二 城市固體廢物的工程性質(zhì)及其污染形式課件

二城市固體廢物的工程性質(zhì)及其污染形式主要內(nèi)容1固體廢物的來源和分類2城市固體廢物的工程性質(zhì)3固體廢物的污染形式1固體廢物的來源和分類1.1固體廢物的來源按來源可分為工業(yè)廢物礦業(yè)廢物城市垃圾農(nóng)業(yè)廢物放射性廢物(1)工業(yè)固體廢物工業(yè)固體廢物指在工業(yè)、交通等生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的燃料廢渣、化工生產(chǎn)及冶煉廢渣等固體廢物，又稱工業(yè)廢渣或工業(yè)垃圾工業(yè)固體廢物的特征工業(yè)廢渣占用土地，坡壞土壤、危害生物、淤塞河床、污染水質(zhì)，不少廢渣

(特別是有機(jī)質(zhì)的)是惡臭的來源，有些重金屬廢渣的危害還是潛在性的工業(yè)固體廢物按照其來源及物理性狀大體可分為六大類(2)礦業(yè)固體廢物礦業(yè)固體廢物指在采礦和選礦中產(chǎn)生的廢物廢石指各種金屬、非金屬礦山開采過程中從主礦上剝離下來的各種圍巖尾礦指在選礦過程中提取精礦以后剩下的尾渣

采礦區(qū)廢石剝離尾礦(3)城市固體廢物主要指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物，即城市生活垃圾，主要包括居民生活垃圾、醫(yī)院垃圾、商業(yè)垃圾、建筑垃圾-又稱為渣土醫(yī)院垃圾居民生活垃圾商業(yè)垃圾(5)有害固體廢物國際上稱危險固體廢物HSW(hazardoussolidwaste)這類廢物泛指放射性廢物以外，具有毒性、易燃性、反應(yīng)性、腐蝕性、爆炸性、傳染性,因而可能對人類的生活環(huán)境產(chǎn)生危害的廢物基于環(huán)境保護(hù)的需要，及其特殊性，一般將其單獨管理這類固體廢物約占總量的1.5％～2.0％，其中大約一半為化學(xué)工業(yè)固體廢物據(jù)不完全統(tǒng)計，1985年我國有害固體廢物產(chǎn)生量為1670萬噸，其中化學(xué)工業(yè)為820萬噸2城市固體廢物的工程性質(zhì)城市固體廢棄物指工礦企業(yè)、商店和城市居民丟棄的工業(yè)垃圾、商業(yè)垃圾和生活垃圾處理固體廢棄物的主要方法有回收、焚燒和填埋，其中填埋是使用最廣泛的方法。那些采取嚴(yán)格封閉措施，將廢棄物與周圍環(huán)境嚴(yán)密隔離的填埋場也稱作現(xiàn)代衛(wèi)生填埋場填埋場的設(shè)計和審批均需進(jìn)行廣泛的土工分析以驗證填埋場各控制系統(tǒng)能否滿足長期運行的要求在進(jìn)行土工分析時，正確選擇所填埋廢棄物的工程性質(zhì)非常重要。廢棄物的組成成分極其復(fù)雜，且隨時間、地點而變，其工程性質(zhì)的準(zhǔn)確確定十分困難。城市固體廢物工程性質(zhì)的使用2.1容重城市固體廢物的容重變化幅度很大，由于廢棄物的原始成分本來就比較復(fù)雜，又受處置方式和環(huán)境條件的影響。其容重不僅與它的組成成分和含水量有關(guān)，而且隨填埋場時間和所處深度而變。因此在確定容重時必須清楚下列條件：①廢棄物的組成，包括每天覆土和含水情況②對廢棄物進(jìn)行壓實的方法和程度③測定試樣所處深度④廢棄物的填埋時間等城市固體廢物的平均容重城市固體廢物容重的平均值，其大小為3.1～13.2kN／m3，其變化范圍之所以這么大是由于倒入的垃圾成分不同，每天覆土量不同以及含水量和壓實程度不同等原因造成的城市固體廢物容重剖面填埋場廢棄物容重隨填埋深度有規(guī)律的變化廢棄物容重的上、下極限值為3.0kN／m3、14.4kN／m3現(xiàn)大多數(shù)填埋場均進(jìn)行適度壓實，經(jīng)過壓實后的市固體廢物，建議平均容重可取9.4～11.8kN／m32.3透水性正確給定城市固體廢物的水力參數(shù)在設(shè)計填埋場淋濾液收集系統(tǒng)和制定淋濾液回流計劃時十分重要城市固體廢物的滲透系數(shù)求出現(xiàn)場抽水試驗大尺寸試坑滲漏試驗實驗室大直徑試樣的滲透試驗試坑滲漏試驗測出的容重與滲透系數(shù)調(diào)蔫濕度通過植物蒸發(fā)后廢棄物體積中水分的最低含量城市固體廢物的調(diào)蔫濕度約為8.4％～17％(體積比)，比壓實黏土(約29％)要小很多。2.5抗剪強(qiáng)度城市固體廢物的抗剪強(qiáng)度也隨法向應(yīng)力的增加而增大，然而，由于城市固體廢物含有大量有機(jī)物和纖維素，其剪切效應(yīng)與泥炭更為接近城市固體廢物的抗剪強(qiáng)度包線美國Maine州中心填埋場在現(xiàn)場制作了16平方英尺的混凝土剪切盒，完成六組直剪試驗，其法向應(yīng)力是通過堆放大的混凝土塊加上的由于廢棄物具有粒狀和纖維狀的特征，試驗結(jié)果和顆粒狀土有些類似，其凝聚力c=0～23kPa，內(nèi)摩擦角=24°～41°2.6壓縮性城市固體廢物的沉降在填埋完成后一二個月內(nèi)最大，以后在很長時間內(nèi)又有較大的次壓縮，總壓縮量隨時間和填埋深度而變。在自重作用下，城市固體廢物沉降的典型值約為其層厚的15％-30％，大多發(fā)生在填埋后的第一年或第二年。

22個填埋場的沉降-時間（對數(shù)）曲線目前習(xí)慣上均假定傳統(tǒng)的土體壓縮理論也可應(yīng)用于固體廢棄物(反映城市固體廢物壓縮性的參數(shù)與一般土體相同)。填埋場的總沉降量仍由初始沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降組成。通常將初始沉降和固結(jié)沉降合稱“主固結(jié)沉降”(主壓縮)。主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降組成在計算主沉降時，常用的壓縮性參數(shù)是主壓縮指數(shù)Cc及修正主壓縮指數(shù)Cc’Cc’的典型值為0.17-0.36

次壓縮性其中t1為次沉降開始時間，t2為結(jié)束時間，其余符號同前產(chǎn)生次壓縮的最主要原因應(yīng)是有機(jī)物分解引起的體積減小，但這一點至今尚未得到足夠重視廢棄物的壓縮特性Landva等求得次壓縮指數(shù)Ca為0.002～0.03，其大小取決于廢棄物的組成成分Keene根據(jù)沉降點觀測資料求出的Ca為0.014～0.034廢棄物的次壓縮特性對工程分析而言，使用最廣泛的壓縮參數(shù)是修正次壓縮指數(shù)Ca’大多數(shù)現(xiàn)代衛(wèi)生填埋場的Ca’典型值約為0.03-0.1一般黏土的Ca’值約為0.005～0.023.1固體廢物污染途徑固體廢物特別是有害固體廢物，若處理處置不當(dāng)，就可能通過不同途徑危害人體健康。工礦業(yè)固體廢物所含化學(xué)成分能形成化學(xué)污染；人畜糞便和生活垃圾是各種病原微生物的孳生地和繁殖場，能形成病原體型污染。3固體廢物的污染形式3.2固體廢物污染形式固體廢物對環(huán)境的污染危害

侵占土地污染土壤污染水體污染大氣影響環(huán)境衛(wèi)生(1)侵占土地我國許多城市利用四郊設(shè)置垃圾堆場，也侵占了大量農(nóng)田。據(jù)1985年航空遙感技術(shù)調(diào)查，廣州市近郊地面堆放的各類固體廢物，占地165.8ha。其中，僅垃圾堆就有69.04ha。(2)污染土壤廢物堆放，其中有害組分容易污染土壤。土壤是許多細(xì)菌、真菌等微生物聚居的場所。這些微生物與其周圍環(huán)境構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)，在大自然的物質(zhì)循環(huán)中，擔(dān)負(fù)著碳循環(huán)和氮循環(huán)的一部分重要任務(wù)工業(yè)固體廢物特別是有害固體廢物，經(jīng)過風(fēng)化、雨雪淋溶、地表徑流的侵蝕，產(chǎn)生有毒液體滲人土壤，能殺害土壤中的微生物，破壞土壤的腐解能力，導(dǎo)致草木不生(3)污染水體固體廢物在堆放的過程中，由于自身的分解和水體的作用，會產(chǎn)生大量的含有很多污染物的淋濾液隨天然降水和地表徑流進(jìn)入河流湖泊，或隨風(fēng)飄遷落人水體會使地面水污染；隨淋濾液進(jìn)入土壤則使地下水污染直接排人河流、湖泊或海洋，又會造成更大的水體污染。地下水的污染程度與堆放場的底板巖性、地下水位有關(guān)。(4)大氣污染一些有機(jī)固體廢物，在適宜的溫度和濕度下被微生物分解，能釋放出有害氣體；以細(xì)粒狀存在的廢渣和垃圾，在大風(fēng)吹動下會隨風(fēng)飄逸，擴(kuò)散到很遠(yuǎn)的地方；固體廢物在運輸和處理過程中也能產(chǎn)生有害氣體和粉塵。垃圾有害氣體中的多氯聯(lián)苯、二噁英和呋喃等都是致癌物質(zhì)。聚集起來的CH4，CO2，還可發(fā)生爆炸!北京昌平一垃圾場，1995年就發(fā)生了三次爆炸。采用焚燒法處理固體廢物，已成為有些國家大氣污染的主要污染源之一。據(jù)報道，美國固體廢物焚燒爐，約有2／3由于缺乏空氣凈化裝置而污染大氣，有的露天焚燒爐排出的粉塵在接近地面處的濃度達(dá)到0.56g／m3。焚燒昂貴(5)滋生細(xì)菌、影響環(huán)境衛(wèi)生滋生病菌:垃圾中的小動物殘骸，人和動物的渣滓都寄生著大量的病菌如哈爾濱市韓家洼子垃圾埋