【正文】 CPE）、氯磺聚乙烯（ CSPE）、塑化聚烯烴（ ELPO）、乙烯－丙稀橡膠（ EPDM）、氯丁橡膠（ CBR）、丁烯橡膠（ PBR）、熱塑性合成橡膠、氯醇橡膠等，滲透系數(shù)均可達(dá) 1011cm/s。 ? 處置固體和氣體時(shí)，需溶解在液體中形成溶液、乳濁液或液固混合體。有兩方面含義：填埋場(chǎng)要對(duì)滲濾液及排出的填埋氣體進(jìn)行必要的處理；垃圾在填埋層中的生物和其他物化作用下達(dá)到穩(wěn)定的過(guò)程。 ? ④ 土地填埋處置工作程序：科學(xué)選址 →場(chǎng)地防護(hù)（如防滲）處理 → 填埋操作和封場(chǎng) → 維護(hù)監(jiān)管 ? ⑤ 土地填埋處置優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，適應(yīng)性廣，已成為固廢最終處置的一種主要方法。電廠的粉煤灰、類似于熔融狀態(tài)的廢物，其中的污染物質(zhì)可導(dǎo)致水域有輕微的、暫時(shí)的影響的廢物處置； ? 三級(jí)填埋場(chǎng)：用于處置一段時(shí)間內(nèi)會(huì)對(duì)公眾健康及環(huán)境安全造成危害的一般固體廢物（城市垃圾） 城市垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)。如美國(guó)僅 1968年就在墨西哥灣等海域投棄工業(yè)廢物450萬(wàn)噸，包括 58%的廢酸， 12%的廢油， 7%的廢農(nóng)藥，還包括廢堿、鹵代烴類、造紙黑液、酚和氰化物等 。 ? 2 密封屏障系統(tǒng) ? 密閉屏障系統(tǒng)主要由表面密封系統(tǒng)和基礎(chǔ)密封系統(tǒng)組成，是利用人為的工程措施將廢物封閉，使廢物滲濾液盡量少地突破密封屏障，向外滲出。包括管理處置、回收處置、排放處置和永久性隔離處置。 ? 第一節(jié) 概述 ? 第二節(jié) 固體廢物的常用處置方法 ? 第三節(jié) 填埋場(chǎng)的防滲技術(shù) ? 第四節(jié) 滲濾液的產(chǎn)生和處理 ? 第五節(jié) 終場(chǎng)覆蓋與封場(chǎng) ? 第六節(jié) 生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)技術(shù) ? 第一節(jié) 概述 ? 一 處理和處置的區(qū)別 ? ⑴ 固體廢物的處理 ? 固體廢物的處理（ Treatment）通常是指通過(guò)物理、化學(xué)、生物、物化及生化方法把固體廢物轉(zhuǎn)化為適于運(yùn)輸、貯存、利用或處置的過(guò)程。 ? 我國(guó)規(guī)劃了 30個(gè)危險(xiǎn)廢物處置場(chǎng)（四川兩個(gè)，一個(gè)在成都附近，一個(gè)在攀西地區(qū)）， 300個(gè)醫(yī)療垃圾處理處置場(chǎng)。良好的地質(zhì)屏障應(yīng)達(dá)到下述要求： ? ⑴ 土壤和巖層較厚、密度高、均質(zhì)性好、滲透性低，含有對(duì)污染物吸附能力強(qiáng)的礦物成分； ? ⑵ 與地表水和地下水的水動(dòng)力聯(lián)系較少，可減少地下水的入浸量和滲濾液進(jìn)入地下水的滲流量； ? ⑶ 從長(zhǎng)遠(yuǎn)上看，能避免或降低污染物質(zhì)的釋出速度。 ? 2 地表處置（堆存法 、土地填埋法、土地耕作法、地面貯液塘 ） ? ⑴ 堆存法 ? 土地堆存法：不溶解、不揚(yáng)塵、不腐爛變質(zhì)的固體廢物 ? 筑壩堆存法：粉煤灰、尾礦粉（攀鋼礦山公司尾礦場(chǎng)） ? ⑵ 土地填埋法 ? ① 土地填埋處置是從傳統(tǒng)的堆放和土地處置發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)最終處置技術(shù)，是一種按照工程理論和土工標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)固體廢物進(jìn)行有控管理的綜合性科學(xué)工程方法。對(duì)選址、工程設(shè)計(jì)、建造施工、運(yùn)營(yíng)管理、封場(chǎng)后監(jiān)管等有特殊的嚴(yán)格要求，如防滲層k108cm/s。 ? B 隔水功能：是填埋場(chǎng)的主要功能。 ? 3 地下處置 ? ⑴ 廢液深井灌注 ? 深井灌注處置是指把液狀廢物注入到地下與飲用水和礦脈隔開(kāi)的可滲透性的巖層中的處置方法。 ? 2 填埋場(chǎng)環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作內(nèi)容 ? ⑴ 場(chǎng)址選擇評(píng)價(jià) ? ⑵ 自然、環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià) ? ⑶ 工程污染因素分析：污染源種類、數(shù)量、排放方式 ? ⑷ 施工期影響評(píng)價(jià)：生活污水、噪聲、振動(dòng)、揚(yáng)塵以及對(duì)生態(tài)的影響 ? ⑸ 水環(huán)境影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)：正常排放對(duì)地表水的影響；非正常滲漏以及滲濾液處理系統(tǒng)故障的影響。 322ndk ?? 粘土防滲層對(duì)土料的要求包括：粒徑小于 mm的粘粒含量大于 10%；塑性指數(shù)大于 10%，但不宜過(guò)大（因?yàn)樗苄灾笖?shù)大于 30或 40時(shí)施工會(huì)非常困難，這種土干燥時(shí)很硬，潮濕時(shí)又非常粘）；礫石（不能通過(guò)孔徑 mm篩孔的粒料）含量最好不超過(guò) 10%；不能含有直徑大于 25~50 mm的石塊；土壤級(jí)配需合理。另外為避免不同土層界面間形成高透水率地帶而出現(xiàn)界面水流，前一土層壓實(shí)表面應(yīng)先扒松后再施工下一層土層。 ? ⑵ 攤鋪 ? 由推土機(jī)完成，每次垃圾攤鋪厚度為60cm左右。 10613 59284 711分區(qū)填埋作業(yè)示意圖 注： 1～ 11表示填埋順序 ? 3 填埋設(shè)備 ? 推土機(jī)、壓實(shí)機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)、起重機(jī)、破碎和篩分等預(yù)處理設(shè)備（需要時(shí)）、殺蟲(chóng)劑噴灑設(shè)備。 ? 實(shí)際上，受進(jìn)場(chǎng)垃圾含水率特點(diǎn)、降雨季節(jié)差異等影響，滲濾液水量波動(dòng)較大。 ? 固態(tài)水 在寒冷地區(qū)的冬季，當(dāng)填埋場(chǎng)局部溫度低于滲濾液的冰點(diǎn)時(shí)，儲(chǔ)存于垃圾孔隙中的滲濾液便凍結(jié)成冰。 ? 毛管水 毛管水是指垃圾孔隙中籍助于表面張力而保持的液態(tài)水。在非飽和帶的非毛管孔隙中形成能自由向下流動(dòng)的水就叫重力水。 固體 液體 氣體 可利用的持水能力 ? 城市垃圾田間持水率值 ? Zeiss和 Major（ 1993）將填埋場(chǎng)開(kāi)始產(chǎn)生滲濾液時(shí)的垃圾含水率定義為實(shí)際持水率（ Practical Field Capacity），而將填埋場(chǎng)進(jìn)入水分與排出水分?jǐn)?shù)量達(dá)到平衡時(shí)的垃圾含水率定義為有效貯水率（ Effective Storage）。降水或回灌 P(t)后，除部分滲濾液以基質(zhì)流 I1(t)的形式滲入垃圾體外，其余滲濾液以通道流 S1(t)的形式通過(guò)填埋垃圾間的大空隙下滲，若降水（回灌）速率超過(guò)基質(zhì)流和通道流輸送能力，還會(huì)形成局部的橫向徑流 R(t)和向上的溢流 O(t)（在垃圾體中進(jìn)行回灌時(shí)）。 ? Ahmed等（ 1992）和 Khanbilvardi等（ 1995）在一維非飽和流的基礎(chǔ)上建立了反應(yīng)填埋場(chǎng)滲濾液流動(dòng)特征的二維模型 — FILL（ Flow Investigation for Landfill Leachate）模型，模型中滲濾液運(yùn)移方程為 式中 x和 z分別代表水平和垂直方向坐標(biāo)。 ? Zeiss和 Uguccioni（ 1995）利用 3個(gè)垃圾柱就兩種不同的注水速率對(duì)垃圾中水分流動(dòng)的機(jī)理和模式進(jìn)行了研究，結(jié)果表明低速注水同樣不能避免滲濾液快速流動(dòng)通道的形成，盡管溝流仍是主要的水分運(yùn)移機(jī)制，多數(shù)垃圾吸力隨注水時(shí)間降低表明達(dá)西流也事實(shí)上存在，流動(dòng)穩(wěn)定時(shí)滲濾液快速流動(dòng)通道占有 45%的面積，盡管實(shí)驗(yàn)垃圾的實(shí)際持水率僅 ，但實(shí)驗(yàn)后期其最終貯水率達(dá)到了 。 ? 3 滲濾液的收集 ? A滲濾液的蓄積會(huì)引起如下問(wèn)題： ? 場(chǎng)內(nèi)水位升高會(huì)使更多廢物浸在水中，導(dǎo)致有害物質(zhì)更多的浸出，從而增加滲濾液的處理難度； ? 場(chǎng)內(nèi)積水會(huì)使底部襯里的靜水壓力增大，增加了水平防滲系統(tǒng)失效及滲濾液下滲污染土壤和地下水的危險(xiǎn)； ? 場(chǎng)內(nèi)廢水過(guò)多會(huì)影響填埋場(chǎng)的穩(wěn)定性。 ? 導(dǎo)流管：管材一般采用高密度聚乙烯（ HDPE），其上應(yīng)預(yù)先制孔，一般孔徑1520mm。 ? 合并處理：與城市生活污水混合處理。 1980年， Rees在綜合考慮氣體組成、羧基酸濃度和纖維素含量變化基礎(chǔ)上，將填埋場(chǎng)穩(wěn)定進(jìn)程分為好氧、厭氧不產(chǎn)甲烷、厭氧不穩(wěn)定產(chǎn)甲烷、厭氧穩(wěn)定產(chǎn)甲烷和成熟好氧五階段。在好氧階段產(chǎn)生的滲濾液中，污染物主要來(lái)源于垃圾中顆粒物的洗出、可溶物的溶解和少量固相垃圾好氧分解產(chǎn)生的有機(jī)物。此時(shí)，甲烷氣體產(chǎn)生速率逐步下降，但甲烷氣體含量、滲濾液 pH、堿度等基本保持不變， COD、 VFA則緩慢下降。 ? 6 凈化和利用 ? 凈化過(guò)程：脫水、去除硫化氫、去除二氧化碳、去除 N2和 O2。因此嚴(yán)格按上述要求施工的填埋場(chǎng)封場(chǎng)后就成了一個(gè)垃圾的“干墓穴”，由于濕度減小，微生物活動(dòng)減弱甚至停止，封場(chǎng)后很長(zhǎng)一段時(shí)間（數(shù)十年）內(nèi)垃圾保持不變或變化很小。此時(shí)，垃圾中易降解和中等易降解的有機(jī)組分以及回灌的滲濾液中的有機(jī)組分在微生物作用下迅速發(fā)生水解、酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵等反應(yīng)，從而在比傳統(tǒng)填埋場(chǎng)短得多的時(shí)間內(nèi)場(chǎng)內(nèi)垃圾和回灌滲濾液中的有機(jī)污染物得到有效去除而不僅僅是轉(zhuǎn)嫁了污染途徑。眾多滲濾液回灌研究表明外排滲濾液典型濃度值為 COD 70~500 mg/l, BOD 30~350 mg/l，因而在排放時(shí)可根據(jù)情況不需處理或只進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。 Watson還建議用泡沫塑料或土工織物取代傳統(tǒng)的土壤覆蓋，填埋下一層垃圾時(shí)揭開(kāi)覆蓋材料下次再用。對(duì)產(chǎn)酸階段的場(chǎng)區(qū)少回灌，甲烷化的場(chǎng)區(qū)回灌量可增至最優(yōu)回灌水平。 ? ⑻ 充氧操作 ? 生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)原則上可分為好氧型、準(zhǔn)好氧型和厭氧型。除具有并強(qiáng)化了同厭氧型生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)相同的滲濾液污染強(qiáng)度低、處理簡(jiǎn)單且費(fèi)用低、填埋垃圾穩(wěn)定速率快、填埋場(chǎng)封場(chǎng)后維護(hù)監(jiān)管時(shí)間短、能提前復(fù)用填埋場(chǎng)地等優(yōu)勢(shì)外，好氧型生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)還能大量減少甲烷氣體排放量，進(jìn)而減輕對(duì)全球溫室效應(yīng)的影響。與厭氧型生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)一樣，滲濾液中的氨氮濃度較難衰減。 城市生活垃圾三種主要處理處置技術(shù)特點(diǎn)比較 城市生活垃圾三種主要處理處置技術(shù)特點(diǎn)比較 ? 本章回顧 ? 何謂滲濾液？ ? 滲濾液 是指廢物在填埋或堆放過(guò)程中因其有機(jī)物分解產(chǎn)生的水或廢物中的游離水、降水、徑流及地下水入滲而淋濾廢物而形成的成分復(fù)雜的高濃度污染廢水。 。 ? 來(lái)源有：降水、地表徑流水、地下涌出水、垃圾含水。該填埋場(chǎng)能克服厭氧型生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)滲濾液氨氮濃度長(zhǎng)期較高的問(wèn)題，但需要專門的硝化池來(lái)完成滲濾液的硝化反應(yīng)，需要額外的處理設(shè)施和運(yùn)行費(fèi)用。 ? 準(zhǔn)好氧型生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)利用自然進(jìn)風(fēng)方式維持滲濾液收集管和排氣管周圍一定區(qū)域垃圾層的好氧狀態(tài)，使部分垃圾實(shí)現(xiàn)好氧降解。為解決回灌填埋場(chǎng)滲濾液中氨氮濃度較高的問(wèn)題， Onay 和 Pohland (1998) 提出了將填埋場(chǎng)分成缺氧帶、厭氧帶和好氧帶運(yùn)行的新思路，實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明氨氮去除率為 95%，同時(shí)滲濾液中的硫化物也得到有效去除。 ? pH調(diào)節(jié) ? Pacey (1995) 認(rèn)為 pH調(diào)節(jié)是生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)最有效的管理手段之一。由于衛(wèi)生問(wèn)題，一般宜采用地下回灌方式，填埋期間可利用氣體收集井回灌也可分層設(shè)穿孔管道，填埋結(jié)束后用穿孔管道或地下噴流型布水器設(shè)回灌布水區(qū)。 ? ⑶ 提高氣體產(chǎn)量和產(chǎn)氣速率 ? 由于優(yōu)化了微生物生長(zhǎng)環(huán)境，生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)快速進(jìn)入甲烷化階段，使產(chǎn)氣時(shí)間提前，產(chǎn)氣期更集中，單位垃圾產(chǎn)氣量更大，因而更具回收利用價(jià)值。早期填埋場(chǎng)處于產(chǎn)酸階段，滲濾液 pH一般較低，許多金屬離子都能遷移，此時(shí)滲濾液更具危害性。那些防水措施存在缺陷的填埋場(chǎng)，雖然有水進(jìn)入場(chǎng)內(nèi)使填埋垃圾發(fā)生降解，但水量分布不均使填埋場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定仍需數(shù)十年才能完成，還伴隨著長(zhǎng)期的滲濾液處理和填埋場(chǎng)監(jiān)管問(wèn)題。 ? 用途：鍋爐、民用或工業(yè)燃?xì)狻⑵?、發(fā)電、用作化工原料。此時(shí)，滲濾液污染物濃度很低且基本穩(wěn)定、沉降已基本停止、甲烷氣體基本不再產(chǎn)生而標(biāo)志該填埋場(chǎng)已基本穩(wěn)定，大氣重新進(jìn)入填埋場(chǎng)內(nèi)導(dǎo)致少量好氧反應(yīng)發(fā)生，滲濾液中常常含有一定量的難降解的腐殖質(zhì)和富里酸。 ? SO42 + 4H2 + H+ → HS + 4H2O ? CH3COO + SO42 + H+ → 2HCO 3 + H2S ? NO3 + 4H2 + 2H+ → NH 4+ + 3H2O ? CH3COO + NO3 + H+ + H2O → 2HCO 3 + NH4+ ? 2NO3 + 5H2 + 2H+ → N 2 + 6H2O ? 在缺氧階段，受回灌滲濾液流動(dòng)的影響，厭氧型生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)填埋垃圾中的可溶物繼續(xù)溶解，同時(shí)淀粉、纖維素等固相垃圾的水解酸化反應(yīng)不斷發(fā)生，因而滲濾液的揮發(fā)性脂肪酸VFA、 COD等有機(jī)污染物濃度不