城市垃圾填埋场渗滤液与气体的处理课件.ppt

1、垃圾填埋场渗滤液与垃圾填埋场渗滤液与填埋气处理填埋气处理垃圾渗滤液？处理？垃圾渗滤液？处理？“垃圾渗滤液垃圾渗滤液”一词对一般人来说显得有些一词对一般人来说显得有些陌生，很多人在对它的认识上存在盲区和误陌生，很多人在对它的认识上存在盲区和误区，什么原因呢？区，什么原因呢？垃圾填埋场一般都远离市区，环卫系统相对垃圾填埋场一般都远离市区，环卫系统相对封闭，垃圾渗滤液是一股潜伏的浊流，渗滤液处封闭，垃圾渗滤液是一股潜伏的浊流，渗滤液处理又是垃圾处理的最后一道环节，多种因素导致理又是垃圾处理的最后一道环节，多种因素导致了渗滤液处理一直不被公众、媒体及全社会所关了渗滤液处理一直不被公众、媒体及全社会所关

2、注，成为被遗忘的角落。注，成为被遗忘的角落。垃圾渗滤液是指垃圾在填埋场的堆放和填埋处理垃圾渗滤液是指垃圾在填埋场的堆放和填埋处理过程中由于厌氧发酵、有机物分解、雨水的淋浴、过程中由于厌氧发酵、有机物分解、雨水的淋浴、冲刷以及地表水和地下水的浸泡渗滤出来的污水。冲刷以及地表水和地下水的浸泡渗滤出来的污水。垃圾渗滤液并没因人们的忽视就变得无足轻重，垃圾渗滤液并没因人们的忽视就变得无足轻重，大量分析数据时刻提醒着我们，垃圾渗滤液将成为大量分析数据时刻提醒着我们，垃圾渗滤液将成为污染地表水、地下水、土壤和生态环境的罪魁祸首。污染地表水、地下水、土壤和生态环境的罪魁祸首。而且渗滤液的成分组成，会随着填埋

3、时间的延长发而且渗滤液的成分组成，会随着填埋时间的延长发生很大的变化，更为处理工艺的选择增加了难度。生很大的变化，更为处理工艺的选择增加了难度。渗滤液处理是卫生填埋场的最后一道环节，如果不渗滤液处理是卫生填埋场的最后一道环节，如果不高标准严要求，不仅对周围环境带来不可估量的污高标准严要求，不仅对周围环境带来不可估量的污染和危害，对人体健康带来威胁。渗滤液一旦进入染和危害，对人体健康带来威胁。渗滤液一旦进入环境，再先进的技术都将回天无力。环境，再先进的技术都将回天无力。日填埋日填埋15001500吨的垃圾吨的垃圾填埋场产生的渗滤液，填埋场产生的渗滤液，污染物大致相当于一污染物大致相当于一座十几万

4、人口的城镇座十几万人口的城镇的生活污水。的生活污水。我国渗滤液的污我国渗滤液的污染排放量约占年染排放量约占年总排污量的总排污量的1.61.6，以化学，以化学耗氧量核算占到耗氧量核算占到5.275.27%。渗滤液中含有渗滤液中含有9393种有机污染物，种有机污染物，其中有其中有2222种被列入我国国家环种被列入我国国家环保署重点控制名单，保署重点控制名单，1 1种可直种可直接致癌，接致癌，5 5种可诱发致癌种可诱发致癌含有含有1010多种高浓多种高浓度的重金属，多度的重金属，多种盐类和病源微种盐类和病源微生物生物可见，垃圾渗滤液排放量虽小，但污染可见，垃圾渗滤液排放量虽小，但污染“威力威力”却不

5、可小视！却不可小视！污染物浓度很高，污染物浓度很高，相当于普通市政污相当于普通市政污水的一、二百倍水的一、二百倍渗滤液渗滤液一一 垃圾渗滤液产生垃圾渗滤液产生二二 垃圾渗滤液的特点垃圾渗滤液的特点三三 垃圾渗滤液的组成和性质垃圾渗滤液的组成和性质 渗滤液中重金属离子主要有镉、铅、砷、铬、锡、钼、汞、铜、钴、渗滤液中重金属离子主要有镉、铅、砷、铬、锡、钼、汞、铜、钴、锌等。形态为有机络合物态、无机络合物态和游离态，前两者是渗滤液锌等。形态为有机络合物态、无机络合物态和游离态，前两者是渗滤液中重金属离子存在的主要形态。渗滤液中大多数重金属元素由于在垃圾中重金属离子存在的主要形态。渗滤液中大多数重金

6、属元素由于在垃圾堆体内的吸附、沉淀等衰减过程而浓度相当低，不需要专门处理即可达堆体内的吸附、沉淀等衰减过程而浓度相当低，不需要专门处理即可达标，重金属离子不是主要关注点。标，重金属离子不是主要关注点。2 2 渗滤液的物理组成渗滤液的物理组成 渗滤液的物理组成是指从物质大小或分子量分布上来划分渗滤液的组渗滤液的物理组成是指从物质大小或分子量分布上来划分渗滤液的组分。渗滤液物理组成可简单分成三部分：分。渗滤液物理组成可简单分成三部分：0.0010.0010.013m0.013m或约相当于或约相当于截留分子量（截留分子量（MWCOMWCO）10001000以下的组分属溶解态，以下的组分属溶解态，0.

7、013m0.013m0.45m0.45m的组的组分属胶体态，分属胶体态，0.450.4510m10m的组分属颗粒态。的组分属颗粒态。四四 渗滤液的排放标准渗滤液的排放标准中华人民共和国国家标准生活垃圾填埋污染控制标准中华人民共和国国家标准生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-1997)GB16889-1997)对生活垃圾渗滤液的排放作出了一定的限制：对生活垃圾渗滤液的排放作出了一定的限制：1.1.生活垃圾渗滤液不得排入生活垃圾渗滤液不得排入GB3838-88GB3838-88中规定的中规定的I I、IIII类水域和类水域和IIIIII类水域的饮用水源保护区及类水域的饮用水源保护区及GB30

8、97-82GB3097-82一类海域；一类海域；2.2.对排入对排入GB3839-88GB3839-88三类水域或三类水域或GB3097-82GB3097-82二类海域的生活垃圾渗二类海域的生活垃圾渗滤液，其排放限值执行表滤液，其排放限值执行表二二中的二级指标值。中的二级指标值。3.3.对排入对排入GB3838-88NGB3838-88N，V V类水域类水域或或GB3097-82GB3097-82三类海域的生活垃圾渗滤液，其排放限值执行表三类海域的生活垃圾渗滤液，其排放限值执行表二二中的二级指标中的二级指标值。值。4.4.排入设置城市二级污水处理厂的生活垃圾渗滤液，其排放限值执行表排入设置城市

9、二级污水处理厂的生活垃圾渗滤液，其排放限值执行表二二中的三级指标值。中的三级指标值。四四 渗滤液的处理渗滤液的处理垃圾渗滤液处理中遇到的问题：垃圾渗滤液处理中遇到的问题：垃圾渗滤液处理的具体方法及其优缺点垃圾渗滤液处理的具体方法及其优缺点 城市垃圾中含有大量的有机类垃圾，有机物由于受微生物的降解作用而城市垃圾中含有大量的有机类垃圾，有机物由于受微生物的降解作用而产生气体，气体的主要成分是甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氨、硫化氢等。产生气体，气体的主要成分是甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氨、硫化氢等。如果对释放出的气体不加以收集处理就会发出臭味并可能发生爆炸引起火灾，如果对释放出的气体不加以收集处理就会

10、发出臭味并可能发生爆炸引起火灾，另一方面甲烷又是一种资源，如果适当地加以收集利用，会产生一定的经济另一方面甲烷又是一种资源，如果适当地加以收集利用，会产生一定的经济效益，所以无论作为能源还是有害物质都要将填埋场产生的气体收集处理。效益，所以无论作为能源还是有害物质都要将填埋场产生的气体收集处理。一一 填埋气（填埋气（LFGLFG）的产生）的产生 通常把填埋气的产生分成五个过程：通常把填埋气的产生分成五个过程：填埋场产气阶段：好氧阶段，：转化阶段，：酸性阶段，：产气阶段，：稳定阶段二二 LFGLFG的组成的组成 填埋气分为主要气体和微量气体两部分，表中所列为一般填埋场填埋气的组成。填埋气分为主要

11、气体和微量气体两部分，表中所列为一般填埋场填埋气的组成。垃圾组分垃圾组分 温度温度 湿度湿度 酸度酸度 厌氧环境厌氧环境 其他（水文、地质、气候、季节等）其他（水文、地质、气候、季节等）三三 影响填埋气产生的因素影响填埋气产生的因素1.1.打井取样法打井取样法 选择合适的、具有代表性的位置钻井，钻井的数量取决于所选垃圾的量和选择合适的、具有代表性的位置钻井，钻井的数量取决于所选垃圾的量和质，对每个井取样，分析气体成分和流量大小。质，对每个井取样，分析气体成分和流量大小。2.2.经验粗估法经验粗估法 根据不同运行的填埋场的经验，若估计每吨垃圾年产气量为根据不同运行的填埋场的经验，若估计每吨垃圾年

12、产气量为6m6m3 3，则填埋，则填埋场的产气量场的产气量=垃圾填埋量垃圾填埋量*6m6m3 3。3.School Canyon3.School Canyon模型推算法模型推算法 School CanyonSchool Canyon模型推算法基于这样的假设：在厌氧条件下，垃圾进入填模型推算法基于这样的假设：在厌氧条件下，垃圾进入填埋场后产气速率很快达到高峰，随后再以指数规律逐渐下降，数学表达式为：埋场后产气速率很快达到高峰，随后再以指数规律逐渐下降，数学表达式为：四四 LFGLFG产量估算产量估算 式中：式中：L Lt t填埋气体产生量，填埋气体产生量，m m3 3/(t.a);/(t.a);

13、k k 产气速率常数，产气速率常数，1/a;1/a;t t 时间，时间，a;a;L L0 0垃圾厌氧最大产气量，垃圾厌氧最大产气量，m m3 3/t./t.0kttLkL e 某年某年LFGLFG产生量是各年以填垃圾产气量的叠加，用下式表示：产生量是各年以填垃圾产气量的叠加，用下式表示：式中：式中：Q Q填埋气体产生速率，填埋气体产生速率，m m3 3/a;/a;R Ri i填埋场封场前（从开始运行）第填埋场封场前（从开始运行）第i i年的垃圾填埋量，年的垃圾填埋量，t;t;t ti i垃圾填埋场开始运行至第垃圾填埋场开始运行至第i i年的时间，年的时间，a;a;k ki i第第i i年所填垃

14、圾的产气速率常数，年所填垃圾的产气速率常数，1/a1/a；n n垃圾填埋场的运营年限，垃圾填埋场的运营年限，a;a;L L0i0i第第i i年填埋垃圾的潜在产气量，年填埋垃圾的潜在产气量，m m3 3.01i ink tiiiiQRk L e1.LFG1.LFG的收集方式的收集方式 a.a.垂直收集方式垂直收集方式 垂直收集方式是目前填埋场较为普遍的垂直收集方式是目前填埋场较为普遍的LFGLFG收集方式，既可以用于运行中收集方式，既可以用于运行中的填埋场，也可用于已封顶的填埋场或部分已完工的作业区。抽吸井直径一的填埋场，也可用于已封顶的填埋场或部分已完工的作业区。抽吸井直径一般在般在60-90

15、cm60-90cm。常见的井深是垃圾堆层的。常见的井深是垃圾堆层的50%-90%50%-90%，井深的下限是到垃圾填埋，井深的下限是到垃圾填埋层底部的渗滤水液面。层底部的渗滤水液面。五五 LFGLFG的收集利用的收集利用 b.b.水平收集方式水平收集方式 水平收集方式通常用于处在运行阶段的填埋场。其收集装水平收集方式通常用于处在运行阶段的填埋场。其收集装置一般由不同直径的花管或管道相互连接而成。一般先在填置一般由不同直径的花管或管道相互连接而成。一般先在填埋场下层铺设好埋场下层铺设好LFGLFG收集管道系统，沟宽为收集管道系统，沟宽为0.6-0.9m0.6-0.9m，深为，深为1.2m1.2m

16、，沟壁设无纺布。，沟壁设无纺布。1.1.用于锅炉染料用于锅炉染料 将将LFGLFG作为锅炉燃料，用于采暖和热水供应，这是一种比较简单的利用方作为锅炉燃料，用于采暖和热水供应，这是一种比较简单的利用方式。式。2.2.用于燃气内燃机发电用于燃气内燃机发电 将将LFGLFG作为燃气内燃机的燃料，带动内燃机和发电机发电。这种利用方式作为燃气内燃机的燃料，带动内燃机和发电机发电。这种利用方式投资少设备简单，不需要特殊处理。投资少设备简单，不需要特殊处理。3.3.用于燃气轮机发电用于燃气轮机发电 将将LFGLFG燃烧产生的热烟气直接推动涡轮机，涡轮机带动发电机发电。这种燃烧产生的热烟气直接推动涡轮机，涡轮

17、机带动发电机发电。这种方式发电效率低，投资大，需对方式发电效率低，投资大，需对LFGLFG做深度冷却脱水处理。做深度冷却脱水处理。六六 LFGLFG的利用方式的利用方式4.4.用于蒸汽轮机发电用于蒸汽轮机发电 将将LFGLFG作为锅炉燃料，产生蒸汽，蒸汽再带动蒸汽轮机发电。作为锅炉燃料，产生蒸汽，蒸汽再带动蒸汽轮机发电。5.5.用于民用或工业燃气用于民用或工业燃气 将将LFGLFG净化处理后，用管道输送到居民用户或工厂，作为生活或生产燃料。净化处理后，用管道输送到居民用户或工厂，作为生活或生产燃料。6.6.用做压缩天然气用做压缩天然气 将将LFGLFG净化处理后，压缩、灌装储存，用作机动车燃料。净化处理后，压缩、灌装储存，用作机动车燃料。LFGLFG利用方式比较利用方式比较 完完 毕毕