城市环境卫生设施规划教学课件PPT.ppt

第九章城市环境卫生工程 环境科学与工程系马文林 序言 城市环境卫生设施的重要性环卫设施不产生直接经济效益 关系到整个城市的环境质量和面貌 涉及到投资环境和城市的发展 城市环境卫生设施与城市可持续发展的关系 2 城市环卫设施工程的基本要求贯彻生活垃圾处理无害化 减量化和资源化的原则 环卫设施要布局合理 使用方便 整洁卫生和有利于环境卫生作业 与旧区改造 新区建设同时规划设计 施工 验收和投产使用 城市生活垃圾处理的基本原则 3 主要内容 城市固体废物种类城市固体废物产量预测城市生活垃圾收集与运输城市固体废物处理和处置城市环境卫生公共设施 4 9 1城市固体废物种类 固体废物 也称固体废弃物 是指人们在开发建设 生产经营 日常生活等活动中向外界环境排放 丢弃的固态或泥态的废弃物质 它对于持有者已经失去了利用价值 固体废弃物来源 工业固体废弃物 农业固体废弃物 城市垃圾 居民生活 商业活动 市政建设与维护 公共服务等过程中产生的固体废物 城市市政工程中的环卫设施规划主要考虑城市垃圾的收集 清运 处理 处置与利用 5 城市中的固体废物 主要包括四大类 即城市生活垃圾 城市建筑垃圾 一般工业固体废物和危险固体废物 以上图片来自于网络 城市固体废物的种类 6 7 9 2城市固体废物量预测 城市生活垃圾产生量工业固体废物产生量 8 9 2 1城市生活垃圾产生量 预测方法人均指标法增长率法规划时常采用上述两种方法 并结合历史数据进行校核 9 人均指标法 人均指标乘以规划的人口数则可得到城市生活垃圾总量 计算公式q n q 1000式中 q 预测年份的生活垃圾产生量 t d 预测年份的人口数 人 n 城市人均生活垃圾日产量 kg 人 d q 生活垃圾产生量变化系数 按当地实际资料采用 若无资料时 一般可采用1 3 1 4 人均指标法 10 增长率法 增长率法 根据历史数据和城市发展趋势 确定增长率 1979年以来 我国城市生活垃圾的年平均增长率为9 综合了人口增长 建成区的扩展 经济发展状况和燃气化进程等有关因素 但忽略了突变因素 城市垃圾产生量增长到一定程度后 增加幅度逐渐降低 如1980 1990年 欧美国家城市生活垃圾增长率基本在3 以下 在规划时 对于不同的规划时段 可选取不同的增长率 11 计算公式wt w0 1 i t式中 wt 规划期末年城市生活垃圾产量 万t w0 规划基年城市生活垃圾产量 万t i 年增长率 t 预测年限 年 12 9 2 2工业固体废物产生量 工业固体废物产生量与城市的产业性质与产业结构 生产管理水平等有关系 预测方法 单位产品法万元产值法增长率法 13 单位产品法 根据各行业的统计数据或调查数据 得出每单位原料或产品的产废量 部分工业生产过程的固体废物产生量 14 万元产值法 根据规划的工业产值乘以每万元的工业固体废物产量 即可得出工业固体产量 根据我国部分城市的规划指标 可采用0 04 0 1t 万元的指标 15 增长率法 计算公式qt q0 1 i t式中 qt 预测年城市工业固体废物产量 万t q0 基年城市工业固体废物产量 万t i 年增长率 根据历史数据和城市产业发展规划确定 就全国平均情况 年增长率可取2 5 t 预测年限 年 16 9 3城市生活垃圾收集与运输 生活垃圾的收集生活垃圾的运输 图片来源 17 9 3 1生活垃圾的收集 收集方法 可回收物 recyclable 垃圾容器为蓝色 表示适宜回收和可再利用的垃圾 包括纸类 塑料 玻璃 织物和瓶罐等 有害垃圾 harmfulwaste 垃圾容器为红色 表示含有害物质 需要特殊安全处理的垃圾 包括电池 灯管和日用化学品等 其他垃圾 otherwaste 垃圾容器为灰色 表示分类以外的垃圾 生活垃圾的收集方式 18 混合收集和分类收集的区别 注意 分类收集应与垃圾的整个运输 处理和回收利用构成完整的系统 若清运时未能分类清运 也没有建立分类回收利用系统 分类收集则无意义 19 垃圾收集的方式 垃圾箱收集 垃圾箱置于居住小区楼旁 街道 广场等范围内 用户自行就近向其中倾倒垃圾 在小区内的垃圾箱一般应置于垃圾间内 现在城市的垃圾箱一般是封闭的 并有一定规格 便于清理车辆出人 垃圾管道收集 在多层或高层建筑物内设置垂直的管道 每层设倒入口 底层垃圾间设垃圾容器 袋装化收集 指居民将袋装垃圾放至固定地点 由环卫人员定时将垃圾取走 送至垃圾站或垃圾压缩站 压缩后 集装运走 垃圾袋装可以避免清运过程中垃圾的散失 减少垃圾箱周围臭气散溢和蚊蝇率生 采用压缩集运的方式 提高了运输效率 该方式是定点 定时收集 需要居民和单位配合 20 厨房垃圾自行处理 厨房垃圾通常占日常生活垃圾的50 左右 成分主要是有机物 在一些发达国家中 把厨房垃圾粉碎成较细小的颗粒 冲人排水管 通过城市排水系统进人污水厂进行处理 在保证不堵塞管道和城市排水系统健全的情况下 这种方式可大大减少垃圾的产量 同时也便于其他垃圾的分类回收 对于污水处理厂的二级生化处理也较为有利 垃圾气动系统收集 它利用压缩空气或真空作动力 通过敷设在住宅区和城市道路下的输送管道 把垃圾传送至集中点 这种方式主要用于高层公寓楼房和现代住宅区 具有自动化程度高 方便卫生的优点 可节省劳动力和运输费用 但一次性投资很高 21 真空式管道垃圾收集系统 1 垃圾投入站2 被服投入站3 被服垂直输送管4 垃圾垂直输送管5 被服水平输送管6 垃圾水平输送管7 垃圾上吸式投入站8 被服收集箱9 垃圾收集箱10 垃圾分向装置11 垃圾压缩机12 垃圾子车13 回风管14 诱引风扇15 湿式空气过滤器16 进风管17 排气管 医院 宾馆 住宅 商业楼 图片来源 22 9 3 2生活垃圾的运输 生活垃圾的运输是从各垃圾收集点 站 把垃圾装运到转运站 加工厂或处理厂的过程 垃圾的运输应实现机械化 并保证清运机械能够顺利到达垃圾收集点 由于城市扩展 环境保护和人类健康的要求 垃圾处理厂距城市愈来愈远 为了解决垃圾运输车辆不足 交通拥挤 贮运费用提高等问题 须在清运过程中设中转站 中转站的设置与否或设置位置的确定 在规划时 需进行技术经济比较 23 规划时 除了要求布置收集点外 还应考虑便于清运 使清运路线合理 路线规划应进行优化 根据道路交通情况 垃圾产量 收集点分布 车辆情况 停车场位置等 考虑如何使收集车辆在收集区域内行程距离最小 选择垃圾清运路线的原则 收集线路的出发点应尽可能接近停放车辆场 线路的开始与结束应邻近城市主要道路 便于出入 并尽可能利用地形和自然疆界作为线路疆界 线路应使每日清运的垃圾量 运输路程 花费时间尽可能相同 24 上海南京路上的垃圾收集车图片来源 25 图片来源 垃圾车 26 9 4城市固体废物处理和处置 固体废弃物的处理 通过物理的 化学的或生物的方法 使固体废弃物减量化 无害化 稳定化和安全化 加速其在自然环境中的再循环 减轻或消除对土壤 水体 大气等环境组成要素的污染 回收利用固体废弃物中的有用物质和能量 以减少资源消耗 保护环境 27 固体废弃物的处置 固体废弃物的最终归宿 将最终产物长期置于一定的环境之中 彻底实现无害化 固体废弃物的处理与处置程序 先考虑减量化 资源化 再考虑加速物质循环 最后对残留物质进行无害化处置 28 9 4 1城市固体废弃物处理和处置方法 自然堆存土地填埋堆肥化焚烧热解危险废物的处理 城市固体废物处理的常用方法 29 自然堆存 把垃圾倾卸在地面上或水体内 如废置在荒地 洼地或海洋中 不加防护措施 使之自然腐化发酵 这种方法因对环境污染严重 已经逐渐被禁止 30 土地填埋 将固体废物填入确定的谷地 平地或废坑等 然后用机械压实后覆土 使其发生物理 化学 生物等变化 分解有机物质 达到减容化和无害化的目的 优点 技术比较成熟 操作管理简单 处置量大 投资和运行费用低 还可以结合城市地形 地貌开发利用填埋物 缺点 垃圾减容效果差 需占用大量土地 且产生的渗沥水易造成水体和环境污染 产生的沼气易爆炸或燃烧 选址受到地理和水文地质条件限制 31 北京六里屯垃圾填埋场 六里屯垃圾填埋场周边 有强烈的刺激性气味 污水横流 有大量的麻雀 乌鸦等鸟类在垃圾填埋场内觅食 按照规定 距填埋场周边3公里内不能安排居民生活区 该填埋场选址没有按严格要求 存在先天不足 因而对周边居民生活带来了较大的危害 32 堆肥化 在有控制的条件下 利用微生物将固体废物中的有机物质分解 使之转化为具有稳定腐殖质的有机肥料 这一过程可以消灭垃圾中的病菌和寄生虫卵 堆肥化是一种无害化和资源化的过程 优点 投资较低 无害化程度较高 产品可以用作肥料 缺点 占地较大 卫生条件差 运行费用较高 在堆肥前需要分选掉不能分解的物质 33 堆肥 34 焚烧 焚化 将可燃固体废物通过高温燃烧 使其氧化分解 转变为惰性残渣 焚烧可以灭菌消毒 回收能量 焚烧可以达到减容化 无害化和资源化 城市中的生活垃圾 工业固体废物 污泥 危险固体废物等均可进行焚烧处理 优点 能迅速而大幅度减少容积 体积可减少85 95 质量减少70 80 有效地消除有害病菌和有害物质 占地面积小 选址灵活 缺点 a 投资和运行管理费用高 管理操作要求高 如果对所产生的废气处理不当 容易造成二次污染 b 对固体废物有一定的热值要求 35 工业垃圾焚烧炉 医疗废弃物焚烧炉 生活垃圾焚烧炉 图片来源 36 热解 在缺氧的情况下 固体废物有机物受热分解 转化为液体燃料或气体燃料 并残留少量惰性固体 优点 热解减容量达60 80 污染少 并能充分回收资源 适于城市生活垃圾 污泥 工业废物 人畜粪便等 缺点 但其处理量小 投资运行费用高 工程应用尚处在起步阶段 从发展的角度来看 热解是一种有前途的固体废物处理方式 电浆熔融炉图片来源 37 危险废物的处理方式 危险废物处理是通过改变其物理 化学性质 减轻或消除危险废物对环境的有害影响 常用的方式 减少体积有害成分固化化学处理焚烧去毒生物处理 固体危险废物等离子体裂解装置图片来源 38 9 4 2城市生活垃圾处理方法选择 依据 工艺技术的可靠性城市经济社会发展水平垃圾的性质与成分场地选择的难易程度环境污染危险性资源化价值特殊制约因素 城市生活垃圾处理方法选择的依据 39 40 9 5城市环境卫生公共设施 基本要求 方便社会公众使用满足卫生环境和城市景观环境满足运送 处理要求 41 固体废弃物收运处理设施公共厕所化粪池贮粪池 城市环境卫生公共设施都有哪些 42 9 5 1固体废弃物收运处理设施 垃圾收集点废物箱垃圾管道垃圾容器和垃圾容器间垃圾压缩站垃圾转运站垃圾堆肥 焚烧处理场卫生填埋场 43 1垃圾收集点垃圾收集点应满足居民生活产生的生活垃圾的分类收集要求 既方便居民使用 不影响城市卫生和景观环境 又便于分类投放和分类清运 生活垃圾收集点的服务半径不宜超过70m 生活垃圾收集点可放置垃圾容器或建造垃圾容器间 医疗垃圾等危险废弃物必须单独收集 单独运输 单独处理 生活垃圾收集点的垃圾容器或垃圾容器间的容量按垃圾分类的种类 生活垃圾日排出量及清运周期计算 44 生活垃圾收集点收集范围内的生活垃圾日排出重量计算公式 q rca1a2式中 q 收集点收集范围内的生活垃圾日排出重量 t d r 收集点收集范围内的居住人口 人 c 预测人均生活垃圾日排出重量 t 人 d a1 收集点收集范围内的生活垃圾曰排出最大不均匀系数 1 1 1 5 a2 居住人口变动系数 1 02 1 05 45 生活垃圾收集点收集范围内的生活垃圾日排出体积计算公式 式中vave 生活垃圾日排出体积 m3 d dave 生活垃圾平均密度 t m3 a3 生活垃圾平均密度变动系数 0 7 0 9 vmax 生活垃圾高峰曰排出最大体积 m3 d k 生活垃圾高峰日排出体积变动系数多 1 5 1 8 46 生活垃圾收集点所设置的垃圾容器数量计算公式 式中nave 生活垃圾收集点所设置的垃圾容器数量 个 a4 生活垃圾清运周期 d 次 当每日清除1次 a4 1 当每日清除2次 a4 0 5 每2日清除1次 a4 2 以此类推 e 单个垃圾容器的容积 m3 个 b 垃圾容器填充系数 b 0 75 0 9 47 2废物箱 设置在公共场合 供行人丢弃垃圾的容器 一般设在城市街道两侧和路口 居住区或人流密集地区 废物箱应美观 卫生 耐用 防雨 阻燃 废物箱设置间隔规定如下 商业大街废物箱设置间隔25 50m交通干道废物箱设置间隔50 80m一般道路废物箱设置间隔80 100m居住区主要道路可按100m左右间隔设置车站 码头 广场 体育场 影剧院 风景区等公共场所应根据人流密度合理设置 48 北京街头的垃圾箱 49 3垃圾容器和垃圾容器间垃圾容器指储存垃圾的垃圾桶 垃圾容器间指存垃圾容器的构筑物 可以独立设置 也可以依附于主体建筑 供居民使用的生活垃圾容器以及袋装垃圾收集堆放点的位置要固定 既应方便居民和不影响市容 又要利于分类收集和机械化清除 医疗废物及其他危险废物必须单独存放 不能混入生活垃圾之中 垃圾收集点垃圾容器数量的设计计算方法 50 4垃圾管道低层和多层住宅不宜设置垃圾管道 中高层和高层住宅可以设置垃圾管道 垃圾管道的有效断面不得小于0 6m 0 6m 每层应设倒垃圾的小间 垃圾管道底层须设有专用垃圾间 垃圾间应设排水沟 并便于机械装运 51 5垃圾压缩站采用垃圾袋装 垃圾上门收集的城市 为减少垃圾容量和垃圾容器间的设置 集中设置具有压缩功能的垃圾收集点 称为垃圾压缩站 垃圾压缩站的服务半径以500m左右为宜 垃圾压缩站四周距住宅至少8 10m 压缩站应设在通畅的道路旁 便于车辆进出掉头 52 垃圾压缩站 53 6垃圾转运站选址尽可能靠近服务区域中心或垃圾产量最多的地方 周围交通应比较便利 有铁路及水运便利条件的地方 当运输距离较远时 宜设置铁路及水运垃圾转运站 转运站内必须设置装卸垃圾的专用站台或码头 小型转运站每0 7 1 0km设置1座 用地面积不小于100m2 与周围建筑物间隔大于5m 服务半径为10 15km2或垃圾运输距离超过20km 需设大 中型转运站时 用地面积根据日转运量定 供居民直接倾倒垃圾的小型垃圾收集转运站 其收集服务半径不应大于200m 占地面积不小于40m2 54 垃圾转运站的用地标准 55 转运站的总平面布置 应结合当地情况 要求经济合理 大 中型转运站应按区域布置 作业区宜布置在主导风向的下风向 站前布置应与城市干道及周围环境相协调 站内排水系统应采用分流制 污水不能直接排入城市污水管道 应设有污水处理装置 转运站内的绿化面积为10 30 56 垃圾转运站 57 7垃圾堆肥 焚烧处理场处理场应设置在水陆交通方便的地方 可以靠近污水处理厂 便于综合处理污泥 在保证与建筑物有一定隔离的前提下 处理场应尽量靠近服务中心 处理场用地面积根据处理量 处理工艺确定 垃圾堆肥 焚烧处理场用地指标 58 8卫生填埋场 卫生填埋的场址对城市布局 交通区位 项目的经济性等都有一定影响 卫生填埋的场址场地选择应考虑以下因素 1 规模及使用年限 依据垃圾的来源 种类 性质和数量确定可能的技术要求和场地规模 应有充分的填埋容量和较长的使用期 一般不少于15 20年 2 地形条件 能充分利用天然洼地 沟壑 废坑 便于施工 易于排水 避开易受洪水泛滥或受淹地区 59 3 水文条件 离河岸有一定距离的平地或高地 避免洪水漫滩 距人畜供水点至少800m 底层距地下水位至少2m 厂址应远离地下蓄水层 补给层 地下水应流向场址方向 场址周围地下水不易作水源 4 地质条件 基岩深度大于9m 避开坍塌地带 断层区 地震区 矿藏区 灰岩坑及溶洞区 5 土壤条件 土壤层较深 但避免淤泥区 容易取得覆盖土壤 土壤容易压实 防渗能力强 6 气象条件 蒸发量大于降水量 暴风雨的发生率较低 具有较好的大气混合 扩散条件 避开高寒区 60 7 交通条件 要方便 运距较短 具有可以全天候使用的公路 8 区位条件 生活垃圾卫生填埋场应位于城市规划建成区以外 远离居民密集地区 规范规定 距大 中城市城市规划建成区的距离应大于5km 距小城市城市规划建成区的距离应大于2km 距居民点的距离应大于0 5km 应设置在夏季主导风向下方 距人畜居栖点800m以上 远离动植物保护区 公园 风景区 文物古迹区 军事区和水源保护区 61 9 土地条件 容易征用土地和取得社会支持 并便于改造开发 10 基础设施条件 生产区 场址处应有较好的供水 排水 供电 通信条件 填埋场排水系统的汇水区要与相邻水系分开 辅助生产区 办公室 食堂 宿舍等工作 服务设施 11 绿化带 填埋场用地内绿化隔离带宽度不应小于20m 并沿周边设置 填埋场的四周宜设置宽度不小于100m的防护绿地 生活垃圾从居民区到垃圾填埋场的流程 62 9 5 2公共厕所 公共厕所是市民反应敏感的环境卫生设施 其数量的多少 布局的合理与否 建造标准的高低 直接反映了城市的现代化程度和环境卫生面貌 城市公共厕所设置的数量应根据城市性质和人口密度确定 其平均设置密度应按每平方公里规划3 5座选取 63 1公共厕所的布局 因地制宜 合理规划 并符合公共卫生要求 城市中下列范围应设置公共厕所 1 广场和主要交通干路两侧 2 车站 码头 展览馆等公共建筑附近 3 风景名胜古迹游览区 公园 市场 大型停车场 体育场附近及其他公共场所 4 新建住宅区及老居民区 64 独立式公共厕所与相邻建筑物间宜设置不小于3m的绿化隔离带 在满足环境及景观要求下 城市绿地内可以设置公共厕所 为满足环卫要求 公共厕所应设在饮用水源的下游 住宅的下风侧和地下水较低的地方 65 2公共厕所设置数量主干路 次干路 有辅道的快速路公共厕所设置的间距为500 800m 支路 有人行道的快速路公共厕所设置的间距为800 1000m 主要繁华街道公共厕所的距离宜为300 500m 流动人口高度密集的街道宜小于300m 一般街道公共厕所之间的距离以750 1000m为宜 新建居住区为300 500m 未改造的老居住区为100 150m 旧区成片改造地区和新建小区 每km2不少于3座公共厕所 城市公共厕所一般按常住人口每2500 3000人设置1座 街巷内建造的供没有卫生设施住宅的居民使用的厕所 按服务半径70 100m设置1座 66 3公共厕所建筑面积规划指标公共厕所的用地范围 指距厕所外墙皮3m以内的土地范围 城市公共厕所建筑面积一般为30 60m2 如受条件限制 可靠近其他房屋修建 可发展附建式公共厕所 结合主体建筑一并设计和建造 67 新住宅区内公共厕所 千人建筑面积指标6 10m2 车站 码头 体育场等场所的公共厕所 千人建筑面积指标为15 25m2 居民稠密区公共厕所 千人建筑面积指标为20 30m2 街道公共厕所 千人建筑面积指标为5 10m2 68 各类城市用地公共厕所设置标准 69 公共厕所的一般要求公共厕所的附近和入口处 应设置明显的统一标志 公共厕所内部应空气流通 光线充足 道通路平 并有防臭 防蛆 防蝇 防鼠等技术设施 公共厕所的粪便严禁直接排入雨水管 河道或水沟内 在有污水管道的地区 应排入污水管道 没有污水管道的地区 须建化粪池或贮粪池等排放设施 在采用合流制排水系统而没有污水处理厂的地区 水冲式公共厕所的粪便污水 应经化粪池后方可排入下水道 70 9 5 3化粪池 71 化粪池起源于19世纪的欧洲 化粪池是流经池子的污水与沉淀污泥直接接触 有机固体被厌氧细菌作用分解的一种沉淀池 化粪池作为一种避免管道发生堵塞而设置的截粪设施 在截留 沉淀污水中的大颗粒杂质 防止污水管道堵塞 减小管道埋深 保护环境上起着积极作用 在我国 化粪池是人民生活不可缺少的配套生活设施 几乎每一个建筑物都设有相应的化粪池设施 72 化粪池有圆形和矩形之分 实际使用以矩形居多 内部结构有两格与三格之别 三格处理效果较好 化粪池位置宜设于楼幢背侧靠卫生间一边 公共厕所的化粪池也宜设在背面或人们不常停留 活动之处 但要便于机械清掏 从卫生安全的角度出发 化粪池距地下取水构筑物必须大于30m 其边壁距其他建筑物的外墙壁不宜小于5m 73 传统砖混化粪池设计 施工 使用 管理等方面的诸多问题 致使95 以上的化粪池使用1 2年后开始渗漏 严重污染了地下饮用水源和城市地下供水管道 甚者还会造成建筑物不同程度倾斜 发达国家 20世纪70年代就开始用造价低 抗压强度高 抗酸碱 密封性好 无渗漏的高强度玻璃钢材料制成的整体型化粪池替代了传统砖混化粪池 有效解决了砖混结构化粪池使用寿命短 因渗漏污染地下水资源并引起建筑物地基沉降等诸多问题 74