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固废环境污染与防治专业基础与实务(中级)笔记

2017-09-27 42页 doc 235KB 53阅读

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固废环境污染与防治专业基础与实务(中级)笔记固废环境污染与防治专业基础与实务(中级)笔记 《环境污染与防治专业基础与实务(中级)》笔记 第一部分 基础理论知识 一、水污染防治基础理论知识 (一)水与水体污染 1、 水与水循环 (1)熟悉水环境保护 (2)熟悉水循环基本原理 地球表面的水在太阳辐射能和地心引力的相互作用下,水分不断的蒸发和蒸腾,并汽化为水蒸气,上升到空中形成云,又在大气环流的作用下传播到各处,遇到适当的条件时即成为雨或雪而降落到海洋和陆地。这些降落下来的水分,一部分渗入地下,成为土壤或地下水;一部分经植物吸收后再经枝叶蒸腾进入大气层;一部分...
固废环境污染与防治专业基础与实务(中级)笔记
固废环境污染与防治专业基础与实务(中级)笔记 《环境污染与防治专业基础与实务(中级)》笔记 第一部分 基础理论知识 一、水污染防治基础理论知识 (一)水与水体污染 1、 水与水循环 (1)熟悉水环境保护 (2)熟悉水循环基本原理 地球面的水在太阳辐射能和地心引力的相互作用下,水分不断的蒸发和蒸腾,并汽化为水蒸气,上升到空中形成云,又在大气环流的作用下传播到各处,遇到适当的条件时即成为雨或雪而降落到海洋和陆地。这些降落下来的水分,一部分渗入地下,成为土壤或地下水;一部分经植物吸收后再经枝叶蒸腾进入大气层;一部分可直接从地面蒸发而发散;一部分可能顺地表径流汇入江、河、湖泊流入海洋,再经水面蒸发进入大气圈。这种过程循环往复、永无止境,称作自然界水循环。 2、废水的来源与污染物 (1)掌握废水的来源与特性 根据来源不同,废水可分为生活污水、工业废水、农业退水三大类。 生活污水:人们在日常生活中所产生的废水,主要包括厨房洗涤污水。 工业废水:在工业生产过程中所排出的废水。工业废水分为生产污水和生产废水。生产废水是指较清洁,不经处理即可排放或回用的工业废水。而那些污染较严重,须经过处理后方可排放的工业废水就称为生产污水。 农业退水:农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程排出的污水称为农业废水。 (2)掌握污染物种类及水质指标 污染物种类: , 物理:颜色、浊度、温度、悬浮固体、放射性 , 化学: , 生物: 水质指标: , 物理:水温、悬浮物(总不可滤残渣,0.45μm滤膜截留物质的质量,105? 烘干)、浑浊度(水中含有胶体状态和悬浮状态的杂质引起水的浑浊程度)、 色度、臭和味、电导率等 , 化学指标: , 杂质或污染物质的单项指标:如锰、铁、氯化物等; , 无机特性的综合指标:pH、酸度、碱度、硬度、总含盐量、氧化还原电 位等; , 有机污染物的综合指标:COD(使水样中能被氧化的物质氧化所需耗用氧 化剂的量),BOD5(有氧条件下,微生物分解水体中有机物质的生物化学 过程中所需溶解氧的量),TOC , 微生物指标:总大肠菌群、粪大肠菌群、埃希氏大肠菌、细菌总数等 , 放射性指标:总α放射性、总β放射性,单位Bq/L (二)废水处理方法 1、熟悉水污染对人类的危害 水污染后,通过饮水或食物链,污染物进入人体,使人急性或慢性中毒。砷、铬、铵类、苯并(a)芘等,还可诱发癌症。被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水,会引起多种传染病和寄生虫病。重金属污染的水,对人的健康均有危害。被镉污染的水、食物,人饮食后,会造成肾、骨骼病变,摄入硫酸镉20毫克,就会造成死亡。铅造成的中毒,引起贫血,神经错乱。六价铬有很大毒性,引起皮肤溃疡,还有致癌作用。饮用含砷的水,会发生急性或慢性中毒。砷使许多酶受到抑制或失去活性,造成机体代谢障碍,皮肤角质化,引发皮肤癌。有机磷农药会造成神经中毒,有机氯农药会在脂肪中蓄积,对人和动物的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。稠环芳烃多数具有致癌作用。氰化物也是剧毒物质,进入血液后,与细胞的色素氧化酶结合,使呼吸中断,造成呼吸衰竭窒息死亡。我们知道,世界上80%的疾病与水有关。伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性肝类是人类五大疾病,均由水的不洁引起。 2、废水处理的基本途径与方法 (1)掌握按处理方法分类:物理处理法、化学处理法、物理化学法、生物化学处理法 物理方法:通过物理作用来清除废水中的污染物称为物理处理法。常用的方法是利用过滤、沉淀、浮选等技术分离废水中的悬浮污染物。 化学处理法:通过一些化学反应清除废水中污染物质或使其转化为其它物质从而化有害为无害、有毒为无毒等,称为化学处理法。常用的方法有中和法、氧化法、凝聚法、石灰解析法等。 ?中和法主要用来除废水的酸、碱性。 ?氧化法主要是通过氧化作用加速污染物的降解和转化。一般有三种方式:一是空气氧化法,即将废水暴露在空气中,利用空气氧化;二是化学氧化法,即在废水中加高锰酸钾、液氯、臭氧等强氧化剂使其发生氧化反应;三是电解氧化法,即利用电解的基本原理,使废水中有害物质通过电解过程,在阴阳两级分别发生氧化和还原反应,以消除污染物质。 ?化学凝聚法这是处理废水常用的一种方法。当废水中含有许多胶体物质,用物理方法不易除去时,常加凝聚剂,如硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、明矾、铝酸钠、氧化铁等,以清除胶体带的电荷,使之变成絮状,迅速下沉。 ?电解凝聚法电解凝聚法与化学凝聚法基本相同,即清除胶体上的电荷,使其发生凝聚作用。不过,后者是促使胶体下沉,前者是促使肢体聚集于液体表面。电解凝聚法 1 常用于去除废水中的乳化油。通过电解作用使阳极电板上产生矾花,即氢氧化铁,阴极产生氢气。矾花和气体气泡不断上升,将乳化油带至液面产生凝聚、吸附和浮托等作用,因此又称电浮选法。 物理化学法:离子交换法、吸附法、萃取法、分离技术等。 ?离子交换法这个方法是使硬水软化的传统方法,现在是深度处理废水和回收其中有用物质的重要方法之一。常用于除去或回收废水中的重金属。即利用离子交换作用,把废水中希望除去的或回收的阳离子或交换,然后用水或其它液体淋洗树脂,将其中重金属洗出,树脂复原。 离子交换树脂有天然和人工合成产物两种。此外,天然的蒙脱石、沸石、多水高岭土和伊利石等均有离子交换吸附能力,也可用于处理废水,并具有来源容易、成本低等优点。 ?吸附法吸附法是采用固体多孔吸附剂,吸附废水中的味、臭、色、油、酚等污染物的处理方法。属于这类吸附剂的有活性炭、活性硅石、硅酸、白土、蒙脱石、氧化铝和骨粉等。 ?萃取法采用某种有机溶剂,从废水中除去或回收可溶于该溶剂中的污染物的处理方法,例如,用重质苯、异丙醚等革取废水中的酚。 ?泡沫分离这种方法是把空气吹入废水中,或者在废水中投放表面活性物质,使水中形成许多泡沫,水中表面活性或非活性污染物质吸附在泡沫上,升至水面,不断刮去泡沫,就能达到去除污染物的目的。 ?分离技术膜分离技术可分为电渗析法、扩散渗析法、反渗透法和超滤法四种形式。 a(电渗析法:溶液中的离子在直流电场的作用下,有选择地通过离子交换膜进行定向迁移,此法多用于海水和苦咸水除盐、制取去离子水等。 b(扩散渗析:即为浓差渗析,利用半透膜(只能透过溶剂或只透过溶质的膜)使溶液中的溶质由高浓度一侧,通过膜向低浓度一侧迁移。此法主要用于酸、碱废液的处理、回收和有机、无机电解质的分离、纯化。 c(反渗透:以压力为推动力,把水溶液中的水分离出来,同时分离、浓缩溶液中的分子态或离子态物质的方法。反渗透法在化工分离技术、硬水软化、制取高纯水和分离细菌、病毒等方面得到广泛应用。 d(超滤法:是以压力为推动力,使水溶液中大分子物质和水分离。其本质是机械筛滤。在这种方法中,膜表面孔隙大小是主要控制因素。 生化处理法:利用自然界存在的各种微生物,将废水中有机物进行降解,达到废水净化的目的。根据废水处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同,废水的生物处理分为好气和厌气生物处理两类。 ?好气生物处理法:在废水中通过大量空气,促使好气微生物大量繁殖,并注意调节pH值(6,9)、温度(20,30?)和增加必要的养料(BOD?N?P=100?5?1)等,使之有利于微生物的生长和发育。它们能将废水中的有机物大量分解,分解为CO2、H2O、 2 NH3和硫酸盐、磷酸盐等,达到去除有机污染物质的目的。 ?嫌气生物处理:是在缺氧条件下,利用嫌气微生物来进行废水处理,这种办法常用于处理有机质含量高的废水,即生化需氧量在5000,10000mg/L以上的废水。 物理法:利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。如,用沉淀法去除水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物;浮选法(或气浮法)可去除乳状油滴或相对密度接近1的悬浮物;过滤法可去除水中的悬浮颗粒;蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等。 化学法:利用化学反应或物理化学作用处理回收可溶性废物或胶状物质。如,中和法用于中和酸性或碱性废水;萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的分配,回收酚类、重金属等;氧化还原法用来去除废水中还原性或氧化性污染物,杀灭天然水体中的病源菌等。 生物法:利用微生物的生化作用处理废水中的有机物。如,生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水。 (2)掌握按处理程度分类:一级处理、二级处理、三级处理 城市污水成分的99.9%是水,固体物质仅占0.03%~0.06%左右。城市污水的BOD一般在75~300mg/L。根据对污水的不同净化需求,废水处理的各种步骤可划分为一级、二级和三级处理。 一级处理:主要去除废水中悬浮固体和漂浮物质,同时还通过中和或均衡等预处理对废水进行调节以便排入受纳水体或二级处理装置。主要包括筛滤、沉淀、浮选等物理处理法。经过一级处理后,废水的BOD一般只去除30,左右,达不到排放,仍需进行二级处理。 二级处理:主要去除废水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质。主要采用生物处理和絮凝等方法,BOD去除率可达90,以上,处理水可以达标排放。生物法主要是除去一级处理后废水中的有机物,絮凝法是去除废水中的无机悬浮物和胶体颗粒物或低浓度有机物。 三级处理:是在一级、二级处理的基础上,对难降解的有机物、磷、氮等营养性物质进一步处理。控制富营养化或达到使废水能够重新回用。采用的方法可能有混凝、过滤、离子交换、反渗透、超滤、消毒等。 二、大气污染防治基础理论知识 (一)大气污染物的形成 1、大气污染 (1)了解地球大气层:大气组成和大气结构 大气组成分为恒定、可变和不定三种组分。氮78.09%、氧20.95、氩0.93%,加上微量的氖、氦、氪、氙、氡等稀有气体为恒定;水蒸气(4%以下)和二氧化碳(0.02~0.04%)为可变;不定组分来源有二:(1)自然界的火山爆发、森林火灾、地震等自然灾害,形成的尘埃、硫化氢等(2)人类生产活动产生的,硫氧化物、氨氧化物等。 在均质层中,根据气体的温度沿地球表面垂直方向的变化,分为对流层(12千米, 3 每上升100米,气温降低0.6)、平流层(38km,臭氧在该层)、中间层(35km)、热层(630km,电离层)、逸散层。 (2)掌握大气污染的概念 自然界中局部的质能变化和人类的生产和生活活动,改变大气圈中某些原有组分和向大气中排放有毒有害物质,以致使大气质量恶化,影响原来有利的生态平衡体系,严重威胁着人体健康和正常工农业生产,以及对建筑物和设备财产等构成损坏即为大气污染。 (3)了解大气污染的特点: 局部、区域性、全球性 一般认为大气污染只发生在城市和工业区,那里的大气污染物浓度往往要比农村或郊区高出许多倍,似乎大气污染仅局限于局部地区或是区域性问题。但从实际表现,大气污染是全球性的问题,因为污染物最终将散布到整个大气层。 (4)熟悉大气污染的危害:对生物、材料和气候的危害 生物危害:动物因吸入污染空气或吃含污染物食物而发病或死亡,大气污染 物可使植物抗病力下降、影响生长发育、叶面产生伤斑或枯萎死亡。;人体受害有三条途径,即吸入污染空气、表面皮肤接触污染空气和食入含大气污染物的食物,除可引起呼吸道和肺部疾病外,还可对心血管系统、 肝等产生危害,严重的可夺去人的生命。 材料危害:大气污染可使建筑物、桥梁、文物古迹和暴露在空气中的金属制品及皮革、纺织等物品发生性质的变化,造成直接和间接的经济损失。S0与其他酸性气体可2 腐蚀金属、建筑石料及玻璃表面。S0还可使纸张变脆、褪色,使胶卷表面出现污点、2 皮革脆裂并使纺织品抗张力降低。0及SO会使染料与绘画褪色,从而对宝贵的艺术产32 品造成威胁。 气候危害:大气污染还会导致降水规律的改变。水循环对于地球上人类的生存是至关重要的。大气污染影响凝聚作用与降水形成,有可能导致降水的增加或减少。大气污染对降水化学的影响表现在酸性化合物的输入,即出现酸雨。酸雨会导致土壤变化,继而引起水体的pH值变化和化学变化。破坏高空臭氧层,形成臭氧空洞;二氧化碳等温室气体的增多会导致地球大气增暧,导致 全球天气灾害增多;烟尘等气溶胶粒子增多,使大气混浊度增加,减弱太阳辐射,影响地球长波辐射,可能导致天气气候异常。 (5)熟悉全球性大气污染问题:酸雨、温室效应、臭氧层破坏 酸雨:pH值<5.6时的雨水称为酸雨。 温室效应: 臭氧层破坏: 2、大气污染物的分类和成因 (1)掌握大气污染物的分类: 气溶胶状态污染物:粉尘(1~200μm)、降尘(d>10μm)、飘尘(0.1~10μm)、总悬浮颗粒物(TSP,d<100μm)、飞灰、黑烟、液滴、轻雾、重雾 4 气态污染物:硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化物、硫酸烟雾、光化学烟雾。 按形成过程分为:一次污染物、二次污染物 一次污染物:直接从污染源排放的污染物质,SO、CO、NO、颗粒物等。 2 二次污染物:由一次污染物在大气中相互作用经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物,其毒性比一次污染物还强。如,硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学烟雾等。 掌握主要大气污染物的来源 (2) 天然污染源:自然污染源是由于自然原因(如火山爆发,森林火灾等)而形成。 人为污染源:由于人们从事生产和生活活动而形成。在人为污染源中,又可分为固定的(如烟囱、工业排气筒)和移动的(如汽车、火车、飞机、轮船)两种。 工业企业 工业企业是大气污染的主要来源,也是大气卫生防护工作的重点之一。随着工业的迅速发展,大气污染物的种类和数量日益增多。由于工业企业的性质、规模、工艺过程、原料和产品种类等不同,其对大气污染的程度也不同。 生活炉灶与采暖锅炉 在居住区里,随着人口的集中,大量的民用生活炉灶和采暖锅炉也需要耗用大量的煤炭,特别在冬季采暖时间,往往使受污染地区烟雾弥漫,这也是一种不容忽视的大气污染源。 交通运输 近几十年来,由于交通运输事业的发展,城市行驶的汽车日益增多,火车、轮船、飞机等客货运输频繁,这些又给城市增加了新的大气污染源。其中具有重要意义的是汽车排出的废气。汽车污染大气的特点是排出的污染物距人们的呼吸带很近,能直接被人吸入。汽车内燃机排出的废气中主要含有一氧化碳、氮氧化物、烃类(碳氢化合物)、铅化合物等。 (二)大气物理化学基础 1、大气污染物扩散与气象的关系 (1)了解地球大气特征 (2)了解大气污染物扩散方式 (3)掌握气象要素 气温:对流层内,随着高度的增加气温逐渐降低,这是因为地面是大气的主要和直接的热源,所以近地面层的温度比上层要高,另一方面,水汽和固体杂质的分布从低空向高空减少,他们吸收地面辐射的能力很强,也使得近地面层气温比上层要高。气温随高度的变化通常以气温垂直递减率γd来表示。气温沿垂直高度的分布,这种曲线称为气温沿高度分布曲线或温度层结曲线。 大气中温度层结有四种类型:气温随高度增加而递减γ〉0,正常分布层结或递减层结;气温直减率等于或近似等于干绝热直减率,γ=γd,中性层结;气温不随高度变 5 化,γ=0,等温层结;气温随高度增加而增加,γ<0,逆温。 风:风是空气的水平运动,在低层大气中因为受地面摩擦力的影响,风速随高度增大,形成了有一定规律的垂直分布或称为风的廓线。在大气边界层以上的自由大气层中,气流不受地面摩擦力的影响为地转风;在大气边界层的上层和近地层中由于各自气流受力的差异,形成了特殊的气流分布,这便是下面将要讲述的内容。风直接携带污染物输送,而且影响污染物的扩散,因此风的大小和分布对污染物的分布有很大关系。 2、大气污染化学 (1)了解降水与大气污染 (2)了解酸雨化学 2SO+2HO+O——2HSO22224 2NO+O——2NO 22 4NO+2HO+O——4HNO 2223 NH+HNO——NHNO 3443 (3)了解臭氧破坏化学 CFCl+ hν——CFCl+Cl NO+O——NO+O 32322 CFCl+ hν——CFCl+Cl NO+O——NO+O 222 Cl+O3——ClO+O 2 ClO+O——Cl+O 2 总反应:O+O——2 O 32 3、大气污染扩散模式 (1)了解点源扩散模式 (2)了解线源扩散模式 三、固体和噪声污染控制 (一)固体废物的定义与分类、污染与控制及管理体系 1、固体废物的定义与分类 (1)了解固体废物的定义及特征 定义:指在生产、生活和其他活动中产生的,丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废弃物管理的物品、物质。 特征:资源和废物相对性;富集多种污染成分的终态,污染环境的源头;固体废物中的有害物质呆滞性大,扩散性小;危害具有潜在性、长期性和灾难性。 (2)熟悉固体废物的分类 按化学性质可分为有机固体废物和无机固体废物;按照污染特性可分为一般固体废物、危险废物以及放射性固体废物。 由于放射性废物在管理方法和处置技术等方面与其他废物有着明显的差异,许多国家都不将其纳入危险废物范围内,我国《固体法》也没有涉及放射性废物的管理问题。 6 按来源分类:生活垃圾、工业废物、危险废物、农业废物、放射性废物。 (3)熟悉危险废物的定义、分类和鉴别 定义:指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。危险废物的特性通常包括急性毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、浸出毒性和疾病传染性。 分类:国家1998年7月1日实施的《国家危险废物名录》中规定了47类危险废物,既有固态、半固态的废物也有具外包装的废气。 2、固体废物的污染与控制 (1)了解固体废物的污染途径 固体废物露天存放或置于处置场,其中的有害成分可通过大气、土壤、地表或地下水间接传至人体。 (2)了解固体废物的污染危害 对土壤环境的影响:占用土地,破坏地貌和植被;固体废物及其淋洗和渗滤液中所含的有害物质会改变土壤性质和结构,并对土壤中微生物产生影响。有害固体废物经过风化、雨雪淋溶、地表径流的侵蚀,产生高温和毒水或其他反应,杀灭土壤中的微生物,使土壤丧失腐解能力,导致草木不生。 对大气环境的影响:固体废物在运输、处理、堆放中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬;填埋场中逸出的沼气也会造成污染,运输处理中也会产生有害气体和粉尘。 对水环境的影响:污染地表水、地下水。 (3)掌握固体废物污染控制 3、固体废物的管理体系 (1)熟悉固体废物管理的基本原则 , “三化原则”:减量化、资源化、无害化 减量化:减少固体废物的产生量和排放量 资源化:采取管理和工艺措施从固体废弃物中回收物质和能源,加速物质和能量的循环,创造经济价值的广泛的技术方法。资源化范畴:物质回收、物质转换、能量转换。 无害化:对已生产又无法或暂时尚不能综合利用的固体废物,经过物力、化学或生物方法,进行对环境无害或低危害的安全处理、处置,达到废物的消毒、解毒或稳定化,以防止并减少固体废物的污染危害。 , 全过程管理“3R”、“3C”原则:reduce、reuse、recycle;clean、cycle、control 避免产生、综合利用、妥善处置;产生、收集、运输、利用、贮存、处理和处 置的全过程及各个环节都实行控制管理和开展污染防治。 , 工业废物实行谁污染谁治理原则 (2)熟悉固体废物管理法规与标准 (3)了解控制固体废物污染的技术政策 (二)固体废物处置系统工程 7 1、固体废物处置概述 (1)了解固体废物处置的概念 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要求的填埋场的活动。 (2)掌握处置基本要求 (3)了解处置方法的分类 管理处置:对暂时难以处置或尚需对其处置进一步判断的废物,可做暂时安全 储存。 回收处置:对某一地区或生产过程的废物,可能通过交换或处理成为其他地区或其 他生产过程的原料。 排放处置:对气态或水溶性的污染物,经稀释扩散达到规定标准后,直接排放到环 境中。 永久性隔离处置:作为最终处置的主要方式,采用各种天然和人工屏障将有害物质 与生物圈作最大限度的隔离,包括各种形式的土地处置、海洋处置等。 2、固体废物最终处置方法 (1)了解固体废物在填埋场中降解的机理 好氧分解阶段:填埋后数十日内,土壤微生物中的好氧性细菌和填埋层中的氧气,在适当的含水情况下,将废物中有机性物质分解成水或二氧化碳等稳定性物质。 过渡阶段:氧气逐渐被消耗,厌氧条件开始形成并发展,当填埋场变成厌氧环境是,可做为电子受体的硝酸盐和硫酸盐常被还原成氨气和硫化氢气体。测量废物的氧化还原点位可监测厌氧条件的突变点。 酸化阶段:在此阶段,起源于第二阶段的微生物活动明显加快,产生大量有机酸和少量氢气,由于本阶段有机酸存在且填埋场内二氧化碳浓度升高,以及有机酸溶解于渗滤液的缘故,所产生的渗滤液pH值常会下降到5以下。 甲烷发酵阶段:此阶段发生于废物填埋200~500d之后,此时,甲烷生成菌将前一阶段所产生的有机酸分解为稳定地细胞质、甲烷气、二氧化碳及能量,直至填埋层内部的温度达到55左右,且温度不再升高为止。此时填埋层中的二氧化碳生成量逐渐降低,甲烷气的生成量则渐次增加。pH值6.8~8。 稳定化阶段:在废物中的可降解有机物被转化为甲烷、二氧化碳之后,填埋废物进入成熟阶段,填埋气产生速率将明显下降。 (2)熟悉填埋工艺的分类、基本工艺流程 根据固废性质及其污染防治法规分:惰性填埋、卫生填埋、安全填埋 基本工艺流程:倾倒垃圾——摊平垃圾——压实垃圾——蚊蝇灭杀——覆土后填埋区——覆土后植被。 (三)了解噪声基础知识 8 1、噪声污染特点与危害 噪声的公害特性:由于噪声属于感觉公害,所以它与其它有害有毒物质引起的公害不同。首先,它没有污染物,即噪声在空中传播时并未给周围环境留下什么毒害性的物质;其次,噪声对环境的影响不积累、不持久,传播的距离也有限;噪声声源分散,而且一旦声源停止发声,噪声也就消失。因此,噪声不能集中处理,需用特殊的方法进行控制。 噪声的声学特性:简单地说,噪声就是声音,它具有一切声学的特性和规律。但是噪声对环境的影响和它的强弱有关,噪声愈强,影响愈大。 危害:噪声对听力的损伤、噪声能诱发多种疾病、噪声对正常生活和工作的干扰、噪声对动物的影响、特强噪声对仪器设备和建筑结构的危害。 2、声源的种类 交通噪声: 包括机动车辆、船舶、地铁、火车、飞机等发出的噪声。由于机动车辆数目的迅速增加,使得交通噪声成为城市的主要噪声来源。 工业噪声: 工厂的各种设备产生的噪声。工业噪声的声级一般较高,对工人及周围居民带来较大的影响。 建筑噪声: 主要来源于建筑机械发出的噪声。建筑噪声的特点是强度较大,且多发生在人口密集地区,因此严重影响居民的休息与生活。 生活噪声:包括人们的社会活动和家用电器、音响设备发出的噪声。这些设备的噪声级虽然不高,但由于和人们的日常生活联系密切,使人们在休息时得不到安静,尤为让人烦恼,极易引起邻里纠纷。 3、声音的物理特性和量度 机械振动是声波产生的根源,弹性介质的存在是声波传播的必要条件。 周期:声源振动每往复一次的时间间隔,用字母 T 表示,单位是秒(s)。 频率:声源在 1 秒时间完成的振动次数,用字母f表示,单位是赫兹,简称为赫, 符号为HZ。频率是周期的倒数。 波长:沿声波传播方向,振动一个周期所传播的距离,或振动相位相同而且相距最近两点间的距离,用字母λ表示,单位是米。 声速:声波在介质中的传播速度,c。 4、计权声级、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级 等效连续声级:用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对人影响的问题,符号“ Leq ”。 涨落的噪声所引起人的烦恼程度比等能量的稳态噪声要大,并且与噪声暴露的变化率和平均强度有关。噪声污染级是综合能量平均值和变化特性(用标准偏差表示)两者的影响而给出对噪声(主要是交通噪声)的评价数值,以分贝表示。 考虑到夜间噪声具有更大的烦扰程度,故提出一个新的评价指标—昼夜等效声级(也称日夜平均声级),符号“ Ldn”。它是表示社会噪声一昼夜的变化情况。 9 5、噪声的叠加和相减 噪声的叠加: 两个以上独立声源作用于某一点,产生噪声的叠加。声能量是可以代数相加的,设两个声源的声功率分别为W1和W2,那么总声功率W总 = W1+ W2。而两个声源在某点的声强为I1 和I2 时,叠加后的总声强I总 = I + I2 。但声压不能直接相加。 总声压级: LP =10 lg[(P12 + P22)/ P02] =10 lg[10(Lp1/10)+10(Lp2/10)] 如LP1=LP2,即两个声源的声压级相等,则总声压级 LP = LP1+ 10lg2 ? LP1 + 3(dB) 也就是说,作用于某一点的两个声源声压级相等,其合成的总声压级比一个声源的声压级增加3dB。 噪声的相减: 6、噪声的频谱分析 声音通常是由许多不同频率、不同强度的分音迭加而成的。不同的声音,其含有的频率成分及各个频率上的分布是不同的,这种频率成分与能量分布的关系称为频谱。将噪声的强度(声压级)按频率顺序展开,使噪声的强度成为频率的函数,并考查其波形,叫做噪声的频谱分析(或频率分析)。 7、噪声的主要控制方法 从声源上降低噪声、从传输途径上控制噪声、在接受点阻止噪声。 采取阻尼、隔振、吸收、隔声、消声器、个人防护和建筑布局等七大措施。 第二部分 专业理论知识 三、固体废物处理处置与资源化 (一)固体废物处置场(厂)总体 1、熟悉固体废物处置场(厂)的选址 在规划一新的填埋场时。首先应对适宜处置废物的填埋场场址进行现场踏勘调查,并根据所能收集到的当地地理、地质、水文地质和气象资料,初选筛选出若干可供建设城市垃圾卫生填埋场的地区。再根据选址基本准则,对这些可供选择的场址进行比较和评价。在评价一个用于长期处置固体废物的填埋场场址的适宜性时,必须加以考虑的因素主要有:运输距离、场址限制条件、可以使用土地面积、入场道路、地形和土壤条件、气候、地表水文条件、水文地质条件、当地环境条件、以及填埋场封场后场地是否可被利用。 2、了解固体废物处置场(厂)总体设计 进行填埋场场地的初步布局,勾画出填埋场主体及配套设施的大致方位:根据基础资料确定填埋区容量、占地面积及填埋区构造,并作出填埋作业的年度计划表。再分项进行渗滤液控制、填埋气体控制、填埋区分区、防渗工程、防洪、地表水导排、地下水导排、土方平衡、进场道路、垃圾坝、环境监测设施、绿化以及生产、生活服务设置、 10 配套设施的设计和提出设备的配置表。 形成总平面布置图。 提出封场的规划设计。 气象、垃圾组分、水地质、水文气象、水文垃圾产量垃圾组域保护等级资料地质资料地质资料资料分资料 填埋区类型和防填埋库容量渗方式的确定确定 渗滤液收集、处填埋气导出、收填埋区面积计算、防洪、地下水及雨防渗工程理设施设计集、利用设施设计分区及作业设计水导排设计 覆盖设计道路工程设计垃圾坝设计(山谷型)监测设施设计 生产、生活设施设计配套设备土方平衡配套设施设计 总平面布置 终场规划设计 (二)固体废物转运与预处理 1、固体废物的收集、运输与贮存 (1)熟悉城市固体废物的收集方式 收集方式:混合收集,废物混杂,降低了废物中有用物质的纯度和再生利用价值,增大废物处理难度,处理废物成本增加;分类收集,有利于废物的综合利用,减少处理处置废物量,降低管理费用及处理处置成本;定期收集;随时收集 分类原则:工业废物与生活垃圾分开;危险废物与一般废物分开;可回收与不可回收分开、可燃与不可燃分开。 收运系统:拖拽容器系统、固定容器系统 (2)了解城市固体废物的运输及贮存 运输:车辆运输、船舶运输、管道输送 (3)了解危险废物的收集、贮存及运输 危险废物的收集、运输: 危险废物要根据其成分,用符合国家标准的专门容器分类收集。 装运危险废物的容器应根据危险废物的不同特性而设计,不易破损、变形、老化,能有效地防止渗漏、扩散。装有危险废物的容器必须贴有标签,在标签上详细标明危险废物的名称、重量、成分、特性以及发生泄漏、扩散污染事故时的应急措施和补救方法。 居民生活、办公和第三产业产生的危险废物(如废电池、废日光灯管等)应与生活垃圾分类收集,通过分类收集提高其回收利用和无害化处理处置,逐步建立和完善社会源危险废物的回收网络。 鼓励发展安全高效的危险废物运输系统,鼓励发展各种形式的专用车辆,对危险废物的运输要求安全可靠,要严格按照危险废物运输的管理规定进行危险废物的运输, 11 减少运输过程中的二次污染和可能造成的环境风险。 危险废物的贮存:对已产生的危险废物,若暂时不能回收利用或进行处理处置的,其产生单位须建设专门的危险废物贮存设施进行贮存,并设立危险废物标志,或委托具有专门危险废物贮存设施的单位进行贮存,贮存期限不得超过国家规定。贮存危险废物的单位需拥有相应的许可证。禁止将危险废物以任何形式转移给无许可证的单位,或转移到非危险废物贮存设施中。危险废物贮存设施应有相应的配套设施并按有关规定进行管理。 2、了解城市垃圾中转站工程设计的基本要求 选址:在具备铁路或水路运输条件,且运距较远时,应设置铁路或水路运输垃圾中转站;不宜临近群众日常生活聚集场所;位置应在服务区内人口密度大、垃圾产生量大易形成经济规模的地方;符合城镇总体规划和环境卫生专业规划的基本要求 设置范围:非机动车收集,服务半径0.4~1km;小型机动车,2~4km。 根据该工艺与服务区的垃圾量,计算应建多少高低货位卸料台和配备相应的压缩机数量,需合理使用多少牵引车和半拖挂车(集装箱) 垃圾由小型垃圾收集车运至转运站,压实后转上集装箱拖车,然后运往处置场;垃圾转运站普遍采用全密封设计,防止抽气和噪声影响附近居民;站内气体抽进空气净化系统,经处理后外排;产生的废水经水处理设施处理后排入污水管网;垃圾收集或转运车辆离开转运站前,须彻底清洗。 生活垃圾大型转运站配置主要包括(ABCD) A称重计量系统 B转运作业系统 C运输系统 D监视、控制系统 在规划和设计转运站时,应考虑以下哪些因素(ABCD) A每天的转运量 B转运站的结构类型 C主要设备和附属设施 D对周围环境的影响 (三)固体废物生物处理工程 1、垃圾好氧堆肥技术 (1)了解垃圾好氧堆肥处理工艺 前处理:采取破碎、分选等于处理方法去除粗大垃圾和降低不可堆肥化物质含量,并使堆肥物料粒度和含水率达到一定程度的均化。 降低水分增加透气性、调整碳氮比的主要方法是添加有机调理剂和膨胀剂。 主发酵:又称一次发酵,在发酵仓内进行,靠强制通风或翻堆搅拌来供给氧气。通常将温度升高到开始降低为止的阶段,成为主发酵期,以城市生活垃圾为主体的主发 12 酵期约为4~12d。 后发酵(二次发酵):经过主发酵的半成品送去二次发酵,在主发酵工序尚未分解的易分解的有机物可能全部分解,变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物,得到完全腐熟的堆肥成品。通常20~30d。 后处理:分选去除杂物,并根据需要进行再破碎或生产精制堆肥。 脱臭 贮存 (2)了解堆肥工程设计的基本方法 (3)了解堆肥工程设备的选型 (4)掌握垃圾好氧堆肥的原理与过程 好氧堆肥原理:好氧堆肥化是在有氧条件下,依靠好氧微生物(主要是好氧细菌)的作用来进行的。在堆肥化过程中,有机废物中的可溶性有机物质可透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物直接吸收,而不溶的胶体有机物质,先被吸附在微生物体外,依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质,再渗入细胞。微生物通过自身的生命代谢活动,进行分解代谢(氧化还原过程)和合成代谢(生物合成过程),把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,并放出生物生长、活动所需要的能量,把另一部分有机物转化合成新的细胞物质,使微生物生长繁殖,产生更多的生物体。 合成 细胞物质(微生物繁殖) 堆肥有机物(含C、 N、O、H、P、S) 氧,微生物 氧化 CO、HO 、NH、PO、SO能量 , 22344 排入环境 释放、转换为热 或微生物合成 好氧堆肥过程: 潜伏阶段:堆肥开始时微生物适应新环境的过程,即驯化过程。 中温阶段(30~40?):堆肥初期,堆层基本呈中温,嗜温性微生物较为活跃并利用堆肥中可溶性有机物旺盛繁殖。它们在转换和利用化学能的过程中,有一部分变成热能,由于堆料有良好的保温作用,温度不断上升。此阶段微生物以中温、需氧型为主,通常是一些无芽胞细菌。适合于中温阶段微生物种类极多,其中最主要是细菌、真菌和放线菌,细菌特别适应水溶性单糖类,放线菌和真菌对于分解纤维素和半纤维素物质具有特殊功能。 高温阶段:当肥堆温度升到45?以上时,即进入高温阶段。在这阶段,嗜温性微生物受到抑制甚至死亡,嗜热性微生物逐渐代替了嗜温性微生物的活动,堆肥中残留的和新形成的可溶性有机物质继续分解转化,复杂的有机化合物如半纤维素、纤维素和蛋 13 白质等开始被强烈分解。通常,在50?左右进行活动的主要是嗜热性真菌和放线菌;温度上升到60?时,真菌几乎完全停止活动,仅有嗜热性放线菌与细菌在活动;温度升到70?以上时,对大多数嗜热性微生物已不适宜,微生物大量死亡或进入休眠状态。 与细菌的生长繁殖规律一样,可将微生物在高温阶段生长过程细分为三个时期,即对数生长期,减速生长期和内源呼吸期。在高温阶段微生物活性经历了三个时期变化后,堆积层内开始发生与有机物分解相对应的另一过程,即腐植质的形成过程,堆肥物质逐步进入稳定化状态。 腐熟阶段:在内源呼吸后期,只剩下部分较难分解及难分解的有机物和新形成的腐殖质,此时微生物活性下降,发热量减少,温度下降。在此阶段嗜温微生物又占优势,对残余较难分解的有机物作进一步分解,腐殖质不断增多且稳定化,此时堆肥即进入腐熟阶段。降温后,需氧量大大减少,含水量也降低,堆肥物孔隙增大,氧扩散能力增强,此时只须自然通风。 (5)熟悉垃圾好氧堆肥的分类与方法 2、垃圾厌氧发酵技术 (1)了解厌氧发酵原理 (2)了解厌氧产沼气工程设计的基本要求 (3)掌握垃圾厌氧发酵的原理 水解阶段:发酵细菌利用胞外酶对有机物进行体外酶解,使固体物质变成可溶于水的物质,然后,细菌再吸收可溶于水的物质,并将其分解成不同产物。 产酸阶段:水解阶段产生的简单的可溶性有机物在产氢和产酸菌的作用下,进一步分解成挥发性脂肪酸、醇、酮、醛、二氧化碳和氢气等。 产甲烷阶段:产甲烷细菌将第二阶段的产物进一步降解成甲烷和二氧化碳,同时利用产酸阶段所产生的氢气,将二氧化碳在转变成甲烷。 (四)固体废物焚烧、热解处理工程 1、熟悉焚烧处理系统的工艺过程 固体废物的焚烧过程与普通燃料的燃烧过程有很大差别。一个典型的固体废物的焚烧系统,通常包括前处理系统、进料系统、焚烧系统、排气系统和排渣系统,另外,还可能有焚烧炉的控制与测试系统和废热回收系统等。 前处理系统: 前处理系统包括废物的贮存、固体废物的分选、破碎、干燥等。 为了保证焚烧系统的连续操作性、固体废物在焚烧处理之前必须建立贮存设备。贮存设备的规模应与焚烧装置的生产能力和固体废物收集周期相适应。一般希望有大一点的贮存能力,使贮存设备容量能与固体废物产生的高峰相适应。一般情况,对于小型焚烧炉,贮存设备能容纳一个星期的焚烧量。对于较大的焚烧炉(大于500t,d),贮存设备能力通常为2~3d的用量。 进料系统: 14 焚烧炉的进料系统分为间歇式和连续式两种。间歇式进料往往造成焚烧炉周期性的负荷变化。连续式进料有诸多优点,如炉子容量大,焚烧过程容易控制,炉温比较均匀等,所以现代大型焚烧炉均采用连续式进料方式。进料设备的作用不仅仅是把固体废物送到炉内,同时,它可以使原料充满料斗,起到密封作用,防止炉膛内的火焰窜出。 焚烧系统 焚烧室是固体废物焚烧系统的核心,由炉膛、炉篦与空气供给系统组成。炉膛结构由耐火材料砌筑,有单室方形、多室型、旋转窑等多种构型。 由于焚烧过程包括初级燃烧和二级燃烧两个阶段,所以现代的焚烧炉都有两个燃烧室。初级燃烧室是物料干燥、挥发、点燃和进行初步燃烧的阶段。废物被点燃并平稳地进行燃烧后,只需向炉内送入空气并使之与废物混合好。初级燃烧室的空气用量可等于或稍高于化学反应计算量、这样炉气中将会有没有烧完的小颗粒和未燃气体。 二级燃烧室可以是一个独立的燃烧室,也可以是初级燃烧室的一个附加空间。初级燃烧室的炉气在这里很容易与空气混合,只要添加少量的过量空气即可达到足够高的温度。 对于单级焚烧的炉子来说,由于需要完成所有必要的反应,故必须加入较多的辅助燃料和过量空气。 炉篦是燃烧室的重要组成部分之一。其作用有两个方面:一是传送固体废物,将燃尽的灰渣转移到排渣系统;二是在其移动过程中使燃料发生适当的搅动,促进空气由下向上通过炉蓖料层进入燃烧室,以助燃烧。炉篦结构类型很多,最常见的有三种:往复式、摇动式和移动式。 焚烧系统的另一重要组成部分是保证固体废物在燃烧室内有效燃烧所需空气量的助燃空气供给系统。 供给废物燃烧所需要的确切氧量的空气称理论空气需氧量。供给燃烧过程的额外空气称过剩空气。 助燃空气按其引入方式可分为;火焰上空气、火焰下空气和二次助燃空气。火焰上空气通常引入燃烧床上空,作用是使炉气紊流,保障燃料完全燃烧。火焰下空气是通过炉蓖进入燃烧室的助燃空气,作用是控制焚烧过程,防止炉篦过热。二次助燃空气用于控制燃烧温度,通常在初级燃烧室的上方喷入或从初级燃烧室与二级燃烧室的过度区通入。具体的位置取决于燃烧室的结构。 过剩空气的供给除了保证废物燃烧完全之外,另一个作用是控制温度。在有耐火材料炉衬时,过剩空气量往往需要理论空气量的200,。 排气系统 排气系统通常包括烟气通道、废气净化设施、烟囱等。 焚烧过程产生的主要污染物是粉尘与气味,尚有少量的氮、硫氧化物。主要污染控制对象是粉尘与气味。粉尘污染控制的常用设备是沉降室、旋分器、湿式除尘器、过滤器(静电除尘器等。 15 焚烧炉排气中还含有少量的氮、硫的氧化物。一氧化氮是在高温燃烧过程中形成的,在大气中又进一步氧化成二氧化氮,它是形成光化学烟雾的主要组成部分。一般情况下,设计和运行合理的焚烧炉,其氮氧化物的排放是低于排放标准的,没有必要采取特别的控制措施。对城市固体废物来说,含硫量极少,硫氧化物的排放是微不足道的,但对某些工业废物,应采取相应的脱硫措施。 烟囱的作用有两个方面:一是协助燃烧区建立负压使气体的运动能穿过炉子;二是便于烟气在高空扩散稀释,一般高度小于40m的烟囱属于低型烟囱,高于40m的属于高烟囱。高烟囱可以提供较大的抽风能力和较好的扩散条件。烟囱可以用不加衬里的钢板制成。为了防止冷凝液的腐蚀,也有采用钢板内层衬加耐火层的双层结构,还有的全部都由耐火材料或传统的石质砌成。 排渣系统 焚烧炉燃尽的残渣,通过排渣系统及时排出,保证焚烧炉正常操作。排渣系统是由移动炉蓖、通道及与履带相连的水槽组成。残渣在移动炉篦上由重力作用经过通道,落入贮渣室水槽,经水淬冷却的残渣,由传送带输送至渣斗、或以水力冲击设施将湿渣冲至炉外运走。 残渣中包含金属、玻璃及其他杂物。对于连续进料的焚烧炉,一般要有连续的出渣系统。 作为辅助系统,主要是一整套的测试和控制系统。控制系统包括送风控制、炉温控制、炉压控制、冷却控制等。测试系统包括压力、温度、流量的指示,烟气浓度监测和报警系统等。 16 2、熟悉常用焚烧炉设计的一般原则 在焚烧系统中,焚烧温度、搅拌混合程度、气体停留时间和过剩空气率是四个重要的设计及操作参数,其中焚烧温度、搅拌混合程度和气体停留时间一般称为“3T”原理。过剩空气率由进料速率及助燃空气供应速率即可决定。气体停留时间由燃烧室几何形状、供应助燃空气速率及废气产率决定。而助燃空气供应量亦将直接影响到燃烧室中的温度和流场混合(紊流)程度,燃烧温度则影响垃圾焚烧的效率。这四个焚烧控制参数,相互影响。 焚烧四个控制参数的互动关系 参数变化 垃圾搅拌混合程度 气体停留时间 燃烧室温度 燃烧室负荷 燃烧温度上升 可减少 可减少 - 会增加 17 过剩空气率增加 会增加 会减少 会降低 会增加 气体停留时间增加 可减少 - 会降低 会降低 基本原则是使废物在炉膛内按规定的焚烧温度和足够的停留时间,达到完全燃烧。达到法规要求的焚烧炉基本技术性能指标。 炉型选择:废物的适应性,并非所有废物都可投入同一焚烧炉内燃烧,必须考虑焚烧废物处理废物的相容性,通过试验确定对废物加以分类,对于不便放在一个炉内处理的废物,不能勉强凑在一起。 城市垃圾——机械炉排焚烧炉 危险废物——旋转窑焚烧炉 医疗废物——热解气化焚烧炉 污泥——流化床焚烧炉 送风方式的选择 炉膛尺寸确定:按炉膛允许的容积热强度来决定炉膛尺寸,然后按废物焚烧所必须的停留时间加以校核。 18 19 3、了解城市垃圾、农业秸秆等固体废物的气化热解工艺流程及常用设备的性能 (五)固体废物填埋处置工程 1、固体废物填埋的特性及填埋场的主要设备 (1)掌握固体废物填埋作业的基本程序 填埋操作,即填埋废物按单元从压实表面开始,向外向上堆放。某一作业期(通常是一天)构成一个填埋单元(隔室)。由收集和运输车辆运来的废物按45,60cm厚为一层放置、然后压实。一个单元的高度通常为2,3m。工作面的长度随填埋场条件和作业尺度的大小不同而变化。工作面是在给定时间内固体废物卸载、放置和压实等的工作面积。单元的宽度一般为3,9m,取决于填埋场的设计和容量。在每一作业时段结束时,所有的单元暴露面都要用15,30cm厚的天然土壤或其他可供使用的材料覆盖(15,30cm),通常在每日填埋操作终了时、将其铺设在填埋场工作面上,称之为日覆盖层。日覆盖层的作用是控制废物不被风吹走,避免老鼠繁衍、苍蝇蚊子孳生和其他疾病传播, 20 以及避免在操作期间大量降水进入填埋场内。 一个或者几个填埋单元层完工之后,要在完工表面上挖水平气体收集沟渠,沟渠内放砾石,中间铺设打了孔的塑料管。随着填埋气体的产生,通过此管将其抽排掉。单元层一层叠置于另一层之上,直到达到设计高度。根据填埋场的厚度决定是否还要再在单元层上铺设渗滤液收集设施。完工的填埋区段要铺设覆盖层,最终覆盖层用于尽量减少降雨的入渗量并使把降水排离填埋场工作区段。通过覆盖层使其能抗风化腐蚀。这时、可将气体抽排井竖装在完工的填埋表面上。气体抽排系统要连在一起,所收集的气体可以明火排掉,也可加以利用。 一个区段完工以后,可以重复上述过程进行下一个区段的作业。由于固体废物中有机物的分解,完工的区段可能会发生沉降。因此,填埋场的建设工作必须包括沉降表面的再填置和修补以保证达到设计最终要求和排水要求。气体和渗滤液控制系统也必须继续使用和维护。所有的填埋工作都完成以后,在铺设最终覆盖层时,要对填埋场表面进行复田处理。 (2)了解填埋工艺设计及主要作业设备的性能 2、渗滤液、填埋气体的产生、控制及监测评价 (1)熟悉填埋场渗滤液和填埋气体的收集、导排 填埋场渗滤液的主要来源:直接降水、地表径流、地表灌溉、地下水、废物中的水分、覆盖层中的水分、有机物分解产生的水分。 填埋场渗滤液的控制工程:入场废物含水率的控制、控制地表水的入渗量(雨水流路、雨水沟、涵洞、雨水储存塘、增加覆盖层的贮排水作用)、控制地下水的入渗量(设置隔离层、设置地下水排水管) 渗滤液收排系统的作用:保证在填埋场预设寿命期限内正常运行,收集并将填埋场内渗滤液排至场外指定地点,避免渗滤液在填埋场底部蓄积。 渗滤液收排系统:由收集系统和输送系统组成。收集系统的主要部分是一个位于底部防渗层上面的、由砂或砾石构成的排水层。在排水层内设有穿孔管网,以及为防止阻塞铺设在排水层表面和包在管外的无纺布。在大多数情况下,渗滤液的输送系统由渗滤液贮存罐、泵、和输送管道组成,有条件时可利用地形以重力流形式让渗滤液自流到处理设施,此时可省掉渗滤液贮存罐。典型的填埋场液体收排系统由以下几个部分组成: 排水层:排水层通常由粗砂砾铺设厚30cm以上构成,要求必须覆盖整个填埋场底部衬层上, -2其水平渗透系数应大于10cm/s,坡度不小于2%。,但也可使用人工排水网格。排水层和废物之间通常应设置天然或人工过滤层,以免小颗粒土壤和其它物质堵塞排水层,从而可使渗滤液快速流入排水管,降低衬层上的饱和水深度。 管道系统: 一般在填埋场内平行铺设,位于衬层的最低处。管道上开有许多小口。管间距要合适、以便能及时迅速地收集渗滤液。此外、应具有一定的纵向坡度(通常在千分之几),使管道内的流动呈重力流态; 隔水衬层: 由粘土或人工合成材料构筑,具有一定厚度,能阻碍渗滤液的下渗,并具有一定坡 21 度 (通常2%,5%),以利于渗滤液流向排水管道; 集水井、泵、检修设施、以及监测和控制装置等:畚以接纳贮存排水管道所排出的渗滤液,测量并记录积水坑中的液量。 填埋气收集器:垂直抽气井,水平收集器和地表收集器。 被动集气系统:用于释放填埋场内的压力或阻断LFG的地表迁移,无需外加动力系统,结构简单、投资少,适合于废物填埋量不大、填埋深度浅、产气量较低的小型城市 3垃圾填埋场(40000m)和非城市垃圾型填埋场采用。被动控制系统包括被动排放井和管道,水泥墙和截流管道等。 主动收集系统:需要配备抽气动力系统,结构相对复杂,投资较大,适于大、中型垃圾填埋场气体的收集,包括填埋气内部收集系统和控制填埋气横向迁移的边缘收集系统。 内部LFG回收系统:由用于抽排填埋场内的垂直深层抽气井、集气/输送管道、抽风机、冷凝液收集装置、气体净化设备及发电机组组成, 边缘LFG回收系统:由周边气体抽排井和沟渠组成。 LFG输送系统设计:在设计LFG输送系统时,应该考虑抽气井的布置、管道分布和路径,冷凝液收集和处理,材料选择,管道规格(压力差)等。由于LFG收集系统中的冷凝水能引起管道振动,大量液体物质还会限制气流,增加压力差,阻碍系统改进、运行和控制,固冷凝液的收集、排放是LFG输送系统设计时考虑的重点问题。 填埋气的处理和利用: 焚烧处理、直接作为燃料使用、发电、回收有效组分 (2)熟悉防渗技术的特点和适用条件 填埋场密封技术分为:基础密封、垂直密封和表面密封技术。 填埋场衬层系统包括:渗滤液收排系统、防渗系统、保护层、过滤层等。 防渗系统的功能:通过在填埋场中铺设低渗透性材料来阻隔渗滤液于填埋场中,防止其迁移到填埋场之外的环境中;还可以阻隔地表水和地下水进入填埋场中。 衬层系统应具备的性质:低渗透性、坚固性、持久性、抗化学反应性、抗穿透和断裂性。 衬层系统结构:单衬层系统、复合衬层系统、双衬层系统、多衬层系统。 单衬层系统:使用于抗损性低的条件下。或填埋场场地低于地下水水位,只要地下水流入速率不致造成渗滤液量过多,只要地下水的上升压力不致破坏衬层系统,也适用。 复合衬层系统:由两种防渗材料相帖而形成的防渗层。它们相互紧密地排列,提供综合效力。比较典型复合结构是,上层为柔性膜,其下为渗透性低的粘土矿物层。与单层衬层系统相似,复合防渗层的上方为渗滤液收集系统,下方为地下水收集系统。 柔性膜紧密接触粘土矿物层以保证柔性膜的缺陷都不会引起沿两者结合面的移动。综合了物理、水利特点不同的两种材料的优点,具有很好的防渗效果。 复合衬层的防渗效果优于双衬层的防渗效果。 22 双层衬层系统:包含两层防渗层,两层之间是排水层,以控制和收集防渗层之间的液体或气体。同样地,衬层上方为渗滤液收集系统,下方可有地下水收集系统。双层衬层系统有其独特的优点。透过上部防渗层的渗滤液或者气体受到下部防渗层的阻挡而在中间的排水层中得到控制和收集。在这一点上它优于单层衬层系统,但从施工和衬层的坚固性等方面上看,它一般不如复合衬层系统。 双衬层系统的主要使用条件如下: , 要求在安全设施特别严格的地区建设危险废物安全填埋场; -5, 基础天然土层很差(K>10cm/sec)、地下水位又较高(距基础底<2m)时宜 用双衬层; , 建设混合型填埋场,即生活垃圾与危险废物共同处置的填埋场; , 土方工程费用很高,相比之下,HDPE膜费用低于土方工程费用。 多衬层系统:是以上的一个综合。其原理与双层衬层系统类似,在两个防渗层之间设排水层,用于控制和收集从填埋场中渗出的液体,不同点在于,上部的防渗层采用的是复合防渗层。防渗层之上为渗滤液收集系统,下方为地下水收集系统。多层衬层系统综合了复合衬层系统和双层衬层系统优点,具有抗损坏能力强、坚固性好、防渗效果好等优点。但多层衬层系统往往造价也高。 (3)了解填埋场的主要监测项目和监测点布置 监测项目包括:填埋场内渗滤液水位、排水系统内的水位、填埋场渗滤液通过底部陈曾获基础的渗漏情况、厂址周围地下水水质、填埋场及周围土壤和大气中的气体浓度、渗滤液收集池中的渗滤液水位和水质,以及最终覆盖的稳定性。 渗滤液水位/头监测:靠近衬层顶角的地方最高,邻近收集管沟处最低,且水位的高低随时间变化。通常在运转的前三、四年内,每周对渗滤液水位进行一次监测,以后则可每月监测一次。 地下水排水系统中水位监测:一般使用水平监测井来监测地下排水系统中的水位变化。这些监测井的设计与水平式渗滤液水位监测井相似。地下水排水系统中的水位随时间和地点而变,通常在填埋场开始运行的最初三、四年内,要按月监测其水位变化,在摸清其季节性变化规律后,可仅在丰水期月份进行监测。 渗漏液的监测:填埋场渗滤液是否发生渗漏,一般通过在衬层与含水层间的下包气带内设置数台测渗器来进行监测。测渗器的安装位置及其数量取决于填埋场的设计。一般来说,测渗器应设置在填埋场的边缘附近,以使传输管道长度最短。在自然衰减型填埋场中,测渗器能安装在几乎任何位置。但对封闭型的填埋场,一定要在可能产生最大和最小渗漏处放置测渗器。在填埋场底部衬层顶角处,渗滤液水位最高,预计将产生最大渗漏;而在渗滤液收集管沟底处,预计产生最小渗漏。 地下水监测:影响监测井位置的主要因素有三:?处置废物特性,?填埋场结构设计特性,和场址的水文地质特征。 地下气体监测:监测地下气体的探测器管通常安装在填埋场周围,设置在垃圾边缘 23 与距填埋场300m内的建筑之间,可单独也可跨深度,以便采集各个深度样品。跨深度取样器安装的普遍标准是距垃圾边缘30,150m,装置应该覆盖任何潜在的沟壑或LFG收集系统难以控制的无效区和任何特殊监测点和建筑物。在选择气体监测点时,应先摸请填埋场周围的地层结构,确定气体迁移的各种可能渠道。 (六) 固体废物资源化工程 1、了解煤矸石、尾矿、粉煤灰、钢渣和其它工业固体废物回收利用的途径 粉煤灰:粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、粉煤灰砌块、粉煤灰农用作土壤改良剂、作粉煤灰肥料 煤矸石:作建材(水泥、混凝土、砖、砌块等)及热能利用(煤矸石燃烧利用) 2、了解常用工艺方法及工程设计的基本要点 第三部分 行业法规及知识产权相关知识 一、环境保护法律法规 (一)了解《中华人民共和国环境保护法》 (二)了解《中华人民共和国大气污染防治法》 (三)了解《中华人民共和国水污染防治法》 (四)了解《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》 (五)了解《中华人民共和国噪声污染防治法》 二、环境标准 (一)了解环境质量标准 1、环境空气质量标准(GB3095-1996) 2、地表水环境质量标准(GB3838-2002) 3、土壤环境质量标准(GB15618-1995) 4、声环境质量标准(GB3096-2008) (二)了解污染物排放(控制)标准 1、水污染物排放标准 (1)国家污水综合排放标准(GB8978-1996) (2)北京市水污染物排放标准(DB11 307-2005) (3)《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002) 2、大气污染物排放标准 (1)国家大气污染物综合排放标准(GB16297-1996) (2)北京市地方标准:锅炉大气污染物排放标准(DB11/139-2007) (3)北京市地方标准:大气污染物综合排放标准(DB11/501-2007) 3、声污染物排放标准 (1)工业企业厂界环境噪声排放标准 (GB12348-2008) (2)建筑施工场地噪声限值(GB12523-90) 24 4、固体废物污染控制标准 (1)国家生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889—2008) (2)国家生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485,2001) (3)国家危险污染物焚烧污染控制标准(GB18484-2001) ,4,国家危险废物填埋污染控制标准(GB18598-2001, (5)国家危险废物贮存污染控制标准(GB18597-2001) (6)国家一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准(GB18599-2001) (7)国家危险废物鉴别标准(GB5085-1996) (8)北京市生活垃圾焚烧大气污染物排放标准(DB11/ 502—2008) 三、知识产权相关知识 (一)了解知识产权的基本概念 知识产权是关于工业、科学、文学和艺术领域内以及其他来自智力活动所取得的一种财产属性的权利。 (二)了解知识产权的分类 主要包括工业产权和著作权(版权)。人的智力劳动表现为产业领域的发明创造、商标等,称之为“工业产权”;人的智力活动表现在文学创作上,则称之为“著作权”或“版权”。工业产权又包括:专利、实用新型、工业品外观设计、商标、服务商标、商号、产地标记(或原产地名称)。 (三)了解知识产权法 1984年3月12日,《中华人民共和国专利法》颁布,于1985年4月1日正式实施。1992年,我国对专利法进行了第一次修改,扩大了专利保护的范围,延长了专利权的期限,增加了专利产品进口的保护,规定了对方法专利保护延及依该方法直接获得的产品,重新规定了实施专利强制许可的条件等。1993年1月1日,我国开始实施修改后的专利法。2000年8月25日,九届全国人大常务委员会第十七次会议通过了《关于修改<中华人民共和国专利法>的决定》。2001年7月1日,第二次修改后的专利法开始实施。2003年10月1日,专利申请号由8位数升至12位数。 (四)了解专利权的定义与分类 专利是专利权的简称,它是国家按专利法授予申请人在一定时间内对其发明创造成过所享有的独占、使用、收益和处分的权利。它是一种财产权,是运用法律保护手段“跑马圈地”、独占现有市场、抢占潜在市场的有利武器。在我国,专利包括发明专利、实用新型专利和外观设计专利。 (五)了解商标的定义 是指生产经营者在其生产、制造、加工、拣选或者营销的商品或者服务上采用的,区别商品或者服务来源的,由文字、图形或者其组合构成的,具有显著特征的标志。 (六)了解著作权与版权的定义 著作权,又称为版权,是指自然人、法人或者其他组织对文学、艺术或科学作品依 25 法享有的财产权利和人身权利的总称。著作财产权是无体财产权,是基于人类智慧所产生之权利,故属智慧财产权,是知识产权的一种。著作权自作品创作完成之日起产生,在中国实行自愿登记原则。 (七)了解专利权和商标的申报程序 专利权申报: (1)初步审查:形式审查 (2)早期公开:自申请日起18个月,也可提请提前公开 (3)实质审查:实用新型、外观设计除外 (4)正式授权 商标申报: 商标注册程序基本分为:商标查询、填写申请书、提交文件、初步审查与受理、实质审查、初步审定和公告、异议和异议复审、核准注册与发证等步骤。 (八)了解专利权和商标保护的时效 我国的《专利法》规定、发明专利的有效期为20年,实用新型和外观设计专利的有效期限为10年,期限届满均不得续展。 我国《商标法》规定,注册商标的有效期为10年,期满可以续展注册,而且可以无限制重复申请,每次续展注册的有效期均为10年,因此商标权的有效期实质上可以是无限期的。 26
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