环境岩土工程-精.ppt

岩土环境工程岩土环境工程主讲人：阮波主讲人：阮波1.2固废环境问题施工环境问题生态环境问题3一、固废环境问题1 垃圾处理问题2 放射性废弃物问题41 垃圾2 我国生活垃圾的收运和处理现状2 生活垃圾处理技术应用现状2.1 填埋技术应用2.2 焚烧技术应用2.3 堆肥技术应用生活垃圾处理技术生活垃圾处理技术垃圾的定义广义上的垃圾,是指人们不需要的,无用的,或者令人恶心的东西。垃圾是城市发展的附属物，城市和人的运转，每年产生上亿吨的垃圾。一边是不断增长的城市垃圾，一边是无法忍受的垃圾恶臭，成为城市垃圾处理中的棘手问题。高速发展中的中国城市，正在遭遇“垃圾围城”之痛。北京城市周围的垃圾（卫星图）北京城市周围的垃圾（卫星图）垃圾围城垃圾围城垃圾成灾统计资料显示，目前中国城市生活垃圾累积堆存量已达亿吨，占地约多万亩，近年来还在以平均每年.的速度持续增长 垃圾露天堆放大量氨、硫化物等有害气体释放，严重污染了大气和城市的生活环境。垃圾的危害垃圾的危害 严重污染水体。垃圾不但含有病原微生物，在堆放腐败过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，并会将垃圾中的重金属溶解出来，形成有机物质，重金属和病原微生物三为一体的污染源，雨水淋入产生的渗滤液必然会造成地表水和地下水的严重污染。垃圾的危害垃圾的危害 生物性污染。垃圾中有许多致病微生物，同时垃圾往往是蚊、蝇、蟑螂和老鼠的孳生地，这些必然危害着广大市民的身体健康。垃圾的危害垃圾的危害 侵占大量土地。据初步调查，2003 年全国 668 座城市中已有 2/3 被垃圾带所包围全国垃圾存占地累计 80 万亩。垃圾的危害垃圾的危害目前国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有目前国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋卫生填埋、焚烧焚烧和和高温堆肥高温堆肥等。国外对城市垃圾的处理一般是随国情而不同，很难有统一的模等。国外对城市垃圾的处理一般是随国情而不同，很难有统一的模式。但最终都是以式。但最终都是以无害化无害化、资源化资源化、减量化减量化为处理目标。为处理目标。垃圾的处理方法垃圾的处理方法应用技术方面，从国外多种处理方式的情况看，有以下趋势：应用技术方面，从国外多种处理方式的情况看，有以下趋势：（1）工业发达国家由于）工业发达国家由于能源能源、土地资源土地资源日益紧张，日益紧张，焚烧处理焚烧处理比例逐渐增多；比例逐渐增多；（2）填埋法填埋法作为垃圾的最终处置手段一直占有作为垃圾的最终处置手段一直占有较大比例较大比例；（3）农业型的）农业型的发展中国家发展中国家大多数以大多数以堆肥堆肥为主；为主；（4）其它一些新技术，如）其它一些新技术，如热解法热解法、填海填海、堆山造景堆山造景等技术，正不断取得进等技术，正不断取得进展。展。目前我国城市垃圾处理的技术对策是：以卫生填埋和高温堆肥技术为主，提倡有条件的城市特别是沿海经济发达地区发展焚烧技术。卫生填埋法 卫生填埋法是当前垃圾处理的主要途径，又是防止垃圾中卫生填埋法是当前垃圾处理的主要途径，又是防止垃圾中有毒、有害有毒、有害物物质通过各种途径危害生态环境，加剧大气、水质、土壤以及地下水污染，质通过各种途径危害生态环境，加剧大气、水质、土壤以及地下水污染，危害人类健康的最终处理方式。危害人类健康的最终处理方式。填埋场的场址选择距公共场所和人畜供水点500m，远离古迹、景观、学校和医院；应有足够的空间和使用年限，有一定厚度的防渗性的或坚硬的岩土层；避开断层带、活动或崩岩等危险地带；避开地下水丰富地区，或与其他相连得补给区；避开雨量多、洪水泛滥和排水条件不良的地带；防渗、排水的材料能就地取材，有后续发展条件。卫生填埋场卫生填埋场防渗及渗防渗及渗滤液处理滤液处理填埋场填埋场 管理管理填埋气填埋气 及利用及利用2 21 14 43 3填埋场选址填埋场选址 容量及年限计划容量及年限计划填埋气的产生填埋气的产生 填埋气体收集填埋气体收集 填埋气利用填埋气利用 填埋工艺填埋工艺 防渗结构防渗结构 渗滤液产生及性质渗滤液产生及性质 渗滤液收集及处理渗滤液收集及处理 卫生填埋场卫生填埋场 规划设计规划设计填埋场选址原则 原 则 基 本 要 求 环境保护原则 1、填埋场防洪标准应符合：大型填埋场（库容大于500万m3）按50年一遇设计，100年一遇校核；其余按20年一遇设计，50年一遇校核；2、离居民住宅区50m以外；3、不应设在国家自然保护区、风景区、文物古迹区、国防设施用低区；4、水源保护区下游，夏季主导风向下风向 工程学及安全生产原则 1、库容足够、使用年限宜10年以上，特殊不低于8年；2、运距合理，交通方便；3、防渗处理容易；4、有较丰富的土源；5、尽可能利用天然地形条件，减少土方工程量 经济原则 1、尽量利用荒地、山谷；2、尽量提高单位面积上的填埋量，即填埋场的空间利用系数E；3、尽量减少工程量；4、运行管理经济合理；5、封场后综合开发利用；法律及社会支持原则 1、必须符合城市用地规划、区域环境规划，城市总体规划以及环境卫生专项规划；2、符合国家以及当地的有关法律、法规；3、注意公众舆论和社会影响；4、尽量符合城市给水排水设施规划 焚烧法是在高温下将垃圾燃烧成灰渣,再运到填埋常填埋.焚烧法有许多优点,如占地少,能大大减少排放量,一般情况下,垃圾焚烧后的体积仅为焚烧前体积的5%15%;焚烧温度高,能彻底消灭病原体;垃圾燃烧过程中所产生的热量可用于城市供暖,发电等.焚烧法的缺点是投资大,而且在焚烧过程中产生大量的空气污染物(如重金属,CO,HCL,SO2和NO2等)和某些致癌物质,尤其是二噁英,这些都使该方法的应用受到限制.焚烧法垃圾焚烧选址垃圾焚烧选址垃圾焚烧选址是一个在世界各国广泛存在的问题。关于加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知环发200682号“下区域一般不得新建生活垃圾焚烧发电类项目：（1）大中城市建成区和城市规划区；（2）城镇或大的集中居民区主导风向的上风向；（3）可能造成敏感区环境保护目标不能达到相应标准要求的区域。”n关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知环发200882号n下区域一般不得新建生活垃圾焚烧发电类项目：（1）城市建成区；（2）环境质量不能达到要求且无有效削减措施的区域；（3）可能造成敏感区环境保护目标不能达到相应标准要求的区域。”n但同时增加了一条“新改扩建项目环境防护距离不得小于300米。”n并强调了垃圾焚烧项目环评工作中公众参与的重要性。18.近几年因垃圾处理厂选址问题引发的矛盾冲突此起彼伏，出现垃圾处理厂建到哪里，社会矛盾就聚集到哪里，这大大减缓了垃圾处理厂的建设速度：2006年，以颐和山庄、百旺茉莉园、中海枫涟山庄等小区居民为主的反建居民递交反建申诉信，政府最终做出了弃建的决定。2009年4月，上海江桥垃圾焚烧厂周边敏感地区居民，分二路从东西两方向垃圾厂进军，到达厂大门口后，悬挂标语、口号，称“团结起来，为生存环境不被恶化而抗争”。2009年5月，深圳数百居民聚集工地反对建设白鸽湖垃圾焚烧项目。2009年8月，北京再次发生群体性抗争活动，一些群众自发组织车队或在论坛发贴反对建设阿苏卫垃圾焚烧发电厂。2009年10月，反垃圾焚烧厂投产，江苏吴江万人街头抗议。2009年11月，广州番禺垃圾焚烧发电厂周边小区居民和厂址所在的会江村村民一行数百人集体前往广州市政府上访。垃圾焚烧选址垃圾焚烧选址19.山东青岛小涧西城市生活垃圾焚烧发电厂山东青岛小涧西城市生活垃圾焚烧发电厂 广州李坑垃圾焚烧发电厂广州李坑垃圾焚烧发电厂处理规模：5202吨/日北京高安屯垃圾焚烧发电厂北京高安屯垃圾焚烧发电厂处理规模：8002吨/日21.项目规模：3500吨/日青岛小涧西垃圾焚烧发电厂厦门市东部垃圾焚烧发电厂项目规模：2300吨/日22.序号序号名称名称垃圾处理量垃圾处理量运行时间运行时间1上海江桥垃圾焚烧电厂上海江桥垃圾焚烧电厂 3500T/d2003 年年5月月 2广州市李坑垃圾焚烧发电厂广州市李坑垃圾焚烧发电厂 2*520T/d2005 年年10月月 3苏州市垃圾焚烧发电厂苏州市垃圾焚烧发电厂3350T/d2006 年年4月月 4常熟市垃圾焚烧发电厂常熟市垃圾焚烧发电厂 3*300T/d2006 年年6月月 5宜兴市垃圾焚烧发电厂宜兴市垃圾焚烧发电厂 2250T/d2007 年年5月月 6江阴市垃圾焚烧发电厂江阴市垃圾焚烧发电厂 2400T/d2008年年1月月 7上海危废焚烧处理厂上海危废焚烧处理厂 172T/d2008 年年2月月 8厦门生活垃圾焚烧发电厂厦门生活垃圾焚烧发电厂 2200T/d2008 年年7月月 9成都洛带垃圾焚烧发电厂成都洛带垃圾焚烧发电厂 3400T/d2008年年11月月 10常州市垃圾焚烧发电厂常州市垃圾焚烧发电厂 2400T/d2008年年12月月 11苏州市垃圾焚烧发电厂苏州市垃圾焚烧发电厂 2500T/d2009年年2月月 12江阴垃圾焚烧发电厂江阴垃圾焚烧发电厂 1400T/d2012 年年12月月 13襄樊市垃圾焚烧发电厂襄樊市垃圾焚烧发电厂 2400T/d 在建在建 14武汉新沟垃圾焚烧发电厂武汉新沟垃圾焚烧发电厂 2500T/d在建在建 15深圳南山垃圾发电厂深圳南山垃圾发电厂 2400T/d在建在建 国内一些燃烧电厂国内一些燃烧电厂 堆肥法处理垃圾是利用自然界的微生物对垃圾中的有机物进行分解,使之形成肥料,作为农作物的营养,从而达到处理垃圾,净化城市环境,又提高土地生产力的目的.从居民区运来的生活垃圾，进入场区后直接卸入发酵池进行第一次发酵，整理后用鼓风机间歇供氧，在发酵池下面有水道，垃圾发酵后的污水从水道流出。一来可以灌溉庄稼，二来可以再次给发酵垃圾补充水分。垃圾初步发酵升温至60以上，发酵710天后，用铲车将垃圾铲出，转运到二次发酵堆放场继续发酵。40天左右使垃圾腐熟，将垃圾倒人漏斗中，用人力将垃圾戳人滚桶中进行筛选处理。筛下物已成肥料，被滚桶下的皮带运出后即成花肥；其余筛下物中有石头、塑料等固体垃圾，这些垃圾可以填埋或焚烧。其中塑料泡沫等，经加工后可以做涂料。堆肥法堆肥生产线牛粪堆肥堆肥设备堆肥设备堆肥化设备堆肥化设备破碎设备破碎设备 混合设备混合设备 输送设备输送设备 分离设备分离设备 斗式装载机或推土机、垮式斗式装载机或推土机、垮式翻堆机、侧式翻堆机翻堆机、侧式翻堆机应堆肥产品质量高、操应堆肥产品质量高、操 作员少、臭味控制有效、作员少、臭味控制有效、空间限制少、空间限制少、环境影响小等优环境影响小等优 点。垂直、倾斜及水平固体流点。垂直、倾斜及水平固体流 生物过滤器：熟化的堆生物过滤器：熟化的堆 肥、树皮、木片、粒状的肥、树皮、木片、粒状的 泥炭等，负荷为泥炭等，负荷为80120 m3m-3h-1)，出气温度维持在，出气温度维持在2040；物料处理设备物料处理设备翻堆设备翻堆设备反应器堆肥系统反应器堆肥系统除臭设备除臭设备破碎设备破碎设备堆肥发酵翻堆机堆肥发酵翻堆机生活垃圾堆肥系统生活垃圾堆肥系统恶臭气体净化成套设备恶臭气体净化成套设备（1 1）定义）定义 放射性废弃物是指在铀矿开采、加工、反应堆运行及核燃料后处理等放射性废弃物是指在铀矿开采、加工、反应堆运行及核燃料后处理等一系列生产过程中出现的废弃物。它会通过自身的衰变放射出一系列生产过程中出现的废弃物。它会通过自身的衰变放射出a a、b b、g g射线，对人体的组织和器官产生不良影响或危害。射线，对人体的组织和器官产生不良影响或危害。放射性废弃物问题放射性废弃物问题（2 2）放射性废弃物的处置）放射性废弃物的处置 放射性废弃物应该先经过浓缩，减容，固化，包装等过程使其转变为适于运储的形态放射性废弃物应该先经过浓缩，减容，固化，包装等过程使其转变为适于运储的形态（称为处理），然后再将它封存在专门为它建造的储放场地内的处置单元中（称为处（称为处理），然后再将它封存在专门为它建造的储放场地内的处置单元中（称为处置）。封存的时间约为置）。封存的时间约为300500300500年（中放射性废弃物）和几千年到几十万年（高放射性）年（中放射性废弃物）和几千年到几十万年（高放射性）11.3.3 11.3.3 放射性废弃物问题放射性废弃物问题处置方法：处置方法：深地层处置：深度达深地层处置：深度达500m500m以上，用于高浓度、长寿命的废弃物以上，用于高浓度、长寿命的废弃物浅地层处置：深度小于浅地层处置：深度小于50m50m，用于低浓度、短寿命的废弃物，用于低浓度、短寿命的废弃物非地质处置：中子或其他高能量质子的轰击和辐射，核素嬗变。非地质处置：中子或其他高能量质子的轰击和辐射，核素嬗变。11.4.1 11.4.1 深基坑开挖施工深基坑开挖施工1 1、减小基坑开挖的影响：分层、分块、对称、平衡、限时、减小基坑开挖的影响：分层、分块、对称、平衡、限时2 2、减小降水的影响、减小降水的影响3 3、减小和控制基坑变形，按环境要求选择基坑位移的控制标准、减小和控制基坑变形，按环境要求选择基坑位移的控制标准4 4、加强监测，重视信息化的设计与施工、加强监测，重视信息化的设计与施工11.4.2 11.4.2 打桩施工打桩施工1 1、打桩引起的桩周土体变形、打桩引起的桩周土体变形2 2、打桩引起的环境噪音与振动、打桩引起的环境噪音与振动11.4 11.4 施工环境问题施工环境问题11.4.1 11.4.1 深基坑开挖施工深基坑开挖施工1 1、减小基坑开挖的影响：分层、分块、对称、平衡、限时、减小基坑开挖的影响：分层、分块、对称、平衡、限时2 2、减小降水的影响、减小降水的影响3 3、减小和控制基坑变形，按环境要求选择基坑位移的控制标准、减小和控制基坑变形，按环境要求选择基坑位移的控制标准4 4、加强监测，重视信息化的设计与施工、加强监测，重视信息化的设计与施工11.4.2 11.4.2 打桩施工打桩施工1 1、打桩引起的桩周土体变形、打桩引起的桩周土体变形2 2、打桩引起的环境噪音与振动、打桩引起的环境噪音与振动11.4.3 11.4.3 强夯施工强夯施工1 1、强夯引起的场地下沉与隆起、强夯引起的场地下沉与隆起2 2、强夯引起的地面振动、强夯引起的地面振动3 3、强夯引起的噪音、强夯引起的噪音11.4 11.4 施工环境问题施工环境问题1 1、地下掘进引起的应力扰动、地下掘进引起的应力扰动2 2、地下掘进引起的变形对建筑物的影响、地下掘进引起的变形对建筑物的影响11.4.411.4.4地下掘进施工地下掘进施工香根草生物工程技术香根草生物工程技术11.5 11.5 生态环境问题生态环境问题 种植香根草达到生态防护目的：拦截种植香根草达到生态防护目的：拦截泥沙、分散地表径流，减缓水流流速，泥沙、分散地表径流，减缓水流流速，发达、高强的根系如同打入一系列的发达、高强的根系如同打入一系列的生物桩，起到固土和加强的作用。生物桩，起到固土和加强的作用。香根草，又名岩兰草；因其根很香，故名香根草原产于印度等国，现主要分布于香根草，又名岩兰草；因其根很香，故名香根草原产于印度等国，现主要分布于东南亚、印度和非洲等（亚）热带地区，具有适应能力强，生长繁殖快，根系发东南亚、印度和非洲等（亚）热带地区，具有适应能力强，生长繁殖快，根系发达，耐旱耐瘠等特性；有达，耐旱耐瘠等特性；有“世界上具有最长根系的草本植物世界上具有最长根系的草本植物”；被世界上；被世界上100多个多个国家和地区列为理想的保持水土植物。国家和地区列为理想的保持水土植物。11.5.2 土工格室护坡技术土工格室护坡技术11.5 11.5 生态环境问题生态环境问题 铺设岩石边坡表面，在网格内填铺设岩石边坡表面，在网格内填150mm的种植土，余下的的种植土，余下的50mm填以填以草种、肥料和种植土的拌合料，可以草种、肥料和种植土的拌合料，可以坡面绿化，改善环境坡面绿化，改善环境是一种高密度聚乙烯材料压延形成的一片网状格室结构。它伸缩自如，是一种高密度聚乙烯材料压延形成的一片网状格室结构。它伸缩自如，运输时可缩叠起来，使用时张开并充填土石、或混凝土料，构成具有强运输时可缩叠起来，使用时张开并充填土石、或混凝土料，构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体。大侧向限制和大刚度的结构体。11.5.3生态种植基喷播技术生态种植基喷播技术11.5 11.5 生态环境问题生态环境问题 生态种植基喷播技术是将生态种植基添加草种和微量有机化肥，加水拌和，采用高压喷射生态种植基喷播技术是将生态种植基添加草种和微量有机化肥，加水拌和，采用高压喷射技术直接喷射到边坡进行强化绿化的技术。技术直接喷射到边坡进行强化绿化的技术。生态种植基是一种含有无机非金属矿物、营养素、团粒剂、水泥、生态种植基是一种含有无机非金属矿物、营养素、团粒剂、水泥、垃圾土、棉籽颗、少量的黄沙河粘土材料。垃圾土、棉籽颗、少量的黄沙河粘土材料。11.5.4绿化混凝土护砌技术绿化混凝土护砌技术 11.5 11.5 生态环境问题生态环境问题绿化混凝土是一种无砂大孔隙混凝土。绿化混凝土护砌技术是将多孔混凝土构件，砌绿化混凝土是一种无砂大孔隙混凝土。绿化混凝土护砌技术是将多孔混凝土构件，砌护于岩土表面，起防护作用，来环境保护与保护生态条件的技术。护于岩土表面，起防护作用，来环境保护与保护生态条件的技术。