第09章城市环境卫生设施规划

第九章城市环境卫生工程环境科学与工程系马文林序言城市环境卫生设施的重要性环卫设施不产生直接经济效益；关系到整个城市的环境质量和面貌；涉及到投资环境和城市的发展。城市环境卫生设施与城市可持续发展的关系？2城市环卫设施工程的基本要求贯彻生活垃圾处理无害化、减量化和资源化的原则；环卫设施要布局合理、使用方便、整洁卫生和有利于环境卫生作业；与旧区改造、新区建设同时规划设计、施工、验收和投产使用。城市生活垃圾处理的基本原则？3主要内容城市固体废物种类城市固体废物产量预测城市生活垃圾收集与运输城市固体废物处理和处置城市环境卫生公共设施49.1城市固体废物种类固体废物：也称固体废弃物，是指人们在开发建设、生产经营、日常生活等活动中向外界环境排放、丢弃的固态或泥态的废弃物质，它对于持有者已经失去了利用价值。固体废弃物来源工业固体废弃物农业固体废弃物城市垃圾：居民生活、商业活动、市政建设与维护、公共服务等过程中产生的固体废物。城市市政工程中的环卫设施规划主要考虑城市垃圾的收集、清运、处理、处置与利用。5城市中的固体废物，主要包括四大类，即城市生活垃圾、城市建筑垃圾、一般工业固体废物和危险固体废物。以上图片来自于网络城市固体废物的种类？6种类来源特点城市生活垃圾市民生活中产生的固体废弃物，有居民生活垃圾、商业垃圾、清扫垃圾、粪便和污水厂污泥等。具有明显的区域性和季节性特点，成分呈现有机物增加、无机物减少、可燃物增多的趋势，部分生活垃圾可回收利用。城市建筑垃圾城市建设工地拆建和新建过程中产生的固体废弃物。主要有砖瓦块、碎石、混凝土块、废管道等。随着城市建设规模的不断扩大，建筑垃圾数量增加较快。一般工业固体废物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，包括尾矿、煤矸石、粉煤灰、炉渣、废品工业废物等。对环境的毒性小，多数可以回收利用。危险固体废物具有腐蚀性、急性毒性、浸入毒性及反应性、传染性、放射性等一种或一种以上危害特性的固体废物，主要来源于冶金、化工、制药等行业，以及医院、科研机构等。一般数量不大，但其危险性大，应有专门机构集中管理。79.2城市固体废物量预测城市生活垃圾产生量工业固体废物产生量89.2.1城市生活垃圾产生量预测方法人均指标法增长率法规划时常采用上述两种方法，并结合历史数据进行校核。9人均指标法：人均指标乘以规划的人口数则可得到城市生活垃圾总量。计算公式Q=δ·n·q/1000式中：Q——预测年份的生活垃圾产生量（t/d）；δ——预测年份的人口数（人）；n——城市人均生活垃圾日产量[kg/（人·d）]；q——生活垃圾产生量变化系数。按当地实际资料采用，若无资料时，一般可采用1.3~1.4。人均指标法10增长率法增长率法：根据历史数据和城市发展趋势，确定增长率。1979年以来，我国城市生活垃圾的年平均增长率为9％。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。城市垃圾产生量增长到一定程度后，增加幅度逐渐降低，如1980~1990年，欧美国家城市生活垃圾增长率基本在3%以下。在规划时，对于不同的规划时段，可选取不同的增长率。11计算公式Wt=W0(1＋i)t式中：Wt——规划期末年城市生活垃圾产量（万t）；W0——规划基年城市生活垃圾产量（万t）；i——年增长率（％）；t——预测年限（年）。129.2.2工业固体废物产生量工业固体废物产生量与城市的产业性质与产业结构、生产管理水平等有关系。预测方法：单位产品法万元产值法增长率法13单位产品法根据各行业的统计数据或调查数据，得出每单位原料或产品的产废量。行业产品（t)产废量（t）冶金铁10.4~1.0钢10.15~0.25铁合金12.0~4.0有色金属10.3~0.6燃煤10.1~0.3化学硫酸10.5磷酸14.0~5.0（磷石膏）部分工业生产过程的固体废物产生量14万元产值法根据规划的工业产值乘以每万元的工业固体废物产量，即可得出工业固体产量。根据我国部分城市的规划指标，可采用0.04~0.1t/万元的指标。15增长率法计算公式Qt=Q0(1＋i)t式中：Qt——预测年城市工业固体废物产量（万t）；Q0——基年城市工业固体废物产量（万t）；i——年增长率（%），根据历史数据和城市产业发展规划确定；就全国平均情况，年增长率可取2％～5％；t——预测年限（年）169.3城市生活垃圾收集与运输生活垃圾的收集生活垃圾的运输图片来源：收集方法混合收集：将产生的各类生活垃圾混在一起进行收集。分类收集：将城市生活垃圾分为可回收物、有害垃圾和其他垃圾三类，并设置不同颜色的回收容器进行分类回收。可回收物（Recyclable）垃圾容器为蓝色，表示适宜回收和可再利用的垃圾，包括纸类、塑料、玻璃、织物和瓶罐等；有害垃圾（Harmfulwaste）垃圾容器为红色，表示含有害物质，需要特殊安全处理的垃圾，包括电池、灯管和日用化学品等；其他垃圾（Otherwaste）垃圾容器为灰色，表示分类以外的垃圾。生活垃圾的收集方式？18混合收集和分类收集的区别收集方法垃圾的后处理混合收集各类垃圾混在一起进行收集处理前要经过分选，然后才能对有机物、无机物、可回收利用物质与不可回收利用物质等进行不同的处理，不便于垃圾的后期处理和资源的回收。分类收集将生活垃圾分类回收易于对垃圾进行相应的回收利用或处理。注意：分类收集应与垃圾的整个运输、处理和回收利用构成完整的系统。若清运时未能分类清运，也没有建立分类回收利用系统，分类收集则无意义。19垃圾收集的方式垃圾箱收集：垃圾箱置于居住小区楼旁、街道、广场等范围内，用户自行就近向其中倾倒垃圾。在小区内的垃圾箱一般应置于垃圾间内。现在城市的垃圾箱一般是封闭的，并有一定规格，便于清理车辆出人。垃圾管道收集：在多层或高层建筑物内设置垂直的管道，每层设倒入口，底层垃圾间设垃圾容器。袋装化收集：指居民将袋装垃圾放至固定地点，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。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散溢和蚊蝇率生。采用压缩集运的方式，提高了运输效率。该方式是定点、定时收集，需要居民和单位配合。20厨房垃圾自行处理：厨房垃圾通常占日常生活垃圾的50％左右，成分主要是有机物。在一些发达国家中，把厨房垃圾粉碎成较细小的颗粒，冲人排水管，通过城市排水系统进人污水厂进行处理。在保证不堵塞管道和城市排水系统健全的情况下，这种方式可大大减少垃圾的产量，同时也便于其他垃圾的分类回收，对于污水处理厂的二级生化处理也较为有利。垃圾气动系统收集：它利用压缩空气或真空作动力，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区，具有自动化程度高、方便卫生的优点，可节省劳动力和运输费用，但一次性投资很高。21真空式管道垃圾收集系统1.垃圾投入站2.被服投入站3.被服垂直输送管4.垃圾垂直输送管5.被服水平输送管6.垃圾水平输送管7.垃圾上吸式投入站8.被服收集箱9.垃圾收集箱10.垃圾分向装置11.垃圾压缩机12.垃圾子车13.回风管14.诱引风扇15.湿式空气过滤器16.进风管17.排气管医院、宾馆住宅、商业楼图片来源：生活垃圾的运输是从各垃圾收集点（站）把垃圾装运到转运站、加工厂或处理厂的过程。垃圾的运输应实现机械化，并保证清运机械能够顺利到达垃圾收集点。由于城市扩展、环境保护和人类健康的要求，垃圾处理厂距城市愈来愈远。为了解决垃圾运输车辆不足、交通拥挤、贮运费用提高等问题，须在清运过程中设中转站。中转站的设置与否或设置位置的确定，在规划时，需进行技术经济比较。23规划时，除了要求布置收集点外，还应考虑便于清运，使清运路线合理。路线规划应进行优化。根据道路交通情况、垃圾产量、收集点分布、车辆情况、停车场位置等，考虑如何使收集车辆在收集区域内行程距离最小。选择垃圾清运路线的原则：收集线路的出发点应尽可能接近停放车辆场；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；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。24上海南京路上的垃圾收集车图片来源：：固体废弃物的处理：通过物理的、化学的或生物的方法，使固体废弃物减量化、无害化、稳定化和安全化，加速其在自然环境中的再循环，减轻或消除对土壤、水体、大气等环境组成要素的污染。回收利用固体废弃物中的有用物质和能量，以减少资源消耗，保护环境。27固体废弃物的处置：固体废弃物的最终归宿，将最终产物长期置于一定的环境之中，彻底实现无害化。固体废弃物的处理与处置程序：先考虑减量化、资源化，再考虑加速物质循环，最后对残留物质进行无害化处置。289.4.1城市固体废弃物处理和处置方法自然堆存土地填埋堆肥化焚烧热解危险废物的处理城市固体废物处理的常用方法？29自然堆存：把垃圾倾卸在地面上或水体内。如废置在荒地、洼地或海洋中，不加防护措施，使之自然腐化发酵。这种方法因对环境污染严重，已经逐渐被禁止。30土地填埋：将固体废物填入确定的谷地、平地或废坑等，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。优点：技术比较成熟，操作管理简单，处置量大，投资和运行费用低。还可以结合城市地形、地貌开发利用填埋物。缺点：垃圾减容效果差，需占用大量土地；且产生的渗沥水易造成水体和环境污染，产生的沼气易爆炸或燃烧。选址受到地理和水文地质条件限制。31北京六里屯垃圾填埋场六里屯垃圾填埋场周边，有强烈的刺激性气味，污水横流，有大量的麻雀、乌鸦等鸟类在垃圾填埋场内觅食。按照规定，距填埋场周边3公里内不能安排居民生活区，该填埋场选址没有按严格要求，存在先天不足，因而对周边居民生活带来了较大的危害。32堆肥化：在有控制的条件下，利用微生物将固体废物中的有机物质分解，使之转化为具有稳定腐殖质的有机肥料，这一过程可以消灭垃圾中的病菌和寄生虫卵。堆肥化是一种无害化和资源化的过程。优点：投资较低，无害化程度较高，产品可以用作肥料。缺点：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。33堆肥34焚烧（焚化）：将可燃固体废物通过高温燃烧，使其氧化分解，转变为惰性残渣。焚烧可以灭菌消毒，回收能量。焚烧可以达到减容化、无害化和资源化。城市中的生活垃圾、工业固体废物、污泥、危险固体废物等均可进行焚烧处理。优点：能迅速而大幅度减少容积，体积可减少85％～95％，质量减少70％～80％；有效地消除有害病菌和有害物质；占地面积小，选址灵活。缺点：A．投资和运行管理费用高，管理操作要求高；如果对所产生的废气处理不当。容易造成二次污染；B．对固体废物有一定的热值要求。35工业垃圾焚烧炉医疗废弃物焚烧炉生活垃圾焚烧炉图片来源：热解：在缺氧的情况下，固体废物有机物受热分解，转化为液体燃料或气体燃料，并残留少量惰性固体。优点：热解减容量达60％～80％，污染少，并能充分回收资源，适于城市生活垃圾、污泥、工业废物、人畜粪便等。缺点：但其处理量小，投资运行费用高，工程应用尚处在起步阶段。从发展的角度来看，热解是一种有前途的固体废物处理方式。电浆熔融炉图片来源：危险废物的处理方式：危险废物处理是通过改变其物理、化学性质，减轻或消除危险废物对环境的有害影响。常用的方式：减