的船舶、平台或其他人工构筑物。远洋焚烧适于处理处置各种含卤素
10、有机废物，如含氯有机废物PCBs。远洋焚烧与陆上焚烧的区别在于，产生的氯化氢气体冷凝后可直接排入海中，焚烧残渣无需处理，也可直接排入海中.,2、焚烧操作,焚烧操作的管理程序同海洋倾倒管理程序一样，需要进行远洋焚烧的单位。首先要向主管部门提出申请，在其海洋焚烧设施通过检查、获得焚烧许可证之后，方能在指定海域进行焚烧。远洋焚烧操作的基本要求如下。（1）应控制焚烧系统的温废不低于1250，（2）燃烧效率至少为99.95士0.05%，基于式中：Cco2）燃气中二氧化碳的浓度；Cco燃气中一氧化碳的浓度。（3）炉台上不应有黑烟或火焰延露；（4）焚烧过程随时对无线电呼叫作出反应。,工业发达国家都曾采用远洋
11、焚烧法处理处置有害废物。远洋焚烧的优点是空气净化工艺较陆地焚烧简单，处理费用比陆地焚烧便宜，但比海洋倾倒贵，每吨处理费用为5080美元。因存在有关生态方面的争议问题，对海洋焚烧持谨慎态度，目前则认为尚需进一步研究。,第三节 固体废物土地耕作处置,一、原理： 土地耕作处置是基于土壤的高子交换、吸附、微生物生物降解以及港滤水浸取、降解产物的挥发等综合作用机制。 二、适用对象 含有较丰富易于生物降解的有机质、含盐较低、不含有毒害性物质的固体废物。,三、制约因素 地耕作处置受多种因素制约，除固体废物本身性质外，主要受土地的地形、土壤成分、性质、含水率与当地气候条件影响。 四、耕作场要求 应远离居民区；
12、场地四周设屏障；距场地30米内的水井、水塘不能作为饮用水源，场地四周应设造完善的地表径流的导流措施。五、操作与管理要点,（二）土地填埋处置的分类 按填埋场地形特征可分为山间填埋、峡谷填埋、平地填埋、废矿坑填埋；按填埋场地水文气象条件可分为干式填埋、湿式填埋和干、湿式混合填埋；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。在日本，工业固体废物填埋又分为遮断型、管理型和安定型三种。 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：惰性废物填埋、卫生土地填埋 、工业废物土
13、地填埋 、安全土地填埋 。,第四节 深井灌注处置,一、基本概念 深井灌注处置是指把液状废物注入到地下与饮用水和矿脉层隔开的可渗透性的岩层中。在某些情况下，它是处置某些有害废物的安全处置方法。 深井灌注处置系统要求适宜的地层条件： 并要求废物同建筑、材料、岩层间的液体以及岩层本身具有相容性。在石灰岩或白云岩层处置，容纳废液的主要条件是岩层具有空穴型孔隙，以及断裂层和裂缝。在砂石岩层处置，废液的容纳主要依靠存在于穿过；密实砂床的内部相连的间隙。,一般废物和有害废物，都可采用深井灌注方法处置。适于深井灌注处置的废物可分为有机和无机两大类。它们可以是液体、气体或固体，在进行深井灌注时，将这些气体和固体
14、都溶解在液体里，形成真溶液、乳浊液或液固混合体。深井灌注方法主要是用来处置那些实践证明难于破坏、难于转化、不能采用其他方法处理处置，或者采用其他方法费用昂贵的废物。,二、深井灌注的工作程序,1、场地选择深井灌注处置的关键是选择适于处置废物的地层，适于深井处置的地层应满足以下条件：（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去；（3）有足够的容量；面积较大，厚度适宜，空隙率高，饱和度适宜；（4）有足够的渗透性，且压力低，能以理想的速度和压力接受废液；（5）地层结构及其原来含有的流体与注入的废物相容，或者花少量的费用就可以把废物
15、处理到相容的程度。,2、钻探与施工 深井灌注处置井的钻探与施工和石油十天然气井的钻探技术大体相同。值得注意的是深井的套管要多于一层，外套管的下端必须处在饮用水基面之下，并且在紧靠外套管表面足够深的地段内灌上水泥。深入到处置区内的保护套管，在靠表面处也要灌上水泥，以防止淡水层受到污染。 3、操作与监测处置操作分地上预处理和地下灌注两步 。预处理主要是在地面设施进行，目的是为了防止处理区岩层堵塞、减少处置容量或损坏设备。,第五节 卫生土地填埋,一、概述卫生土地填埋通常是每天把运到土地填埋场的废物在限定的区域内铺散成4075cm的薄层，然后压实以减少废物的体积，并在每天操作之后用一层厚1530cm的
16、土壤覆盖、压实。废物层和土壤覆盖层共同构成一个单元，即填筑单元。具有同样高度的一系列相互衔接的填筑单元构成一个升层。完成的卫生土地填埋场是由一个或多个升层组成的。当土地填埋达到最终的设计高度之后，再在该填埋层之上覆盖一层90120cm的土壤，压实后就得到一个完整的卫生土地填埋场。,图1 卫生填埋场剖面图,卫生土地填埋主要分厌氧、好氧和准好氧三种。好氧填埋实际上类似高温堆肥；主要优点：能够减少填埋过程中由于垃圾降解所产生的水分，进而可以部分减少由于浸出液积聚过多所造成的地下水污染；其次是好氧填埋分解的速度快，并且能够产生高温 （可达60度），这对消灭大肠杆菌等致病细菌是十分有利的。主要缺点：由于
17、其结构复杂、施工困难、造价高，不便推广应用。 对于准好氧填埋，也同样存在类似的问题，只不过准好氧填埋的造价比好氧填埋低。厌氧填埋由于结构简单、操作方便、施工费用低，同时还可回收甲烷气体。所以目前世界上广泛采用的是厌氧式填埋。,密封型结构就是在填埋场的底部和四周设置人工衬里，使垃圾同环境完全屏蔽隔离，防止地下水的浸入和浸出液的释出。为了防止地下水的污染，目前卫生土地填埋已从以往的依靠土壤过滤自净的扩散型结构发展为密封型结构。 防止浸出液的渗漏、降解气体的释出控制、臭味和病原菌的消除、场地的开发和利用是卫生土地填埋场地选择、设计、建造、操作和封场过程应着重考虑的几个主要问题。,二、场地的选择,要遵
18、循两项原则：一是场地能满足防止污染的需要，二是经济合理。场地的选择主要分预选、初选和定点三个步骤来完成，一般要考虑以下诸方面的因素： 垃圾：依据垃圾的来源、种类、性质和数量确定场地的规模；地形：要便于施工，避开洼地，泄水能力要强，可处置至少20年填埋的废物量；土壤：要容易取得覆盖土壤，土壤容易压实，防渗能力强；水文：地下水位应尽量低，距最下层填埋物至少1.5m；气候：要蒸发大于降水，避开高寒区；,噪音：要使运输及操作设备噪音不影响附近居民的工作和休息；交通：要方便，具有能够在各种气候下运输的全天候公路；距离与方位：要运输距离适宜，位于城市的下风向；土地征用：要容易征得，且比较经济；开发：要便于
19、开发利用。,二、场地的选择,三、场地的设计,卫生土地填埋场地的设计包括：场地的面积和容量确定、地下水的保护措施及降解气体的控制等。（一）场地的面积和容量 卫生土地填埋场地的面积和容量与城市的人口数量、垃圾的产率、废物填埋的高度、垃圾与覆盖材料量之比以及填埋后的压实密度有关。,场地面积和容量的确定,通常填埋场按其规模和服务年限划分如下 填埋规模 服务年限小型:500t/d以下 不少于5a 中型:5001000t/d 不少于8a大型:3000t/d以上 不少于l2a特大型:3000t/d以上 不少于l5a常用的设计参数如下：覆土和填埋垃圾之比为1:4或1:3。固体废物的压实密度为500-700kg
20、/m3。场地的容量至少供使用20年。,每年填埋的废物体积可按下式计算 ：式中：V ：一年填埋的垃圾体积，m3； W：垃圾的产率，kg/人d， P：城市的人口数，人； D：填埋后废物的压实密度，kg/m3， C：覆土体积，m3。 如已知填埋高度为H，则每年所需土地面积为： A=V/H,应用举例,一个五万人口的城市，平均每人每天产生垃圾为2kg, 如果用卫生土地填埋法处置，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。20年面积和总体积。解：V1=365250000/600+365250000/(6004) =76041（m3） 填埋高度为7.5米，每年占
21、地面积为： A1=76041/7.5=10138.8m2=15.2mu 运营20年的总面积： A20= 10138.8m2 20=202760m2=304mu 运营20年的总容量： V20= 7604120=1520820m3,地下水保护系统设计,浸出液生成分析垃圾渗出液的主要来源是降水、地面径流渗入、地下水和垃圾产生水。对浸出液进行成分分析主要是防止废液可能发生的污染。浸出液生成量估算： Q=CIA/1000式中 Q-日平均浸出液量， m3/d C-流出系数,与表面特性、植被、坡度(0.20.8)，% I-平均降雨量，mm/d A-填埋厂集雨面积，m2,浸出液的性质,（1）色味：呈淡茶色或暗
22、褐色，色度在20004000之间，有较浓的腐败臭味。（2）pH值：填埋初期pH为67 呈弱酸性；随着时间的推移，pH可提高到78，呈弱碱性。（3）BOD5 ： 随着时间和微生物活动的增加，浸出液中的BOD5也逐渐增加。一般填埋6个月至2.5年，达到最高峰值，此时BOD5多以溶解性为主，随后BOD5开始下降，到615年填埋场安定化为止。,(4)COD：填埋初期COD略低于BOD5，随着时间的推移，BOD5急速下降，而COD下降缓慢，从而COD略高于BOD5。浸出液中生化反应的能力可用 BOD5/COD之比来反映。当BOD5/COD=O.5时，则认为浸出液较易生物降解; 当BOD5/COD=O.1
23、时，则认为浸出液难于降解。(5)TOC：浓度一般为2652800mg/L。BOD5/TOC可反映浸出液中有机碳氧化状态。填埋初期，BOD5/TOC值高;随着时间的推移，填埋场趋于稳定化，浸出液中的有机碳以氧化态存在,则BOD5/TOC值降低。,(6)溶解总固体：浸出液中溶解固体总量随填埋时间推移而变化。填埋初期，溶解性盐的浓度可达10000mg/L，同时具有相当高的钠、钙、氯化物、硫酸盐和铁。填埋624个月达到峰值，此后随时间的增长无机物浓度降低。(7)SS：一般多在300mg/L以下。(8)氮化物：氨氮浓度较高;以氨态为主，一般为0.4mg/L左右，有时高达1mg/L，有机氮占总氮的10%。
24、(9)P：浸出液中几乎不含磷，但生物处理时，必须添加与BOD5相当的磷。(10)重金属：生活垃圾单独填埋时，重金属含量很低，不会超过环保标准。但与工业废物或污泥混埋时，重金属含量会增加，可能超标。,地下水的防护系统设计,常用方法如下：1）设置防渗衬里：就是在填埋垃圾和土体之间设置一不透水层。衬里分人造和天然两种，前者包括沥青、橡胶和塑料薄膜; 后者主要是粘土，渗透系数小于10-7cm/s，厚度至少为1m。2）设置导流渠或导流坝，减少地表径流进入场地。3） 选用合适的覆盖材料，防治雨水渗入。,渗滤水集排工程,收集系统由0.3m层流层、穿孔管铺设而成，管道或沟道以1%的坡度坡向集水井或污水调节池。
25、集水井的尺寸应满足水泵的安装要求并保证5min以上的给水量。收集系统必须在封场后至少10l5a内保持有效。系统还应具有抗化学腐蚀的功能。渗滤水在处理前应先进污水调节池，调节池的容量应保证足够容纳渗滤水量并能承受暴雨引起的冲击负荷。尽量与城市污水处理相结合，在经过调节池和预处理后，可排入城市下水道进入城市污水处理厂。单独建设渗滤水处理厂，其规模和工艺应本着经济可行的原则确定，以降低处理厂的投资。,平面防水导流系统布置,防渗衬里及废水收集,渗出液的一般处理方法,垃圾渗出液是一种高浓度的有机废水，由于垃圾来源不同，渗出液中可能含有Cr、Cd、Pb、Cu、Hg等重金属。因此垃圾渗出液必须严加管理，一定
26、要进行最终处理后才允许排放。根据渗出液的性质，常用的处理方法如下：1）现场处理2）利用城市污水厂进行处理3）利用填埋场再循环处理4）把渗出液直接浇洒到地面,处理系统设计资料,填埋场气体的产生及控制方法,垃圾被填埋后：废物中的有机物在微生物的作用下降解。最初由于垃圾填埋时携带了一部分氧气使得分解过程是在好氧条件下进行，持续数天后，当氧气耗尽后即转为厌氧分解。此时气体的主要成分也由原先的二氧化碳、水和氨转变为甲烷、二氧化碳、氨和水及少量的硫化氢，并趋于稳定 。,第一阶段：初始调整阶段废物中的可降解有机组分好氧生化分解。好氧和厌氧微生物主要来源于日覆盖层和最终覆盖层土壤、填埋场接纳的废水处理消化污泥
27、，以及再循环的渗滤液等。,第二阶段：过程转移阶段氧气逐渐被消耗; 厌氧开始形成发展。当填埋场变为厌氧环境时，可作为电子接受体的硝酸盐和硫酸盐常被还原为氮气和硫化氢气体。Eh=50-100mV。甲烷生成开始于150-300mV氧化还原电位值。Eh继续降低，产生甲烷和二氧化碳的微生物群落开始进入第三步过程，将复杂的有机物质转化有机酸和其他中间产物。由于有机酸和二氧化碳浓度升高的影响，如有渗滤液产生，则其pH值开始急剧下降。,第三阶段：酸性阶段微生物活动明显加快，产生大量的有机酸和少量氢气。典型的中间产物有甲酸、富里酸或其他更复杂的有机酸；微生物总称为非产甲烷菌，由兼性厌氧菌和专性厌氧菌组成，常称为
28、产酸菌；渗滤液则pH下降到5以下；BOD5、COD和电导上升，重金属溶解进入渗滤液；如渗滤液不循环使用，系统将会损失基本的营养物质；如渗滤液没有形成，产物将浓集于水分中和被废物吸着，从而保存在填埋场内。,第四阶段：产甲烷阶段在此阶段，微生物称为产甲烷菌；有机酸的形成速率会明显减慢；有机酸和氢气被转化为甲烷和二氧化碳，填埋场中的pH值将会升高到6.88的中性值;如有渗滤液产生，则其pH值将上升;BOD5、COD及电导下降;在较高的pH值时，很少有无机组分能保持在溶液中，故渗滤液中的重金属浓度也将降低。,第五阶段:稳定化阶段可降解有机物被转化为甲烷和二氧化碳之后，填埋废物进入成熟阶段，或称为稳定化
29、阶段。填埋场气体的产生速率将明显下降。大多数可利用的营养物质己从系统中去除填埋场气体（LFG）中也可能会存在少量的氮气和氧气。在此阶段产生的渗滤液常含有腐殖酸和富里酸，很难用生化方法加以进一步处理。,填埋场气体对环境的影响,气体聚集在封闭的空间内，填埋场内及填埋场外附近的沟槽等，满足有空腔、有可燃的混合气体、有燃烧源就会引起爆炸和火灾；高浓度的甲烷可成为窒息剂，使得进入填埋场内的下水道、沟槽或人工洞穴的人产生窒息。当气体通过填埋场表面的裂缝溢出时，填埋气可能会着火，并有点燃废物发生火灾的危险。甲烷代替土壤空气，使土壤缺氧，危害和抑制植物的生长；因二氧化碳易溶于水，不仅会使地下水的pH值降低还会
30、使水的硬度和矿物质含量增加。,填埋场气体的产生量计算,可通过现场实际测量或采用经验公式推算得出。气体的产生量：Vg=1.866 Cf/C式中 Vg-气体产生量，L;Cf -可能分解的有机碳量，g;C-有机物中的总碳量，g。,填埋场气体收集系统,由气体抽吸井、气体收集支管和总管构成一个覆盖全填埋场的气体传输网。气体收集系统的总管和风机的负压面相连，使气体收集系统和填埋区域处于负压状态，从而使气体收集井和收集槽中气体不断抽吸上来。,直径一般在6090cm之间，井深为垃圾厚度的5090%，管孔径为1530mm，管子的纵向可运动，以适应填埋层沉降变化。井孔四周砾石 (直径5cm左右) 。一般收集段是在
31、井深的下面三分之一到四分之三的范围里。从砾石表层一直到井口填入干净土壤并压实以防止空气的流入。井口需用混凝土密封以避免沼气被污染每个井装有控制阀，井与井之间用管相连，井距4590m，相连各井与鼓风机和真空泵连接。收集井设计的关键有两点:一是井口要密封，上部覆土厚应在4m以上，地面出口再加混凝土密封; 二是集气管开孔的要求，既不能因太小而堵塞，也不能因过大而使泥土进入。为此，可在集气管外围加保护尼龙网或钢丝网。,可渗透性排气法,渗透法是控制土地填埋场产生气体水平方向运动的一种有效方法。填埋时用沙石建造出了排气孔道，气体会自动沿通道水平运动进入收集井。,密封排气法,采用渗透性较土壤要差的材料作阻挡
32、层，在不透气的顶部覆盖层中设置排气管；排气管与设置在浅层砾石排气管道或设置在填埋废物顶部的多孔集气支管相连接，还可用竖管燃烧甲烷气体。当填埋场地附近有建筑物时，竖管要高出建筑物。,四、填埋方法,卫生土地填埋方法主要有三种：一是沟槽法，二是地面法，三是混合法，即通常所说的斜坡法。 (一)沟槽法沟槽法是把废物铺撒在预先挖掘的沟槽内，然后压实，把挖拙的土作为覆盖材料铺撒在废物之上并压实，即构成基础的填筑单元结构。沟槽的大小要根据场地水文地质条件来确定。通常沟的长度为30120m，深12m，宽4.57.5m。,沟槽法示意图,(二)地面法 地面法是把废物直接铺撒在天然的土地表面上，压实后用薄层土壤覆盖，
33、然后再压实。地面法可在坡度平缓的土地上采用，但开始要建筑一个人工土坝，作为初始填筑单元的屏蔽。因此最好是在采石场、露天旷、峡谷、盆地或其他类型的洼地采用。该法适于处置大量的固体废物。优点：不需开挖沟槽或基坑，缺点另寻覆盖材料。,地面法示意图,(三)斜坡法斜坡法是把废物直接铺撒在斜坡上，压实后用工作面前直接得到的土壤加以覆盖，然后再压实。斜坡法实际是沟槽法和地面法的结合。该法的优点是只需进行少量的挖掘工作。即可满足第二天覆盖废物对土壤的需要，由于不需要从场外运进覆盖材料，而且废物堆积在初始表面下，因此斜坡法比地面法能更有效地利用处置场地。,五、填埋操作,设备的选择对于土地填埋操作十分重要。它既关
34、系到土地填埋的质量，又关系到土地填埋的处置费用。常用的填埋设备有履带式和轮胎式推土机、铲运机、压实机。有时也使用专门的压实设备，如滚子、夯实机或振动器等，以增加填埋物的密实性，提高场地利用率。填埋作业方式可根据场地的地形特点来确定。卫生土地填埋法，工艺简单，操作方便，处置量大，费用较低。是一种较为可行的处置方法。,填埋操作：把垃圾直接卸到工作面上，沿自然坡面铺撤压实。填埋厚度以每层2m为宜，过厚不容易压实。太薄又浪费动力。每天操作后以不少于l5cm厚的土壤进行覆盖、压实，以防止垃圾飞扬和造成火灾。,填埋时可根据场地的地形特点采取不同的作业方式，如对平坦地区可由下向上进行垂直填埋，也可从一端向另
35、一端进行水平填埋。,对于斜坡或峡谷地区的土地填埋可采用从上到下的顺流填埋方法，也可采用从下到上的逆流填埋方法。为防止积蓄地表水和减少浸出液，通常采用顺流填埋法。,第六节 安全土地填埋,(一)安全土地填埋概念 安全土地填埋实际上是一种改进的卫生土地填埋。各国的定义不尽相同，一般都是按下面的设计和操作标准来进行安全填埋的。土地填埋场必须设置人造或天然衬里，下层土壤或土壤同衬里相结合渗透率小于10-8cm/s；最下层的土地填埋物要位于地下水位之上;要采取适当的措施控制和引出地表水;要配备浸出液收集、处理及监测系统;如果需要，还要采用覆盖材料或衬里以防止气体释出；要记录所处置废物的来源、性质及数量，把
36、不相容的废物分开处置。,(二)适于安全土地填埋处置的废物如果处置前对废物进行稳态化预处理，则安全土地填埋可以处置一切有害和无害的废物。除特殊情况外，土地填埋场地不应处置易燃性废物，反应性废物、挥发性废物和大多数液体、半固体和污泥;土地填埋场也不应处置互不相容的废物，以免混合以后发生爆炸，产生或释出有毒、有害气体或烟雾。,（三）安全土地填埋场地设计原则,为了防止、有毒有害物质释出，减少对环境的污染，土地填埋场地的设计、建造及操作必须符合有关的技术规范。土地填埋场地的规划设计原则如下:处置系统应是一种辅助性设施，不应妨碍工厂的正常生产;处置场的容量应足够大，至少能容纳一个工厂 (或地区)产生的全部
37、废物，并应考虑到将来场地的发展和利用;要有容量波动和平衡措施，以适应生产和工艺变化所造成的废物性质和数量的变化；系统要满足全天候操作要求； 处置场地所在地区的地质结构合理，环境适宜，可以长期使用；处置系统符合现行法律和制度上的规定，满足有害废物土地填埋处置标准。,(四) 安全土地填埋场的基本构成,一个完整的安全士地填埋场地主要由填埋场、辅助设施和未利用的空地组成。,为确保填埋场对有害废物进行安全处置，场地的设计和规划应注意的主要问题是：（1）废物处置前的预处理;（2）浸出液的收集及处理；（3）地下水保护；（4）场地及其周围地表径流水的控制管理等。,(四) 安全土地填埋场的基本构成,(五)安全土
38、地填埋场地设计规划和管理程序,安全土地填埋场地设计规划的内容主要包括：场地的选择与勘察；环境影响评价；场地的设计；场地的建造与施工；土地填埋操作；封场、场地的维护及监测等。,安全土地填埋场地设计规划和管理程序：,二、场地的选择与勘察,(一)场地的选择1、场地的选择标谁 影响场地选择的因素很多，主要应从工程学、环境学、经济学以及法律和社会等四个方面来考虑。 2、场地选择原则 一是从防止污染的角度考虑的安全原则二是从经济方面考虑的经济合理原则。,(二)场地的勘察 场地的勘察包括现场调查和实地勘测两个方面，勘察的步骤为:1）根据现有资料对场地所在地区进行初步调查；2）在初步调查的基础上进行实地考察；
39、3）通过钻探或挖掘技术进行场地水文地质勘测；4）勘察资料整理，绘制较详细的处置场地地图。现场调查阶段的主要工作是文献资料调研和现场实地考察，以了解场地的地形、地貌、水文地质、工业布局、人口分布等情况，同时进行初步分析，判断该地区是否适合建造填埋场地实地勘测的主要工作是通过钻探对场地的水文地质情况进行研究。,三 、环境影响评价的程序,根据场地的地形条件、水文地质条件以及填埋的特点，土地填埋场的结构可分为：人造托盘式、天然洼地式和斜坡式三种。,四 填埋场的结构,五、填埋场地面积的确定,土地填埋场地面积的确定是土地填埋设计规划的一部分，它不但是初步设计的需要，而且也是场地将来进一步开发的需要。同时要
40、考虑场地周围土地的使用根据相应的标准确定场地的边界。确定边界的原则如下：1、场地边界距饮用水井的距离必须大于150m；2、土地填埋场地同边界至少保留l5m的距离；3、除边界缓冲区外，还要保留510元的辅助操作面积；4、确定所需面积的同时，还要考虑废物现场暂存的容量。,六、地下水保护系统,(一)衬里材料的选择 适于做土地填埋场的衬里材料主要分两大类，一类是无机材料，一类是有机材料。常用的无机材料有粘土、水泥等;常用的有机材料有沥青、橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯等。衬里材料的选择与许多因素有关，如待处置废物的性质、场地的水文地质条件、场地的级别、场地的运营期限、材料的来源以及建造费用等。无论选择哪种衬里
41、材料，预先都必须做与废物相容性试验、渗透性试验、抗压强度试验及密度试验等。,1、天然粘土衬里的选择标准 1）粘土与预计的浸出液相容，2）渗透系数10-7m/s; 3）30%的土粒能通过200号筛子;4）液性限度大于30%；5）塑性限度大于15；6）pH7 2、人工合成有机衬里的选择标准 1）与废物的浸出液相容；2）渗透系数1012m/s; 3）厚度不小于0.5mm；4）便于施工；5）抗臭氧、紫外线、土壤细菌的侵蚀6）具有适当的耐候性;7）具有足够的机械强度；8）厚度均匀，无薄点、裂缝、磨损、气泡和外来的颗粒;9）便于维修;10）应为同一厂家的同种产品;11）价钱便宜。,(二)衬里系统的设计 浸
42、出液收集系统和衬里的设计原则为: 1衬里和其他结构材料必须满足有关标准; 2设置天然粘土单衬里时，衬里的厚度至少为1.5m; 3设置双层复合衬里时，主衬里和备用衬里必须选择不同的材料； 4必须设置收集浸出液的积水坑，积水坑的容量至少能容纳预计三个月的浸出液； 5衬里应具有适当的坡度，以使浸出液流入积水坑； 6衬里之上应设置保护层，保护层可选用适当厚度的砾石，也可选用专用的高密度聚乙烯网和无纺布; 7在可渗透保护层内也可设置多孔浸出液收集管，使浸出液通过收集管汇集到积水坑中； 8积水坑设有浸出液监测装置； 9设置浸出液排出系统，定期抽出浸出液处理，以减少衬里的水力压力; 10设置备用抽水系统，以
43、便当泵或立管出现故障时抽出浸出液。,七、地表径流控制,通常采用的方法有：导流渠导流坝地表稳态化地下排水,八、气体控制九、填埋操作 十、封场 (一)封场的目的 使废物同环境隔离; 调节场地表面地表排水，减少降水的渗入；减少场地表面的侵蚀。(二)顶部覆盖系统 十一、辅助设施 十二、场地监测 (一)浸出液监测(二)地下水监测 充气区监测 饱和区监测（三）地表水监测,（四）气体监测（五）监测项目及次数1、监测分析项目水质监测分析分两类一类是关键性因素分析，一类是全分析2、监测次数关键性因素分析每三个月取样一次全分析每六个月至一年一次填埋前及填埋操作期间，本底井每一个月全分析一次，封场后本底井一年全分析
44、一次饱和区关键性因素分析取样次数根据地下水的流速来确定：当流速25m/a，一年一次；当流速2550m/a，半年一次；当流速50m/a，半年内一次饱和区全分析一年一次,第七节 浅地层填埋,定义：指地表下的、具有防护覆盖层的、有工程屏障或没有工程屏障的浅埋处置，埋藏深度一般在地面下50m以内。浅地层埋藏处置主要用于处置容器盛装的中低放固体废物。 须满足以下条件:(1)含半衰期大于5年、小于或等于30年放射性核素的废物，比活度不大于3.7*1010Bq/kg(2)含半衰期小于或等于5年放射性核素的废物，比活度不限；,(3)在300500年内，比活度能降到非放射性固体废物水平的其他废物(4)废物应是固
45、体形态，其中游离液体不得超过废物体积的1%;(5)废物应具有足够的化学、生物、热和辐射稳定性，(6)比表面积小，弥散性低，且放射性核素的浸出率低.(7)废物不得产生有毒有害气体；(8)废物包装体必须具有足够的机械强度，以满足运输和处置操作要求，(9)包装体表面的剂量当量。应小于2mSv/h；（10）废物不得含有易燃、易爆、易生物降解及病菌等物质。,浅地层埋藏处置场的设计原则 1处置场的设计必须保证在正常操作和事故情况下，对操作人员和公众的辐射防护符合辐射防护规定的要求；2要避兔处置场关闭后返修补救；3尽可能减少水的渗人；4充分排出地表径流水；5尽量减少填埋废物容器之间的空隙；6合理布置处置单元；7废物之上要覆盖2m以上的土壤。,
