(一)城市固体废物种类与特点
指人们生活活动中所产生的固体废物,主要有居民生活垃圾、商业垃圾和清扫垃圾,另外还有粪便和污水厂污泥。城市生活垃圾中除了易腐烂的有机物和炉灰、灰土外,各种废品基本上都可以回收利用。
2.城市建筑垃圾
指城市建设工地上拆建和新建过程中产生的固体废弃物,主要有砖瓦块、渣土、碎石、混凝土块、废管道等。
3.一般工业固体废物
指工业生产过程中和工业加工过程中产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥等,主要有尾矿、煤矸石、粉煤灰、炉渣、冶炼废油、化工废物、废品、工业废物等。一般工业固体废物对环境产生的毒害比较小,基本上可以综合利用。
4.危险固体废物
指具有腐蚀性、急性毒性、浸出毒性及反应性、传染性、放射性等一种以上危害特性的固体废物,主要来源于冶炼、化工、制药等行业,以及医院、科研机构等。
(二)城市固体废物量预测
1.城市生活垃圾产生量
城市生活垃圾产生量预测一般有人均指标法和增长率法,规划时可以用两种方法结合历史数据进行校核。
(1)人均指标法。据统计,目前我国城市人均生活垃圾产量为0.6~1.2kg左右。这个值的变化幅度较大,主要受城市具体条件影响。比如市政公用设施齐备的大城市的产生量低,而中、小城市的产量高;南方地区的产生量比北方地区的低。比较世界发达国家城市生活垃圾的产生量情况,我国城市生活垃圾的规划人均指标以0.9~1.4kg为宜。由人均指标乘以规划的人口数则可得到城市生活垃圾总量。
(2)增长率法。根据基准年数据和年增长率预测规划年的城市生活垃圾总量。该种方法要求根据历史数据和城市发展的可能性,确定合理的增长率。它综合了人口增长、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。
2.工业固体废物产生量
工业固体废物的产生量与城市的产业性质与产生结构、生产管理水平等有关系。其预测方法主要有:
(1)单位产品法。即根据各行业的统计数据,得出每单位原料或产品的废物产生量。规划时,若明确了工业性质和计划产量,则可预测出产生的工业固体废物。
(2)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生系数,则得废物产生量。参照我国部分城市规划指标,可选用0.04~0.1t/万元的指标。当然最好先根据历年数据进行推算。
(三)城市生活垃圾收集与运输
1.生活垃圾的收集
垃圾收集方法从源头上有混合收集和分类收集两种。垃圾收集过程通常有以下几种方式:
(1)垃圾箱(桶)收集。这是最常用的方式。垃圾箱置于居民小区楼栋旁、街道、广场等范围内,用户自行就近向其中倾倒垃圾。采用不同标态的垃圾箱可以实现垃圾的分类收集。
(2)垃圾管道收集。在多层或高层建筑物内设置垂立的管道,每层设倒口,底层垃圾间里设垃圾容器。这种方式不必使居民下楼倾倒垃圾,比较方便。但常因设计和管理上的问题,产生管道堵塞、臭气、蚊蝇孳生等现象。
(3)袋装化上门收集。在垃圾箱收集方式中也有不少城市要求垃圾袋装化后才能进入垃圾箱。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和蚊蝇孳生。垃圾袋装化上门收集是指居民将袋装的垃圾放至固定地点(通常在单元入口旁,不必跑到较远的地方),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。
(4)垃圾气动系统收集。它利用压缩空气或真空动力,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密集区,具有自动化程度高、方便卫生的优点,大幅节省了劳动力和运输费用,但一次性投资很高。目前在欧美和日本都有使用,长的达15km,短的只限于居住区,只有1~2km,我国目前还没有城市使用。
2.生活垃圾的运输
垃圾清运实现机械化,有专用车辆、船只等,应保证清运机械通达垃圾收集点。采用分类收集方式时,选用的车辆应有利于分类清运。清运车辆的配置数量根据垃圾产量、车辆载重、收运次数、车辆的完好率等确定。根据经验,一般大、中型(2t以上)环卫车辆可按每5000人一辆估算。
垃圾转运站按功能可分为单一性和综合性转运站。单一功能转运站只起到更换车型转运垃圾的作用。综合性转运站,可具备压缩包、分选分类、破碎等一种或几种功能。
规划除了按要求布置收集点外,还应使清运路线合理,以有效地发挥人力、物力作用。路线设计应考虑使收集车辆在收集区域内行程距离最小,主要应做到以下几点:
(1)收集路线的出发点尽可能接近停放车辆场。垃圾产量大和交通拥挤地区的收集点要在开始工作时清运,而离处置场或中转站近的收集点应最后收集。
(2)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。
(3)在陡峭地区,应空车上坡,下坡收集,以利于节省燃料,减少车辆损耗。
(4)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。
(四)城市固体废物处理和处置技术概述
集中废物处置是解决固体废物的最终宗旨,固体废物资源化是指从固体废物中回收有用物质和能源,以减少资源消耗,保护环境,这是利于城市可持续发展的。固体废物处理的总原则应优先考虑减量化、资源化,尽量回收利用无法回收利用的固体废物或其他处理方式产生的残留物进行最终无害化处理。固体废物处理和处置有下列几种基本方法。
1.自然堆存
缺点:对环境污染极大,现在已被许多国家禁用,我国部分城市还在使用。
适用:这种方式对于不溶或极难溶、不飞散、不腐烂变质、不产生毒害、不散发臭味的粒状和块状废物,如废石、炉渣、尾矿、部分建筑垃圾等,还是可以使用的。
2.土地填埋
将固体废物填入确定的谷地、平地或废矿坑等,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。
土地填埋其实也是一种最终处理方法,主要分两类:卫生土地填埋,主要用于生活垃圾;安全土地填埋,适用于工业固体废物,特别是有害物,比卫生土地填埋建造要求严格。
3.堆肥
(1)方法:在有控制的条件下,利用微生物将固体废物中的有机物分解,使之转化成为稳定的腐殖质的有机肥料,这一过程可以消灭垃圾中的病菌和寄生虫卵。堆肥是一种无害化和资源化的过程。固体废物经过堆肥,体积可以减至原有体积的50%~70%。堆肥可以处理生活垃圾、粪便、污水污泥、农林废物、食品加工废物等。
(2)优点和缺点:堆肥的优点是投资较低,无害化程度较高,产品可以使用肥料。不足之处是占地较大,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(如石块、金属、玻璃、塑料等),并且有些有害成分不宜分选如重金属。(www.xing528.com)
4.焚烧
方法:通过高温燃烧,使可燃固体废物氧化分解,转换成惰性残渣,焚烧可以灭菌消毒,回收能量。焚烧可以达到减量化、无害化和资源化的目的。
适用:焚烧可以处理城市生活垃圾、工业固体废物、污泥、危险固体废物等。
优点和缺点:焚烧处理的优点是:能迅速而大幅度地减少容积,体积可以减少85%~95%,质量减少70%~80%;可以有效地消除有害病菌和有害物质;所产生的能力可以供热、发电;另外焚烧法占地面积小,选址灵活。焚烧法的不足之处是投资和运行管理费用高,管理操作要求高;所产生的废气处理不当,容易造成二次污染;对固体废物有一定的热值要求。
5.热解
方法:在放氧气的情况下,固体废物的有机物受热分解,转化为液体燃料或气体燃料,并残留少量惰性固体。
适用:适于城市生活垃圾、污泥、工业废物、人畜粪便等。
优点和缺点:热解减容量达60%~80%,污染小,并能充分回收资源,但其处理量小,投资运行费用高,工程应用尚处在起步阶段。热解是一种有前途的固体废物处理方式。
6.一般工业固体废物处理利用
工业固体废物种类繁多,应根据每一类的特点考虑处理方法,尽可能地综合利用,变废为宝。工业固体废物具有巨大的资源潜力,应该作为二次资源综合利用。
7.危险废物的处理与处置
危险废物处理宜通过改变物理、化学性质,达到减少或消除危险废物对环境的有害影响。常用的方法有减少体积(如沉淀、干燥、分离),有害成分固化(将其包容在密实的惰性物质中,使之稳定),化学处理(利用化学反应,改变其化学性质),焚烧去毒,生物处理等。常用的处置手段有安全土地填埋、焚化、投海、地下或深井处置。另外有近10%左右的危险废物排到环境中,对环境影响极大。我国要求对城市医院垃圾集中焚烧。
8.固体废物最终处置
无论用什么办法处理固体废物,总有残留的物质,所以固体废物最终处置的目的就是通过种种手段,使之与生物圈隔离,减少对环境的污染。通常用的方法有海洋倾倒、海洋焚烧、深井灌注、土地填埋、工程库储存等。
其他的处理处置方法有用垃圾饲养蚯蚓、以垃圾作燃料等。
历年真题
1.下列关于城市环卫设施规划的表述,正确的是( )。[2019-25]、[2014-28]、[2013-30]
A.医疗垃圾可与生活垃圾混合运输、处理
B.固体废物处理应考虑减量化、资源化、无害化
C.生活垃圾填埋场距大中城市规划建成区应大于1km
D.常用的生活垃圾产生量预测方法有万元产值法
【答案】B
【解析】医疗垃圾属于危险废物,需要单独高温消毒处理,不得和生活垃圾等混合运输和处理,A选项错误。医疗固体废物处理的总原则应优先考虑减量化、资源化,尽量回收利用,无法回收利用的固体废物或其他处理方式产生的残留物进行最终无害化处理,B选项正确。生活垃圾填埋场距大中城市规划建成区应大于5km,C选项错误。万元产值法是工业固体废物量预测的常用方法,D选项错误。
2.下列关于城市环卫设施的表述,哪项是正确的?( )[2018-30]、[2012-30]
A.生活垃圾填埋场应远离污水处理厂,以避免对周边环境双重影响
B.生活垃圾堆肥场应与填埋或焚烧工艺相结合,便于垃圾综合处理
C.生活垃圾填埋场距大中城市规划建成区至少1km
D.建筑垃圾可以与工业固体废物混合储运、堆放
【答案】B
【解析】生活垃圾填埋场会产生渗滤液,渗滤液需要处理后再进入污水处理厂处理排放,因此生活垃圾填埋场与污水处理厂不应太远,A选项错误。《城市环境卫生设施规划标准》GB 50337—2018第6.3.1、6.3.2条:生活垃圾卫生填埋场距大、中城市城市规划建成区不宜小于5km,距小城市规划建成区不宜小于2km,距居民点应大于0.5km,所以C选项错误。《城市生活垃圾管理办法》(2015年修订版)第二十二条:工业固体废弃物、危险废物应当按照国家有关规定单独收集、运输,严禁混入城市生活垃圾,D选项错误。生活垃圾堆肥处理只是去除有机物和减少体积,并不是最终处理方式,需要与填埋或者焚烧相结合综合处理,B选项正确。
3.生活垃圾处理方式中,焚烧与填埋相比有哪些优点?( )[2018-93]
A.占地面积较少 B.投资相对较低
C.焚烧产生的热能可用于供热、发电 D.垃圾减量化程度大
E.运行管理难度小
【答案】ACD
【解析】焚烧处理的优点是:能迅速而大幅度地减少容积,体积可以减少85%~95%,质量减少70%~80%;可以有效地消除有害病菌和有害物质;所产生的能量可以供热、发电;另外,焚烧法占地面积小,选址灵活。焚烧法的不足之处是投资和运行管理费用高,管理操作要求高;所产生的废气处理不当,容易造成二次污染;对固体废物有一定的热值要求。
4.下列关于城市环卫设施规划的表述,哪项是错误的?( )[2011-32]
A.中心城市垃圾焚烧厂可以邻近污水处理厂布置
B.大中城市环卫设施总体规划中应包括公厕布局规划
C.大中城市生活垃圾填埋场应布置在建成区5km以外
D.建筑垃圾应与生活垃圾分类收集、分类处理
【答案】B
【解析】公厕布局规划属于城市详细规划的内容。城市详细规划的主要内容包括:①估算规划范围内固体废物产量;②提出规划区的环境卫生控制要求;③确定垃圾收运方式;④布局废物箱、垃圾箱、垃圾收集点、垃圾转运点、公厕、环卫管理机构等,确定其位置、服务半径、用地、防护隔离措施等。
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