1、危險廢物安全填埋技術(shù),一、基本知識,1、填埋目的（1）使廢物與生態(tài)環(huán)境盡可能隔離開來，阻斷填埋場內(nèi)廢物及其產(chǎn)物與環(huán)境的聯(lián)系通道；（2）不使外部環(huán)境中水分等物質(zhì)進入填埋場，引發(fā)處置廢物產(chǎn)生化學(xué)、生物、物理等變化，導(dǎo)致產(chǎn)生滲濾液以及填埋氣體（3）避免產(chǎn)生的滲濾液與填埋氣體釋放到環(huán)境中,廢物屏障系統(tǒng)對危險廢物進行預(yù)處理如固化/穩(wěn)定化，降低廢物的毒性或減少滲濾液中的有害物質(zhì),密封控制系統(tǒng)也稱人工屏障系統(tǒng)，是指利用人工措施將廢物封閉，使廢物滲濾液通過屏障的概率最小化，其效果取決于密封材料的品質(zhì)、設(shè)計水平、施工質(zhì)量以及運行中的控制,地質(zhì)屏障系統(tǒng)包括場地的地質(zhì)基礎(chǔ)、外圍和區(qū)域綜合地質(zhì)技術(shù)條件。地質(zhì)屏障防護作

2、用大小，取決于地質(zhì)介質(zhì)對污染物質(zhì)的阻滯性能和污染物在地質(zhì)介質(zhì)中的降解性能。,2、三道屏障系統(tǒng),3、填埋場功能,貯留功能,隔水功能,處理功能,基本功能利用自然地形或人工修筑形成一定的空間，將一定量的廢物貯留在其中，待空間充滿后封閉，恢復(fù)該地區(qū)的原貌。,主要功能一方面防止廢物中水分及降水進入后產(chǎn)生的滲濾液進入周圍環(huán)境；另一方面防止外部降水、地表徑流、地下水等進入填埋場。,安全填埋場一般不考慮一方面由于安全填埋場本身填埋的主要是無機物，另一方面運行中一般盡量避免填埋層中發(fā)生任何反應(yīng)，盡量避免水、氣等二次污染物。,4、填埋場分類,按構(gòu)造類型分類衰減型 半封閉型 封閉型安全填埋場按填埋方式分類山谷型 平

3、地型（地上式、地下式、半地下式）按填埋廢物分類類 一般工業(yè)固體廢物填埋場類 一般工業(yè)固體廢物填埋場、生活垃圾填 埋場、安全填埋場,5、填埋場組成,安全填埋場,接收與貯存系統(tǒng),分析與鑒別系統(tǒng),防滲系統(tǒng),滲濾液控制系統(tǒng),填埋氣體控制系統(tǒng),監(jiān)測系統(tǒng),應(yīng)急系統(tǒng),公用工程,預(yù)處理系統(tǒng),滲濾液收集與排出系統(tǒng),滲濾液處理系統(tǒng),雨水集排水系統(tǒng),地下水集排水系統(tǒng),6、進場廢物要求,1、直接入場填埋的廢物（1）根據(jù)固體廢物浸出毒性浸出方法（GB5086）和固體廢物浸出毒性測定方法（GB/T15555.112）測得的廢物浸出液中有害成分濃度低于表6-1中的允許進入填埋區(qū)控制限值的廢物；（2）根據(jù)固體廢物浸出毒性浸出

4、方法（GB5086）和固體廢物浸出毒性測定方法（GB/T15555.112）測得的廢物浸出液pH值在7.012.0之間的廢物,2、必須預(yù)處理后入場填埋的廢物（1）根據(jù)固體廢物浸出毒性浸出方法（GB5086）和固體廢物浸出毒性測定方法（GB/T15555.112）測得的廢物浸出液中有害成分濃度超過表6-1中的允許進入填埋區(qū)控制限值的廢物；（2）根據(jù)固體廢物浸出毒性浸出方法（GB5086）和固體廢物浸出毒性測定方法（GB/T15555.112）測得的廢物浸出液pH值7.0和12.0的廢物；（3）本身具有反應(yīng)性、易燃性的廢物；（4）含水率高于85%的廢物；（5）液體廢物3、禁止填埋的廢物（1）醫(yī)療廢

5、物；（2）與襯層具有不相容性反應(yīng)的廢物。,二、安全填埋場選址,危險廢物安全填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB18598-2001）危險廢物安全填埋處置工程建設(shè)技術(shù)要求選址準(zhǔn)則：1、服從城市總體規(guī)劃及國家和地方危險廢物管理規(guī)劃；2、場址應(yīng)滿足一定的庫容要求；3、地形、地貌及土壤條件；4、氣象條件；5、對地表水體的保護；6、對居民區(qū)的影響；7、對場地地質(zhì)的要求；8、交通方便，運距合理,三、襯層系統(tǒng),1、襯層系統(tǒng)主要功能（1）將滲濾液封閉于填埋場之中，使其進入滲濾液收集系統(tǒng)，防止其滲透流出填埋場之外污染土壤和地下水；（2）控制填埋場氣體的遷移，使填埋場氣體得到有控釋放和收集，防止其側(cè)向或者向下遷移到填埋場之外（

6、3）控制地下水，防止其形成過高的上升壓，防止地下水進入填埋場導(dǎo)致滲濾液量的大量增加,2、襯層系統(tǒng)組成,過濾層,排水層,保護層,防滲層,保護排水層，過濾掉滲濾液中的懸浮物和其他固態(tài)和半固態(tài)物質(zhì),及時將被阻隔的滲濾液排出，減輕對防滲層的壓力，減少滲濾液的外滲可能性,對防滲層提供合適的保護，防止防滲層受外偵辦影響而被破壞,通過鋪設(shè)滲透性低的材料來阻隔滲濾液于填埋場中，防止其遷移到填埋場之外的環(huán)境中，同時也可以防止外部的地表水進入填埋場中,3、襯層系統(tǒng)分類,（1）單層襯層防滲系統(tǒng),垃圾,土工織物保護/分離層,滲濾液收集系統(tǒng),土工織物保護/分離層,土工織物保護/分離層,人工合成防滲膜,地下水收集系統(tǒng),地

7、基,單層襯層防滲系統(tǒng),垃圾,土工織物保護/分離層,滲濾液收集系統(tǒng),土工織物保護/分離層,土工織物保護/分離層,人工合成防滲膜,地下水收集系統(tǒng),地基,單復(fù)合襯層防滲系統(tǒng),（2）單復(fù)合襯層防滲系統(tǒng),壓實黏土襯層,（3）雙層襯層防滲系統(tǒng),垃圾,土工織物保護/分離層,首次滲濾液收集系統(tǒng),土工織物保護/分離層,土工織物保護/分離層,第一層人工合成防滲膜,地下水收集系統(tǒng),地基,雙層襯層防滲系統(tǒng),二次滲濾液收集系統(tǒng),土工織物保護/分離層,土工織物保護/分離層,第二層人工合成防滲膜,垃圾,土工織物保護/分離層,首次滲濾液收集系統(tǒng),土工織物保護/分離層,土工織物保護/分離層,第一層人工合成防滲膜,地下水收集系統(tǒng)

8、,地基,雙復(fù)合襯層防滲系統(tǒng),（4）雙復(fù)合襯層防滲系統(tǒng),第一層壓實黏土襯層,二次滲濾液收集系統(tǒng),土工織物保護/分離層,第二層人工合成防滲膜,第二層壓實黏土襯層,土工織物保護/分離層,4、襯層材料,用于填埋場作防滲襯層的材料可分為人工合成有機材料、無機天然防滲材料、天然與有機復(fù)合防滲材料三大類。（1）黏土塑性指數(shù)Ip大于10的土被稱為黏土。黏土襯層應(yīng)包括兩類：自然黏土襯層 具有低滲透率、富含黏土的自然形物，其滲透率應(yīng)小于或等于110-6110-7cm/s。人工壓實黏土襯層 基本上是由自然黏土材料經(jīng)過人工壓實而成。壓實的目的是將松散不均勻的黏土壓實成均勻分布、低透水性的黏土層。廣泛應(yīng)用于襯層與覆蓋層

9、系統(tǒng)。,（2）人工合成材料目前已經(jīng)應(yīng)用的聚合物防滲膜有很多種，主要有高密度聚乙烯（HDPE）、聚氯乙烯（PVC）、氯化聚乙烯（CPE）、異丁橡膠（EDPM）、氯磺化聚乙烯（CSPE）、乙烯丙烯橡膠（EPDM）、氯丁橡膠（CDR）、熱塑性合成橡膠、氯醇橡膠等。其中HDPE是目前適應(yīng)廢物范圍最廣、應(yīng)用最為廣泛的防滲膜，具有良好的防滲性能、對大部分化學(xué)物質(zhì)具有抗腐蝕能力、具有良好的機械和焊接特性、低溫下具有良好的工作特性、可制成各種厚度、0.53.0mm、不易老化等特點，廣泛應(yīng)用于填埋場襯熱地、最終覆蓋、污水池襯墊、廢物處理設(shè)施、溝渠襯墊等。,1)對HDPE膜的性能要求密度、熔流指數(shù)、炭黑含量、HD

10、PE原料、膜厚度、抗穿能力、拉伸強度和滲透系數(shù)等。2）對HDPE防滲層的鋪設(shè)要求3）對HDPE復(fù)合襯層下墊層的要求4）單HDPE復(fù)合襯層的結(jié)構(gòu)設(shè)計5）HDPE雙襯層構(gòu)造設(shè)計要求6）HDPE膜的錨固設(shè)計,（3）土工無紡布土工無紡布是相對較薄、有彈性的一種聚合材料。美國材料測試中心對這一專門術(shù)語有如下定義：“土工無紡布是一種用于土壤、石塊、土或其他材料用一定技術(shù)聚合而成的平面狀產(chǎn)品，作為人造工程結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的一部分”。,種類1）土工織物材料 2）土工織物網(wǎng)格材料 3）土工膜材料 4）地聚合黏土襯層5）土工管6）地混合材料 7）地泡沫材料 8）土工膜單元,基本功能 1）隔離2）加固作用 3）過濾作用4

11、）排水 5）水阻擋層或水控制 6）保護,某填埋場防滲結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)池防滲結(jié)構(gòu),四、滲濾液控制系統(tǒng),1、來源（1）降水入滲 主要來源（2）外部地表水入滲（3）地下水入滲（4）廢物水含水率（5）覆蓋材料中的水分（6）有機物分解生成水2、產(chǎn)生量影響因素 區(qū)域降水及氣候狀況；場地地形地貌及水文地質(zhì)條件；填埋廢物性質(zhì)與組分；填埋場構(gòu)造；操作條件等,3、水質(zhì)特性（1）受廢物組成、性質(zhì)影響大（2）總?cè)芙夤腆w含量高，特別是含鹽量高（3）重金屬離子濃度高4、影響因素（1）廢物組成（2）填埋場結(jié)構(gòu)（3）廢物預(yù)處理（4）入滲水量的影響,5、滲濾液產(chǎn)生量計算,（1）水量平衡法Q=P+W+D+G-EQ年產(chǎn)量，m3/年；W垃

12、圾分解產(chǎn)生的滲濾液量，m3/年（由垃圾量、垃圾成分確定）；P降雨產(chǎn)生的滲濾液量，m3/年（由集雨面積和日降雨量確定）；D地表水滲入量，m3/年（根據(jù)覆蓋材料、地面地形來確定）；G地下水浸入量（通過地質(zhì)勘探確定）E蒸發(fā)蒸騰量（可通過植物水分消耗量確定）,（2）經(jīng)驗公式法Q=1/1000CIAC浸出系數(shù)，一般在0.20.8之間；A填埋面積，；I降雨量，mm/d；,6、滲濾液控制系統(tǒng),達(dá)西定律 q=KH/LAq滲透量；K滲透系數(shù)；H水頭損失；L水力流程；A滲透面積；降低q的三種方法：選用滲透系數(shù)低的襯墊（降低K值）；減少水頭（降低H值）；增加襯層厚度（加大L值）。,通過低滲透性材料（如HDPE、PV

13、C等高分子聚合材料和壓實黏土）和一定厚度的組合來完成這一作用,通過滲濾液控制系統(tǒng)的適當(dāng)設(shè)計、施工和維護來控制水量與水頭，方法有兩個：一是防止雨水、地下水進入填埋場（雨水、地下水集排水系統(tǒng)）；二是及時順暢地排出場內(nèi)滲濾液（滲濾液集排水系統(tǒng)）。,滲濾液控制系統(tǒng)包括：滲濾液集排水系統(tǒng)（即滲濾液收集系統(tǒng)，通常由導(dǎo)流層、收集溝、多孔收集管、集水池、提升多孔管、潛水泵和調(diào)節(jié)池等組成）、雨水集排水系統(tǒng)、地下水集排水系統(tǒng)、滲濾液處理系統(tǒng),（1）導(dǎo)流層導(dǎo)流層的目的就是將全場的滲濾液順利地導(dǎo)入收集溝內(nèi)的滲濾液收集管內(nèi)（包括主管和支管），導(dǎo)流層鋪設(shè)在經(jīng)過清理后的場基上，厚度不小于300mm，由粒徑4060mm的卵石

14、鋪設(shè)而成，卵石也可用碎石代替。,（2）收集溝和多孔收集管 收集溝設(shè)置于導(dǎo)流層的最低標(biāo)高處，并貫穿整個場底，斷面通常采用梯形，鋪設(shè)于場軸線上的為主溝，在主溝上依間距3050m設(shè)置支溝，支溝與主溝的夾角宜采用15的倍數(shù)。多孔收集管按照埋設(shè)位置分為主管和支管，分別埋設(shè)在收集主溝和支溝中，管道需要進行水力和靜力作用測定或計算來確定管徑和材質(zhì)，其公稱直徑不小于100mm，最小超度應(yīng)不小于2%，材質(zhì)通常采用高密度聚乙烯（HDPE）。預(yù)先制孔，孔徑通常為1520mm,孔距50100mm,開孔率2%5%左右，安裝時，管道開孔部分應(yīng)朝下。多孔收集管還包括垂直收集部分。在填埋區(qū)按一定間距設(shè)立貫穿危險廢物塊體的垂直

15、立管，管底部通入導(dǎo)流層或通過短橫管與水平收集管相接，以形成垂直-水平立體收集系統(tǒng)，通常這種立管同時也用于導(dǎo)出填埋氣體，稱為排滲導(dǎo)氣管。,（3）集水池及提升系統(tǒng)集水池位于垃圾主壩前的最低洼處，以礫石堆填以支撐上覆廢物荷載，全場的垃圾滲濾液匯集到此并通過提升系統(tǒng)越過垃圾主壩進入調(diào)節(jié)池。提升系統(tǒng)包括提升多孔管和提升泵，提升管多采用高密度聚乙烯（HDPE）管，典型尺寸是DN800mm，通常使用斜管提升方式。,（4）調(diào)節(jié)池主要作用是對滲濾液進行水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)，平衡豐水期和枯水期的差異，為滲濾液處理系統(tǒng)提供恒定的水量，同時也可對滲濾液水質(zhì)起到預(yù)處理作用。調(diào)節(jié)池通常采用地下式或半地下式，如條件允許體積應(yīng)盡

16、可能大，一般情況下應(yīng)可貯存3個月以上的滲濾液。,（5）雨水集排系統(tǒng)雨水集排水系統(tǒng)應(yīng)從場內(nèi)場外兩個角考慮，主要有以下措施：山谷型填埋場上游應(yīng)設(shè)置雨水排水溝，且應(yīng)根據(jù)地形設(shè)立，繞過填埋場排入下游；周邊雨水集排水溝渠可設(shè)在填埋場四周、道路外側(cè)、四周斜壁或與上游雨水溝建在一起。根據(jù)清污分流的原則，填埋區(qū)宜設(shè)立分區(qū)獨立排水系統(tǒng)，將填埋區(qū)的滲濾液和未填埋區(qū)的未污染雨水分別排出；在較深的填埋場中，可在坡面上設(shè)置排水渠；填埋場作業(yè)單元應(yīng)設(shè)置臨時防雨設(shè)施,（6）地下水集排系統(tǒng)地下水集排水系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)從以下幾個方面考慮：系統(tǒng)應(yīng)由砂石過濾材料包裹穿孔管構(gòu)成的暗溝組成，在管溝下部應(yīng)鋪設(shè)混凝土管基，管道四周應(yīng)用礫石覆蓋

17、；沿水流方向布置干管，在橫向上布置支管；排水 能力設(shè)計應(yīng)有一定富余，管道直徑應(yīng)不小于200mm；系統(tǒng)應(yīng)進行永久維護。,（7）滲濾液處理滲濾液是鹽類和有機物質(zhì)合成的混合體，由于垃圾多元，成分多變，滲濾液不能在標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠凈化。生物法；厭氧生物處理：UASB及其改進工藝、厭氧生物濾池等；好氧生物處理：SBR、穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤等；通常情況下，對含有機物濃度較高的滲濾液，采用厭氧+好氧的處理工藝來處理。化學(xué)處理法 混凝沉淀、化學(xué)氧化等吸附物理處理法 反滲透法、超濾、氨吹脫；熱處理脫水蒸發(fā)、焚燒,六、填埋氣體的產(chǎn)生與導(dǎo)排,1、填埋氣體 有機物在厭氧微生物分解作用下產(chǎn)生了以甲烷和二氧化碳為主，含少量氮

18、氣、硫化氫、氨、揮發(fā)性有機化合物（VOCs）、氯氟烴、乙醛、甲苯、苯甲吲哚類、硫醇、硫醚、硫化甲酯的氣體，統(tǒng)稱為填埋氣體（LFG）。2、影響填埋場氣體產(chǎn)量的因素（1）填埋垃圾的總量和垃圾中可生物降解有機物的含量；（2）垃圾中含水率、營養(yǎng)成分、pH值、溫度等環(huán)境條件。,3、填埋氣體危害 安全填埋場產(chǎn)生的填埋氣體量雖然不大，但如果直接排放到大氣中也是有害的。填埋氣體中的揮發(fā)性有機物會對空氣造成毒性，而且影響周圍居民的生存，增加溫室效應(yīng)，此外，填埋氣體容易聚集遷移，引起垃圾填埋場以及附近地區(qū)發(fā)生沼氣爆炸事故。還會影響地下水水質(zhì)，溶于水中的二氧化碳，增加了地下水的硬度和礦物質(zhì)的成分。,4、填埋氣體的導(dǎo)

19、排方式及系統(tǒng)組成（1）主動導(dǎo)排（2）被動導(dǎo)排,在填埋場內(nèi)鋪設(shè)一些垂直導(dǎo)氣井或水平盲溝，用管道將這些導(dǎo)氣井或盲溝接至抽氣設(shè)備，將填埋場內(nèi)的氣體抽出來。特點：氣體導(dǎo)排效果好；抽出的氣體可直接利用，具有經(jīng)濟效益 運行成本較大。系統(tǒng)組成：抽氣井、集氣管、冷凝水收集井和泵站、真空源、氣體處理站以及檢測設(shè)備等。,（2）被動導(dǎo)排 不用機械抽氣設(shè)備，填埋氣體依靠自身的壓力沿導(dǎo)排井和盲溝排向填埋場外。特點：無運行費用；排氣效率低；對環(huán)境污染較大。系統(tǒng)組成：集氣井或溝、集氣管,5、填埋氣體收集方式（1）橫向水平收集方式（2）豎向收集方式豎井向上收集 根據(jù)經(jīng)驗，集氣井的影響半徑在4050m左右；布設(shè)間距為100m，

20、井深為填埋場深度的75%80%，不能超過90%。豎井向下橫斜向收集方式6、填埋氣體處理氣體凈化和回收；廢氣燃燒；發(fā)電,六、填埋工藝,1、區(qū)域法2、壕溝法3、綜合法4、填埋工藝原則（1）減少裸露填埋作業(yè)面（2）分層壓實（3）控制污染源頭（4）提前規(guī)劃填埋工藝,七、最終覆蓋層,1、最終覆蓋層作用控制水進入填埋場，使?jié)B濾液產(chǎn)生量最小化；控制動物或病媒，防止將疾病傳入生態(tài)系統(tǒng)；避免公眾與廢物的直接接觸；控制空氣釋出避免造成火災(zāi)以及對填埋場組成系統(tǒng)的破壞；控制氣體流動避免降低大氣環(huán)境質(zhì)量；控制填埋廢物進入環(huán)境；控制地表徑流；抵御侵蝕作用；控制廢物飛揚；減少有毒臭味；改善當(dāng)?shù)鼐坝^；,2、最終覆蓋系統(tǒng)的組成

21、,（1）植被層 作用：減少侵蝕；降低雨水入侵；強化蒸 騰作用，使頂層吸收的水分進入大氣。（2）生物阻隔層 防止洞穴動物和植物根系破壞防滲層，通常采用粗粒材料如卵石和粗礫石。（3）排水層 由多孔、礫石材料，土工網(wǎng)或土工復(fù)合材料組成，收集和排出入滲降水。,（4）防滲層 由土工膜、土工合成黏土襯墊、壓實黏土或混合材料組成，是對入滲降水的最后阻抗。（5）氣體收集層 由多孔砂石和礫石以及氣體收集管組成，收集填埋場遷移出的填埋氣體。在主動氣體收集系統(tǒng)存在的情況下，覆蓋層中氣體收集層則無需設(shè)置。（6）基礎(chǔ)層 避免不均勻沉降和表層的不穩(wěn)定。,3、覆蓋層運行中常見問題,侵蝕,沉降,4、地表水控制,（1）形成坡度

22、 設(shè)計表面形狀強化徑流，減少入滲，需定期維護；（2）再植被化 避免侵蝕，提高蒸騰作用，注意必須控制根部的穿透作用，根據(jù)需要進行維護；（3）地表水導(dǎo)流與收集 使地表水進入填埋場的量最小化，渠道導(dǎo)流地表水進入滯洪區(qū)，需要定期維護。,八、填埋場的環(huán)境監(jiān)測,目的：杜絕對公眾健康與周圍環(huán)境有害的污染物從填埋場釋放。具體包括：（1）填埋場運行符合國家與地方有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；（2）檢查填埋場是否按照設(shè)計要求正常運行；（3）證明襯層系統(tǒng)與滲濾液控制系統(tǒng)的有效性,1、環(huán)境監(jiān)測的分類,根據(jù)監(jiān)測目的分類 符合性監(jiān)測 評價性監(jiān)測根據(jù)監(jiān)測對象分類 滲濾液水位監(jiān)測 包氣帶氣體與液體監(jiān)測 地下水監(jiān)測 空氣質(zhì)量監(jiān)測根據(jù)監(jiān)測是否取

23、樣分類 取樣監(jiān)測 非取樣監(jiān)測,2、監(jiān)測內(nèi)容,（1）滲濾液水位監(jiān)測（2）包氣帶監(jiān)測 1）包氣帶液體監(jiān)測 探測填埋場底是否泄漏；2）包氣帶氣體監(jiān)測 探測填埋氣體的水平運動（3）地下水監(jiān)測（4）空氣質(zhì)量監(jiān)測,十、填埋場初步設(shè)計考慮因素,1、填埋場平面規(guī)劃（1）進場道路；（2）車庫與設(shè)備間；（3）地磅房；（4）場地辦公樓；（5）中轉(zhuǎn)站位置；（6）預(yù)處理設(shè)施區(qū)域；（7）廢物、固化劑倉庫；（8）排水設(shè)施；（9）滲濾液處理設(shè)施位置；（10）監(jiān)測井位置；（11）綠化區(qū)域；,2、危險廢物的數(shù)量與性質(zhì)3、預(yù)處理設(shè)施4、估算填埋容量5、地質(zhì)與水文地質(zhì)6、滲濾液控制系統(tǒng)的選擇7、填埋氣體控制系統(tǒng)的選擇8、覆蓋層結(jié)構(gòu)選擇9、表面排水系統(tǒng)布置10、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)布置11、景觀設(shè)計12、設(shè)備配置,