1、第九章第九章 固体废物填埋处置技术固体废物填埋处置技术 计划课时：计划课时：6学时。分为三部分讲授：学时。分为三部分讲授：第一部分为填埋场的选址与设计，第一部分为填埋场的选址与设计，第二部分为填埋场的运行与建设，第二部分为填埋场的运行与建设，第三部分为填埋场的污染控制与后期管理，广州第三部分为填埋场的污染控制与后期管理，广州市兴丰垃圾填埋场案例介绍。市兴丰垃圾填埋场案例介绍。本章主要内容为：本章主要内容为：包括填埋场的选址，设计，运行要求，包括填埋场的选址，设计，运行要求，填埋场的渗滤液、废气等污染控制、环境监测及后期管理，填埋场的渗滤液、废气等污染控制、环境监测及后期管理，垃圾填埋的有关法规
2、及标准，实例介绍。垃圾填埋的有关法规及标准，实例介绍。了解了解:固体废物填埋场的基本概念、分类、性质、国内固体废物填埋场的基本概念、分类、性质、国内外处理处置现状，垃圾填埋的有关法规及标准。外处理处置现状，垃圾填埋的有关法规及标准。理解理解:填埋场的环境监测及后期管理。填埋场的环境监测及后期管理。掌握掌握:固体废物填埋场的选址要求，渗滤液、废气等污固体废物填埋场的选址要求，渗滤液、废气等污染控制。染控制。第一讲第一讲 填埋场的选址与设计填埋场的选址与设计 9.1 概述概述 9.1.1 基本概念基本概念(1)固体废物处置固体废物处置:是指将固体废物焚烧和用其他改变固体废物的物理、是指将固体废物焚
3、烧和用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法，达到减少已产生的固体废物数量、化学、生物特性的方法，达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者消除其危险成份的活动，或缩小固体废物体积、减少或者消除其危险成份的活动，或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的填埋场的者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的填埋场的活动。活动。(2)固体废物处置方法固体废物处置方法:分为陆地处置（或地质处置）和海洋处置两大类。分为陆地处置（或地质处置）和海洋处置两大类。海洋处置分为深海投弃和海上焚烧，目前海洋处置已被国海洋处置分为深海投弃和海上焚烧，目前海洋处置已被国际公约所禁止；际公约所禁止
4、；陆地处置分为土地耕作、永久贮存、土地填埋、深井灌注陆地处置分为土地耕作、永久贮存、土地填埋、深井灌注和深地层处置。和深地层处置。目前固体废物处置主要以土地填埋为主，本书也以该法为目前固体废物处置主要以土地填埋为主，本书也以该法为主进行介绍。主进行介绍。(3)卫生填埋卫生填埋 sanitary landfill 采取防渗、铺平、压实、覆盖对城市生活垃圾进行采取防渗、铺平、压实、覆盖对城市生活垃圾进行处理和对气体、渗沥液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法。处理和对气体、渗沥液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法。(4)渗透系数渗透系数 permeabilitv coefficient 表示防渗材料透水性大
5、小的指标。在数值上等于水力表示防渗材料透水性大小的指标。在数值上等于水力坡度为坡度为1时的地下水的渗流速度。时的地下水的渗流速度。(5)垃圾坝垃圾坝 refuse dam 建在垃圾填埋作业区前，由块石或建筑材料构成，起建在垃圾填埋作业区前，由块石或建筑材料构成，起到挡阻垃圾或通透垃圾渗沥液作用的堤坝。到挡阻垃圾或通透垃圾渗沥液作用的堤坝。（6）截洪沟）截洪沟 Cut-off ditch 在填埋场区外围坡地沿等高线开挖的水沟，用以拦在填埋场区外围坡地沿等高线开挖的水沟，用以拦截及排泄坡面水流。截及排泄坡面水流。（7）集液池）集液池 leaching pool 在填埋场最低处修筑的汇集渗沥液，并可
6、自流或用在填埋场最低处修筑的汇集渗沥液，并可自流或用提升泵将积液排出的构筑物。提升泵将积液排出的构筑物。（8）调节池）调节池 regulating reservoir 为减少水量和水质变化对污水处理工艺的影响，在污为减少水量和水质变化对污水处理工艺的影响，在污水处理系统前设置的污水预处理或具有调蓄功能的构筑物。水处理系统前设置的污水预处理或具有调蓄功能的构筑物。（9）渗沥液（渗滤液）渗沥液（渗滤液）leachate 填埋过程中垃圾分解产生的液体及渗入的地表水的混填埋过程中垃圾分解产生的液体及渗入的地表水的混合液。合液。（10）粘土类衬里）粘土类衬里 clay liners 渗透系数小的自然形成
7、粘土或改性土经压实铺设的填渗透系数小的自然形成粘土或改性土经压实铺设的填埋场防渗层。埋场防渗层。（11）人工衬里）人工衬里 artificial liners 利用人工合成材料等铺设的填埋场防渗层。如高密度聚利用人工合成材料等铺设的填埋场防渗层。如高密度聚乙烯、土工织物、土工膜、土工复合材料等。乙烯、土工织物、土工膜、土工复合材料等。（12）复合衬里）复合衬里 composite liners 采用粘土类衬里或人工衬里等复合铺设的防渗层。采用粘土类衬里或人工衬里等复合铺设的防渗层。（13）盲沟）盲沟 underground ditch 采用高滤过性能材料铺设于防渗层上，用于导排渗沥液或采用高滤
8、过性能材料铺设于防渗层上，用于导排渗沥液或气体迁移的地下暗床（管）。气体迁移的地下暗床（管）。（14）填埋场封场）填埋场封场 seal of landfill site 填埋垃圾作业至设计封顶标高或填埋场停止使用后，对填埋垃圾作业至设计封顶标高或填埋场停止使用后，对填埋库区表面进行覆上或铺设防渗材料等进行防渗处理、地填埋库区表面进行覆上或铺设防渗材料等进行防渗处理、地表水导流、填埋气体导排、场区绿化等工程的实施过程。表水导流、填埋气体导排、场区绿化等工程的实施过程。渗透系数（渗透系数（K）也称水力传导系数，是一个重要的水文地质参数，在）也称水力传导系数，是一个重要的水文地质参数，在国内外都比较
9、重视。由国内外都比较重视。由Darcy（达西）定律：（达西）定律：VQAKJ（9-1）式中式中Q渗流量；渗流量；J水力坡度（水力坡度（HlH2)l；A试验围筒的横截面积；试验围筒的横截面积；V渗透速度。渗透速度。当水力坡度当水力坡度J1时，渗透系数在数值上等于渗透速度。因水力坡时，渗透系数在数值上等于渗透速度。因水力坡度无量纲，渗透系数具有速度的量纲。即渗透系数的单位和渗透速度度无量纲，渗透系数具有速度的量纲。即渗透系数的单位和渗透速度的单位相同，需用的单位相同，需用cms或或md表示。考虑到渗透液体性质的不同，表示。考虑到渗透液体性质的不同，Darcy定律有如下形式：定律有如下形式：V-kg
10、dH*ds（9-2）式中式中液体的密度；液体的密度；g重力加速度；重力加速度；动力粘滞系数；动力粘滞系数；H*ZP/r，对于水就是水头；，对于水就是水头；k渗透率或内在渗透率。渗透率或内在渗透率。提示提示:水力坡度水力坡度 水力坡度，又称比降（水力坡度，又称比降（WATER SURFACE SLOPE OR GRADIENT）：河流水面单位距离的落差，常用百分比、）：河流水面单位距离的落差，常用百分比、千分比、万分比表示。如河道上千分比、万分比表示。如河道上A、B两点的距离为两点的距离为100公公里，里，B点的水位比点的水位比A点高点高20米，则水力坡度为万分之二米，则水力坡度为万分之二（20
11、米除以米除以100公里，即公里，即2米除以米除以100，000米。）国外常米。）国外常用另一种表示方法，称每用另一种表示方法，称每100公里升高公里升高20米）。米）。9.1.2卫生填埋的类型卫生填埋的类型 （1）衰减型填埋和封闭型填埋）衰减型填埋和封闭型填埋 主要区别在于：自然衰减型填埋不设防渗衬层和渗滤液集主要区别在于：自然衰减型填埋不设防渗衬层和渗滤液集排系统，仅依靠天然黏土层净化渗滤液和防止其对地下水排系统，仅依靠天然黏土层净化渗滤液和防止其对地下水造成污染。封闭型填埋场则要求铺设专门的防渗衬层和渗造成污染。封闭型填埋场则要求铺设专门的防渗衬层和渗滤液集排系统，以阻断渗滤液进入黏土和地
12、下水层，并对滤液集排系统，以阻断渗滤液进入黏土和地下水层，并对渗滤液进行收集和处理。渗滤液进行收集和处理。目前，世界各国已经基本不再采用自然衰减型填埋方法。目前，世界各国已经基本不再采用自然衰减型填埋方法。我国在垃圾填埋标准中也明确规定，垃圾的卫生填埋必须我国在垃圾填埋标准中也明确规定，垃圾的卫生填埋必须采用封闭型填埋处置方式。采用封闭型填埋处置方式。（2）陆地填埋和海上填埋）陆地填埋和海上填埋 陆地填埋陆地填埋又可分为山谷型填埋、地坑型填埋以及地上型填又可分为山谷型填埋、地坑型填埋以及地上型填埋等（见图埋等（见图9-1）。山谷型填埋是利用天然壑或山谷形成）。山谷型填埋是利用天然壑或山谷形成的
13、贮留空间对垃圾进行无害化处置的一种方式。的贮留空间对垃圾进行无害化处置的一种方式。一般的垃圾填埋场均建在陆地之上，但某些土地资源匮乏一般的垃圾填埋场均建在陆地之上，但某些土地资源匮乏而又靠海的国家，如日本、新加坡等，出于不得已的考虑，而又靠海的国家，如日本、新加坡等，出于不得已的考虑，往往将垃圾填埋场建于海上。往往将垃圾填埋场建于海上。海上填埋海上填埋一般是在靠近海岸的浅海处构筑护岸，利用护岸一般是在靠近海岸的浅海处构筑护岸，利用护岸围出的空间贮留垃圾。围出的空间贮留垃圾。（2）厌氧填埋、好氧填埋和半好氧填埋）厌氧填埋、好氧填埋和半好氧填埋 垃圾被填埋后，如果隔绝空气，使空气无法进入填埋场内，
14、垃圾被填埋后，如果隔绝空气，使空气无法进入填埋场内，填埋层内垃圾就会处于厌氧分解状态，这就是填埋层内垃圾就会处于厌氧分解状态，这就是厌氧填埋方厌氧填埋方式式。由于结构简单、操作方便、施工费用低，并可回收填。由于结构简单、操作方便、施工费用低，并可回收填埋气作为能源，埋气作为能源，厌氧填埋已成为目前世界上应用最为广泛厌氧填埋已成为目前世界上应用最为广泛的填埋方式。的填埋方式。好氧填埋好氧填埋实际上类似于高温堆肥。其主要优点是垃圾分解实际上类似于高温堆肥。其主要优点是垃圾分解速度快、填埋场稳定化时间短，并且能够产生速度快、填埋场稳定化时间短，并且能够产生60左右的左右的高温，有利于灭杀垃圾中的致病
15、细菌、减少渗滤液的产生高温，有利于灭杀垃圾中的致病细菌、减少渗滤液的产生和对地下水污染。但由于其结构复杂、施工困难、造价高，和对地下水污染。但由于其结构复杂、施工困难、造价高，且无法回收填埋气，目前尚未得到大范围的推广应用。且无法回收填埋气，目前尚未得到大范围的推广应用。半好氧填埋半好氧填埋兼具厌氧填埋和好氧填埋的优点。在构筑费用兼具厌氧填埋和好氧填埋的优点。在构筑费用上，比厌氧填埋稍高，但低于好氧填埋；在有机物降解方上，比厌氧填埋稍高，但低于好氧填埋；在有机物降解方面，比好氧填埋稍差，但要明显快于厌氧填埋。半好氧填面，比好氧填埋稍差，但要明显快于厌氧填埋。半好氧填埋是值得深入研究的垃圾填埋方
16、式之一。埋是值得深入研究的垃圾填埋方式之一。9.1.3 地质屏障的防护性能地质屏障的防护性能 地质屏障对有害物质的防护性能取决于地质屏障的岩石性地质屏障对有害物质的防护性能取决于地质屏障的岩石性质、水文地质特征以及污染物本身的物理化学性质。对地质、水文地质特征以及污染物本身的物理化学性质。对地质屏障防护能力的评价，首先要了解处置场释放出的污染质屏障防护能力的评价，首先要了解处置场释放出的污染物在地质介质中的迁移速度和去除机制。场地土壤的特性物在地质介质中的迁移速度和去除机制。场地土壤的特性以及发生的生化反应均会影响废物组份或反应产物的迁移以及发生的生化反应均会影响废物组份或反应产物的迁移特性。
17、特性。（1）土壤的性质）土壤的性质 土壤由具有孔隙的固体物质构成，这些固体物质含有来自土壤由具有孔隙的固体物质构成，这些固体物质含有来自磷岩石的矿物质颗粒和动植物腐烂后生成的有机物质。微磷岩石的矿物质颗粒和动植物腐烂后生成的有机物质。微生物也属于有机物成分之一，上层土壤中的有机物大约占生物也属于有机物成分之一，上层土壤中的有机物大约占固体物质的固体物质的1%10%。土壤孔隙中充满了空气、水以及。土壤孔隙中充满了空气、水以及溶解的无机物和有机物。溶解的无机物和有机物。土壤的性质随所处的位置和时间而变化。土壤的性质随所处的位置和时间而变化。土壤的结构取土壤的结构取决于所含矿物颗粒的大小。含砂量大于
18、决于所含矿物颗粒的大小。含砂量大于70%（重量）的土（重量）的土壤称之为砂质土壤，而粘土含量大于壤称之为砂质土壤，而粘土含量大于35%的土壤称为粘土。的土壤称为粘土。（2）土壤渗透性及水运移速度）土壤渗透性及水运移速度（a）土壤渗透性。）土壤渗透性。指空气和水通过土壤的难易程度。渗指空气和水通过土壤的难易程度。渗透性一般用单位时间所流过的距离来表示（透性一般用单位时间所流过的距离来表示（cm/s）。下）。下表列出了通用的渗透性分级。地质介质的渗透系数，是决表列出了通用的渗透性分级。地质介质的渗透系数，是决定地下水运移速度和污染物迁移速度的重要参数。通常，定地下水运移速度和污染物迁移速度的重要参
19、数。通常，土壤结构越紧密，渗透性越小。土壤结构越紧密，渗透性越小。土壤水通过地质介质的流动通量。通常用达西公式来计算：土壤水通过地质介质的流动通量。通常用达西公式来计算：（6-1）!式中：式中：q=达西通量，达西通量，cm/s；K=渗透系数，渗透系数，cm/s；i=水力坡水力坡度，度，cm/cm。土壤孔隙中水的运动和孔隙的性质及数量有关，其运移速度土壤孔隙中水的运动和孔隙的性质及数量有关，其运移速度可用下式确定：可用下式确定：（6-2）!式中，式中，e所为土壤的有效空隙度，所为土壤的有效空隙度，cm3/cm3。iKqeqv污染物在地质介质中的迁移与地下水的运动速度有关。污染物与地质介污染物在地
20、质介质中的迁移与地下水的运动速度有关。污染物与地质介质之间的吸附质之间的吸附/解吸、离子交换、化学沉淀解吸、离子交换、化学沉淀/溶解和机械过滤等多种物理溶解和机械过滤等多种物理化学反应共同作用所致，其迁移路线与地下水的运移路线基本相同，而化学反应共同作用所致，其迁移路线与地下水的运移路线基本相同，而迁移速度迁移速度v则与地下水的运移速度则与地下水的运移速度v有下述关系：有下述关系：!式中，式中，Rd为污染物在地质介质中的滞留因子为污染物在地质介质中的滞留因子，无量纲。如果污染物在地，无量纲。如果污染物在地下水下水-地质介质中的吸附平衡为线性关系，可用下式确定：地质介质中的吸附平衡为线性关系，可
21、用下式确定：dRvvdebdKR1式中：式中：b=土壤堆积容重（干），土壤堆积容重（干），g/cm3；kd=污染物在土壤污染物在土壤-水体系水体系中的吸附平衡分配系数，中的吸附平衡分配系数，ml/g。土壤中有机质（腐殖质）和粘土颗粒带负电荷，其数量随土壤中有机质（腐殖质）和粘土颗粒带负电荷，其数量随pH值的值的升高而增加。由于这种现象，升高而增加。由于这种现象，正电荷离子（阳离子），如铵、铅、正电荷离子（阳离子），如铵、铅、钙、锌、铜、汞、铬（钙、锌、铜、汞、铬（III）、）、镁、钾等可被粘土和腐殖质含量高的镁、钾等可被粘土和腐殖质含量高的土壤所吸附滞留；土壤所吸附滞留；而负电荷（阴离子）则难
22、以被吸附，阴离子金属而负电荷（阴离子）则难以被吸附，阴离子金属(Cr4-，As，Se)一般只有在低一般只有在低pH值时才被吸附，而活性很高的硝值时才被吸附，而活性很高的硝酸盐和氯化物酸盐和氯化物NO3-和和C1-等则不能为土壤所滞留，将随土壤中的水等则不能为土壤所滞留，将随土壤中的水一起迁移。一起迁移。debdKR1一些有机物，特别是微量有机物，可牢靠地被土壤表面吸附，其一些有机物，特别是微量有机物，可牢靠地被土壤表面吸附，其吸吸附分配系数与土壤中的有机碳含量成正比附分配系数与土壤中的有机碳含量成正比。土壤的土壤的阳离子交换容量（阳离子交换容量（CECCEC）越大，则滞留荷电废物组份的能力越大
23、，则滞留荷电废物组份的能力就越强。就越强。土壤的土壤的CECCEC可用每可用每100g100g土壤的毫克当量数（土壤的毫克当量数（meq/100gmeq/100g）来表示，其来表示，其大小随土壤中粘土的种类和含量以及有机质的含量而变化。纯腐殖大小随土壤中粘土的种类和含量以及有机质的含量而变化。纯腐殖质的质的CECCEC为为200meq200meq100g100g，而蒙脱土和高岭土的而蒙脱土和高岭土的CECCEC分别为分别为90meq90meq100g100g和和80meq80meq100g100g。大多数土壤的大多数土壤的CECCEC在在101030meq30meq100g100g之间。之间。
24、土壤的结构、渗透性和土壤的结构、渗透性和CECCEC是是影响废物组份在土壤中迁移的主要因影响废物组份在土壤中迁移的主要因素。土壤种类、渗透性和吸附能力之间的关系示于下图。素。土壤种类、渗透性和吸附能力之间的关系示于下图。当渗入土壤的污染物质带有放射性时，这些放射性核素所当渗入土壤的污染物质带有放射性时，这些放射性核素所固有的物理衰变特性会使它们在迁移过程中不断地自行按固有的物理衰变特性会使它们在迁移过程中不断地自行按一定速率消失，其衰减的规律性可用下式描述：一定速率消失，其衰减的规律性可用下式描述：式中：式中：为放射性核素的衰变速率常数，为放射性核素的衰变速率常数，1/s；C0和和C(t)分分
25、别为放射性核素在别为放射性核素在 t=0 和和 t=t 的活度。的活度。)exp(0)(tCCt 微生物的降解作用对减少土壤中有机污染物起着很重要的微生物的降解作用对减少土壤中有机污染物起着很重要的作用。作用。通常，土壤对有机碳有较高的降解能力，但危险废通常，土壤对有机碳有较高的降解能力，但危险废物中往往含有难降解的有机物，如氯代烃类有机物，在土物中往往含有难降解的有机物，如氯代烃类有机物，在土壤中相当难分解。壤中相当难分解。降解过程主要发生在生物化学环境，它降解过程主要发生在生物化学环境，它可由营养素可由营养素(例如例如O、N、P、C)的使用和介质特性的使用和介质特性(T、pH、Eh)来控制
26、。有机污染物在饱和带以厌氧分解为主，弱溶来控制。有机污染物在饱和带以厌氧分解为主，弱溶或疏水有机物通常比高溶或亲水物质在地下水中的运动缓或疏水有机物通常比高溶或亲水物质在地下水中的运动缓慢。慢。有机污染物因生物降解作用导致的浓度衰减可用下式来描有机污染物因生物降解作用导致的浓度衰减可用下式来描述：述：式中：式中：k为有机污染物的生物降解速率常数，为有机污染物的生物降解速率常数，1/s；C0和和C(t)分别为有机污染物在分别为有机污染物在t=0和和t=t的浓度。的浓度。)exp(0)(ktCCt 污染物在地质介质中的去除作用大小取决于地质介质对污染物在地质介质中的去除作用大小取决于地质介质对它的
27、阻滞能力和该污染物在地质介质中的物理衰变、化它的阻滞能力和该污染物在地质介质中的物理衰变、化学或生物降解作用。当污染物通过厚度为学或生物降解作用。当污染物通过厚度为L(m)的地质介的地质介质层时，其所需要的迁移时间（质层时，其所需要的迁移时间（t）为：）为：式中式中Rd为污染物在地质介质中的滞留因子为污染物在地质介质中的滞留因子,无量纲无量纲doRvLvLt 污染物穿透此地质介质层时地下水中的浓度为：污染物穿透此地质介质层时地下水中的浓度为：!式中，式中，c0和和c分别为污染物进入和穿透此地质介质层前后的分别为污染物进入和穿透此地质介质层前后的浓度，浓度，k为污染物的降解或衰变速率常数。为污染
28、物的降解或衰变速率常数。在不透水的深地层岩石层内处置的废物，地质在不透水的深地层岩石层内处置的废物，地质介质的屏障作用可以将所处置废物与环境隔断。介质的屏障作用可以将所处置废物与环境隔断。仅使污染物进入环境的时间延长。所处置废物仅使污染物进入环境的时间延长。所处置废物中的污染物质，最终会大量进入到环境中来。中的污染物质，最终会大量进入到环境中来。对于在地质介质中既被吸附，又会发生衰变或对于在地质介质中既被吸附，又会发生衰变或降解的污染物质，只要该污染物在此地质介质层内有足够降解的污染物质，只要该污染物在此地质介质层内有足够的停留时间，就可以使其穿透此介质后的浓度达到所要求的停留时间，就可以使其
29、穿透此介质后的浓度达到所要求的低浓度。的低浓度。)exp(*0ktCC9.2卫生填埋场设计程序及内容卫生填埋场设计程序及内容 卫生填埋场设计主要包括：卫生填埋场设计主要包括：场址选择、环境影响评价、场地的设计、场地的建造与施场址选择、环境影响评价、场地的设计、场地的建造与施工、填埋操作、封场、环境监测和后期管理等。工、填埋操作、封场、环境监测和后期管理等。9.2.1场址选择场址选择 两项原则：一是场地能满足防止环境污染需要的安全原则；两项原则：一是场地能满足防止环境污染需要的安全原则；二是经济合理原则。二是经济合理原则。场址选择主要分预选、初选和定点三个步骤来完成，一般场址选择主要分预选、初选
30、和定点三个步骤来完成，一般要考虑以下诸方面的因素。要考虑以下诸方面的因素。9.2.1.1 垃圾特性垃圾特性 垃圾的来源、种类、性质、数量和组成等，以及这些特性垃圾的来源、种类、性质、数量和组成等，以及这些特性随时间可能的变化等。它们是确定填埋场规模的主要依据。随时间可能的变化等。它们是确定填埋场规模的主要依据。9.2.1.2 地形土壤条件地形土壤条件 应具有较强的泄水能力，有利于填埋场施工和其它配套建应具有较强的泄水能力，有利于填埋场施工和其它配套建筑设施的布置；筑设施的布置；尽量避开地形坡度起伏变化大的地方和低洼汇水处；尽量避开地形坡度起伏变化大的地方和低洼汇水处；场地内有利地形范围应有足够
31、的可填埋作业的容积，可处场地内有利地形范围应有足够的可填埋作业的容积，可处置至少置至少1015年填埋的垃圾量；年填埋的垃圾量；覆盖土壤容易取得并易于压实，具有较强的防渗能力。覆盖土壤容易取得并易于压实，具有较强的防渗能力。9.2.1.3 水文地质条件水文地质条件 应选在渗透性弱的松散岩层或坚硬岩层的基础上，天然应选在渗透性弱的松散岩层或坚硬岩层的基础上，天然地层的渗透性系数最好能达到地层的渗透性系数最好能达到10-8m/s以下，并具有一定以下，并具有一定厚度；厚度；场地基础岩性应对有害物质的迁移、扩散有一不定期的阻场地基础岩性应对有害物质的迁移、扩散有一不定期的阻滞能力，最好为黏性土以及页、黏
32、土岩或致密的火成岩；滞能力，最好为黏性土以及页、黏土岩或致密的火成岩；场址选择应确保存地下水的安全，场地基础应位于地下水场址选择应确保存地下水的安全，场地基础应位于地下水最高丰水位标高至少最高丰水位标高至少1.5m 以上，并位于地下水主要补给以上，并位于地下水主要补给区范围以外。区范围以外。9.2.1.4 气候条件气候条件 填埋场选址应考虑当地的气候条件，如高寒地区冬天将会填埋场选址应考虑当地的气候条件，如高寒地区冬天将会影响进出填埋的道路条件；并影响到覆盖土壤的取生；潮影响进出填埋的道路条件；并影响到覆盖土壤的取生；潮湿气候地区，可能使我们必须分隔使用填埋场区等等。因湿气候地区，可能使我们必
33、须分隔使用填埋场区等等。因此，此，选址进应尽可能避开高寒区和潮湿区。选址进应尽可能避开高寒区和潮湿区。9.2.1.5 交通条件交通条件 应具备便利的条件，具有能在各种气候条件下发挥运输功应具备便利的条件，具有能在各种气候条件下发挥运输功能的全天候道路，且运输距离要尽可能短，以减少运输费能的全天候道路，且运输距离要尽可能短，以减少运输费用。用。9.2.1.6 环保要求环保要求 首先，应位于城市工农业发展规划区、风景规划区、自然首先，应位于城市工农业发展规划区、风景规划区、自然保护区以及城市供水水源保护区和供水远景规划区之外，保护区以及城市供水水源保护区和供水远景规划区之外，以避免填埋场可能导致的
34、污染；以避免填埋场可能导致的污染；其次，要尽可以远离居民区。到邻近居民点距离必须在其次，要尽可以远离居民区。到邻近居民点距离必须在500m以上，距高速公路以上，距高速公路300m、机场、机场3000m以上，以避以上，以避免运输或作业期间垃圾气噪声等对居民生活的影响，并保免运输或作业期间垃圾气噪声等对居民生活的影响，并保证、航空运输的安全。证、航空运输的安全。9.2.1.7经济因素经济因素 土地要容易征得，便于填埋场土地和垃圾的后期开发利用。土地要容易征得，便于填埋场土地和垃圾的后期开发利用。此外，要尽可能充分利用场地天然地形条件，减少挖掘土此外，要尽可能充分利用场地天然地形条件，减少挖掘土方量
35、，降低场地施工造成价。方量，降低场地施工造成价。9.2.3 环境影响评价环境影响评价（1）环境影响评价的程序）环境影响评价的程序 环境影响评价是卫生填填埋场场地全面规划设计的重要组环境影响评价是卫生填填埋场场地全面规划设计的重要组成部分，只有进行全面细致的环境评价之后，才能合理选成部分，只有进行全面细致的环境评价之后，才能合理选址，制定技术可行的填埋方案。址，制定技术可行的填埋方案。环境影响评价的一般程序见图环境影响评价的一般程序见图10-3。从图可以看出，进行。从图可以看出，进行环境影响评价时，首先要结合场地的选择进行广泛深入的环境影响评价时，首先要结合场地的选择进行广泛深入的调查，然后根据
36、场地的初步规划找出环境要素及土地填埋调查，然后根据场地的初步规划找出环境要素及土地填埋场施工及操作时的影响，最后根据环保标准进行个别和综场施工及操作时的影响，最后根据环保标准进行个别和综合评价。合评价。垃圾处理基本计划（卫生填埋场地概貌）场址选择报告书环境现状调查场地基本计划确定影响因素，找出环境要素，进行影响预测环保目标、评价基准个别评价综合评价最终报告审查 公布周知图图6-36-3环境影响评价程序环境影响评价程序（2）环境影响评价的内容）环境影响评价的内容 根据环境影响评价程序，首先要确定场地施工建造期间、根据环境影响评价程序，首先要确定场地施工建造期间、填埋操作过程中、封场后场地维护期间
37、各阶段的环境影响填埋操作过程中、封场后场地维护期间各阶段的环境影响因素，以及它们可能对哪些环境要素发生影响，然后根据因素，以及它们可能对哪些环境要素发生影响，然后根据二者之间的关系进行分析比较，确定环境影响评价的主要二者之间的关系进行分析比较，确定环境影响评价的主要内容。内容。卫生填埋场地的环境影响评价，除包括卫生填埋场地的环境影响评价，除包括基本建设项目环基本建设项目环境保护设计规定境保护设计规定所规定的项目外，还应包括：场地选择所规定的项目外，还应包括：场地选择是否合理；渗滤液的来源、数量及影响；噪声及振动问题；是否合理；渗滤液的来源、数量及影响；噪声及振动问题；恶臭及释气问题等。恶臭及释
38、气问题等。9.2.4 设计规模与填埋场容量的确定设计规模与填埋场容量的确定（1）设计规模）设计规模 垃圾卫生填埋场的设计应根据城市的规模与特点，结合城垃圾卫生填埋场的设计应根据城市的规模与特点，结合城市环境卫生规划及处理规划，在综合考虑当地自然条地形市环境卫生规划及处理规划，在综合考虑当地自然条地形地貌特征要求、服务年限和技术经济合理性等因素的前提地貌特征要求、服务年限和技术经济合理性等因素的前提下，合理确定规模。具体来说，在确定设计规模时，需要下，合理确定规模。具体来说，在确定设计规模时，需要考虑的因素有垃圾日产量和年产量、填埋场规划服务年限、考虑的因素有垃圾日产量和年产量、填埋场规划服务年
39、限、服务年限内预计和垃圾产量变化和城市目前的垃圾处理能服务年限内预计和垃圾产量变化和城市目前的垃圾处理能力等。力等。（2）填埋场容量）填埋场容量 填埋场容量以往多用质量表示，现在一般用容积表示，定填埋场容量以往多用质量表示，现在一般用容积表示，定义为垃圾填埋量与垃圾压实密度之比，即：义为垃圾填埋量与垃圾压实密度之比，即：垃圾填埋容量（垃圾填埋容量（m3/d）=垃圾填埋量（垃圾填埋量（Kg/d）/垃圾压实垃圾压实密度（密度（Kg/m3）埋场容量除与填埋场面积和填埋高度有关以外，还与垃圾埋场容量除与填埋场面积和填埋高度有关以外，还与垃圾的可压缩性、日覆盖层厚度、垃圾分解特性与及负荷高度的可压缩性、
40、日覆盖层厚度、垃圾分解特性与及负荷高度有关。其估算方法是：首先，根据填埋场面积和高度确定有关。其估算方法是：首先，根据填埋场面积和高度确定填埋场的理论容量；然后，考虑垃圾的初始密度和在上覆填埋场的理论容量；然后，考虑垃圾的初始密度和在上覆压力作用下而导致的最终压实密度，以及生物降解作用造压力作用下而导致的最终压实密度，以及生物降解作用造成的体积减少量：最后，确定填埋场能够容纳垃圾的实际成的体积减少量：最后，确定填埋场能够容纳垃圾的实际质量和体积质量和体积 填埋体积和高度填埋体积和高度 在填埋场结构确定之后，将各填埋层的体积，即填在填埋场结构确定之后，将各填埋层的体积，即填埋层的平均面积与填埋高
41、度之积加起来，便可得到填埋场埋层的平均面积与填埋高度之积加起来，便可得到填埋场的理论容量。的理论容量。填埋高度有时也称作填埋效率填埋高度有时也称作填埋效率，被作为衡，被作为衡量填埋场的一个经济指标来考虑。这是因为，填埋面积大量填埋场的一个经济指标来考虑。这是因为，填埋面积大小决定着填埋场的设施，与建设费用密切相关，因而不可小决定着填埋场的设施，与建设费用密切相关，因而不可能无限制扩展。而在填埋场面积相同的条件下，填埋高度能无限制扩展。而在填埋场面积相同的条件下，填埋高度越高，可能的填埋容量就越大，经济性也就越好。越高，可能的填埋容量就越大，经济性也就越好。垃圾的可压缩性垃圾的可压缩性 常用垃圾
42、的压实密度来表征。垃圾压实密度指垃圾经压实常用垃圾的压实密度来表征。垃圾压实密度指垃圾经压实机械挤压成紧固状态后的密度。通常，垃圾经过压实处理机械挤压成紧固状态后的密度。通常，垃圾经过压实处理后，密度会增大。后，密度会增大。覆盖物的体积覆盖物的体积 在填埋场容量计算时，必须考虑覆盖物的体积。因为，在在填埋场容量计算时，必须考虑覆盖物的体积。因为，在填埋日常操作、填埋单元完成和封场时，都需在覆盖土壤。填埋日常操作、填埋单元完成和封场时，都需在覆盖土壤。通常，日覆盖层层厚为通常，日覆盖层层厚为2030cm，中间覆盖层要厚些，中间覆盖层要厚些，封场时的最终覆盖层厚度一般在封场时的最终覆盖层厚度一般在
43、12m。覆盖物的用量常。覆盖物的用量常以填埋垃圾以填埋垃圾/覆盖土壤比来表示，一般情况下，填埋场覆覆盖土壤比来表示，一般情况下，填埋场覆盖物用量约占填埋场总容量的盖物用量约占填埋场总容量的1/61/5，覆盖要求严格时，覆盖要求严格时，可达可达1/3左右。左右。垃圾降解和负重高度的作用垃圾降解和负重高度的作用 生物降解作用使填埋后的垃圾质量和体积逐渐减少，有得生物降解作用使填埋后的垃圾质量和体积逐渐减少，有得于增加垃圾的填埋量。在填埋场的初步设计阶段，可以只于增加垃圾的填埋量。在填埋场的初步设计阶段，可以只考虑由于负重而导致的压缩量，在填埋场设计的下一阶段，考虑由于负重而导致的压缩量，在填埋场设
44、计的下一阶段，再考虑因生物降解造成的减容量。再考虑因生物降解造成的减容量。确定填埋场容量大小时，应考虑到设计规模和当地发展规确定填埋场容量大小时，应考虑到设计规模和当地发展规划，并留有充分的余地。通常，填埋场容量应至少可供使划，并留有充分的余地。通常，填埋场容量应至少可供使用用1015年。年。9.2.4 衬层的结构衬层的结构（1）衬层系统的组成与结构）衬层系统的组成与结构 衬层系统的作用是使填埋场内的垃圾与外界隔绝，以控制衬层系统的作用是使填埋场内的垃圾与外界隔绝，以控制渗滤液进入地下水和阻止地下水渗至垃圾层中，同理，还渗滤液进入地下水和阻止地下水渗至垃圾层中，同理，还具有防止填埋气扩散和逃逸
45、的作用。它通常具有防止填埋气扩散和逃逸的作用。它通常包括渗滤液集包括渗滤液集排系统排系统（在没有渗滤液收集管道等设施时，可简单地称排（在没有渗滤液收集管道等设施时，可简单地称排水层）、水层）、防渗系统防渗系统（有进也称防渗导层）和（有进也称防渗导层）和保护层、过滤保护层、过滤层等层等。（2）防渗材料及其选择）防渗材料及其选择 卫生填埋场衬层系统选用的防渗材料通常可分为三大类：卫生填埋场衬层系统选用的防渗材料通常可分为三大类：无机天然防渗材料，如黏土、亚黏土、膨润土等；无机天然防渗材料，如黏土、亚黏土、膨润土等；天然和有机复合防渗材料，如聚合物水泥混凝土天然和有机复合防渗材料，如聚合物水泥混凝土
46、（PCC）等；）等；人工合成有机材料，如沥青涂层、橡胶、塑料卷材等。人工合成有机材料，如沥青涂层、橡胶、塑料卷材等。影响防渗材料选择的因素有很多，如待处置垃圾的性质、影响防渗材料选择的因素有很多，如待处置垃圾的性质、场地的水文地质条件、场地的运营期限、材料的来源以及场地的水文地质条件、场地的运营期限、材料的来源以及建造费用等。在初步选定防渗材料之后，还必须做材料与建造费用等。在初步选定防渗材料之后，还必须做材料与垃圾的相容性试验、抗压强度试验及密度试验等。垃圾的相容性试验、抗压强度试验及密度试验等。天然黏土材料天然黏土材料 黏土曾被认为是卫生填埋场唯一的防渗材料，至今仍在填黏土曾被认为是卫生填
47、埋场唯一的防渗材料，至今仍在填埋场中被广泛采用。黏土单独作为防渗材料必须符合一定埋场中被广泛采用。黏土单独作为防渗材料必须符合一定的标准。渗透性高低是黏土选择的主要依据，适于做填埋的标准。渗透性高低是黏土选择的主要依据，适于做填埋场防渗材料的黏土应具有低的渗透性，场防渗材料的黏土应具有低的渗透性，其渗透系数通常为其渗透系数通常为10-7cm/s或更小或更小。此外，黏土作为防渗材料作用时还应满。此外，黏土作为防渗材料作用时还应满足有关的土壤标准。例如，要求足有关的土壤标准。例如，要求30%的土壤颗粒能够通过的土壤颗粒能够通过200号筛子，液限在号筛子，液限在25%30%之间，塑限在之间，塑限在1
48、0%15%之间，之间，pH7等。等。人工改性防渗材料人工改性防渗材料 在填埋场区及其附近没有合适的黏土资源，或者黏土的性在填埋场区及其附近没有合适的黏土资源，或者黏土的性能无法达到防渗要求的情况下，可将亚黏土、亚砂土等进能无法达到防渗要求的情况下，可将亚黏土、亚砂土等进行人工改性，使其达到防渗性要求。防渗材料的改性主要行人工改性，使其达到防渗性要求。防渗材料的改性主要通过加入添加剂来实现。通过加入添加剂来实现。常用的添加剂分为无机和有机两大类。有机添加剂包括一常用的添加剂分为无机和有机两大类。有机添加剂包括一些有机单体，如甲基脲等的聚合物；无机添加剂包括石灰、些有机单体，如甲基脲等的聚合物；无
49、机添加剂包括石灰、水泥、粉煤灰和膨润土等。相对而言，无机添加剂费用低、水泥、粉煤灰和膨润土等。相对而言，无机添加剂费用低、效果好，适合于在我国推广应用。效果好，适合于在我国推广应用。人工合成有机材料人工合成有机材料 天然黏土和人工改性黏土是建筑填埋场防渗结构的理想材天然黏土和人工改性黏土是建筑填埋场防渗结构的理想材料。但是，严格说来，黏土只能延缓而不制止渗滤液的渗料。但是，严格说来，黏土只能延缓而不制止渗滤液的渗漏，除非黏土的渗透性极低且具有较大的厚度。为了更为漏，除非黏土的渗透性极低且具有较大的厚度。为了更为有效密封渗滤液于填埋场中，现代填埋场经常采用人工合有效密封渗滤液于填埋场中，现代填埋
50、场经常采用人工合成有机材料与黏土材料结合作为填埋场的防渗措施。成有机材料与黏土材料结合作为填埋场的防渗措施。这类人工合成有机材料通常也称作为柔性膜，主要包括以这类人工合成有机材料通常也称作为柔性膜，主要包括以下几种：高密度聚乙烯（下几种：高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚氯乙烯（）、聚氯乙烯（PVC）、氯化聚乙烯（）、氯化聚乙烯（CPE）、）、氯磺化聚乙烯（氯磺化聚乙烯（CSPE）、塑化聚烯烃（）、塑化聚烯烃（ELPO）、异丁）、异丁烯橡胶（烯橡胶（EDPM）、氯丁橡胶（）、氯丁橡胶（CBR）、丁烯橡胶）、丁烯橡胶（PBR）、热塑性合成橡胶、氯醇橡胶。）、热
