固體廢物最終處置技術(shù)

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1、第十一章固體廢物最終處置技術(shù)第一節(jié)固體廢物處置的基本原理和原則固體廢物經(jīng)過(guò)減量化和資源化處理后，剩余下來(lái)的無(wú)再利用價(jià)值的殘?jiān)?，往往富集了大量的不同種類(lèi)的污染物質(zhì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康具有即時(shí)性和長(zhǎng)期性的影響，必須妥善加以處置。安全、可靠地處置這些固體廢物殘?jiān)枪腆w廢物全過(guò)程管理中的最重要環(huán)節(jié)。固體廢物處置方法有：地質(zhì)處置和海洋處置。海洋處置包括深海投棄和海上焚燒。陸地處置包括土地耕作、永久貯存或貯留地貯存、土地填埋、深井灌注和深地層處置等。其中應(yīng)用最多的是土地填埋處置技術(shù)。海洋處置現(xiàn)已被國(guó)際公

2、約禁止，但地質(zhì)處置至今仍是世界各國(guó)最常采用的一種廢物處置方法。1.廢物處置過(guò)程中污染物質(zhì)的遷移、轉(zhuǎn)換與廢水和廢氣相比，固體廢物中的污染物質(zhì)具有一定的惰性和遲滯性，但是在長(zhǎng)期的地質(zhì)處置過(guò)程中，由于本身固有的特性和外界條件的變化，加上水分的進(jìn)入，必然會(huì)因發(fā)生在固體廢物中的一系列相互關(guān)聯(lián)的各種物理、化學(xué)和生物過(guò)程，導(dǎo)致這些污染物質(zhì)不斷釋放出來(lái)，進(jìn)入環(huán)境中。1.1廢物在處置過(guò)程中的反應(yīng)（1）生物反應(yīng)這是處置含有機(jī)物，特別是可降解有機(jī)物時(shí)，處置場(chǎng)中發(fā)生的最重要反應(yīng)，其產(chǎn)物是氣體、水分和可溶解的有機(jī)物，最終

3、結(jié)果是使所處置的有機(jī)廢物逐漸達(dá)到穩(wěn)定化。生物降解過(guò)程通常從好氧生物降解開(kāi)始，產(chǎn)生的主要?dú)怏w是CO2，好氧降解只能持續(xù)短時(shí)間。一旦廢物中的氧氣被耗盡，降解就變成厭氧過(guò)程，有機(jī)物質(zhì)被轉(zhuǎn)變成CO2、CH4、少量的氨和硫化氫。此外，處置場(chǎng)內(nèi)發(fā)生的許多化學(xué)反應(yīng)也以生物作用為媒介。（2）化學(xué)反應(yīng)（a）溶解/沉淀：進(jìn)入處置場(chǎng)的水在廢物層中滲透時(shí)，會(huì)將廢物原存在的或生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的可溶物質(zhì)溶解出來(lái)，產(chǎn)生高濃度有機(jī)物和高鹽份濃度的滲濾液（又稱(chēng)滲析液或?yàn)V出液）；滲濾液中的某些鹽類(lèi)，在處置場(chǎng)內(nèi)的某些區(qū)域因pH值變化等原

4、因又會(huì)產(chǎn)生沉淀反應(yīng)。生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物和其它化合物尤其是有機(jī)化合物通過(guò)溶解進(jìn)入滲濾液具有特別重要的意義，因?yàn)檫@些物質(zhì)可以與滲濾液一起遷移出處置場(chǎng)。（b）吸附/解吸：處置場(chǎng)產(chǎn)生的氣體中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)化合物、滲濾液中的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物質(zhì)，會(huì)被所處置的廢物和土壤所吸附；而在某些條件下，也會(huì)發(fā)生解吸作用，使污染物進(jìn)入氣體或液體。（c）脫鹵/降解：有機(jī)化合物的脫鹵作用和水解、化學(xué)降解作用；（d）氧化還原：通過(guò)氧化還原反應(yīng)影響金屬和金屬鹽的可溶性；（e）其他類(lèi)型的化學(xué)反應(yīng)：另外一些重要的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在襯層

5、土和某些有機(jī)化合物之間，導(dǎo)致襯層結(jié)構(gòu)和滲透性的改變，目前對(duì)這些化學(xué)反應(yīng)的相互關(guān)系還沒(méi)有完全弄清。（3）物理反應(yīng)處置場(chǎng)中發(fā)生的最為重要的物理反應(yīng)包括：（a）蒸發(fā)/汽化：廢物中的水分、揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)化合物通過(guò)蒸發(fā)汽化轉(zhuǎn)入處置過(guò)程所產(chǎn)生的氣體中；（b）沉降/懸?。簼B濾液中的懸浮和膠體物質(zhì)在液相中所發(fā)生的重力作用；（c）擴(kuò)散/遷移：氣體在處置場(chǎng)中的橫向擴(kuò)散和向周?chē)h(huán)境釋放；滲濾液在處置場(chǎng)中的遷移和進(jìn)入覆土的下層；（d）物理衰變：發(fā)生在自然界的自發(fā)現(xiàn)象，隨著時(shí)間的推移而益明顯。1.2污染物釋放、遷移

6、途徑及環(huán)境問(wèn)題廢物處置場(chǎng)實(shí)際上是一個(gè)生物化學(xué)或物理化學(xué)反應(yīng)器，進(jìn)入的是水分和廢物，而流出的是氣體和滲濾液。當(dāng)降雨和地表水通過(guò)滲透進(jìn)入處置區(qū)時(shí)，污染物溶解并產(chǎn)生含污染物質(zhì)的滲濾液；而在被處置的廢物達(dá)到穩(wěn)定化之前，含污染物的氣體會(huì)不斷釋放到環(huán)境中去。從土地處置場(chǎng)內(nèi)釋放進(jìn)入環(huán)境的滲濾液和氣體中的污染物，在環(huán)境中的遷移途徑如下圖所示。由此可能產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題有：污染水體、污染空氣、污染土壤和產(chǎn)生環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題。（1）滲濾液對(duì)水體的污染問(wèn)題滲濾液的無(wú)控釋放會(huì)導(dǎo)致處置場(chǎng)附近地表水和地下水的嚴(yán)重污染。含有高濃度有

7、機(jī)污染物和還原態(tài)金屬的的滲濾液和含無(wú)機(jī)溶液進(jìn)入地表水體后，將大量消耗水中氧氣，最終導(dǎo)致水體需氧生物的死亡。如果滲濾液中含有生物降解的有機(jī)物時(shí)，這些有機(jī)物將在水體中存在相當(dāng)時(shí)間。當(dāng)這種有機(jī)物進(jìn)入食物鏈后就會(huì)對(duì)水生生物產(chǎn)生育害影響。雖然單獨(dú)某種有機(jī)化合物對(duì)水生生物的影響可以進(jìn)行估計(jì)或預(yù)測(cè)。但對(duì)多種有機(jī)物的綜合影響卻難以估計(jì)。此外，溫度、pH和溶解氧的濃度等對(duì)某些水生生物的毒性程度都有一些影響。如果飲用水井或灌溉井穿過(guò)污染的滲濾液層或滲濾液進(jìn)入地表水體，則可能會(huì)發(fā)生對(duì)環(huán)境和公眾健康不利的影響。地表水也

8、可能被來(lái)自處置場(chǎng)地的徑流所污染。（2）氣態(tài)污染物的污染問(wèn)題廢物中產(chǎn)生并釋放出的氣體以及隨風(fēng)載帶出的污染顆粒物，可能攜帶有微量濃度的致癌有機(jī)化合物，均可能污染大氣，產(chǎn)生健康和環(huán)境問(wèn)題。此外，處置場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生氣體的無(wú)控制擴(kuò)散遷移會(huì)使這些氣體擴(kuò)散到遠(yuǎn)離填埋場(chǎng)的地方。由于這種氣體中通常含有高濃度的甲烷氣體和低濃度的臭味氣體，如硫化氫等，故會(huì)產(chǎn)生臭味，并出現(xiàn)潛在的危害。生長(zhǎng)在處置場(chǎng)地的植被也可能由于廢物粘附到葉子上以及攝取重金屬和其它化學(xué)物質(zhì)而受到污染。（3）環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題對(duì)處置場(chǎng)的管理不善會(huì)產(chǎn)生衛(wèi)生方面的問(wèn)題