固体废物回收处理与处置复习方案固体废物回收处理与处置复习方案 AWT 第一章 绪论 1.按物料的毒性如何对固态废料进行分类,如何鉴别,(提示:生活垃圾、一般工业固体废物、危险废物) 按危害:生活垃圾、一般工业固体废物、危险废物 鉴别:(1)生活垃圾:城市生活垃圾又称为城市固体废物，它是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，以及被法律、行政法规视作城市生活垃圾的固体废物;(2)一般工业固体废物 系指未被列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的GB5085鉴别标准和GB5086及GB,T 15555鉴别方法判...

  固体废物回收处理与处置复习方案 AWT 第一章 绪论 1.按物料的毒性如何对固态废料进行分类,如何鉴别,(提示:生活垃圾、普通工业固态废料、危险废物) 按危害:生活垃圾、普通工业固态废料、危险废物 鉴别:(1)生活垃圾:城市生活垃圾又称为城市固态废料，它是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固态废料，以及被法律、行政法规视作城市生活垃圾的固态废料;(2)普通工业固态废料 系指未被列入《国家危险废物名录》或者依照国家规定的GB5085鉴定判别标准和GB5086及GB,T 15555鉴别方法判定不具有危险特性的工业固体废物。第?类一般工业固体废物:按照GB5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中，任何一种污染物的浓度均未超过GB8978《污水综合排放标准》最高允许排放浓度，且pH值在6至9范围之内的一般工业固体废物。第?类一般工业固体废物:按照GB5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中，有一种或一种以上的污染物浓度超过GB8978最高允许排放浓度，或者是pH值在6至9范围之外的一般工业固体废物。(3)危险废物:我国危险废物的鉴别、分类分为两个步骤:第一步，将《名录》中所列废物纳入危险废物管理体系;第二步，通过《鉴别标准》将危险性低于一定程度的废物排出危险废物之外，即加以豁免。 2.论述采取“无害化、减量化、资源化”为原则控制固体废物污染的意义和具体方法。 ? 减量化: 意义:提高资源利用率?保护环境 提高转化率(得率)?提高经济效益 降低污染物处理费用、减少对环境的危害 途径:从源头和末端减量化 从源头减量:采用清洁生产技术(。需要从污染源头起始，改进或采用更新的清洁生产工艺，尽量少排或不排废物。从未端减量:焚烧、破碎-压实等措施;综合利用减少外排; ? 资源化:二次资源、再生资源 意义:资源短缺 较高的开发价值 有利于保护资源、减少废物的产生、减少环境污染 途径:直接用作其他产品的生产原料 分离富集获得有价成份 化学或生化处理获得产品 获得能源:厌氧发酵得甲烷甲醇氢气等、焚烧得热能、热解 原则:技术可行;经济效益较好;产品质量符合标准;不产生更严重的二次污染 ? 无害化: 意义:将固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围的自然环境之目的。这是对环保工作最基本的要求。 途径:处理:物理法(如压实、分选等) 化学法(化学反应、焚烧、裂解等) 生化法(好氧堆肥、厌氧发酵等) 处置:海洋处置、土地处置 3.城市生活垃圾有哪些处理与处置方式,试比较各自优势与不足,各自存在哪些主要的环境问题,。(提示:焚烧、堆肥、卫生填埋) 焚烧、堆肥、卫生填埋 (1)焚烧: ? 垃圾经焚烧处理后，垃圾中的病原体被彻底消灭，燃烧过程中产生的有害气体和烟尘 1 AWT 经处理后达到排放要求，无害化程度高; ? 经过焚烧，垃圾中的可燃成分被高温分解后，一般可减重80,和减容90,以上，减量效果好，可节约大量填埋场占地，焚烧筛上物效果更好; ? 垃圾焚烧所产生的高温烟气，其热能被废热锅炉吸收转变为蒸汽，用来供热或发电，垃圾被作为能源来利用，还可回收铁磁性金属等资源，可以充分实现垃圾处理的资源化; ? 垃圾焚烧厂占地面积小，尾气经净化处理后污染较小，可以靠近市区建厂。既节约用地又缩短了垃圾的运输距离，对于经济发达的城市，尤为重要; ? 焚烧处理可全天候操作，不易受天气影响; ? 随着对城市垃圾填埋的环境措施要求的提高，焚烧法的操作费用可望低于填埋。 不足 ?投资大(它的前期投入费用极为昂贵。建设一个日处理垃圾 1000 吨的焚烧炉及附属热能回收设备，大约需要 4,6 亿元，人民币40-55万元/吨/日)。 ?热值不小于3360KJ/Kg，限制了它的应用范围;; ?焚烧过程中也可能产生较为严重的“二恶英”问题，必须要对烟气投入很大的资金进行处理。 环境问题:大气污染物、固体废物、水污染物、热污染 大气污染物:粒状污染物、一氧化碳、酸性气体、重金属、二恶英(Dioxin) 固体废物:炉渣、飞灰 (2)堆肥: ? 改良土壤:使粘重土壤变轻，改变含沙少的土壤结构，提高土壤蓄水能力，扩大作物根系。 ? 提供营养:直接提供N、P、K营养;含有一切植物所需的其它微量元素;与化肥共用时，能使肥料中P更易被植物吸收，N元素有效期延长，提高作物的营养量。 不足: ? 堆肥处理效率不高:投资大(1万元/(t/d))、处理量小、环境卫生差; ? 我国堆肥质量与市场:肥效不高(

  8-1);不易腐化的物质会造成地表粗糙，有时损坏农用机械;含有未被杀死的病原微生物;某些重金属在土壤中积累; (3)卫生填埋: 生活垃圾卫生填埋要求采取各种预防措施，尽量减少填埋场地对周围环境的污染;该法处理生活垃圾量大，从而为城市化的社会发展提供了垃圾出路的保证，而且填埋场的开发利用如填埋气体的有效利用)也可带来巨大的经济效益，所以无论从环境还是从社会与经济角度进行考察，卫生填埋场的建立都是必须和必要的。它主要有以下优点: ?如有适当的土地资源可利用，一般以此法处理垃圾最为经济; ?与其他的处理法比较，其一次性投资额较低; ?与需要对残渣和无机杂质等进行附加处理的焚烧法和堆肥法相比较，卫生填埋是一种完全的、最终的处理方法; ?此法可接受各种类型的城市生活垃圾而不需要对其进行分类收集; ?此法有充分的适应性，能处理因人口和卫生设施增多而加大产量的生活垃圾; ?边缘土地可重新用作停车处、游乐场、高尔夫球场、航空站等。 不足: 卫生填埋主要缺点是占地面积较大，场址选择困难。不是所有城市近郊都能找到合适的填埋场地，远离城市的填埋场将增加更多的运输费用。而随着环卫标准的提高，卫生填埋法的处理成本也会越来越高。此外，与其他垃圾处理方法相比，其减量化和资源化程度较低。 目前，在世界范围内处于运转状态的卫生填埋场为数众多，建设规模不等，可以直接接纳垃 2 AWT 圾车辆收运的城市生活垃圾，也可以消除焚烧残渣、堆肥残料和处置污泥。卫生填埋是世界上生活垃圾处理的最主要方式。即使如日本这样土地紧张，又以综合利用资源、能源为主的国家，填埋仍占20,左右，而美国则占70,以上。 由于卫生填埋场投资低、经营费用较低的优点，较适合于目前我国城市生活垃圾发热值偏低、待处理的垃圾数量大以及经济实力较弱的现状，已成为国内普遍采用的生活垃圾处理方法。 环境问题:渗滤液，水污染，气体，大气污染 4.请说明固体废物产生的必然性、危害性和“废”的相对性。 ?产生的必然性: 社会发展的必然性:人口的增加、生活水平的提高，垃圾量增加 技术条件的限制:资源利用过程中必定有一部分成为废物 产品的生命周期:更新换代加快 其它污染治理方案的最终出路:污泥、沉淀物、反应产物 总之，物质和能源消耗量越多，废物产生量就越大。进入经济体系中的物质，仅有10,15% 以建筑物、工厂、装置、器具等形式积累起来，其余都变成了废物。 ?定义的相对性:时空上错位的资源，“放错地方的原料” 相对于不同使用者: 时间上的相对性:从时间方面讲, 它仅仅相对于目前的科学技术和经济条件, 随着科学技术的飞速发展,矿物资源的日逐枯竭, 生物资源滞后于人类需求, 昨天的废物势必又将成为明天的资源。例:可利用(以尾矿渣为例:高品位矿料—低品位原料) ?空间上的相对性:从空间角度看, 废物仅仅相对于某一过程或某一方面没有使用价值, 而并非在一切过程或一切方面都没有使用价值。 某一过程的废物,往往是另一过程的原料。例:建筑垃圾在别的地方可填方。 ?固体污染物对环境的污染 a.对生态环境破坏 a.占压土地:垃圾包围城市—减量化 破坏原有植被: b.土壤环境的污染 表现形式:微生物污染、持久有机物污染、重金属污染 c对水体的污染 表现形式:固体颗粒直接污染地表水、渗滤液污染地下水或地表水 d.对环境空气的污染 表现形式:粉尘污染;分解的有害气体;焚烧处理产生的气体 e.固体废物对人类健康的危害 表现形式 主要为间接危害，即通过人类赖以生存的水环境、环境空气、生态环境的污 染，进而对人类生活和身体健康造成影响或损害。 第一章 固体废物的预处理技术 1.固体废物破碎和磨碎的目的 目的: (1)使固体废物的容积减小，便于运输和贮存。 (2)为固体废物的分选提供所要求的入选粒度，以便有效地回收固体废物中某种成分。 (3)使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率。 (4)为固体废物的下一步加工做准备，例如(煤矸石的制砖、制水泥等，都要求把煤矸石 破碎和磨碎到一定粒度以下，以便进一步加工制备使用。 (5)用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高而均匀，可以加快复土还原。 3 AWT (6)防止粗大、锋利的固体废物损坏分选，焚烧和热解等设备或炉膛。 2.破碎的主要设备 ?颚式破碎机 简单摆动型颚式与复杂摆动式 ?冲击式破碎机 锤式破碎机与反击式破碎机 ?剪切式破碎机 ?辊式破碎机 ?球磨机 3.破碎方法分类;如何根据物料强度选择合适的机械方法 ?分类:按介质分类:干式、半干式、湿式 按能源分类:机械能、非机械能(低温、热力、减压及超声波) ?方法的选择 坚硬物料:挤压和冲击破碎等 脆性物料:劈碎、冲击破碎等 韧性:剪切、冲击、磨碎等 其它特性:如冷变脆物料，采用低温破碎 4.破碎比;破碎流程 ?破碎比:在破碎过程当中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比。表示废物被破碎的程度。极限破碎比:废物破碎前的最大粒度与破碎后的最大粒度之比。真实破碎比:废物破碎前的平均粒度与破碎后的平均粒度之比。 ?破碎流程: 5.筛分及条件与目的;-200目80%,筛分效率;影响筛分效率的因素;常用筛分设备类型 ?筛分是根据固体废物尺寸大小进行分先的一种方法，在城市生活垃圾和工业废物的处理上得到了广范应用，包括湿式筛分和干式筛分两种操作类型。原理:筛分是利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗、细粒物料分离的过程。该分离过程可看作是物料分层和细粒透筛两个阶段组成的。 ?条件:物料分层是完成分离的条件 目的:细粒透筛是分离的目的。 ?粒度表达方法 直径表达法:m-mm-um-nm 筛析表达方法:物料中能通过某一筛孔的百分数，筛孔可用尺寸表示，也可用目数(mesh， 4 AWT 1英寸长度上筛孔的数量，对于,200目标准筛，筛孔尺寸为0.074mm)表示，如,20mm占80%、,200目90%。 ?筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量之比，用百分数表示， ?影响因素 a固体废物性质:粒度组成、形状、含水量、含泥量 b筛分设备性能:筛条形状、运动方式、筛面宽度、倾角 c筛分操作:给料均匀性 ?筛分设备 固定筛、滚筒筛、振动筛 第二章(固体废物分离、富集技术) 1.重力分选;重力分选的工艺过程;跳汰分选;水平气流风力分选原理;摇床分选;磁选;为什么要在非均匀磁场中才能分选以及提高磁场的方法,(设备以及如何实现分散分层分离) ?重力分选:根据物料颗粒间比重的差异，在运动介质中分选颗粒的过程; 运动介质:介质运动产生的上升流作用使颗粒群分散; 分层:颗粒受到重力、介质阻力、介质动力和机械力作用产生运动差异而分层; 分离:在运动介质流与其他机械力共同推动下，实现产品的分离; 设备:重介质分选器 ?跳汰分选:在垂直变速介质流中按密度分选的过程。分为水力跳汰中、风力跳汰、重介质跳汰等。 分散:上升水流阶段 分层:下降水流阶段 分离:连续给入的料浆，在水平方向产生运动，在设备末端进行分离 设备:跳汰机 ?摇床分选:在倾斜的床面上、床面的不对称往复运动&斜面薄层水流、按密度差异、颗在床面上呈扇形分布。 5 AWT 分散:横向水流在床面上形成脉动水流，床条强化这一作用，物料分散 分层:按比重差异分层 分离:a横向运动:水流速度分布是上层大、下层小;上层(轻)颗粒受到较大的横向水流冲击作用;b纵向运动:床面往复振动的后退加速度大于前进加速度，果面上颗粒向前移动;上层颗粒受惯性作用力小，动较慢，下层颗粒(重)受惯性大，运动快;c析离作用:在摇床分选过程中，物料的松散分层及在床面上的分带，直接受床面的纵向摇动及横向水流冲洗作用支配。床面摇动及横向水流流经床条所形成的涡流，造成水流的脉动，使物料松散并按沉降速度分层。由于床面的摇动，导致细而重的颗粒钻过颗粒的间隙，沉于最底层，这种作用称为析离。析离分层是摇床分选的重要特点。它使颗粒按密度分层更趋完善。分层的结果是粗而轻的颗粒在最上层，其次是细而轻的颗粒，再次之是粗而重的颗 粒，最底层是细而重的颗粒。 设备:一般常用水平摇床 ?水平风力分选:分为卧式风力分选机和立式风力分选机。主要是利用重轻物料受力不均等实现分散分层分离。 ?磁选:利用各种物料磁性的差异，在非均匀磁场中 实现分离的过程。长度为L的磁性物体，磁化后成 磁偶极子，磁极强度分别为+q和-q，根据电磁学， 磁场力为: dHdHdH,,,,()f,,q,H,,q,H,,L,,q,L,,,M,0000dLdLdL dHdH,,,,,k,V,H,,x,,V,H0000dLdL 均匀磁场中，dH/dL=0，f=0，物料无法实现分离; 提高磁场力途径:提高磁场强度:稀土类永磁材料、 电磁场(受电流强度限制) 提高磁场梯度:聚磁介质(尖齿、钢毛、钢球等) 过程:当矿浆进入分选空间后，磁性颗粒在不均匀磁场作 用下被磁化，从而受磁场吸引力的作用，使其吸在圆筒上，并随之被转筒带至排矿端，排出成为磁性产品。非磁性颗粒，由于所受的磁场作用力很小，仍残留在矿浆中，排出后成为非磁性产品，这就是磁选分离过程。颗粒通过磁选机磁场时，同时受到磁力和机械力(重力、离心力、介质阻力、摩擦力等)的作 6 AWT 用。磁性较强的颗粒所受的磁力大于其所受的机械力，而非磁性颗粒所受磁力很小，则以机械力占优势。由于作用在各种颗粒上的磁力和机械力的合力不同， 使它们的运动轨迹也不同，从而实现分选。欲分离出磁性颗粒，其必要条件是:磁性矿粒所受磁力必须大于与它方向相反的机械力的合力。 设备:湿式或者干式磁选机 ?电力分选:利用固体废物组分在高压电场中电性的差异实现分选的过程 荷电方式:?直接传导;?感应带电;?电晕荷电。 原理:导电颗粒与电极带相同电荷，而相排斥，非导电颗粒与电极带相反电荷，而相吸 2.浮选;接触角与润湿性、可浮性之间的关系;天然物料为什么有些疏水而有些亲水,捕收剂结构、作用原理及常见类型;捕收剂结构与作用?主要为吸附机理与疏水机理 ?浮选:利用颗粒间表面物理化学性质差异，在气-液界面上选择性分离富集固体颗粒的过程。θ?、疏水性?、润湿性?、可浮性?。 ?天然可浮性与颗粒晶体结构关系:固体物料的晶体结构按化学键分类有离子键、共价键、分子键或者按外观分针状、层状，水分子与表面质点间的作用力存在静电引力、氢键力、分力间引力。结构与润湿性关系:分子键或层状结构晶体具有较好的天然可浮性，如煤、硫磺、石墨、滑石 ?分类:捕收剂—加疏水性、抑制剂—减小疏水性、活化剂—促进捕收剂吸附、pH调整剂—改变药剂的作用条件、起泡剂—形成大小适中、性能良好的气泡。作用:改变表面疏水性、提高分离物料间可浮性差异 ?捕收剂及作用机理(已具备起泡作用的捕捉剂不能在加起泡剂，否则...) 捕收剂结构与疏水原理 捕收剂分类: 分类方法:极性、非极性;阴离子、阳离子、非离子 常见捕收剂: 作为工业上适用的优良捕收剂应满足如下要求:(1) 来源广，易于制取; (2) 价格低，便于使用.即易溶于水，无臭，无毒，成分稳定、不易变质等;(3) 捕收作用强，具有足够的活性;(4) 有较高的选择性，最好只对其一种成分具有捕收能力。 黄药 7 AWT 名称:烃基二硫代碳酸盐、黄原酸盐、黄药 在水中解离ROCSSMe=ROCSS,，Me， 式中R为非极性的烃基(C2~4、直链或支链)，Me为碱金属离子(通常为Na+或K+ 合成方法:CS2 + ROH = ROCSSMe 黄药在常温下是固体的黄色粉末，带有刺激性臭味，有毒。黄药在水中解离出ROCSS-阴离子，具有捕收作用。黄药性质不稳定，易吸水潮解，遇热更加速其分解。易溶于水、丙酮与醇中。 常用的有乙基黄药(CH3CH2OCSSMe)及丁基黄药(CH3C2H6OCSSMe )。黄药是硫化矿物(如:方铅矿，黄铜矿，闪锌矿，黄铁矿等)最常用的捕收剂。 黑药 黑药是烃基二硫代磷酸盐R2PO2SSH(Me)，其中常用的烃基R为甲酚基或烷氧基。黑药是仅次于黄药、应用较广的硫化矿物捕收剂。目前，生产的黑药有甲酚黑药和丁基铵黑药两种。结构为: 甲酚黑药为暗绿色油状液体，微溶于水，比重为1:1，有难闻的臭味，具有腐蚀性，能烧伤皮肤，具有起泡能力。 丁基铵黑药是一种白色细粒结晶粉末，微臭易溶于水。在通常情况下，不易变质，较稳定，具有起泡性，无腐蚀性。因此，使用丁基铵黑药可以改善工业卫生条件。 由于黑药具有起泡性能，使用时用量不宜过大，一般为25,100克,吨。 黄药捕收能力比黄药差，但选择性较好，在分离浮选时可使用或与黄药配合使用。 捕收性能的差异与RO-烷氧基的吸电子效应有关，黑药基性基电子云密度低，与金属离子形成共价键强度较小，吸附能力弱，捕收能力差。 脂肪酸(皂)类 CnH2n+1COONa n=5~20，太短无表面活性，太长不溶解 来源:动植物油、人工合成氧化石蜡皂 8 AWT 物理性质:水溶性与C链长度有关、乳化剂助溶 化学特性:水解(一般在碱性介质中浮选)、成盐(与碱土金属以上的离子) 浮选特性:金属氧化物(如Fe2O3)、盐类浮选(如磷灰石、萤石、硫酸钡等);具有起泡能力;选择不太好，溶解度低，有时需加温; 胺类 CnH2n+1NH2 n=12~18 特性: 水解:C12H25NH2+H2O= C12H25NH3++OH- 等电点pH=10.64 络合:C12H25NH2比NH3具有更强的络合能力(烃基的给电子效应)，能与Zn等金属离子形成络合物 浮选特性:作为玻璃、石英、硅酸盐类捕收剂;锌矿的捕收剂;具有起泡能力，泡沫太粘，不易消泡。 pH对浮选的影响: 静电吸附:pH控制在颗粒表面带负电，同时有较多的C12H25NH3+存在，对于硅酸盐，一般为弱酸性。 络合吸附:保证C12H25NH2存在量较多的条件，对于ZnCO3矿，pH

  11.5 捕收剂在固体表面上吸附机理 a. 化学吸附机理:形成共价键、络合键、螫合键 化学吸附假说:捕收剂与颗粒表面离子形成化学键，化学键越强(化合物越稳定)，该捕收剂越容易在表面上吸附，捕收能力越强。 溶度积原理:捕收剂与表面金属离子形成盐溶度积越小，捕收剂对该物料的捕收能力越强。可解释:C链长度对捕收能力的影响，黄药捕收能力Cu、Pb

  Zn

  Ca、Mg 络合键、螫合键具有较好的选择性，是捕收剂发展方向。 b. 静电吸附机理:表面电性起源、PZC、控制表面电性实现浮选分离 c. 疏水缔合机理: ?调整剂类型及各自作用: 抑制剂: (1) 罩盖表面供捕收剂吸附的活性中心，阻止捕收剂吸附; (2) 解吸表面吸附的捕收剂; (3) 在表面上形成亲水膜; (4) 消除料浆中活化离子; 活化剂: (1) 增加表面供捕收剂吸附的活性中心; (2) 对有色金属表面进行硫化，稳定表面捕收剂吸附层; (3) 消除表面上的亲水膜; (4) 消除料浆中有害离子; pH调整剂: ?起泡剂作用;: 起泡剂是一种表面活性物质，主要作用在水一气界面上，使其界面张力降低，促使空气在料浆中弥散，形成小气泡，防止气泡兼并，增大分选界面，提高气泡与颗粒的粘附和上浮过程中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层。 浮选用的起泡剂应具备:?用量少，能形成量多、分布均匀、大小适宜、韧性适当和粘度不大的气泡，?有良好的流动性，适当的水溶性，无毒、无腐蚀性，便于使用，?无捕收作用，对料浆的pH变化和料浆中的各种物质颗粒有较好的适应性。 9 AWT 常用起泡剂: (1) 捕收剂兼有起泡能力:脂肪酸类、胺类、黑药 (2) 天然起泡剂:松醇油，主要成分是萜烯醇 (3) 人工合成起泡剂: 第三章:(固体废物热处理技术) 1.说明焚烧、热解(裂解和气化)过程的各自原理、产品;比较工艺特点 焚烧(Combustion):是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有害有毒物质在800~1200?的高温下氧化、热解而被破坏。 热解(Thermal destruction):利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。当空气量低于燃烧所所空气量，称为Gasification(气化，)。当无空气时，称为Pyrolysis (高温热解，no air无空气)。 Combustion Thermal destruction O2 required: Required Free or less-air Energy required: exothermic放热 endothermic吸热 Products: gas 3 phases Energy recovery: 发电、热水、蒸气 Fuel gas or liquid(可集中) 1500?左右 Pollution NO、金属等 X 2.焚烧的目的与要求(热值) 目的:?垃圾经焚烧处理后，垃圾中的病原体被彻底消灭，燃烧过程中产生的有害气体和烟 经过焚烧，垃圾中的可燃成分被高温分解后，尘经处理后达到排放要求，无害化程度高;? 一般可减重80,和减容90,以上，减量效果好，可节约大量填埋场占地，焚烧筛上物效果更好;?垃圾焚烧所产生的高温烟气，其热能被废热锅炉吸收转变为蒸汽，用来供热或发电，垃圾被作为能源来利用，还可回收铁磁性金属等资源，可以充分实现垃圾处理的资源化;?垃圾焚烧厂占地面积小，尾气经净化处理后污染较小，可以靠近市区建厂。既节约用地又缩短了垃圾的运输距离，对于经济发达的城市，尤为重要;?焚烧处理可全天候操作，不易受天气影响;?随着对城市垃圾填埋的环境措施要求的提高，焚烧法的操作费用可望低于填埋。 技术要求:?焚烧适用于进炉垃圾平均低位热值高于5000kJ/kg、卫生填埋场地缺乏和经济发达的地区。?垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术，审慎采用其它炉型的焚烧炉。禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉。?垃圾应在焚烧炉内充分燃烧，烟气在后燃室应在不低于850?的条件下停留不少于2秒。?垃圾焚烧产生的热能应尽量回收利用，以减少热污染。?垃圾焚烧应严格按照《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)等有关标准要求，对烟气、污水、炉渣、飞灰、臭气和噪声等进行控制和处理，防止对环境的污染。 ?应采用先进和可靠的技术及设备，严格控制垃圾焚烧的烟气排放。烟气处理宜采用半干法 10 AWT 加布袋除尘工艺。?应对垃圾贮坑内的渗沥水和生产过程的废水进行预处理和单独处理，达到排放标准后排放。?垃圾焚烧产生的炉渣经鉴别不属于危险废物的，可回收利用或直接填埋。属于危险废物的炉渣和飞灰必须作为危险废物处置。 3.从理论上定性说明空气对焚烧烟道气体温度的影响 废物的焚烧温度是指废物中有害组分在高温下氧化、分解，直至破坏所须达到的温度。它比废物的着火温度高得多。一般说提高焚烧温度有利于废物中有机毒物的分解和破坏，并可抑制黑烟的产生。但过高的焚烧温度不仅增加了燃料消耗量，而且过高的温度会增加废物中金属的挥发量及氧化氮数量，引起二次污染。因此不宜随意确定较高的焚烧温度。合适的焚烧温度是在一定的停留时间下由实验确定的。大多数有机物的焚烧温度范围在800,1l00?之间，通常在800,900?左右。通过生产实践，提供以下经验数可供作参考。对于废气的脱臭处理，采用800,950?的焚烧温度可取得良好的效果。当废物粒子在0.01,0.51 m之间，并且供氧浓度与停留时间适当时，焚烧温度在900,l000?即可避色产生黑烟。含氯化物的废物焚烧，温度在800,850?以上时，氯气可以转化成氯化氢，回收利用或以水洗涤除去;低于800?会形成氯气，难以除去。含有碱土金属的废物焚烧，一般控制在750,800?以下。因为碱土金属及其盐类一般为低熔点化合物。当废物中灰分较少不能形成高熔点炉渣时，这些熔融物容易与焚烧炉的耐火材料和金属零部件发生腐蚀而损坏炉衬和设备。焚烧含氰化物的废物时，若温度达850,900?，氰化物几乎全部分解。焚烧可能产生氧化氮(NOx)的废物时，温度控制在l500?以下，过高的温度会使NOx急骤产生。高温焚烧是防治PCDD与PCDF的最好方法，估计在925?以上这些毒性有机物即开始被破坏，足够的空气与废气在高温区的停留时间可以再降低破坏温度。 4.焚烧体系组成，焚烧的控制因素 1)、贮存及进料系统:本系统由垃圾贮坑、抓斗、破碎机(有时可无)、进料斗及故障排 除/监视设备组成。 2)、焚烧系统:即焚烧炉本体内的设备，主要包括炉床、燃烧室及助燃空气系统。每个炉 体仅一个燃烧室。炉床多为机械可移动式炉排构造，可让垃圾在炉床上翻转及燃烧。 燃烧室一般在炉床正上方，可提供燃烧废气数秒钟的停留时间。对于固体燃料，以分 解燃烧为主。一次燃烧使挥发性成份中易燃部分燃烧，提供分解用热源，使高分子部 分分解，一次燃烧过程产生的可燃气体和颗粒态碳素等产物进入二次燃烧室。鼓入部 分空气，使由炉床下方往上喷入的一次空气可与炉床上的垃圾层充分混合，由炉床正 上方喷入的二次空气可以提高废气的搅拌时间。二次燃烧为气态燃烧，一般为均相燃 烧。 3)、废热回收系统:包括布置在燃烧室四周的锅炉炉管(即蒸发器)、过热器、节热器、 炉管吹灰设备、蒸汽导管、安全阀等装置。锅炉炉水循环系统为一封闭系统，炉水不 断在锅炉管中循环，经由不同的热力学相变化将能量释出给发电机。炉水每日需冲放 以泄出管内污垢，损失的水则由饲水处理厂补充。 4)、发电系统:由锅炉产生的高温高压蒸汽，被导入发电机后，在急速冷凝的过程中推动 了发电机的涡轮叶片，产生电力，并将未凝结的蒸汽导入冷却水塔，冷却后贮存在凝 结水贮槽，经由饲水泵再打入锅炉炉管中，进行下一循环的发电工作。 5)、饲水处理系统:饲水子系统的主要工作为处理外界送入的自来水或地下水，将其处理 到纯水或超纯水的品质，再送入锅炉水循环系统，其处理方法为高级用水处理程序: 一般包括活性炭吸附、离子交换及逆渗透等单元。 6)、废气处理系统:从炉体产生的废气在排放前必须先行处理到符合排放标准，早期常使 用静电集尘器去除悬浮微粒，再用湿式洗烟塔去除酸性气体(如HCl、SOx、HF等)， 近年来则多采用干式或半干式洗烟塔去除酸性气体，配合滤袋集尘器(布袋除尘器) 11 AWT 去除悬浮微粒及其他重金属等物质。 7)、废水处理系统:由锅炉泄放的废水、员工生活废水、实验室废水或洗车废水所收集来 的废水，可以在废水处理厂一起综合处理，达到排放标准后再排放或回收再利用。废 水处理系统一般由多种物理、化学或/和生物处理单元所组成。 8)、灰渣收集及处理系统:由焚烧炉体产生的底灰及废气处理单元所产生的飞灰，有些厂 采用合并收集方式，有些则采用分开收集方式，国外一些焚烧厂将飞灰进一步固化或 熔融后，再合并底灰送到灰渣填埋场处置，以防止吸附在飞灰上的重金属或有机性毒 物产生二次污染。 焚烧温度，搅拌混合程度，气体停留时间及过剩空气率合称为焚烧四大控制参数 5.焚烧过程主要空气污染物产生原因及控制措施(环境问题) ?环境问题:大气污染物、固体废物、水污染物、热污染 大气污染物:粒状污染物、一氧化碳、酸性气体、重金属、二恶英(Dioxin) 固体废物:炉渣、飞灰 ?污染控制 按标准规定:“焚烧炉渣与除尘设备收集的焚烧飞灰应分别收集、贮存和运输;炉渣按一般固体废物回收处理，飞灰按危险废物处理”。飞灰含有重金属，有机成分相对较高，被列入《国家危险废物名录》，编号HW18。 重金属污染控制:?从源头控制日光灯管、电池等进入垃圾 ?改进工艺，重新分配重金属在飞灰与底灰中的比例，提高在飞灰中的含量，从而使底灰实现无害化，只需对飞灰进行集中处理，这是生态型焚烧技术的指导思想。 飞灰处理:地下处置、稳定化(水泥固化、玻璃化)填埋或利用、重金属分离 6.常见焚烧炉 按燃烧室数量:单室焚烧炉和多室焚烧炉;按炉型分类:炉排炉、流化床炉和炉床炉 第四章:(固态废料的生物处理技术) 1.堆肥，堆肥化;好氧堆肥原理，C的作用，微生物作用过程，工艺影响因素 堆肥化:就是在控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，促进来源于生物的有机废物发生生物稳定作用，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。 堆肥(compost混合肥料、堆肥):堆肥化的产物称为堆肥。它是一种深褐色、质地疏松、有泥土气味的物质，类似于腐殖质土壤，故也称为“腐殖土”。是一种具有一定肥效的土壤改良剂和调节剂。 好氧堆肥的基本原理:好氧堆肥是好氧微生物在与空气充分接触的条件下，使堆肥原料中的有机物发生一系列放热分解反应，最终使有机物转化为简单而稳定的腐殖质的过程。在堆肥过程中，微生物通过同化和异化作用，把一部分有机物氧化成简单的无机物，并释放出能量，把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，供微生物生长繁殖。 在微生物分解所需的各种元素中，碳和氮是最重要的。C提供能源和组成微生物细胞50,的物质，N则是构成蛋白质、核酸、氨基酸、酶等细胞生长必须物质的重要元素。通常用C,N比来反映这两种关键元素。理想的C,N比在30:1左右。当C/N比小于30:1时，N将过剩，并发氨气的形式释放，发出难闻的气味;而在高C,N比的条件下，将导致N的不足，影响微生物的增长，使堆肥温度下降，有机物分解代谢的速度减慢。 堆肥化是微生物作用于有机废物的生化降解过程，说明微生物是堆肥过程的主体。堆肥微生物的来源主要有两个方面。一方面是来自有机废物里面固有的大量的微生物种群，如在城市垃圾中一般的细菌数量在1014,1016个,kg;另一方面是人工加入的特殊菌种。这些 12 AWT 菌种在一定条件下对某些有机物废物具有较强的分解能力，具有活性强、繁殖快、分解有机物迅速等特点，能加速堆肥反应的进程，缩短堆肥反应的时间。 (1) 有机物问题 ? 有机物含量在20-80%，应适宜(太低:热量、肥效问题，太高:供 氧问题);? 加入高有机物含量的原料 (2) C/N比:30:1(25~30:1)较为适宜 在微生物分解所需的各种元素中，碳和氮是最重要的。C提供能源和组成微生物细胞 50,的物质，N则是构成蛋白质、核酸、氨基酸、酶等细胞生长必须物质的重要元素。 通常用C,N比来反映这两种关键元素。理想的C,N比在30:1左右。当C/N比小于 30:1时，N将过剩，并发氨气的形式释放，发出难闻的气味;而在高C,N比的条件 下，将导致N的不足，影响微生物的增长，使堆肥温度下降，有机物分解代谢的速度 减慢。 (3) 水分:50~60%适宜，见含水量~需氧量关系图 堆肥原料的最佳含水率通常是在50,,60,，当含水率太低(

  95,)。由于酶水解时基本上不必外加化学药品，且仅生成很少的副产物，所以提纯过程相对简单，也避免了污染。 影响纤维乙醇产业化的主要因素:近年来，国内外对利用木质纤维转化乙醇进行了大量的研究，工艺路线已经打通，但当前要想实现工业化生产，在原料收集、预处理、糖化、发酵和精馏各工艺过程中还存在着制约纤维素乙醇生产的问题，主要表现为以下四个方面:(1)木质纤维素原料分散，季节性强，尤其是农作物秸秆。 (2)木质纤维素预处理技术有待进一步优化和提高。由于天然纤维素原料的结构复杂的特性，使得其纤维素、半纤维素和木质素三者不能有效分离;另外伴随产生一些中间副产物，实验表明，这些物质抑制酵母的生长和代谢，最终影响乙醇产率。(3)缺乏高效的纤维酶菌株，现有的纤维素酶制剂效果较低，使得酶解糖化经济成本较高，当前生产一吨纤维乙醇需要酶制剂成本在2200,2600元。(4)缺乏能够同时高效利用戊糖和己糖的发酵菌株。在木质纤维水解中，其中有相当比重的木糖(葡萄糖/木糖约为2)。因此，戊糖的利用是影响纤维乙醇综合成本的关键一项。 未来纤维素乙醇产业化发展趋势:目前，国外纤维素乙醇产业化的研究已经成为了热潮，正步入一个关键时期，中国在这方面也有良好的基础。为了使纤维素乙醇尽早地实现产业化，除了以上几项关键技术进一步解决好外，还应当借鉴石油化工的经验，坚持走生物精炼和乙醇联产的模式，尽可能地最大提升和拓展底物的各组分的经济价值，也许是促使纤维素乙醇产业化的重要途径。尽管木质纤维素原料本身非常廉价，但是将其转化成乙醇的工艺过程非常复杂，需要大量的能耗。这主要是由木质纤维素自身的结构特性决定的，而得到的目标产物是经济附加值并不很高的乙醇，致使单位乙醇的经济效益并不具备较强的市场优势。而生物精炼和乙醇联产模式就打破了原来由生物质生产单一产品的观念，实现原料充分利用和产品价值最大化，就是所谓的“吃干榨净”，正如目前的利用粮食生产乙醇一样。例如，利用玉米同时生产燃料乙醇、玉米油、蛋白粉、高果糖浆、蛋白饲料和其他系列产品，这样提升了整个工艺产品的经济附加值，同时取得良好的经济效益和社会效益。同样利用木质纤维素的三大类组分也可以衍生出多种产品。例如:目前，大多的木糖醇厂主要是利用玉米芯中的半纤维素生产木糖醇，结果剩下大量的木糖渣(主要是纤维素和木质素)，如果进行联产模式，将剩下的纤维素与木质素进行组分分离，分别生产纤维乙醇和优质燃料或木素磺酸盐，就有可能进一步提升产品的综合效益。 B生物质裂解制燃料油 裂解是在无氧或缺氧条件下，利用热能切断生物质大分子中的化学键，使之转变为低分子物质的过程。裂解优于水解之处在于生物质中的碳氢化合物都可转化为能源形式，而在水解过程中，木质素未发生反应。而且木质素的能量密度比纤维素高。和焚烧相比，热解温度相对较低，处理装置较小，便于建造在原料产地附近。生物废弃物的热解是复杂的化学过程，包含分子键断裂，异构化和小分子的聚合等反应。通过控制热解条件(主要是加热速率，反应气氛，最终温度和反应时间)，可得不同的产物分布，据试验，在500,600C下的快速裂解，其液体产品的收率可达80,。裂解中产生的少量中热值气体可用作本系统的热源，其氮氧化合物的浓度很低，无污染问题。 国际上近来很重视这类技术，除了从能源利用考虑外，还因生物油含有较多的醇类化合物，作汽车用油时 18 AWT 不必为提高辛烷值而外加添加剂。其油品基本上不含硫、氮和金属成分，可看作绿色燃料，对环境影响小。 C生物质的直接液化 这里指的是在较高的压力和有溶剂存在条件下进行的液化，故又称高压液化，反应物的停留时间常需几十分钟。它始于20世纪60年代后期，当时美国匹兹堡能源研究中心的Ap—pell等将生物质放人Na2CO3溶液，用CO加压至28MPa，在350C下生成液化油。在此后的二十多年里，对生物质的直接液化已做了大量工作。和裂解相似，该工艺也可把生物质中的碳氢化合物都转化为能源形式。 近年来很多研究者致力于煤与废弃生物质共液化的研究。无论从技术方面还是经济方面看，共液化都优于二者单独液化。由于废弃生物质的供给较不稳定，与煤共液化易于维持稳定的原料供给。另一方面现有煤液化工艺所需反应条件苛刻，氢耗大，使其工业化困难。而一些研究表明，当煤与木质素共液化时，煤的液化温度可降低。因生物质的起始裂解温度较低，通过应用适当的催化剂和控制升温速率，使生物质的裂解和煤的裂解过程相匹配是有可能的。这样就可利用生物质中较高的氢碳比和其裂解产生的活化氢，达到减缓煤液化条件和所需氢耗的目的。而且不同研究者得到的实验结果都表明，与煤单独液化相比，煤与生物质共液化所得到的液化产品质量得到改善。 目前煤与生物质共液化的工作尚处在起步阶段，生物质对煤的作用也未能完全了解。有人认为由于木质素中含有苯酚团，而使用含有苯酚类基团的溶剂进行液化时，煤的转化率有显著增加，故可能是由于这类基团使煤中的醚键断裂，或者由于氢键的作用增加了煤碎片的溶解性。也有人认为木质紊分解可能会生成聚醚，这些产物有助于煤中C—C键的断裂。 D生物质燃气原理 生物热解气体作为一种主要的生物质能转换技术，近年来得到较大发展，把生物质的高品位利用推到了一个较新的高度。以下介绍秸秆热解气化制可燃气技术的工艺原理。 把农村残余的秸秆，如玉米秸、麦秸、棉花秸等农作物秸秆轧成碎料，加入少量水，用螺旋输送机送入干馏气化炉。在气化炉内，秸秆在氧气不充足的条件下，干馏、热解、气化，被还原成CmHn、CO、H2等可燃性混合气体。产生的可燃气体经气固旋风分离器去除大块杂物，再经冷却器降低气体的温度，缩小气体的体积。冷却后的可燃气进入气液分离器除去可燃气中的水和焦油，脱水和脱焦后的可燃气体经粗过滤和细过滤，两级过滤后制得纯净可燃气。一级过滤可选用玉米棒颗粒作为滤料，二级过滤可选用2,3mm粒径的纤维颗粒作为滤料。可燃气经罗茨风机加压后送入储气罐，再通过管网送到用户家中。可燃气与天然气、煤气、液化气相仿，使用时只需在气灶上点火即可燃烧，极为方便。 第五章 固体废物的填埋处置 1.处置的定义、目标、要求、分类(P356) 处置的定义、目的(最终处置) 固体废物处置是指最终处置(finaI disposal)或安全处置，是固体废物污染控翩的末端环节，是解决固体废物的归宿问题 为了使固体废物最大限度地与生物圈隔离而采取的措施 最终归宿:隔离 最大限度:达到一定的标准 生物圈:包括人、动物、植物、其它环境要素(对人和生物间接影响) 目标 确保废物中的有害物质，无论现在还是将来都一致对人类及环境造成不可接受的危害。现在:暂时的影响可能不大;将来:处置且稳定的时间很长 要求:废物的体积应尽量小(减量)，本身无较大的危害性，处置场地适宜，设施结构合理，封场后(特殊之处)要定期对场地进行维护及监测。防渗要求。 分类: 方法:通过多重屏障实现有害物质同生物圈的有效隔离，包括: 天然屏障:处置场地所处的地质构造和周围的地质环境;沿着从处置场所经过地质环境到 19 AWT 达生物圈的各种可能途径对有害物质的阻滞作用 人工屏障:使废物转化为具有低浸出性和适当机械强度的稳定的物理化学型态;废物容器; 处置场地内各种辅助性工程屏障; 海洋处置: 海洋焚烧: 海洋倾倒: 陆地处置: 包括:土地耕作、工程库、土地填埋、浅地层埋藏(中P407)及深井灌注(中P362) 根据处理对象的性质，对填埋方法进行分类 按处理对象分类: 卫生填埋:城市生活垃圾 安全填埋:危险废物 普通工业固态废料填埋:普通工业固态废料 2.城市垃圾填埋场对环境的影响及影响的时段 时段:建设期、运营期、闭场 环境影响:噪声、大气、水(地下水、地表水) 3.主要环境城市垃圾填场选址的基本原则 ?规划相符性:总体规划，工业，城镇、林业、矿业、水土保持等规划 ?环境相容性:环境容量与环境总量 ?敏感目标:工程避让，居民搬迁 ?内、外部建设条件:工程设计 4.填埋场主要气体组成、收集，导排方式，净化，利用 组成:CH,CO.N，O，硫化物，NH,H,CO,微量化合物 422232 收集与导排 收集: A、竖井收集系统 构造:分区分层结构 间距:厚度大于3m，30,70m，一般为50m 横向:边井(边界20m以内):间距略小，控制气体不外溢 中间井:间距适当加大， 纵向:浅井:作用与边井同 深井:气体质量好 B、水平收集系统 构造:分层设置、置于盲沟中 集气管:穿孔管、套管(P277 图8-12) 特点:效率高;垃圾体不均匀沉降对集气系统影响较大 输送系统 干管与支管: 冷凝液收集与排放: 风机选型 综合利用 气体净化方法 脱除水分和颗粒物:冷凝、沉降、旋风、过滤、分子筛、脱水剂 脱去HS:碱吸收、活性炭吸附 2 20 AWT 分离:主要是CO与CH分离， 22 (1) 吸收法:采用碱溶液(甲乙醇胺、N-甲基二乙醇胺) (2) 吸附法:变压吸附、变温吸附。碳分子筛、0.8MPa、回收率98%、浓度85%以上 (3) 膜分离法:膜两侧压力差、气体透过膜的速率不同。如，碳酸纤维素膜、甲烷难透过、CO2易透过 主要用途 发电，作为汽车燃料，作为城市民用燃气，作为燃料电池的燃料。 5.填埋厂的项目组成 卫生填埋场主要包括垃圾填埋区、垃圾渗滤液处理区(简称污水处理区)和生活管理区三部分。随着填埋场资源化建设总目标的实现，它还将包括综合回收区。 卫生填埋场的建设项目可分为填埋场主体工程与装备、配套设施和生产、生活服务设施三大类。(1)填埋场主体工程与装备包括:场区道路，场地整治，水土保持，防渗工程，坝体工程，洪雨水及地下水导排，渗滤液收集、处理和排放，填埋气体导出及收集利用，计量设施，绿化隔离带，防飞散设施，封场工程，监测井，填埋场压实设备、推铺设备、挖运土设备等; (2)配套设施包括进场道路(码头)、机械维修、供配电、给排水、消防、通讯、监测化验、加油、冲选、洒水等设施;(3)生产、生活服务设施包括办公、宿舍、食堂、浴室、交通、绿化等 6.填埋场渗滤液的主要组成，如何从源头和末端控制渗滤液对环境的污染, 主要组成:有机污染物，氨氮，磷(溶解性的磷酸盐)，金属离子，溶解性固体， 源头控制:做好防渗工作,水平防渗，垂直防渗 末端控制:(渗滤液的处理)P267，合并处理，单独处理，(土地处理，生物处理，物化处理)收集系统 通常包括:排水层、集水槽、多孔排水管、集水坑、提升泵、集水池(调节池)等 渗滤液处理 (1)土地处理:利用蒸发、填埋场覆盖层的土壤净化作用最终覆盖后垃圾填埋场地表植物的吸收作用、填埋垃圾的降解作用以及垃圾层“生物滤床”的吸附、降解作用。有可能出现氨氮累积作用。 (2)生化处理: 好氧:活性污泥、稳定化塘、生物转盘、滴滤池等 厌氧:上流式厌氧污泥床、厌氧淹没式生物滤池、混合反应器及厌氧塘等 结合:A/O、A2/O、SBR脱氮组合工艺 物化处理:混凝、化学氧化、吸附、氨氮吹脱、过滤等。 7.什么是封场,封场措施,封场后如何管理。 封场:当填埋场处置的废物数量达到填 埋设计容量时，无法再填入危险固态废料，应实行填埋封场，并一定要在场地铺设覆盖层。其主要作用是防止地面降水或地表径流入渗，同时也可以阻止填埋场中有毒有害气体等的释放。 封场后的管理 ?维护最终覆盖层的完整性和有效性 ?维护和监测检漏系统 ?继续进行渗滤液的收集和处理 ?继续进行填埋场产出气体的处置 ?继续监测地下水水质的变化 封场措施:防渗，顶部，生态恢复(覆土0.5,0.6m植被) 8.渗滤液特征 2.3.1.3水质特征 21 AWT 垃圾填埋场渗滤液的水质随垃圾组分、当地气候、水文地质、填埋时间和填埋方式等因素的影响而有显著不同。由于影响因素多，造成不同填埋场、不同填埋时期的渗滤液水质和水量的变化幅度很大。总体来说，渗滤液具有以下的特征。 (1) 有机污染物浓度高 实验研究表明，渗滤液中含有主要有机物77种，其中芳烃29种，烷烃烯烃类18种，酸类8种，酯类5种，醇、酚类6种，酮醛类4种，酰胺类2种，其他5种。77种有机物中，有可疑致癌物质1种、辅致癌物质5种，被列入我国环境优先污染物“黑名单”的有5种以上。上述77种有机物仅占渗滤液中COD的10,左右。 一般而言，垃圾渗滤液中的有机物可分为三类，即:?低分子量的脂肪酸类;?腐殖质类高分子的碳水化合物;?中等分子量的灰黄霉酸类物质。 对相对不稳定的填埋过程而言，大约有90,的可溶性有机碳是短链的可挥发性脂肪酸，其次是灰黄霉酸类;而相对稳定的填埋过程，易降解的挥发性脂肪酸随垃圾的填埋时间而减少，难生物降解的灰黄霉酸类的比重则增加。 (2) 氨氮含量较高 “中老年”填埋场渗滤液中较高的氨氮含量是导致其处理难度较大的一个重要原因。由于目前多采用厌氧填埋，氨氮在垃圾进人产甲烷阶段后不断上升，达到峰值后延续很长时间并直至最后封场。有研究表明，渗滤液中的氨氮占总氮含量的85,,90,。氨氮含量过高要求进行脱氮处理，但过低的C,N不但对常规生物过程有较强的抑制作用，而且由于有机碳源的缺乏难以进行有效的反硝化。 (3) 磷含量偏低 垃圾渗滤液中的含磷量通常较低，尤其是溶解性的磷酸盐浓度更低。 (4) 金属离子含量较高 渗滤液中含有多种金属离子，其浓度与所填埋的垃圾组分及时间密切相关。对生活垃圾与工业垃圾混合填埋的填埋场来说，重金属离子的溶出量会明显增加。 (5) 总溶解性固体含量较高 这些溶解性固体通常随填埋时间的延长而变化，在0.5,2.5年间达到高峰值，同时含有高浓度的Na、K、CI、SO4等无机类溶解性盐和铁、镁等。此后，随填埋时间的增加浓度逐渐下降，直至达到最终稳定。 (6) 色度较高渗滤液具有较高的色度，其外观多呈淡茶色、深褐色或黑色，有极重的垃圾腐败臭味。 (7) 水质随填埋时间的变化较大 填埋时间在5年以下的渗滤液pH值较低，BOD5及CODcr浓度较高，且BOD5,CODcr的比值较高，同时各类重金属离子的浓度也较高。填埋时间5年以上的渗滤液pH值接近中性，BOD5及CODcr浓度下降，BOD5,CODc，的比值较低，而NH3-N浓度较高，重金属离子的浓度则下降。 9.填埋工艺过程 22 AWT (1)卸料 采用填坑作业法卸料时，往往设置过渡平台和卸料平台。而采用倾斜面作业法时，则可直接卸料。 (2)推铺 卸下的垃圾的推铺由推土机完成，一般每次垃圾推铺厚度达到30,60cm时，进行压实。 (3)压实 压实是填埋作业中一道重要工序，填埋垃圾的压实能有效地增加填埋场的容量，延长填埋场的使用年限及对土地资源的开发利用;能增加填埋场强度，防止坍塌，并能阻止填埋场的不均匀性沉降;能减少垃圾空隙率，有利于形成厌氧环境，减少渗入垃圾层中的降水量及蝇、蛆的孳生;也有利于填埋机械在垃圾层上的移动。 垃圾压实的机械主要为压实机和推土机。一般情况下一台压实机的作业能力相当于2,3台推土机的工作效能，其在国外大型填埋场已得到广泛使用。在填埋场建设初期，国内较多填埋场用推土机代替专用压实机，压实密度较小，为得到较大的压实密度，国内垃圾填埋场也正在逐步采用垃圾压实机和推土机相结合来实施压实工艺。根据具体要求可采用不同的压实设备，以取得不同的压实效果，国内外典型填埋的压实工艺参数见表5—2。 (4)覆土 卫生填埋场与露天垃圾堆放场的根本区别之一就是卫生填埋场的垃圾除了每日覆盖以外，还要进行中间覆盖和最终覆盖。日覆盖、中间覆盖和终场覆盖的功能各异，各自对覆盖材料的要求也不相同。 日覆盖的作用:?改善道路交通;?改进景观;?减少恶臭;?减少风砂和碎片(如纸、塑料等);?减少疾病通过媒介(如鸟类、昆虫和鼠类等)传播的危险;?减少火灾危险等。日覆盖要求确保填埋层的稳定并且不阻碍垃圾的生物分解，因而要求覆盖材料具有良好的通气性能。一般选用砂质土等进行日覆盖，覆盖厚度为15cm左右。 中间覆盖:常用于填埋场的部分区域需要长期维持开放(2年以上)的特殊情况。它的作用:?可以防止填埋气体的无序排放;?防止雨水下渗;?将层面上的降雨排出填埋场外等。中间覆盖要求覆盖材料的渗透性能较差。一般选用粘土等进行中间覆盖，覆盖厚度为30cm左右。 终场覆盖:是填埋场运行的最后阶段，也是最关键的阶段。其功能包括:?减少雨水和其他外来水渗入填埋场内;?控制填埋场气体从填埋场上部释放;?抑制病原菌的繁殖;?避免地表径流水的污染，避免垃圾的扩散;?避免垃圾与人和动物的直接接触;?提供一个可以进行景观美化的表面;?便于填埋土地的再利用等 23 AWT (5)杀虫 当填埋场温度条件适宜时，幼虫在垃圾层被覆盖之前就能孵出，以致在倾倒区附近出现一群群的苍蝇。当出现这种情况时，通过在填埋操作区喷洒杀虫药剂可以控制这个问题。 必须说明的是，真正的科学卫生填埋处理在国内还太少，上述资料只是参照国外一些引进资料作梗概性的介绍，揭示在填埋处理时必须注意的一些原则和需考虑的因素，在国内填埋处理技术上尚待有相当多的经验积累后，才能出现适合国情的科学的卫生填埋技术法规。 10.防渗要求以及防渗系统的组成 防渗要求 不具备自然防渗条件的填埋场和填埋物可能引起污染地下水的填埋场，必须进行人工防渗，即场底及四壁用防渗材料作防渗处理。 (1) 天然衬里系统的填埋场必须具有下列条件:?土衬里的渗透率不大于10-7cm/s;? 场底及四壁粘土衬里厚度大于2m。 (2) 人工衬里必须符合下列条件:?衬料的渗透率必须小于10-7m/s;?衬里抗压强度必须大于0(6MPa，不因填埋碾压而断裂;?衬料应有耐候性，能适应剧冷剧热变化;?衬里能抵御垃圾中坚硬物体的刺、划;?防渗膜应为同期产品，厚薄均匀，无薄点、气泡及裂损;?衬里制作必须结构完整、严密;?衬料必须具有抗蚀性，与垃圾消化产物相容，不应因相接触而影响衬料的渗透性能。 (3) 地下水水位应与坑底距离2m以上。 (4) 衬里之上应加铺30cm厚的粘土，铺平拍实，作为防渗垫层。垫层之上再铺河卵石(直径5,10cm)30cm厚，作为导流层，大石在下，小石在上，防止垃圾密塞石缝而影响导流。 防渗系统的组成 水平防渗层构成:从上而下依次为过滤层、排水层(包括渗滤液收集系统)、保护层、防渗层等 过滤层:其作用是保护排水层，防止垃圾在排水层中积聚，造成排水系统堵塞，使排水系统效率降低或失效。过滤层的主要功能是保土和防淤堵。过滤层的功能不是必要的，当需要过滤层时，一般采用轻、薄型的土工布 排水层:其作用是及时将被阻隔的渗滤液排出，减轻对防渗层的压力，减少渗滤液的外渗可能性。排水层可采用土工网格或碎石。采用土工网格时，网格的高度应满足收集的渗滤液的水量要求，通常在土工网格两侧附有过滤用的土工布。采用碎石作为导流层时，导流层厚度应达到30cm，且大石在下，小石在上，构成反滤层，防止垃圾密塞石缝而影响导流 保护层:其功能是防止防渗层受到外界影响而被破坏，如石料或垃圾对其上表面的刺穿、应力集中造成膜破损、粘土等矿物质受侵蚀等。保护层可采用针刺土工织物或粘土，保护层的厚度宜按边坡稳定、水深、水流速度、日晒和冰冻等条件及施工要求经现场试验确定。作为保护层的针刺土工织物，应采用 2厚、重型，如德国规定土工布保护层应达到2000g,m。采用粘土作为保护层时，粘土层厚度应达到30,40cm，且具备支持层的粘土同样的性质。表5—8是对保护层所采用的土工布的建议。保护层的边坡应满足稳定性要求，边坡越陡，工程量越小，也可增加库容，但施工难度增加，尤其是HDPE膜易和支持层之间发生滑动，导致膜的破损 防渗层:其功能是通过铺设渗透性低的材料来防止渗滤液迁移到填埋区外部去，同时也可以防止外部的地下水进入填埋区内部。在一般情况下，仅从防渗性能考虑，生活垃圾卫生填埋场采用HDPE膜防渗，1.5mm厚为可用值，2.0mm厚为较好值，有的国家以膜厚1.5mm为卫生填埋场低限，有的国家提出膜厚应超过2.0mm 支持层:防渗膜应铺设在密实的基础上，与膜接触的表面宜为碾压过的细料层，且层面平整 垂直防渗系统包括打入法施工的密封墙、工程开挖法施工的密封墙和土层改性法施工的密封墙等 24 AWT 掌握的举例: 地基采用人工防渗系统(见图5—12)，从原土地基到废物填埋层之间，自下向上依此为:?300mm厚地下水收集层，由粒径10,12mm的碎石构成，其间铺设ф150的HDPE开孔地下水收集管;?200g,m2的土工布过滤层;?300mm厚的风化花岗岩;?6mm厚的膨润土下垫层;?2mm厚的HDPE防渗膜;?200g,m2的土工布上垫层;?500mm厚渗滤液收集层，由粒径10,20mm的碎石构成，其间铺设ф150的HDPE开孔渗滤液收集管;?200g,m2的土工布过滤层;?150mm厚的建筑废料铺垫而成的缓冲层。 德国Mecher-nich填埋场底部处理首先是将粘土压实，再将75cm厚的膨润土分三层压实，其上铺设HDPE防渗膜，而在HDPE防渗膜上下均衬以土工布以防硬物损坏HDPE膜，上垫层上为10cm厚的卵石，卵石上为渗滤液收集系统。 美国旧金山某填埋场的防渗系统自上而下为:?30cm土壤保护层;?120g,m2的土工布过滤层;?30cm的碎石滤层;?120g,m2的土工布保护层;?HDPE防渗膜;?60cm石灰层;?30cm土壤保护层。 美国某填埋场衬层结构自下而上为:?60cm压实粘土层;?HDPE柔性膜;?30cm砂砾石层，其中安装渗滤液收集系统;?土工布，用于防止上浮土进入砂砾石层;?60cm防护土层，起防护和屏障作用;?固态废料。 25

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