第八章填埋
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式中：Q--渗滤液产量，m3/d； C1、C2—分别为正在填埋区和填埋完成区渗出系数， C1>C2。 A1、A2--正在填埋区面积和填埋区完成区面积，m2; I—填埋场所在区域最大年或月降雨量的日换算值，mm/d
（二）水量均衡法 以填埋场为主体，根据进出水量平衡，计算渗滤液量：
Q P W Q1 Q2 E1 E2 H Q3 Q4
解能：力水。处理能力确定：
Q
Q1
Q2
I
(C1
A1
C2
A2 )
1 1000
平均渗滤液量
Q 3.3 (0.5 10000 0.2 20000) 1 30m3 / d
最大渗滤液量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1000
Q 6.5 (0.510000 0.2 20000) 1 60m3 / d
1000
因此，水处理能力在30～60m3/d选取。
例8-1：一个P=10万人口的城市，m=2.0kg/(人·d)。 采用卫生填埋法处置，覆土与垃圾体积之比为1：4，填 埋后废物ρ=600kg/m3，试求每年需要的填埋场体积？ 如填埋高度为7.5m，一个服务期为20a的填埋场占地面 积为多少？总容量是多少？（P252）
解：1年填埋 场体积：
V
365
3、对大气环境影响 二、填埋气收集（P274) 被动收集：依靠填埋气体自身压力进行收集。适用于填
埋量小、产气量低的填埋场。
主动收集：利用动力进行收集。
（一）集气系统
竖井集气系统、水平集气系统。
不透水覆盖层
完成的填埋场或隔室
气体收集主管
风机
穿孔管 粘土填充
砾石填充气井 压实垃圾
气体净化设备 和发电机组
3、特点
①投资低，运行、管理简单；②适应性广；③相对完全、
彻底处置方式；
封闭型填埋场剖面图
平原型填埋场
杭州市天子岭山谷型填埋场
填埋场剖面图
二、填埋场选址（P249) 1、服从城市发展总体规划 2、足够库容量：使用年限≥10年，特殊情况不低于8年。
3、场址有良好的自然条件 ①场地地质条件稳定，地基有一定承载力; ②场址竖向标高不低于城市防洪标准； ③城市主导风向下风向和城市取水水源下游。 ④与居民区距离≥500m； ⑤附近有足够的覆土土源。
（二）终场防渗系统 1、系统功能 消减渗滤液产生量；控制填埋气体的无序排放；避免 废物扩散，抑制病原菌繁殖；改善景观。
2、系统构成与设计
第一部分：表土层； 第二部分：密封层。 由保护层、排水层 （可选）、防渗层和 调整层（或基础层） 组成。
表土层
保护层
排水层 防渗层 调整层
图8-5 终场防渗系统构成
图8-1 单层衬里系统
废物层 排水层 防渗膜或黏土 基础层
（2）单复合衬里系统：防渗膜+粘土层
图8-2 单复合衬里系统
（3)双层衬里系统
图8-3 双层衬里系统 （4）双复合衬里系统 采用两层单复合衬里。
2、水平防渗系统选择 根据环境标准、场址地质、水文地质与工程地质条件、
废物性质及衬里兼容性、施工条件、经济性等综合考虑。
表8-4 深圳和上海垃圾填埋场渗滤液水质
①有机物浓度高：特别是“年轻”填埋场渗滤液。②氨 氮浓度高：“中老年”填埋场渗滤液突出。③磷含量低； ④金属离子含量高，含量与废物组分及填埋时间有关；⑤ 溶解性固体含量高。⑥色度高。⑦水质历时变化大。
二、渗滤液产量估算 （一）经验公式法：
Q (C1 A1 C2 A2 )I 103
（二）输送系统
不透水衬层
图8-9 集气系统示意图
电能输送到 电网或用户
变电站
三、填埋气净化技术 （一）吸收分离 采用碱性吸收剂去除CO2 。 （二）吸附分离 变温吸附和变压吸附。 （三）膜分离
四、填埋气利用 发电、作为燃料等。
思考题：P284 1、5、6、7、8、9、10、13、16、17
小时，可进一步简化：Q P E
三、渗滤液收集系统
（一）收集系统功能 收集填埋场内渗滤液并输送至场外指定地点，避免渗
滤液在填埋场内的长时间蓄积。
（二）收集系统构成
1、导流
废物层
（排水）层 排水层
2、导流（盲） 导流沟 沟与导流管 排水管
粘土层
3、集液池及提升系统
4、调节池
调节渗滤液水质和水量。常采用地下式或半地下式。
第一节 填埋场的规划和设计
一、卫生填埋场概述（P248采) 取措施，防止渗滤液及有害
气体在填埋作业及废物稳定过
1、填埋发展过程
程对环境均无害的处置方法。
随意堆放→简易填埋场→受控填埋场→卫生填埋场
2、分类
按结构：衰竭型和封闭型填埋场；
按地形特征：平原型、坑洼型及山谷型填埋场；
按废物降解机理：好氧型、准好氧型、厌氧型填埋场。
调节池容积按以下步骤确定：
①求每月渗滤液产量：
Qm
Ii
C
A 1 1000
式中：Qm—渗滤液月产量,m3/月；
Ii—多年（一般20年）逐月平均降雨量，mm；
C—渗出系数；A—填埋场汇水面积，m2；
②求每月渗滤液剩余量： Q Qm Qt
Qτ—每月剩余量,m3/月；Qt—月处理量,m3/月； ③求需调节的渗滤液体积Va：
（2）改良型衬里 ①黏土—膨润土衬里
②黏土—石灰、水泥衬里
（3）人工合成膜防渗：密度聚乙烯膜（HDPE，渗透 系数≤10－12cm/s）和低密度聚乙烯膜（LDPE）
（4）衬里结构安全性
dH
渗滤液泄漏量： Q KZA dZ
式中：Q—浸出液量，m3/d；
KZ—渗透系数，m/d；A—渗滤液泄露面积,m2；
2、按防渗设施设置方向 （1）水平防渗：防渗层水平方向铺设，防止渗滤液向周 围及垂直方向渗透。按防渗材料分自然防渗和人工防渗。 （2）垂直防渗：防渗层竖向布置，防止渗滤液横向渗 透迁移。
二、防渗材料 （1）天然防渗材料：如黏土、亚黏土、膨润土等。
渗透系数＜1×10-7cm/s，厚度＞2m。
优点：造价低，施工简单。
解：渗滤液排水系统有效作用时 dH / dZ 1
Q
-
K
z
A
dH dZ
1107 cm /
s
vp Q /e
穿透时间
t L/ vp Le Q 1000.06/(1107 ) 6107 s 1.9a
三、防渗结构(P257) （一）水平防渗结构 1、结构类型 （1）单层衬里系统（防渗膜或粘土） 排水管
mP
t
Vs
365 2100000（1 1 ） 152083 m3
600
4
运行20年所需库容： V 20 152083 20 3.0 106 m3 如H=7.5m，填埋场面积：
A20 3.0 106 7.5 4 105 m2
第二节 填埋场防渗 一、防渗方式 1、按防渗设施铺设时间：场区防渗和终场防渗。
式中：Q--渗滤液产生量； P--填埋场平均日降水量；W—废物含水量； Q1--地下水入渗量；Q2--地表径流流入量； E1--填埋场地表蒸发量； E2--填埋场地表植被蒸发量；H--填埋场持水量。 Q3--填埋场地表流出量；Q4--作业单元底部衬层渗出量；
假设Q1 Q2 Q3 Q4 0 则Q P W E1 E2 H 当废物含水量和填埋场持水量相对于降雨量和蒸发量很
4、运输距离短。
5、外部条件：如交通条件、电源、水源等。
三、填埋场环境影响评价
1、填埋场对环境主要影响 （1)渗滤液未处理或处理不达标对地表水的污染； (2)填埋场气体对大气的污染，燃烧及爆炸威胁； (3)填埋堆体对地质环境影响；
(4)建设及运行期噪声影响； (5)对周围景观的影响； (6)填埋场害虫、昆虫和其他动物传染疾病； (7)渗滤液泄露对地下水的影响。
2、评价目的与内容 ⑴场址选址合理性。 ⑵环境质量现状调查与评价 ⑶水环境影响预测与评价
⑷大气环境影响预测与评价 ⑸噪声环境影响预测及评价 ⑹污染防治措施：渗滤液处理措施、防渗层破裂补救措 施；释放气综合利用及防臭措施；减振降噪措施。 ⑺经济损益分析：污染防治措施投资及经济、社会 和环境效益分析。 (8)其它评价：土地、生态、景观等评价。
四、计划填埋量和填埋年限 废物填埋量+覆土量=计划填埋量。
填埋场总容量
mPt
Vt 365 Vs
式中：Vt—填埋场总容量，m3； m—垃圾产率，kg/(人·d)；P—人口数，人；
t—填埋年限，a； ρ—废物压实密度，kg/m3；
Vs—覆土量，m3。 如填埋场高度为H，所需土地面积：A=Vt/H。
第三节 渗滤液的收集与处理 一、渗滤液的产生及特征（P262） 1、来源 渗滤液指废物在填埋或堆放过程中产生的和降水、径 流及地下水入渗淋溶废物形成的高浓度有机废水。
降水：降雨、降雪，主要来源； 地表径流：对渗滤液产生有较大的影响。 地下水入渗、废物含水、有机物分解生成水。
2、渗滤液特征（P262)
dH dZ
HL L
-水力梯度，H为衬层上部浸出液高度，m；
L--衬层厚度,m。
Q
渗滤液迁移速度vp v p e
e--衬层孔隙率。 穿透时间t t L Le
vp Q
例8-2 某填埋场底部黏土衬层厚度为1.0m，渗透系数
K Z 1 107 cm / ，s 计算渗滤液穿透防渗层所需的时间。
设防渗层的有效孔隙率 e 6%
四、渗滤液处理 （一）合并处理
将渗滤液预处理后送入填埋场附近污水处理厂处理。
（二）单独处理 1、土地处理 填埋场回灌处理系统、土壤植物处理系统。 2、生物处理法
渗滤液主要处理方式。包括好氧生物处理、厌氧生物 处理及两者的结合。
3、物理化学法
第四节 垃圾填埋气体的收集与利用
一、填埋气产生过程及环境影响
（一）填埋气产生过程及组成
1、产生过程
好氧分 解阶段
过渡阶段 酸发酵阶段
产气阶段
稳定阶段
CH4
图8-8
2、填埋气组成 主要成分：CH4（45％～60％）、CO2（40％～50 ％）。微量气体：N2、O2、H2S、NH3及其它挥发性有 （机二物）。填埋气对环境的影响 1、爆炸和火灾
2、对水环境影响 CO2溶于水使地下水pH值降低，含盐量升高。
将每月渗滤液剩余量为正值者求和 Va
Q ,
例8-3：某填埋场总面积3.0hm2，分三个区域进行填埋
已有两个区填埋完毕，总面积为A2=2.0hm2，浸出系数 C2=0.2。另有一个区正在进行填埋，填埋面积 A1=1.0hm2，C1=0.5。当地年平均降雨量3.3mm/d， 最大月降雨量换算值6.5mm/d。求污水处理设施的处理
（二）水量均衡法 以填埋场为主体，根据进出水量平衡，计算渗滤液量：
Q P W Q1 Q2 E1 E2 H Q3 Q4
解能：力水。处理能力确定：
Q
Q1
Q2
I
(C1
A1
C2
A2 )
1 1000
平均渗滤液量
Q 3.3 (0.5 10000 0.2 20000) 1 30m3 / d
最大渗滤液量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1000
Q 6.5 (0.510000 0.2 20000) 1 60m3 / d
1000
因此，水处理能力在30～60m3/d选取。
例8-1：一个P=10万人口的城市，m=2.0kg/(人·d)。 采用卫生填埋法处置，覆土与垃圾体积之比为1：4，填 埋后废物ρ=600kg/m3，试求每年需要的填埋场体积？ 如填埋高度为7.5m，一个服务期为20a的填埋场占地面 积为多少？总容量是多少？（P252）
解：1年填埋 场体积：
V
365
3、对大气环境影响 二、填埋气收集（P274) 被动收集：依靠填埋气体自身压力进行收集。适用于填
埋量小、产气量低的填埋场。
主动收集：利用动力进行收集。
（一）集气系统
竖井集气系统、水平集气系统。
不透水覆盖层
完成的填埋场或隔室
气体收集主管
风机
穿孔管 粘土填充
砾石填充气井 压实垃圾
气体净化设备 和发电机组
3、特点
①投资低，运行、管理简单；②适应性广；③相对完全、
彻底处置方式；
封闭型填埋场剖面图
平原型填埋场
杭州市天子岭山谷型填埋场
填埋场剖面图
二、填埋场选址（P249) 1、服从城市发展总体规划 2、足够库容量：使用年限≥10年，特殊情况不低于8年。
3、场址有良好的自然条件 ①场地地质条件稳定，地基有一定承载力; ②场址竖向标高不低于城市防洪标准； ③城市主导风向下风向和城市取水水源下游。 ④与居民区距离≥500m； ⑤附近有足够的覆土土源。
（二）终场防渗系统 1、系统功能 消减渗滤液产生量；控制填埋气体的无序排放；避免 废物扩散，抑制病原菌繁殖；改善景观。
2、系统构成与设计
第一部分：表土层； 第二部分：密封层。 由保护层、排水层 （可选）、防渗层和 调整层（或基础层） 组成。
表土层
保护层
排水层 防渗层 调整层
图8-5 终场防渗系统构成
图8-1 单层衬里系统
废物层 排水层 防渗膜或黏土 基础层
（2）单复合衬里系统：防渗膜+粘土层
图8-2 单复合衬里系统
（3)双层衬里系统
图8-3 双层衬里系统 （4）双复合衬里系统 采用两层单复合衬里。
2、水平防渗系统选择 根据环境标准、场址地质、水文地质与工程地质条件、
废物性质及衬里兼容性、施工条件、经济性等综合考虑。
表8-4 深圳和上海垃圾填埋场渗滤液水质
①有机物浓度高：特别是“年轻”填埋场渗滤液。②氨 氮浓度高：“中老年”填埋场渗滤液突出。③磷含量低； ④金属离子含量高，含量与废物组分及填埋时间有关；⑤ 溶解性固体含量高。⑥色度高。⑦水质历时变化大。
二、渗滤液产量估算 （一）经验公式法：
Q (C1 A1 C2 A2 )I 103
（二）输送系统
不透水衬层
图8-9 集气系统示意图
电能输送到 电网或用户
变电站
三、填埋气净化技术 （一）吸收分离 采用碱性吸收剂去除CO2 。 （二）吸附分离 变温吸附和变压吸附。 （三）膜分离
四、填埋气利用 发电、作为燃料等。
思考题：P284 1、5、6、7、8、9、10、13、16、17
小时，可进一步简化：Q P E
三、渗滤液收集系统
（一）收集系统功能 收集填埋场内渗滤液并输送至场外指定地点，避免渗
滤液在填埋场内的长时间蓄积。
（二）收集系统构成
1、导流
废物层
（排水）层 排水层
2、导流（盲） 导流沟 沟与导流管 排水管
粘土层
3、集液池及提升系统
4、调节池
调节渗滤液水质和水量。常采用地下式或半地下式。
第一节 填埋场的规划和设计
一、卫生填埋场概述（P248采) 取措施，防止渗滤液及有害
气体在填埋作业及废物稳定过
1、填埋发展过程
程对环境均无害的处置方法。
随意堆放→简易填埋场→受控填埋场→卫生填埋场
2、分类
按结构：衰竭型和封闭型填埋场；
按地形特征：平原型、坑洼型及山谷型填埋场；
按废物降解机理：好氧型、准好氧型、厌氧型填埋场。
调节池容积按以下步骤确定：
①求每月渗滤液产量：
Qm
Ii
C
A 1 1000
式中：Qm—渗滤液月产量,m3/月；
Ii—多年（一般20年）逐月平均降雨量，mm；
C—渗出系数；A—填埋场汇水面积，m2；
②求每月渗滤液剩余量： Q Qm Qt
Qτ—每月剩余量,m3/月；Qt—月处理量,m3/月； ③求需调节的渗滤液体积Va：
（2）改良型衬里 ①黏土—膨润土衬里
②黏土—石灰、水泥衬里
（3）人工合成膜防渗：密度聚乙烯膜（HDPE，渗透 系数≤10－12cm/s）和低密度聚乙烯膜（LDPE）
（4）衬里结构安全性
dH
渗滤液泄漏量： Q KZA dZ
式中：Q—浸出液量，m3/d；
KZ—渗透系数，m/d；A—渗滤液泄露面积,m2；
2、按防渗设施设置方向 （1）水平防渗：防渗层水平方向铺设，防止渗滤液向周 围及垂直方向渗透。按防渗材料分自然防渗和人工防渗。 （2）垂直防渗：防渗层竖向布置，防止渗滤液横向渗 透迁移。
二、防渗材料 （1）天然防渗材料：如黏土、亚黏土、膨润土等。
渗透系数＜1×10-7cm/s，厚度＞2m。
优点：造价低，施工简单。
解：渗滤液排水系统有效作用时 dH / dZ 1
Q
-
K
z
A
dH dZ
1107 cm /
s
vp Q /e
穿透时间
t L/ vp Le Q 1000.06/(1107 ) 6107 s 1.9a
三、防渗结构(P257) （一）水平防渗结构 1、结构类型 （1）单层衬里系统（防渗膜或粘土） 排水管
mP
t
Vs
365 2100000（1 1 ） 152083 m3
600
4
运行20年所需库容： V 20 152083 20 3.0 106 m3 如H=7.5m，填埋场面积：
A20 3.0 106 7.5 4 105 m2
第二节 填埋场防渗 一、防渗方式 1、按防渗设施铺设时间：场区防渗和终场防渗。
式中：Q--渗滤液产生量； P--填埋场平均日降水量；W—废物含水量； Q1--地下水入渗量；Q2--地表径流流入量； E1--填埋场地表蒸发量； E2--填埋场地表植被蒸发量；H--填埋场持水量。 Q3--填埋场地表流出量；Q4--作业单元底部衬层渗出量；
假设Q1 Q2 Q3 Q4 0 则Q P W E1 E2 H 当废物含水量和填埋场持水量相对于降雨量和蒸发量很
4、运输距离短。
5、外部条件：如交通条件、电源、水源等。
三、填埋场环境影响评价
1、填埋场对环境主要影响 （1)渗滤液未处理或处理不达标对地表水的污染； (2)填埋场气体对大气的污染，燃烧及爆炸威胁； (3)填埋堆体对地质环境影响；
(4)建设及运行期噪声影响； (5)对周围景观的影响； (6)填埋场害虫、昆虫和其他动物传染疾病； (7)渗滤液泄露对地下水的影响。
2、评价目的与内容 ⑴场址选址合理性。 ⑵环境质量现状调查与评价 ⑶水环境影响预测与评价
⑷大气环境影响预测与评价 ⑸噪声环境影响预测及评价 ⑹污染防治措施：渗滤液处理措施、防渗层破裂补救措 施；释放气综合利用及防臭措施；减振降噪措施。 ⑺经济损益分析：污染防治措施投资及经济、社会 和环境效益分析。 (8)其它评价：土地、生态、景观等评价。
四、计划填埋量和填埋年限 废物填埋量+覆土量=计划填埋量。
填埋场总容量
mPt
Vt 365 Vs
式中：Vt—填埋场总容量，m3； m—垃圾产率，kg/(人·d)；P—人口数，人；
t—填埋年限，a； ρ—废物压实密度，kg/m3；
Vs—覆土量，m3。 如填埋场高度为H，所需土地面积：A=Vt/H。
第三节 渗滤液的收集与处理 一、渗滤液的产生及特征（P262） 1、来源 渗滤液指废物在填埋或堆放过程中产生的和降水、径 流及地下水入渗淋溶废物形成的高浓度有机废水。
降水：降雨、降雪，主要来源； 地表径流：对渗滤液产生有较大的影响。 地下水入渗、废物含水、有机物分解生成水。
2、渗滤液特征（P262)
dH dZ
HL L
-水力梯度，H为衬层上部浸出液高度，m；
L--衬层厚度,m。
Q
渗滤液迁移速度vp v p e
e--衬层孔隙率。 穿透时间t t L Le
vp Q
例8-2 某填埋场底部黏土衬层厚度为1.0m，渗透系数
K Z 1 107 cm / ，s 计算渗滤液穿透防渗层所需的时间。
设防渗层的有效孔隙率 e 6%
四、渗滤液处理 （一）合并处理
将渗滤液预处理后送入填埋场附近污水处理厂处理。
（二）单独处理 1、土地处理 填埋场回灌处理系统、土壤植物处理系统。 2、生物处理法
渗滤液主要处理方式。包括好氧生物处理、厌氧生物 处理及两者的结合。
3、物理化学法
第四节 垃圾填埋气体的收集与利用
一、填埋气产生过程及环境影响
（一）填埋气产生过程及组成
1、产生过程
好氧分 解阶段
过渡阶段 酸发酵阶段
产气阶段
稳定阶段
CH4
图8-8
2、填埋气组成 主要成分：CH4（45％～60％）、CO2（40％～50 ％）。微量气体：N2、O2、H2S、NH3及其它挥发性有 （机二物）。填埋气对环境的影响 1、爆炸和火灾
2、对水环境影响 CO2溶于水使地下水pH值降低，含盐量升高。
将每月渗滤液剩余量为正值者求和 Va
Q ,
例8-3：某填埋场总面积3.0hm2，分三个区域进行填埋
已有两个区填埋完毕，总面积为A2=2.0hm2，浸出系数 C2=0.2。另有一个区正在进行填埋，填埋面积 A1=1.0hm2，C1=0.5。当地年平均降雨量3.3mm/d， 最大月降雨量换算值6.5mm/d。求污水处理设施的处理