第四部分：固體廢物的生物轉(zhuǎn)化技術(shù)及其工程應(yīng)用環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生課程重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院講授人：彭緒亞教授1第四部分：固體廢物的生物轉(zhuǎn)化環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生課程重慶大主要內(nèi)容固體廢物的生物轉(zhuǎn)化好氧堆肥技術(shù)原理及工程應(yīng)用厭氧消化技術(shù)原理及工程應(yīng)用衛(wèi)生填埋技術(shù)原理及工程應(yīng)用

2主要內(nèi)容固體廢物的生物轉(zhuǎn)化2固體廢物的生物轉(zhuǎn)化固體廢物生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的處理對象生活垃圾中易腐部分（廚余等）、人畜糞便、城鎮(zhèn)污泥、農(nóng)副產(chǎn)品加工殘余物等。特點(diǎn)：含水率高、熱值低，污染嚴(yán)重。處理技術(shù)路線：生物轉(zhuǎn)化（Bio-conversion）3固體廢物的生物轉(zhuǎn)化固體廢物生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的處理對象3有機(jī)垃圾處理技術(shù)路線城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾餐廚垃圾有機(jī)生活垃圾畜禽糞便城市污泥衛(wèi)生填埋生物處理焚燒無害化、資源化好氧堆肥厭氧消化農(nóng)副產(chǎn)品加工廢物生物轉(zhuǎn)化4有機(jī)垃圾處理技術(shù)路線城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾餐廚垃圾有機(jī)生活垃圾畜禽糞便固體廢物生物轉(zhuǎn)化方法從原理上可分為：好氧生物轉(zhuǎn)化、厭氧生物轉(zhuǎn)化

好氧堆肥從技術(shù)體系：厭氧消化（生物氣化）

厭氧填埋衛(wèi)生填埋好氧填埋（場地堆肥）準(zhǔn)好氧填埋5固體廢物生物轉(zhuǎn)化方法從原理上可分為：好氧生物轉(zhuǎn)化、厭氧生物轉(zhuǎn)好氧堆肥技術(shù)原理及工程應(yīng)用堆肥概念及原理堆肥是依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，有控制地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程，最終形成可作為肥料或土壤改良劑的類似腐殖質(zhì)物質(zhì)。堆制處理后，產(chǎn)物中含豐富的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)，故稱為堆肥(Compost)。堆肥技術(shù)是實(shí)現(xiàn)城市垃圾資源化、無害化的一條重要途徑。它不僅可以殺死垃圾中的病原菌，有效處理垃圾中的有機(jī)物，而且可生產(chǎn)有機(jī)肥料或土壤改良劑，增加土壤中的有機(jī)成份，特別適用以農(nóng)業(yè)為主的國家。6好氧堆肥技術(shù)原理及工程應(yīng)用堆肥概念及原理6有機(jī)質(zhì)無機(jī)物、礦物質(zhì)+腐殖質(zhì)+能量微生物7有機(jī)質(zhì)無機(jī)物、礦物質(zhì)+腐殖質(zhì)+能量微生物7好氧堆肥定義的含義原料為可生物降解廢物，固體或半固體；人工控制下進(jìn)行（控制通風(fēng)量、溫度、含水率、ph、添加微生物等）；多種微生物聯(lián)合作用實(shí)現(xiàn)，不同階段，不同的微生物起主導(dǎo)作用。堆制過程好氧、放熱，為穩(wěn)定化過程；能殺死病原菌和寄生蟲和害蟲卵，達(dá)到無害化、安全性；8好氧堆肥定義的含義原料為可生物降解廢物，固體或半固體；8好氧堆肥的微生物學(xué)過程微生物學(xué)過程及特點(diǎn)根據(jù)溫度變化和微生物生長情況，分為潛育期、中溫期、高溫期、腐熟期四個(gè)時(shí)期潛育期(latentphase)物料中帶入的微生物剛進(jìn)入一個(gè)新環(huán)境后的一段調(diào)整適應(yīng)時(shí)期。在該時(shí)期，微生物基本上不生長繁殖，堆溫基本上沒變化。9好氧堆肥的微生物學(xué)過程微生物學(xué)過程及特點(diǎn)潛育期(laten1010中溫期(mesophilicphase)中溫型好氧微生物為主，大量生長繁殖，最常見的是無芽孢細(xì)菌、芽孢細(xì)菌和霉菌等；分解易降解的有機(jī)物(如簡單糖類、淀粉、蛋白質(zhì)等)，產(chǎn)生大量熱能，堆溫不斷升高，直至達(dá)到50℃左右，這一過程也稱升溫期，或稱發(fā)熱階段。11中溫期(mesophilicphase)中溫型好氧微生物為高溫期(thermophilicphase)中溫期后期，溫度上升至65~70℃甚至更高，即進(jìn)入高溫期。是有機(jī)質(zhì)的分解和有害生物的殺滅最有效的時(shí)期。腐殖化過程；高溫型好氧微生物成為優(yōu)勢種。主要是好熱性細(xì)菌、放線菌和真菌的一些種群；殺滅病原生物，50~60℃持續(xù)6~7d，可有效殺滅蟲卵和病原菌。

12高溫期(thermophilicphase)中溫期后期，溫腐熟期(maturationphase,curingphase)腐熟期內(nèi)，中溫型微生物又成為優(yōu)勢微生物類型。殘余有機(jī)物被分解，腐殖質(zhì)不斷積累，堆制處理進(jìn)入。有機(jī)質(zhì)的分解量較小，過程較緩慢，有利于腐殖化。一些復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)與鐵、鈣、氮等物質(zhì)相結(jié)合形成腐殖質(zhì)膠體(humiccolloids)，完成了有機(jī)質(zhì)的分解和再合成過程。堆溫回復(fù)到40℃左右時(shí)，表示物料已基本達(dá)到穩(wěn)定，基本達(dá)到腐熟的程度，可以便用或用于配制復(fù)合肥料的原料。13腐熟期(maturationphase,curingp腐熟堆肥的特征表面呈白色或灰白色，內(nèi)部呈黑褐色或棕黑色：秸稈和糞塊等完全腐熟，質(zhì)地松軟，無糞臭，散發(fā)出泥土氣味，不招引蚊蠅；pH8-9，呈弱堿性。14腐熟堆肥的特征表面呈白色或灰白色，內(nèi)部呈黑褐色或棕黑色：14堆制過程中的生物及其演替參與的主要是微生物，包括：細(xì)菌(含放線菌)真菌原生動(dòng)物等類群一些無脊椎動(dòng)物如線蟲、蚯蚓、螨類等。15堆制過程中的生物及其演替15微生物群落的變化規(guī)律50℃左右，高溫菌出現(xiàn)，嗜熱性真菌和細(xì)菌(放線菌)為主。堆溫60℃時(shí)，真菌幾乎完全停止活動(dòng)，嗜熱性放線菌與細(xì)菌繼續(xù)活動(dòng)。高溫細(xì)菌主要是芽孢細(xì)菌屬、高溫放線菌屬。中溫型細(xì)菌(含放線菌)和真菌首先起作用，16微生物群落的變化規(guī)律50℃左右，高溫菌出現(xiàn)，嗜熱性真菌和細(xì)65~70℃時(shí)，大多數(shù)嗜熱性微生物也無法生活，或死亡，或休眠。最后，溫度下降，放線菌重新定殖成為優(yōu)勢菌群，堆肥表面呈現(xiàn)白色或灰色。蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程主要在腐熟期進(jìn)行。1765~70℃時(shí)，大多數(shù)嗜熱性微生物也無法生活，或死亡，或休眠嗜熱脂肪芽孢桿菌StreptomycesandThermomonosporaisolatedfromcompostThermomonosporaformosensistypestrain18嗜熱脂肪芽孢桿菌StreptomycesandTherm煙曲霉

Aspergillusfumigatus白地霉Geotrichumcandidum19煙曲霉Aspergillusfumigatus白地霉GAdissolvingcellulosefibre-Clostridiumthermocellumbacteriabarelyvisible20Adissolvingcellulosefibre-2121影響堆肥過程的因素影響堆制過程的因素有物料的有機(jī)質(zhì)含量、營養(yǎng)平衡、通氣量、水分、溫度和粒徑等。1、有機(jī)質(zhì)含量靜態(tài)發(fā)酵工藝，物料含20％~40％有機(jī)質(zhì)為宜有機(jī)成分>60％，采用動(dòng)態(tài)發(fā)酵工藝；2、水分含水量在50％~70％，以60％為宜。若有機(jī)質(zhì)含量高，含水量應(yīng)高一些；有機(jī)質(zhì)含量低，含水量應(yīng)低一些。

22影響堆肥過程的因素影響堆制過程的因素有物料的有機(jī)質(zhì)含量、營養(yǎng)3、營養(yǎng)平衡碳氮比(C/N)是營養(yǎng)平衡最重要的參數(shù)之一。

物料最佳的C/N為25~35之間為宜，物料C/N>35，會延長堆制的時(shí)間。原料C/N<5，氮素會轉(zhuǎn)化為氨逸出，特別是在高溫、高pH值和強(qiáng)制通氣的情況下氮的逸失更為嚴(yán)重。

碳磷比(C/P)也很重要。適宜的C/P為75~l00。原污泥的C/P低，需和其它原料配合。

233、營養(yǎng)平衡碳氮比(C/N)是營養(yǎng)平衡最重要的參數(shù)之一。224244、通氣量通氧的作用充氧，調(diào)節(jié)堆溫和排除過多的水分的作用。通氧方式：人工或機(jī)械進(jìn)行間隙或連續(xù)翻料；在堆肥中作通氣孔道；最有效的供氧方式是強(qiáng)制性機(jī)械通風(fēng)，即用泵將空氣壓入或抽出肥堆。通氣量：可以根據(jù)廢物氧化反應(yīng)式簡單計(jì)算理論通氣量。254、通氣量通氧的作用25理論需氧量的計(jì)算如：已知合流污水污泥的化學(xué)成分C10H19O3N，其完全氧化的計(jì)量化學(xué)方程為：C10H19O3N+12.5O2=10CO2+8H2O+4NH3(201)(400)1g的C10H19O3N完全氧化約需要2g的O2。26理論需氧量的計(jì)算如：已知合流污水污泥的化學(xué)成分C10H19O實(shí)際供氧量為理論供應(yīng)量的兩倍。不同時(shí)期供氧量也不一樣，高溫期是中溫期和熟化期的好幾倍。在機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)可通過測定排氣中氧和CO2的含量來衡量堆體中氧氣情況。排氣中氧的體積濃度為14%~17％，CO2的體積濃度為3%~6％為宜。若氧濃度降低到10％以下，好氧發(fā)酵會停止。27實(shí)際供氧量為理論供應(yīng)量的兩倍。275、溫度兩個(gè)主要作用：提高有機(jī)物分解速度、殺死物料中病原體。堆制過程的適宜溫度較寬，約為35~55℃。35℃以下發(fā)酵速度不高，45~55℃發(fā)酵速度增加較快，超過55℃，發(fā)酵速率減緩，超過65~77℃發(fā)酵作用微弱。對大部分病原體來說，超過50℃就會失活。一般溫度控制在55℃。285、溫度兩個(gè)主要作用：28292930306、粒徑顆粒空隙可為堆制過程提供充足的氧氣。間隙大小取決于顆粒的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：麥類秸稈等硬質(zhì)原料的粒徑應(yīng)小一些，一般為1~2cm；蔬菜等質(zhì)軟原料的粒徑應(yīng)大一些；人糞尿、動(dòng)物糞尿、污泥等顆粒細(xì)的物質(zhì)，應(yīng)添加鋸末、稻草、稻殼等膨松劑，既減少容重，又增加物料的空隙率，還調(diào)整了C/N。316、粒徑顆?？障犊蔀槎阎七^程提供充足的氧氣。間隙大小取決工程應(yīng)用：堆肥工藝固體廢物堆肥處理的工藝類型很多：操作是否連續(xù)間歇式堆制連續(xù)式堆制反應(yīng)器特點(diǎn)非反應(yīng)器型：靜態(tài)堆制工藝反應(yīng)器型：機(jī)械攪拌式、立倉式堆制工藝、滾筒式堆制工藝等32工程應(yīng)用：堆肥工藝固體廢物堆肥處理的工藝類型很多：操作是否好氧堆肥技術(shù)分類

條垛堆肥系統(tǒng)Dano滾筒堆肥系統(tǒng)密閉倉式堆肥系統(tǒng)模塊化堆肥系統(tǒng)其它堆肥系統(tǒng)33好氧堆肥技術(shù)分類條垛堆肥系統(tǒng)33條垛堆肥系統(tǒng)料堆的截面為梯形狀,高度一般為2米左右,寬度4米左右；通過機(jī)械翻堆來促進(jìn)料堆與空氣接觸；翻堆的機(jī)械可以是裝載機(jī),也有專用的堆肥翻堆機(jī)。34條垛堆肥系統(tǒng)34Dano滾筒式堆肥系統(tǒng)也稱臥式旋轉(zhuǎn)法，由丹麥人首先研制和使用的一種連續(xù)推制法。關(guān)鍵設(shè)備：長20~30m、直徑3~4m、傾角2％~3％的可回旋轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓筒，轉(zhuǎn)速0.5~1轉(zhuǎn)/Min，機(jī)械送風(fēng)。一次發(fā)酵時(shí)間可縮短至72小時(shí)，溫度可達(dá)70以上。35Dano滾筒式堆肥系統(tǒng)也稱臥式旋轉(zhuǎn)法，由丹麥人首先研制和使用垃圾經(jīng)預(yù)處理后的可堆腐物進(jìn)入專門的發(fā)酵車間采用專用聯(lián)合翻堆設(shè)備翻倒垃圾一次發(fā)酵后的垃圾經(jīng)二次發(fā)酵后再根據(jù)需要進(jìn)行篩分處理密閉式機(jī)械化翻堆堆肥36垃圾經(jīng)預(yù)處理后的可堆腐物進(jìn)入專門的發(fā)酵車間密閉式機(jī)械化翻堆堆模塊式堆肥系統(tǒng)在料堆底部沿著長度方向設(shè)置通風(fēng)管或通風(fēng)槽,強(qiáng)制通風(fēng)能夠?qū)Χ洋w的需氧量和含水量實(shí)現(xiàn)一定程度的控制一次發(fā)酵的時(shí)間可縮短至10～20天37模塊式堆肥系統(tǒng)37EngineeredModularCompostingSystem38EngineeredModularComposting接種劑在堆肥處理中的應(yīng)用添加劑有三種：天然接種劑(inoculant)、微生物接種劑和起爆劑。天然接種劑有糞肥、腐熟堆肥、耕層土壤等。微生物接種劑由從堆肥中分離的或其它來源的細(xì)菌、放線菌、霉菌等組成，具有分解蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、纖維素、木質(zhì)素、蟹殼和除臭等功能，中溫型與高溫型微生物組合使用。起爆劑(starter)不含有微生物接種體，是一些微生物容易分解的有機(jī)質(zhì)如糖蜜、蔗糖和蛋白質(zhì)等，其作用是為了縮短潛育期。

39接種劑在堆肥處理中的應(yīng)用添加劑有三種：天然接種劑(inocu重慶大學(xué)開發(fā)的垃圾堆肥技術(shù)（國家發(fā)明專利技術(shù)）垃圾滲出液微生物循環(huán)培養(yǎng)強(qiáng)化堆肥工藝40重慶大學(xué)開發(fā)的垃圾堆肥技術(shù)（國家發(fā)明專利技術(shù)）垃圾滲出液微生41414242有機(jī)垃圾的厭氧消化厭氧消化是將復(fù)雜有機(jī)物在無氧情況下首先降解成游離糖、乙醇、揮發(fā)性脂肪酸(VFA)、H2及C02，而后乙醇和揮發(fā)性脂肪酸被氧化成乙酸和H2，最后乙酸和H2被轉(zhuǎn)化成CH4。厭氧消化法處理有機(jī)垃圾與其他技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：①厭氧消化后產(chǎn)生的沼氣是清潔能源；②固體物質(zhì)被消化以后可以得到高質(zhì)量的有機(jī)肥料和土壤改良劑；③在有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成甲烷的過程中實(shí)現(xiàn)了垃圾的減量化；④與好氧過程相比，厭氧消化過程不需要氧氣，降低動(dòng)力消耗，因而使用成本降低；⑤厭氧消化減少了溫室效應(yīng)氣體的排放量。43有機(jī)垃圾的厭氧消化厭氧消化是將復(fù)雜有機(jī)物在無氧情況下首先降解44444545厭氧消化技術(shù)的分類15％15％46厭氧消化技術(shù)的分類15％15％46“干式”與“濕式”厭氧消化技術(shù)Wetdigestion(15%orlesstotalsolids)generallyusedwithco-digestionoforganicmaterialsandliquidsubstratesuchasmanures/biosolids.Drydigestion(15%to35%totalsolids)generallyusedfordigestionoftheorganicfractionofthemunicipalsolidwastestream(OFMSW).47“干式”與“濕式”厭氧消化技術(shù)Wetdigestion(厭氧消化技術(shù)的應(yīng)用130largeADplantsoperatingworldwidethatuseorganicfractionofmunicipalsolidwaste(OFMSW)ororganicindustrialwastes(OIW)(e.g.over95%locatedinEurope)Totalcapacityestimatedat6.6milliontonsin2001withapproximately25%usedfordigestionofOFMSW,OIW,andsludgeandtheremainingformanuresStart-upofmostADfacilitiestakenplaceprimarilyoverthelastdecade48厭氧消化技術(shù)的應(yīng)用130largeADplantso4949ADPlantNumberandCapacity(10MajorProviders)SystemType#PlantsTotalCapacity(tons/year)KruegerWet14950,400ValorgaDry10833,250LindeWet&Dry9499,400FarmaticWet4409,200BWSCWet3403,700BTAMulti-Step13367,400KompogasDry15203,000SchwartingUhdeWet2193,600NIRASWet5189,750DrancoDry9188,650Total844,238,35050ADPlantNumberandCapacity(與好氧堆肥相比,改變了占地大、處理時(shí)間長,管理復(fù)雜和有惡臭氣味等問題。與傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋相比,將厭氧消化過程由幾年縮短到30天以內(nèi)。厭氧消化處理具有過程可控制、易操作、降解快、生產(chǎn)過程全封閉、能源化效果好等，產(chǎn)物可計(jì)量和再利用等特點(diǎn)。51與好氧堆肥相比,改變了占地大、處理時(shí)間長,管理復(fù)雜和有惡臭氣BTA厭氧消化工藝流程52BTA厭氧消化工藝流程52現(xiàn)代衛(wèi)生填埋是在傳統(tǒng)的“堆、填、埋”基礎(chǔ)上發(fā)展而來，根據(jù)現(xiàn)代土木工程與環(huán)境污染控制理論，對垃圾填埋產(chǎn)生的二次污染進(jìn)行有效控制的一種工程系統(tǒng)。（一）垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)衛(wèi)生填埋技術(shù)衛(wèi)生填埋技術(shù)環(huán)境工程土木工程53現(xiàn)代衛(wèi)生填埋是在傳統(tǒng)的“堆、填、埋”基礎(chǔ)上發(fā)展而來，根據(jù)現(xiàn)代衛(wèi)生填埋較之傳統(tǒng)垃圾填埋有以下特征進(jìn)行了系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)場址選擇、場內(nèi)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)、污染控制措施采用系統(tǒng)的工程措施控制二次污染場底防滲垃圾鋪平——壓實(shí)——覆蓋作業(yè)滲瀝液收集、處理填埋氣體收集控制與資源化利用蚊蠅、惡臭控制

以上5個(gè)方面是區(qū)別衛(wèi)生填埋與非衛(wèi)生填埋的標(biāo)志。54衛(wèi)生填埋較之傳統(tǒng)垃圾填埋有以下特征54我國城市生活垃圾填埋處理現(xiàn)狀

填埋是我國目前大多數(shù)城市解決生活垃圾出路的最主要方法，2003年底全國共有457座生活垃圾填埋場，近85%的城市生活垃圾采用填埋處理。根據(jù)工程措施是否齊全、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)能否滿足來判斷，可分為簡易填埋場、受控填埋場和衛(wèi)生填埋場三個(gè)等級。1、簡易填埋場

這是我國傳統(tǒng)沿用的填埋方式，其特征是：基本上沒有什么工程措施，或僅有部分工程措施，也談不上執(zhí)行什么環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。目前我國約有50%的城市生活垃圾填埋場屬于簡易填埋場。2、受控填埋場

受控填埋場目前在我國約占30%，其特征是：雖有部分工程措施，但不齊全；或者是雖有比較齊全的工程措施，但不能滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范。目前的主要問題集中在場底防滲、滲瀝液處理、日常覆蓋等不達(dá)標(biāo)。3、衛(wèi)生填埋場

這是近年來我國不少城市開始采用的生活垃圾填埋技術(shù)，其特征是：既有比較完善的環(huán)保措施，又能滿足或大部分滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，目前達(dá)到基本無害化的約占15%，無害化約占5%，深圳下坪、廣州興豐、上海老港四期生活垃圾衛(wèi)生填埋場是其代表。55我國城市生活垃圾填埋處理現(xiàn)狀55垃圾填埋技術(shù)在垃圾管理中的作用是垃圾管理的最終處置手段——無害化最后防線；可處理不同成份垃圾，處理量大，并能適應(yīng)沖擊負(fù)荷，適應(yīng)性好；工藝相對簡單，技術(shù)復(fù)雜程度較低，管理水平要求較低；投資及運(yùn)行成本較低；占地大，對場址要求高，選址不易；易產(chǎn)生二次污染（惡臭、滲瀝液、填埋氣），影響時(shí)間長，且防治較為困難。是目前大多數(shù)國家城市垃圾的主要手段；是我國目前及今后一段時(shí)間城市垃圾的主要處理方式。56垃圾填埋技術(shù)在垃圾管理中的作用56衛(wèi)生填埋技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢對于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家填埋處理所占比例進(jìn)入1980年代后有下降趨勢。規(guī)模越來越大，數(shù)量減少；導(dǎo)致填埋場數(shù)量下降的原因有三條：舊填埋場逐漸達(dá)到飽和狀態(tài)。新填埋場選址困難。由于環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，一些不符合環(huán)保要求的垃圾填埋場被迫關(guān)閉。57衛(wèi)生填埋技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢對于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家填埋處理所占比例進(jìn)對垃圾填埋場的環(huán)境影響越來越重視；污染控制標(biāo)準(zhǔn)越來越高，成本增加；垃圾填埋場的操作運(yùn)行管理越來越嚴(yán)格。減少進(jìn)入填埋場的有機(jī)垃圾數(shù)量；生態(tài)填埋技術(shù)“生物反應(yīng)器”填埋場；好氧填埋場（場地堆肥）準(zhǔn)好氧填埋場58對垃圾填埋場的環(huán)境影響越來越重視；58中間及封場覆蓋鋪攤－壓實(shí)－覆蓋填埋作業(yè)計(jì)量和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)場內(nèi)外道路系統(tǒng)地表、地下水導(dǎo)排系統(tǒng)填埋氣收集利用系統(tǒng)場底防滲系統(tǒng)滲瀝液收集處理系統(tǒng)垃圾填埋場

現(xiàn)代垃圾衛(wèi)生填埋場的系統(tǒng)構(gòu)成59中間及鋪攤－壓實(shí)－覆蓋計(jì)量和環(huán)境場內(nèi)外地表、地下水填埋氣收集現(xiàn)代衛(wèi)生填埋場簡圖現(xiàn)代衛(wèi)生填埋場采取將垃圾與環(huán)境隔離的控制方式。

現(xiàn)代衛(wèi)生填埋是在傳統(tǒng)的“堆、填、埋”基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代土木工程與環(huán)境污染控制理論，對垃圾填埋產(chǎn)生的二次污染進(jìn)行有效控制的一種工程系統(tǒng)。60現(xiàn)代衛(wèi)生填埋場簡圖現(xiàn)代衛(wèi)生填埋場采取將垃圾與環(huán)境隔離的控制方衛(wèi)生填埋場的技術(shù)特點(diǎn)垃圾填埋場工程與一般凝固建筑有很大區(qū)別，總體而言它是流動(dòng)（或動(dòng)態(tài)）建筑。填埋工程包括兩部分:一部分是基礎(chǔ)性工程，如土方開挖、基礎(chǔ)防滲及污水處理等工程，這部分可看成是凝固建筑；另一部分是工藝性工程，工藝性工程一般是流動(dòng)（動(dòng)態(tài)）性的，是由填埋場營運(yùn)者在營運(yùn)過程中逐步建設(shè)的，如垃圾壓實(shí)與覆蓋、不同填埋階段行車道路的修建、雨水與污水在不同填埋階段的分流工程、沼氣管網(wǎng)的鋪設(shè)以及填埋場的階段性封場和生態(tài)恢復(fù)工程等，都是營運(yùn)者逐日、逐月、逐年建設(shè)的。

61衛(wèi)生填埋場的技術(shù)特點(diǎn)垃圾填埋場工程與一般凝固建筑有很大區(qū)別，衛(wèi)生填埋場的技術(shù)特點(diǎn)流動(dòng)性建筑的一個(gè)特點(diǎn)是它把填埋場設(shè)計(jì)——建設(shè)——營運(yùn)管理視為一個(gè)整體。整體把握填埋場設(shè)計(jì)、建設(shè)與營運(yùn)的溝通與銜接，也就是用系統(tǒng)的觀念、動(dòng)態(tài)的觀念建設(shè)和管理填埋場，這是現(xiàn)代化垃圾衛(wèi)生填埋場的一個(gè)重要特征。設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)，建設(shè)是保障，營運(yùn)是關(guān)鍵。哪一個(gè)環(huán)節(jié)出問題都可能影響到填埋場的安全與環(huán)保。

62衛(wèi)生填埋場的技術(shù)特點(diǎn)流動(dòng)性建筑的一個(gè)特點(diǎn)是它把填埋場設(shè)計(jì)——分區(qū)分單元填埋：

分區(qū)分單元填埋是現(xiàn)代垃圾填埋場建設(shè)的重要指導(dǎo)思想，帶來系列好處：雨污水分流，減少滲濾液產(chǎn)生量和處理量；垃圾暴露面小，較少污染；封場時(shí)間短，有利于填埋氣的回收利用；資金分批投入，降低成本。63分區(qū)分單元填埋：63衛(wèi)生填埋的類型根據(jù)垃圾填埋降解機(jī)理，主要有厭氧、好氧和準(zhǔn)（半）好氧三種。填埋類型特點(diǎn)及應(yīng)用情況厭氧填埋操作簡單，施工費(fèi)用低，可回收甲烷氣體，目前廣泛采用。好氧和半好氧填埋分解速度快，垃圾穩(wěn)定化時(shí)間短，但工藝要求較復(fù)雜，費(fèi)用較高，尚處于研究階段。64衛(wèi)生填埋的類型根據(jù)垃圾填埋降解機(jī)理，主要有厭氧、好氧和準(zhǔn)（半AnaerobicBioreactor

（厭氧填埋）LiquidsStorageGas

Collection

toGenerate

EnergyGroundwater

MonitoringBioreactorProgram65AnaerobicBioreactor（厭氧填埋）LiqAerobicBioreactor（好氧填埋堆肥）

LiquidsStorageAir

InjectionGroundwater

MonitoringBioreactorProgram66AerobicBioreactor（好氧填埋LandfillTypeandLeachateCollectionSystem67LandfillTypeandLeachateColChangeintheBODconcentrationofLeachatebyLandfillType68ChangeintheBODconcentratio衛(wèi)生填埋的類型填埋場類型應(yīng)根據(jù)場址地形分為：山谷型平原型坡地型

總體布置應(yīng)按填埋場類型，結(jié)合工藝要求、氣象和地質(zhì)條件等因素經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定?？偲矫鎽?yīng)工藝合理，按功能分區(qū)布置，便于施工和作業(yè)；豎向設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合原有地形，便于雨污水導(dǎo)排，并使土石方盡量平衡，減少外運(yùn)或外購?fù)潦健?9衛(wèi)生填埋的類型填埋場類型應(yīng)根據(jù)場址地形分為：69平地型垃圾衛(wèi)生填埋場實(shí)例70平地型垃圾衛(wèi)生填埋場實(shí)例70山谷型垃圾衛(wèi)生填埋場實(shí)例——重慶市黑石子垃圾衛(wèi)生填埋場71山谷型垃圾衛(wèi)生填埋場實(shí)例71某市生活垃圾衛(wèi)生填埋場坡地型填埋場72某市生活垃圾衛(wèi)生填埋場坡地型填埋場72垃圾填埋降解的微生物學(xué)過程根據(jù)垃圾在衛(wèi)生填埋過程中的分解情況、氣體產(chǎn)生和微生物活動(dòng)情況，將整個(gè)過程人為地劃分為四個(gè)階段。四個(gè)階段的特點(diǎn)分別為：73垃圾填埋降解的微生物學(xué)過程根據(jù)垃圾在衛(wèi)生填埋過程中的分解情況74741、好氧分解階段垃圾好氧分解主要是開始階段。此階段時(shí)間的長短取決于分解速度，由幾天到幾個(gè)月。填埋層內(nèi)的氧耗盡后進(jìn)入第二階段。751、好氧分解階段垃圾好氧分解主要是開始階段。752、厭氧產(chǎn)酸階段在此階段，好氧微生物的生命活動(dòng)中止；無氧呼吸的細(xì)菌，如硝酸還原細(xì)菌和硫酸還原細(xì)菌等，以物料中的NO3?、SO42-的氧作為最終電子受體進(jìn)行無氧呼吸，使有機(jī)質(zhì)進(jìn)一步被分解產(chǎn)生多種有機(jī)酸。有機(jī)酸積累、pH下降，甲烷菌開始活動(dòng)，主要產(chǎn)物是N2，H2S、NH3、CO2等。762、厭氧產(chǎn)酸階段在此階段，好氧微生物的生命活動(dòng)中止；763、甲烷產(chǎn)生加速階段在嚴(yán)格厭氧菌和一些兼性厭氧菌的作用下，有機(jī)酸被進(jìn)一步分解，產(chǎn)生甲烷，甲烷含量達(dá)到50％~60％(v/v)，有機(jī)酸含量下降，pH值升高，產(chǎn)乙酸菌、解纖維菌和產(chǎn)甲烷菌數(shù)量很多。收集、利用甲烷的關(guān)鍵時(shí)期。773、甲烷產(chǎn)生加速階段在嚴(yán)格厭氧菌和一些兼性厭氧菌的作用下，有4、甲烷產(chǎn)生下降階段有機(jī)酸濃度下降，甲烷產(chǎn)率下降。水分、水流、pH、粒徑、接種劑的添加、培養(yǎng)物濃度、溫度等多種因素影響到填埋有機(jī)物的分解及產(chǎn)甲烷作用。水分和pH在填埋物產(chǎn)甲烷中起關(guān)鍵作用。需要有適宜的水分和中性的pH。較高的水分有利于可溶性基質(zhì)和營養(yǎng)物的溶解以及微生物的移動(dòng)。研究表明水分含量和甲烷產(chǎn)生速率呈正相關(guān)。784、甲烷產(chǎn)生下降階段有機(jī)酸濃度下降，甲烷產(chǎn)率下降。78100806040200Gascomposition(byvolume)(%)LeachatecharacteristicsPhaseⅠⅡⅢⅣⅤO2N2H2CO2CH4N2O2CODVFAFe,ZnpHTime填埋降解階段劃分Decompositionphasesoflandfill

79100806040200Gascomposition(b8080填埋場地的建設(shè)與運(yùn)行根據(jù)地形、地貌和土壤條件、水文地質(zhì)、氣候、運(yùn)輸距離、出入道路條件等進(jìn)行選擇，使填埋處理不影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳詈徒】?。場地底部要?gòu)筑不漏水的防水層、集水管和集水井等設(shè)施，四周要防止水流沖刷、防止地下水和地面水受污染，避免一般填埋出現(xiàn)的衛(wèi)生條件差，二次污染頻繁的問題出現(xiàn)。81填埋場地的建設(shè)與運(yùn)行根據(jù)地形、地貌和土壤條件、水文地質(zhì)、氣候垃圾填埋場建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范CJJ17-88/2001/2004城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)2001年生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB16889-1997城市生活垃圾填埋場無害化等級評估辦法2002年城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場運(yùn)行維護(hù)技術(shù)規(guī)程CJJ93-2003生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T3037-1995生活垃圾填埋場環(huán)境監(jiān)測技術(shù)要求GB/T18772-2002城市生活垃圾處理和給水與污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)用地指標(biāo)2005年

82垃圾填埋場建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范CJJ17填埋場建設(shè)規(guī)模與使用年限填埋場建設(shè)規(guī)模分類Ⅰ類總?cè)萘繛?200以上（含1200）萬m3；Ⅱ類總?cè)萘繛?00（含500）～1200萬m3；Ⅲ類總?cè)萘繛?00（含200）～500萬m3；Ⅳ類總?cè)萘繛?00（含100）～200萬m3。填埋場建設(shè)規(guī)模日處理能力分級Ⅰ級日處理量為1200以上（含1200）t/d；Ⅱ級日處理量為500（含500）～1200t/d；Ⅲ級日處理量為200（含200）～500t/d；Ⅳ級日處理量為200t/d以下。填埋場使用年限應(yīng)大于10年，特殊情況下不應(yīng)低于8年。83填埋場建設(shè)規(guī)模與使用年限填埋場建設(shè)規(guī)模分類83填埋場選址（應(yīng)符合下列要求）當(dāng)?shù)爻鞘锌傮w規(guī)劃、城市區(qū)域環(huán)境規(guī)劃及城市環(huán)境衛(wèi)生專業(yè)規(guī)劃等專業(yè)規(guī)劃要求；與當(dāng)?shù)氐拇髿夥雷o(hù)、水土資源保護(hù)、大自然保護(hù)及生態(tài)平衡要求相一致；應(yīng)具備較大庫容以保證填埋場使用年限在10年以上，特殊情況下不應(yīng)低于8年；交通方便，運(yùn)距合理；人口密度、土地利用價(jià)值及征地費(fèi)用均較低；位于地下水貧乏地區(qū)或地下水埋深宜大于2m的地區(qū)、環(huán)境保護(hù)目標(biāo)區(qū)域的地下水流向下游地區(qū)及夏季主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向；選址應(yīng)由建設(shè)項(xiàng)目所在地的建設(shè)（市政）、規(guī)劃、環(huán)保、環(huán)衛(wèi)、國土資源、水利、衛(wèi)生監(jiān)督等有關(guān)部門和專業(yè)設(shè)計(jì)單位的專業(yè)技術(shù)人員參加。84填埋場選址（應(yīng)符合下列要求）當(dāng)?shù)爻鞘锌傮w規(guī)劃、城市區(qū)域環(huán)填埋場選址（不應(yīng)設(shè)在下列地區(qū)）地下水集中供水水源地及補(bǔ)給區(qū)；洪泛區(qū)和泄洪道；填埋庫區(qū)邊界距居民居住區(qū)或人畜供水點(diǎn)500m以內(nèi)的地區(qū)填埋庫區(qū)邊界距河流和湖泊50m以內(nèi)的地區(qū)；填埋庫區(qū)邊界距民用機(jī)場3km以內(nèi)的地區(qū)；活動(dòng)的坍塌地帶,尚未開采的地下蘊(yùn)礦區(qū),灰?guī)r坑及溶巖洞區(qū)珍貴動(dòng)植物保護(hù)區(qū)和國家、地方自然保護(hù)區(qū)；公園，風(fēng)景、游覽區(qū)，文物古跡區(qū)，考古學(xué)、歷史學(xué)、生物學(xué)研究考察區(qū)；軍事要地、基地，軍工基地和國家保密地區(qū)。選址是垃圾填埋場建設(shè)的必要條件：有利于二次污染防治和節(jié)省投資（以最小的投資獲得最大填埋容積）。85填埋場選址（不應(yīng)設(shè)在下列地區(qū)）地下水集中供水水源地及補(bǔ)給區(qū)；選址程序

場址初選在全面調(diào)查與分析基礎(chǔ)上，確定3個(gè)或3個(gè)以上候選場址

場址預(yù)選對候選場址進(jìn)行踏勘，通過對場地的地形、地貌、植被、地質(zhì)、水文、氣象、覆蓋土源、交通運(yùn)輸及場址周圍人群居住情況等進(jìn)行對比分析，推薦2個(gè)或2個(gè)以上預(yù)選場址

場址確定對預(yù)選場址方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會及環(huán)境比較，并對預(yù)選場址進(jìn)行地形測量、初步勘探和初步工藝方案設(shè)計(jì)，完成選址報(bào)告（或可行性研究報(bào)告），通過審查確定場址86選址程序場址初選86填埋場防滲填埋場必須進(jìn)行防滲處理，防止對地下水和地表水的污染，同時(shí)還應(yīng)防止地下水進(jìn)入填埋區(qū)。天然粘土類襯里及改性粘土類襯里（如膨潤土與粘土混合）的滲透系數(shù)不應(yīng)大于1.0×10-7cm/s，且場底及四壁襯里厚度不應(yīng)小于2m。人工合成襯里的防滲結(jié)構(gòu)宜采用單復(fù)合襯里防滲結(jié)構(gòu)，位于地下水貧乏地區(qū)的防滲結(jié)構(gòu)也可采用單層襯里，在特殊地質(zhì)和環(huán)境要求非常高的地區(qū)（如水源地等），應(yīng)采用雙層襯里防滲結(jié)構(gòu)。87填埋場防滲填埋場必須進(jìn)行防滲處理，防止對地下水和地表水的污染復(fù)合襯里(庫區(qū)邊坡)系統(tǒng)示意圖垃圾層土工織物層滲瀝液導(dǎo)流層（≥30cm）膜上保護(hù)層HDPE土工膜膜下防滲保護(hù)層（粘土厚度≥100cm、滲透系數(shù)不大于1.0×10-7cm/s，或GCL）地下水導(dǎo)流層（≥30cm）基礎(chǔ)垃圾層滲瀝液導(dǎo)流與緩沖層膜上保護(hù)層HDPE土工膜膜下防滲保護(hù)層（GCL）（粘土厚度≥75cm、滲透系數(shù)不大于1.0×10-7cm/s）(或GCL))地下水導(dǎo)流層（≥30cm）基礎(chǔ)復(fù)合襯里(庫區(qū)底部)系統(tǒng)示意圖88復(fù)合襯里復(fù)合襯里88防滲層施工89防滲層施工89滲瀝液收集及處理

滲瀝液產(chǎn)生量和處理量應(yīng)按填埋場類型、填埋庫區(qū)劃分及雨污水分流系統(tǒng)情況、填埋物性質(zhì)及氣象條件等因素確定。滲瀝液收集系統(tǒng)及處理系統(tǒng)包括導(dǎo)流層、盲溝、集液井（池）、調(diào)節(jié)池、泵房、污水處理設(shè)施等。調(diào)節(jié)池容積應(yīng)與填埋工藝、停留時(shí)間、滲瀝液產(chǎn)生量及配套污水處理設(shè)施規(guī)模等相匹配。滲瀝液應(yīng)排入城市污水處理廠處理，不具備排入城市污水處理廠條件時(shí)也可建設(shè)配套污水處理設(shè)施。90滲瀝液收集及處理滲瀝液產(chǎn)生量和處理量應(yīng)按填埋場類型、填埋庫滲瀝液的處理國內(nèi)外滲瀝液的處理一般有以下幾種形式：回噴填埋場運(yùn)輸（或管道輸送）至城市污水處理廠統(tǒng)一處理現(xiàn)場處理

滲瀝液處理應(yīng)優(yōu)先考慮與城市污水處理相結(jié)合；在不具備排入城市污水處理廠條件時(shí)，要根據(jù)環(huán)保部門要求的排放標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)污水處理設(shè)施。91滲瀝液的處理國內(nèi)外滲瀝液的處理一般有以下幾種形式：91一級二級三級懸浮物70200400BOD530150600CODCr1003001000NH4-N1525—大腸菌值10－1～10－210－1～10－2生活垃圾滲瀝液排放限值mg/L（大腸菌值除外）92一級二級三級懸浮物70200400BOD530150600C采用“生物處理技術(shù)”一般只能達(dá)到三級標(biāo)準(zhǔn)，可以排入污水管網(wǎng)，進(jìn)城市污水處理廠統(tǒng)一處理。采用“以生物處理技術(shù)為主的綜合處理技術(shù)”一般最多只能達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)。采用“生物處理技術(shù)+深度處理（反滲透、納濾等）”可以達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)。

滲瀝液的處理技術(shù)現(xiàn)狀93滲瀝液的處理技術(shù)現(xiàn)狀93滲瀝液管理（國內(nèi)狀況2003）2003年滲瀝液處理工藝統(tǒng)計(jì)（按填埋場數(shù)量分析，單位：座）處理方式膜處理生物處理進(jìn)城市管網(wǎng)其它無合計(jì)數(shù)量（個(gè)）10723266156336比例（％）2.9821.439.5219.6446.43100.0094滲瀝液管理（國內(nèi)狀況2003）2003年滲瀝液處理工藝統(tǒng)計(jì)場底防滲與滲濾液的收集95場底防滲與滲濾液的收集95垃圾滲瀝液是一種高難度有機(jī)污水，“可生化性”隨垃圾填埋的時(shí)間逐漸下降，處理難度高。96垃圾滲瀝液是一種高難度有機(jī)污水，“可生化性”隨

滲瀝液處理廠（場內(nèi)預(yù)處理）—英國垃圾滲瀝液處理工藝流程97滲瀝液處理廠（場內(nèi)預(yù)處理）—英國垃圾滲瀝液處理工9898填埋氣體的收集與利用微生物厭氧發(fā)酵產(chǎn)生甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氫氣、硫化氫、氮?dú)獾葰怏w。填埋場產(chǎn)氣量和氣體成分與被分解的固體廢物的種類有關(guān)，并隨填埋年限而變化。每千克揮發(fā)性有機(jī)固體的產(chǎn)氣量約為0.013~0.047m3。甲烷發(fā)酵進(jìn)入穩(wěn)定期的時(shí)間為2年后，填埋場氣體一般含有30％~40％甚至60％~70％的甲烷，以及多種其它種類的氣體。填埋場氣體經(jīng)過處理后可以作為能源加以利用。99填埋氣體的收集與利用微生物厭氧發(fā)酵產(chǎn)生甲烷、二氧化碳、氨、一cellulose–829L/kg,50%methaneprotein–988L/kg,52%methanefat–1430L/kg,71%methaneEverymillionm3ofgasextractedincludes6.7to81m3ofcondensate100cellulose–829L/kg,50%meth填埋氣體各成分的物理性質(zhì)

項(xiàng)目甲烷二氧化碳?xì)淞蚧瘹湟谎趸嫉鄬Ρ戎?空氣＝1)0.555

1.5200.0691.1900.9670.967可燃性可燃

可燃可燃可燃

與空氣混合的爆炸體積范圍（%）5～15

4～75.64.3～45.512.5～74

臭味無無

有輕微無毒性無無

有有無101填埋氣體各成分的物理性質(zhì)項(xiàng)目甲烷二氧化碳?xì)淞蚧瘹浼淄榈娜ハ颍夯厥兆髂茉?，釋放到環(huán)境；微生物氧化：厭氧甲烷氧化菌、好氧甲烷氧化菌（存在于填埋物培土中）。甲烷氣體的好氧氧化作用過程：CH4→CH3OH→HCHO→HCOO-→CO2102甲烷的去向：102填埋氣體管理技術(shù)要求填埋場必須設(shè)置有效的填埋氣體導(dǎo)排設(shè)施，嚴(yán)防填埋氣體自然聚集、遷移引起的火災(zāi)和爆炸。填埋場不具備填埋氣體利用條件時(shí)，應(yīng)主動(dòng)導(dǎo)出并采用火炬法集中燃燒處理。未達(dá)到安全穩(wěn)定的舊填埋場應(yīng)設(shè)置有效的填埋氣體導(dǎo)排和處理設(shè)施。填埋場區(qū)上方甲烷氣體含量必須低于5%；建（構(gòu)）筑物內(nèi)甲烷氣體含量嚴(yán)禁超過1.25%。103填埋氣體管理技術(shù)要求填埋場必須設(shè)置有效的填埋氣體導(dǎo)排設(shè)施，嚴(yán)國內(nèi)填埋氣體收集利用狀況對填埋氣體進(jìn)行收集和處理，不僅減少了環(huán)境污染，同時(shí)也是對減少溫室氣體排放的有效貢獻(xiàn)；當(dāng)填埋氣體產(chǎn)生規(guī)模較大時(shí)，還可以進(jìn)行發(fā)電或進(jìn)行回收利用。目前我國填埋場填埋氣體收集、處理和利用取得明顯進(jìn)展。杭州、廣州、南京、西安、武漢、北京、深圳、福州等城市的垃圾填埋場填埋氣體發(fā)電廠已投入使用或正在籌建中。104國內(nèi)填埋氣體收集利用狀況對填埋氣體進(jìn)行收集和處理，不僅減少了國內(nèi)填埋氣體收集利用狀況1998年10月,我國第一個(gè)填埋氣體發(fā)電廠在杭州天子嶺填埋場建成發(fā)電。投資350萬美元,每年可發(fā)電近1600萬度產(chǎn)值約790萬元,每年可減少二氧化碳排放8～10萬噸.1999年6月25日廣州大田山一期工程第一臺機(jī)組投入運(yùn)行，總投資280萬美元，裝機(jī)970千瓦，600立方米/小時(shí)抽氣量。這些項(xiàng)目的實(shí)施,為我國填埋場填埋氣體的開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。

105國內(nèi)填埋氣體收集利用狀況1998年10月,我國第一個(gè)填埋氣體

填埋氣收集106填埋氣收集106107107108108填埋氣集中燃燒火炬模塊式填埋氣發(fā)電機(jī)組109填埋氣集中燃燒火炬模塊式填埋氣發(fā)電機(jī)組109110110111111美國填埋氣資源化利用情況112美國填埋氣資源化利用情況112113113《京都議定書》界定的溫室氣體

溫室氣體

全球溫升潛力(GWP)

CO2（二氧化碳） 1 CH4（甲烷） 21 N2O（氧化亞氮） 310 HFCs（氫氟碳化物） 140-11,700 PFCs（全氟化碳）6,500-9,200 SF6（六氟化硫） 23,900114《京都議定書》界定的溫室氣體 溫室氣體1992年5月9日通過了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》；1994年3月21日生效。1997年12月11日，通過了《聯(lián)合國氣候變化框架公約京都議定書》；2005年2月16日生效。國際社會為對付氣候變化而制定的公約1151992年5月9日通過了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》；1994清潔發(fā)展機(jī)制基本內(nèi)容

清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）系京都議定書第12條確立的機(jī)制,核心內(nèi)涵是：發(fā)達(dá)國家通過提供資金和技術(shù)的方式，與發(fā)展中國家合作，在發(fā)展中國家實(shí)施具有溫室氣體減排效果的項(xiàng)目，項(xiàng)目所產(chǎn)生的溫室氣體減排量用于發(fā)達(dá)國家履行京都議定書的承諾。

簡言之，就是“資金＋技術(shù)”換取更多的溫室氣體排放權(quán)116清潔發(fā)展機(jī)制基本內(nèi)容清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）系潛在CDM項(xiàng)目——垃圾填埋氣收集利用我國城市垃圾收運(yùn)量約1.5億噸/年，且城市生活垃圾每年以較高的速度遞增目前全國約650座垃圾處理處置設(shè)施，其中，有580多座垃圾填埋場，平均處理能力為26萬噸/年假設(shè)10%的垃圾填埋場在現(xiàn)有狀況下增加填埋氣收集利用措施，并按照CDM規(guī)則開發(fā)成功，分別按照北京安定填埋場和廣東梅州填埋場CDM項(xiàng)目情景估算，則：約60個(gè)垃圾填埋氣收集利用CDM項(xiàng)目共產(chǎn)生350-1050萬tCO2/年的減排量CDM總收入1.7-5.1億美元117潛在CDM項(xiàng)目——垃圾填埋氣收集利用我國城市垃圾收運(yùn)量約1.垃圾填埋場的營運(yùn)118垃圾填埋場的營運(yùn)118填埋場封場填埋場封場后的土地使用必須符合下列規(guī)定填埋作業(yè)達(dá)到設(shè)計(jì)封場條件要求時(shí)，確需關(guān)閉的，必須經(jīng)所在地縣級以上地方人民政府環(huán)境保護(hù)、環(huán)境衛(wèi)生行政主管部門鑒定、核準(zhǔn)；填埋體達(dá)到穩(wěn)定安全期后方可進(jìn)行土地使用，使用前必須做出場地鑒定和使用規(guī)劃；未經(jīng)環(huán)衛(wèi)、巖土、環(huán)保專業(yè)技術(shù)鑒定之前，填埋場地嚴(yán)禁作為永久性建（構(gòu)）筑物用地。119填埋場封場填埋場封場后的土地使用必須符合下列規(guī)定119人工材料覆蓋結(jié)構(gòu)示意圖排水層植被層膜上保護(hù)層HDPE土工膜膜下保護(hù)層排氣層垃圾層120人工材料覆蓋結(jié)構(gòu)示意圖排水層植被層膜上保護(hù)層HDPE土工膜膜填埋場投資與運(yùn)營估算指標(biāo)填埋場特征投資估算指標(biāo)（元/m3）采用人工襯層防滲的填埋場16～26未采用人工襯層防滲的填埋場11～21不設(shè)獨(dú)立污水處理設(shè)施或污水三級以下排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行污水處理并達(dá)二級排放標(biāo)準(zhǔn)15～3520～45運(yùn)行費(fèi)用指標(biāo)（元/噸）

填埋場投資估算指標(biāo)121填埋場投資與運(yùn)營估算指標(biāo)填埋場特征投資估算指標(biāo)（元/m3垃圾衛(wèi)生填埋場用地指標(biāo)總用地面積應(yīng)滿足使用壽命10年以上；填埋庫區(qū)每平米占地平均應(yīng)填埋8-10m3以上垃圾；行政辦公與生活服務(wù)設(shè)施區(qū)綠地率宜為25%~35%；當(dāng)工程項(xiàng)目地處綠化隔離帶區(qū)域時(shí)綠地率指標(biāo)可取下限行政辦公與生活服務(wù)設(shè)施用地面積不得超過總用地面積的8%~10%；小型填埋處理工程項(xiàng)目取上限。122垃圾衛(wèi)生填埋場用地指標(biāo)總用地面積應(yīng)滿足使用壽命10年以上；1

傳統(tǒng)垃圾填埋技術(shù)存在的主要問題傳統(tǒng)填埋場建設(shè)同運(yùn)營脫節(jié)，造成一次性投資龐大，資金有效利用率較低和運(yùn)行維護(hù)管理費(fèi)用較高等問題，一般在投產(chǎn)運(yùn)營不久就紛紛暴露諸多運(yùn)營上的不便和潛在的環(huán)境污染等后遺癥。傳統(tǒng)的填埋技術(shù)，采用粗放型建設(shè)與運(yùn)營管理模式，填埋場科技含量不高，填埋場的空間利用系數(shù)明顯偏低。123傳統(tǒng)垃圾填埋技術(shù)存在的123衛(wèi)生填埋技術(shù)發(fā)展趨勢節(jié)約土地資源是填埋方法的生命線，發(fā)展和推廣高維填埋技術(shù)對我國垃圾處理處置有重要意義；提高填埋場設(shè)計(jì)、建設(shè)和營運(yùn)的科技含量是實(shí)現(xiàn)垃圾衛(wèi)生填埋的關(guān)鍵。調(diào)整填埋場的投資結(jié)構(gòu)，提高填埋場設(shè)施的科技投資比率是當(dāng)務(wù)之急；填埋場工程特點(diǎn)是設(shè)計(jì)、建設(shè)和營運(yùn)是一個(gè)全過程都密不可分的垃圾處理系統(tǒng)。設(shè)計(jì)是前提，建設(shè)是保障，營運(yùn)則是關(guān)鍵。124衛(wèi)生填埋技術(shù)發(fā)展趨勢節(jié)約土地資源是填埋方法的生命線，發(fā)展和推現(xiàn)代化填埋技術(shù)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）（1）充分研究填埋場選址特點(diǎn)，擬定合理的填埋場庫區(qū)發(fā)展規(guī)劃和分期實(shí)施計(jì)劃，最大程度減少一次性資金投入，提高資金利用率。（2）分析場址的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，從庫區(qū)庫容、堆體穩(wěn)定和填埋作業(yè)要求等多方面進(jìn)行了充分論證，合理確定庫底標(biāo)高和高維填埋堆體的封場標(biāo)高，最大限度增加單位場址的填埋庫容，顯著提高土地利用率，節(jié)約土地資源。（3）采用現(xiàn)代化沼氣收集、利用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)沼氣資源化回收利用，有效減少溫室效應(yīng)。125現(xiàn)代化填埋技術(shù)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）（1）充分研究填埋場選址特點(diǎn)，（4）填埋場庫底單元?jiǎng)澐謶?yīng)有利于運(yùn)行管理，即各單元應(yīng)有獨(dú)立的地下水控制系統(tǒng)、滲瀝液導(dǎo)排系統(tǒng)，且各單元銜接具有可靠的雨污分流措施，從根本上實(shí)現(xiàn)有效的雨污分流，有效減少滲瀝液產(chǎn)生量（5）采用安全可靠的防滲系統(tǒng)，防止垃圾滲瀝液滲漏（6）具有完備的封場計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)封場后漸進(jìn)的生態(tài)修復(fù)（7）針對高維填埋作業(yè)的特點(diǎn)，擬定詳細(xì)的填埋動(dòng)態(tài)發(fā)展規(guī)劃，包括分期土方平衡規(guī)劃、填埋單元與作業(yè)道路發(fā)展規(guī)劃以及分期投資計(jì)劃，有利于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的運(yùn)營管理（8）采取全方位的環(huán)保措施，并對滲瀝液采用安全可靠的處理措施，滿足達(dá)標(biāo)排放現(xiàn)代化填埋技術(shù)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（2）126（4）填埋場庫底單元?jiǎng)澐謶?yīng)有利于運(yùn)行管理，即各單元應(yīng)有獨(dú)立的

Thankyouforyourattention!127Thankyou127第四部分：固體廢物的生物轉(zhuǎn)化技術(shù)及其工程應(yīng)用環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生課程重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院講授人：彭緒亞教授128第四部分：固體廢物的生物轉(zhuǎn)化環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生課程重慶大主要內(nèi)容固體廢物的生物轉(zhuǎn)化好氧堆肥技術(shù)原理及工程應(yīng)用厭氧消化技術(shù)原理及工程應(yīng)用衛(wèi)生填埋技術(shù)原理及工程應(yīng)用

129主要內(nèi)容固體廢物的生物轉(zhuǎn)化2固體廢物的生物轉(zhuǎn)化固體廢物生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的處理對象生活垃圾中易腐部分（廚余等）、人畜糞便、城鎮(zhèn)污泥、農(nóng)副產(chǎn)品加工殘余物等。特點(diǎn)：含水率高、熱值低，污染嚴(yán)重。處理技術(shù)路線：生物轉(zhuǎn)化（Bio-conversion）130固體廢物的生物轉(zhuǎn)化固體廢物生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的處理對象3有機(jī)垃圾處理技術(shù)路線城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾餐廚垃圾有機(jī)生活垃圾畜禽糞便城市污泥衛(wèi)生填埋生物處理焚燒無害化、資源化好氧堆肥厭氧消化農(nóng)副產(chǎn)品加工廢物生物轉(zhuǎn)化131有機(jī)垃圾處理技術(shù)路線城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾餐廚垃圾有機(jī)生活垃圾畜禽糞便固體廢物生物轉(zhuǎn)化方法從原理上可分為：好氧生物轉(zhuǎn)化、厭氧生物轉(zhuǎn)化

好氧堆肥從技術(shù)體系：厭氧消化（生物氣化）

厭氧填埋衛(wèi)生填埋好氧填埋（場地堆肥）準(zhǔn)好氧填埋132固體廢物生物轉(zhuǎn)化方法從原理上可分為：好氧生物轉(zhuǎn)化、厭氧生物轉(zhuǎn)好氧堆肥技術(shù)原理及工程應(yīng)用堆肥概念及原理堆肥是依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，有控制地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程，最終形成可作為肥料或土壤改良劑的類似腐殖質(zhì)物質(zhì)。堆制處理后，產(chǎn)物中含豐富的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)，故稱為堆肥(Compost)。堆肥技術(shù)是實(shí)現(xiàn)城市垃圾資源化、無害化的一條重要途徑。它不僅可以殺死垃圾中的病原菌，有效處理垃圾中的有機(jī)物，而且可生產(chǎn)有機(jī)肥料或土壤改良劑，增加土壤中的有機(jī)成份，特別適用以農(nóng)業(yè)為主的國家。133好氧堆肥技術(shù)原理及工程應(yīng)用堆肥概念及原理6有機(jī)質(zhì)無機(jī)物、礦物質(zhì)+腐殖質(zhì)+能量微生物134有機(jī)質(zhì)無機(jī)物、礦物質(zhì)+腐殖質(zhì)+能量微生物7好氧堆肥定義的含義原料為可生物降解廢物，固體或半固體；人工控制下進(jìn)行（控制通風(fēng)量、溫度、含水率、ph、添加微生物等）；多種微生物聯(lián)合作用實(shí)現(xiàn)，不同階段，不同的微生物起主導(dǎo)作用。堆制過程好氧、放熱，為穩(wěn)定化過程；能殺死病原菌和寄生蟲和害蟲卵，達(dá)到無害化、安全性；135好氧堆肥定義的含義原料為可生物降解廢物，固體或半固體；8好氧堆肥的微生物學(xué)過程微生物學(xué)過程及特點(diǎn)根據(jù)溫度變化和微生物生長情況，分為潛育期、中溫期、高溫期、腐熟期四個(gè)時(shí)期潛育期(latentphase)物料中帶入的微生物剛進(jìn)入一個(gè)新環(huán)境后的一段調(diào)整適應(yīng)時(shí)期。在該時(shí)期，微生物基本上不生長繁殖，堆溫基本上沒變化。136好氧堆肥的微生物學(xué)過程微生物學(xué)過程及特點(diǎn)潛育期(laten13710中溫期(mesophilicphase)中溫型好氧微生物為主，大量生長繁殖，最常見的是無芽孢細(xì)菌、芽孢細(xì)菌和霉菌等；分解易降解的有機(jī)物(如簡單糖類、淀粉、蛋白質(zhì)等)，產(chǎn)生大量熱能，堆溫不斷升高，直至達(dá)到50℃左右，這一過程也稱升溫期，或稱發(fā)熱階段。138中溫期(mesophilicphase)中溫型好氧微生物為高溫期(thermophilicphase)中溫期后期，溫度上升至65~70℃甚至更高，即進(jìn)入高溫期。是有機(jī)質(zhì)的分解和有害生物的殺滅最有效的時(shí)期。腐殖化過程；高溫型好氧微生物成為優(yōu)勢種。主要是好熱性細(xì)菌、放線菌和真菌的一些種群；殺滅病原生物，50~60℃持續(xù)6~7d，可有效殺滅蟲卵和病原菌。

139高溫期(thermophilicphase)中溫期后期，溫腐熟期(maturationphase,curingphase)腐熟期內(nèi)，中溫型微生物又成為優(yōu)勢微生物類型。殘余有機(jī)物被分解，腐殖質(zhì)不斷積累，堆制處理進(jìn)入。有機(jī)質(zhì)的分解量較小，過程較緩慢，有利于腐殖化。一些復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)與鐵、鈣、氮等物質(zhì)相結(jié)合形成腐殖質(zhì)膠體(humiccolloids)，完成了有機(jī)質(zhì)的分解和再合成過程。堆溫回復(fù)到40℃左右時(shí)，表示物料已基本達(dá)到穩(wěn)定，基本達(dá)到腐熟的程度，可以便用或用于配制復(fù)合肥料的原料。140腐熟期(maturationphase,curingp腐熟堆肥的特征表面呈白色或灰白色，內(nèi)部呈黑褐色或棕黑色：秸稈和糞塊等完全腐熟，質(zhì)地松軟，無糞臭，散發(fā)出泥土氣味，不招引蚊蠅；pH8-9，呈弱堿性。141腐熟堆肥的特征表面呈白色或灰白色，內(nèi)部呈黑褐色或棕黑色：14堆制過程中的生物及其演替參與的主要是微生物，包括：細(xì)菌(含放線菌)真菌原生動(dòng)物等類群一些無脊椎動(dòng)物如線蟲、蚯蚓、螨類等。142堆制過程中的生物及其演替15微生物群落的變化規(guī)律50℃左右，高溫菌出現(xiàn)，嗜熱性真菌和細(xì)菌(放線菌)為主。堆溫60℃時(shí)，真菌幾乎完全停止活動(dòng)，嗜熱性放線菌與細(xì)菌繼續(xù)活動(dòng)。高溫細(xì)菌主要是芽孢細(xì)菌屬、高溫放線菌屬。中溫型細(xì)菌(含放線菌)和真菌首先起作用，143微生物群落的變化規(guī)律50℃左右，高溫菌出現(xiàn)，嗜熱性真菌和細(xì)65~70℃時(shí)，大多數(shù)嗜熱性微生物也無法生活，或死亡，或休眠。最后，溫度下降，放線菌重新定殖成為優(yōu)勢菌群，堆肥表面呈現(xiàn)白色或灰色。蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程主要在腐熟期進(jìn)行。14465~70℃時(shí)，大多數(shù)嗜熱性微生物也無法生活，或死亡，或休眠嗜熱脂肪芽孢桿菌StreptomycesandThermomonosporaisolatedfromcompostThermomonosporaformosensistypestrain145嗜熱脂肪芽孢桿菌StreptomycesandTherm煙曲霉

Aspergillusfumigatus白地霉Geotrichumcandidum146煙曲霉Aspergillusfumigatus白地霉GAdissolvingcellulosefibre-Clostridiumthermocellumbacteriabarelyvisible147Adissolvingcellulosefibre-14821影響堆肥過程的因素影響堆制過程的因素有物料的有機(jī)質(zhì)含量、營養(yǎng)平衡、通氣量、水分、溫度和粒徑等。1、有機(jī)質(zhì)含量靜態(tài)發(fā)酵工藝，物料含20％~40％有機(jī)質(zhì)為宜有機(jī)成分>60％，采用動(dòng)態(tài)發(fā)酵工藝；2、水分含水量在50％~70％，以60％為宜。若有機(jī)質(zhì)含量高，含水量應(yīng)高一些；有機(jī)質(zhì)含量低，含水量應(yīng)低一些。

149影響堆肥過程的因素影響堆制過程的因素有物料的有機(jī)質(zhì)含量、營養(yǎng)3、營養(yǎng)平衡碳氮比(C/N)是營養(yǎng)平衡最重要的參數(shù)之一。

物料最佳的C/N為25~35之間為宜，物料C/N>35，會延長堆制的時(shí)間。原料C/N<5，氮素會轉(zhuǎn)化為氨逸出，特別是在高溫、高pH值和強(qiáng)制通氣的情況下氮的逸失更為嚴(yán)重。

碳磷比(C/P)也很重要。適宜的C/P為75~l00。原污泥的C/P低，需和其它原料配合。

1503、營養(yǎng)平衡碳氮比(C/N)是營養(yǎng)平衡最重要的參數(shù)之一。2151244、通氣量通氧的作用充氧，調(diào)節(jié)堆溫和排除過多的水分的作用。通氧方式：人工或機(jī)械進(jìn)行間隙或連續(xù)翻料；在堆肥中作通氣孔道；最有效的供氧方式是強(qiáng)制性機(jī)械通風(fēng)，即用泵將空氣壓入或抽出肥堆。通氣量：可以根據(jù)廢物氧化反應(yīng)式簡單計(jì)算理論通氣量。1524、通氣量通氧的作用25理論需氧量的計(jì)算如：已知合流污水污泥的化學(xué)成分C10H19O3N，其完全氧化的計(jì)量化學(xué)方程為：C10H19O3N+12.5O2=10CO2+8H2O+4NH3(201)(400)1g的C10H19O3N完全氧化約需要2g的O2。153理論需氧量的計(jì)算如：已知合流污水污泥的化學(xué)成分C10H19O實(shí)際供氧量為理論供應(yīng)量的兩倍。不同時(shí)期供氧量也不一樣，高溫期是中溫期和熟化期的好幾倍。在機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)可通過測定排氣中氧和CO2的含量來衡量堆體中氧氣情況。排氣中氧的體積濃度為14%~17％，CO2的體積濃度為3%~6％為宜。若氧濃度降低到10％以下，好氧發(fā)酵會停止。154實(shí)際供氧量為理論供應(yīng)量的兩倍。275、溫度兩個(gè)主要作用：提高有機(jī)物分解速度、殺死物料中病原體。堆制過程的適宜溫度較寬，約為35~55℃。35℃以下發(fā)酵速度不高，45~55℃發(fā)酵速度增加較快，超過55℃，發(fā)酵速率減緩，超過65~77℃發(fā)酵作用微弱。對大部分病原體來說，超過50℃就會失活。一般溫度控制在55℃。1555、溫度兩個(gè)主要作用：2815629157306、粒徑顆粒空隙可為堆制過程提供充足的氧氣。間隙大小取決于顆粒的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：麥類秸稈等硬質(zhì)原料的粒徑應(yīng)小一些，一般為1~2cm；蔬菜等質(zhì)軟原料的粒徑應(yīng)大一些；人糞尿、動(dòng)物糞尿、污泥等顆粒細(xì)的物質(zhì)，應(yīng)添加鋸末、稻草、稻殼等膨松劑，既減少容重，又增加物料的空隙率，還調(diào)整了C/N。1586、粒徑顆?？障犊蔀槎阎七^程提供充足的氧氣。間隙大小取決工程應(yīng)用：堆肥工藝固體廢物堆肥處理的工藝類型很多：操作是否連續(xù)間歇式堆制連續(xù)式堆制反應(yīng)器特點(diǎn)非反應(yīng)器型：靜態(tài)堆制工藝反應(yīng)器型：機(jī)械攪拌式、立倉式堆制工藝、滾筒式堆制工藝等159工程應(yīng)用：堆肥工藝固體廢物堆肥處理的工藝類型很多：操作是否好氧堆肥技術(shù)分類

條垛堆肥系統(tǒng)Dano滾筒堆肥系統(tǒng)密閉倉式堆肥系統(tǒng)模塊化堆肥系統(tǒng)其它堆肥系統(tǒng)160好氧堆肥技術(shù)分類條垛堆肥系統(tǒng)33條垛堆肥系統(tǒng)料堆的截面為梯形狀,高度一般為2米左右,寬度4米左右；通過機(jī)械翻堆來促進(jìn)料堆與空氣接觸；翻堆的機(jī)械可以是裝載機(jī),也有專用的堆肥翻堆機(jī)。161條垛堆肥系統(tǒng)34Dano滾筒式堆肥系統(tǒng)也稱臥式旋轉(zhuǎn)法，由丹麥人首先研制和使用的一種連續(xù)推制法。關(guān)鍵設(shè)備：長20~30m、直徑3~4m、傾角2％~3％的可回旋轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓筒，轉(zhuǎn)速0.5~1轉(zhuǎn)/Min，機(jī)械送風(fēng)。一次發(fā)酵時(shí)間可縮短至72小時(shí)，溫度可達(dá)70以上。162Dano滾筒式堆肥系統(tǒng)也稱臥式旋轉(zhuǎn)法，由丹麥人首先研制和使用垃圾經(jīng)預(yù)處理后的可堆腐物進(jìn)入專門的發(fā)酵車間采用專用聯(lián)合翻堆設(shè)備翻倒垃圾一次發(fā)酵后的垃圾經(jīng)二次發(fā)酵后再根據(jù)需要進(jìn)行篩分處理密閉式機(jī)械化翻堆堆肥163垃圾經(jīng)預(yù)處理后的可堆腐物進(jìn)入專門的發(fā)酵車間密閉式機(jī)械化翻堆堆模塊式堆肥系統(tǒng)在料堆底部沿著長度方向設(shè)置通風(fēng)管或通風(fēng)槽,強(qiáng)制通風(fēng)能夠?qū)Χ洋w的需氧量和含水量實(shí)現(xiàn)一定程度的控制一次發(fā)酵的時(shí)間可縮短至10～20天164模塊式堆肥系統(tǒng)37EngineeredModularCompostingSystem165EngineeredModularComposting接種劑在堆肥處理中的應(yīng)用添加劑有三種：天然接種劑(inoculant)、微生物接種劑和起爆劑。天然接種劑有糞肥、腐熟堆肥、耕層土壤等。微生物接種劑由從堆肥中分離的或其它來源的細(xì)菌、放線菌、霉菌等組成，具有分解蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、纖維素、木質(zhì)素、蟹殼和除臭等功能，中溫型與高溫型微生物組合使用。起爆劑(starter)不含有微生物接種體，是一些微生物容易分解的有機(jī)質(zhì)如糖蜜、蔗糖和蛋白質(zhì)等，其作用是為了縮短潛育期。

166接種劑在堆肥處理中的應(yīng)用添加劑有三種：天然接種劑(inocu重慶大學(xué)開發(fā)的垃圾堆肥技術(shù)（國家發(fā)明專利技術(shù)）垃圾滲出液微生物循環(huán)培養(yǎng)強(qiáng)化堆肥工藝167重慶大學(xué)開發(fā)的垃圾堆肥技術(shù)（國家發(fā)明專利技術(shù)）垃圾滲出液微生1684116942有機(jī)垃圾的厭氧消化厭氧消化是將復(fù)雜有機(jī)物在無氧情況下首先降解成游離糖、乙醇、揮發(fā)性脂肪酸(VFA)、H2及C02，而后乙醇和揮發(fā)性脂肪酸被氧化成乙酸和H2，最后乙酸和H2被轉(zhuǎn)化成CH4。厭氧消化法處理有機(jī)垃圾與其他技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：①厭氧消化后產(chǎn)生的沼氣是清潔能源；②固體物質(zhì)被消化以后可以得到高質(zhì)量的有機(jī)肥料和土壤改良劑；③在有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成甲烷的過程中實(shí)現(xiàn)了垃圾的減量化；④與好氧過程相比，厭氧消化過程不需要氧氣，降低動(dòng)力消耗，因而使用成本降低；⑤厭氧消化減少了溫室效應(yīng)氣體的排放量。170有機(jī)垃圾的厭氧消化厭氧消化是將復(fù)雜有機(jī)物在無氧情況下首先降解1714417245厭氧消化技術(shù)的分類15％15％173厭氧消化技術(shù)的分類15％15％46“干式”與“濕式”厭氧消化技術(shù)Wetdigestion(15%orlesstotalsolids)generallyusedwithco-digestionoforganicmaterialsandliquidsubstratesuchasmanures/biosolids.Drydigestion(15%to35%totalsolids)generallyusedfordigestionoftheorganicfractionofthemunicipalsolidwastestream(OFMSW).174“干式”與“濕式”厭氧消化技術(shù)Wetdigestion(厭氧消化技術(shù)的應(yīng)用130largeADplantsoperatingworldwidethatuseorganicfractionofmunicipalsolidwaste(OFMSW)ororganicindustrialwastes(OIW)(e.g.over95%locatedinEurope)Totalcapacityestimatedat6.6milliontonsin2001withapproximately25%usedfordigestionofOFMSW,OIW,andsludgeandtheremainingformanuresStart-upofmostADfacilitiestakenplaceprimarilyoverthelastdecade175厭氧消化技術(shù)的應(yīng)用130largeADplantso17649ADPlantNumberandCapacity(10MajorProviders)SystemType#PlantsTotalCapacity(tons/year)KruegerWet14950,400ValorgaDry10833,250LindeWet&Dry9499,400FarmaticWet4409,200BWSCWet3403,700BTAMulti-Step13367,400KompogasDry15203,000SchwartingUhdeWet2193,600NIRASWet5189,750DrancoDry9188,650Total844,238,350177ADPlantNumberandCapacity(與好氧堆肥相比,改變了占地大、處理時(shí)間長,管理復(fù)雜和有惡臭氣味等問題。與傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋相比,將厭氧消化過程由幾年縮短到30天以內(nèi)。厭氧消化處理具有過程可控制、易操作、降解快、生產(chǎn)過程全封閉、能源化效果好等，產(chǎn)物可計(jì)量和再利用等特點(diǎn)。178與好氧堆肥相比,改變了占地大、處理時(shí)間長,管理復(fù)雜和有惡臭氣BTA厭氧消化工藝流程179BTA厭氧消化工藝流程52現(xiàn)代衛(wèi)生填埋是在傳統(tǒng)的“堆、填、埋”基礎(chǔ)上發(fā)展而來，根據(jù)現(xiàn)代土木工程與環(huán)境污染控制理論，對垃圾填埋產(chǎn)生的二次污染進(jìn)行有效控制的一種工程系統(tǒng)。（一）垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)衛(wèi)生填埋技術(shù)衛(wèi)生填埋技術(shù)環(huán)境工程土木工程180現(xiàn)代衛(wèi)生填埋是在傳統(tǒng)的“堆、填、埋”基礎(chǔ)上發(fā)展而來，根據(jù)現(xiàn)代衛(wèi)生填埋較之傳統(tǒng)垃圾填埋有以下特征進(jìn)行了系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)場址選擇、場內(nèi)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)、污染控制措施采用系統(tǒng)的工程措施控制二次污染場底防滲垃圾鋪平——壓實(shí)——覆蓋作業(yè)滲瀝液收集、處理填埋氣體收集控制與資源化利用蚊蠅、惡臭控制

以上5個(gè)方面是區(qū)別衛(wèi)生填埋與非衛(wèi)生填埋的標(biāo)志。181衛(wèi)生填埋較之傳統(tǒng)垃圾填埋有以下特征54我國城市生活垃圾填埋處理現(xiàn)狀

填埋是我國目前大多數(shù)城市解決生活垃圾出路的最主要方法，2003年底全國共有457座生活垃圾填埋場，近85%的城市生活垃圾采用填埋處理。根據(jù)工程措施是否齊全、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)能否滿足來判斷，可分為簡易填埋場、受控填埋場和衛(wèi)生填埋場三個(gè)等級。1、簡易填埋場

這是我國傳統(tǒng)沿用的填埋方式，其特征是：基本上沒有什么工程措施，或僅有部分工程措施，也談不上執(zhí)行什么環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。目前我國約有50%的城市生活垃圾填埋場屬于簡易填埋場。2、受控填埋場

受控填埋場目前在我國約占30%，其特征是：雖有部分工程措施，但不齊全；或者是雖有比較齊全的工程措施，但不能滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范。目前的主要問題集中在場底防滲、滲瀝液處理、日常覆蓋等不達(dá)標(biāo)。3、衛(wèi)生填埋場

這是近年來我國不少城市開始采用的生活垃圾填埋技術(shù)，其特征是：既有比較完善的環(huán)保措施，又能滿足或大部分滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，目前達(dá)到基本無害化的約占15%，無害化約占5%，深圳下坪、廣州興豐、上海老港四期生活垃圾衛(wèi)生填埋場是其代表。182我國城市生活垃圾填埋處理現(xiàn)狀55垃圾填埋技術(shù)在垃圾管理中的作用是垃圾管理的最終處置手段——無害化最后防線；可處理不同成份垃圾，處理量大，并能適應(yīng)沖擊負(fù)荷，適應(yīng)性好；工藝相對簡單，技術(shù)復(fù)雜程度較低，管理水平要求較低；投資及運(yùn)行成本較低；占地大，對場址要求高，選址不易；易產(chǎn)生二次污染（惡臭、滲瀝液、填埋氣），影響時(shí)間長，且防治較為困難。是目前大多數(shù)國家城市垃圾的主要手段；是我國目前及今后一段時(shí)間城市垃圾的主要處理方式。183垃圾填埋技術(shù)在垃圾管理中的作用56衛(wèi)生填埋技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢對于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家填埋處理所占比例進(jìn)入1980年代后有下降趨勢。規(guī)模越來越大，數(shù)量減少；導(dǎo)致填埋場數(shù)量下降的原因有三條：舊填埋場逐漸達(dá)到飽和狀態(tài)。新填埋場選址困難。由于環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，一些不符合環(huán)保要求的垃圾填埋場被迫關(guān)閉。184衛(wèi)生填埋技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢對于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家填埋處理所占比例進(jìn)對垃圾填埋場的環(huán)境影響越來越重視；污染控制標(biāo)準(zhǔn)越來越高，成本增加；垃圾填埋場的操作運(yùn)行管理越來越嚴(yán)格。減少進(jìn)入填埋場的有機(jī)垃圾數(shù)量；生態(tài)填埋技術(shù)“生物反應(yīng)器”填埋場；好氧填埋場（場地堆肥）準(zhǔn)好氧填埋場185對垃圾填埋場的環(huán)境影響越來越重視；58中間及封場覆蓋鋪攤－壓實(shí)－覆蓋填埋作業(yè)計(jì)量和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)場內(nèi)外道路系統(tǒng)地表、地下水導(dǎo)排系統(tǒng)填埋氣收集利用系統(tǒng)場底防滲系統(tǒng)滲瀝液收集處理系統(tǒng)垃圾填埋場