固體廢物最終處置技術(shù)

1、固體廢物最終處置技術(shù)第十一章固體廢物最終處置技術(shù) 第一節(jié)固體廢物處 置的基本原理和原則固體廢物經(jīng)過(guò)減量化和資源化處理后，剩余下來(lái)的無(wú)再利用價(jià)值的殘?jiān)?，往往富集了大量的?同種類的污染物質(zhì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康具有即時(shí)性和長(zhǎng) 期性的影響，必須妥善加以處置。安全、可靠地處置這些固體廢物殘?jiān)?，是固體廢物全過(guò) 程管理中的最重要環(huán)節(jié)。固體廢物處置方法有地質(zhì)處置和海洋處置。海洋處置包括深海投棄和海上焚燒。陸地處置包括土地耕作、永久貯存或貯留地貯存、土地 填埋、深井灌注和深地層處置等。其中應(yīng)用最多的是土地填埋處置技術(shù)。海洋處置現(xiàn)已被國(guó)際公約禁止，但地質(zhì)處置至今仍是世 界各國(guó)最常采用的一種廢物處置方法。1 .

2、廢物處置過(guò)程中污染物質(zhì)的遷移、轉(zhuǎn)換與廢水和廢氣相比，固體廢物中的污染物質(zhì)具有一定的惰性和遲滯性， 但是在長(zhǎng)期的地質(zhì)處置過(guò)程中，由于本身固有的特性和外界 條件的變化，加上水分的進(jìn)入，必然會(huì)因發(fā)生在固體廢物中 的一系列相互關(guān)聯(lián)的各種物理、化學(xué)和生物過(guò)程，導(dǎo)致這些 污染物質(zhì)不斷釋放由來(lái)，進(jìn)入環(huán)境中。1.1 廢物在處置過(guò)程中的反應(yīng)（1）生物反應(yīng) 這是處置 含有機(jī)物，特別是可降解有機(jī)物時(shí)，處置場(chǎng)中發(fā)生的最重要 反應(yīng)，其產(chǎn)物是氣體、水分和可溶解的有機(jī)物，最終結(jié)果是 使所處置的有機(jī)廢物逐漸達(dá)到穩(wěn)定化。生物降解過(guò)程通常從好氧生物降解開始，產(chǎn)生的主要?dú)?體是CO2,好氧降解只能持續(xù)短時(shí)間。一旦廢物中的氧氣被耗盡

3、，降解就變成厭氧過(guò)程，有機(jī) 物質(zhì)被轉(zhuǎn)變成CO2、CH4、少量的氨和硫化氫。止匕外，處置場(chǎng)內(nèi)發(fā)生的許多化學(xué)反應(yīng)也以生物作用為媒 介。(2)化學(xué)反應(yīng) (a)溶解/沉淀進(jìn)入處置場(chǎng)的水在廢物 層中滲透時(shí)，會(huì)將廢物原存在的或生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的可溶物質(zhì) 溶解由來(lái)，產(chǎn)生高濃度有機(jī)物和高鹽份濃度的滲濾液(又稱 滲析液或?yàn)V由液)；滲濾液中的莫些鹽類，在處置場(chǎng)內(nèi)的奧 些區(qū)域因pH值變化等原因又會(huì)產(chǎn)生沉淀反應(yīng)。生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物和其它化合物尤其是有機(jī)化合物通過(guò)溶解 進(jìn)入滲濾液具有特別重要的意義，因?yàn)檫@些物質(zhì)可以與滲濾 液一起遷移由處置場(chǎng)。(b)吸附/解吸處置場(chǎng)產(chǎn)生的氣體中的揮發(fā)性和半揮發(fā) 性有機(jī)化合物、滲濾液中的有機(jī)和無(wú)機(jī)污

4、染物質(zhì)，會(huì)被所處 置的廢物和土壤所吸附；而在莫些條件下，也會(huì)發(fā)生解吸作 用，使污染物進(jìn)入氣體或液體。(c)脫鹵/降解有機(jī)化合物的脫鹵作用和水解、化學(xué)降解作用；（d）氧化還原通過(guò)氧化還原反應(yīng)影響金屬和金屬鹽的可溶性；（e）其他類型的化學(xué)反應(yīng)另外一些重要的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在襯層土和莫些有機(jī)化合物之間，導(dǎo)致襯層結(jié)構(gòu) 和滲透性的改變，目前對(duì)這些化學(xué)反應(yīng)的相互關(guān)系還沒(méi)有完 全弄清。（3）物理反應(yīng) 處置場(chǎng)中發(fā)生的最為重要的物理反應(yīng)包 括（a）蒸發(fā)/汽化廢物中的水分、揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)化 合物通過(guò)蒸發(fā)汽化轉(zhuǎn)入處置過(guò)程所產(chǎn)生的氣體中；（b）沉降/懸浮滲濾液中的懸浮和膠體物質(zhì)在液相中所發(fā)生的重力 作用；（c）擴(kuò)散

5、/遷移氣體在處置場(chǎng)中的橫向擴(kuò)散和向周圍 環(huán)境釋放；滲濾液在處置場(chǎng)中的遷移和進(jìn)入覆土的下層；（d）物理衰變發(fā)生在自然界的自發(fā)現(xiàn)象，隨著時(shí)間的推移 而益明顯。1.2 污染物釋放、遷移途徑及環(huán)境問(wèn)題 廢物處置場(chǎng)實(shí)際 上是一個(gè)生物化學(xué)或物理化學(xué)反應(yīng)器，進(jìn)入的是水分和廢 物，而流生的是氣體和滲濾液。當(dāng)降雨和地表水通過(guò)滲透進(jìn)入處置區(qū)時(shí)，污染物溶解并 產(chǎn)生含污染物質(zhì)的滲濾液；而在被處置的廢物達(dá)到穩(wěn)定化之 前，含污染物的氣體會(huì)不斷釋放到環(huán)境中去。從土地處置場(chǎng)內(nèi)釋放進(jìn)入環(huán)境的滲濾液和氣體中的污 染物，在環(huán)境中的遷移途徑如下圖所示。由此可能產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題有污染水體、污染空氣、污染 土壤和產(chǎn)生環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題。(1)滲

6、濾液對(duì)水體的污染問(wèn)題 滲濾液的無(wú)控釋放會(huì)導(dǎo) 致處置場(chǎng)附近地表水和地下水的嚴(yán)重污染。含有高濃度有機(jī)污染物和還原態(tài)金屬的的滲濾液和含無(wú) 機(jī)溶液進(jìn)入地表水體后，將大量消耗水中氧氣，最終導(dǎo)致水 體需氧生物的死亡。如果滲濾液中含有生物降解的有機(jī)物時(shí)，這些有機(jī)物將 在水體中存在相當(dāng)時(shí)間。當(dāng)這種有機(jī)物進(jìn)入食物鏈后就會(huì)對(duì)水生生物產(chǎn)生育害影響。雖然單獨(dú)莫種有機(jī)化合物對(duì)水生生物的影響可以進(jìn)行估 計(jì)或預(yù)測(cè)。但對(duì)多種有機(jī)物的綜合影響卻難以估計(jì)。止匕外，溫度、pH和溶解氧的濃度等對(duì)莫些水生生物的毒 性程度都有一些影響。如果飲用水井或灌溉井穿過(guò)污染的滲濾液層或滲濾液 進(jìn)入地表水體，則可能會(huì)發(fā)生對(duì)環(huán)境和公眾健康不利的影 響

7、。地表水也可能被來(lái)自處置場(chǎng)地的徑流所污染。(2)氣態(tài)污染物的污染問(wèn)題 廢物中產(chǎn)生并釋放生的氣 體以及隨風(fēng)載帶由的污染顆粒物，可能攜帶有微量濃度的致 癌有機(jī)化合物，均可能污染大氣，產(chǎn)生健康和環(huán)境問(wèn)題。止匕外，處置場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生氣體的無(wú)控制擴(kuò)散遷移會(huì)使這些氣 體擴(kuò)散到遠(yuǎn)離填埋場(chǎng)的地方。由于這種氣體中通常含有高濃度的甲烷氣體和低濃度的 臭味氣體，如硫化氫等，故會(huì)產(chǎn)生臭味，并由現(xiàn)潛在的危害生長(zhǎng)在處置場(chǎng)地的植被也可能由于廢物粘附到葉子上 以及攝取重金屬和其它化學(xué)物質(zhì)而受到污染。(3)環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題對(duì)處置場(chǎng)的管理不善會(huì)產(chǎn)生衛(wèi)生方 面的問(wèn)題，導(dǎo)致疾病傳播。2固體廢物處置原則 固體廢物的最終安全處置原則大 體上可歸納

8、為 (1)區(qū)別對(duì)待、分類處置、嚴(yán)格管制危險(xiǎn)廢 物和放射性廢物 固體質(zhì)物種類繁多，危害特性和方式，處 置要求及所要求的安全處置年限均各有不同。就廢物最終安全處置的要求而言，可根據(jù)所處置固體廢 物對(duì)環(huán)境危害程度的大小和危害時(shí)間的長(zhǎng)短，大體上將其分 為以下六類 (a)對(duì)環(huán)境無(wú)有害影響的惰性固體廢物如未受 污染的天然松散或堅(jiān)硬巖石、建筑廢物以及帶有相對(duì)融熔狀 態(tài)的礦物材料如未自煉焦?fàn)t熔渣，即使在水的長(zhǎng)期作用后對(duì) 周圍環(huán)境也無(wú)有害影響。(b)對(duì)環(huán)境有輕微的、暫時(shí)的影響的固體廢物如礦業(yè)固體廢物、電廠的粉煤灰、鋼渣、類似于融熔狀態(tài)的廢物情性物質(zhì)等，廢物中所含有的這類污染物質(zhì)雖可釋放，但對(duì)水域和周圍環(huán)境的污染

9、是輕微的、 暫時(shí)的、程度上是可容忍的(c)在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)環(huán)境有較大影響的固體廢物如城市 生活垃圾，在廢物中的有機(jī)組分達(dá)到穩(wěn)定化之前會(huì)不斷產(chǎn)生 滲濾液和釋放由有害氣體，對(duì)環(huán)境有較大影響。(d)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)環(huán)境有較大影響的固體廢物如大 部分工業(yè)固體廢物，例如來(lái)自煙氣脫硫后的石膏。(e)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重影響的固體廢物如危險(xiǎn) 廢物，具廢物中所含的特殊化學(xué)物質(zhì)成分、有害程度強(qiáng)或有 毒的廢物。它可容納來(lái)自手工業(yè)和工業(yè)的特殊廢物，按其物質(zhì)成分 提由特殊要求。(f)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)環(huán)境和人體健康有嚴(yán)重影響的廢物 如因其有害性質(zhì)例如易溶和難分解的物質(zhì)成分必須封閉處 理的特殊廢物、易爆物質(zhì)或高水平放射性廢

10、物。因此，應(yīng)根據(jù)不同廢物的危害程度與特性，區(qū)別對(duì)待， 分類管理。(2)最大限度地將危險(xiǎn)廢物與生物圈相隔離原則固體廢物，特別是危險(xiǎn)廢物和放射性廢物最終處置的基本原則是 合理地、最大限度地使其與自然和人類環(huán)境隔離，減少有毒 有害物質(zhì)釋放進(jìn)入環(huán)境的速率和總量，將其在長(zhǎng)期處置過(guò)程 中對(duì)環(huán)境的影響減至最小程度。(3)集中處置原則 固體廢物污染環(huán)境防治法把推行危險(xiǎn)廢物的集中處置作為防治危險(xiǎn)廢物污染的重要措施和原對(duì)危險(xiǎn)廢物實(shí)行集中處置，不僅可以節(jié)約人力、物力、 財(cái)力，利于監(jiān)督管理，也是有效控制乃至消除危險(xiǎn)廢物污染 危害的重要形式和主要的技術(shù)手段3多層屏障原則 要完全做到使所處置的廢物與生態(tài)環(huán)境相隔離，阻斷處

11、置場(chǎng)內(nèi)廢 物與生態(tài)環(huán)境相聯(lián)系的通道；絕對(duì)不讓生態(tài)環(huán)境中的水分等 物質(zhì)進(jìn)入處置場(chǎng)引發(fā)所處置廢物產(chǎn)生生物、化學(xué)和物理變化 導(dǎo)致產(chǎn)生滲濾液和氣體；避免所產(chǎn)生的滲濾液和氣體中的遷 移性污染物質(zhì)釋放到生態(tài)環(huán)境中來(lái)，是非常困難的。為達(dá)上述目的所依賴的天然環(huán)境地質(zhì)條件，稱為天然防 護(hù)屏障，所采取工程措施則稱為工程防護(hù)屏障。當(dāng)代固體廢物，特別是危險(xiǎn)廢物的處置，在設(shè)計(jì)上采用 如圖所示的三道防護(hù)屏障組成的多重屏障原理。廢物屏障系統(tǒng)根據(jù)填埋的固體廢物性質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理如固化或惰性化。密封屏障系統(tǒng)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，向外溢由。其密封效果取決于密封材料品質(zhì)、設(shè)計(jì)水平和施工質(zhì)量

12、保證。地質(zhì)屏障系統(tǒng)包括場(chǎng)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)屏障的防護(hù)作用取決于地質(zhì)介質(zhì)對(duì)污染物質(zhì)的阻滯性能和污染物質(zhì)在地質(zhì)介質(zhì)中的降解性能。良好的地質(zhì)屏障應(yīng)達(dá)到下述要求土壤和巖層較厚、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；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；從長(zhǎng)遠(yuǎn)上，能避免或降低污染物質(zhì)的釋由速度。地質(zhì)屏障系統(tǒng)決定 廢物屏障系統(tǒng)”和密封屏障系統(tǒng)”的 基本結(jié)構(gòu)。如果經(jīng)查明地質(zhì)屏障系統(tǒng)性質(zhì)優(yōu)良，對(duì)廢物有足夠強(qiáng)的 防護(hù)能力，則可簡(jiǎn)化這兩道屏障系統(tǒng)的技術(shù)措施。所以地質(zhì)屏障系統(tǒng)制約了固體廢物處置場(chǎng)工程安全和投 資強(qiáng)度

13、。4.地質(zhì)屏障的防護(hù)性能 地質(zhì)屏障對(duì)有害物質(zhì)的防護(hù)性 能取決于地質(zhì)屏障的巖石性質(zhì)、水文地質(zhì)特征以及污染物本 身的物理化學(xué)性質(zhì)。對(duì)地質(zhì)屏障防護(hù)能力的評(píng)價(jià)，首先要了解處置場(chǎng)釋放由 的污染物在地質(zhì)介質(zhì)中的遷移速度和去除機(jī)制。場(chǎng)地土壤的特性以及發(fā)生的生化反應(yīng)均會(huì)影響廢物組份 或反應(yīng)產(chǎn)物的遷移特性。例如，pH值偏高或偏低的廢物可在莫些土壤中被中和， 無(wú)機(jī)組份被轉(zhuǎn)化為低遷移性毒物，有機(jī)化合物可以被降解 等。（1） 土壤的性質(zhì) 土壤由具有孔隙的固體物質(zhì)構(gòu)成，這 些固體物質(zhì)含有來(lái)自磷巖石的礦物質(zhì)顆粒和動(dòng)植物腐爛后 生成的有機(jī)物質(zhì)。微生物也屬于有機(jī)物成分之一，上層土壤中的有機(jī)物大約占固體物質(zhì)的1-100土壤孔隙

14、中充滿了空氣、水以及溶解的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。土壤的性質(zhì)隨所處的位置和時(shí)間而變化。土壤的結(jié)構(gòu)取決于所含礦物顆粒的大小。含砂量大于70 （重量）的土壤稱之為砂質(zhì)土壤，而粘土 含量大于35的土壤稱為粘土。（2） 土壤的滲透性質(zhì)及水運(yùn)移（a） 土壤滲透性。指空氣和水通過(guò)土壤的難易程度。滲透性一般用單位時(shí)間所流過(guò)的距離來(lái)表示（cm/s）。下表列由了通用的滲透性分級(jí)。地質(zhì)介質(zhì)的滲透系數(shù)，是決定地下水運(yùn)移速度和污染物遷移速度的重要參數(shù)。通常，土壤結(jié)構(gòu)越緊密，滲透性越小。（b）水通量 土壤水通過(guò)地質(zhì)介質(zhì)的流動(dòng)通量。通常用達(dá)西公式來(lái)計(jì)算（6-1-1）式中q達(dá)西通量，cm/s；K滲透系數(shù)，cm/s; i水力坡度，c

15、m/cm。（c）水的運(yùn)移速度 土壤孔隙中水的運(yùn)動(dòng)和孔隙的性質(zhì) 及數(shù)量有關(guān)，其運(yùn)移速度可用下式確定（6-1-2）式中，he所為土壤的有效空隙度,cm3/cm3。（a）污染物的遷移速度（3）吸附、滯留與污染物遷移污染物在地質(zhì)介質(zhì)中的遷移是由于地下水的運(yùn)動(dòng)速度，污染物與地質(zhì)介質(zhì)之間的吸附/解吸、離子交換、化學(xué)沉淀/溶解、和機(jī)械過(guò)濾等多種物理化學(xué)反應(yīng)共同作用所致，其遷移路線 與地下水的運(yùn)移路線基本相同，而遷移速度v'則與地下水的運(yùn)移速度v有下述關(guān)系 式中，Rd為污染物在地質(zhì)介質(zhì)中 的滯留因子，無(wú)量綱。如果污染物在地下水 -地質(zhì)介質(zhì)中的吸附平衡為線性關(guān) 系，可用下式確定 式中p b土壤堆積容重（

16、干），g/cm3; kd 污染物在土壤-水體系中的吸附平衡分配系數(shù)，ml/g。（b）地質(zhì)介質(zhì)對(duì)污染物遷移阻滯作用土壤中有機(jī)質(zhì)（腐殖質(zhì)）和粘土顆粒帶負(fù)電荷，其數(shù)量隨pH值的升高而增加。由于這種現(xiàn)象，正電荷離子（陽(yáng)離子） ，如鏤、鉛、鈣、 鋅、銅、汞、銘（III）、鎂、鉀等可被粘土和腐殖質(zhì)含量高 的土壤所吸附滯留；而負(fù)電荷（陰離子）則難以被吸附，陰 離子金屬Cr4-, As, Se 一般只有在低pH值時(shí)才被吸附，而 活性很高的硝酸鹽和氯化物 NO3-和C1-等則不能為土壤所 滯留，將隨土壤中的水一起遷移。一些有機(jī)物，特別是微量有機(jī)物，可牢靠地被土壤表面 吸附，具吸附分配系數(shù)與土壤中的有機(jī)碳含量成正

17、比。土壤的陽(yáng)離子交換容量 （CEC）越大，則滯留荷電廢物組 份的能力就越強(qiáng)。土壤的CEC可用每100g 土壤的毫克當(dāng)量數(shù)（Meq/100g） 來(lái)表示，其大小隨土壤中粘土的種類和含量以及有機(jī)質(zhì)的含 量而變化。純腐殖質(zhì)的 CEC為200Meq/100g,而蒙脫土和高嶺土 的 CEC 分別為 90Meq/100g 和 80Meq/100g。大多數(shù)土壤的 CEC在1030Meq/100g之間。土壤的結(jié)構(gòu)、滲透性和CEC是影響廢物組份在土壤中遷 移的主要因素。土壤種類、滲透性和吸附能力之間的關(guān)系示于下圖。（4）污染物質(zhì)的降解或衰變（a）放射性衰變 當(dāng)滲入土壤的污染物質(zhì)帶有放射性時(shí)，這些放射性核素所固有的

18、物 理衰變特性會(huì)使它們?cè)谶w移過(guò)程中不斷地自行按一定速率 消失，其衰減的規(guī)律性可用下式描述式中l(wèi)為放射性核素的衰變速率常數(shù)，1/s； C0和Ct分別為放射性核素在 t0和tt 的活度。（b）生物降解作用 微生物的降解作用對(duì)減少土壤中有 機(jī)污染物起著很重要的作用。通常，土壤對(duì)有機(jī)碳有較高的降解能力，但危險(xiǎn)廢物中 往往含有難降解的有機(jī)物，如氯代燒類有機(jī)物，在土壤中相 當(dāng)難分解。降解過(guò)程主要發(fā)生在生物化學(xué)環(huán)境，它可由營(yíng)養(yǎng)素例如O、N、P、C的使用和介質(zhì)特性 T、pH、Eh來(lái)控制。有機(jī)污染物在飽和帶以厭氧分解為主，弱溶或疏水有機(jī) 物通常比高溶或親水物質(zhì)在地下水中的運(yùn)動(dòng)緩慢。有機(jī)污染物因生物降解作用導(dǎo)致的

19、濃度衰減可用下式 來(lái)描述 式中k為有機(jī)污染物的生物降解速率常數(shù)，1/s； C0和Ct分別為有機(jī)污染物在t0和tt的濃度。(5)地質(zhì)介質(zhì)的屏障作用污染物在地質(zhì)介質(zhì)中的去除作用大小取決于地質(zhì)介質(zhì)對(duì)它的阻滯能力和該污染物在地 質(zhì)介質(zhì)中的物理衰變、化學(xué)或生物降解作用。當(dāng)污染物通過(guò)厚度為 Lm的地質(zhì)介質(zhì)層時(shí)，其所需要的遷 移時(shí)間(t)為 污染物穿透此地質(zhì)介質(zhì)層時(shí)地下水中的濃度 為式中，c0和c分別為污染物進(jìn)入和穿透此地質(zhì)介質(zhì)層前 后的濃度，k為污染物的降解或衰變速率常數(shù)。顯然，地質(zhì)介質(zhì)的屏障作用可分為三種不同類型隔斷作用在不透水的深地層巖石層內(nèi)處置的廢物，地質(zhì)介質(zhì)的屏 障作用可以將所處置廢物與環(huán)境隔斷。

20、阻滯作用僅使污染物進(jìn)入環(huán)境的時(shí)間延長(zhǎng)。所處置廢物中的污染物質(zhì)，最終會(huì)大量進(jìn)入到環(huán)境中來(lái)。去除作用對(duì)于在地質(zhì)介質(zhì)中既被吸附，又會(huì)發(fā)生衰變或 降解的污染物質(zhì)，只要該污染物在此地質(zhì)介質(zhì)層內(nèi)有足夠的 停留時(shí)間，就可以使其穿透此介質(zhì)后的濃度達(dá)到所要求的低濃度。5,固體廢物陸地處置的基本方法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)，不是單 純的堆、填、埋，而是一種按照工程理論和土工標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)固 體廢物進(jìn)行有控管理的一種綜合性科學(xué)工程方法。在填埋操作處置方式上，它已從堆、填、覆蓋向包容、屏蔽隔離的工程貯存方向發(fā)展。土地填埋處置，首先需要進(jìn)行科學(xué)的選址，在設(shè)計(jì)規(guī)劃 的基礎(chǔ)上對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行防護(hù)(

21、如防滲)處理，然后按嚴(yán)格的操 作程序進(jìn)行填埋操作和封場(chǎng)，要制定全面的管理制度，定期 對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行維護(hù)和監(jiān)測(cè)。目前，土地填埋處置已成為固體廢物最終處置的一種主 要方法。土地填埋處置的主要問(wèn)題是滲濾液的收集控制問(wèn)題。實(shí)踐表明，以往的莫些襯里系統(tǒng)是不適宜的，襯里一旦 破壞很難維修。另一個(gè)問(wèn)題是由于各項(xiàng)法律的頒布和污染控制標(biāo)準(zhǔn)的制 定，對(duì)土地填埋的要求更加嚴(yán)格，致使處置費(fèi)用不斷增加。因此，對(duì)土地填埋處置方法尚需進(jìn)一步改進(jìn)臻于完善。（3） 土地填埋處置的分類按填埋場(chǎng)地形特征山間填埋、峽谷填埋、平地填埋、廢礦坑填埋；按填埋場(chǎng)地水文氣象條件干式填埋、濕式填埋和干、濕式混合填埋；按填 埋場(chǎng)的狀態(tài)厭氧性填埋、好氧

22、性填埋、準(zhǔn)好氧性填埋和保管 型填埋，按固體廢物污染防治法規(guī)可分為一般固體廢物填 埋和工業(yè)固體廢物填埋。在日本，工業(yè)固體廢物填埋又分為遮斷型、管理型和安 定型三種。比較科學(xué)的分類，是根據(jù)所處置的廢物種類，以及有害 物質(zhì)釋由所需控制水平進(jìn)行來(lái)分類。(2)填埋場(chǎng)選址 固體廢物填埋場(chǎng)場(chǎng)址的選擇和最終選 擇確定是一個(gè)復(fù)雜而漫長(zhǎng)的過(guò)程，必須以場(chǎng)地詳細(xì)調(diào)查、工 程設(shè)計(jì)和費(fèi)用研究、及環(huán)境影響評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)。大多數(shù)城市和地區(qū)在實(shí)施固體廢物管理計(jì)劃時(shí)，最困難 的任務(wù)是選擇一個(gè)合適的填埋場(chǎng)場(chǎng)址，它制約了填埋場(chǎng)工程 安全和投資程度。(a)填埋場(chǎng)的選址準(zhǔn)則 填埋場(chǎng)選址總原則以合理的技 術(shù)、經(jīng)濟(jì)方案，盡量少的投資，達(dá)到最理想

23、的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí) 現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。在規(guī)劃新的填埋場(chǎng)時(shí)，首先應(yīng)對(duì)適宜處置廢物的填埋場(chǎng) 場(chǎng)址進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘調(diào)查，并根據(jù)所能收集到的當(dāng)?shù)氐乩?、?質(zhì)、水文地質(zhì)和氣象資料，初選篩選由若干可供建設(shè)城市垃 圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的地區(qū)。再根據(jù)選址基本準(zhǔn)則，對(duì)這些可供選擇的場(chǎng)址進(jìn)行比較 和評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)一個(gè)用于長(zhǎng)期處置固體廢物的填埋場(chǎng)場(chǎng)址的適 宜性時(shí)，必須加以考慮的因素主要有運(yùn)輸距離、場(chǎng)址限制條 件、可以使用土地面積、 入場(chǎng)道路、地形和土壤條件、氣候、 地表水文條件、水文地質(zhì)條件、當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件、以及填埋場(chǎng) 封場(chǎng)后場(chǎng)地是否可被利用。運(yùn)輸距離 運(yùn)輸距離是選擇填埋場(chǎng)地的重要因素，對(duì)廢 物管理系統(tǒng)起著重要作用。盡管運(yùn)輸距離以越短

24、為越好，但也要綜合考慮其他各個(gè) 因素。因?yàn)樘盥駡?chǎng)選址通常由環(huán)境和政治因素決定，因此，長(zhǎng) 距離運(yùn)輸現(xiàn)在已為常見(jiàn)。場(chǎng)址限制條件 對(duì)居民區(qū)的影響場(chǎng)址至少應(yīng)位于居民區(qū)1km （參照德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）以外或更遠(yuǎn)。運(yùn)輸或作業(yè)期間有害廢物飄塵或氣味應(yīng)在當(dāng)?shù)貧庀髷U(kuò)散 條件下不影響居民區(qū)，并在建場(chǎng)前應(yīng)做好這方面的環(huán)境影響 評(píng)價(jià)。填埋場(chǎng)在作業(yè)期間，噪聲的影響應(yīng)符合居民區(qū)的噪聲標(biāo) 準(zhǔn)。填埋場(chǎng)能否對(duì)居民區(qū)造成影響，關(guān)鍵是場(chǎng)地距居民區(qū)的 安全距離?？捎猛恋孛娣e填埋場(chǎng)場(chǎng)地應(yīng)選擇具充足的可使用面積 的地方，以利于滿足廢物綜合處理長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃的需要，應(yīng) 有利于二期工程或其他后續(xù)工程的興建使用。應(yīng)為城市工業(yè)廢物和生活垃圾的集中收集、管

25、理及綜合 治理打下良好的基礎(chǔ)。由入場(chǎng)地道路 隨著廢物量的不斷增加，而運(yùn)行中的填 埋場(chǎng)數(shù)量和容量都顯得不敷需要，因而要求新建填埋場(chǎng)的呼 聲日益增大。由于通常適合用作填埋場(chǎng)的土地不在城市已建道路的附 近，因此，建設(shè)由入填埋場(chǎng)的道路和使用長(zhǎng)距離的運(yùn)輸車輛 成為填埋場(chǎng)選址的重要因素。如果有鐵道線路可以利用時(shí)，即使是距離較遠(yuǎn)，也可選 擇鐵路附近的場(chǎng)地作為填埋場(chǎng)，而以鐵路作為長(zhǎng)距離遠(yuǎn)送固 體廢物的運(yùn)輸工具。地形、地貌及土壤條件場(chǎng)地地形地貌決定了地表水,同時(shí)也往往決定了地下水的流向和流速。廢物運(yùn)往場(chǎng)地的方式也需要進(jìn)行地貌評(píng)價(jià)才能確定。一個(gè)與較陡斜坡相連的水平場(chǎng)地，會(huì)聚集大量的地表徑 流和潛層水流。地表水和潛

26、層水文條件的研究將有助于這種情況的評(píng) 價(jià)，也有助于評(píng)價(jià)地表水導(dǎo)流系統(tǒng)的必要性和類型。場(chǎng)地地形，其坡度應(yīng)有利于填埋場(chǎng)施工和其它配套建筑 設(shè)施的布置。不宜選址在地形坡度起伏變化大的地方和低洼匯水處。原則上地形的自然坡度不應(yīng)大于5% ,場(chǎng)地內(nèi)有利地形范圍應(yīng)滿足使用年限內(nèi)可預(yù)測(cè)的固體廢物產(chǎn)生量，應(yīng)有足夠的 可填埋作業(yè)的容積，并留有余地。應(yīng)利用現(xiàn)有自然地形空間，將場(chǎng)地施工土方量減至最小。作為防滲層使用的粘土密封層材料和作為排水層的濾 料材料因用量大，為了節(jié)省投資，應(yīng)盡量就地取材，并應(yīng)有 充足的可采量的質(zhì)量來(lái)保證填埋場(chǎng)的施工要求。氣候條件 填埋場(chǎng)選址必須考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。在許多地方，冬天將會(huì)影響進(jìn)由填埋

27、場(chǎng)的道路條件；潮 濕氣候可能使我們必須分隔使用填埋場(chǎng)區(qū)；對(duì)于結(jié)凍比較嚴(yán) 重的地區(qū)，填埋場(chǎng)覆蓋層物質(zhì)必須貯備充足以便在不能挖掘 的氣候條件下使用；風(fēng)的強(qiáng)度和風(fēng)向也必須充分考慮，為了 避免風(fēng)把廢碎物吹起，必須建立擋風(fēng)設(shè)施。填埋場(chǎng)場(chǎng)址的選擇應(yīng)考慮在溫和季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向。地表水水文 所選場(chǎng)地必須在 100年一迂的地表水域的 洪水標(biāo)高泛濫區(qū)、或歷史最大洪泛區(qū)、或是應(yīng)在可預(yù)見(jiàn)的未 來(lái)（長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃中）建設(shè)水庫(kù)或人工蓄水淹沒(méi)和保護(hù)區(qū)之外。填埋場(chǎng)新場(chǎng)址的選擇必須考慮其位置應(yīng)該在湖泊、河流、 河彎的地表徑流區(qū)。最佳的填埋場(chǎng)場(chǎng)址位置是在封閉的流域區(qū)內(nèi)，這對(duì)地下水資源造成危害的風(fēng)險(xiǎn)最小。填埋場(chǎng)的場(chǎng)地必須是位于飲用水保護(hù)區(qū)

28、、水體和洪水區(qū) 之外。地質(zhì)和水文地質(zhì)條件場(chǎng)址應(yīng)選在滲透性弱的松散巖層或堅(jiān)硬巖層的基礎(chǔ)上，天然地層的滲透性系數(shù)最好能達(dá)到 K10-6m/s或含水豐富的含水層， 或含有發(fā)育的斷層組成， 則 場(chǎng)地的地質(zhì)質(zhì)量很差，會(huì)使工程投資增大，該場(chǎng)地也不具可 選性，可能需要放棄該場(chǎng)地而另選其它場(chǎng)地。預(yù)選場(chǎng)地的綜合地質(zhì)條件評(píng)價(jià)技術(shù)報(bào)告初步勘察后，由鉆探施工單位提由場(chǎng)地地質(zhì)勘察技術(shù)報(bào)告，再根據(jù)地質(zhì)報(bào) 告提供的技術(shù)資料和數(shù)據(jù)由項(xiàng)目主管單位編制場(chǎng)地綜合地 質(zhì)條件評(píng)價(jià)技術(shù)報(bào)告。報(bào)告應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明場(chǎng)地的綜合地質(zhì)條件，詳細(xì)描述對(duì)場(chǎng)地 的有利和不利因素，作由場(chǎng)地可選性的結(jié)論，并對(duì)下一步場(chǎng) 地詳細(xì)勘察和工程的施工設(shè)計(jì)提由建議。工程勘察

29、階段在確定場(chǎng)地可選后，可立即轉(zhuǎn)入工程實(shí) 施階段，依此場(chǎng)地綜各地質(zhì)條件評(píng)價(jià)技術(shù)報(bào)告進(jìn)行場(chǎng)地的詳 細(xì)勘察設(shè)計(jì)和施工。綜上所述，填埋場(chǎng)位置選擇是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng)、難度大、 任務(wù)重的工作。整個(gè)選址工作要經(jīng)過(guò)多個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，才能最終定案并過(guò) 渡到工程階段。(c)填埋場(chǎng)綜合技術(shù)條件評(píng)價(jià)填埋場(chǎng)詳細(xì)勘察階段最終提交的成果和必須要達(dá)到的目的，是根據(jù)調(diào)查資料和數(shù)據(jù) 對(duì)場(chǎng)地的防護(hù)能力、安全程度、穩(wěn)定性、環(huán)境影響和污染預(yù) 測(cè)作曲可靠評(píng)價(jià)。場(chǎng)地防護(hù)能力的評(píng)價(jià) 根據(jù)地質(zhì)勘察工作得到的場(chǎng)地區(qū) 域、外圍和基礎(chǔ)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層、巖性和地質(zhì)構(gòu)造條件， 以及要填埋廢物性質(zhì)，可對(duì)場(chǎng)地的防護(hù)能力作由定性評(píng)價(jià)， 也可根據(jù)專門滲透試驗(yàn)對(duì)場(chǎng)地的防

30、護(hù)能力作由定量評(píng)價(jià)。場(chǎng)地安全程度評(píng)價(jià)場(chǎng)地安全評(píng)價(jià)包括定性和定量評(píng)價(jià)。定性評(píng)價(jià)依據(jù)場(chǎng)地的綜合地質(zhì)條件；而定量評(píng)價(jià)是依據(jù) 場(chǎng)地存在的地質(zhì)屏障層的厚度和滲透性，確定場(chǎng)地的安全壽 命。場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)主要是對(duì)場(chǎng)地天然或 人工邊坡和基礎(chǔ)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。場(chǎng)地基礎(chǔ)穩(wěn)定性與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和地震烈度有關(guān)，而基 礎(chǔ)的沉降、變形主要與巖、土體的力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。場(chǎng)地環(huán)境影響評(píng)價(jià) 特別當(dāng)填埋場(chǎng)工程與自然保護(hù)、水 源保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，以及景觀保護(hù)等條例有沖突時(shí)，要 重點(diǎn)作出這方面的環(huán)境影響評(píng)價(jià)。應(yīng)特別注意的是在某些局限條件制約下，填填場(chǎng)工程不 得不選在距居民區(qū)或零散居民點(diǎn)較近的位置上場(chǎng)地污染可能性評(píng)價(jià) 廢物填埋場(chǎng)的

31、建設(shè)最重要的目的就是保護(hù)水環(huán) 境，因此要對(duì)場(chǎng)地周圍地表水系統(tǒng)和地下水系統(tǒng)進(jìn)行污染預(yù)預(yù)測(cè)由當(dāng)廢物滲濾液突破三道屏障”時(shí)是否能達(dá)到所允 許的極限標(biāo)準(zhǔn)。6關(guān)于填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行的環(huán)境法規(guī)要求(1)城市垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng) 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16889-1997 )和建設(shè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)城市垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)CJJ17-88,適用于任何接收城市垃圾的填埋場(chǎng)。(2)危險(xiǎn)廢物安全填埋場(chǎng) 一般來(lái)說(shuō)，最理想的危險(xiǎn)廢 物填埋場(chǎng)場(chǎng)址應(yīng)選在土層盡可能厚的底滲透系數(shù)的粘土地 區(qū)，必須達(dá)到國(guó)家有關(guān)技術(shù)導(dǎo)則中的最低要求。通常，在選擇合適的填埋場(chǎng)場(chǎng)址時(shí)會(huì)遇到很多困難，主 要是沒(méi)有粘土層的地區(qū)可能會(huì)被選作供用的

32、場(chǎng)址，這時(shí)，只 好從外地借用或購(gòu)進(jìn)粘土，用于鋪?zhàn)魈盥駡?chǎng)的底部粘土襯 層。對(duì)這種人工粘土襯層的厚度和滲透系數(shù)的要求與前述天 然粘土襯層相同。此外，還必須在此襯層之上鋪設(shè)人工有機(jī)膜或一定厚度 的膨潤(rùn)土層以增加底部的抗?jié)B性。第二節(jié) 填埋場(chǎng)的類型、構(gòu)造與運(yùn)行、管理1.填埋場(chǎng)類 型填埋場(chǎng)構(gòu)造有衰減型填埋場(chǎng)和封閉型填埋場(chǎng)之分。通常，用于處置城市垃圾的衛(wèi)生填埋場(chǎng)屬衰減型填埋場(chǎng) 或半封閉型填埋場(chǎng)，而處置危險(xiǎn)廢物的安全填埋場(chǎng)屬全封閉型填埋場(chǎng)。(1)自然衰減型土地填埋場(chǎng) 基本設(shè)計(jì)思路允許部分滲 濾液由填埋場(chǎng)基部滲透，利用下伏包氣帶土層和含水層的自 凈功能來(lái)降低滲濾液中污染物的濃度，使其達(dá)到能接受的水 平。(b)含

33、水層中的衰減。由下包氣帶土層流由進(jìn)入含水層的滲濾液，因混合、彌 散等作用逐漸被地下水稀釋，并在隨地下水遷移過(guò)程中因所 含污染物質(zhì)與含水層介質(zhì)發(fā)生的吸附、離子交換、過(guò)濾、沉 淀等反應(yīng)而降低。滲濾液的衰減分兩個(gè)階段 (a)包氣帶土層中的衰減滲濾 液在通過(guò)填埋場(chǎng)底部包氣帶土層向下運(yùn)移時(shí)，所發(fā)生的吸附 /解吸、離子交換、沉淀/溶解、過(guò)濾和生物降解等反應(yīng)，會(huì) 使流由包氣帶進(jìn)入含水層的滲濾液中所含污染物質(zhì)的濃度 降低，同時(shí)也會(huì)使莫些物質(zhì)的濃度升高。(2)全封閉型填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)概念將廢物和滲濾液與環(huán)境 隔絕開，將廢物安全保存相當(dāng)一段時(shí)間(數(shù)十甚至上百年)這類填埋場(chǎng)通常利用地層結(jié)構(gòu)的低滲透性或工程密封 系統(tǒng)來(lái)減少

34、滲濾液產(chǎn)生量和通過(guò)底部的滲透泄露滲入蓄水 層的滲濾液量，將對(duì)地下水的污染減少到最低限度，并對(duì)所 收集的滲濾液進(jìn)行妥善處理處置，認(rèn)真執(zhí)行封場(chǎng)及善后管 理，從而達(dá)到使處置的廢物與環(huán)境隔絕的目的(3)半封閉型填埋場(chǎng) 這種填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)概念實(shí)際上介于自然衰減型填 埋場(chǎng)和全封閉型填埋場(chǎng)之間。部分封閉型填埋場(chǎng)的頂部密封系統(tǒng)一般要求不高，而底 部一般設(shè)置單密封系統(tǒng)和在密封襯層上設(shè)置滲濾液收排系 統(tǒng)。大氣降水仍會(huì)部分進(jìn)入填埋場(chǎng)，而滲濾液也可能會(huì)部分 泄露進(jìn)入下包氣帶和地下含水層，特別是只采用粘土襯層時(shí) 更是如此。但是，由于大部分滲濾液可被收集排由，通過(guò)填埋場(chǎng)底 部滲入下包氣帶和地下含水層的滲濾液量顯著減少，下包

35、氣 帶的屏障作用可使污染物的衰減作用更為有效。2,填埋方式 固體廢物填埋場(chǎng)的構(gòu)筑方式和填埋方式與 地形地貌有關(guān)，可分為山谷型填埋和平地型填埋兩種方式。平地形填埋又可分為地上式、地下式、及半地下式。(1)山谷型填埋場(chǎng) 我國(guó)大部分填埋場(chǎng)屬山谷型填埋 場(chǎng)，通常的做法是在山谷由口處設(shè)一垃圾壩，在填埋場(chǎng)上方 設(shè)擋水壩，在填埋場(chǎng)四周開挖排洪溝，嚴(yán)格控制地表排水不 進(jìn)入填埋場(chǎng)。填埋場(chǎng)的防滲有兩種方法。最簡(jiǎn)單的方法是采用垂直密封技術(shù)，在填埋場(chǎng)周邊設(shè)置 垂直防滲帷幕；水文地質(zhì)條件較好的山谷也可僅在垃圾壩下 面設(shè)置垂直防滲帷幕；另一種方法是采用水平基礎(chǔ)密封和斜坡密封技術(shù)，在填埋場(chǎng)底部和邊坡鋪設(shè)防滲襯層(2)地上式

36、填埋場(chǎng) 這種填埋方式通常適用于地下水位 較高或者地形不適合于挖掘的地方。掩埋物必須從附近地區(qū)運(yùn)來(lái)或者從采土坑中取上。由于表面積/質(zhì)量系數(shù)較高，所以增加了空氣的滲透和 表面釋放氣體進(jìn)入大氣的可能性。是地下水較高的平原區(qū)唯一可能采用的填埋形式。要求座落在較厚的粘土層之上，粘土層的滲透系數(shù)K值在10-7cm/s以下，不符合該數(shù)值時(shí)需要鋪設(shè)人工密封層。(3)地下式填埋場(chǎng) 這種填埋方式適合于場(chǎng)地有豐富的 覆蓋層物質(zhì)可供開挖而地下水位較深的地方。廢物放入挖掘坑中。開挖土用于覆蓋層。挖掘的隔室或溝坑用人造薄膜、或者低滲透性粘土、或 者兩者結(jié)合作為材料鋪設(shè)襯層以防止?jié)B濾液和填埋場(chǎng)氣體 從底邊溢由。開挖的單元通

37、常為方形，邊長(zhǎng)一般為60300m,深度為39m,寬度為515m。地下式填埋場(chǎng)所要求的地質(zhì)條件是具有良好性能的天然密封層，且厚度較大；密封層的滲透系數(shù)最好應(yīng)在 10-7cm/s 以下，否則，附加人工密封層。地下式填埋場(chǎng)所處地點(diǎn)的地下水深度應(yīng)較低，至少在填埋場(chǎng)基礎(chǔ)以下 3m,或按所填裝的廢物種類所對(duì)應(yīng)的不同填 埋場(chǎng)級(jí)別來(lái)確定。地下式填埋場(chǎng)的邊坡坡度應(yīng)為 12.513,以便在邊坡部 分鋪設(shè)塑料板密封層。地下式填埋場(chǎng)在作業(yè)期間有降雨的匯集問(wèn)題，所以在密 封層的下部應(yīng)鋪設(shè)排水層和管路，并建有一定數(shù)量的排水豎 井。3.固體廢物土地填埋過(guò)程及管理現(xiàn)代填埋場(chǎng)的建造及運(yùn)行全過(guò)程示例于圖中（1）填埋場(chǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)

38、填埋場(chǎng)場(chǎng)址選定后，便可按照下表中的步驟和內(nèi)容進(jìn)行填埋場(chǎng)的規(guī)劃 和設(shè)計(jì)（a）填埋場(chǎng)地的布局規(guī)劃典型填埋場(chǎng)的布局如圖所 示（b）確定填埋場(chǎng)構(gòu)造及填埋方式根據(jù)填埋廢物類別，場(chǎng)址地形地貌、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件，以及法規(guī)要求， 確定填埋場(chǎng)的構(gòu)造和填埋方式。填埋場(chǎng)構(gòu)造 按照地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查的結(jié)果在擬定的 填埋場(chǎng)場(chǎng)地鉆孔巖心取樣所獲得的完整地質(zhì)剖面，確定地下 水（包括潛水和承壓水）位的埋深，分析場(chǎng)地的地下水流向、 以及是否有松散含水層或者基巖含水層與填埋場(chǎng)場(chǎng)地有水 力聯(lián)系，確定應(yīng)該采用的填埋場(chǎng)結(jié)構(gòu)類型及使用什么樣的襯 層系統(tǒng)。滲濾液控制設(shè)施 在填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)中，襯層的處理是一個(gè) 關(guān)鍵問(wèn)題。其類型取決于當(dāng)?shù)氐?/p>

39、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。為保證填埋場(chǎng)滲濾液不污染地下水，無(wú)論是那種類型的填埋場(chǎng)都必須加設(shè)一種合適的襯層。選擇氣體控制設(shè)施 處置含有可降解有機(jī)固體廢物或揮 發(fā)性污染物的填埋場(chǎng)必須設(shè)置填埋場(chǎng)氣體的收集和處理設(shè) 施，以控制填埋場(chǎng)氣體的遷移和釋放。為確定氣體收集系統(tǒng)的大小和處理設(shè)施，必須知道填埋 場(chǎng)氣體的產(chǎn)生量，而填埋場(chǎng)氣體的產(chǎn)生量又與填埋場(chǎng)的作業(yè) 方式有關(guān)(如是否使用滲濾液回灌系統(tǒng))，故必須分析幾種可能的工況。使用水平氣體收集井還是使用垂直氣體收集井，取決于 填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)方案和填埋場(chǎng)的容量；收集到的填埋場(chǎng)氣體是燒 掉還是加以利用，取決于填埋場(chǎng)的容量和和能量的可利用 性。選擇填埋場(chǎng)覆蓋層結(jié)構(gòu)填埋場(chǎng)的覆蓋

40、層通常由幾層構(gòu)成，每一層都有其功用。選擇什么樣的覆蓋層結(jié)構(gòu)取決填埋場(chǎng)的地理位置和當(dāng)?shù)?的氣候條件。為了便于快速排泄地表降雨并不使造成表面集水，最終 覆蓋層的表面應(yīng)有 3-5的坡度。(c)填埋場(chǎng)容量的確定填埋場(chǎng)容量除與填埋場(chǎng)面積和 填埋高度有關(guān)外，還與固體廢物的可壓縮性、 日覆蓋層厚度、 廢物分解特性和負(fù)荷高度有關(guān)。其估算方法是首先確定填埋場(chǎng)的理論容量，然后考慮填 埋廢物的初始比重，在上覆壓力作用而導(dǎo)致的最終壓實(shí)密 度，以及生物降解作用造成的質(zhì)量降低數(shù)，確定填埋場(chǎng)能夠 容納固體廢物的實(shí)際重量。填埋場(chǎng)理論填埋容量根據(jù)填埋場(chǎng)填埋場(chǎng)結(jié)構(gòu)方案，確定每一填埋層的面積，然后計(jì)算每個(gè)填埋層體積（填埋層的 平均

41、面積與填埋層的高度之積），加和各個(gè)填埋層體積使得 到填埋場(chǎng)的理論容量。如果填埋層覆蓋層土壤是從填埋層處開挖得到的，那么 得到體積即為可以填埋廢物的體積；如果覆蓋層物質(zhì)需要外 運(yùn)進(jìn)來(lái)，則得到的體積減去外運(yùn)來(lái)的覆蓋層物質(zhì)的體積才是 可以填埋廢物的體積。固體廢物組分可壓縮性的作用固體廢物的初始密度隨填埋場(chǎng)作業(yè)方式、固體廢物各組分的壓縮性質(zhì)及其所占百分 比等因素而變化。通常廢物的初始比重為 250-600kg/m3。廢舊物質(zhì)回收不僅可降低填埋場(chǎng)體積的需求量，而且影 響余下廢物的壓縮性質(zhì)。城市垃圾的典型壓實(shí)性質(zhì)見(jiàn) 裝6-2-2”，給由了正常壓縮 和高度壓縮兩種條件下的體積降低因子覆蓋層物質(zhì)的體積在填埋場(chǎng)

42、建設(shè)中，覆蓋物質(zhì)不斷進(jìn)入填埋場(chǎng)，通常日覆蓋層厚為1530cm,中間覆蓋層更厚，最終覆蓋層一般厚 12m故填埋場(chǎng)容量計(jì)算中必須考慮覆蓋物質(zhì)量。日覆蓋層和中間覆蓋層的用量以廢物 /土壤比來(lái)表示。廢物/土壤比可以根據(jù)填埋場(chǎng)隔室的幾何形態(tài)來(lái)確定，通 常廢物土壤比為 41101。廢物降解和負(fù)重高度的作用生物降解作用使廢物的質(zhì)量減少，導(dǎo)致廢物的體積減少，從而可以增加廢物的填埋量。在填埋場(chǎng)的初步設(shè)計(jì)階段，可以只考慮由于負(fù)重而導(dǎo)致 的壓縮量，然后在填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)的下一階段，考慮生物降解造 成的減容。(d)地表水排水設(shè)施地表排水系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)包括降雨排 水道的位置、地表水道、溝谷和地下排水系統(tǒng)的位置。是否需要暴雨儲(chǔ)存庫(kù)

43、取則決于填埋場(chǎng)的位置和結(jié)構(gòu)以及 地表水水系特征。(e)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)施填埋場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)計(jì)考慮包括確定 包氣帶氣體和液體，填埋場(chǎng)地上下游的地下水水質(zhì)，和周圍 環(huán)境氣體的監(jiān)測(cè)設(shè)施，監(jiān)測(cè)設(shè)施的多少取決于填埋場(chǎng)的大 小、結(jié)構(gòu)以及當(dāng)?shù)貙?duì)空氣和水的環(huán)境質(zhì)量要求。(f)場(chǎng)區(qū)環(huán)境考慮場(chǎng)區(qū)環(huán)境的保護(hù)包括建立填埋場(chǎng)周 圍的防護(hù)屏障、控制鳥類和輕物、塵土的飛揚(yáng)、防止有害蟲 類和傳染性疾病的傳播等，減少填埋場(chǎng)作業(yè)對(duì)周圍居民可能 造成的影響、以及有礙公共環(huán)境的措施。(g)場(chǎng)地基礎(chǔ)設(shè)施 填埋場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的內(nèi)容包括以 下11項(xiàng)填埋場(chǎng)由入口、運(yùn)轉(zhuǎn)控制室、庫(kù)房、車庫(kù)和設(shè)備車 間、設(shè)備和載運(yùn)設(shè)施清洗間、廢物進(jìn)場(chǎng)記錄、過(guò)磅地秤、場(chǎng)

44、地辦公及生活福利用房、其他行政用房、場(chǎng)內(nèi)道路建設(shè)、圍墻及綠化設(shè)施。(2)填埋場(chǎng)的開發(fā)建設(shè) 填埋場(chǎng)在處置廢物之前有兩項(xiàng) 重要的準(zhǔn)備工作，一是基礎(chǔ)設(shè)施，即保證填埋場(chǎng)正常運(yùn)行的 有關(guān)建筑物、道路、設(shè)備等二是工程設(shè)施，即能接受廢物并 滿足操作技術(shù)要求包括(1)填埋場(chǎng)場(chǎng)地準(zhǔn)備；(2)填埋場(chǎng) 襯層鋪設(shè)和有關(guān)的土方作業(yè)。(a)填埋場(chǎng)場(chǎng)地準(zhǔn)備 準(zhǔn)備場(chǎng)地工作包括(1)已有的排 水系統(tǒng)改動(dòng)線路、不使穿過(guò)欲建的填埋場(chǎng)地，(場(chǎng)地的自身排水注意勿使流入場(chǎng)內(nèi))。(2)進(jìn)由場(chǎng)地的道路建設(shè)。(3)安置稱重設(shè)施。(4)裝置圍欄設(shè)施。(b)填埋場(chǎng)襯層鋪設(shè) 鋪設(shè)襯層的填埋場(chǎng)，在場(chǎng)址調(diào)查 階段就應(yīng)進(jìn)行鋪設(shè)襯層的合理性評(píng)價(jià)，下表為評(píng)價(jià)

45、填埋場(chǎng)襯 層合理性應(yīng)考慮的一些因素。襯層只能在場(chǎng)地基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作完成后才能鋪設(shè)。(c)有關(guān)的土方工程 采用人工襯層的填埋場(chǎng)有很大的 土方作業(yè)。其中包括平整場(chǎng)底地基、邊墻修整、筑堤（或土墻）、必要時(shí)需運(yùn)走大量廢石堆之類，止匕外，可能還要為后續(xù)作業(yè)使 用的材料（如砂、卵石等）準(zhǔn)備堆放場(chǎng)。采用單元式填埋操作法、要求修建填埋室隔墻。有些填埋場(chǎng)需要環(huán)繞整個(gè)場(chǎng)周圍或部分周圍建造一個(gè)堤壩，在堤上種植樹木以形成屏障作為掩體。土方工程還包括入口處及場(chǎng)內(nèi)道路、排水溝渠、以及場(chǎng) 區(qū)外的滲濾液和雨水收集槽小型工程等。影響填埋場(chǎng)襯層功能的因素見(jiàn)下表（3）填埋場(chǎng)的運(yùn)行管理（a）填埋操作 填埋操作，即填埋廢物按單元從壓實(shí)表

46、面開始，向外向上堆放。莫一作業(yè)期（通常是一天）構(gòu)成一個(gè)填埋單元（隔室）。由收集和運(yùn)輸車輛運(yùn)來(lái)的廢物按4560cm厚為一層放置、然后壓實(shí)。一個(gè)單元的高度通常為 23m。在每一作業(yè)時(shí)段結(jié)束時(shí)， 所有的單元暴露面都要用 15 30cm厚的天然土壤或其他可供使用的材料覆蓋（1530cm）,通常在每日填埋操作終了時(shí)、將其鋪設(shè)在填埋場(chǎng)工 作面上，稱之為日覆蓋層。一個(gè)或者幾個(gè)填埋單元層完工之后，要在完工表面上挖 水平氣體收集溝渠，溝渠內(nèi)放礫石，中間鋪設(shè)打了孔的塑料隨著填埋氣體的產(chǎn)生，通過(guò)此管將其抽排掉。(b)分區(qū)計(jì)劃理想的分區(qū)計(jì)劃是使每個(gè)填埋區(qū)能在盡 可能短的時(shí)間內(nèi)封頂覆蓋。這就要求向一個(gè)分區(qū)堆放廢物，直到

47、達(dá)到最終的高度。圖6-2-10表示了一座填埋場(chǎng)的簡(jiǎn)單的分區(qū)計(jì)劃(c)廢物的覆蓋 填埋場(chǎng)的覆蓋層有三種日覆蓋層、中間覆蓋層和 最終覆蓋層。日覆蓋層的功能對(duì)城市垃圾填埋場(chǎng)尤顯重要。對(duì)大多數(shù)填埋場(chǎng)而言，日覆蓋層的厚度一般采用15cm,即使是填埋腐爛性污泥，這樣也可以滿足要求。盡管日覆蓋作業(yè)起有一定的作用，但同樣要占用相當(dāng)部 分的填埋容積(日覆蓋層的體積約占廢物量的1/5至1/6) o根據(jù)填埋場(chǎng)的地理位置和其他如控制臭味等等因素，若 主管部門允許，也可以采用周覆蓋或月覆蓋的辦法作由計(jì) 劃。(d)滲濾液收集系統(tǒng)的維護(hù) 所有與滲濾液收集系統(tǒng)有 關(guān)的設(shè)備都要維護(hù)好，這些設(shè)備包括檢查孔、 滲濾液收集管、 收集

48、罐和附屬設(shè)備，抽送泵等。(e)填埋場(chǎng)封場(chǎng)及復(fù)用當(dāng)填埋場(chǎng)的全部空間都填滿廢物之后，要使用最終覆蓋層將填埋場(chǎng)加以封閉，同時(shí)還要用 安全合理的方式對(duì)所有用于廢物處置的設(shè)備和輔助設(shè)施加 以凈化。填埋場(chǎng)的善后計(jì)劃應(yīng)考慮封場(chǎng)以后需要維護(hù)工作的延續(xù)年限，例如至少 30年。這段時(shí)間是具有隨機(jī)性，可根據(jù)填埋場(chǎng)封閉以后的污染 物具體遷移數(shù)據(jù)資料作適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)或縮短。妥善封閉的填埋場(chǎng)能達(dá)到一般使用的要求，例如用作停 車場(chǎng)或開放性場(chǎng)地等。但如一旦確定將填埋場(chǎng)如此復(fù)用，那么加強(qiáng)覆蓋層設(shè)施 和封場(chǎng)后地面逸散物的監(jiān)測(cè)則是很重要的。第三節(jié)滲濾液的產(chǎn)生及控制 3.1填埋場(chǎng)滲濾液組成及特征 (1)填埋場(chǎng)滲濾液的主要成分填埋場(chǎng)滲濾液

49、的主要成分有下述四類 常見(jiàn)元素和離子如 Cd、Mg、Fe、Na、NH3、 碳酸根、硫酸根和氯根等。微量金屬 如Mn、Cr、Ni、Pb、Cd等。有機(jī)物常以TOC、COD來(lái)計(jì)量，酚等也可以單獨(dú)計(jì)量。微生物。(2)滲濾液濃度變化特征 對(duì)于常用的厭氧填埋來(lái)說(shuō)， 滲濾液的性質(zhì)一般為 (a)色嗅呈淡茶色或暗褐色，色度在 20004000之間，有較濃的腐化臭味。(b) pH值填埋初期pH為67,呈弱酸性，隨時(shí)間推 移，pH可提高到78,呈弱堿性。(c) BOD5隨著時(shí)間和微生物活動(dòng)的增加，滲濾液中的BOD5也逐漸增加。一般填埋6個(gè)月至2.5年，達(dá)到最高峰值，此時(shí) BOD5 多以溶解性為主，隨后此項(xiàng)指標(biāo)開始下

50、降，到 615年填埋 場(chǎng)安定化為止。(d) COD填埋初期COD略低于BOD5 ,隨著時(shí)間的推 移，BOD5急速下降，而COD下降緩慢，因而 COD略高于 BOD5。滲濾液的生物降解性可用BOD/COD之比來(lái)反映，當(dāng)BOD/COD 0.5時(shí)，滲濾液較易生物降解；當(dāng)BOD5/CODv 0.1時(shí)，滲濾液難于降解。最初，這一比值將在0.5或者更大一點(diǎn)的量級(jí)上； 當(dāng)介于 0.4到0.6之間時(shí)，表明滲濾液中的有機(jī)物質(zhì)開始生物降解； 對(duì)于成熟的填埋場(chǎng)， 滲濾液的此項(xiàng)比值通常為 0.050.2,其 中常含有不被生物降解的腐植酸和富里酸。(5) TOC一般為 2652800mg/L。BOD5/TOC可反映滲濾

51、液中有機(jī)碳氧化狀態(tài)。填埋初期，BOD5/TOC值高；隨著時(shí)間推移，填埋場(chǎng)趨 于穩(wěn)定化，滲濾液中的有機(jī)碳以氧化態(tài)存在， 則BOD5/TOC 值降低。(6)溶解總固體滲濾液中溶解固體總量隨填埋時(shí)間推 移而變化。填埋初期，溶解性鹽的濃度可達(dá) 10000mg/L同時(shí)具有相 當(dāng)高的鈉、鈣、氯化物、硫酸鹽和鐵。填埋624個(gè)月達(dá)到峰值，此后隨時(shí)間的增長(zhǎng)無(wú)機(jī)物濃度降低。(7) SS一般在 300 mg/L 以下。(8)氮化物氨氮濃度較高， 以氨態(tài)為主，一般為0.4 mg /L。左右，有時(shí)高達(dá)l mg/L,有機(jī)氮占總氮的10%。(9)重金屬生活垃圾單獨(dú)填埋時(shí)，重金屬含量很低，不會(huì)超過(guò)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。但與工業(yè)廢物或污泥

52、混埋時(shí)，重金屬含量會(huì)增加，并可能超標(biāo)。3.2滲濾液的產(chǎn)生及控制(1)滲濾液來(lái)源(a)直接降水。降水包括降雨和降雪，它是滲濾液產(chǎn)生的主要來(lái)源。(b)地表徑流。地表徑流是指來(lái)自場(chǎng)地表面上坡方向的徑流水，對(duì)滲濾液的產(chǎn)生量也有較大的影響。取決于填埋場(chǎng)地周圍的地勢(shì)、覆土材料的種類及滲透性能、場(chǎng)地的植被情況及排水設(shè)施的完善程度等。(c)地表灌溉。與地面的種植情況和土壤類型有關(guān)。(d)地下水。如果填埋場(chǎng)地的底部在地下水位以下，地下水就可能滲 入填埋場(chǎng)內(nèi)，滲濾液的數(shù)量和性質(zhì)與地下水同垃圾的接觸情 況、接觸時(shí)間及流動(dòng)方向有關(guān)。(e)廢物中水分。隨固體廢物進(jìn)入填埋場(chǎng)中的水分，包括固體廢物本身攜 帶的水分以及從大氣

53、和雨水中的吸附(當(dāng)貯水池密封不好 時(shí))量。(f)覆蓋材料中的水分。隨覆蓋層材料進(jìn)入填埋場(chǎng)中的水量與覆蓋層物質(zhì)的類 型、來(lái)源以及季節(jié)。覆蓋層物質(zhì)的最大含水量可以用田間持水量(FC)來(lái)定義，即克服重力作用之后能在介質(zhì)孔隙中保持的水量。典型田間持水量對(duì)于砂而言為612,對(duì)于粘土質(zhì)的土壤為2331。(g)有機(jī)物分解生成水。垃圾中的有機(jī)組分在填埋場(chǎng)內(nèi)經(jīng)厭氧分解會(huì)產(chǎn)生水分， 其產(chǎn)生量與垃圾的組成、pH值、溫度和菌種等因素有關(guān)。(2)影響滲濾液產(chǎn)生量的因素填埋場(chǎng)滲濾液的產(chǎn)生量通常由獲水能力；場(chǎng)地地表?xiàng)l件；固體廢物條件； 填埋場(chǎng)構(gòu)造，及操作條件等五個(gè)相互有關(guān)的因素決定，并 受其他一些因素制約，其關(guān)系示于圖6-

54、2-11”中。(a)填埋場(chǎng)構(gòu)造 填埋場(chǎng)的水運(yùn)移及水平衡示于圖6-2-12”。大氣降水到達(dá)填埋場(chǎng)表面后，一部分變成地面徑流流由 填埋場(chǎng)，另一部分通過(guò)表面蒸發(fā)離開，只有少部分滲入覆蓋 層。在覆蓋層中部分被植物吸收并蒸騰入大氣，其余則通過(guò) 覆蓋層頂層土壤的擴(kuò)散、遷移進(jìn)入覆蓋層內(nèi)的襯層-排水層入 滲水水收排系統(tǒng)，大部分水沿底坡流入收集管網(wǎng)而排由填埋 場(chǎng)，僅有小部分水能下滲到廢物層而形成滲濾液，這時(shí)的滲 濾液主要來(lái)源于廢物本身帶入的水分。(b)降雨 影響滲濾液產(chǎn)生的降雨特征有四個(gè)降雨量、 降雨強(qiáng)度、降雨頻率和降雨周期。降雨量通常用以表示在一給定地區(qū)、于莫一時(shí)段(如月 或年)內(nèi)到達(dá)地表的雨水總量，此數(shù)可以

55、是一次或多次降雨 的結(jié)果。許多估算滲濾液產(chǎn)生量的方法常以月平均降雨量為基 礎(chǔ)，往往忽略了降雨強(qiáng)度、頻率和時(shí)間周期對(duì)地表土壤顆粒 的影響。而這些影響可能會(huì)改變?nèi)霛B速率并進(jìn)而使?jié)B濾液的產(chǎn)生 量發(fā)生一定程度的變化。(c)地表徑流 地表徑流包括入流和由流。入流是指來(lái)自場(chǎng)地表面上坡方向的徑流水，稱為區(qū)域地 表徑流。由流是指填埋場(chǎng)場(chǎng)地范圍內(nèi)產(chǎn)生并自填埋場(chǎng)流生的地表水，稱為填埋場(chǎng)地表徑流。地表徑流一般使用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定。Chow1964提由的下述經(jīng)驗(yàn)公式， 是目前應(yīng)用較為廣泛的 經(jīng)驗(yàn)公式之一，即 RCPA,式中，R為地表最大徑流量； P 為降雨強(qiáng)度的平均速率； A為填埋場(chǎng)的面積；C為地表徑流 系數(shù)，它表示離開該區(qū)域的地表流動(dòng)的水量所占總降水量的 百分?jǐn)?shù)。(d)貯水量 滲入土層的水分，只有部分會(huì)下滲進(jìn)入廢 物層，另一部分則滯留在土層內(nèi)。假如降水的入滲恰好使固體廢物上面的覆蓋土層飽和， 則土層中超過(guò)填埋場(chǎng)田間持水量的水量迅速下排變?yōu)樘盥?場(chǎng)滲濾液量。