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环境岩土工程学课件东南大学潘华良环境岩土工程学概论5城市固体
该技术具有工艺简单、费用适宜、设备 易于维护、对环境影响很小、能够改善 土壤结构、增长肥效等优点,主要用于 处置含盐量低、不含毒物、可生物降解 的固体废物。
5.2深井灌注
深井灌注处置是将固体废物液体化,用 强制措施注入到地下与饮用水和矿脉层 隔开。
主要还是用来处置那些实践证明难于破 坏、难于转化、不能采用其它方法处理 或采用其它方法费用昂贵的废物。
物不致流到有用的地下水源和矿藏中。 (3)有足够的容量,面积较大,厚度适宜,孔隙
率高。 (4)有足够的渗透性,且压力低,能以理想的速
率和压力接受废液。 (5)地层结构及其原来含有的流体与注入的废物
相融,或者花少量的费用就可以把废物处理到 相融的程度。
2.钻探与施工
深井灌注处置井的结构要比石油井 复杂而严密。
废物焚烧后产生的废气通过净化装置与 冷凝器,冷凝液排入海中,气体排入大 气,残渣倾入海洋。
这种技术适于处置易燃性废物,如含氯 的有机废弃物。
陆地处置
陆地处置陆地处置的方法有多种
❖土地填埋 ❖土地耕作 ❖深井灌注。
土地填埋
是从传统的堆放和填地处置发展起来的 一项处置技术,是目前处置固体废弃物的 主要方法。
人工屏障
①使固体废物转化为具有低浸出性和适 当机械强度的稳定的物理化学形态;
②废物容器化;
③处置场所内各种辅助性工程屏障。
海洋处置
海洋处置是工业发达国家早期采用的途径, 特别是对有毒有害废物,至今仍有一些 国家采用。
由于海洋保护法的制定,以及在国际上对 海洋处置有很大争议,其使用已受到越 来越多的限制。
深井灌注处置系统还要求废物与建筑材 料、岩层问的液体以及岩层本身具有相 融性。
深井灌注处置方法已有40多年的发展历 史,是对环境影响较小、适用范围较广 的一种处置方法。
但也有人持不同意见,认为这种方法缺 乏远见,担心深井一旦泄露,将导致蓄 水层的污染。
5.2.2适于深井灌注废物的种类
深井灌注处置方法的适用范围较广,不 论是一般废物还是危险废物都可采用此 法。
土地填埋处置种类很多,采用的名称也 不尽相同。
❖按填埋地形特征可分为山间填埋、平地填埋、 废矿坑填埋;
❖按填埋场的状态可分为厌氧填埋、好氧填埋、 准好氧填埋;
❖按法律可分为卫生填埋和安全填埋等。
随填埋种类的不同其填埋场构造和性能 也有所不同。
土地耕作
即利用表层土壤的离子交换、吸附、微 生物降解以及渗滤水浸出、降解产物的 挥发等综合作用机制处置固体废物的一 种方法。
海洋处置海洋处置主要分为海洋倾倒与远 洋焚烧两种方法。
海洋倾倒
海洋倾倒是将固体废弃物直接投入海洋 的一种处置方法。
海洋是一个庞大的废弃物接受体,对污 染物质能有极大地稀释能力。
但纳污容量、能力是有个界限的,并且 海洋倾倒长期影响必须作深入研究。
开底驳海上违法倾废,造成海洋污染
远洋焚烧
是利用焚烧船将固体废弃物进行船上焚 烧的处置方法。
凡与废物接触的器材,都应与废物 的相融。
井内灌注管道与保护套管之间的环 形空间须采用杀菌剂和缓蚀剂进入 可渗透性的岩层中
地层条件要求
适宜的地层主要有石灰岩层、白云岩层 和砂岩层。
❖在石灰岩或白云岩层处置废物,容纳废液的 主要依据是岩层溶隙,以及断裂层和裂缝 (岩溶含水层、裂隙含水层)。
❖对于在砂岩层处置,废液的容纳主要依靠孔 隙。
金属
2 0.7 石料及混凝土 1 0.4
煤
1 0.4 金属加工
16 6.0
石油和天然气提炼 17 6.4 金属冶炼
3 1.1
非金属物质
5 1.9 机械业
1 0.4
制造业(80.5%)
6 2.2 照相业
3 1.1
食品
3 1.1 其他(1品 131 49.1
深井灌注的最大使用者是化学、石油化 工和制药工业,它们所拥有的井数占现 有井数的50%,
上节课要点
第5章 城市固体废物的 传统处置方法
5.1概述
20世纪60年代以前
❖ 随意排放、堆存、倾倒
环境保护意识的增强
❖ 安全处置。
固体废物处置总的目标是:废物中的有害 物质现在和将来对于人类均不发生危害。
基本方法是通过多重屏障实现有效隔离
❖天然屏障 ❖人工屏障
天然屏障
地质构造 地质环境
❖对有害物质的阻滞作用。
其次是炼油厂和天然气厂
金属工业居第三位。
此外,食品加工、造纸也占有一定的比 例。
深井灌注方法具有广泛的适应性。
5.2.3操作与监测
深井灌注处置操作可分为两步:
❖一是预处理 ❖二是灌注。
o 在控制的压力下进行,灌注速率一般为0.3~4m3/min。
深井灌注系统需配置有连续记录监测装置。在 深井灌注管道和保护套管处设置有压力监测器, 以检验管道和套管是否发生泄漏,如出现故障, 应立即停止操作。
一般将适于深井灌注处置废物分为无机 废物和有机废物两大类。
深井灌注方法主要是用来处置那些经过 实践证明难于破坏、难于转化、不能采 用其他方法处理或者采用其他方法费用 昂贵的废物,如高放射性废物。
表 5.1 美国工业废物深井灌注处置情况
工业
井数 (%) 工业 井数 (%)
矿业(9.4%)
石油炼制
51 19.1
目前,美国每年大约有3×104t流体废物采 用深井灌注方法处置,其中11%为危险 废物。
5.2.1深井灌注的程序
废物的预处理 场地的选择 井的钻探与施工 环境监测等。
预处理
深井灌注处置前,需使废物液化,形成真 溶液或乳浊液。
预处理
防止灌注后堵塞岩层孔隙,减少处置容 量。
废物中一些组分,与岩层中的流体发生 化学反应生成沉淀,最后可能会堵塞岩 层。
套管,止水
1-井盖; 2-充满生物杀伤剂和缓蚀液的
环形通道; 3-表面孔; 4、7-水泥; 5-表面套管; 6-保护套管; 8-注入通道; 9-密封环; 10-保护套管安装深度; 11-石灰石或白云岩处置区; 12、14-油页岩; 13、16-石灰石; 15-可饮用水层(砂); 17-可饮用水层(砾石)。
❖一般采用化学处理或固液分离的预处理方法, 将上述组分去除或中和。
❖例如,难溶的碱土金属碳酸盐、硫酸盐及氢 氧化物沉淀,难溶的重金属碳酸盐,氢氧化 物沉淀以及氧化还原反应产生的沉淀等。
防止沉淀的另一种方法是先向井中注入 缓冲剂,把废液和岩层液体隔离开来。 如一定浓度的盐水等。
1.场地选择
(1)处置区必须位于地下饮用水源之下。 (2)有不透水岩层把注入废物的地层隔开,使废