1、第三章第三章 固体废物的生物处理及固体废物的生物处理及处置技术处置技术第一节第一节 概述概述第二节第二节 堆肥堆肥第三节第三节 卫生填埋卫生填埋1第一节第一节 概述概述3固体废弃物固体废弃物 人类在生产建设、日常生活和其他活动人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的，在一定时间和地点无法利用而被中产生的，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的丢弃的污染环境的固体、半固体固体、半固体废弃物质。废弃物质。4固体废弃物的分类固体废弃物的分类按性质分类按性质分类有机废物有机废物无机废物无机废物按来源分类按来源分类 工业固体废弃物工业固体废弃物城市生活垃圾城市生活垃圾 农业废弃物农业废弃物放射性
2、固体废弃物放射性固体废弃物城市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。活动中产生的固体废物。5主要特点：主要特点：数量巨大、处理率低；成分数量巨大、处理率低；成分复杂，有机物含量高。复杂，有机物含量高。城市生活垃圾城市生活垃圾7城市生活垃圾城市生活垃圾城市垃圾已成为一个世界性的公害。全世界每年城市垃圾已成为一个世界性的公害。全世界每年产生的产生的4.94.9亿吨垃圾中，中国城市就占到亿吨垃圾中，中国城市就占到1.31.3亿吨。亿吨。污水处理厂干污泥
3、污水处理厂干污泥每年产生约每年产生约2 210105 5t t，以湿污泥计约为，以湿污泥计约为(38-50)(38-50)l0l05 5t t，且以每年，且以每年2020的速度增长。的速度增长。农业废弃物农业废弃物作物秸秆、草木枝叶等。作物秸秆每年产量约作物秸秆、草木枝叶等。作物秸秆每年产量约（5-6)5-6)l0l08 8t t。集约化畜禽生产，粪便年排放量约集约化畜禽生产，粪便年排放量约18.818.810108 8t t。固体废弃物的现状固体废弃物的现状8固体废弃物的危害固体废弃物的危害1、污染水体、污染水体垃圾、废渣随雨水径流而进入地面水体；垃圾、废渣随雨水径流而进入地面水体；垃圾、废
4、渣中的渗漏水，通过土壤进入地下水体；垃圾、废渣中的渗漏水，通过土壤进入地下水体；细颗粒的垃圾、废渣还能随风飘扬落入地面水体，细颗粒的垃圾、废渣还能随风飘扬落入地面水体，有些城市竟将垃圾、废渣直接倒入湖泊、河流或有些城市竟将垃圾、废渣直接倒入湖泊、河流或海洋造成更严重的污染。海洋造成更严重的污染。1011固体废弃物的危害固体废弃物的危害2 2、污染大气、污染大气有机物在微生物分解过有机物在微生物分解过程中发生恶臭；程中发生恶臭；细颗粒的废弃物、运输细颗粒的废弃物、运输和处理过程中产生的有和处理过程中产生的有害气体和粉尘，都可随害气体和粉尘，都可随风飘散；风飘散；工业废弃物煤矸石含全工业废弃物煤矸
5、石含全硫量达硫量达1.5%1.5%时会自燃，时会自燃，达达3%3%以上就会发火，放以上就会发火，放出大量的二氧化硫。出大量的二氧化硫。12固体废弃物的危害固体废弃物的危害3 3、占用土地、占用土地固体废物不加利用时，需占地堆放。固体废物不加利用时，需占地堆放。每堆积每堆积1 1万吨废物，占地约需万吨废物，占地约需1 1亩。亩。13固体废弃物的危害固体废弃物的危害4 4污染土壤污染土壤工业废渣及污泥中的有毒化学物质、医院、屠宰工业废渣及污泥中的有毒化学物质、医院、屠宰厂矿废弃物中的病原菌因废物堆放而带入土壤，厂矿废弃物中的病原菌因废物堆放而带入土壤，使土壤遭受污染。在被污染的土壤上种植农作物，使
6、土壤遭受污染。在被污染的土壤上种植农作物，不但使土壤肥力下降，而且使作物吸收、富集有不但使土壤肥力下降，而且使作物吸收、富集有毒物质，然后通过食物影响人的健康。毒物质，然后通过食物影响人的健康。1415漓漓江江固体废弃物的危害固体废弃物的危害5 5、传播疾病、传播疾病不少固体废弃物和垃圾含有毒有害物质以及病原不少固体废弃物和垃圾含有毒有害物质以及病原体，除通过水、气的媒介传播外，还通过生物来体，除通过水、气的媒介传播外，还通过生物来传播。目前我国传播。目前我国90%90%以上的粪便、垃圾未经无害以上的粪便、垃圾未经无害化处理，直接倾倒，而且医院、传染病院的粪便、化处理，直接倾倒，而且医院、传染
7、病院的粪便、垃圾也混入普通粪便、垃圾之中，广泛传播肝炎、垃圾也混入普通粪便、垃圾之中，广泛传播肝炎、肠炎、痢疾以及各种蠕虫病（寄生虫病）等。肠炎、痢疾以及各种蠕虫病（寄生虫病）等。1617 白色污染白色污染-塑料塑料 到到2000年已达到年已达到2亿吨左右，并且还在以每亿吨左右，并且还在以每年年30%的速度递增。的速度递增。塑料制品一旦进入环境就会长期存在，尤其塑料制品一旦进入环境就会长期存在，尤其是在土壤中。是在土壤中。它们在土壤中既不分解，也不腐烂。它们在土壤中既不分解，也不腐烂。18垃圾场旁的垃圾场旁的铁丝网上飞铁丝网上飞扬的塑料袋扬的塑料袋限塑令限塑令20腊芙运河垃圾案件腊芙运河垃圾案
8、件19471947年，美国胡克化学公司在尼亚加拉瀑布城附近的腊芙运年，美国胡克化学公司在尼亚加拉瀑布城附近的腊芙运河（河（Lover CanalLover Canal）的废河谷里填埋固体废物。）的废河谷里填埋固体废物。19531953年，废年，废河谷被河谷被2 2万吨垃圾填满后，改场地以万吨垃圾填满后，改场地以1 1美元的价格专卖给了当美元的价格专卖给了当地政府。当地政府在上面修建学校和运动场，建立住宅区。地政府。当地政府在上面修建学校和运动场，建立住宅区。几年后，这里出现地面塌陷，儿童皮疹患者增多等现象。纽几年后，这里出现地面塌陷，儿童皮疹患者增多等现象。纽约州卫生部门对居民健康状况作了调查
9、，发现早产新生儿缺约州卫生部门对居民健康状况作了调查，发现早产新生儿缺陷、癫痫、肝障碍等发病率高。陷、癫痫、肝障碍等发病率高。19781978年，纽约环境部门对当年，纽约环境部门对当地的空气、地下水和土壤进行检测，发现六六六、氯苯、地的空气、地下水和土壤进行检测，发现六六六、氯苯、2 2等等8282种有毒物质，其中种有毒物质，其中1111中是致癌物质。中是致癌物质。19781978年年8 8月，美国月，美国总统宣布该地区处于总统宣布该地区处于“卫生紧急状态卫生紧急状态”，并疏散居民，关闭，并疏散居民，关闭学校。学校。21公众公众“拒绝垃圾拒绝垃圾”20002000年年3 3月月2727日，安徽
10、省发生了由于垃圾污染而引日，安徽省发生了由于垃圾污染而引起公众起公众“拒绝垃圾拒绝垃圾”的事件。起因是某市郊区有一的事件。起因是某市郊区有一个垃圾处理场，个垃圾处理场，19871987年初建时，市区人口不足年初建时，市区人口不足1010万，万，日产垃圾只有日产垃圾只有3030吨，所以垃圾场周围的居民并不介吨，所以垃圾场周围的居民并不介意，十几年过去了，随着人口的激增，日产垃圾增意，十几年过去了，随着人口的激增，日产垃圾增加了加了1010多倍，然而垃圾依旧是简单的堆放而不作无多倍，然而垃圾依旧是简单的堆放而不作无害化处理，使周围十几个村庄的井水和河流遭到污害化处理，使周围十几个村庄的井水和河流遭
11、到污染，附近村民饮用了污水，许多人患上了肝炎、胆染，附近村民饮用了污水，许多人患上了肝炎、胆肾结石等疾病。用污染的河水灌溉农田，使粮食受肾结石等疾病。用污染的河水灌溉农田，使粮食受到污染，河塘里鱼虾绝迹。在弄清了罪魁祸首之后，到污染，河塘里鱼虾绝迹。在弄清了罪魁祸首之后，200200多村民封堵了通往垃圾场的道路。多村民封堵了通往垃圾场的道路。22固体有机废物的处理和处置原则固体有机废物的处理和处置原则资源化资源化有机固体废物被称为有机固体废物被称为“放错地点的原料放错地点的原料”，或，或“二次资源二次资源”或或“再生资源再生资源”，可用于生产生物，可用于生产生物能源、生物肥料和饲料。能源、生物
12、肥料和饲料。无害化无害化杀灭或去除固体废弃物中的病原菌、害虫和寄生杀灭或去除固体废弃物中的病原菌、害虫和寄生虫、杂草种子和有害化学物质。虫、杂草种子和有害化学物质。减量化减量化经过最终处理，处置的部分能减量到最少的程度。经过最终处理，处置的部分能减量到最少的程度。23处理有机固体废物的方法处理有机固体废物的方法处理方法处理方法类型类型应用应用堆肥法、厌氧发堆肥法、厌氧发酵法和填埋法酵法和填埋法生物处理法生物处理法处理可生物降解的处理可生物降解的有机固体废物有机固体废物焚烧法焚烧法化学处理法化学处理法处理不可随意排放处理不可随意排放的危险性废物以及的危险性废物以及生活垃圾等生活垃圾等2425焚烧
13、炉示意图焚烧炉示意图垃圾焚烧垃圾焚烧2627深圳垃圾发电厂深圳垃圾发电厂垃圾焚烧存在的垃圾焚烧存在的问题问题29二恶英二恶英二恶英二恶英(Dioxin)(Dioxin)，是一种无色无味、毒性严重的脂，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，它指的并不是一种单一物质，而是结构溶性物质，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大两大类类有机化合物。有机化合物。类型类型多氯二苯并二恶英多氯二苯并二恶英（简称（简称PCDDsPCDDs）；）；多氯二苯并呋喃多氯二苯并呋喃 （简称（简称PCDFsPCDFs。30二恶英二恶英多氯二苯
14、并二恶英（简称多氯二苯并二恶英（简称PCDDsPCDDs）有）有7575种种异构异构体，多氯二苯并呋喃体，多氯二苯并呋喃 （简称（简称PCDFsPCDFs），有），有135135种种异构体。异构体。国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。物。“二恶英二恶英”常以微小的颗粒存在于大气、常以微小的颗粒存在于大气、土壤和水中，主要的污染源：土壤和水中，主要的污染源：化工冶金工业、化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂等产业。等产业。31第二节第二节 堆肥堆肥33堆肥处理堆肥处理 堆肥处理堆肥处理(Composting)(Comp
15、osting)的概念的概念依靠自然界广泛分布的细菌、放线茵、真菌等微生依靠自然界广泛分布的细菌、放线茵、真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖腐殖质质转化的微生物学过程。堆肥处理的产物称作堆肥。转化的微生物学过程。堆肥处理的产物称作堆肥。有机质有机质无机物、矿物质无机物、矿物质+腐殖质腐殖质+能量能量微生物微生物堆肥处理的堆肥处理的产物产物中含有丰富的氮、磷营养物质中含有丰富的氮、磷营养物质和有机物质，故称为和有机物质，故称为堆肥堆肥(Compost)(Compost)。腐殖质是土壤有机质的主要部分。是腐殖质是土壤有机质的主要部分。是黑色
16、黑色的、无定形的、无定形的、酸性、含氮量高的胶体状的高分子的、酸性、含氮量高的胶体状的高分子有机化合物有机化合物。腐殖质在土壤中，在一定条件下缓慢地分解，释放出腐殖质在土壤中，在一定条件下缓慢地分解，释放出以氮和硫为主的养分来供给植物吸收。以氮和硫为主的养分来供给植物吸收。34腐殖质形成的过程腐殖质形成的过程第一阶段：分解阶段第一阶段：分解阶段产生构成腐殖质主要成分的原始材料，即由各种形态和产生构成腐殖质主要成分的原始材料，即由各种形态和状态的有机物质组成的混合物，在微生物作用下分解为状态的有机物质组成的混合物，在微生物作用下分解为各种简单的化合物；各种简单的化合物；第二阶段：合成阶段第二阶段
17、：合成阶段即由微生物为主导的生化过程。将原始材料合成腐殖质即由微生物为主导的生化过程。将原始材料合成腐殖质的单体分子，进而再通过聚合作用形成不同分子量的复的单体分子，进而再通过聚合作用形成不同分子量的复杂环状化合物。杂环状化合物。35堆肥用途堆肥用途可以用作农田、果园、菜园、苗圃、庭院绿可以用作农田、果园、菜园、苗圃、庭院绿化、风景区绿化等的种植肥料，化、风景区绿化等的种植肥料，可以作蘑菇盖面、过滤材料、隔音板及制作可以作蘑菇盖面、过滤材料、隔音板及制作纤维板等。纤维板等。36Mushrooms()growing in compost.37堆肥堆肥根据堆肥过程中微生物对氧气的要求不同分根据堆肥
18、过程中微生物对氧气的要求不同分类类好氧堆肥法好氧堆肥法厌氧堆肥法厌氧堆肥法38好氧堆肥好氧堆肥 在有氧条件下，通过好氧微生物的作用在有氧条件下，通过好氧微生物的作用使有机废弃物达到稳定化，转变为有利于作使有机废弃物达到稳定化，转变为有利于作物吸收生长的有机物的方法。物吸收生长的有机物的方法。39好氧堆肥的微生物学过程好氧堆肥的微生物学过程 根据温度变化和微生物生长情况，分为根据温度变化和微生物生长情况，分为中温期、高温期、腐熟期中温期、高温期、腐熟期三个时期。三个时期。40中温期中温期(mesophilic phase)(mesophilic phase)分解易降解的有机物分解易降解的有机物(
19、如糖类、淀粉、蛋白如糖类、淀粉、蛋白质等质等)，产生大量热能，堆温不断升高，直，产生大量热能，堆温不断升高，直至达到至达到4545左右，这一过程也称左右，这一过程也称。中温型好氧微生物为主，大量生长繁殖，中温型好氧微生物为主，大量生长繁殖，最常见的是无芽孢细菌和霉菌等；最常见的是无芽孢细菌和霉菌等；41高温期高温期(thermophilic phase)(thermophilic phase)当温度上升到当温度上升到4545以上时，即进入高温期。以上时，即进入高温期。是有机质的分解和有害生物的杀灭最有效是有机质的分解和有害生物的杀灭最有效的时期。的时期。高温型好氧微生物成为优势种。主要是好热高
20、温型好氧微生物成为优势种。主要是好热性细菌、放线菌和真菌的一些种群；性细菌、放线菌和真菌的一些种群；杀灭病原生物，杀灭病原生物，50506060持续持续6 67d7d，可有效，可有效杀灭虫卵和病原菌。杀灭虫卵和病原菌。42堆堆 肥肥43腐熟期腐熟期(maturation phase)(maturation phase)腐熟期内，中温型微生物又成为优势微生物类型。腐熟期内，中温型微生物又成为优势微生物类型。残余有机物被分解，腐殖质不断积累，堆肥处理残余有机物被分解，腐殖质不断积累，堆肥处理进入腐熟阶段。进入腐熟阶段。有机质的分解量较小，过程较缓慢，有利于腐殖有机质的分解量较小，过程较缓慢，有利于
21、腐殖化。一些复杂的有机质与铁、钙、氮等物质相结化。一些复杂的有机质与铁、钙、氮等物质相结合形成腐殖质胶体合形成腐殖质胶体(humic colloids)(humic colloids)，完成了有，完成了有机质的分解和再合成过程。机质的分解和再合成过程。堆温回复到堆温回复到4040左右时，表示物料已基本达到稳左右时，表示物料已基本达到稳定，基本达到腐熟的程度，可以使用或用作配制定，基本达到腐熟的程度，可以使用或用作配制复合肥料的原料。复合肥料的原料。44腐熟堆肥的特征腐熟堆肥的特征表面呈白色或灰白色，内部呈黑褐色或棕黑表面呈白色或灰白色，内部呈黑褐色或棕黑色；色；秸秆和粪块等完全腐熟，质地松软，
22、无粪臭，秸秆和粪块等完全腐熟，质地松软，无粪臭，散发出泥土气味，不招引蚊蝇；散发出泥土气味，不招引蚊蝇；pH8-9pH8-9，呈弱碱性。，呈弱碱性。厌氧堆肥厌氧堆肥类似废水厌氧处理过程，包括三个阶段：类似废水厌氧处理过程，包括三个阶段：水解阶段水解阶段产氢产乙酸阶段产氢产乙酸阶段产甲烷阶段产甲烷阶段45好氧堆肥工艺好氧堆肥工艺46前处理前处理主发酵主发酵（一次发酵）（一次发酵）后处理后处理后发酵后发酵（二次发酵）（二次发酵）前处理前处理为堆肥处理提供养分、水分和物理结构尽可为堆肥处理提供养分、水分和物理结构尽可能均匀一致的发酵原料。能均匀一致的发酵原料。分选、破碎、筛分和混合等；分选、破碎、筛
23、分和混合等；调节水分和养分。调节水分和养分。47主发酵主发酵通过微生物的作用，将可生物降解的物质转通过微生物的作用，将可生物降解的物质转变为稳定的物质的过程。变为稳定的物质的过程。包括升温段、高温段和降温段。包括升温段、高温段和降温段。48后发酵后发酵经过主发酵的半成品被送到后发酵工序，将经过主发酵的半成品被送到后发酵工序，将尚未分解的有机物进一步分解，得到成熟的尚未分解的有机物进一步分解，得到成熟的堆肥产品。堆肥产品。49后处理后处理进一步的筛选、粉碎等处理，获得高质量的进一步的筛选、粉碎等处理，获得高质量的堆肥产品。堆肥产品。50堆肥设备堆肥设备立式多层发酵塔、卧式发酵池、筒仓式发酵立式多
24、层发酵塔、卧式发酵池、筒仓式发酵仓。回转窑发酵筒等。仓。回转窑发酵筒等。水平（卧式）发酵滚筒有多种形式。其中典水平（卧式）发酵滚筒有多种形式。其中典型形式为著名的丹诺型形式为著名的丹诺(Dano)(Dano)式滚筒。式滚筒。51卧式堆肥发酵滚筒卧式堆肥发酵滚筒丹诺式滚筒是世界各国最广泛采用的发酵设备，丹诺式滚筒是世界各国最广泛采用的发酵设备，其主要优点是结构简单，可以采用较大粒度的物其主要优点是结构简单，可以采用较大粒度的物料，使预处理设备简单化，物料在滚筒内反复升料，使预处理设备简单化，物料在滚筒内反复升高、跌落，同样可使物料的温度、水分均匀化，高、跌落，同样可使物料的温度、水分均匀化，达到
25、曝气的目的，可以完成物料预发酵的功能。达到曝气的目的，可以完成物料预发酵的功能。54武汉市生活垃圾堆肥厂设在北郊塔子湖边。该工艺采武汉市生活垃圾堆肥厂设在北郊塔子湖边。该工艺采用先发酵，后分选的工艺。设备投资及操作费用低，用先发酵，后分选的工艺。设备投资及操作费用低，且全料进仓发酵，从无害卫生化角度看比较有利，但且全料进仓发酵，从无害卫生化角度看比较有利，但发酵仓容积的有效利用率及堆肥产品降解率较低。发酵仓容积的有效利用率及堆肥产品降解率较低。卧式达诺滚筒发酵的堆肥化系统57堆肥处理的优点堆肥处理的优点有机废物分解并达到稳定化有机废物分解并达到稳定化易腐败的有机废物和有毒废物被转化为比较稳定易
26、腐败的有机废物和有毒废物被转化为比较稳定的物质，体积大大缩小的物质，体积大大缩小(40(406060有机质被分有机质被分解解)，便于处置和运输。有毒化学品，便于处置和运输。有毒化学品(如农药如农药)形成腐殖质，消除毒性。形成腐殖质，消除毒性。干化作用干化作用人粪尿、动物粪便和污泥含水达人粪尿、动物粪便和污泥含水达80809595，经，经过堆肥处理，大大降低其含水率。过堆肥处理，大大降低其含水率。58堆肥处理的优点堆肥处理的优点杀灭有害生物杀灭有害生物堆制过程释放大量热能，堆温较高。据测定，堆制过程释放大量热能，堆温较高。据测定，60607070维持维持3d3d，可使脊髓灰质炎病毒、病原细菌，可
27、使脊髓灰质炎病毒、病原细菌和蛔虫卵失活。和蛔虫卵失活。堆温堆温50506060，持续，持续6 67d7d，即可杀灭病原和虫，即可杀灭病原和虫卵。卵。堆肥是植物良好的肥料和土壤改良剂堆肥是植物良好的肥料和土壤改良剂59堆肥处理存在的问题堆肥处理存在的问题堆肥质量不易稳定；堆肥质量不易稳定；原料来源不同、随季节变化，给标准化处理原料来源不同、随季节变化，给标准化处理带来困难；带来困难；氮的损失较大，肥效下降；氮的损失较大，肥效下降；消耗动力较多，能量不能回收。消耗动力较多，能量不能回收。第三节第三节 卫生填埋卫生填埋61卫生填埋卫生填埋 卫生填埋卫生填埋(sanitary landfill)(sa
28、nitary landfill)始于始于2020世纪世纪6060年代，是在传统堆制的基础上，避免环境受年代，是在传统堆制的基础上，避免环境受二次污染而发展起来的固体废物处理法；二次污染而发展起来的固体废物处理法；优点：投资少，容量大，见效快。优点：投资少，容量大，见效快。卫生填埋卫生填埋 运用各种天然屏障和工程屏障，尽可能将垃运用各种天然屏障和工程屏障，尽可能将垃圾与生态环境隔绝而实现填埋体内垃圾无害圾与生态环境隔绝而实现填埋体内垃圾无害化。化。要求采取各种预防措施，以尽量减少填埋场要求采取各种预防措施，以尽量减少填埋场地对周围环境、大气和地下水源的污染。地对周围环境、大气和地下水源的污染。处
29、理原理与堆肥原理相同，均利用好氧微生处理原理与堆肥原理相同，均利用好氧微生物、兼性厌氧微生物和厌氧微生物处理。物、兼性厌氧微生物和厌氧微生物处理。卫生填埋卫生填埋 主要特征主要特征防渗层：防渗层：将渗滤液与周围环境隔离。将渗滤液与周围环境隔离。渗滤液回收及处理系统：渗滤液回收及处理系统：渗滤液收集及后处理。渗滤液收集及后处理。填埋场气体收集及利用系统：填埋场气体收集及利用系统：对填埋场产生气体对填埋场产生气体的收集及利用。的收集及利用。6364填埋场地的建设填埋场地的建设1、填埋场地选择、填埋场地选择丘陵之间的谷地是理想的场地。丘陵之间的谷地是理想的场地。深圳市下深圳市下坪垃圾填坪垃圾填埋场埋
30、场65填埋场地的建设填埋场地的建设2、防渗层、防渗层填埋场地底部要构筑不漏水的防水层。填埋场地底部要构筑不漏水的防水层。铺设防渗膜铺设防渗膜防渗层铺设防渗层铺设防渗衬层结构图防渗衬层结构图68填埋场地的建设填埋场地的建设3、渗滤液回收系统、渗滤液回收系统铺设集水管和集水井等设施。铺设集水管和集水井等设施。渗滤液收集管渗滤液收集管70填埋场地的建设填埋场地的建设4、填埋场气体收集系统、填埋场气体收集系统铺设集气管网收集气体。铺设集气管网收集气体。72北京市丰台区永合庄垃圾填埋场北京市丰台区永合庄垃圾填埋场 卫生填埋场卫生填埋场重庆长生桥垃圾填埋场重庆长生桥垃圾填埋场卫生填埋场卫生填埋场深圳下坪垃
31、圾填埋场深圳下坪垃圾填埋场75垃圾填埋处理垃圾填埋处理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。每天的垃圾，在限定范围铺散为每天的垃圾，在限定范围铺散为404075cm75cm的的薄层，然后压实。垃圾层厚度应为薄层，然后压实。垃圾层厚度应为2.52.53m3m。每层垃圾压实后覆土每层垃圾压实后覆土202030cm30cm。垃圾层和土壤覆盖层共同构成一个单元，即垃圾层和土壤覆盖层共同构成一个单元，即填埋单元填埋单元(cell)(cell)。76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
32、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9090120cm120cm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。垃圾填埋处理垃圾填埋处理7778Concept illustration of a Typical Sanitary Landfill Site798081The Stevens County Sanitary Landfill,opened on July 5,1979,is a facility
33、 that was designed to serve the waste needs of the citizens of Stevens County.82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。83An
34、aerobic Bioreactor Liquids Storage Gas Collection to Generate Energy GroundwaterMonitoring Bioreactor Program 沼气发电沼气发电8420102010年年6 6月，山东青岛市小涧西垃圾填埋场沼气发电。月，山东青岛市小涧西垃圾填埋场沼气发电。预计到预计到20222022年该年该项目将发项目将发电电2.552.55亿亿度。度。85Aerobic Bioreactor Liquids Storage Air Injection GroundwaterMonitoring Bioreactor P
35、rogram 86填埋的微生物学过程填埋的微生物学过程根据垃圾在卫生填埋过程中的分解情况、根据垃圾在卫生填埋过程中的分解情况、气体产生和微生物活动情况，将整个过程气体产生和微生物活动情况，将整个过程人为地划分为四个阶段。人为地划分为四个阶段。871 1、好氧分解阶段、好氧分解阶段垃圾好氧分解主要是开始阶段。垃圾好氧分解主要是开始阶段。此阶段时间的长短取决于分解速度，由此阶段时间的长短取决于分解速度，由几天到几个月。几天到几个月。待填埋层内的氧耗尽后进入第二阶段。待填埋层内的氧耗尽后进入第二阶段。882 2、厌氧产酸阶段、厌氧产酸阶段在此阶段，好氧微生物的生命活动中止；在此阶段，好氧微生物的生命
36、活动中止；无氧呼吸的细菌，如硝酸还原细菌和硫酸无氧呼吸的细菌，如硝酸还原细菌和硫酸还原细菌等，以物料中的还原细菌等，以物料中的NONO3 3、SOSO4 42-2-的氧的氧作为最终电子受体进行无氧呼吸，使有机作为最终电子受体进行无氧呼吸，使有机质进一步被分解产生多种有机酸。质进一步被分解产生多种有机酸。893 3、甲烷产生加速阶段、甲烷产生加速阶段在严格厌氧菌和一些兼性厌氧菌的作用下，在严格厌氧菌和一些兼性厌氧菌的作用下，有机酸被进一步分解，产生甲烷，甲烷含有机酸被进一步分解，产生甲烷，甲烷含量达到量达到50506060(v/v)(v/v)。有机酸含量下降，有机酸含量下降，pHpH值升高，产乙
37、酸菌、值升高，产乙酸菌、降解纤维菌和产甲烷菌数量很多。降解纤维菌和产甲烷菌数量很多。此阶段是收集、利用甲烷的关键时期。此阶段是收集、利用甲烷的关键时期。904 4、甲烷产生下降阶段、甲烷产生下降阶段有机酸浓度下降，甲烷产率下降。有机酸浓度下降，甲烷产率下降。水分、水流、水分、水流、pHpH、粒径、接种剂的添加、粒径、接种剂的添加、培养物浓度、温度等多种因素影响到填培养物浓度、温度等多种因素影响到填埋有机物的分解及产甲烷作用。埋有机物的分解及产甲烷作用。水分和水分和pHpH在填埋物产甲烷中起关键作用。在填埋物产甲烷中起关键作用。需要有适宜的水分和中性的需要有适宜的水分和中性的pHpH。9192渗
38、滤液的处理渗滤液的处理垃圾分解过程中产生的液体以及渗出的地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，统称为填埋场渗滤下水和渗入的地表水，统称为填埋场渗滤液。液。渗滤液的性质主要取决于所埋垃圾的种类，渗滤液的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渗滤液的来源、渗滤液的数量取决于填埋场渗滤液的来源、填埋场的面积、垃圾状况和下层土壤等。填埋场的面积、垃圾状况和下层土壤等。93渗滤液收集渗滤液收集集水管、集水井等设施；集水管、集水井等设施；渗滤液处理或处置渗滤液处理或处置新的渗滤液，用厌氧、好氧生物法处理；新的渗滤液，用厌氧、好氧生物法处理；稳定的填埋场渗滤液，采用物理化
39、学处理稳定的填埋场渗滤液，采用物理化学处理法。已经历厌氧发酵，可生物降解有机物法。已经历厌氧发酵，可生物降解有机物的含量已降至最少。的含量已降至最少。渗滤液的处理渗滤液的处理94旱季或干旱地区，渗滤液可再循环利用，即将收集旱季或干旱地区，渗滤液可再循环利用，即将收集的渗滤液的渗滤液回灌回灌到填埋场，通过生物作用、物理和化到填埋场，通过生物作用、物理和化学作用被降解、转化或被稀释分布，可省略水处理学作用被降解、转化或被稀释分布，可省略水处理系统，加速垃圾稳定。系统，加速垃圾稳定。蒸发：减少渗滤液的容积。采用蒸发处理，要修建蒸发：减少渗滤液的容积。采用蒸发处理，要修建渗滤液容纳池，让其蒸发散失。蒸
40、发剩余物再进行渗滤液容纳池，让其蒸发散失。蒸发剩余物再进行处理或处置。容纳池要求底部不渗漏，并加盖防雨，处理或处置。容纳池要求底部不渗漏，并加盖防雨，通风驱散臭气。通风驱散臭气。渗滤液的处理渗滤液的处理填埋场排气系统填埋场排气系统水平排气水平排气用容易透气的砾石等作为填料建造排气通道，用容易透气的砾石等作为填料建造排气通道，气体先水平方向运动，然后通过此通道排出。气体先水平方向运动，然后通过此通道排出。垂直排气垂直排气在不透气的顶部覆盖层中安装排气管，与设置在不透气的顶部覆盖层中安装排气管，与设置在浅层砾石排气通道或多孔集气管相连，可排在浅层砾石排气通道或多孔集气管相连，可排出气体。出气体。9
41、6填埋场气体收集填埋场气体收集微生物厌氧发酵产生甲烷、二氧化碳、氨、微生物厌氧发酵产生甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氢气、硫化氢、氮气等气体。一氧化碳、氢气、硫化氢、氮气等气体。填埋场产气量和气体成分与被分解的固体填埋场产气量和气体成分与被分解的固体废物的种类有关，并随填埋年限而变化。废物的种类有关，并随填埋年限而变化。每千克挥发性有机固体的产气量约为每千克挥发性有机固体的产气量约为0.0130.0130.047m0.047m3 3。97填埋场气体收集填埋场气体收集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，填埋场年后，填埋场气体一般含有气体一般含有30304040甚至甚至60607070的的甲烷，以及多种其它种类的气体。甲烷，以及多种其它种类的气体。填埋场气体经过处理后可以作为能源加以利填埋场气体经过处理后可以作为能源加以利用。用。98甲烷的去向甲烷的去向回收作能源，回收作能源，释放到环境；释放到环境；微生物氧化：厌氧甲烷氧化菌、好氧甲烷氧微生物氧化：厌氧甲烷氧化菌、好氧甲烷氧化菌（存在于填埋物培土中）。化菌（存在于填埋物培土中）。甲烷气体的好氧氧化作用过程：甲烷气体的好氧氧化作用过程：CH4 CH3OH HCHO HCOO-CO2
