固体废物处理处置与资源化第四章固体废物的处置ppt课件.ppt

第四章固体废物的处置 第一节固体废物处置的基本概念 第二节固体废物的土地填埋和耕作处置 第三节固体废物的深井灌注法 第四节固体废物的海洋处置法 第五节固体废物的浅地层处置 第一节固体废物处置的基本概念 一 固体废物处置的概念 今天所说的 处置 是指 安全处置 是将固体废物焚烧或用其它改变固体废物的物理 化学 生物特性的方法 达到减少已产生的固体废物数量 缩小固体废物体积 减少或清除其危险成分的活动 或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的场所或设施并不再回收的活动 第四章固体废物的处置 第一节固体废物处置的基本概念 第四章固体废物的处置 二 固体废弃物处置方法的分类 一 天然屏障隔离处置和人工屏障隔离处置 天然屏障是利用自然界已有的地质构造及特殊的地质环境所形成的屏障 能够对污染物形成阻滞作用 人工屏障则隔离的界面是人为设置的 如使用适当的容器将废物包容或进行人工防渗工程等 第一节固体废物处置的基本概念 陆地处置是利用陆地的天然屏障或人工屏障处置固体废物的方法 陆地处置是基于土地对固体废物进行处置 海洋处置是以海洋为受体将固体废物进行处置的方法 二 固体废弃物处置方法的分类 二 陆地处置和海洋处置 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 陆地处置包括土地耕作 土地填埋 其中土地填埋法是一种最常用的方法 土地填埋是从传统的堆放和填地处置发展起来的一项处置技术 它是目前处置固体废弃物的主要方法 按法律可分为卫生填埋和安全填埋 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 卫生土地填埋是处置一般固体废弃物使之不会对公众健康及安全造成危害的一种处置方法 主要用来处置城市垃圾 一卫生填埋 一 卫生填埋的操作过程 通常把运到土地填埋场的废弃物在限定的区域内铺撒成一定厚度的薄层 一般铺成40 75cm的薄层 然后压实以减少废弃物的体积 每天操作之后用一层15 30cm厚的土壤覆盖并压实 压实的废弃物和土壤覆盖层共同构成一个单元 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 图4 2卫生填埋场剖面示意图 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 1 好氧填埋优点 好氧填埋类似高温堆肥 最大优点是可以减少因垃圾降解过程渗出液积累过多造成的地下水污染 其次好氧填埋分解速度快 所产生的高温可有效的消灭大肠杆菌和部分致病细菌 缺点 工程结构复杂 施工难度大 投资费用高故难于推广 一卫生填埋 二 卫生填埋各自的优缺点 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 一卫生填埋 三 卫生填埋方法中必须考虑的几个问题 浸出液的渗漏 降解气体的释出控制 臭味和病原菌的消除 填埋场地的选择设计 建造及填埋方法的操作 1 确定填埋场的面积2 运输距离3 土壤与地形条件4 气象条件5 地质和水文地质条件6 环境条件7 场地填埋后的利用 四 卫生填埋的场地选择 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 一卫生填埋 五 场地设计 1 场地面积和容量的确定2 地下水保护系统设计3 气体的产生及控制4 填埋场地规划 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 一卫生填埋 六 填埋方法 1 沟壑法具体操作 该法是将废物铺撒在预先挖掘的沟槽内 然后压实 把挖出的土作为覆盖材料铺撒在废物上并压实 即构成基础的填筑单元 适用条件 当地下水位较低 且有充分厚度的覆盖材料可取时 适宜选用本法 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 一卫生填埋 六 填埋方法 2 平面法具体操作 平面法是把废物直接铺撒在天然的土地表面上 按设计厚度分层压实并用薄层粘土覆盖 然后再整体压实 该法可在坡度平缓的土地上采用 但开始要建造一个人工土坝 倚着土坝将废物铺成薄层 然后压实 适用条件 最好是选择峡谷 山沟 盆地 采石场或各种人工或天然的低洼区作填埋场 但要保证不渗漏 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 一卫生填埋 七 常规填埋操作及杭州天子岭垃圾填埋场介绍 详见课本 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 二安全填埋 一 概述 安全土地填埋法是卫生土地填埋方法的进一步改进 对场地的建造技术要求更为严格 对土地填埋场必须设置人造或天然衬里 最下层的土地填埋物要位于地下水位之上 要采取适当的措施控制和引出地表水 要配备浸出液收集 处理及监测系统 采用覆盖材料或衬里控制可能产生的气体 以防止气体释出 要记录所处置的废弃物的来源 性质和数量 把不相容的废弃物分开处置 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 二安全填埋 一 概述 图4 20安全土地填埋场示意图 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 二安全填埋 二 安全土地填埋场规划设计原则 1 处置系统应是一种辅助性设施 不应妨碍工厂的正常生产 2 处置场的容量应足够大 至少能容纳一个工厂 或地区 产生的全部废物 并应考虑到将来场地的发展和利用 3 要有容量波动和平衡措施 以适应生产和工艺变化所造成的废物性质和数量的变化 4 系统要满足全天候操作要求 5 处置场地所在地区的地质结构合理 环境适宜 可以长期使用 6 处理系统符合现行法律和制度上的规定 满足有害废物土地填埋处置标准 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 第四章物质结构元素周期律 二安全填埋 三 危险废物填埋场实例介绍 详见课本 第二节固体废物的陆地处置 三固体废物的土地耕作法 一 概述 第四章固体废物的处置 土地耕作处置是指利用现有的耕作土地 将固体废物分散在其中 通过生物降解 植物吸收及风化作用使固体废物污染指数逐渐达到背景程度的方法 通常用于处置含较多可降解有机物的废物 第二节固体废物的陆地处置 三固体废物的土地耕作法 二 土地耕作的机理 土地耕作处置就是借助土壤循环的机理达到对固体废物的降解 其主要经过微生物分解 浸出 沥滤 挥发 生物吸收这样一复杂的生化过程 最终完成对有机物消化 无机物贮存的综合效果 第四章固体废物的处置 第二节固体废物的陆地处置 三固体废物的土地耕作法 四 场地选择 第四章固体废物的处置 1 选择土地耕作处置场地的原则 避免断层 塌陷区 防止下渗水直接污染地下水和地表水源 场地要远离饮用水源150m以上 耕作处置层应距地下水位1 5m上 耕作土壤应为细粒土壤 及土壤自然颗粒大多应小于73 m 贫瘠土壤适于处置高有机物成分含量的废物 结构密实的粘土适于处置孔隙率高的 结构疏松的无机物和废渣等 第二节固体废物的陆地处置 三固体废物的土地耕作法 四 场地选择 第四章固体废物的处置 2 操作方法 1 场地的准备 2 废物的铺撒 3 后期管理 第三节固体废物的深井灌注法 一概述 第四章固体废物的处置 深井灌注是将固体废物液化 形成真溶液或乳浊液 用强制性措施注入到地下与饮用水和矿脉层隔开的可渗透性岩层中 从而达到固体废物的最终处置 第三节固体废物的深井灌注法 二操作程序 二 钻探与施工 第四章固体废物的处置 深井灌注处置井的钻探与施工和石油 天然气井的钻探技术相似 其目的是探明地层结构 寻找适宜的地层结构及适宜的灌注岩层 在钻探过程中 要采集岩芯样品经分析后确定处置区对废物的容纳能力 处置操作分地上处理和地下灌注两步 深井灌注系统配有连续记录监测装置 以记录压力与注速 操作时如发现泄露应立即停止 三 操作和监测 第四节固体废物的海洋处置法 一概述 第四章固体废物的处置 利用海洋的容量和自净能力将固体废物投入海洋 即海洋处置法 随着科学进步 人类认识到海洋环境同样应受到保护 目前海洋处置在国际上争议很大 两种观点相互对立 第四节固体废物的海洋处置法 二海洋处置 一 海洋倾倒 第四章固体废物的处置 1 理论依据及处置对象海洋倾倒的理论依据是 海洋是一个庞大的废物接受体 对污染物质有极大的稀释能力 对容器盛装的有害废物 即使容器破坏 污染物质浸出 也回由于海水的自然稀释和扩散作用 使海洋环境中的污染物保持在容许水平的限度 把废物分为三类 一类是禁止倾倒的废物 二类是需要获得特别许可证才能倾倒的废物 三类是获得普通许可证即可倾倒的废物 第四节固体废物的海洋处置法 二海洋处置 一 海洋倾倒 第四章固体废物的处置 2 海洋倾倒处置程序海洋倾倒的操作程序 首先是根据有关法律规定选择处置场地 然后根据处置区的海洋学特性 海洋保护水制标准 废物的种类选择倾倒方式 进行技术可行性和经济分析 最后按设计的倾倒方案进行投弃 第四节固体废物的海洋处置法 二海洋处置 二 远洋焚烧 第四章固体废物的处置 1 基本概念远洋焚烧是利用焚烧船在远海对固体废物进行处理处置的一种方法 其法律定义指以高温破坏有毒有害废物为目的 而在远离人群的海洋焚烧设施上有意焚烧废物或其他物质的行为 海洋焚烧设施包括用于此目的的船舶 平台或其他人工构筑物 远洋焚烧适于处理处置各种含卤素有机废物 如含氯有机废物PCBs 第四节固体废物的海洋处置法 二海洋处置 二 远洋焚烧 第四章固体废物的处置 2 远洋焚烧特点特点之一 是处置的费用比陆地便宜 原因在于他对空气净化的要求低 工艺相对简单 特点之二 是在大洋中焚烧时所产生的氯化氢气体经冷凝后可直接排入海中稀释 焚烧后的残渣无需处理 也可直接倾入大海 第四节固体废物的海洋处置法 二海洋处置 二 远洋焚烧 第四章固体废物的处置 3 焚烧操作要求 1 应控制焚烧系统的温度不低于1250 2 燃烧效率至少为99 95 0 05 3 炉台上不应有黑烟或火焰延露 4 焚烧过程随时对无线电呼叫作出反应 第五节放射性固体废物的浅地层处置 一概述 一 放射性固体废物的定义 第四章固体废物的处置 放射性固体废物是指任何含有放射性核素或被其沾污 其比活度超过国家规定限值的废物 1 放射性固体废物的来源 1 铀矿开采选矿及水洗过程产生的尾矿 这类废物一般数量大 放射性比活度低 通常就地堆存或回填矿井 二 放射性固体废物的来源及种类 第五节放射性固体废物的浅地层处置 一概述 一 放射性固体废物的定义 第四章固体废物的处置 放射性固体废物是指任何含有放射性核素或被其沾污 其比活度超过国家规定限值的废物 1 放射性固体废物的来源 1 铀矿开采选矿及水洗过程产生的尾矿 这类废物一般数量大 放射性比活度低 通常就地堆存或回填矿井 二 放射性固体废物的来源及种类 第五节放射性固体废物的浅地层处置 一概述 第四章固体废物的处置 二 放射性固体废物的来源及种类 1 放射性固体废物的来源 2 核燃料辐照后产生的裂变产物 它是放射性废物产生量最多的环节 主要有被放射性污染的设备 材料 废弃的过滤器 废液处理时形成的泥浆和废弃的防护用品等 3 反应堆内非核燃料物质经辐照后产生的活化产物 主要包括废离子交换树脂 过滤器上的泥浆 蒸发器残渣 燃料废弃物及废弃的防护用品等 第五节放射性固体废物的浅地层处置 一概述 第四章固体废物的处置 三 放射性固体废物的危害 由于铀矿品位低 无论采用何种开采方式 固体废物量都很大 尾矿中保留了原矿石中总放射性的70 80 因此 放射性废物的处理处置是环境保护的重要课题 1 扩散型2 管理型3 隔离型4 再利用型 四 放射性固体废物的处置类型 第五节放射性固体废物的浅地层处置 二浅地层处置方法 第四章固体废物的处置 一 浅地层处置定义 浅地层处置是指地表或地下的 具有防护覆盖层的 有工程屏障或设有工程屏障的浅埋处置 埋藏深度一般在地面下50m以内 二 适于处置废物的种类 第五节放射性固体废物的浅地层处置 三场地选择 第四章固体废物的处置 1 场地应具有相对简单的地质构造 断裂及裂痕不太发育 2 处置层岩性均匀 面积广 厚度大 渗透率低 3 处置层的岩土具有较高的离子交换和吸附能力 4 场地应选择在工程地质状况稳定 建造费用低和能保证正常运行的地区 5 场地的水文地质条件比较简单 最高地下水位距处置单元底部应有一定的距离 一 场地选择的原则 第五节放射性固体废物的浅地层处置 三场地选择 第四章固体废物的处置 一 场地选择的原则 6 场地边界与露天水源地的距离不少于500m 7 场地宜选择在无矿藏资源或有资源而无开采价值的地区 8 场地应选择在土地贫瘠 对工业 农业 旅游 文物以及考古等使用价值不大的地区 9 场地应选择在人口密度低的地区 与城市有适当的距离 10 场地应远离飞机场 军事试验场地和易燃易爆等危险品仓库 第五节放射性固体废物的浅地层处置 四场地设计 第四章固体废物的处置 一 设计的原则 1 要避免处置场关闭返修的必要性 2 处置场的设计必须保证在正常操作和事故情况下 对操作人员和公众的辐射防护符合辐射防护规定的要求 3 覆盖土要使水的浸入尽可能最小 设计时要能预防处置场因地质过程和生物活动所造成的恶化 4 要使各个废物容器之间的空隙最小 5 充分排出地表径流水 6 要正确布置处置单元的位置 7 要有2m以上的最终覆盖土 第五节放射性固体废物的浅地层处置 四场地设计 第四章固体废物的处置 二 场地的总体布局 处置场由处置设施和辅助设施组成 处置设施由不同结构及规模的处置单元构成 辅助设施包括卸料分类设施 废物预处理设施 去污设施 分区控制设施 一般服务设施等 此外还有进出口和安全防护围墙 通常 根据辐射防护要求把处置场分为两个区 一是限制进入的限制区 二是非限制进入的行政管理区 为确保