《生活垃圾处理与资源化》书评-杂志之家

内容简介

全书共分为7章，内容主要包括生活垃圾及其区域性收运系统、生活垃圾卫生填埋技术、生活垃圾焚烧发电技术、生活垃圾好氧堆肥与厌氧发酵技术、生活垃圾渗沥液处理技术、环卫管理与静脉产业园、农村生活垃圾收运与处理技术。

本书可作为高等院校给水排水科学与工程、市政工程、环境工程、环境科学等专业的教材，也可作为从事生活垃圾处理的技术人员、管理人员的参考书。

编辑推荐

《生活垃圾处理与资源化》是我国首次针对生活垃圾的处理、处置与资源化利用技术进行系统介绍的高等院校本科教材，编者长期从事固体废物尤其是生活垃圾处理与处置的科研与教学工作，主导、主持或者参与国内大型生活垃圾填埋场、焚烧厂等的设计与维护，具有丰富的相关经验，书中介绍的有关生活垃圾的处理与处置技术以及相关垃圾填埋场、焚烧厂等的技术与注意事项是编者多年来一线研发与应用成果经验的总结，对读者具有重要的参考意义。

作者简介

赵由才，同济大学环境学院，教授博导。 1996 年 1 月起任同济大学环境科学与工程学院和污染控制与资源化研究国家重点实验室 ( 同济大学 , 南京大学 ) 副主任，教授， 1999 年 6 月起被聘为环境工程专业博士生导师。 1984 年从四川大学化学系毕业后到北京中关村中国科学院化工冶金研究所攻读博士学位， 1989 年 12 月起在复旦大学化学系作博士后研究， 1991 年 10 月到同济大学工作至今。在生活垃圾填埋场稳定化、填埋场中矿化垃圾利用原理与技术、垃圾渗滤液处理、污泥填埋技术、危险废物固化和氧化锌矿清洁生产与资源利用方面作了创新性研究工作。

1993 － 1999 年期间，赵由才教授先后在瑞士 Paul Scherrer 研究院(瑞士国家实验室)、新加坡国立大学化工与环境工程系、美国新奥尔良杜兰大学环境卫生科学系和希腊阿里斯多德大学无机化工实验室作近 4 年的访问学者和访问教授。

赵由才 1995 年获欧盟 Marie-Curie (玛丽 - 居里)奖学金，入选国家教育部 ( 教委 ) 跨世纪人才、上海市科技 ” 启明星 ” 人才计划和 “ 启明星后 ” 人才跟踪计划，被评为上海市青年教师。

担任《环境污染与防治》、《环境化学》、《环境工程》、《过程工程学报》、《同济大学学报 - 自然科学版》杂志编委、《苏州科技学院学报》顾问，华东理工大学兼职教授和博导、江苏工业学院、南京化工大学、石油大学(北京)兼职教授，中国环境保护产业协会城市垃圾处理专家委员会专家和中国建设部市政公用行业专家委员会环境卫生专家组专家、上海市 “ 十五 ” 期间科技发展重点领域技术预见专家，上海市环卫局科技顾问。

主持的《大型滩涂型生活垃圾填埋场填埋与运营关键技术研究》、《大型垃圾填埋场土地综合利用研究》和《上海市老港填埋场垃圾稳定化工程研究》分别获上海市 2004 年科技进步二等奖、上海市 2000 年和 2003 年科技进步三等奖。

组织 2004 年 11 月 27-29 日举行的首届固体废物处理技术与工程设计全国学术会议(上海)、 2004 年 10 月 24-27 日举行的首届污染控制与资源化全国学术会议(上海)和组织了 2000 年 7 月赴瑞士、德国考察的上海市科技代表团，组织或参与组织并参加了在北京举行的 ‘ 北京 2000' 国际水学会化工与石油化工废物管理国际学术大会、分别在上海市和瑞士举行的中国 - 瑞士固体废物研讨会以及 2000 年华东地区废弃物处理学术会议； 7 次参加了在日本、德国、法国等举行的国际学术会议， 6 次参加了在国内举行的国际会议、 8 次参加中 - 德、中 - 法、中 - 荷双边学术会议，并作主题发言；多次接受中央电视台七台、上海电视一台、上海东方卫视、上海东方电台、人民日报、解放日报、文汇报和上海《世界科学》杂志采访，就城市生活垃圾处理与资源化作了专题论述；作为专家参加了全国各地 100 多座生活垃圾卫生填埋场、危险废物填埋场、生活垃圾焚烧厂的预可、工可和初步设计审查工作和多座城市的城市环境卫生规划、城市环境规划审查工作以及一些环境工程专业设置与评估审查工作。在全国各地的二十几个大学、企业和研究院所作过学术报告。

他目前的研究领域主要是城市生活垃圾与危险废物处理与资源化以及贫锌矿的清洁生产工艺。多年来作为项目负责人承担了国家 “863” 专题项目 “ 生活垃圾填埋场中矿化垃圾的综合利用技术 ” ，教育部 “ 跨世纪人才培养计划 ” 项目 “ 大型垃圾填埋场封场后垃圾和土地的利用研究 ” ， 4 项国家自然科学基金项目 “ 渗滤水中胶粒和微生物的梯度分离与表征 ” 、 “ 填埋场矿化垃圾生物反应床生物降解性能及其应用研究 ” 、 “ 垃圾填埋场中的质量与能量平衡过程及其对环境的影响 ” 和 “ 填埋场稳定化进程与垃圾降解及相互影响的研究 ” ；教育部 “ 博士点 ” 基金项目 “ 稳定化垃圾生物滤床的生物降解特性及其应用研究 ” ；多项国家、国际合作项目，如中国 - 瑞士国际合作项目 “ 生活垃圾焚烧过程中重金属的分布与控制技术研究 ” 和 “ 中国(上海) - 瑞士固体废物处理与资源化技术交流与合作研究 ” ，中国 - 希腊国际合作项目 “ 两国固体废物和重金属废水处理技术交流与合作 ” 和 “ 重金属废水处理新技术研究 ” ，中国 - 新加坡合作项目 “ 炼钢厂烟尘处理技术研究 ” 等，上海市科委 “ 启明星 ” 和 “ 启明星后 ” 人才计划项目 “ 垃圾焚烧所产生的有害气体的治理及利用研究 ” 和 “ 填埋场中垃圾的综合利用研究 ” ；上海市科委重点项目 “ 矿化垃圾资源化再生循环利用成套技术与工程示范 ” 、 “ 泔脚厌氧发酵综合利用成套设备与技术研究 ” 以及 “ 污泥作为生活垃圾填埋场日覆盖材料的工程应用研究 ” ，多项上海市环卫局项目如 “ 上海市老港填埋场垃圾稳定化工程研究 ” 、 “ 老港垃圾填埋场渗滤水的封闭化处理技术研究 ” 、 “ 城市生活垃圾焚烧残渣处理 ” 和 “ 上海市容环卫管理和行业发展与发达国家城市的比较研究 ” 等。

发明专利授权 1 项(赵由才等，一种垃圾填埋场渗滤水的净化处理方法。授权日期： 2003 年 9 月 3 日，证书号：第 121846 号)，在审发明专利申请 2 项(赵由才等，一种矿化垃圾处理畜禽废水的方法，申请号： No.03116755.1 ；赵由才等，一种用氧化锌矿生产高纯度金属锌的方法，申请号： No.03116754.3 )

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填埋场的结构随填埋场类型的不同而各有特色，目前根据不同的划分标准，填埋场类型有不同的分法，分类角度一般着眼于填埋场的构造、地质类型、地形分类、反应机制等。城市垃圾填埋场的构筑方式和填埋方式还与地形地貌有关，分为山谷型填埋、滩涂型填埋和平地型填埋。

山谷型卫生填埋场是一种利用天然的沟壑、山谷对城市垃圾进行处理的方式，具有填埋容量大、建设费用低等优点。这种类型填埋场的高差一般较大，地质属于稀释性与渗透性之间，同时，由于山谷大多位于地下水上游，填埋场对地下水的影响必须重点考虑，因此，雨污水的分流与导排及防渗系统的设计是此类填埋场安全运营的关键。通常做法是在山谷出口处设置一垃圾坝，在填埋场上部设置挡水坝，在填埋场四周开挖排洪沟，严格控制地表水进入填埋场。填埋场的防渗有两种办法。简单的是采用垂直密封技术，在填埋场周围设置垂直防渗帷幕。另一种方法是采用水平基础密封和斜坡密封技术，在填埋场的底部和边坡铺设防渗衬层。目前我国的填埋场许多为这种类型，如杭州的天子岭填埋场。

滩涂主要是指位于海滩附近、经过长期冲击淤积而成的滩地。它的场地标高低于正常地面。设计此类填埋场时，首先要在规划填埋区域建造人工防渗堤坝。由于这类填埋场的地下水位较高，因此，其关键点在于地下水防渗系统的设计。上海老港废弃物填埋场就是这种类型。

平原型通常适用于地形比较平坦且地下水较浅的地区。一般采取高层埋放垃圾的方式，确定高于地平面的填埋高度时，必须充分考虑到作业的边坡比。填埋场顶部的面积能保障垃圾车和推铺压实机械设备在上面安全作业，但是存在覆盖土源短缺的突出问题，所以目前大量使用在填埋场的底部开挖基坑的方法来保障覆盖土的供应的办法。

2.1.1 填埋场选址

填埋场建设的一个重要组成部分即是对其地址状况的选择确定，地址状况选择是否恰当，直接关系到填埋场的建设投资的高低、日后运行维护费用的大小及使用过程中二次污染控制的难易程度。国外一些发达国家都非常重视填埋场的选址问题，并将它纳入有关法定条文中加以贯彻实施。

影响选址的因素很多，主要应从工程学、环境学、经济学、法律和社会学等方面加以考虑。这些选择要求相辅相成。主要遵循两条原则：一是从防止环境污染角度考虑的安全原则，二是从经济角度考虑的经济合理原则。安全原则是选址的基本原则。维护场地的安全性，要防止场地对大气的污染，地表水的污染，尤其是要防止渗滤液的释出对地下水的污染。因此，防止地下水的污染是场地选择时考虑的重点。经济原则对选址也有相当大的影响。场地的经济问题是一个比较复杂的问题，它与场地的规模、容量、征地费用、运输费、操作费等多种因素有关。合理的选址可充分利用场地的天然地形条件，尽可能减少挖掘土方量，降低场地施工造价。填埋场选址必须尽可能远离常住居民区。确定选址后，红线内不能有居民，红线外的居民区，应尽可能搬离；空出来的土地，不能作为住宅区使用。

2.1.2 填埋场防渗材料

防渗处理是生活垃圾卫生填埋场建设要考虑的重要因素之一。人工防渗是指采用人工合成有机材料(柔性膜)与粘土结合作防渗衬层的防渗方法。根据填埋场渗滤液收集系统、防渗系统和保护层、过滤层的不同组合，一般可分为单层衬层防渗系统、单复合衬层防渗系统、双层衬层防渗系统和双复合衬层防渗系统。常见的用于垃圾填埋场的主防渗材料有人工合成的柔性土工膜和压实粘土两种，另外，钠基膨润土垫(GCL)也常用于垃圾填埋场的防渗。

(1)柔性土工膜

土工膜是由一种或几种聚合物，再加上一系列的添加剂等制成，用来制造土工膜的聚合物包括多种化学稳定性和基本结构不同的塑料和橡胶，是土工膜的核心材料。柔性土工膜通常是由连贯的聚合物薄层制成，相对于土工织物或填土(甚至粘土)而言，它是不透水气的，其渗透系数的典型值在0.5×10-10cm/s和0.5×10-13cm/s之间。因此，柔性土工膜的主要功能是通过建立一种水力屏障来隔断水气，达到防渗目的。土工膜主要类型有：高密度聚乙烯膜(HDPE)、低密度聚乙烯膜(VLDPE)、考克斯西尔(Coex seal)和织物土工膜四种，虽然这四种土工膜的特性和功能各不相同，但综合考虑材料的防渗性能、价格、施工难易程度等因素，尤以HDPE膜的运用为广泛。杭州市天子岭第二填埋场水平防渗层的衬里材料就选用厚2mm的高密度聚乙烯(HDPE)土工膜。

HDPE膜具有化学稳定性好(是所有土工膜中好的)、渗透性低、紫外光稳定性好等特点。HDPE膜屈服伸长率为13％，也就是说当HDPE膜在受外力作用下伸长率达到13％时，其强度才开始变化；当伸长率达到700％以上时发生断裂，这一点说明HDPE膜具有较好的弹性，可满足不同的变形要求。HDPE膜还有一个重要性能是其具备较强防腐性能，除少数强氧化剂外，可耐多种化学介质的侵蚀。根据国内外生活垃圾填埋场水平防渗层的使用情况调查，一般均采用高密度聚乙烯(HDPE)不透水膜作填埋场水平防渗层，HDPE膜有很多优点如耐候性好、抗蚀好、抗压强度高、不透水性高等。HDPE土工膜厚度不应小于1.5mm，一般填埋场选用HDPE膜的厚度为1.5mm、2.0mm和2.5mm。我国现行HDPE膜标准要求的物理力学性能指标如表2- 1所示。