1、垃圾填埋工程全册配套最垃圾填埋工程全册配套最 完整精品课件完整精品课件2 城市生活垃圾的卫生土城市生活垃圾的卫生土 地填埋地填埋 卫生填埋卫生填埋 卫生填埋技术始于卫生填埋技术始于2020世纪世纪6060年代，它是在年代，它是在 传统的堆放、填坑基础上，出于保护环境的目传统的堆放、填坑基础上，出于保护环境的目 的而发展起来的一项工程技术。卫生填埋必须的而发展起来的一项工程技术。卫生填埋必须 进行科学选址、场地防护处理、周密的填埋计进行科学选址、场地防护处理、周密的填埋计 划、渗出液收集和处理、填埋气收集和处理、划、渗出液收集和处理、填埋气收集和处理、 严格的监测网络、最终封场与土地恢复利用等严
2、格的监测网络、最终封场与土地恢复利用等 多项工序才能建成。多项工序才能建成。 卫生填埋法卫生填埋法 在陆地上选择合适的天然场所或人工改造出合适的在陆地上选择合适的天然场所或人工改造出合适的 场所，把固体废物用土层覆盖起来的技术。场所，把固体废物用土层覆盖起来的技术。 1 1、卫生卫生土地填埋土地填埋 对象：城市垃圾、建筑垃圾、炉渣等对象：城市垃圾、建筑垃圾、炉渣等 分为好氧填埋、厌氧填埋和准好氧填埋三种类型分为好氧填埋、厌氧填埋和准好氧填埋三种类型 比较比较好氧填埋、准好氧填埋好氧填埋、准好氧填埋和厌氧填埋和厌氧填埋 卫生填埋的类型卫生填埋的类型 主要有厌氧、好氧和半好氧三种。主要有厌氧、好氧
3、和半好氧三种。 填埋类型填埋类型特点及应用情况特点及应用情况 厌氧填埋厌氧填埋操作简单，施工费用低，可回收甲烷操作简单，施工费用低，可回收甲烷 气体，目前广泛采用。气体，目前广泛采用。 好氧和半好好氧和半好 氧填埋氧填埋 分解速度快，垃圾稳定化时间短，但分解速度快，垃圾稳定化时间短，但 工艺要求较复杂，费用较高，尚处于工艺要求较复杂，费用较高，尚处于 研究阶段。研究阶段。 渗出液的处理、降解气的控制、臭味和病原菌的渗出液的处理、降解气的控制、臭味和病原菌的 消除、填埋场地的选择设计、填埋方法等消除、填埋场地的选择设计、填埋方法等 1 1、底部密封或底部和四周都密封的结构、底部密封或底部和四周都
4、密封的结构人工屏障人工屏障 应考虑的问题应考虑的问题 衬里材料衬里材料 无机材料：粘土、水泥等无机材料：粘土、水泥等 有机材料：沥青、橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯等有机材料：沥青、橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯等 2 2、场地的选择、场地的选择 两项原则：两项原则： 一、是场地能满足防止污染的需要一、是场地能满足防止污染的需要 二、是经济合理二、是经济合理 要考虑以下方面的因素要考虑以下方面的因素 (2)(2)气候；要蒸发大于降水，避开高寒区气候；要蒸发大于降水，避开高寒区 (1)(1)土质条件和地形特点：防渗能力强土质条件和地形特点：防渗能力强, ,便于施工，避开洼便于施工，避开洼 地，泄水能力强地，泄水
5、能力强, ,背风背风 (3)(3)水文地质条件：地下水位距最下层埋藏物至少水文地质条件：地下水位距最下层埋藏物至少1.5m1.5m； 2 2、场地的选择、场地的选择 (4) (4) 环境条件环境条件: :避开居民区避开居民区, ,远离城市远离城市, ,在城市的下风向在城市的下风向 (5) (5) 运输距离运输距离: :尽量缩短运输距离尽量缩短运输距离, ,减少运营成本减少运营成本 (6) (6) 迹地的开发利用迹地的开发利用: :考虑填埋场填满后的开发利用考虑填埋场填满后的开发利用 (7)(7)填埋面积填埋面积: :至少满足至少满足1010年以上的使用时间年以上的使用时间 另外还要考虑交通、距
6、离与方位、土地征用、开发等方面另外还要考虑交通、距离与方位、土地征用、开发等方面 3 3、场地的设计、场地的设计 (1)(1)场地的面积和容量场地的面积和容量 城市人口数量、垃圾的产量、废物填埋的高度、垃圾与城市人口数量、垃圾的产量、废物填埋的高度、垃圾与 覆盖材料量之比以及填埋后的压实密度有关。覆盖材料量之比以及填埋后的压实密度有关。 填埋场的设计参数如下填埋场的设计参数如下: : a.a.覆土和垃圾填埋之比为覆土和垃圾填埋之比为l l：4 4或或l l：3 3 b.b.垃圾的压实密度为垃圾的压实密度为500500一一700kg700kgm3m3 c.c.填埋场地的容量至少供使用填埋场地的容
7、量至少供使用2020年。年。 V=365V=365 + C+ C WPWP D D 每年需要卫生填埋的垃圾体积可按下式计算每年需要卫生填埋的垃圾体积可按下式计算 每年需要填埋的垃圾体积；每年需要填埋的垃圾体积； 垃圾的产率（人）垃圾的产率（人） 服务区的人口数，人服务区的人口数，人 填埋后垃圾的压实密度，填埋后垃圾的压实密度，kg/m3kg/m3 C C覆土体积，覆土体积， 如果已知填埋高度为，可利用上述公式求出，如果已知填埋高度为，可利用上述公式求出， 则每年所需的场地面积为：则每年所需的场地面积为： 4.4.地下水保护系统设计地下水保护系统设计 u(1)(1)渗滤液的生成分析渗滤液的生成分
8、析 u垃圾分解过程中产生的液体以及渗出的地下水和垃圾分解过程中产生的液体以及渗出的地下水和 渗入的地表水，统称为填埋场渗滤液。渗入的地表水，统称为填埋场渗滤液。 u来源：降水、地表径流、地下水、垃圾含水来源：降水、地表径流、地下水、垃圾含水 计算渗滤液产量宜采用经验公式法（浸出系数法）。计算渗滤液产量宜采用经验公式法（浸出系数法）。 Q = 1/1000 Q = 1/1000 CIA CIA Q Q渗滤液产生量，渗滤液产生量，m3/dm3/d； C C作业单元流出系数，作业单元流出系数，% %，一般取，一般取0.2-0.80.2-0.8 I I多年平均降雨量的最大月份降雨量的日平均值，多年平均
9、降雨量的最大月份降雨量的日平均值， mm/dmm/d； A A填埋场集水面积填埋场集水面积,m2,m2； (2) (2) 渗滤液性质主要取决于所埋垃圾的种类，渗滤液的数量取渗滤液性质主要取决于所埋垃圾的种类，渗滤液的数量取 决于填埋场溶滤液的来源、填埋场的面积、垃圾状况和下决于填埋场溶滤液的来源、填埋场的面积、垃圾状况和下 层土壤等等。层土壤等等。 成分复杂成分复杂：含有多种有毒有害的无机物和有机物，：含有多种有毒有害的无机物和有机物，CODCOD、 BODBOD、氨氮浓度高，色度大；、氨氮浓度高，色度大；含有重金属等组分含有重金属等组分 外观褐色至黑色外观褐色至黑色, ,臭臭 色度色度200
10、0-4000,PH6-8, 2000-4000,PH6-8, BOD5BOD5呈增高趋势呈增高趋势, ,填埋填埋6-306-30个月后个月后,BOD5,BOD5达到高峰达到高峰, ,随后下随后下 降降;COD;COD一般缓慢下降一般缓慢下降 (3)(3)地下水保护系统设计地下水保护系统设计 A A、设置防渗衬里，就是在填埋垃圾和土体之间设置一、设置防渗衬里，就是在填埋垃圾和土体之间设置一 不透水层。黏土的渗透系数要小于不透水层。黏土的渗透系数要小于1010-7 -7m/s m/s，厚度至，厚度至 少少m; m; 渗滤液要及时排出处理渗滤液要及时排出处理 、设置导流渠或导流坝：将浸出液导向处理设
11、施、设置导流渠或导流坝：将浸出液导向处理设施 C C、选择合适的覆盖材料，防止雨水进入填埋的垃圾、选择合适的覆盖材料，防止雨水进入填埋的垃圾 5 5 渗滤液的处理方法渗滤液的处理方法 垃圾渗滤液为高浓有机废水垃圾渗滤液为高浓有机废水BODBOD和和CODCOD浓度高，金属含浓度高，金属含 量、氨氮含量高，有毒有害物质多，水质水量变化大，量、氨氮含量高，有毒有害物质多，水质水量变化大， 且变化无规律性，化学性质不稳定，微生物营养比例且变化无规律性，化学性质不稳定，微生物营养比例 失调等特点。失调等特点。 渗滤液水质随垃圾填埋时间而变化，一般的，新填埋渗滤液水质随垃圾填埋时间而变化，一般的，新填埋
12、 场渗滤液场渗滤液PHPH较低较低,BOD,BOD和和CODCOD浓度高浓度高,BOD/COD,BOD/COD值较高值较高 BOD/CODBOD/COD值为值为0.5-0.70.5-0.7，可生化性较好，可生化性较好， 5 5年以上的老填埋场渗滤液年以上的老填埋场渗滤液PHPH中性中性,BOD,BOD和和CODCOD的浓度的浓度 低低,BOD/COD,BOD/COD值较低，可生化性较差值较低，可生化性较差,10,10年后年后BOD/CODBOD/COD值值 将降至将降至0.10.1 5 5 渗滤液的处理方法渗滤液的处理方法 (1) (1) 利用城市污水厂进行合并处理。利用城市污水厂进行合并处理
13、。 将垃圾渗滤液直接排入城市污水处理厂与城市污水进将垃圾渗滤液直接排入城市污水处理厂与城市污水进 行合并处理，利用城市污水对渗滤液的缓冲稀释作用行合并处理，利用城市污水对渗滤液的缓冲稀释作用 和城市污水中的营养物质实现渗滤液和城市污水的同和城市污水中的营养物质实现渗滤液和城市污水的同 时处理是最为简单的渗滤液处理方案，可以节省单独时处理是最为简单的渗滤液处理方案，可以节省单独 建设渗滤液处理系统的大额费用，降低成本。但此法建设渗滤液处理系统的大额费用，降低成本。但此法 要求填埋场与城市污水处理厂相距不能太远，这在我要求填埋场与城市污水处理厂相距不能太远，这在我 国大多数大中城市都难以办到，否则
14、渗滤液的输送将国大多数大中城市都难以办到，否则渗滤液的输送将 造成较大的经济负担；另一方面由于垃圾渗滤液含有造成较大的经济负担；另一方面由于垃圾渗滤液含有 较高浓度的较高浓度的BOD5BOD5，CODCOD，NH3-NNH3-N，易造成对城市污水处，易造成对城市污水处 理厂的冲击负荷，如不加控制会影响甚至破坏城市污理厂的冲击负荷，如不加控制会影响甚至破坏城市污 水处理厂的正常运行。水处理厂的正常运行。 5 5 渗滤液的处理方法渗滤液的处理方法 (2)(2)渗滤液单独处理渗滤液单独处理 活性污泥法活性污泥法对易降解的有机物有较高的去除率，对新对易降解的有机物有较高的去除率，对新 鲜的垃圾渗滤液有
15、较好的处理效果。鲜的垃圾渗滤液有较好的处理效果。 生物膜法中微生物的种类数量较多，具有较强的抗冲生物膜法中微生物的种类数量较多，具有较强的抗冲 击负荷能力，而且由于硝化菌可以生长，有利于提高击负荷能力，而且由于硝化菌可以生长，有利于提高 对对NH3-NNH3-N的去除率。的去除率。 厌氧处理的污泥生长量小、有机负荷高、占地面积小、厌氧处理的污泥生长量小、有机负荷高、占地面积小、 对无机营养元素的要求远低于好氧处理，适于含磷量对无机营养元素的要求远低于好氧处理，适于含磷量 比较低的垃圾渗滤液，但是厌氧处理出水中比较低的垃圾渗滤液，但是厌氧处理出水中CODCOD浓度和浓度和 NH3-NNH3-N浓
16、度仍然较高，浓度仍然较高，DODO含量很低，不宜直接排放到河含量很低，不宜直接排放到河 流或湖泊中，一般需要进行后续的好氧处理或物化处流或湖泊中，一般需要进行后续的好氧处理或物化处 理。在理。在pHpH值低于值低于7 7时产甲烷菌受到抑制甚至死亡，不利时产甲烷菌受到抑制甚至死亡，不利 于厌氧处理，而且厌氧处理的最适温度为于厌氧处理，而且厌氧处理的最适温度为3535益，低于益，低于 这个温度，处理效率迅速下降。这个温度，处理效率迅速下降。 5 5 渗滤液的处理方法渗滤液的处理方法 (3)(3)填埋场内循环喷洒处理填埋场内循环喷洒处理 通过循环喷洒可以通过循环喷洒可以 提高垃圾层中的水分含量，使垃
17、圾渗滤液中微生物的提高垃圾层中的水分含量，使垃圾渗滤液中微生物的 营养成分回到填埋场中，增强微生物的活性，降低垃营养成分回到填埋场中，增强微生物的活性，降低垃 圾渗滤液中有害物质的浓度，加速产甲烷的速率，缩圾渗滤液中有害物质的浓度，加速产甲烷的速率，缩 短垃圾渗滤液水量及水质的稳定化进程。短垃圾渗滤液水量及水质的稳定化进程。 垃圾填埋场气体的产生和控制方法垃圾填埋场气体的产生和控制方法 1 1、垃圾填埋后，由于微生物的生化降解作用会产生、垃圾填埋后，由于微生物的生化降解作用会产生 好氧与厌氧分解。填埋初期，由于废物中空气较多，好氧与厌氧分解。填埋初期，由于废物中空气较多， 垃圾中有机物开始进行
18、好氧分解，产生垃圾中有机物开始进行好氧分解，产生二氧化碳、水、二氧化碳、水、 氨气氨气，这一阶段可持续数天；但当填埋区氧被耗尽时，这一阶段可持续数天；但当填埋区氧被耗尽时， 垃圾中有机物转入厌氧分解，产生垃圾中有机物转入厌氧分解，产生甲烷、二氧化碳、甲烷、二氧化碳、 氨气、水以及硫化氢氨气、水以及硫化氢等。等。 气体产生量计算 Vg=1.866 CF / C Vg-气体产生量气体产生量 CF 可能分解的有机碳量可能分解的有机碳量 C 有机物中的总碳量有机物中的总碳量 甲烷发酵进入稳定期的时间为甲烷发酵进入稳定期的时间为2 2年后，填埋场气体一般年后，填埋场气体一般 含有含有3030-40-40
19、甚至甚至6060-70-70的甲烷，以及多种其它种的甲烷，以及多种其它种 类的气体。类的气体。 填埋场气体经过处理后可以作为能源加以利用。填埋场气体经过处理后可以作为能源加以利用。 2 2、气体的控制方法：可渗透性排气和不可渗透阻挡层排、气体的控制方法：可渗透性排气和不可渗透阻挡层排 气气 （）、可渗透性排气（）、可渗透性排气 排气孔道的间隔以上，砾石层的厚度为排气孔道的间隔以上，砾石层的厚度为3030一一40cm40cm （）、阻挡层排气（）、阻挡层排气 在不透气的顶部覆盖层中安装排气管，如图在不透气的顶部覆盖层中安装排气管，如图 排气管与设置在浅层砾石排气通道或设置在填埋废物排气管与设置在
20、浅层砾石排气通道或设置在填埋废物 顶部的多孔集气支管相连接。顶部的多孔集气支管相连接。 （）填埋方法（）填埋方法 卫生土地卫生土地填埋填埋方法主要有三种：一是沟槽法，二是地面法，方法主要有三种：一是沟槽法，二是地面法， 三是斜坡法（混合法）三是斜坡法（混合法） 、沟槽法、沟槽法 长度为长度为303040m40m，深，深. .1 18m8m，宽，宽4 45 57 75m 5m 、面积法、面积法 在采石场、露天矿、峡谷、盆地或其他类型的洼地采用。该在采石场、露天矿、峡谷、盆地或其他类型的洼地采用。该 法适于处置大量的固体废物。法适于处置大量的固体废物。 、斜坡法、斜坡法 斜坡法是把废物直接铺撒在斜
21、坡上，压实后用工作面前直接斜坡法是把废物直接铺撒在斜坡上，压实后用工作面前直接 得到的土壤加以覆盖，然后再压实。得到的土壤加以覆盖，然后再压实。 优点：进行少量的挖掘工作，即可满足第二天覆盖废物对优点：进行少量的挖掘工作，即可满足第二天覆盖废物对 土壤的需要，由于不需要从场外运进覆盖材料，而且废土壤的需要，由于不需要从场外运进覆盖材料，而且废 物堆积在原始表面下，因此斜坡法比地面法能更有效地物堆积在原始表面下，因此斜坡法比地面法能更有效地 利用处置场地。利用处置场地。 填埋操作填埋操作 垃圾填埋具体方法垃圾填埋具体方法 将垃圾在填埋场内分区分层进行填埋。将垃圾在填埋场内分区分层进行填埋。 每天
22、的垃圾，在限定范围铺散为每天的垃圾，在限定范围铺散为40-75cm40-75cm的薄层，的薄层， 然后压实。垃圾层厚度应为然后压实。垃圾层厚度应为2.5-3m2.5-3m。 一次性填埋处理垃圾层最大厚度为一次性填埋处理垃圾层最大厚度为9m9m。每层垃。每层垃 圾压实后覆土圾压实后覆土20-30 cm20-30 cm。 废物层和土壤覆盖层共同构成一个单元，即填废物层和土壤覆盖层共同构成一个单元，即填 埋单元埋单元(cell)(cell)。 当天的垃圾，当天压实覆土，成为一个填埋单元。当天的垃圾，当天压实覆土，成为一个填埋单元。 具有同样高度的一系列相互衔接的填埋单元具有同样高度的一系列相互衔接的
23、填埋单元 构成一个填埋层。构成一个填埋层。 按上述工序完成的卫生填埋场由一个或几个按上述工序完成的卫生填埋场由一个或几个 填埋层组成。填埋层组成。 当填埋到最终的设计高度以后，再在该填埋当填埋到最终的设计高度以后，再在该填埋 层上层盖一层层上层盖一层9090 120cm120cm的土壤，压实后就成的土壤，压实后就成 为一个比较标准的卫生填埋场。为一个比较标准的卫生填埋场。 填埋方法填埋方法 构筑单元构筑单元 升层升层 填埋场剖面图填埋场剖面图 填埋作业方式可根据场地的地形特点来确定填埋作业方式可根据场地的地形特点来确定 平坦地区，土地填埋操作可以由下向上进行垂直填埋，也平坦地区，土地填埋操作可
24、以由下向上进行垂直填埋，也 可以从一端向另可以从一端向另端进行水平填埋端进行水平填埋 斜坡或峡谷地区填埋可以从上到下或从下往上进行。斜坡或峡谷地区填埋可以从上到下或从下往上进行。 一般采用从上到下的顺流填埋方法，因为这样既不会积一般采用从上到下的顺流填埋方法，因为这样既不会积 蓄地表水，又可减少浸出液。蓄地表水，又可减少浸出液。 卫生土地填埋法，工艺简单，操作方便，处置卫生土地填埋法，工艺简单，操作方便，处置 量大，费用较低。在我国目前城市垃圾无机成分高、处量大，费用较低。在我国目前城市垃圾无机成分高、处 理利用率低、经费紧张的情况下，卫生土地境埋是一种理利用率低、经费紧张的情况下，卫生土地境
25、埋是一种 较为可行的处理方法。它既消纳处置了垃圾，又可根据较为可行的处理方法。它既消纳处置了垃圾，又可根据 城市的地形地貌特点将填埋场开发利用，封场后可以植城市的地形地貌特点将填埋场开发利用，封场后可以植 树绿化、建造假山公园。树绿化、建造假山公园。 综述：综述： 1、一个、一个100万人口的城市万人口的城市,若人均产生垃若人均产生垃 圾圾1.5kg, 用卫生土地填埋法处置用卫生土地填埋法处置, 覆土与覆土与 垃圾之比为垃圾之比为1:3, 填埋后压实密度为填埋后压实密度为 500kg/m3, 填埋高度为填埋高度为7m, 15年的使用期限年的使用期限, 试计算所需要的土地面积试计算所需要的土地面
26、积. 2、在选择城市垃圾卫生填埋场地时应考、在选择城市垃圾卫生填埋场地时应考 虑哪些因素虑哪些因素? K环境 091 凌玲 金瑜 黄郁 勾双 双 陈建民 诸诚诚 刘宇琪 王亚鹏 垃圾填埋场 对土壤的污染 一级建造师一级建造师 市政（陈明市政（陈明+ +曹明铭曹明铭+ +肖国祥肖国祥+ +申玉辰）申玉辰） 课件课件 建筑（王树京建筑（王树京+ +李佳升李佳升+ +李立军李立军+ +王英）王英） 课件课件 机电（董美英机电（董美英+ +唐琼唐琼+ +魏匡魏匡+ +李学斌）李学斌） 课件课件 法规（陈印法规（陈印+ +王竹梅王竹梅+ +武劲松武劲松+ +蔡恒）蔡恒） 课件课件 经济（梅世强经济（梅世
27、强+ +达江达江+ +刘戈刘戈+ +关涛关涛+ +徐徐 蓉）课件蓉）课件 管理（朱俊文管理（朱俊文+ +成丽芹成丽芹+ +丰景春）课丰景春）课 件件 关注微信公众号关注微信公众号 课件免费下载课件免费下载 Soil pollution 据统计，中国每年产生垃圾上亿吨，城市人据统计，中国每年产生垃圾上亿吨，城市人 均垃圾年产量达均垃圾年产量达440440公斤，全国公斤，全国600600座城市堆座城市堆 放放8080亿吨垃圾。近年来，中国的高速工业化亿吨垃圾。近年来，中国的高速工业化 和城镇化进程带来了生活垃圾的迅猛增长，和城镇化进程带来了生活垃圾的迅猛增长， “城内干干净净，城外垃圾成堆城内干干
28、净净，城外垃圾成堆”已经成了已经成了 见怪不怪的现实。见怪不怪的现实。 Soil pollution 一些地方的稻田土壤因渗入含镉废渣而被污染，一些地方的稻田土壤因渗入含镉废渣而被污染， 致使稻田含镉超标，无法食用。甚至使得土壤破坏，致使稻田含镉超标，无法食用。甚至使得土壤破坏， 无法耕种。无法耕种。 Soil pollution 垃圾处理方式垃圾处理方式 当前广泛采用的处理方式：卫生填埋法，当前广泛采用的处理方式：卫生填埋法， 焚烧发，堆肥法，热处理，海洋投弃法等。焚烧发，堆肥法，热处理，海洋投弃法等。 发达国家城市垃圾主要处理方式以填埋式发达国家城市垃圾主要处理方式以填埋式 的处理方式为主
29、。的处理方式为主。 由于卫生填埋法处理量大、适应性强、一由于卫生填埋法处理量大、适应性强、一 次性处理、没有残余物、管理方便且运行费次性处理、没有残余物、管理方便且运行费 用合理，因此它已成为我国城市固体废弃物用合理，因此它已成为我国城市固体废弃物 处理的主要手段。处理的主要手段。 它也有缺点，对选址的要求往往它也有缺点，对选址的要求往往 较高，一般很难找到各方面条件都较高，一般很难找到各方面条件都 满足的场址。同时，也存在着诸多满足的场址。同时，也存在着诸多 环境问题，填埋过程中产生的诸如环境问题，填埋过程中产生的诸如 填埋气体和渗滤液等二次污染物，填埋气体和渗滤液等二次污染物， 如不妥善处
30、理，会对周围的水、大如不妥善处理，会对周围的水、大 气和土壤造成严重污染，并对附近气和土壤造成严重污染，并对附近 地区的公众健康构成威胁。地区的公众健康构成威胁。 Soil pollution 土壤污染土壤污染 是指人类活动产生的污染物质，通过各种途径进是指人类活动产生的污染物质，通过各种途径进 入土壤，其数量和速度都超过了土壤进化的速度，破坏了入土壤，其数量和速度都超过了土壤进化的速度，破坏了 动态平衡，使污染物质的积累过程逐渐占据优势，从而导动态平衡，使污染物质的积累过程逐渐占据优势，从而导 致土壤正常功能的失调，土壤质量下降，影响农作物的生致土壤正常功能的失调，土壤质量下降，影响农作物的
31、生 长发育，使农作物的产量和质量下降。长发育，使农作物的产量和质量下降。 垃圾对土壤的污染，通常有垃圾填埋和散布垃圾对土壤的污染，通常有垃圾填埋和散布 两种途径产生。而垃圾堆放对土壤污染主要两种途径产生。而垃圾堆放对土壤污染主要 是通过垃圾渗滤液渗入土层所致。是通过垃圾渗滤液渗入土层所致。 土壤污染土壤污染 垃圾对土壤的污染垃圾对土壤的污染 Soil pollution 1942年，美国一家电化学公司购买了这条大约1000米长 的废弃运河，当作垃圾仓库来倾倒工业废弃物。 1953年，这条已被各种有毒废弃物填满的运河被公司填 埋覆盖好后转赠给了当地的教育机构。 从1977年开始，这里的居民不断发
32、生各种怪病，孕妇流 产，儿童夭折，婴儿畸形，癫痫、直肠出血等病症也频频 发生。 1987年，这里的地面开始渗出一种黑色液体，引起了人 们的恐慌。这种黑色污液中含有氯仿（CHCl3）、 三氯酚（C6H3Cl3O）、二溴甲烷（CH2Br2）等多种毒物质， 对人体健康会产生极大的危害。 1977年美国腊夫运河事件年美国腊夫运河事件 Soil pollution 腊夫运河事件是典型的固体废弃物无控填腊夫运河事件是典型的固体废弃物无控填 埋污染事件。固体废弃物可对环境造成多方面埋污染事件。固体废弃物可对环境造成多方面 的污染，其危害从腊夫运河事件可见一斑。如的污染，其危害从腊夫运河事件可见一斑。如 果把
33、固体废弃物直接倾倒入江河湖诲，会造成果把固体废弃物直接倾倒入江河湖诲，会造成 对水体的污染；如果露天堆放固体废弃物遇到对水体的污染；如果露天堆放固体废弃物遇到 刮风，其尘粒就会随风飞扬，污染大气；固体刮风，其尘粒就会随风飞扬，污染大气；固体 废弃物在焚化时也会散发含有二噁英等有毒致废弃物在焚化时也会散发含有二噁英等有毒致 癌物的毒气和臭气污染大气环境；堆放或填埋癌物的毒气和臭气污染大气环境；堆放或填埋 的固体废弃物及其渗出液会污染土壤，并通过的固体废弃物及其渗出液会污染土壤，并通过 土壤和水体在植物机体内积存，进而进入食物土壤和水体在植物机体内积存，进而进入食物 链，影响人类健康。链，影响人类
34、健康。 有研究资料表明有研究资料表明, ,垃圾堆放区土体净化垃圾堆放区土体净化 能力日趋饱和能力日趋饱和, ,污染物不累积污染物不累积, ,土壤质量明土壤质量明 显下降。因而研究垃圾渗滤液对土壤的污显下降。因而研究垃圾渗滤液对土壤的污 染影响染影响, ,寻求有效措施进行污染土壤的修寻求有效措施进行污染土壤的修 复是当前环境科研领域的重要课题之一。复是当前环境科研领域的重要课题之一。 选择北京市西郊某垃圾堆放场周围的选择北京市西郊某垃圾堆放场周围的 土壤污染状况进行分析研究。土壤污染状况进行分析研究。 Soil pollution soil pollution 实验监测点实验监测点 北京郊区某垃
35、圾堆放场现有垃圾堆放量大约为北京郊区某垃圾堆放场现有垃圾堆放量大约为 20 20 万万 t t 。在垃圾场内沿地表径流方向，在距垃圾。在垃圾场内沿地表径流方向，在距垃圾 堆放区堆放区1 1、 10 10 、20 20 、50 50 、100 100 、200 m 200 m 处布点，处布点， 四分法采集表层土壤，风干、过四分法采集表层土壤，风干、过100 100 目筛，备试。目筛，备试。 对照样为远离垃圾场对照样为远离垃圾场1 km 1 km 外高地势区土壤。外高地势区土壤。 soil pollution 测定项目及方法测定项目及方法 全氮用半微量凯氏全氮用半微量凯氏 全磷用钼锑抗比色法（全磷
36、用钼锑抗比色法（723 723 分光光度计）分光光度计） 速钾用火焰光度法速钾用火焰光度法 有机质用铬酸氧化还原滴定法有机质用铬酸氧化还原滴定法 pH pH 用电位法（用电位法（pHS-3c pHS-3c 精密精密pH pH 计）计） 重金属（重金属（Mn Cu Zn Cd Pb Mn Cu Zn Cd Pb ） 用原子吸收光度法用原子吸收光度法 Soil pollution 垃圾渗滤液基本特性垃圾渗滤液基本特性 垃圾渗滤液中垃圾渗滤液中CODCOD、 BOD5 BOD5 、氨氮及重金属含量都偏高。、氨氮及重金属含量都偏高。 在没有任何防渗措施的垃圾堆放场，大量的垃圾渗滤液在大在没有任何防渗措
37、施的垃圾堆放场，大量的垃圾渗滤液在大 气降雨的淋溶冲刷作用下会直接渗入周围土壤，渗滤液中的气降雨的淋溶冲刷作用下会直接渗入周围土壤，渗滤液中的 有害成份会破坏土壤微生物的正常生存环，境对土壤结构和有害成份会破坏土壤微生物的正常生存环，境对土壤结构和 土质产生有害影响，而且渗滤液中大量的重金属会在土壤层土质产生有害影响，而且渗滤液中大量的重金属会在土壤层 内富积，造成土壤严重的重金属污染。内富积，造成土壤严重的重金属污染。 soil pollution 垃圾渗滤液对土壤基本理化性状的影响垃圾渗滤液对土壤基本理化性状的影响 soil pollution 受渗滤液影响，垃圾区周围土壤养分含量明显增高
38、。其中增受渗滤液影响，垃圾区周围土壤养分含量明显增高。其中增 幅较大的是土壤的有机质和全氮含量。幅较大的是土壤的有机质和全氮含量。 离堆体不同距离处离堆体不同距离处 土壤的有机质和全氮量与对照区土壤比较都有显著增高，特土壤的有机质和全氮量与对照区土壤比较都有显著增高，特 别是距堆体最近别是距堆体最近1 m 1 m 处的土壤，其有机质和全氮含量是对照处的土壤，其有机质和全氮含量是对照 土壤的土壤的5.7 5.7 倍和倍和4.8 4.8 倍，增幅很大。距堆体倍，增幅很大。距堆体1010、 2020、 5050、 100100、 200 m 200 m 处土壤的有机质含量分别比对照土壤增加了处土壤的
39、有机质含量分别比对照土壤增加了 25.1% 25.1% 、15.8% 15.8% 、14.4% 7.7%14.4% 7.7%和和8.4% 8.4% 。全氮含量分别增加。全氮含量分别增加 了了14.4%14.4%、 10.0%10.0%、 12.2%12.2%、8.9%8.9%和和6.7% 6.7% 。 soil pollution 垃圾场周围土壤重金属含量测定结果垃圾场周围土壤重金属含量测定结果 垃圾渗滤液对周围土壤的重金属污染顺序为：镉铜锌锰垃圾渗滤液对周围土壤的重金属污染顺序为：镉铜锌锰 铅。铅。 研究结果表明：垃圾渗滤液中的重金属有在土壤中富积的现象，研究结果表明：垃圾渗滤液中的重金属有
40、在土壤中富积的现象， 从而造成垃圾区周围土壤的重金属污染。从而造成垃圾区周围土壤的重金属污染。 soil pollution 受污染的土壤，一般不具天然的自净能力，也很难通过稀释扩受污染的土壤，一般不具天然的自净能力，也很难通过稀释扩 散办法减轻其污染程度，必须采取耗资巨大的改造土壤办法解决。散办法减轻其污染程度，必须采取耗资巨大的改造土壤办法解决。 保护土壤免受污染应引起高度重视，目前常用的重金属污染治保护土壤免受污染应引起高度重视，目前常用的重金属污染治 理方法主要有物理方法、化学方法及玻璃化、土壤冲洗及电动修复理方法主要有物理方法、化学方法及玻璃化、土壤冲洗及电动修复 等，但是其工程量大
41、、投资及修复成本高，需要破坏土壤结构，只等，但是其工程量大、投资及修复成本高，需要破坏土壤结构，只 能小面积污染治理。能小面积污染治理。 对于垃圾处理场对地质环境的污染问题应该以防为主，做好垃对于垃圾处理场对地质环境的污染问题应该以防为主，做好垃 圾处理场的选址工作。我国很多城市垃圾场地污染周边环境及造成圾处理场的选址工作。我国很多城市垃圾场地污染周边环境及造成 地下水污染，而且数量庞大、未经防护的城市垃圾场地对我国今后地下水污染，而且数量庞大、未经防护的城市垃圾场地对我国今后 经济、社会发展存在潜在威胁。经济、社会发展存在潜在威胁。 soil pollution ThemeGallery i
42、s a Design Digital Content m3; A: A: 每年需要的填埋面积，每年需要的填埋面积，m2;m2; H H：填埋高度，：填埋高度，m m 设计实例 一个一个1010万人口的城市，平均每人每天产生垃万人口的城市，平均每人每天产生垃 圾圾1kg1kg，采用卫生土地填埋法处置，覆土与垃圾之比为，采用卫生土地填埋法处置，覆土与垃圾之比为 1 1：4 4，填埋后废物压实密度为，填埋后废物压实密度为600 kg/m3600 kg/m3， 填埋高度填埋高度 为为7.5m7.5m，填埋场设计运营，填埋场设计运营2020年。年。 解：垃圾的年填埋体积为：解：垃圾的年填埋体积为： Va
43、 Va =365WP/D+C=365=365WP/D+C=3651 1100000/600100000/600(1+0.25)=76041m3(1+0.25)=76041m3 2020年的总填埋容量为：年的总填埋容量为： V V2020=76041=7604120=1520820m320=1520820m3 所需的垃圾填埋面积为：所需的垃圾填埋面积为： A=VA=V2020/H=1520820/7.5=202776m2/H=1520820/7.5=202776m2 垃圾卫生填埋场防渗系统示意图垃圾卫生填埋场防渗系统示意图 二、二、防渗系统设计防渗系统设计 1 1、场地处理场地处理 为避免填埋场
44、库区地基在垃圾堆积后产生不均为避免填埋场库区地基在垃圾堆积后产生不均 匀沉降，保护复合防渗层中的防渗膜，在铺设防渗膜匀沉降，保护复合防渗层中的防渗膜，在铺设防渗膜 前必须对场底、上坡等区域进行处理，包括场地平整前必须对场底、上坡等区域进行处理，包括场地平整 和石块等坚硬物体的清除等。和石块等坚硬物体的清除等。 2 2、场底防渗系统场底防渗系统 一个完整的复合防渗系统应包含以下几个层次：一个完整的复合防渗系统应包含以下几个层次： 过滤层过滤层 渗滤液排水层渗滤液排水层 保护层保护层 防渗层防渗层 地下水排水层地下水排水层 地基地基 边坡上的防渗层边坡上的防渗层 锚固沟锚固沟 3 3、填埋场防渗材
45、料填埋场防渗材料 防渗层是由透水性小的防渗材料铺设而成的，渗防渗层是由透水性小的防渗材料铺设而成的，渗 透系数透系数K K小，稳定性好，价格便宜是防渗材料选择的依据。小，稳定性好，价格便宜是防渗材料选择的依据。 目前，常用的主要有目前，常用的主要有4 4种种: :粘土、膨润土、土工膜、土工粘土、膨润土、土工膜、土工 织物膨润土垫织物膨润土垫(GCL )(GCL )。 (1)(1)普通粘土普通粘土: :一个合格的粘土衬垫其透水率必须很低一个合格的粘土衬垫其透水率必须很低 (K1(K11010-7 -7cm/s) cm/s)并有足够的抗剪强度和最小的收缩势，并有足够的抗剪强度和最小的收缩势， 以防
46、脱水开裂。以防脱水开裂。 有人研究表明，透水率、抗剪强度、最小收缩势有人研究表明，透水率、抗剪强度、最小收缩势 分别与粘土的干密度和含水量有关。通过叠加法可找出分别与粘土的干密度和含水量有关。通过叠加法可找出 同时满足三个设计标准的区域，因此只要控制合适的填同时满足三个设计标准的区域，因此只要控制合适的填 筑含水量和干密度，就可以将某种粘质土压实成低透水筑含水量和干密度，就可以将某种粘质土压实成低透水 性、又有足够强度，在干燥时又具有最小收缩势和不开性、又有足够强度，在干燥时又具有最小收缩势和不开 裂的隔离衬垫材料。裂的隔离衬垫材料。 (2)(2)膨润土膨润土: :是一种优良的天然粘土，其主要
47、成份是蒙是一种优良的天然粘土，其主要成份是蒙 脱石矿物，膨润土的渗透系数脱石矿物，膨润土的渗透系数K 10K 10-7 -7cm/s cm/s，具有极，具有极 强的防水性，这主要是由于该土壤吸水后，体积会迅强的防水性，这主要是由于该土壤吸水后，体积会迅 速膨胀，形成一层连续不透水柔性隔离层，而且可以速膨胀，形成一层连续不透水柔性隔离层，而且可以 自动修补土层中的缝隙，阻止水分子通过。随时间的自动修补土层中的缝隙，阻止水分子通过。随时间的 推移，膨润土还会吸收周围环境的细小颗粒，特别是推移，膨润土还会吸收周围环境的细小颗粒，特别是 重金属，吸收后抗渗性能还会增加，膨润土这种优良重金属，吸收后抗渗
48、性能还会增加，膨润土这种优良 特性已被广泛应用于国内外各种卫生填埋场的防渗结特性已被广泛应用于国内外各种卫生填埋场的防渗结 构中。构中。 (3) (3)土工膜土工膜: :是一种薄的、柔韧的、连续的、不透水是一种薄的、柔韧的、连续的、不透水 的合成材料，具有长期化学稳定性及良好的机械性的合成材料，具有长期化学稳定性及良好的机械性 能，多用于填埋场之底及边坡防渗透系统中，也可能，多用于填埋场之底及边坡防渗透系统中，也可 用于填埋场封场系统。最常用的是高密度聚乙烯用于填埋场封场系统。最常用的是高密度聚乙烯 (HDPE)(HDPE)膜。聚乙烯是聚合物中分子结构最简单的一膜。聚乙烯是聚合物中分子结构最简
49、单的一 种，它的比重为种，它的比重为0.920.92，耐酸碱，抗化学腐蚀能力强，耐酸碱，抗化学腐蚀能力强， 吸湿性低，低湿时仍是柔性，电绝缘极好。高密度吸湿性低，低湿时仍是柔性，电绝缘极好。高密度 聚乙烯材料，比重可达到聚乙烯材料，比重可达到0.940.94，其机械强度、熔点，其机械强度、熔点 和硬度等都比低密度的为优。和硬度等都比低密度的为优。 （4 4）土工织物膨润土垫）土工织物膨润土垫(GCL ):(GCL ):是由两层或多层土工织是由两层或多层土工织 物物( (或土工膜或土工膜) )中间夹一层膨润土粉末以针刺中间夹一层膨润土粉末以针刺( (缝合或粘缝合或粘 接接) )而成的一种复合材料
50、，可以替代一般粘土密封层。而成的一种复合材料，可以替代一般粘土密封层。 国外大量用于垃圾卫生填埋场的防渗结构，它可单独使国外大量用于垃圾卫生填埋场的防渗结构，它可单独使 用，也可与用，也可与 土工膜组合使用。土工膜组合使用。 GCLGCL的主要组成部分是膨润土粉末层，它具有高的主要组成部分是膨润土粉末层，它具有高 膨胀性和高吸水能力，湿润时透水率很低，裹在膨润土膨胀性和高吸水能力，湿润时透水率很低，裹在膨润土 外面的土工合成材料一般为无纺土工织物，也有采用机外面的土工合成材料一般为无纺土工织物，也有采用机 织土工织物或土工膜的，主要起保护和加固作用，使织土工织物或土工膜的，主要起保护和加固作用
