固体废物的填埋处置措施课件

固体废物的填埋处置措施固体废物的填埋处置措施1环境专业课：固体废物处理与处置1、填埋气体的产生与控制对于城市生活垃圾卫生填埋场，废物填埋的最大目的是使废物在隔离环境下，借助自然行为降低其危害环境的活性，而最终成为环境稳定的废物。本节所述填埋气体的产生与控制主要针对于城市生活垃圾卫生填埋场，具体讲解内容包括：1.1 废物稳定化基本原理1.2 填埋气体的组成特性1.3 填埋气体产生量计算1.4 填埋气体收集系统1.5 填埋气体的处理和利用环境专业课：固体废物处理与处置1、填埋气体的产生与控制对于城2环境专业课：固体废物处理与处置1.1 废物稳定化基本原理及气体的产生填埋层内废物稳定化的基本原理属于一种微生物的分解作用，也就是填埋是利用微生物需要生长（或代谢）分解废物中可资利用的成分以达到废物稳定化的目的。作为微生物代谢作用的基本元素和物质，可分为：主要元素：碳、氢、氧、氮、磷次要元素：铁、锰、钴、铜、硼、锌、钼、铝生长元素：维生素、氨基酸环境专业课：固体废物处理与处置1.1 废物稳定化基本原理及气3环境专业课：固体废物处理与处置当废物填埋之后，随之发生生物、物理、化学反应，其中与气体产生有关的则以好氧或厌氧生物分解作用为主。填埋废物依被微生物分解过程可分为以下阶段：适应阶段过渡阶段酸化阶段甲烷发酵阶段稳定化阶段环境专业课：固体废物处理与处置当废物填埋之后，随之发生生物、4环境专业课：固体废物处理与处置（1）适应阶段废物中可降解有机组分在置入填埋场后很快会发生微生物分解反应。以阶段是在生化分解好氧条件下发生的，原因是有一定数量的空气随废物夹带进入填埋场内。环境专业课：固体废物处理与处置（1）适应阶段废物中可降解有机5环境专业课：固体废物处理与处置（2）过渡阶段特点：氧化逐渐被消耗，而厌氧条件开始形成并逐步发展。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常被还原为氮气和硫化氢气体。环境专业课：固体废物处理与处置（2）过渡阶段特点：氧化逐渐被6环境专业课：固体废物处理与处置（3）酸化阶段产生大量的有机酸和少量的氢气，所形成的渗滤液的pH值常会下降到5以下。通常可为分为三步：第一步：高分子量化合物的中间酶转化（水解），为适于微生物用作能源和脱硫源的化合物；第二步：涉及到第一步产生的化合物被微生物转化为低分子量的中间有机化合物，典型的中间产物有甲酸、富里酸或其他更复杂的有机酸；第三步：产生二氧化碳和少量的氢。在此转化阶段所涉及到的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。环境专业课：固体废物处理与处置（3）酸化阶段产生大量的有机酸7环境专业课：固体废物处理与处置（4）甲烷发酵阶段此阶段发生于填埋200500天之后，此时，产甲烷菌将前一阶段所产生的有机酸分解为稳定的细胞质、甲烷气、二氧化碳及能量，直至填埋层内部的温度达到55oC左右，且温度不再升高为止。环境专业课：固体废物处理与处置（4）甲烷发酵阶段此阶段发生于8环境专业课：固体废物处理与处置（5）稳定化阶段在废物中的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，或称为稳定化阶段。由于大多数可利用的营养物质在前面各阶段已从系统中去除，而仍保持在填埋场内的给养基生化降解慢，导致填埋场气体（LFG）的产生速率将明显下降。环境专业课：固体废物处理与处置（5）稳定化阶段在废物中的可降9环境专业课：固体废物处理与处置填埋气体组分变化规律环境专业课：固体废物处理与处置填埋气体组分变化规律10环境专业课：固体废物处理与处置填埋气体组成在不同时期的变化值环境专业课：固体废物处理与处置填埋气体组成在不同时期的变化值11环境专业课：固体废物处理与处置1.2 填埋气体的组成特性 可分为：主要填埋气体微量填埋气体环境专业课：固体废物处理与处置1.2 填埋气体的组成特性 可12环境专业课：固体废物处理与处置主要填埋气体组成：甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氢气、硫化氢、氨气、氮气、氧气等。高位热值1563019537kJ/m3；有爆炸危险。（1）主要填埋气体环境专业课：固体废物处理与处置主要填埋气体组成：甲烷、二氧化13环境专业课：固体废物处理与处置（2）微量填埋气体环境专业课：固体废物处理与处置（2）微量填埋气体14环境专业课：固体废物处理与处置环境专业课：固体废物处理与处置15环境专业课：固体废物处理与处置1.3 填埋气体产生量计算主要计算方法：化学计量法COD法环境专业课：固体废物处理与处置1.3 填埋气体产生量计算主要16环境专业课：固体废物处理与处置（1）化学计量法厌氧条件下有机废物的分解反应方程式：环境专业课：固体废物处理与处置（1）化学计量法厌氧条件下有机17环境专业课：固体废物处理与处置环境专业课：固体废物处理与处置18环境专业课：固体废物处理与处置（2）COD法假定有机物全部分解，生成CH4和CO2，如果知道单位质量城市垃圾的COD以及总填埋废物量，可估算填埋气体产量为：环境专业课：固体废物处理与处置（2）COD法假定有机物全部分19环境专业课：固体废物处理与处置1.4 填埋气体收集系统作用：控制填埋气体在无控状态下的迁移和释放，以减少填埋气体向大气的排放量和向地层的迁移，并为填埋气体的回收利用做准备。可分为：被动集气系统：利用填埋场内气体产生的压力进行迁移主动集气系统：采用抽真空的方法来控制气体的运动环境专业课：固体废物处理与处置1.4 填埋气体收集系统作用：20环境专业课：固体废物处理与处置（1）被动集气系统特点：无需外加动力系统，结构简单，投资少，适于垃圾填埋量小、填埋深度浅、产气量低的不型垃圾填埋场。环境专业课：固体废物处理与处置（1）被动集气系统特点：无需外21环境专业课：固体废物处理与处置环境专业课：固体废物处理与处置22环境专业课：固体废物处理与处置（2）主动集气系统特点：需要配备抽气动力系统，结构相对复杂，投资较大，适于大中型垃圾填埋场气体的收集。主动集力系统包括：填埋气体内部收集系统填埋气体边缘收集系统环境专业课：固体废物处理与处置（2）主动集气系统特点：需要配23环境专业课：固体废物处理与处置填埋气体内部收集系统构成：抽气井集气输送管道抽风机冷凝液收集装置气体净化设备发电机组环境专业课：固体废物处理与处置填埋气体内部收集系统构成：24环境专业课：固体废物处理与处置环境专业课：固体废物处理与处置25环境专业课：固体废物处理与处置填埋气体边缘收集系统构成：周边抽气井沟渠环境专业课：固体废物处理与处置填埋气体边缘收集系统构成：26环境专业课：固体废物处理与处置填埋气体收集井垂直抽气井水平集气管环境专业课：固体废物处理与处置填埋气体收集井27环境专业课：固体废物处理与处置垂直抽气井环境专业课：固体废物处理与处置垂直抽气井28环境专业课：固体废物处理与处置对于深度大并有人工膜的混合覆盖层的填埋场，常用井间距为4560m；对于使用粘土或天然土壤作为覆盖层材料的填埋场，则应使和小一些的间距，如30m，以防将大气中的空气抽入填埋气全收集系统中。环境专业课：固体废物处理与处置对于深度大并有人工膜的混合覆盖29环境专业课：固体废物处理与处置水平集气管环境专业课：固体废物处理与处置水平集气管30环境专业课：固体废物处理与处置水平集气管在垂直和水平方向上的间距随着填埋场地形、覆盖层以及现场条件而变，通常，垂直间距范围2.418m或12层圾的高度，水平间距范围30120m。环境专业课：固体废物处理与处置水平集气管在垂直和水平方向上的31环境专业课：固体废物处理与处置补：城市生活垃圾卫生填埋技术规范要求6.4 排气及防爆6.4.1 填埋场必须控制填埋物产生的气体，严禁填埋气体爆炸，并应符合下列规定：1、填埋场应设气体导排设施。2、气体导排应按地形分别设竖向、横向或横竖相连的排气道。各填埋层间可用穿孔管或石笼集气，可用卵石等粒状物及土工布掩护，应保证其透气性。在填埋深度较大时宜设置多层导流排气系统。应考虑消化过程中的体积变化对气体导排系统的影响。环境专业课：固体废物处理与处置补：城市生活垃圾卫生填埋技32环境专业课：固体废物处理与处置 3、采取自然排气法应在地平面的水平方向上设置间距不大于50m的垂直导气管，管口应高出场地表面100cm以上。采用火炬法点燃时，应高空处理。4、有条件回收利用填埋气体的填埋场，应设置填埋气体集中收集设施，并监测填埋气体成分及量的变化。6.4.2 填埋场的填埋作业区应为生产的火灾危险性分类中戊类防火区，易燃易爆部位为丙类防火区。在填埋区应设消防贮水池和消防给水系统等灭火设施。6.4.3 填埋区应设防火隔离带，其宽度宜为8m。6.4.4 填埋场区中，甲烷气体的含量不得超过5；建（构）筑物内，甲烷气体含量不得超过回1.25。环境专业课：固体废物处理与处置 3、采取自然排气法33环境专业课：固体废物处理与处置1.5 填埋气体的处理和利用焚烧处理回收利用环境专业课：固体废物处理与处置1.5 填埋气体的处理和利用焚34环境专业课：固体废物处理与处置（1）焚烧处理环境专业课：固体废物处理与处置（1）焚烧处理35环境专业课：固体废物处理与处置（2）回收利用在对填埋气体进行回收利用前，一般要经过加压、脱水、脱硫等预处理。环境专业课：固体废物处理与处置（2）回收利用在对填埋气体进行36环境专业课：固体废物处理与处置回收利用方式：直接作为燃料使用发电回收有用组分环境专业课：固体废物处理与处置回收利用方式：37环境专业课：固体废物处理与处置2、填埋场终场覆盖与场址修复填埋场终场覆盖和场址修复一般包括以下方面：终场覆盖雨水收集与导排填埋气体导排与处理渗滤液收集与处理气体及渗滤液监测井填埋场封场后土地利用环境专业课：固体废物处理与处置2、填埋场终场覆盖与场址修复填38环境专业课：固体废物处理与处置（1）终场覆盖城市生活垃圾卫生填埋技术规范要求：填埋场最后封场应在填埋物上覆盖粘土或人工合成材料。粘土的渗透系数应小于1.0 10-7cm/s，厚度为2030cm；其上再覆盖2030cm的自然土，并均匀压实。填埋场封场后应覆盖植被。根据种植植物的根系深浅而确定。覆盖营养土层厚度，不应小于20cm，总覆土应在80cm以上。填埋场封场应充分考虑堆体的稳定性和可操作性。封场坡度直为5。环境专业课：固体废物处理与处置（1）终场覆盖城市生活垃圾卫39环境专业课：固体废物处理与处置终场覆盖包括粘土覆盖和人工材料覆盖。环境专业课：固体废物处理与处置终场覆盖包括粘土覆盖和人工材料40环境专业课：固体废物处理与处置（2）雨水收集与导排环境专业课：固体废物处理与处置（2）雨水收集与导排41环境专业课：固体废物处理与处置环境专业课：固体废物处理与处置42环境专业课：固体废物处理与处置（3）气体及渗滤液监测井垃圾填埋场封场后，在填埋场的上游及下游分别设置气全及渗滤液监测井，定期取样，监测填埋气及渗滤液的迁移情况，确保封场后最大限度地减少对周围环境的污染。环境专业课：固体废物处理与处置（3）气体及渗滤液监测井垃圾填43环境专业课：固体废物处理与处置（4）填埋场封场后土地利用填埋场土地达到安全期后方能使用，在使用前必须做场地鉴定和使用规划。未经地质、建筑、环境专业技术鉴定之前，填埋场地严禁做永久性建（构）筑物用地。环境专业课：固体废物处理与处置（4）填埋场封场后土地利用填埋44环境专业课：固体废物处理与处置土地利用可分为三个层次：高度利用：住宅、工厂中等利用：仓库、室外运动场所低度利用：植被恢复、公园采取何种利用方式的主要判断指标是填埋场的稳定化程度。主要指标：表面沉降速度、渗滤液水质、填埋气体释放速率和组分、垃圾堆体温度、填埋垃圾矿化度等。环境专业课：固体废物处理与处置土地利用可分为三个层次：45环境专业课：固体废物处理与处置3、填埋场环境监测规范要求：填埋场应修建地下水本底监测井、污染扩散监测井、污染监测井。填埋场地在填埋前、后应进行水、气、土及噪声的本底监测及作业期监测，填埋后应在不稳定期限前后进行跟踪监测。监测项目及监测方法必须按国家现行标准生活垃圾填埋场环境监测技术规范（CJ/T 3037）执行，环境污染控制指标必须符合国家现行标准生活垃圾填埋污染控制标准（GB 16889）的要求。环境专业课：固体废物处理与处置3、填埋场环境监测规范要求：填46环境专业课：固体废物处理与处置 主要监测工作有：（1）填埋场渗滤液监测：利用填埋场的每个集水井进行水位和水质监测。监测频率应至少每月一次。（2）地下水监测：在填埋场上游应设置一眼监测井，以取得背景水源数据；在下游至少设置三眼井，组成三维监测点，以适应于下游地下水的羽流几何型流向。监测取样频率：在运行第一年，每月至少一次；正常情况下，每季一次；发现水质出现变坏现象时，应加大取样频率。环境专业课：固体废物处理与处置 主要监测工作有：47环境专业课：固体废物处理与处置（3）地表水监测：在靠近填埋场的河流、湖泊中采样进行分析。（4）气体监测：包括场内大气监测和填埋气体监测。污染源下风方向应为主要监测范围。采样频率：运行期间，每月一次；如出现异常，加大取样频率。环境专业课：固体废物处理与处置（3）地表水监测：在靠近填埋场48