稀土上轉(zhuǎn)換可見光激發(fā)光催化材料的基礎(chǔ)研究

1、第八章 固體廢物的填埋處置,,最終處置方法,海洋處置是利用海洋具有的巨大的稀釋能力，在海洋上選擇適宜的洋面作為固體廢物處置場所的處理方法，主要包括海洋傾倒和遠(yuǎn)洋焚燒。,船用焚燒爐,陸地處置根據(jù)廢物的種類及其處置底層位置，可分為土地耕作、工程庫或貯留池貯存、土地填埋（衛(wèi)生土地填埋和安全土地填埋）、淺地層埋藏以及深井灌注處置等。 土地填埋處置具有工藝簡單、成本較低、適于處理多種類型固體廢物的優(yōu)點，已成為固體廢物最終處置的

2、主要方法之一。,三峽庫區(qū)巴東縣垃圾填埋場,主要內(nèi)容,四、垃圾填埋氣體的收集與利用,三、滲濾液的收集與處理,二、填埋場的防滲,一、填埋場的規(guī)劃和設(shè)計,第一節(jié) 填埋場的規(guī)劃與設(shè)計,一、衛(wèi)生填埋場概述 現(xiàn)代（衛(wèi)生）填埋法是利用工程手段，采取有效技術(shù)措施，防止?jié)B濾液及有害氣體對水體、大氣和土壤環(huán)境的污染，使整個填埋作業(yè)及廢物穩(wěn)定過程對公共衛(wèi)生安全及環(huán)境均無危害的一種土地處置廢物方法。 從不同的角度，可

3、將填埋場分為不同的種類： （1）根據(jù)結(jié)構(gòu)：可分為衰竭型和封閉型填埋場。 （2）根據(jù)不同的填埋地形特征：可分為山谷型、坑洼型和平原型填埋場。 （3）根據(jù)填埋場中廢物的降解機理：可分為好氧型、準(zhǔn)好氧型和厭氧型填埋場等。 目前我國普遍采用的是厭氧型填埋場。,現(xiàn)代填埋場的基本構(gòu)成是填埋單元，它是由一定空間范圍內(nèi)的廢物層和覆土層共同組成的單元。具有類似高度的一系列相互銜接的填埋單元構(gòu)

4、成一個填埋層，填埋場通常就是由若干填埋層所組成。,衛(wèi)生填埋的主要優(yōu)點：（1）一次性投資較低，運行也較為經(jīng)濟。（2）適應(yīng)性廣，對生活廢物的種類、性質(zhì)和數(shù)量均無苛刻的要求。（3）是一種相對完全、徹底的最終處理方式。（4）運行管理相對簡單。,填埋場規(guī)劃的主要內(nèi)容有：填埋場選址、計劃填埋容量、計劃填埋年限、場址利用計劃等。,二、填埋場選址 1、應(yīng)服從城市發(fā)展總體規(guī)劃：現(xiàn)代填埋場是城市環(huán)衛(wèi)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其建設(shè)規(guī)模應(yīng)與城

5、市化的進程和經(jīng)濟發(fā)展水平相符。 2、場址應(yīng)有足夠的庫容量：通常填埋場的合理使用年限應(yīng)在10年以上，特殊情況下也不應(yīng)低于8年。 3、場址應(yīng)具有良好的自然條件：（1）場址的地質(zhì)條件要穩(wěn)定；（2）場址的豎向標(biāo)高應(yīng)不低于城市防排洪標(biāo)準(zhǔn)；（3）場區(qū)周圍500 m范圍內(nèi)應(yīng)無居民居住點；（4）場址宜位于城市常年主導(dǎo)風(fēng)的下風(fēng)向和城市取水水源的下游；（5）場址就近應(yīng)有相當(dāng)數(shù)量的覆土土源。,4、場址運距應(yīng)盡量縮短：通常認(rèn)為較

6、經(jīng)濟的廢物運輸距離不宜超過20 km。 5、場址應(yīng)具有較好的外部建設(shè)條件：包括方便的外部交通、可靠的供電電源、充足的供水條件等。 填埋場場址的科學(xué)確定應(yīng)遵循以下幾個步驟： ①根據(jù)有效的運輸距離確定選址區(qū)域，然后與當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)主管部門討論可能的場址名單，進而排除那些不適宜建場的場址，提出初選場址名單（3~5個）； ②確定兩個以上的備選場址； ③提出首選方案，完成選

7、址報告，提交政府主管部門決策。,三、填埋場的環(huán)境影響評價 1、評價程序 開展環(huán)境影響評價時，應(yīng)結(jié)合場地的適宜性進行深入的現(xiàn)場調(diào)查，在此基礎(chǔ)上，確定環(huán)境要素及施工和運行時的影響因素，按環(huán)保要求和標(biāo)準(zhǔn)逐一進行評價。 2、評價目的與內(nèi)容 填埋場環(huán)境影響評價旨在論述填埋場建設(shè)的環(huán)境可行性，重點應(yīng)回答與項目決策相關(guān)的如下問題： （1）填埋場選址的合理性。

8、 （2）填埋場設(shè)計與清潔生產(chǎn)的符合性。 （3）擬定的污染控制方案的經(jīng)濟合理性和技術(shù)可行性。 （4）填埋場的總量控制指標(biāo)。,對擬建填埋場的環(huán)境影響評價具體應(yīng)包括以下內(nèi)容： （1）填埋場四周的自然環(huán)境和社會環(huán)境狀況的調(diào)查與評價。（2）填埋場潛在影響區(qū)內(nèi)的公眾意見調(diào)查。（3）填埋場的工程分析。（4）填埋場環(huán)境影響預(yù)測與分析。（5）結(jié)合環(huán)境影響預(yù)測與分析結(jié)果，給出填埋場污染物的總量控制指標(biāo)。,

9、四、計劃填埋量與填埋年限 擬填埋的廢物總量與使用的覆土量之和即為計劃填埋量。通常計劃填埋量是填埋場的理論容量，比實際填埋量要大10%以上。填埋場的理論容量可根據(jù)加和各個填埋層體積進行估算。 填埋場的總填埋容量（Vt，單位m3）可按以下公式計算：式中，P為填埋場服務(wù)區(qū)域內(nèi)的預(yù)測人口；m為人均每天廢物產(chǎn)量，kg；t為填埋年限，a；ρ為廢物最終壓實密度，kg/m3；Vs為覆土量，m3。

10、通常我國人均每天城市固體廢物產(chǎn)量可按0.8~1.2 kg/（人·d）考慮。一般情況下，填埋年限以10~20年為宜。通常填埋場的覆土量約占填埋容積的10%~25%。,覆土是衛(wèi)生填埋作業(yè)的必要步驟，雖不可避免地會占用有效的填埋容積，但有助于改善景觀、減少氣味和風(fēng)揚碎片、防止疾病傳播等。覆土可分為日覆土、中間覆土和最終覆土，其中日覆土的用土量最多。通常填埋場的覆土量約占填埋容積的10%~25%.,五、場址開發(fā)利用計劃

11、 在填埋場運行結(jié)束后的長期維護監(jiān)管中，事先制定一個周密而清晰的場址開發(fā)利用規(guī)劃（含封場規(guī)劃）是十分必要的。在廢物填埋場服務(wù)期結(jié)束后，需對整個填埋場進行最終覆蓋。 通常場址的開發(fā)利用應(yīng)具備以下基本條件： （1）場地下沉量逐漸變小，直至停止。 （2）場地具有一定的承載力。 （3）無坡面下滑破壞的可能。 （4）無可燃?xì)怏w、惡臭產(chǎn)生或影響非常小。

12、（5）沒有對土壤和地下水的污染。 （6）不會對建筑物基礎(chǔ)造成不良影響。 （7）適于植物生長。,第二節(jié) 填埋場的防滲,填埋場防滲的主要目的是阻止?jié)B濾液和填埋氣體外泄污染周圍的土壤和地下水，同時還要防止外來水，包括地下水、地表水和降水等大量進入填埋場，增大滲濾液產(chǎn)生量。,一、防滲方式 按照填埋場防滲設(shè)施鋪設(shè)時間的不同，防滲方式可分為場區(qū)防滲和終場防滲。后者是指當(dāng)填埋場的填埋容量使用完

13、畢后，對整個填埋場進行的最終覆蓋，故亦稱其為終場覆蓋；前者是填埋場運行作業(yè)前施作的主體工程之一，根據(jù)防滲設(shè)施設(shè)置方向的不同，又可分為水平防滲和垂直防滲。,（1）水平防滲：指防滲層向水平方向鋪設(shè)，防止?jié)B濾液向周圍及垂直方向滲透而污染土壤和地下水。 （2）垂直防滲：指防滲層豎向布置，防止廢物滲濾液橫向滲透遷移，污染周圍土壤和地下水。,二、防滲材料 （1）天然防滲：天然防滲材料主要有黏土、亞黏土、膨潤土等。天然

14、防滲襯里的主要優(yōu)點是造價低廉、施工簡單。由于土地資源的日益緊缺和防滲要求的不斷提高，天然襯里的使用受到了很大限制。,膨潤土,黏土,（2）改良型襯里 改良型襯里是指將性能不達標(biāo)的亞黏土、亞沙土等天然地質(zhì)材料通過人工添加物改善其性能，以達到防滲要求的襯里。人工改性的添加劑分為有機、無機兩種。無機添加劑相對費用較低、效果好，比較適合發(fā)展中國家推廣應(yīng)用。 常用的兩種改良型襯里如下： ①黏土－膨潤土

15、改良型襯里：在天然黏土中添加適量膨潤土礦物，使改良后的黏土達到防滲材料的要求。 ②黏土－石灰、水泥改良型襯里：在天然黏土中添加適量的石灰、水泥以改善黏土性質(zhì)，從而大大提高黏土的吸附能力和酸堿緩沖能力。,（3）人工合成膜防滲 人工襯里材料通常要滿足以下要求： ①必須與滲濾液相容，不因與滲濾液的接觸而使其結(jié)構(gòu)完整性和滲透性發(fā)生變化。 ②滲透系數(shù)小于1×10-7 cm/

16、s。 ③具有適宜的強度和厚度，可鋪設(shè)在穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上。 ④抗臭氧、紫外線、土壤細(xì)菌及真菌的侵蝕。 ⑤具有適當(dāng)?shù)哪秃蛐?，能承受急劇的冷熱變化?⑥具有足夠的抗拉強度，能經(jīng)得起填埋體的壓力和填埋機械與設(shè)備的壓力。 ⑦有一定的抗尖銳物質(zhì)的刺破、刺劃和磨損力。 ⑧厚薄均勻，無薄點、氣泡及裂痕。 ⑨便于施工及維護。,高密度聚乙烯（HDP

17、E）因耐化學(xué)腐蝕能力強，制造工藝成熟，易于現(xiàn)場焊接，工程施工經(jīng)驗比較成熟，而被廣泛應(yīng)用于填埋場的水平防滲中。,高密度聚乙烯膜,三、防滲結(jié)構(gòu) （一）水平防滲系統(tǒng) 1、結(jié)構(gòu)類型,（1）單層襯里系統(tǒng)：只有一層防滲層，可由黏土或HDPE膜構(gòu)成，其上是滲濾液收集系統(tǒng)和保護層，必要時其下有一個地下水收集系統(tǒng)和保護層。該系統(tǒng)適用于抗損性低、場址區(qū)地質(zhì)條件良好、滲透性差、地下水較貧乏的條件。,（2）單復(fù)合襯里系統(tǒng)：防滲層

18、由兩種防滲材料相互緊密貼合而成，提供綜合防滲效力。較典型的單復(fù)合結(jié)構(gòu)是上層為柔性膜，其下為低滲透性的黏土礦物，其余部分與單層襯里系統(tǒng)相同。該系統(tǒng)適用于抗損性較高、地下水位高、水量較豐富的條件。,（3）雙層襯里系統(tǒng)：有兩層防滲襯里，上襯里之上為滲濾液收集系統(tǒng)，下襯里之下為地下水收集系統(tǒng)。兩襯里之間是排水層，以控制并收集通過上襯里滲漏下來的滲濾液或填埋氣體。該系統(tǒng)在防滲的可靠性上優(yōu)于單襯里系統(tǒng)，但在施工和襯里的堅固性及防滲效果等方面不如單復(fù)

19、合襯里系統(tǒng)，其適用條件類同于單復(fù)合襯里系統(tǒng)。,（4）雙復(fù)合襯里系統(tǒng)：與雙層襯里系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類似，不同之處是雙復(fù)合襯里系統(tǒng)的上下襯里分別采用的是單復(fù)合襯里。該系統(tǒng)綜合了單復(fù)合襯里系統(tǒng)和雙層襯里系統(tǒng)的優(yōu)點，具有抗損害能力強、堅固性好、防滲可靠性高等特點，但其造價很高。雙復(fù)合襯里系統(tǒng)適用于廢物危險性大、對環(huán)境質(zhì)量要求很高的條件。,填埋場基礎(chǔ)襯層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的兩個典型示例：,2、水平防滲系統(tǒng)的選擇 填埋場場區(qū)水平防滲系統(tǒng)的選擇應(yīng)根據(jù)環(huán)

20、境標(biāo)準(zhǔn)要求、場址的地質(zhì)、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件、襯里材料來源、填埋廢物性質(zhì)及其與襯里兼容性、施工條件、經(jīng)濟可行性等因素進行綜合考慮。 一般而言，天然防滲系統(tǒng)造價較人工防滲系統(tǒng)的低，單層襯里、單復(fù)合襯里、雙層襯里、雙復(fù)合襯里防滲系統(tǒng)的造價依次遞增。 目前，我國大部分地區(qū)的城市固體廢物衛(wèi)生填埋場多采用單層襯里和單復(fù)合襯里防滲系統(tǒng)。,（二）終場防滲系統(tǒng) 1、系統(tǒng)的功能：削減滲濾液的產(chǎn)生量，控制填

21、埋場氣體從填埋場上部無序釋放，避免廢物的擴散，抑制病原菌的繁殖以及提供一個可供景觀美化和填埋土地再用的表面等。,2、系統(tǒng)的構(gòu)成與設(shè)計：由多層組成，可分為兩大部分：第一部分是土地恢復(fù)層，即為表土層；第二部分是密封層，從上至下由保護層、排水層、防滲層和調(diào)整層（或基礎(chǔ)層）組成。,終場防滲系統(tǒng)的構(gòu)成,填埋場終場防滲系統(tǒng),第三節(jié) 滲濾液的收集與處理,一、滲濾液的產(chǎn)生及其特征 廢物滲濾液是指廢物在填埋或堆放過

22、程中因其分解產(chǎn)生的水或廢物中的游離水、降水、徑流及地下水入滲而淋濾廢物形成的成分復(fù)雜的高濃度有機廢水。大量資料表明，降水、地表徑流和地下水入滲是廢物滲濾液產(chǎn)生的主要原因。,垃圾滲濾液從黑色的防滲膜邊緣流出，隨雨水一起流到垃圾場外。,深圳和上海垃圾填埋場滲濾液主要污染指標(biāo)濃度,滲濾液具有以下基本特征： （1）有機污染物濃度高，特別是5年內(nèi)的“年輕”填埋場的滲濾液。 （2）氨氮含量較高，在“中老年”填埋場滲濾液中尤為突出

23、。 （3）磷含量普遍偏低，尤其是溶解性的磷酸鹽含量更低。 （4）金屬離子含量較高。 （5）溶解性固體含量較高。 （6）色度高，具較濃的腐敗臭味。 （7）水質(zhì)歷時變化大。,城市生活垃圾、工業(yè)廢物、城市生活垃圾和工業(yè)廢物混合處置填埋場的滲濾液成分比較,二、滲濾液產(chǎn)量估算 （一）經(jīng)驗公式法：日本《指南解說》推薦的主要因素相關(guān)法。式中，L為滲濾液產(chǎn)生量，m3/d；A

24、1、A2分別為正在填埋區(qū)和已完成填埋區(qū)的面積，m2；C1、C2分別為正在填埋區(qū)和已完成填埋區(qū)的滲出系數(shù)，其值一般在0.2~0.8之間，且C1>C2；I為填埋場所在區(qū)域的最大年或月降水量的日換算值，mm/d。 （二）水量均衡法：以填埋場為主體，根據(jù)進出水量平衡原理，可得滲濾液產(chǎn)生量的估算式。式中，L為滲濾液產(chǎn)生量；P為填埋場作業(yè)區(qū)域的平均日降水量；W為廢物中的含水量；Q1為作業(yè)區(qū)域的地下水入滲量；Q2為地表徑流流

25、入量；E1為填埋場地表自然蒸發(fā)量；E2為填埋場地表植被被葉面蒸發(fā)量；Q3為填埋場地表流失量；Q4為作業(yè)單元底部襯層滲出量；H為填埋場持水量。,,三、滲濾液的收集系統(tǒng) （一）收集系統(tǒng)的功能 收集系統(tǒng)的主要功能是將填埋場內(nèi)產(chǎn)生的滲濾液迅速匯聚收集，并通過輸水管、集水池等輸送至指定地點。 滲濾液在填埋場襯里上的蓄積可能引起以下問題： 1、場內(nèi)水位升高會使更多廢物浸在水中，導(dǎo)致有害

26、物質(zhì)更強烈的浸出，從而增加滲濾液凈化處理的難度。 2、場內(nèi)壅水會使底部襯里之上的靜水壓力增加，增大水平防滲系統(tǒng)失效及滲濾液下滲污染土壤和地下水的風(fēng)險。 3、場內(nèi)廢物含水過量，影響填埋場的穩(wěn)定性。,（二）收集系統(tǒng)的構(gòu)成 匯流系統(tǒng)的主體是一位于場底防滲襯層上的、由礫卵石或碎（渣）石構(gòu)成的導(dǎo)流層。滲濾液的輸送系統(tǒng)多由集水槽（池）、提升多孔管、潛水泵、輸送管道和調(diào)節(jié)池等組成。,典型的填埋場滲濾液收

27、集系統(tǒng)由以下幾部分構(gòu)成： 1、導(dǎo)流（排水）層：主要由粗沙礫或卵石組成，需覆蓋整個填埋場底部襯里上。 2、導(dǎo)流（盲）溝與導(dǎo)流管：導(dǎo)流盲溝設(shè)置在導(dǎo)流層的底部，并貫穿整個場底，其斷面常為等腰梯形。 3、集液池及提升系統(tǒng)：平原型填埋場需采用集液池和提升系統(tǒng)。 4、調(diào)節(jié)池：既可作為滲濾液的初步處理設(shè)施，又起到滲濾液水質(zhì)和水量調(diào)節(jié)的作用。,四、滲濾液的處理 （一）合并處

28、理 合并處理是指將滲濾液直接或預(yù)處理后引入填埋場就近的城市生活污水處理廠進行處理。 但該方案的應(yīng)用有一定的前提條件：（1）必須有城市生活污水處理廠，且距填埋場較近。（2）易造成對污水處理廠的沖擊負(fù)荷。 由于污水管道的納污標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)低于滲濾液原水的污染物指標(biāo)，因此滲濾液往往需要先在現(xiàn)場進行預(yù)處理?，F(xiàn)場預(yù)處理宜采用生物處理為主的工藝，最好采用生物脫氮工藝。,（二）單獨處理 1、土

29、地處理：利用土壤中的微生物降解作用使?jié)B濾液中的有機物和氨氮發(fā)生轉(zhuǎn)化，通過土壤中有機物和無機膠體的吸附、絡(luò)合、螯合、顆粒的過濾、離子交換吸附和沉淀等作用去除滲濾液中懸浮固體和溶解成分，通過蒸發(fā)作用減少滲濾液中的產(chǎn)生量。 （1）填埋場回灌處理系統(tǒng)：主要利用填埋廢物層類似于“生物濾床”的吸附、解吸作用以及填埋場覆蓋層的土壤凈化作用、最終覆蓋后填埋場地表植物的吸收作用和蒸發(fā)作用將滲濾液減質(zhì)減量化。 （2）土壤植物

30、處理系統(tǒng)：①通過吸附、離子交換和沉淀等作用，土壤顆粒從滲濾液中將懸浮固體過濾掉，并將溶解性固體組分吸附在顆粒上。②土壤中微生物將滲濾液中的有機物轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定，并轉(zhuǎn)化有機氮。③植物利用滲濾液的各種營養(yǎng)物生長，以保持和增加土壤的滲入容量，并通過蒸騰作用減少滲濾液量。,2、生物處理 （1）好氧生物處理：包括活性污泥法、穩(wěn)定塘法、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等方法。 （2）厭氧生物處理：包括上流式厭氧污泥床、厭氧淹沒式生物濾池

31、、混合反應(yīng)器等。 （3）厭氧與好氧結(jié)合方式：實踐表明，采用厭氧－好氧處理工藝既經(jīng)濟合理，處理效率有高。A/O、A2/O和SBR等具有脫氮功能的組合工藝具有較好的效果。 3、物化處理 物化法更多的是用來處理老齡滲濾液。物化處理包括混凝沉淀、化學(xué)氧化、吸附、膜分離、氨氮吹脫、過濾等方法。,用于滲濾液處理的生物、化學(xué)和物理過程及應(yīng)用說明,第四節(jié) 垃圾填埋氣體的

32、 收集與利用,一、垃圾填埋氣體的產(chǎn)生過程及其對環(huán)境的影響 （一）垃圾填埋氣體的產(chǎn)生過程：填埋氣的產(chǎn)生過程是一個復(fù)雜的生物、化學(xué)、物理的綜合過程，其中生物降解是最重要的。,填埋氣產(chǎn)氣階段,1、第一階段——好氧分解階段：復(fù)雜的有機物通過微生物胞外酶分解成簡單有機物，并進一步轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)和CO2。 2、第二階段——好氧至厭氧的過渡階段：隨著O2的逐漸消耗，厭氧條件逐步形成。作為電子受體

33、的硝酸鹽和硫酸鹽開始被還原為N2和H2S。 3、第三階段——酸發(fā)酵階段：復(fù)雜有機物在微生物作用下水解至基本結(jié)構(gòu)單位，并進一步在產(chǎn)酸細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化成揮發(fā)性脂肪酸（VFA）和醇。 4、第四階段——產(chǎn)甲烷階段：在產(chǎn)甲烷細(xì)菌的作用下，VFA轉(zhuǎn)化成CH4和CO2。 5、第五階段——填埋場穩(wěn)定階段：該階段幾乎沒有氣體產(chǎn)生，浸出液及廢物的性質(zhì)穩(wěn)定。,垃圾填埋場氣體收集利用工程,干填埋氣組成,

34、（二）垃圾填埋氣體對環(huán)境的影響 1、爆炸和火災(zāi)：CH4在向大氣逸散過程中，容易在低洼處或建筑物內(nèi)聚集。在有氧存在的條件下，甲烷的爆炸極限是5%~15%。 2、對水環(huán)境的影響：填埋氣遷移透過垃圾層和土壤層進入地下水中，其中CO2極易溶解于地下水，造成地下水pH下降，導(dǎo)致周圍巖層中更多的鹽類溶入地下水，從而使地下水的含鹽量升高。 3、對大氣環(huán)境的影響：填埋氣中的CH4對溫室效應(yīng)的貢獻相當(dāng)于相同

35、質(zhì)量的CO2的21倍。而城市垃圾產(chǎn)生的CH4排放量約占全球CH4排放量的6%~18%。垃圾填埋場還會產(chǎn)生NH3、H2S等惡臭氣體和其他揮發(fā)性有害氣體。,二、填埋氣產(chǎn)生量的預(yù)測 根據(jù)產(chǎn)氣模型建立的基礎(chǔ)不同，可以把產(chǎn)氣模型分為三類：動力學(xué)模型、統(tǒng)計學(xué)模型和經(jīng)驗?zāi)Ｐ汀?1、IPCC的統(tǒng)計模型 政府間氣候變化專門委員會（IPCC）在1995年推薦使用的估計垃圾產(chǎn)氣量的經(jīng)驗?zāi)Ｐ蜑椋菏街?，VCH

36、4為垃圾填埋場的CH4排放量，mN3；MSW為城市固體廢物量，t；H為城市垃圾填埋率；DOC為垃圾中可降解有機碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；r為垃圾中可降解有機碳的分解率。（16/12）為CH4和C之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)；0.5為CH4中的碳和總碳的比率。,2、生物降解理論量最大產(chǎn)氣量模型 該模型是一個基于垃圾組分降解的半經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，形式為：式中，C為單位質(zhì)量垃圾產(chǎn)生的CH4量，L（CH4）/kg（濕垃圾）；K為經(jīng)驗常數(shù)，單位質(zhì)量的揮發(fā)性

37、固體物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下產(chǎn)生的CH4量，一般為526.5L（CH4）/kg；Pi為某垃圾組分占單位質(zhì)量垃圾的濕重質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Mi為某有機組分的含水率；Vi為某有機組分的揮發(fā)性固體干重含量；Ei為某有機組分中揮發(fā)性固體的可降解物的含量。,3、Marticorena經(jīng)驗?zāi)Ｐ?該模型認(rèn)為各處填埋氣體的產(chǎn)生具有等同性和可累加性，在以年為單位的時間尺度上，一個地區(qū)的垃圾也可認(rèn)為是分層分塊填埋于不同處，所以將該預(yù)測模型應(yīng)用于區(qū)域填埋氣體產(chǎn)生

38、量的預(yù)測是可行的。式中，MP為時間為t的垃圾的特定產(chǎn)CH4潛能，mN3/t；MP0為新鮮垃圾的特定產(chǎn)CH4潛能，mN3/t；t為時間，a；td為垃圾生命持續(xù)時間，a；D為某一層垃圾的特定年CH4產(chǎn)率，mN3/（t·a）；F為整個填埋場的CH4產(chǎn)率，mN3/a或mN3/h；mi為第i層中廢物的質(zhì)量，t。,三、填埋氣的收集 填埋氣體的收集系統(tǒng)分為被動收集系統(tǒng)和主動收集系統(tǒng)兩種。在大型填埋場中往往采用主動

39、收集系統(tǒng)來收集填埋氣體。 （一）集氣系統(tǒng)：通常填埋氣收集系統(tǒng)有豎井收集系統(tǒng)和水平收集系統(tǒng)兩類。從豎井的集氣效果來看，厚度大的垃圾填埋層要比淺層垃圾集氣效果好。水平集氣系統(tǒng)主要適用于新建的和正在運行的垃圾填埋場，其特點是填埋垃圾的同時收集沼氣。 （二）輸送系統(tǒng)：為了使填埋氣收集系統(tǒng)達到穩(wěn)定運行狀態(tài)，管道布置通常采用干路和支路的形式，干路互相聯(lián)系或形成一個“閉合回路”，從而可以得到一個比較均勻的真空分布，使系

40、統(tǒng)更加容易、靈活。冷凝液的收集和排放是填埋氣輸送系統(tǒng)設(shè)計時考慮的重點。,豎井集氣回收系統(tǒng)示意圖,四、填埋氣凈化技術(shù) （一）吸收分離：采用堿性溶液為吸收劑去除填埋氣中的CO2。 （二）吸附分離：根據(jù)吸附后吸附劑再生方法不同，吸附分離可分為變溫吸附（TSA）和變壓吸附（PSA）。 （三）膜分離：利用分子的滲透速率差使不同氣體在膜兩側(cè)富集而實現(xiàn)分離。,五、填埋氣的利用 （一）發(fā)電：填埋氣屬中等熱值燃?xì)?/p>

41、，只需經(jīng)過脫水、脫硫等預(yù)處理便可送至鍋爐或內(nèi)燃機燃燒進行發(fā)電和供熱。,（二）作為汽車燃料：通過對填埋氣進行預(yù)處理后，可以保證填埋氣組分達到天然氣的品質(zhì)。當(dāng)處理后的填埋氣達到《車用壓縮天然氣》GB 18047－2000標(biāo)準(zhǔn)后，就可以作為雙燃料汽車的氣體燃料。,（三）作為城市居民用燃?xì)猓耗壳皶翰恢鲝堉苯幼鳛槊裼萌細(xì)馐褂谩?（四）作為燃料電池的燃料：燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置，它所用的“燃料”并不燃燒，而是

42、通過氧化還原反應(yīng)直接產(chǎn)生電能。,1、現(xiàn)代填埋場的建造及運行包括哪些具體步驟？ （p202第2題） 2、處理滲濾液的基本方法有哪些？各自的特點是什么？（p202第10題） 3、分析填埋場垃圾填埋氣體的產(chǎn)生過程。 4、計算一個接納填埋5萬城市居民所排生活垃圾的衛(wèi)生填埋場的面積和容量。已知每人每天產(chǎn)生垃圾2.0kg/(人·d)，覆土與垃圾之比為1:4，廢物填埋密度為600kg/m3，填埋高度為7m，填埋場設(shè)計