矿业环境工程十四.ppt
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1、 第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置固体废物处置固体废物处置:对在当前技术条件下无法继续利用的固体污染物终态,由于其自行降解 能力很微弱,可能长期停留在环境之中,为了防止这些固体污染物质对 环境的影响,必须把它们放置在某些安全可靠的场所。这就称之为固体废 物处置。海洋处置、陆地处置海洋处置、陆地处置固体固体废废物最物最终终安全安全处处置的原置的原则则:(1(1)区)区别对别对待、分待、分类处类处置、置、严严格管制危格管制危险废险废物和放射性物和放射性废废物。物。固固体体废废物物种种类类繁繁多多,危危害害特特性性和和方方
2、式式、处处置置要要求求及及所所要要求求的的安安全全处处置置年年限限均均各有不同。各有不同。(2(2)最大限度地将危)最大限度地将危险废险废物与生物圈相隔离。物与生物圈相隔离。固固体体废废物物,特特别别是是危危险险废废物物和和放放射射性性废废物物,最最终终处处置置的的基基本本原原则则是是合合理理地地、最最大大限限度度地地使使其其与与自自然然和和人人类类环环境境隔隔离离,减减少少有有毒毒有有害害物物质质 释释放放进进入入环环境境的的速速率和率和总总量,将其在量,将其在长长期期处处置置过过程中程中对环对环境的影响减至最小程度。境的影响减至最小程度。(3)集中)集中处处置原置原则则。固固废废污污染染防
3、防治治法法把把推推行行危危险险废废物物的的集集中中处处置置作作为为防防治治危危险险废废物物污污染染重重要要措措施施和和原原则则。对对危危险险废废物物实实行行集集中中处处置置,不不仅仅可可以以节节约约人人力力、物物力力、财财力力,利利于于监监督管理,也是有效控制乃至消除危督管理,也是有效控制乃至消除危险废险废物物污污染危害的重要形式和主要的技染危害的重要形式和主要的技术术手段。手段。第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置处置的基本要求处置的基本要求 (1)处置场所要安全可靠.(2)处置场所要设有必须的环境保护监测设备,要便于
4、管理和维护。(3)被处置的固体废物中有害组分含量要尽可能少,固体废物的体积要尽量小.(4)处置方法要尽量简便、经济,既要符合现有的经济水准和环保要求,也要考虑长远的环境效益。第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置一般固体废物的处置方法:一般固体废物的处置方法:(1)土地堆存法。适于处置不溶解(或低溶性)、不扬尘、不腐烂变质等不危害周围环境的固体颗粒物。堆存场应设在山沟、山谷或坑洼荒地,尽量做到贮量大,使用年限长,运营方便,绝不应占用良田。(2)填埋法(3)筑坝堆存法(4)土壤耕作法 土壤耕作法是利用上壤中的微生物将固体废物
5、分解,以有效地处理某些可生物降解废物。适用于可以机械耕作的中性土壤区,所处理的废物应该是无毒的成经过无毒化处理的。第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置工业有害渣的最终处置:工业有害渣的最终处置:工业有害渣:工业有害渣:工业生产中排出的有害渣包括:有毒的、易燃的、有腐蚀性的、传染疾病病的、有化学反应性的以及其他有害的固体废物。工业有害渣无害化处理和最终处理方法:工业有害渣无害化处理和最终处理方法:焚化法 化学处理法 生物处理法 海洋投弃 填埋法 第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六
6、节 固体废物的处置固体废物的处置 一、固体废物土地填埋处置一、固体废物土地填埋处置 填填埋埋处处置置就就是是在在陆陆地地上上选选择择合合适适的的天天然然场场所所或或人人工工改改造造出出合合适适的的场场所所,把把固固体体废废物物用用土土层覆盖起来的技术。层覆盖起来的技术。此法在国内外应用都很普遍。此法在国内外应用都很普遍。土地填埋的最大优点:工艺简单、成本低,能处置多种类型的固体废物;土地填埋的最大优点:工艺简单、成本低,能处置多种类型的固体废物;其致命的弱点:是场地处理和防渗施工比较难于达到要求其致命的弱点:是场地处理和防渗施工比较难于达到要求。目前,国内外习惯采用的填埋方法主要有:卫生土地填
7、埋,安全土地填埋及浅地层埋卫生土地填埋,安全土地填埋及浅地层埋藏处置。藏处置。第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置 一、固体废物土地填埋处置一、固体废物土地填埋处置 1.卫生土地填埋卫生土地填埋 是指把被处置的固体废物如城市生活垃圾、建筑垃圾、炉渣等进行土地填埋,这样对是指把被处置的固体废物如城市生活垃圾、建筑垃圾、炉渣等进行土地填埋,这样对公众健康和环境的安全不会产生明显的危害。公众健康和环境的安全不会产生明显的危害。卫生土地填埋分:厌氧、好氧和准好氧三种类型。卫生土地填埋分:厌氧、好氧和准好氧三种类型。第五章第五章
8、矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置 一、固体废物土地填埋处置一、固体废物土地填埋处置 1.卫生土地填埋卫生土地填埋 (1)场地的选择)场地的选择 (2)地下水的防护系统)地下水的防护系统 (3)填埋场气体的产生与控制)填埋场气体的产生与控制 第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置 一、固体废物土地填埋处置一、固体废物土地填埋处置 1.卫生土地填埋卫生土地填埋 第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物
9、的处置 一、固体废物土地填埋处置一、固体废物土地填埋处置 1.卫生土地填埋卫生土地填埋 第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置 一、固体废物土地填埋处置一、固体废物土地填埋处置 2.安全土地填埋安全土地填埋 与卫生土地填埋的主要区别:安全土地填埋场必须设置人造或天然衬里,下层土壤或与卫生土地填埋的主要区别:安全土地填埋场必须设置人造或天然衬里,下层土壤或与与衬衬里里相相结结合合处处的的渗渗透透率率应应小小于于10-8cm/s;最最下下层层的的土土地地填填埋埋场场要要位位于于该该处处地地下下水水位位之之上上;要配备浸出液收集
10、、处理及监测系统。要配备浸出液收集、处理及监测系统。显著特点是有效地保护地下水免受污染显著特点是有效地保护地下水免受污染 理论上:可以处置一切有害和无害的废物 实际中:对有毒物进行填埋处置时要谨慎,应首先进行稳定化处理。对于易燃性废物、化学活性强的废物、挥发性废物和大多数液体、半固体和污泥,一般不 要采用土地填埋方法。土地填埋也不应处置互不相容的废物,以免混合后发生爆炸,产生或释放出有害、有毒气体。(1)填埋场衬垫系统)填埋场衬垫系统 (2)场地监测)场地监测 第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置 一、固体废物土地填埋处
11、置一、固体废物土地填埋处置 3.浅地层埋藏处置浅地层埋藏处置 放射性固体废物不能采用卫生填埋和安全填埋的方法处置。为了防止其对生物系统的污染,必须有特殊而更加安全的填埋方法,这就是浅地层埋藏处置。所谓浅地层埋藏处置,是指在浅地表或地下具有防护覆盖层的、有工程屏障或没有工所谓浅地层埋藏处置,是指在浅地表或地下具有防护覆盖层的、有工程屏障或没有工程屏障的浅埋处置,埋深在地面以下程屏障的浅埋处置,埋深在地面以下50m范围内。范围内。浅地层埋藏处置方法借助上覆较厚的土壤覆盖层,既可屏蔽来自填埋废物的射线,又浅地层埋藏处置方法借助上覆较厚的土壤覆盖层,既可屏蔽来自填埋废物的射线,又可防止天然降水的渗入。
12、当废物的容器发生泄漏时,还可通过缓冲区的土壤吸附加以截留。可防止天然降水的渗入。当废物的容器发生泄漏时,还可通过缓冲区的土壤吸附加以截留。浅地层埋藏处置主要适于处置用容器盛装的中低放射性固体废物浅地层埋藏处置主要适于处置用容器盛装的中低放射性固体废物。处置放射性固体废物一般都要进行预处理。处置放射性固体废物一般都要进行预处理。第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置 一、固体废物土地填埋处置一、固体废物土地填埋处置 3.浅地层埋藏处置浅地层埋藏处置 浅地层埋藏浅地层埋藏处置主要适于处置用容器盛装的中低放射性固体废物,其具体要
13、求如下:具体要求如下:(1)被处置废物中的放射性核素的半衰期大于5年,小于等于30年,其比活度应小于等于3.71010Bq/kg。(2)核素的半衰期小于或等于5年,其比活度可不限。(3)在300500年内,放射性物质的比活度能降到非放射性固体废物水平的其它废物。(4)废物应是固体形态(或预处理固化),其中游离态部分不得超过废物体积的1。(5)废物应具有足够的化学、生物、热和辐射稳定性。(6)废物的比表面积小,弥散性低,且放射性核素的浸出率低。(7)废物不得产生有毒、有害气体。(8)废物不得含有易燃、易爆、易生物降解及病菌等物质。3.浅地层埋藏处置浅地层埋藏处置 第五章第五章 矿业固体废弃物处理
14、与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置 二、固体废物的土地耕作处置二、固体废物的土地耕作处置 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,在耕作过程中由生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,在耕作过程中由生 物降解、植物吸收及风化作用等使固体废物污染指数逐渐达到背景程度的方法。物降解、植物吸收及风化作用等使固体废物污染指数逐渐达到背景程度的方法。土地耕作处置固体废物具有工艺简单、操作方便、投资少、对环境影响小等优点,能够起到改善某些土壤的结构和提高肥效的作用。采用土地耕作处置应慎之又慎。采用土地耕作处置应慎之又慎。第五
15、章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置 二、固体废物的土地耕作处置二、固体废物的土地耕作处置 土地耕作处置的影响因素土地耕作处置的影响因素 (1)废物成分)废物成分 有机成分在天然土体中较易降解且能提高肥效,一些无机组分则可改良土壤的结构,而过高的盐量和过多的重金属离子则难于得到有效的处置。据报道,用土地耕作法处置污泥时,每公斤污泥中的重金属最高含量限定为:Cd 10mg,Hg 10mg,Cu 100mg,Ni 200mg,Pb 1000mg,Zn 2000mg;废物中还不能含有足以引起空气、底土及地下水污染的有害成分。(2)
16、土地耕作深度土地耕作深度 土地耕作处置土壤的表层最好;一般选择耕作处置的土层深度为土层深度为1520cm。(3)废物的破碎程度废物的破碎程度 废物的比表面积越大,与微生物的接触就越充分,其降解速度就越快、越彻底。因此,对固体废物进行破碎预处理或采用多次连续耕作的方法,能加快生物降解破碎预处理或采用多次连续耕作的方法,能加快生物降解。(4)气温条件气温条件 土地耕作处置要避开寒冷的冬季,春夏季节最适宜春夏季节最适宜。第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置 三、海洋处置三、海洋处置 海海洋洋处处置置就就是是利利用用海海洋洋巨巨
17、大大的的环环境境容容量量和和自自净净能能力力,将将固固体体废废物物消消散散在在汪汪洋洋大大海海之之中中。而且,大洋远离人群,污染物的扩散不容易对人类造成危害而且,大洋远离人群,污染物的扩散不容易对人类造成危害。据资料报道,本世纪60年代以前,美国就是利用海洋来处置固体废物,包括对放射性废物的处置。已有越来越多的国家和地区关注海洋处置问题,共同的指导思想是,既不能放弃海洋这一巨大的既不能放弃海洋这一巨大的环境容量空间,又不能让其受到污染而危害人类的生存。环境容量空间,又不能让其受到污染而危害人类的生存。两部海洋处置的国际公约:奥斯陆协定和伦敦协定两部海洋处置的国际公约:奥斯陆协定和伦敦协定 海洋
18、处置废物的允许准则是海洋处置废物的允许准则是:生生物物试试剂剂、化化学学试试剂剂、放放射射性性试试剂剂、强强放放射射性性废废物物、可可能能冲冲蚀蚀海海岸岸的的永永久久性性情情性性漂漂浮浮物物质质均均属属于于禁禁止止海海洋洋处处置置废废物物;汞汞、镉镉等等有有毒毒金金属属、有有机机卤卤素素及及漂漂浮浮油油脂脂类类物物质质禁禁止止大大量量向向海海洋洋倾倾倒倒;有有机机硅硅化化合物、无机工艺废料、有机工艺废物及某些重金属元素或化合物也要严格控制采用海洋处置。合物、无机工艺废料、有机工艺废物及某些重金属元素或化合物也要严格控制采用海洋处置。我我国国政政府府对对海海洋洋处处置置基基本本上上持持否否定定的
19、的态态度度,为为了了严严格格控控制制利利用用海海洋洋处处置置废废物物,我国制定了一系列有关海洋倾倒的管理条例我国制定了一系列有关海洋倾倒的管理条例 第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置 三、海洋处置三、海洋处置 海洋处置必须注意的问题:海洋处置必须注意的问题:(1)处置之前,应通过小型试验来研究可能对生态环境的影响。处置之前,应通过小型试验来研究可能对生态环境的影响。(2)对废物进行全面分析测试,参照有关国际公约和国内的管理条约,确定废物海洋对废物进行全面分析测试,参照有关国际公约和国内的管理条约,确定废物海洋处置的可能
20、性和可行性;处置的可能性和可行性;(3)可可以以用用其其它它方方法法处处置置的的废废物物,要要通通过过经经济济比比较较来来决决定定是是否否采采用用海海洋洋处处置置,还还必必须须进进行社会效益和环境效益的分析。行社会效益和环境效益的分析。海洋处置废物的方法有两种:海洋倾倒、远洋焚烧。海洋处置废物的方法有两种:海洋倾倒、远洋焚烧。第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置 三、海洋处置三、海洋处置 1.1.海洋倾倒海洋倾倒 海洋倾倒就是用船舶或飞机把废物运到选定的海洋,然后将其扔进海中。海洋倾倒就是用船舶或飞机把废物运到选定的海洋
21、,然后将其扔进海中。海洋倾倒操作很简单,可以直接倾倒,也可以先将废物进行预处理后再沉入海底。海洋倾倒操作很简单,可以直接倾倒,也可以先将废物进行预处理后再沉入海底。为了运输和操作方便,被处置的固体废物一般要进行预处理,包装或用容器盛装,也可以用为了运输和操作方便,被处置的固体废物一般要进行预处理,包装或用容器盛装,也可以用混凝土块固化。倾倒所用的容器,均需要有明显的标志。混凝土块固化。倾倒所用的容器,均需要有明显的标志。海海洋洋倾倾倒倒要要求求选选择择合合适适的的深深海海海海域域,且且运运输输距距离离不不是是太太远远,又又不不会会对对人人类类生生态态环环境境造造成成影影响响:一一般般应应根根据
22、据距距离离陆陆地地的的远远近近、海海水水的的深深度度、洋洋流流的的流流向向以以及及对对鱼鱼场场的的影影响响等等因因素素来来确确定定,场场址址要要符符合合有有关关的的海海洋洋法法规规,不不影影响响海海洋洋性性质质标标准准,不不破破坏坏海海洋洋生生态态平平衡衡。选选择择远远离离陆陆地地的的海海沟沟处处且且洋洋流流向向深深海海的地方一般比较可靠。的地方一般比较可靠。安全的海洋处置地点一般都要花费高额运输费用,因此海洋处置目前主要用来处置有毒物质安全的海洋处置地点一般都要花费高额运输费用,因此海洋处置目前主要用来处置有毒物质及放射性物质。及放射性物质。自自1949年年以以来来,美美国国在在大大西西洋洋
23、和和太太平平洋洋一一共共倾倾倒倒了了大大约约9万万个个放放射射性性废废物物容容器器,还还在在墨墨西西哥哥海海湾湾处置了一批有毒废物和废酸。处置了一批有毒废物和废酸。第五章第五章 矿业固体废弃物处理与资源化矿业固体废弃物处理与资源化 第六节第六节 固体废物的处置固体废物的处置 三、海洋处置三、海洋处置 2.2.远洋焚烧远洋焚烧 远洋焚烧的法律定义是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远洋焚烧的法律定义是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它物质的行为。烧设施上有意焚烧废物或其它物质的行为。海洋焚烧设施一般包括船舶、平台或其它人工 构筑物。远
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- 矿业 环境工程 十四
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