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內容簡介

全書共分為7章，內容主要包括生活垃圾及其區域性收運系統、生活垃圾衛生填埋技術、生活垃圾焚燒發電技術、生活垃圾好氧堆肥與厭氧發酵技術、生活垃圾滲瀝液處理技術、環衛管理與靜脈產業園、農村生活垃圾收運與處理技術。

本書可作為高等院校給水排水科學與工程、市政工程、環境工程、環境科學等專業的教材，也可作為從事生活垃圾處理的技術人員、管理人員的參考書。

編輯推薦

《生活垃圾處理與資源化》是我國首次針對生活垃圾的處理、處置與資源化利用技術進行系統介紹的高等院校本科教材，編者長期從事固體廢物尤其是生活垃圾處理與處置的科研與教學工作，主導、主持或者參與國內大型生活垃圾填埋場、焚燒廠等的設計與維護，具有豐富的相關經驗，書中介紹的有關生活垃圾的處理與處置技術以及相關垃圾填埋場、焚燒廠等的技術與注意事項是編者多年來一線研發與應用成果經驗的總結，對讀者具有重要的參考意義。

作者簡介

趙由才，同濟大學環境學院，教授博導。 1996 年 1 月起任同濟大學環境科學與工程學院和污染控制與資源化研究國家重點實驗室 ( 同濟大學 , 南京大學 ) 副主任，教授， 1999 年 6 月起被聘為環境工程專業博士生導師。 1984 年從四川大學化學系畢業后到北京中關村中國科學院化工冶金研究所攻讀博士學位， 1989 年 12 月起在復旦大學化學系作博士后研究， 1991 年 10 月到同濟大學工作至今。在生活垃圾填埋場穩定化、填埋場中礦化垃圾利用原理與技術、垃圾滲濾液處理、污泥填埋技術、危險廢物固化和氧化鋅礦清潔生產與資源利用方面作了創新性研究工作。

1993 － 1999 年期間，趙由才教授先后在瑞士 Paul Scherrer 研究院(瑞士國家實驗室)、新加坡國立大學化工與環境工程系、美國新奧爾良杜蘭大學環境衛生科學系和希臘阿里斯多德大學無機化工實驗室作近 4 年的訪問學者和訪問教授。

趙由才 1995 年獲歐盟 Marie-Curie (瑪麗 - 居里)獎學金，入選國家教育部 ( 教委 ) 跨世紀人才、上海市科技 ” 啟明星 ” 人才計劃和 “ 啟明星后 ” 人才跟蹤計劃，被評為上海市青年教師。

擔任《環境污染與防治》、《環境化學》、《環境工程》、《過程工程學報》、《同濟大學學報 - 自然科學版》雜志編委、《蘇州科技學院學報》顧問，華東理工大學兼職教授和博導、江蘇工業學院、南京化工大學、石油大學(北京)兼職教授，中國環境保護產業協會城市垃圾處理專家委員會專家和中國建設部市政公用行業專家委員會環境衛生專家組專家、上海市 “ 十五 ” 期間科技發展重點領域技術預見專家，上海市環衛局科技顧問。

主持的《大型灘涂型生活垃圾填埋場填埋與運營關鍵技術研究》、《大型垃圾填埋場土地綜合利用研究》和《上海市老港填埋場垃圾穩定化工程研究》分別獲上海市 2004 年科技進步二等獎、上海市 2000 年和 2003 年科技進步三等獎。

組織 2004 年 11 月 27-29 日舉行的首屆固體廢物處理技術與工程設計全國學術會議(上海)、 2004 年 10 月 24-27 日舉行的首屆污染控制與資源化全國學術會議(上海)和組織了 2000 年 7 月赴瑞士、德國考察的上海市科技代表團，組織或參與組織并參加了在北京舉行的 ‘ 北京 2000' 國際水學會化工與石油化工廢物管理國際學術大會、分別在上海市和瑞士舉行的中國 - 瑞士固體廢物研討會以及 2000 年華東地區廢棄物處理學術會議； 7 次參加了在日本、德國、法國等舉行的國際學術會議， 6 次參加了在國內舉行的國際會議、 8 次參加中 - 德、中 - 法、中 - 荷雙邊學術會議，并作主題發言；多次接受中央電視臺七臺、上海電視一臺、上海東方衛視、上海東方電臺、人民日報、解放日報、文匯報和上海《世界科學》雜志采訪，就城市生活垃圾處理與資源化作了專題論述；作為專家參加了全國各地 100 多座生活垃圾衛生填埋場、危險廢物填埋場、生活垃圾焚燒廠的預可、工可和初步設計審查工作和多座城市的城市環境衛生規劃、城市環境規劃審查工作以及一些環境工程專業設置與評估審查工作。在全國各地的二十幾個大學、企業和研究院所作過學術報告。

他目前的研究領域主要是城市生活垃圾與危險廢物處理與資源化以及貧鋅礦的清潔生產工藝。多年來作為項目負責人承擔了國家 “863” 專題項目 “ 生活垃圾填埋場中礦化垃圾的綜合利用技術 ” ，教育部 “ 跨世紀人才培養計劃 ” 項目 “ 大型垃圾填埋場封場后垃圾和土地的利用研究 ” ， 4 項國家自然科學基金項目 “ 滲濾水中膠粒和微生物的梯度分離與表征 ” 、 “ 填埋場礦化垃圾生物反應床生物降解性能及其應用研究 ” 、 “ 垃圾填埋場中的質量與能量平衡過程及其對環境的影響 ” 和 “ 填埋場穩定化進程與垃圾降解及相互影響的研究 ” ；教育部 “ 博士點 ” 基金項目 “ 穩定化垃圾生物濾床的生物降解特性及其應用研究 ” ；多項國家、國際合作項目，如中國 - 瑞士國際合作項目 “ 生活垃圾焚燒過程中重金屬的分布與控制技術研究 ” 和 “ 中國(上海) - 瑞士固體廢物處理與資源化技術交流與合作研究 ” ，中國 - 希臘國際合作項目 “ 兩國固體廢物和重金屬廢水處理技術交流與合作 ” 和 “ 重金屬廢水處理新技術研究 ” ，中國 - 新加坡合作項目 “ 煉鋼廠煙塵處理技術研究 ” 等，上海市科委 “ 啟明星 ” 和 “ 啟明星后 ” 人才計劃項目 “ 垃圾焚燒所產生的有害氣體的治理及利用研究 ” 和 “ 填埋場中垃圾的綜合利用研究 ” ；上海市科委重點項目 “ 礦化垃圾資源化再生循環利用成套技術與工程示范 ” 、 “ 泔腳厭氧發酵綜合利用成套設備與技術研究 ” 以及 “ 污泥作為生活垃圾填埋場日覆蓋材料的工程應用研究 ” ，多項上海市環衛局項目如 “ 上海市老港填埋場垃圾穩定化工程研究 ” 、 “ 老港垃圾填埋場滲濾水的封閉化處理技術研究 ” 、 “ 城市生活垃圾焚燒殘渣處理 ” 和 “ 上海市容環衛管理和行業發展與發達國家城市的比較研究 ” 等。

發明專利授權 1 項(趙由才等，一種垃圾填埋場滲濾水的凈化處理方法。授權日期： 2003 年 9 月 3 日，證書號：第 121846 號)，在審發明專利申請 2 項(趙由才等，一種礦化垃圾處理畜禽廢水的方法，申請號： No.03116755.1 ；趙由才等，一種用氧化鋅礦生產高純度金屬鋅的方法，申請號： No.03116754.3 )

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填埋場的結構隨填埋場類型的不同而各有特色，目前根據不同的劃分標準，填埋場類型有不同的分法，分類角度一般著眼于填埋場的構造、地質類型、地形分類、反應機制等。城市垃圾填埋場的構筑方式和填埋方式還與地形地貌有關，分為山谷型填埋、灘涂型填埋和平地型填埋。

山谷型衛生填埋場是一種利用天然的溝壑、山谷對城市垃圾進行處理的方式，具有填埋容量大、建設費用低等優點。這種類型填埋場的高差一般較大，地質屬于稀釋性與滲透性之間，同時，由于山谷大多位于地下水上游，填埋場對地下水的影響必須重點考慮，因此，雨污水的分流與導排及防滲系統的設計是此類填埋場安全運營的關鍵。通常做法是在山谷出口處設置一垃圾壩，在填埋場上部設置擋水壩，在填埋場四周開挖排洪溝，嚴格控制地表水進入填埋場。填埋場的防滲有兩種辦法。簡單的是采用垂直密封技術，在填埋場周圍設置垂直防滲帷幕。另一種方法是采用水平基礎密封和斜坡密封技術，在填埋場的底部和邊坡鋪設防滲襯層。目前我國的填埋場許多為這種類型，如杭州的天子嶺填埋場。

灘涂主要是指位于海灘附近、經過長期沖擊淤積而成的灘地。它的場地標高低于正常地面。設計此類填埋場時，首先要在規劃填埋區域建造人工防滲堤壩。由于這類填埋場的地下水位較高，因此，其關鍵點在于地下水防滲系統的設計。上海老港廢棄物填埋場就是這種類型。

平原型通常適用于地形比較平坦且地下水較淺的地區。一般采取高層埋放垃圾的方式，確定高于地平面的填埋高度時，必須充分考慮到作業的邊坡比。填埋場頂部的面積能保障垃圾車和推鋪壓實機械設備在上面安全作業，但是存在覆蓋土源短缺的突出問題，所以目前大量使用在填埋場的底部開挖基坑的方法來保障覆蓋土的供應的辦法。

2.1.1 填埋場選址

填埋場建設的一個重要組成部分即是對其地址狀況的選擇確定，地址狀況選擇是否恰當，直接關系到填埋場的建設投資的高低、日后運行維護費用的大小及使用過程中二次污染控制的難易程度。國外一些發達國家都非常重視填埋場的選址問題，并將它納入有關法定條文中加以貫徹實施。

影響選址的因素很多，主要應從工程學、環境學、經濟學、法律和社會學等方面加以考慮。這些選擇要求相輔相成。主要遵循兩條原則：一是從防止環境污染角度考慮的安全原則，二是從經濟角度考慮的經濟合理原則。安全原則是選址的基本原則。維護場地的安全性，要防止場地對大氣的污染，地表水的污染，尤其是要防止滲濾液的釋出對地下水的污染。因此，防止地下水的污染是場地選擇時考慮的重點。經濟原則對選址也有相當大的影響。場地的經濟問題是一個比較復雜的問題，它與場地的規模、容量、征地費用、運輸費、操作費等多種因素有關。合理的選址可充分利用場地的天然地形條件，盡可能減少挖掘土方量，降低場地施工造價。填埋場選址必須盡可能遠離常住居民區。確定選址后，紅線內不能有居民，紅線外的居民區，應盡可能搬離；空出來的土地，不能作為住宅區使用。

2.1.2 填埋場防滲材料

防滲處理是生活垃圾衛生填埋場建設要考慮的重要因素之一。人工防滲是指采用人工合成有機材料(柔性膜)與粘土結合作防滲襯層的防滲方法。根據填埋場滲濾液收集系統、防滲系統和保護層、過濾層的不同組合，一般可分為單層襯層防滲系統、單復合襯層防滲系統、雙層襯層防滲系統和雙復合襯層防滲系統。常見的用于垃圾填埋場的主防滲材料有人工合成的柔性土工膜和壓實粘土兩種，另外，鈉基膨潤土墊(GCL)也常用于垃圾填埋場的防滲。

(1)柔性土工膜

土工膜是由一種或幾種聚合物，再加上一系列的添加劑等制成，用來制造土工膜的聚合物包括多種化學穩定性和基本結構不同的塑料和橡膠，是土工膜的核心材料。柔性土工膜通常是由連貫的聚合物薄層制成，相對于土工織物或填土(甚至粘土)而言，它是不透水氣的，其滲透系數的典型值在0.5×10-10cm/s和0.5×10-13cm/s之間。因此，柔性土工膜的主要功能是通過建立一種水力屏障來隔斷水氣，達到防滲目的。土工膜主要類型有：高密度聚乙烯膜(HDPE)、低密度聚乙烯膜(VLDPE)、考克斯西爾(Coex seal)和織物土工膜四種，雖然這四種土工膜的特性和功能各不相同，但綜合考慮材料的防滲性能、價格、施工難易程度等因素，尤以HDPE膜的運用為廣泛。杭州市天子嶺第二填埋場水平防滲層的襯里材料就選用厚2mm的高密度聚乙烯(HDPE)土工膜。

HDPE膜具有化學穩定性好(是所有土工膜中好的)、滲透性低、紫外光穩定性好等特點。HDPE膜屈服伸長率為13％，也就是說當HDPE膜在受外力作用下伸長率達到13％時，其強度才開始變化；當伸長率達到700％以上時發生斷裂，這一點說明HDPE膜具有較好的彈性，可滿足不同的變形要求。HDPE膜還有一個重要性能是其具備較強防腐性能，除少數強氧化劑外，可耐多種化學介質的侵蝕。根據國內外生活垃圾填埋場水平防滲層的使用情況調查，一般均采用高密度聚乙烯(HDPE)不透水膜作填埋場水平防滲層，HDPE膜有很多優點如耐候性好、抗蝕好、抗壓強度高、不透水性高等。HDPE土工膜厚度不應小于1.5mm，一般填埋場選用HDPE膜的厚度為1.5mm、2.0mm和2.5mm。我國現行HDPE膜標準要求的物理力學性能指標如表2- 1所示。