环工《固废》课件07填埋.ppt

第七章 固体废物填埋处置技术 第一节 概 述 一、固体废物处置的定义 1、学术定义“处理”（treatment）是指通过物理、化学或生物的方法，将废物转化为便于运输、贮存、利用和处置形式的过程。“处置”(disposal)基本上等同于最终处置。2、固体法（2005年修订）定义 处置，是指将固体废物焚烧和用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法，达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者消除其危险成分的活动，或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的填埋场的活动。据此，处置的范围包括了处理与处置的全部内容。,二、固体废物最终处置原则 1、分类管理和处置原则 据对环境危害程度大小和危害时间长短分为以下六类：对环境无有害影响的惰性固体废物，如建筑废物、相对熔融状态的矿物材料等；有轻微、暂时影响的固体废物，如矿业固体废物、粉煤灰等，废物对周围环境的污染是轻微的、暂时的；有较大影响的固体废物，如生活垃圾；有较大影响的固体废物，如大部分工业固体废物；在很长时间内对环境有严重影响的固体废物，如危险废物；在很长时间内对环境和人体健康有严重影响的废物，如特殊废物、高水平放射性废物等。,一,一,废物屏障系统：预处理，如固化或惰性化处理；密封屏障系统：工程措施，如防渗、隔断、排水等；地质屏障系统：地质、水文地质、工程地质条件。3、集中处置原则,多重屏障原理,地质屏障系统,密封屏障系统,废物屏障系统,2、最大限度与生物圈隔离原则多重屏障原理,三、固体废物最终处置方法（按处置场所分类）,固废处置,陆地处置海洋处置,土地耕作处置工程库存土地填埋处置,海洋倾倒远洋焚烧,一般工业废物,第二节土地填埋处置技术一、填埋处置定义及功能1、填埋处置定义 是在陆地上选择合适的天然场所或人工改造出合适的场所，按照工程理论和土工标准把固废用土层包容和屏蔽隔离起来的技术，它是从传统的堆放和填地处理方法发展起来的一项最终处置技术，亦即隔离转化技术。2、主要功能 贮存功能；阻断功能；处理功能；土地利用功能。3、特点优点：工艺简单、成本低，适应性强，可造地等；弱点：占地、渗沥液控制、选址难、运输费高等。,二、填埋处置技术分类,广义填埋处置,填埋处置(狭义）浅地层埋藏深地质处置库,惰性填埋卫生填埋安全填埋（改进、强化）,卫生填埋,自然衰减型填埋（渗液衰减，类工业废物）半封闭型填埋（顶封毛管截留，底衬、排液）全封闭型填埋（设防渗层和收集渗液系统）,放射性废物,三、卫生填埋技术（一）定义及类型 1、卫生填埋的定义（sanitary landfill）是指采取防渗、铺平、压实、覆盖对生活垃圾进行处理和对气体、渗沥液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法市容环境卫生术语标准CJJ/T65-2004。2、卫生填埋类型 按填埋状态划分 厌氧性填埋：国内采用最多的一种形式，简单、方便、费用低、回收CH4；好氧性填埋：复杂、难度大、成本高，难推广；准好氧性填埋：介于上二者之间，日本普及。,厌氧性填埋 回收填埋气体，集排水出口有水封；,半满,全满,准好氧性填埋 加快稳定，出水口呈半满水流状态。,按场址地形分类 山谷型卫生填埋场 滩涂型卫生填埋场上海老港废弃物填埋场 平原型卫生填埋场北京阿苏卫填埋场 地上式填埋地形、地下水不适合开挖；地下式填埋存在丰富覆土可挖，地下水位较深的地方。生活垃圾卫生填埋技术规范（2004）分类：山谷型、平原型、坡地型卫生填埋场。,平 原 形 填 埋 场,青 岛 市 小 涧 西 垃 圾 填 埋 场,山 谷 型 填 埋 场,洛 阳 市 盘 龙 冢 垃 圾 卫 生 填 埋 场,（二）卫生填埋工艺及判据,垃圾流程 覆盖流程 雨水径流 沼气流程 渗沥液流程,填埋工艺流程,1、工艺组成,运输工具,计量,调节池,卸车,摊平压实,挖装设备,运输工具,截洪沟,燃烧、利用或排放,覆盖,渗沥液预处理,沼气,洒 药,覆盖材料,生活垃圾,渗沥液,水体,污水处理厂,（二）填 埋 工 艺 流 程 图,填 埋 工 艺 流 程 图,运输工具,计量,调节池,卸车,摊平压实,挖装设备,运输工具,截洪沟,燃烧、利用或排放,覆盖,渗沥液预处理,沼气,洒 药,覆盖材料,渗沥液,水体,污水处理厂,生活垃圾,2、卫生填埋场的主要判据(6条)是否达标防渗；是否按规范作业，如推平、压实、覆盖；渗沥液是否处理达标排放；气体是否有效治理或利用；排水措施健全与否(库区雨污分流，场外截留导排，封场表面排水)；蝇蚊等是否得到有效控制。,生活垃圾填埋场无害化评价标准 CJJ/T107-2005 2005年12月1日实施,（三）场址选择 场址选择是处置工程设计的第一步。通常认为，选择到一个好的场址，填埋场建设就成功了一半。大多数城市和地区在实施固废填埋管理计划时，最难之事就是场址的选择，因为它制约着填埋场工程安全和投资强度。填埋场建设与管理工作的5个阶段：选址工程设计工程建设投产运行封场利用。1、基本原则 符合城市总体规划、环境卫生专业规划，以及现行国家标准（GB16889）和规范（CJJ17-2004）要求；技术可行、经济合理。,2、步骤卫生填埋技术规范建设标准规定：场址初选：1/5万地形图上初定3个以上候选场址；,昆山市生活垃圾填埋场选址图,场址推荐:踏勘、对比、分析推荐2个以上（含2个）预选场址；,场址确定：对预选场址进行技术、经济和环境的综合比较，推荐拟定场址。并进行地形测量、初步勘察和初步工艺设计，完成可研报告，通过审查确定场址,控制距离,绿化带,边界,填埋场,进路,场址范围圈定、用地规模确定,3、主要考虑的方面及因素 满足日处理规模、设计库容、使用年限的要求；卫生填埋处理工程项目建设标准-2009规定：合理使用年限应在10年以上，特殊情况不低于8年。一般正常使用年限1020年，日处理大的10年左右，小的1520年。,总容量应与日处理规模有机结合，二者悬殊均会造成投资浪费。,按总库容量分类类型 总容量（万m3）1200 5001200 200500 200,按日处理能力分类 类型 处理量（t/d）1200 5001200 200500 200,填埋场用地指标建标2005157号,符合技术规范控制标准中的强制性规定 填埋场不应设在下列地区(9条)、地下水集中供水水源地及补给区；、洪泛区和泄洪道；、距居民居住区或人畜供水点500m以内的地区；、距河流和湖泊50m以内的地区；、距民用机场3km以内的地区:、活动坍塌地带、地下蕴矿区、灰岩坑及溶岩洞区；、珍贵动植物保护区和国家、地方自然保护区；、公园、风景、游览区、文物古迹区、考古学、历史学、生物学研究考察区；、军事要地、基地，军工基地和国家保密地区。,活动的断裂带GB16889-08,洪泛区、淤泥区GB16889-08,运输距离要适中 由于通常适合用作填埋场的土地不在城市已建道路附近，因此，道路和运输成为填埋场选址的重要因素，对整体运行有着决定性意义。不妨考虑铁路运输，可在附近选址；既廉价又全天候运行。工程地质条件 地形地貌及覆土条件：避开岩溶地貌，土源丰富；地质构造、地层岩性：避开活断层，寻求粘土层 水文地质条件：一般要求地下水位尽量低，距基底层至少1.5m。美国2.0m；CJJ17-2004：暂无规定；物理地质现象避开滑坡、泥石流、崩塌等。,填埋场污染控制标准GB16889-2008“基础层底部应高出地下水年最高水位1m以上”,气候条件 场址应避开风口，应设在当地夏季主导风向的下风向（GB16889）与城市规划建成区的距离 大、中城市大于5km，小城市大于2km；城市环境卫生设施规划规范(GB503372003)考虑迹地的开发利用 迹地指完成填埋作业后的地盘。,（四）填埋场设计 1、技术标准、规范 生活垃圾卫生填埋处理工程建设标准（2009）生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004）生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-2008）生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范（CJJ113-2007）生活垃圾卫生填埋场封场技术规程（CJJ112-2007）生活垃圾填埋场环境监测技术要求（GB/T-2008）土工合成材料应用技术规范（GB 50290-98）填埋场用高密度聚乙烯土工膜（CJ/T234-2006）填埋场用线性低密度聚乙烯土工膜（CJ/T 276-2008）生活垃圾卫生填埋场运行维护技术规程（CJJ-2003）,垃圾填埋场压实机技术要求（CJ/T 301-2008）生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范（试行）HJ564-2010。02-03发布，04-01实行。防洪标准(GB50201-94)建筑设计防火规范(GBJ 16)碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)厂矿道路设计规范(GBJ22-87)2、填埋场建设项目和内容 生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准（2009）第十三条规定：,建设项目构成,主体工程与设备 配套工程生产管理与生活服务设施,主体工程与设备 主要包括：场区道路，场地整平，防渗工程，坝体工程，雨洪水及地下水导排，衍生物收集、导排、处理及利用，水土保持，计量，绿化隔离带，防飞散设施，封场工程，污染控制与环境监测设施，填埋作业机械设备。配套工程 主要包括：进场道路（码头）、机修、供配电、给排水、消防、通信、加油、冲洗、洒水等设施 生产管理与生活服务设施 主要包括：办公、食宿、浴室等设施。明确规定建设项目的构成和建设内容，是为避免漏建或多列工程项目致使填埋场无法运行或人为造成浪费。,填埋场总体布置,青岛市小涧西垃圾填埋场,3、主要设计内容（主体工程项目）规模确定填埋库容（容量）和填埋区面积 填埋库容 填埋容量f（服务区垃圾人均日产量、人口变化、服务年限、覆土与垃圾比值、压实密度）。容量计算参数：服务区人口数(预测系列、均值)；人均日产垃圾量及变化预测；覆土和垃圾体积之比为1517或18。固体废物的压实密度0.6t/m3 服务年限10a，特殊情况下，不应低于8年。,专家提出=0.8 t/m3才是真正的卫生填埋。有压实机的可达0.8 t/m3,推土机只能达到0.6 t/m3 垃圾填埋容量（m3/d）垃圾填埋量（t/d）/垃圾压实密度（t/m3）填埋库容垃圾填埋容量覆土体积 设计填埋容量年填埋容量填埋年限。年填埋容量（m3/a）日垃圾填埋容量（m3/d）365（d/a）（1+k）式中，k=1/41/7；k=覆土/填埋垃圾 填埋高度（也称填埋效率）填埋容量/填埋面积,V填埋容量PCE/DC m3/a 环境工程导论 式中，P服务区人口数，人；C人均年产垃圾，kg/人.a；DC压实密度，kg/m3；E(VSW+VC）/VSW，E=1+k，E1;k=VC/VSW，k1 VC覆土体积，m3；VSW垃圾体积，m3 考虑垃圾降解减量的库容计算公式：,式中，W每日填埋垃圾量；f体积减少率，0.150.25 覆土体积占废物体积的比率，0.150.25,式中，Vt填埋总容量，m3；H场址最大深度，m；1.051.20修正系数。【例题】：一个5万人口的城市，平均每人每天产生垃圾为2.0kg，如果用卫生填埋法处置，覆土与垃圾之比为14，填埋后废物压实密度为600kg/m3，试求年填埋处置容量和运营20年的设计填埋容量。,填埋场规模 通常表示一座填埋场的规模(scale)均以填埋区的总面积为准。其值可由下式估算：,解：年填埋容量 V（m3/a）的计算：V2.05104/600（1+1/4）36576041 m3/a 运营20年的设计填埋容量（总库容）：V20=7604120=1.521106m3；若填埋高度为7.5m，则运营20年的填埋面积为：A20=（1.521106）/7.5=202800 m2 填埋区面积关系到防渗、收集工程及征地面积和工程造价等。技术规范规定：填埋库区的占地面积宜为场区总面积的70%90%，不得小于60%。建设标准填埋库区每m2应填埋垃圾10m3以上.,场地总平面布置,场地整平与坝体工程,垃圾坝,阻挡垃圾形成填埋场初始库容的堤坝,防渗工程与渗沥液导排 渗沥液的主要来源（5个方面）降水主要来源，服务期填埋过程中入渗补给；径流入渗补给主要来源（防渗严密可不计）；地下水侧向入渗沟壑两侧（防渗严密可不计）；垃圾水分（含的和带入的水、生物降解水分）；覆土水分。由此可见，防洪、隔断地下水、覆盖、减少垃圾水分含量均能控制渗沥液的产生数量。,渗沥液产生量估算公式.日均降水量经验式 QCIA/1000（m3/d）式中，Q日平均浸出液量，m3/d，水文分析值：Q 的作用 排水管径、处理能力；C流出系数，一般取0.20.8；I日平均降雨量，mm/d，I/1000（m）；A填埋场集水面积 m2，A=f（t）。日本废弃物最终处置场指南解说中的合理式 Q1/1000IC1A1（作业区）C2A2（终场区）目前有最大月日平均降水量和年平均日降水量法。,生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范（试行）HJ564-2010分作业C1、中间覆盖C2、终场覆盖C3 等3个单元；C1取0.50.8；C2取（0.40.6）C1 C3取0.10.2；,最大月降水量法准最大渗沥液量，决定调节池大小 年均降水量法日平均渗沥液量，决定处理规模。.水量均衡计算式 L P（1）ES 式中，L垃圾渗沥液量；P填埋场区域的降水量；地表径流系数，RP，RP；E地表及植物蒸发水量；S垃圾层及覆土层的含水量（蓄水量）变化值；S0，吸收降水；S0，给出水量转化为渗沥液。,渗沥液产生量经验参考值：.前西德 平均为7.4 m3/had；疏松表面为10 m3/had，最高为30 m3/had，一般压实为5 m3/had，较低压实为10 m3/had；欧洲广大地区降水量为5001000mm；.前苏联 大部分地区为08.2 m3/had，莫斯科降水量600mm；.上海地区 中间覆盖后有填埋区域年平均产生量为50 m3/had，年平均降水量1000mm左右。.北京地区 一般为垃圾处理量的10%15%。年平均雨量600多毫米,渗滤液成分特征 渗沥液污染物浓度变化范围表 mgL,注：TS总硫；TCr总铬；VFA一挥发性脂肪酸,渗滤液主要特征：水量水质变化大。BOD5/COD比值变化大，二者浓度高；NH4+-N浓度高；成分复杂、金属离子多，无机盐含量高；磷不足，微生物营养元素比例失调等；色度高、臭度大。兰州市城关区芦家大沟填埋场渗滤液成分嗅味 色度（度）CODcr（mg/L）PH 总残渣（mg/L）恶臭 24279 10751 9.0 21334,结论：渗滤液是一种组成复杂的高浓度有毒有害有机废水，溶解性盐含量可达10g/L以上，高NH3-N浓度是其重要特征之一，也是生物技术难以处理的重要原因。一般规律：新老衰减过程中,特征值均出现峰值；pH值由弱酸弱碱。防渗工程 防渗方式天然防渗和人工防渗 人工防渗水平防渗和垂直防渗、防渗层（衬里）为构筑渗沥液防渗屏障，用以包封填埋体的由各种材料组合成的不透水层。功能隔断场内外水力联系，阻止渗滤水进入地下水和外部水进入填埋体内，防止填埋气体外泄。,、防渗材料,土工合成材料天然粘土、改性土,常用土工合成材料：高密度聚乙烯（HDPE）土工膜,线性低密度聚乙烯（LLDPE）土工膜;规格：0.75、1.0、1.25、1.53.5mm等厚度。是高分子聚乙烯经平板挤压机压制而成。具有抗-7085脆化老化性、化学稳定性、低渗透性、紫外光稳定性等特征和优点。k1.010-13g.cm/（cm2.s.Pa）；,黑色HDPE膜,白色HDPE膜,人工合成衬里 artificial liners,另一种人工合成材料土工合成膨润土垫GCL(Geosynthetic Clay Liner)生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范CJJ 1132007增加的防渗材料。,膨润土复合防水衬垫,膨润土复合防水衬垫,天然粘土：CJJ17-2004规定：场底及四壁衬里厚度2m，k10-7cm/s（8.6410-3cm/d），GB16889-2008规定：天然基础层先要满足上述条件。理论上讲，若k=10-7cm/s，防渗层有效空隙率8%，则渗滤液穿透2m厚的衬层所需时间为5.07年。、防渗系统 基础层整平、压实，压实度：场底93%，侧壁90%；铺设防渗衬层：单层、复合、双层等结构。,填埋场地基与防渗,库底压实度93%，边坡压实度90%；锚固平台高差10m，边坡坡度宜小于12,人工合成材料防渗结构类型技术规范2004,废物填埋层,排水层K 0.1cm/s,压实粘土层K10-7cm/s H2.0m,基础层,集排水管道,压实粘土单层防渗结构示意图,填埋场防渗技术规范CJJ113-20075种典型结构类型,废物填埋层,排水层,基础层,集排水管道,HDPE膜单层防渗结构示意图,HDPE膜,集排水管道,压实粘土K10-5cm/sH0.75m,废物填埋层,排水层,基础层,集排水管道,HDPE膜压实粘土复合防渗结构示意图,HDPE膜,集排水管道,压实粘土K10-7cm/sH0.75m,GB16889-2008规定：K10-7cm/s H0.75m,废物填埋层,排水层,天然粘土层K10-5cm/s,基础层,集排水管道,HDPE膜GCL复合防渗结构示意图,集排水管道,HDPE膜,GCL防水毯,废物填埋层,主排水层,基础层,双层防渗结构示意图,主集排水管道,HDPE土工膜,辅助集排水管道,辅助排水层,HDPE土工膜,压实粘土K10-5cm/sH0.75m,GB16889-2008规定：K 10-7cm/s H0.75m,渗沥液集排工程（含堤坝）渗滤液控制系统的主导系统（收集、排出）,盲沟的铺设,渗沥液收集系统,盲沟,渗 沥 液 收 集 系 统,调节池,坡面管 支管 主管 垃圾坝 竖管 渗沥液 收集池（井）调节池 2%底部集排液管道系统示意图 垃圾坝建在垃圾填埋作业区前，由块石或建筑材料构成，起到挡阻垃圾或通透垃圾渗沥液作用的堤坝。功能防止垃圾流出造成坡面崩塌；防止场内渗水流 出、漏出。,渗 沥 液 收 集 系 统,作用：保证雨季多余渗沥液得以贮存或容纳。,垃圾坝 retaining wall,调节池类型,土池防渗结构,调节池类型,钢筋混凝土防渗结构,土工织物（布）HDPE土工膜导渗层 垃圾 粘土 天然地基 天然人工复合衬里（层）结构示意图 渗滤液集排水管道要求：耐腐蚀性、稳定、强度高，常用穿孔混凝土管、塑料管，或有孔合成树脂管等。,导渗花管,渗沥液导流管（HDPE穿孔管）,渗沥液收集系统,北京朝阳区高安屯垃圾填埋场二期,渗 沥 液 导 流 层（k10-3cm/s）,填埋气体(LFG)导排设施 气体成分填埋早期阶段：好氧分解，数天，CO2、H2O、NH3；填埋中后期：厌氧分解，CH4、CO2、H2O、NH3、H2S；高峰期：CH43070%，CO21530%，甲烷为主混合气体微生物分解5个阶段：,典型填埋场气体组成(干体积百分数),硫化物、二硫化物、硫醇等,气体产量估算 填埋气产生速率在填埋后2年达到高峰,持续时间可达25年以上。经验表明，填埋气体收集利用的条件是：垃圾总填埋量100万t；（GB16889，250万t）填埋深度10m，（GB16889，20m）降雨量100mm 国外70年代初就发展了许多理论或实际估算方法。.现场测试法:打井取样分析成分、测定流量；.经验法:每吨垃圾年产气量6m，持续515年 填埋场产气量垃圾填埋量6m,.理论产气量 L。（潜在产气量）L。W（1）有机物CCODVCOD（m）W废物质量，kg；CCOD单位有机废物的COD，kg/kg；VCOD单位COD相当的填埋气体，m/kg；垃圾含水率，%有机物垃圾中有机物含量（干基分数），%。1gCOD有机物0.25gCH4；1gCOD有机物0.35LCH4（0，101325Pa）1kgCOD有机物0.7m3填埋气体（0，101325Pa，CH4 50%）由甲烷燃烧化学计量式 CH4+2O2=CO2+2H2O 导出。.实际产气量70%80%理论产气量,有机物分解生成CH4和CO2，所含能量全部转化为CH4所含能量：有机物所含能量=CH4所含能量 COD有机物=CODCH4,气体导排设施横竖相通 技术规范规定：垂直导气管水平间距不应大于50m，管口应高出场地100cm以上。填埋深度大于20m采用主动导气时，宜设置横管。日本：间隔2040m，有孔塑管2030cm；中央立渠，井字架中30cm花管，周围填碎石。,气体导排系统,水平排气系统,垂直排气系统（穿过顶部覆盖层）,盲沟（暗床）横管,竖井（石笼）竖管,被动导排不用机械抽气设备，填埋气体依靠自身的压力沿着导排井和盲沟排向填埋场外。适用于小型填埋场和填埋深度较小的填埋场。根据设置方向可分竖向和水平两种收集方式。,排液导气竖井穿孔管居中的石笼。结构：钢筋石笼形状：圆柱体直径：100cm网间隙：5cm内填物：卵石中心设置：排液导气花管管口高出场地：1m以上。,填埋气体导排与防爆,导气石笼,填埋气体导排与防爆,郑州市第一垃圾处理场,填埋气体导排与防爆,导气石笼,江苏省仪征市青山生活垃圾卫生填埋场,封场覆盖作用：防雨水入渗、填埋气体外漏；生态恢复，土地利用。覆盖材料：粘土或人工材料。封场技术规程CJJ1122007规定：粘土K值小于10-7cm/s。总覆土应在150cm以上。”,粘 土 覆 盖 结 构 示 意 图,植被层60cm（营养层15cm 支持层45cm）排水层 30cm防渗粘土层 30cm K10-7cm/s排气层30cm垃圾层,封场覆盖作用：防雨水入渗、填埋气体外漏；生态恢复，土地利用。覆盖材料：粘土或人工材料。封场技术规程CJJ1122007规定：粘土K值小于10-7cm/s。总覆盖层应在140cm以上。,人 工 材 料 覆 盖 结 构 示 意 图,植被层60cm（营养层15cm 支持层45cm）排水层 30cm膜上保护层HDPE土工膜1mm膜下保护层（粘土厚度2030cmK 10-5cm/s）排气层 30cm垃圾层,北京北神树垃圾卫生填埋场一期封盖层顶部排水系统,填埋场封场,广州李坑垃圾填埋场封场规划图,填埋场生态恢复及利用,封场顶面坡度5%,封场边坡大于10%时宜采用台阶式收坡，台阶间边坡坡度13，台阶宽度2m，高差5m,2m,13,场底坡度2%,场底及封场顶面坡度,集液池,5m,地表水和地下水控制系统 地表水控制系统构成,防洪措施：周围山坡修建截洪沟；上游沟道修建拦洪坝-排洪沟；上游沟道修建导流坝-排洪渠；上游沟道修建拦洪坝-场底铺设排洪涵管-穿过垃圾坝。,地表水控制标准填埋场防洪标准（重现期：年）,生活垃圾卫生填埋处理工程建设标准（2001）,生活垃圾卫生填埋处理工程建设标准（2009）雨洪排水能力应按照50年一遇、100年校核设计。防洪标准应按照不小于50年一遇洪水位考虑，遵循国家标准GB16889、防洪标准（GB50201）和城市防洪设计规范（CJJ50）的技术要求。,、经验公式 公路科学研究所小流域面积(l0km2)经验公式：QKFn,式中，Q设计流量，m3s；地表径流系数，见表13-8；g流域降水强度，m3(shm2)；F汇水面积，hm2。,式中，Q设计流量，m3s；K径流量模数，见表13-9；F汇水面积，hm2；n流域面积参数，当Flkm2时，取n1；当lF10km2，见表13-10。,当有降雨资料时：Q=CSF2/3式中，S设计频率的1小时降雨量，mm；C地貌系数；当F3km2时，Q=CSF,地表水排洪系统设计 a、截洪沟流量计算、推理公式,b、截洪沟的平面布置和断面选择、截洪沟平面布置 截洪沟平面布置的走向：原则上以垃圾填埋体与山体的交线的走向为走向。,A,A,平均流速,R断面水力半径R=/X（湿周）实际问题：已知Q、m、n、i、b，求水深h(也叫正常水深)；或已知Q、m、n、i、h，求底宽b。方法：由左式试算求解。,过水断面,、截洪沟断面设计 截洪沟按清水渠道设计，控制最小不淤流速和最大不冲刷流速，并以护砌加以保护。过水断面形式选用等腰梯形或矩形。,V=C（Ri）1/2C=（1/n）R1/6,地下水控制系统 导排系统设计原则：尽量将未被污染的地下水导出，减少地下水侵入垃圾堆体和对防渗层产生不良的顶托压力，排水能力应与地下水产生量相匹配。控制目的：a、保持地下水水位与废物层有足够的安全距离，以防止地下水受到渗滤液下渗的污染；b、防止地下水向场内的人渗，减少渗滤液的产生量。地下水导排措施暗渠、盲沟、多孔滤水管。雨污分流原则是填埋场建设的一条重要原则。,渗沥液收集管,地下水排水管,上游洪雨排水暗管,卫生填埋场渗沥液、地下水、地表洪雨水 导 排 系 统 横 剖 面 示 意 图,封场表面,沟谷坡面,截洪渠,拦洪坝,填埋体,垃圾坝,排洪暗渠,渗沥液导排管,集液池,垂直导管,地 基,卫生填埋场渗沥液、洪雨水导排系统 纵 剖 面 示 意 图,渗沥液处理方法（一般处理措施）现场处理（单独处理）设置渗滤液处理设施（调节池或处理设备），是垃圾处理的最后工程，污染控制的最后环节。利用城市污水厂进行处理（合并处理）太多则存在污泥膨胀、铁沉淀及重金属毒性等问题。利用填埋场再循环处理国外常用的方法 上世纪70年代出现于美、英等国，90年代初在国内试验，尔后又把常规、膜分离、回灌技术有机结合起来。意大利和法国“通过地下水道排水”循环。,生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-1997）排放标准 一级 二级 三级悬浮物 70 200 400COD mgL 100 300 1000BOD mgL 30 150 600NH3-N mgL 15 25-大肠菌值 10-110-2 10-110-2排入水域 类、类 二级污水处理厂 生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）控制污染物14项：色度，CODcr，BOD5，SS，总氮，氨氮，总磷，粪大肠菌群数，总汞，总镉，总铬，六价铬，总砷，总铅。,杭 州 市 天 子 岭 废 弃 物 处 理 总 场,我国第一座城市垃圾卫生填埋场。1989年9月动工，1991年4月正式投入运行。设计库容600万m3，日处理杭州市生活垃圾15001800t/d；服务年限13年,2004年期满。,天子岭填埋场污水处理厂,填埋气体的处理和利用 焚烧处理,回收利用,作为燃料使用。经干燥、过滤去除冷凝水、粉尘和部分微量气体，二氧化碳；发电；回收有用组分。如二氧化碳和甲烷用作化工原料。,天子岭填埋气体发电厂,1994年5月，与美国惠民集团合作成立杭州中佳环境技术有限公司，建设填埋气体发电厂。1998年10月，国内第一家沼气发电厂正式投产发电。,填埋气体利用,填埋气体利用,填埋场道路设计,填埋场道路,场内道路主体工程与设备 进场道路（码头）配套工程,进场道路（场外道路）是指填埋场区至城市道路或公路的道路，在选线时应避开居民点和村庄。道路设计标准厂矿道路设计规范（GBJ22）场内道路应按厂矿道路设计规范中露天矿山道路三级以上标准设计，场内主要道路一般为永久性道路，路面可采用高级路面；辅助道路一般为半永久性（阶段性）道路可采用次高级路面；填埋区内临时道路采用中级或低级路面。,进场道路与场内道路连接点地磅、计量,（五）填埋作业与管理,1、填埋作业原则与工序 填埋作业原则分区填埋；填埋作业工序单元、分层作业。生活垃圾卫生填埋技术规范CJJ17-2004规定：填埋应采用单元、分层作业，填埋单元作业工序应为卸车、分层摊铺、压实，达到规定高度后应进行覆盖、再压实。每层厚度不宜超过60cm，压实密度应大于600kg/m3；单元高度宜为24m，最高不得超过6m；单元最小宽度不宜小于6m；单元坡度不宜大于13；单元土覆盖层厚度宜为2025cm，中间覆盖层厚度宜大于30cm。,填埋作业与管理,分 区 填 埋,填埋作业与管理,分 区 填 埋,填埋单元 landfill cell,西六里屯垃圾填埋场工程,填埋作业与管理,填埋作业与管理,分层填埋、层压实层,第一层,覆 土,填埋单元,日覆土2025cm,中间覆土50cm,坡度 1015,网 格 式（单元操作）,宽度6m,高度24m,敷设碾压方式上推式和下推式,2、填埋方式,1 段,2 段,3 段,平 坦 地 区 填 埋 操 作,a.水平填埋,b.垂直填埋,1 段,2段,3段,4 段,地面,地面,丘 陵 峡 谷 区 填 埋 操 作,1 段,2 段,3 段,1 段,2 段,3 段,1 段,2 段,3 段,4 段,顺流填埋,逆流填埋,垂直填埋,3、填埋场管理与环境监测,填埋场管理 管理依据：生活垃圾卫生填埋场运行维护技术规程（CJJ-2003）生活垃圾卫生填埋技术规范（CJJ17-2004）管理程序和内容 建设文件资料与本底监测运行记录与作业安全监测封场与跟踪监测场地再利用与鉴定。,环境监测 监测依据 生活垃圾填埋场环境监测技术要求（GB/T18772-2008）生活垃圾填埋场污染控制标准（GB 16889-2008）监测内容（GB/T18772-2008）、大气污染物监测；、填埋气体监测；、渗沥液监测；、填埋场外排水监测；、地下水监测；、填埋物监测；、苍蝇密度监测；、噪声监测。（GB 16889-2008）基本要求：、水污染物排放监测基本要求；、地下水水质监测基本要求；、防渗衬层完整性监测；、甲烷监测基本要求；、恶臭污染物监测基本要求；、封场后污染物质量浓度监测。,landfill,closure of landfill,四、安全填埋技术 安全填埋与卫生填埋的主要区别：1、填埋对象和处置角度的不同 卫生填埋城市垃圾，直接入场，基于环境卫生角度而填埋;安全填埋危险废物，预处理或固化处理，基于安全考虑而填埋；从工程造价讲，安全填埋远高于卫生填埋。但从数量上讲，危险废物的数量远少于卫生填埋的一般固废，故用高昂造价的安全填埋处置量少的有害废物在经济、社会、环境三大效益方面是合理的。,安全填埋对象的要求：危废填埋控制标准（GB18598-2001）规定:直接入场填埋的危险废物 根据固废浸出毒性浸出方法和固废浸出毒性测定方法测得的废物浸出液中有一种或一种以上有害成分浓度超过危废浸出毒性鉴别标准值并低于“危废允许进入填埋区的控制限值”的废物；如总铅浸出液最高允许浓度3mg/L，稳定化控制限值为5mg/L。根据浸出方法和测定方法测得的废物浸出液pH值在2.012.0之间的废物。,需经预处理后方能入场填埋的危险废物 根据浸出方法和测定方法测得废物浸出液中任何一种有害成分浓度超过“危险废物允许进入填埋区的控制限值”的废物；根据浸出方法和测定方法测得的废物浸出液pH值小于2.0和大于12.0的废物；本身具有反应性、易燃性的废物；含水率高于85%的废物；液体废物。禁止填埋的废物 医疗废物；与衬层具有不相容性反应的废物。,2、选址方面的区别 由于危险废物填埋与生物圈隔离的要求是严格的、彻底的，故场址选择的要求必然是严格的。相对于卫生填埋场选址的主要区别如下：选址突出安全性，以安全为主，但不违背经济合理之原则；严格避开法规规定的“不得建区”；强调社会、公民支持原则。危险废物填埋污染控制标准中对选址的要求：地基要求：填埋场天然基础层的饱和渗透系数不应大于1.010-5cm/s，且其厚度不应小于2m。危险废物安全填埋处置工程建设技术要求（2004）75号,防护距离要求：填埋场距飞机场、军事基地的距离应在3000m以上 填埋场场界应位于居民区800m以外，填埋场场址必须位于百年一遇的洪水标高线以上 填埋场场址距地表水域的距离不应小于150m。填埋场场址的地下水位应在不透水层3m以下，3、隔离系统严密、可靠 衬里结构危险废物填埋污染控制标准GB18598-2001规定：应根据天然基础层渗透系数K值大小，分别采用天然材料衬层、复合衬层、或双人工衬层作为其防渗层。基础层要求：k1.010-5cm/s，H2m。,废物填埋层,排水层K 0.1cm/s,天然材料衬层k1.010-7cm/s，H1m,基础层 k1.010-7cm/s，H5m,集排水管道,天然材料衬层示意图,废物填埋层,排水层,集排水管道,复合衬层示意图,人工合成衬层,基础层 k1.010-6cm/s，H3m，6m,天然材料衬层k1.010-7cm/s，H1m，0.5m,废物填埋层,主排水层,双人工衬层示意图,主集排水管道,上人工合成衬层2.0mm,辅助集排水管道,辅助排水层,下人工合成衬层1.0mm,基础层 k1.010-6cm/s，H 2m,天然材料衬层k1.010-7cm/s，H0.5m,1995年完工，1998年通过国家环保总局鉴定的深圳红梅填埋场（处置93年清水河大爆炸遗留危废而建）防渗层设计参照美国EPA最新技术规范，采用双防渗层系统。上部为人工材料防渗层，下部为复合防渗层,表面密封结构 我国危险废物填埋污染控制标准规定：排水层及排水管网 设计暴雨强度50a 防 渗 层 粘土厚度50cm，k10-7cm/s 底层（兼作导气层）厚度20cm，颗粒物构成 填 埋 物,保护层 厚度20cm 砾卵石构成,植被恢复层 厚度60cm坡度33%,天然材料防渗层封场结构示意图,4、完整的液、气、雨水控制系统,渗滤液集排水系统；雨水集排水系统地下水集排水系统（有时不存在）集排气系统（有时不存在）,液、气、雨水控制系统,5、强化运行监测手段,监测内容,浸滤液监测地下水监测气体监测大气监测,包气带（四周紧 靠衬层下部）饱水带（上游一眼，下游三眼）,标准设集排气系统，有气体控制要求，但无监测要求？,习题作业,【例题1】某城市2004年底人口为9.6万，2004年人均垃圾日产值为1.80kg/人d。假定今后一定时期内该城市人口年增长率为10，从2006年起,每两年人均垃圾日产量减少0.10kg，如果用卫生填埋法处置该城市20062020年的生活垃圾，覆土与垃圾之比为16，填埋压实密度为800kg/m3，试求填埋库容量和总覆土体积？并说明覆土的构成及作用。【例题2】若例题1 20年一遇的设计年降水资料为：月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 mm 28 24 26 37 52 76 82 96 86 78 45 34试求集水面积为3.2hm2的填埋区渗沥液日均产量和调节池的容积。C值建议取0.45。,