8 固体废物的填埋处置

（3）地下水(ground water)保护系统
来自百度文库
设计地下水保护系统的目的 浸出液(leach solution)的来源与支出 浸出液的产生量 浸出液的性质 浸出液的防渗措施 卫生土地填埋浸出液收集系统示例
a. 设计地下水保护系统的目的
对地下水进行控制的目的主要有两个： 保持地下水水位与废物层有足够的安全距离以防止浸出 液污染地下水； 防止地下水渗入填埋场，以减少浸出液的产生量。
武汉市二妃山垃圾填埋场
武汉市二妃山垃圾填埋场
武汉市二妃山垃圾填埋场
8.1.2 场地选择
场地选择应主要考虑如下因素： 规模：合理确定有效填埋面积：一般满足10年以上； 交通：运输距离适中，并有全天候公路； 土质与地形：土质防渗能力强，地形有利于泄洪； 气候：蒸发大于降水，尽量背风； 水文：地下水距填埋物大于1.5m； 噪音：不影响附近居民； 开发：封场后要便于开发利用。
与废物的相容性试验、渗透性试验、抗压强度及密度测定
天然粘土衬里的选择标准：
与废物浸出液的相容性； 渗透系数<10－7cm/s，30％的土粒能通过200目筛，液性限度＞30％，塑性限度 ＜15，PH≥7。
有机衬里的选择标准：
与废物浸出液的相容性，渗透系数<10-12 cm／s，厚度>0．5 mm，便于施工、抗 臭氧、紫外线土壤细菌的侵蚀，有适当的耐候性，有足够的机械强度、厚度均 匀、无薄点、裂缝磨损、气泡和外来的颗粒。 便于维修、价格便宜。
b. 浸出液(leach solution)的来源与支出
浸出液的来源与支出见图11-1。 浸出液的来源主要有：
降水：降雨、降雪； 地表迳流； 地下水； 垃圾含水：垃圾本身含有机组分厌氧分解产生的水分。
浸出液的支出主要有：
地表迳流流出水； 地下渗出水； 蒸发散失水。
为控制和管理填埋场的漫出液，必须建设浸出液水量调节设施和浸 出液处理设施。
8.1.3 场地设计
库容与面积的计算 地表水(surface water)控制系统 地下水(ground water)保护系统 填埋场的气体控制
（1）库容与面积的确定
确定的依据
在设计填埋场的库容和面积时，要考虑废物的数量、填埋方式、 填埋高度、压实密度、覆盖材料的比率等因素。 一般情况下，城市生活垃圾填埋场的使用年限以15～25年为宜。 以当地土壤为覆盖材料，则垃圾与覆盖土之比约为5：1～4：1。 压实后的垃圾容重约为500～800kg／m3。
武汉二妃山垃圾填埋场使用的有机衬里
浸出液收集系统和衬里的设计原则
衬里与其它结构材料必须满足有关标准； 天然粘土单衬里厚度应>1．5m； 双层复合衬里的主衬里与备用衬里必须选择不同的材料； 必须设置浸出液收集池 浸出液收集池，且能容纳三个月的浸出液； 浸出液收集池 衬里应有适当坡度，以使浸出液自流入收集池； 衬里之上应设置保护层 保护层，保护层可选用适当厚度的砾石，或选用专用的高 保护层 密度聚乙烯网和无纺布； 在可渗透保护层内可设置多孔浸出液收集管，使浸出液通过收集管入积水 坑； 积水坑设有浸出液监测装置 ； 设置浸出液排出系统，定期抽出浸出液处理，以减少衬里压力； 设置备用抽水系统，以便当泵或立管出现故障时抽出浸出液。
式中：
Q—日平均浸出液量(m3／d)； C—浸出系数，一般取0.2～0.8；与填埋场地表、植被、坡度等因素有关； I—平均降雨量(mm／d)； A—填埋场集水面积(m2)． • 浸出液的产生量除与输入水源有关外，还与填埋操作方式有关。如与污泥 混合填埋时，经压实后，污泥中的相当量的水变成浸出液。
d. 浸出液的性质
（2）地表水(surface water)控制系统
土地填埋中水的控制 地表水控制系统
a. 土地填埋中水的控制
土地填埋技术的核心是防止填埋废物中的有害组分对处置场周围环 境造成污染，其中最重要的因素是雨水，地下水，地表径流和废物 自身分解产生的水分，溶解废物中的有害组分形成的浸出液对地下 水及地表水造成污染，因此，可以说，对水的控制是解决填埋场环 境污染的关键问题。 在填埋场设计时要重点考虑地表水、地下水和浸出液。其中地表水 作为浸出液的主要来源，对它的有效控制，实际上就成为填埋场周 围水环境污染的首要控制因素，对整个填埋场的建造和运行费用将 产生较大的影响。
准好氧方式（Pseudoaerobic）
是一种介于厌氧和好氧填埋之间的填埋方式，在设计时提高了渗滤 液收集和排放系统的砾石排水层和管路的尺寸，使渗透液在管道中 呈半流动状态．这样就扩大了排水、排气空间，并兼作通风通道。 由于有较强的空气扩散作用，使填埋的垃圾处于近似好氧分解的环 境，加速有机物的分解，缩短了稳定化的周期。 由于不需要人工强制通风，而是自然通风，降低了运行费用。 但是准好氧填埋场需要留出一部分储存空气的空间，在一定程度上 减小了填埋废物的空间。当前世界上所有大城市的土地都逐步趋于 紧张的形势下，准好氧填埋受到环保工作者的重视，很可能是未来 城市垃圾处置的主要填埋方法。
b. 地表水(surface water)控制系统
在设计地表水控制系统时，首先要对填埋场所在流域的 总体情况有一个全面的了解。 地表水控制系统的内容
地表水控制系统应包括下列内容： 周边排水系统 排水系统 地表水控制系统 洪水调节池 周边排水系统主要由设置在填埋场四周的排水沟组成，其作用是收集 降在填埋场上的游流域的雨水，并排往洪水调节池，防止其流入填埋场区 域，以减少浸入液的产生量。最终封场后往往兼作填埋场表面的雨水排水 系统。 场内排水系统包括填埋区和非填埋区的排水系统，将雨水在尚未与填 埋废物接触之前迅速排出场外。因此，在填埋施工过程中对填埋场进行分 区填埋并逐日覆土，对实现场内排水系统的功能和减少漫出液产生量是至 关重要的。 封场区排水系统的作用是排除降到封场表面的雨水，减少其向废物层 的渗入量。 场内排水系统 封场区排水系统 填埋区排水系统 非填埋区排水系统
浸出液的性质与填埋废物的种类、物质组成、显微结构特点，即性 质和填埋方式等许多因素有关。 废物本身的特性对浸出液的成分及浓度影响最大。
例如，我国城市垃圾中厨房垃圾含量较高，可堆腐性强，浸出液水质 一般比较差。
在填埋初期，浸出液中有机酸浓度较高，挥发性有机酸约占1％， 随着时间的推移，挥发性有机酸的比例将增加，厌氧填埋方式有机 物分解周期长，分解速度慢，因此，浸出液中有机物浓度降低的速 度比好氧填埋方式慢。 对于普遍采用的厌氧填埋，其浸出液的性质一般反映在色味、pH值、 BOD5、COD、TOC（总有机碳）、溶解总固体、SS、氮化物、P、重 金属等方面。
武汉二妃山垃圾填埋场浸出液收集与处理池
武汉二妃山垃圾填埋场的衬里保护层
衬里材料的选择
根据待处置废物的性质，场地的水文地质条件、场地的级别、场地服务期 限；材料的种类和建造费用等因素选择衬里材料。
无机材料：粘土、水泥等； 有机材料：沥青、橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯等
对所选择的衬里材料要预先进行下列试验：
图11-1 浸出液的来源与支出
c. 浸出液的产生量
浸出液处理设施的处理能力和调节设施容量的确定需要对垃圾填埋过程中 产生的浸出液量作出较为准确的预测。根据填埋场水的收支平衡关系，确 定浸出液产生量，但确切估算是困难的，因此浸出液的产生量通常采用经 验公式计算：
1 Q= ⋅C ⋅ I ⋅ A 1000
e. 浸出液的防渗措施（Anti-seepage measures）
浸出液是一种高浓度的有机废水，一旦渗出就会污染地下水，必须 严格控制，加以治理。 浸出液防渗措施除按照场地选择标准合理选址外，还必须在设计、 施工方案和填埋方式上采取必要的措施，主要包括： 设置防渗衬里； 设置导流渠或导流坝； 选择合适的覆盖材料。
水平防渗系统
8.2渗滤液的收集与处理 渗滤液的收集与处理
1特征
有机污染物浓度高，特别是5年内的“年轻”填埋场的渗滤液。 氨氮含量较高，在“中老年”填埋场渗滤波中尤为突出。 磷含量普遍偏低，尤其是溶解性的磷酸盐含量更低。 金属离子含量较高，其含量与所填埋的废物组分及填埋时间密切相 关。 溶解性固体含量较高，在填埋初期(0.5—2.5年)呈上升趋势，直至达 到峰值，然后随填埋时间增加逐年下降直至最终稳定 色度高，以淡茶色、暗褐色或黑色为主，具较浓的腐败臭味。 水质历时变化大，废物填埋初期，其渗滤液的PH较低，而COD、 BOD 5、TOC、SS、硬度、金属离子含量较高；而后期，上述组分 的浓度则明显下降。
填埋方式
卫生填埋一般可以采用三种方式: 厌氧方式、好氧方式和准好氧方式。
武汉市二妃山垃圾填埋场
厌氧方式（Anaerobic）
是一种采用厌氧生物处理的填埋方式； 填埋场的结构筒单，操作方便，可以回收一部分可燃性气体； 但污染严重，厌氧分解速度缓慢，稳定化周期长，容易发生爆炸危 险；并且很难对封场后土地充分利用。
要求：
废物体积尽量小； 废物本身无较大的危害性 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 考虑填埋场的开发利用
2方法及分类
通过多重屏障（天然或人工）实现有害物 质同生物圈的有效隔离。 海洋处置：海洋倾倒、远洋焚烧 陆地处置：土地处理、土地耕作、工程库 或贮留池贮存、浅地层填埋、深井灌注处 置等。
计算实例
一个5万人口的城市，平均每人每天产生垃圾2.0kg，采用卫生土地 填埋法，填埋高度为7.5m，覆土与垃圾之比为1：4，压实密度为 600kg/m3，设计年限20年，求填埋场所需的库容与面积。 解：
365 × 2.0 × 50000 365 × 2.0 × 50000 V20 = + 600 × 4 600 = 60833 + 15208 = 76041(m 3 ) A1 = (76041 ÷ 7.5) = 10138.8(m 2 ) V20 = 76041× 20 = 1.5 ×106 (m 3 ) A20 = 10138.8 × 20 = 2.03 ×105 (m 2 )
设置防渗衬里（Anti-seepage liner）
防渗衬里的结构类型
天然粘土衬里（Natural clay liner） 人工合成有机衬里（Synthetic organic liner） 粘土—有机复合衬里（Clay-organic composite liner）
浸出液收集系统与衬里的设计原则 衬里材料的选择
库容与面积的计算
计算公式 计算实例 注意事项
当服务年限较长时，应该充分考虑人口的增长率和垃圾产率 的变化。 人口增长率要根据相应地区最近10年内的人口增长率取值。 垃圾产率应根据该地区的经济发展规划，参考以往的产率数 据取值。
计算公式
每年填埋垃圾体积的计算
V = 365 • WP D + C
式中： V 一 每年填埋垃圾的体积(m3)； D 一 压实后垃圾的密度(kg／m3)； WP C一 每年需要的覆土体积(m3)； C = 365 • D×r r－垃圾与覆土比； W一 垃圾产生率(kg／日．人)； P一城市人口。 • 每年所需的场地的面积 V A= • 若已知填埋高度H，则填埋面积为： H
8.1规划与设计
概述 场址的选择 填埋量与年限
8.1.1 概述
填埋对象及目的
卫生土地填埋的对象主要是城市垃圾，进行填埋处置的目的是 不对公众和环境造成危害。
设计标准
防渗层的技术参数：渗透系数<lO－7cm/s，厚度>2m，强度0.6 MPa，垃圾压实度>O.6t/m3。 填埋场要覆土，有排气设施，离居民区500～800m。地下水水位 与场地距离>2m。
8固体废物的最终处置
填埋场的规划设计、 填埋场的规划设计、防渗 渗滤液的收集与处理 填埋气的收集与处理
---相关知识介绍
1最终处置 由于受技术、经济条件的限制， 由于受技术、经济条件的限制，固体废物 不可能百分之百得到处理和利用， 不可能百分之百得到处理和利用，为了保 护人类的生存环境， 护人类的生存环境，就需要对目前无法利 用或利用价值不高的固废进行最后的处理
好氧方式（Aerobic）
采用强制人工通风，使垃圾能进行好氧分解，稳定化周期短，可以 大大提高封场后土地利用率。 好氧填埋与好氧堆肥相近，可以产生约60℃以上的高温，有利于杀 灭大肠杆菌等致病细菌。同时好氧降解过程中产生的水分少，对地 下水污染的威胁小。 但是好氧填埋需要强制通风，使得填埋场的结构较为复杂，造价和 运行费用高，不利于填埋场的大型化。因此，目前尚未得到广泛应 用。