第五章 固体废物管理规划 第一节 固体废物管理规划基础 一、固体废物概念 (Solid Waste)是指生产建设、日常生活和其他活 动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质 二、分类(按来源分) 1、工业固体废物 2、危险废物 3、城市生活垃圾 三、固体废物的危害 1、大量占用土地 2、污染水体 3、污染大气 4、污染土壤四、固体废物控制技术固体废弃物污染控制技术类别主要处理处置技术过程控制技术(减量化 )原料能源的优化技术, 生产工艺的技术改造 处理处置技术(无害化 )分类法,填埋法、固化 法、生物消化法、投弃 海洋法,焚烧法回收利用技术(资源化 )分类回收利用法、焚烧 发电供热法,堆肥法, 饲料法,沼气法,其他 资源化技术五、固体废物的处理和处置1、固体废物处理(treatment ):是指通过物理、化学、生物等不同的方法,使固体废物转化成为适于运输、贮存、资源化利用,以及最终处置的一种过程国内:卫生填埋、堆肥、焚烧等国外:焚烧、热解2、固体废物处置(disposal):最终的归宿就是将固 体废物焚烧和用其他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、减少或消除其危险成分的活 动,或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要 求的场所或者设施并不再回取的活动。
方法: 海洋处置包括深海投弃和海上焚烧 陆地处置包括土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地 填埋和深井贯注等六、我国固体废物管理现状 1.我国固体废物处理技术水平低,科技含量的 比重低 2.工业固废资源化程度低、处理利用率低 3.城市垃圾清运能力不高、无害化处理大大低 于工业发达国家水平 4.法律体系不完善,还没有相应的固体废物标 准体系 5.缺乏系统规划第二节 固体废物管理规划的内容固体废物管理规划是在资源利用最大化、处置费用最小化的条 件下,对固体废物管理系统中的各个环节、层次进行 整合调节和优化设计,进而筛选出切实的规划方案, 以使整个固体废物管理系统处于良性运转固体废物管理规划可以分成两个层次:一是政策管理规划;二是工程技术方案固体废物规划的内容总体设计数据调查与分析污染源预测分析规划模型的建立和调整规划方案的设计及优化一、规划总体框架 1.规划区域 2.规划期限 3.主要固体废物类型 二、现状调查及评价 (1)环境背景数据,包括相关的环境质量、水文、气 象、地形地貌数据等 (2)社会经济数据调查分析 (3)固体废物来源、数量调查分析 (4)固体废物处置现状数据调查 (5)调查城市生活垃圾的收集情况。
三、固体废物预测1.不同增长率水平下的人口增长预测规划期限越长,人口的年增长量会产生重要的影响2.固体废物量预测主要从工业固废(含矿业废物)和生活垃圾两方面进行3.固体废物特性分析包括物理、化学、生物的特性及毒性等 物理特性:物理组成、粒度、含水率、堆积密度、可 压缩性、压实渗透性 化学特性:挥发分、灰分、固体炭、灰熔点、闪点、 燃点等 生物特性包含物质组成和细菌含量 毒性:可燃易爆性、反应性、腐蚀性和生物毒性四、拟定规划草案 1.管理对策 首先是控制源头产生量;其次是开展综合利用 2.固体废物收集回收 工业固废的处理原则是“谁污染,谁治理” 生活垃圾的收集: (1)垃圾发生源到垃圾桶的过程,分为分类收集与混 合收集 (2)垃圾的清除 (3)垃圾车将垃圾桶中的垃圾进行收集 (4)垃圾车车运输到垃圾场或转运站 (5)由转运站运送到最终处置场或填埋场 3.处理与最终处置第三节 固体废物管理规划模型与方法一、固体废物量预测 固体废物产生总量计算公式:V=V1+V2 式中 V—预测年固体废物产生总量,万吨/年; V1—预测年工业固体废物产生总量,万吨/年; V2—预测年生活垃圾产生总量,万吨/年。
固体废物排放总量预测公式V′=V1′+V2′1.工业固体废物产生量预测 排污系数法:(冶金渣、粉煤灰)Vi=SiWiVj=SjEj 式中Vi—预测年废渣排放量,万吨/年;Vj预测年粉煤灰等工业废渣排放量,万吨/年; Si排放系数,万吨/工业产品; Sj--排放系数,吨/万元; Wi--预测年产品产量,万吨/年; Ej—预测年工业产值,万元/年2.城市垃圾产生量预测V生=fVNi 式中: V生—预测年城市垃圾产生总量,万吨/年; fV--排放系数,kg/(人*d); Ni--预测年人口总数 中、小城市一般生活垃圾为每天每人1~2kg、 粪便(湿重)1kg/d二、垃圾收集路线的分析设计 1.收集处理的时间与成本 (1)机械装卸的垃圾车 每个双程旅程所需要的时间 Te=(Pt+St+Tt)/(1-ω) 成本为: C=PtCp+StCs+TtCt+TCh Te --每个双程旅程所需的时间,h; Pt--每个双程旅程拾取所需的时间,h; St--在处置场的时间,h; Tt--运输时间 Cp--单位拾取时间所消耗的卡车成本; Cs--在处置场单位时间消耗的卡车成本; Ct—单位运输时间所消耗的卡车成本;Ch--单位时间人力成本 ω--非生产性时间因子。
三、环境经济评价模型 1.土地损失估计¡因固体废物引起土壤污染导致农作物经济损 失为:2.水资源损失¡农作物由于灌溉水受污染而减产的损失3.对人群健康影响的经济损失将我国人群分为农业人口和非农业人口两大群体, 农业人口的生命价值估算:¡非农业人口创造的价值,按各类行业的职工 人均生产力来统计:四、固体废物处置选址方法 (一)在选址中需要考虑的具体因素: 1.填埋场与城市的距离 一般认为大于50km为最佳,但至少应在20km以外 2.交通运输条件 由两个因素组成:运输距离和可能采用的运输工具 一般要求距离公路、铁路和河流不超过500m 3.环境保护条件 (1)要求场地面积及容量能保证使用15~20年 (2)距离任何地表水距离大于60m,垃圾渗出液不排 入土地或农田,最好不要堆放在河流岸边3)场地至少应位于居民区1km以外或更远, 不影响居民区 (4)尽可能利用废弃土地或使用便宜的荒地 (5)要远离机场,要求距离大于10km 4.场地建设条件地形越平坦越好,其坡度应有利于填埋场和 其他配套建筑设施的布置,不易选择在地形 坡度起伏变化大的地方和低洼汇水处;原则 上,地形的自然坡度不应大于5%;有足够的 可填埋作业的容积,并留有余地;最好有衬 垫材料;建场费用越小越好。
5.地质环境条件 (1)场址基础天然地层的渗透性系数K3020~3010~205~10<5权值权值10.75~10.60~0.750.5~0.60<0.50¡二是等级标准填埋场适宜性等级标准等 级最佳场地 适宜场地 较适宜 勉强适宜 不适宜 极不适宜分 值90~1080~9070~8060~7050~60<50处理厂选址规划一、建立规划模型1300t/周处理场2处理场1 x22x21处理场3x12城市 Ax13 30km15km1000t/周700t/周Lx2325km10kmOIx115km城市 B15km500t/周1200t/周拟建固体废物处置场物费用和处理能力处置场 代号处理方式 固定费用 元. a-1 可变费用/ 元. t-1 处理能力/ t.wk-1I焚化200 000 12 1000O投海60 000 16 500L卫生填埋 100 000 6 1300根据题意,焚化场、投海、卫生填埋每周固 定费用分别为:200 000/52=3850 元/wk60 000/52=1150元/ wk100 000/52=1920元/ wk 固定费用为: 运输费用为:(0.5元t.km ) 城市A: 城市B: 可变费用:目标函数:约束条件:。