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内容简介

　　《德国固体废物地下处置技术》共11章，第1章～第9章主要介绍了德国固体废物地下处置技术发展概况、残存物质和废物在岩石空间的地下处置（填埋场和废物处置场的地质技术描述）、废物地下填埋场的地质条件约束、固体废物地下运输技术、转装技术、充填技术、运输总方案的评价方法以及放射性废物处理技术等。第10章和第11章介绍了德国9个矿井对固体废物地下处置的工作实例和充填技术规程。
　　《德国固体废物地下处置技术》适合矿山、科研设计院所、高等院校的采矿、环保专业的科技人员、大专院校师生以及管理人员阅读参考。

作者简介

　　赫英臣，黑龙江省鸡西市人，1941年5月生。河北工程大学教授，中国环境科学研究院兼职教授、咨询专家，德国地质学会会员。1962年毕业于黑龙江工学院（现哈尔滨理工大学），于1986-1989年在德国亚琛工业大学（THAachen）工程地质与水文地质研究所进修，获名誉博士学位。早期研究方向主要是煤矿的“三下”采煤技术，主攻方向为水体下安全开采，发表论文50余篇。自德国进修之后，主要研究方向为固体废物安全处理与处置技术，废物填埋场的选址技术，地下水保护与污染控制技术等。曾完成国家“八五”攻关，“863”和“973”国家计划的重大课题与专题，获多项奖，发表相关论文60余篇，专著7部。在德国进修时编著的《固体废物安全处置与污染治理技术》（德文版），已成为德国亚琛工业大学的教科书，其他几部书都是固体废物处理和处置技术方面的重要著作。
　　作者是我国当前研究固体废物安全处理与处置技术起步较早、论著较多、经验丰富的环保技术专家。

内页插图

目录

1 导论
1.1 概述
1.1.1 残余物质和废物区分的法律基础
1.1.2 地下填埋场作业内部运输
1.1.3 运输、转装和堆填工具的划分
1.1.4 基本概念与定义
1.2 地下填埋场的基本知识
1.2.1 地下填埋场的类型划分
1.2.2 地下填埋场的安全屏障
1.2.3 废物地下堆填作业方法

2 德国固体废物地下处置技术发展概况
2.1 概述
2.1.1 初步评价
2.1.2 任务与策略
2.2 定义与展现的有用空间的解释
2.2.1 定义
2.2.2 残余物质与废物的二元性
2.2.3 可提供的有用空间
2.3 地下填埋残渣种类和填埋地点
2.3.1 按废物技术导则规定的废物种类
2.3.2 焚烧残渣
2.3.3 其他产品残渣
2.3.4 混合残渣
2.4 至今地下填埋处置措施的环境影响
2.4.1 地下多组分填埋处置场(类型I)
2.4.2 地下单组分填埋处置场(类型Ⅱ)
2.4.3 井下直接应用处置(类型Ⅲ)
2.4.4 间接应用地下处置(类型Ⅳ)
2.5 可选残渣类型的产生量评价
2.5.1 按废物技术导则确定的废物种类
2.5.2 来自化石能源载体的焚烧残渣
2.5.3 来自手工业生产和污染治理的残渣
2.6 为处置目的的地下空间潜力的调查
2.6.1 盐矿
2.6.2 煤矿
2.6.3 金属矿井
2.6.4 石膏矿井
2.6.5 石灰岩矿
2.6.6 花岗岩矿井
2.6.7 其他矿产开采的矿井
2.6.8 地下空间以及空间增长的地区分布概况
2.7 对废物地下处置将来发展的评价_
2.7.1 地下应用
2.7.2 废物地下处理的效率和计划
2.7.3 对地下填埋场的需求
2.8 将来的填埋场场地
2.9 结论和行动计划

3 残存物质和废物在岩石空间的地下处置(填埋场和废物处置场的地质技术建议)
3.1 保护目标
3.1.1 概述
3.1.2 人的保护
3.1.3 环境的保护
3.1.4 对矿床的保护
3.2 残余物质和废物在岩石空间堆放的基本计划与证明方案
3.2.1 已有矿井
3.2.2 新开采的填埋空间
3.3 地层
3.3.1 概述
3.3.2 要求
3.4 屏障
3.4.1 概述
3.4.2 地质屏障
3.4.3 地质技术屏障
3.5 勘探、试验和监测
3.5.1 目的
3.5.2 项目管理
3.5.3 调查方法
3.5.4 成果的应用与评价
3.5.5 建档(资料汇编)
3.6 填埋残余物质和废物的岩石空间稳定性
3.6.1 概述
3.6.2 对稳定性的要求
3.6.3 稳定性证明
3.6.4 计算方法
3.6.5 建筑工程的观测
3.7 运移过程
3.7.1 概述
3.7.2 数据测定
3.7.3 长期安全分析
3.7.4 数学模型
3.7.5 释出计算的计算程序
3.8 保护目标实现的证明
3.8.1 证明的类型和范围
3.8.2 场址选择
3.8.3 场地勘探
3.8.4 安全考虑
3.8.5 建设和作业阶段
3.8.6 关闭
3.8.7 证明指示序列概况
3.8.8 法规与规范
3.9 附件
3.9.1 残余物质和废物地下填埋原则上适合的岩层
3.9.2 关键词

4 废物地下填埋场的地质条件约束
4.1 煤层开采后作为地下填埋场建设利用的地下空间
4.1.1 废物安全填埋
4.1.2 作为地下填埋利用的煤层开采空间的地质条件约束
4.1.3 水文地质条件
4.1.4 煤矿开采产生的地下空间类型
4.1.5 残余物质和废物充填的可能性
4.1.6 地下填埋可能性结论
4.2 特别要在岩石力学条件约束下来考虑地下填埋场的废物处理
4.2.1 环境保护与废物处理
4.2.2 废物经济计划
4.2.3 在地质介质中填埋的废物处置
4.2.4 废物填埋方案设计
4.2.5 安全证明的岩石力学观点
4.2.6 残余物质地下处置场
4.2.7 在盐矿床地层中矿囊填埋场的支撑状态是建立数学模型的典型成果

5 固体废物地下运输技术
5.1 垂直运输
5.1.1 借助罐笼和箕斗提升的井筒运输
5.1.2 天井自溜运输
5.1.3 螺旋溜槽
5.1.4 充填矸石自流管道运输
5.1.5 管道运输
5.1.6 阶梯式溜槽
5.2 垂直、倾斜和水平运输
5.2.1 稠流运输
5.2.2 稀薄流运输
5.2.3 气动运输
5.2.4 翻斗提升机和翻转轴运输机
5.3 倾斜和水平运输
5.3.1 轨道运输机
5.3.2 无轨车辆运输
5.3.3 连续运输工具

6 转装技术
6.1 堆垛机
6.1.1 结构与功能表现
6.1.2 潜在的危险
6.1.3 堆垛机的一般情况
6.2 吊车
6.2.1 结构与功能原理
6.2.2 潜在风险
6.2.3 吊车的一般情况
6.3 辊式运输机
6.3.1 结构与功能原理
6.3.2 潜在风险
6.3.3 辊式运输机的概况
6.4 矿仓与料仓
6.4.1 结构与功能
6.4.2 潜在风险
6.4.3 矿仓与料仓的一般情况
……
第2部分 应用技术规程
第3部分 采样与分析
参考文献

精彩书摘

　　这些物质运输由于数量大要考虑不同的技术，废物技术导则（TA.Abfall）规定，在岩盐矿井填埋场对垂直运输可用罐笼或导管，然后再用无轨或有轨矿车在巷道里运输。
　　与地下废物处理计划（AKUT，Abfall Konzepte Unter Tage）相关的工作规划包括有提升、运输、转装、堆填技术等都是这个规划的重要部分。地下运输和堆填技术评价则是对所使用的设备进行安全、可操作性和经济作评价预报。任何运输、转装和堆填工具具有不同性能并对井巷工程的运输道路，对运输物品和与运输系统的其他部分相互作用提出不同要求。运输、转装和堆填工具要表明其特性、系统化性能和评价。现有工作目的是面对现有的采矿工程和已确定的废物性质借助现场情况优选出运输、转装和堆填技术，并研究确定评价方法。
　　1.1.1 残余物质和废物区分的法律基础
　　残余和废物物质能在井下处理应由州主管部门发给许可。根据1991年颁布的废物技术导则，特别为需要监控的废物的处理首先规定了统一的管理规范。其中对地下填埋场提出了明确要求。
　　目前残余物质与废物之间已有法律上的区别和重要的法律解释。对于井下输送要考虑如下3种物质：
　　（1）按废物法规定的采矿本身的废物；
　　（2）按废物法规定可作为残余物质看待可利用的废物；
　　（3）废物物质，是废物法也是废物技术导则指出的特别需要管控的废物。
　　按废物法指出的废物是在采矿范畴下的找矿、开采、选矿、地下资源加工和地下作业所产生的废物。这种废物包括了水洗矿石、选矿过程形成的废物、盐残渣、消费的生产工具等。这种类型的废物现有的处置就是与其他残余物质混合作成充填材料输送到井下处理。
　　残余物质按废物法的定义是可以进行物质利用的废物。原则上这种物质能与废物相同利用，残余物质一般是指发电厂焚烧的灰或垃圾焚烧厂产生的灰（在废物法里对特别监控的废物有明确的规定，废物法里还指出，如果物质不能作为残余物质利用，那就必须作为废物处理）。一种物质的利用，例如在采矿充填时作为充填材料的混合物，出于岩石力学，通风技术或安全考虑，这种物质输送必须按严格的采矿标准进行，并把这种地下充填场纳入了采矿法，按采矿法采矿官方对措施审批并进行监测。

前言/序言

　　应德国联邦科技部航空航天德国中心国际办公室的邀请，我与中国工程院刘鸿亮院士作为中国环境科学研究院代表团成员于1999年8月参观了德国北部的一个固体废物地下填埋场。Sondershausen过去曾是一个开采钾盐的矿井，该矿井和Herfa-Neurode矿井（德国第一个固体废物地下填埋场）一样，主要用作危险性废物和一些一般性固体废物的地下填埋。我们参观了从地面废物供货、井筒和巷道运输，直至到堆填空间封闭的全部作业过程。
　　通过参观使我们了解到把废物输送到地下处置的可行性和一系列的优点，我们认为这确实是环境保护方面的一项有效措施。我国采矿业发达，地下空间容量大，把废物运到地下处置也是将来环保政策的发展方向。
　　为了将德国的废物地下处置技术向中国推广，德国亚琛工业大学的L.Krapp教授发挥了重要作用，在他的倡导下我们在1998年成立了项目组，为争取在北京西部门头沟地区建设第一个废物处置示范场地做技术准备。《德国固体废物地下处置技术》一书可以起到抛砖引玉的作用，也会启发我们更深入去研究固体废物的地下处置技术。本书内容丰富，除废物处置的技术方法外，还有运行实例和技术规范方面的介绍，该书还特别系统地介绍了德国北维州采矿委员会编写的《固体废物地下充填技术规程》。该规程的指导思想很明确，就是要使废物地下处置必须立足于安全；利于保护环境、保护矿床，利于矿井开采，确保作业人员人身安全；使废物处置一步到位，不出现二次污染，远离生物圈，确保生物圈的生态环境安全。因此，这个技术规程值得我们认真借鉴学习，深入研究。在此基础上也要考虑我国废物地下处置工作应该有一个什么样的技术规程作指导，应该有一个什么样的技术标准，应以哪些法律规定作为依据，这些问题是我们要面对的挑战，我们要尽快做好技术准备。
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