環(huán)境管理_固體廢棄物與環(huán)境概述

第五章固體廢棄物與環(huán)境 第一節(jié)固體廢棄物概述第二節(jié)固體廢棄物的綜合利用和資源化 第一節(jié)固體廢棄物概述 一 固體廢棄物概念二 固體廢棄物的來源和分類三 固體廢物的特點(diǎn)1 資源性2 污染的 特殊性 3 嚴(yán)重的危害性四 固體廢物處理 處置和利用的原則 一 固體廢棄物概念 固體廢棄物系指生產(chǎn)和生活活動中丟棄的固體 半固體物質(zhì) 包括從廢水 廢氣中分離出來的固體顆粒物 在固體廢物中凡具有易燃性 腐蝕性 毒性 反應(yīng)性 感染性的廢物 稱為危險(xiǎn)廢物 廢物是一個相對概念 在某種條件下它為廢物 在另一種條件下卻可能成為寶貴原材料 故固體廢物有 放在錯地點(diǎn)的原料 之稱 二 固體廢棄物的來源和分類 來源 固體廢棄物主要來源于人類的生產(chǎn)和消費(fèi)活動 分類 按其形狀可分為塊狀 粒狀 粉狀和半固體 泥狀 漿狀 糊狀等廢物 按其來源可分為礦業(yè)廢物 工業(yè)廢物 農(nóng)業(yè)廢物 城市生活垃圾等廢物 按其性質(zhì)和危害程度可分為有機(jī)和無機(jī)廢物 一般性和危險(xiǎn)性廢物 見圖5 1 對于有放射性的固體廢物 在國際上單列一類 另行管理 三 固體廢物的特點(diǎn) 資源和廢物的相對性 富集終態(tài)和污染源頭的雙重性 危害具有潛在性 長期性和災(zāi)難性 1 資源性 固體廢物品種繁多 成分復(fù)雜 特別是工業(yè)廢渣 不僅數(shù)量大 具備某些天然原料 能源所具有的物理 化學(xué)特性 而且比廢水 廢氣易于收集 運(yùn)輸 加工和再利用 城市垃圾也含有多種可再利用的物質(zhì)和一定熱值的可燃物質(zhì) 因此 近代許多國家已把固體廢物視為 二次資源 或 再生資源 把利用廢物替代天然資源作為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的一個重要組成部分 三 固體廢物的特點(diǎn) 2 污染的 特殊性 固體廢物除直接占用土地和空間外 其對環(huán)境的影響通常是通過水 氣和土壤進(jìn)行的 是水 氣 土壤環(huán)境污染的 源頭 其污染途徑見圖5 2所示 被固體廢物污染的水 氣 土經(jīng)治理后 生成含有污染物的污泥 粉塵 臟土等 新固體廢物 這些 新固體廢物 如不再進(jìn)行徹底治理 則又會成為水 氣 土壤環(huán)境的 新污染源 如此循環(huán)污染 形成固體廢物污染的 特殊性 3 嚴(yán)重的危害性 工業(yè) 礦業(yè)固體廢物堆積 占用了大片土地造成環(huán)境污染 嚴(yán)重影響著生態(tài)環(huán)境 生活垃圾 糞便是細(xì)菌和蠕蟲等的孳生地和繁殖場 能傳播多種疾病 危害人畜健康 危險(xiǎn)廢物對環(huán)境污染和人體健康的危害更加嚴(yán)重 這與危險(xiǎn)廢物的特性密切相關(guān) 主要表現(xiàn)為易燃性 腐蝕性 反應(yīng)性 毒性和感染性 1 侵占土地 造成資源浪費(fèi) 2 污染土壤 3 污染水體4 污染大氣5 影響環(huán)境衛(wèi)生 四 固體廢物處理 處置和利用的原則 處理 處置和利用固體廢物對維護(hù)國家的持續(xù)發(fā)展有重要意義 其原則為 1 減量化 2 資源化 表5 1美國利用幾種廢物再生產(chǎn)的環(huán)境效益分析3 無害化 表5 1美國利用幾種廢物再生產(chǎn)的環(huán)境效益分析 第二節(jié)固體廢棄物的綜合利用和資源化 一 主要工礦業(yè)固體廢物的利用和處理 處置二 危險(xiǎn)廢物的利用和處理 處置三 城市垃圾的處理 處置和利用 一 主要工礦業(yè)固體廢物的利用和處理 處置 1 工礦業(yè)固體廢物的綜合利用技術(shù) 1 用作建筑材料 表5 2 2 用作冶煉金屬的原料 表5 3 3 回收能源 4 用作農(nóng)肥 改良土壤2 工礦業(yè)固體廢物的處理技術(shù) 表5 2可用于生產(chǎn)建筑材料的固體廢物 表5 3可用于冶煉和回收金屬的固體廢物 二 危險(xiǎn)廢物的利用和處理 處置 1 危險(xiǎn)廢物的管理要點(diǎn)2 危險(xiǎn)廢物的主要處理技術(shù)3 危險(xiǎn)廢物的主要處置技術(shù)4 幾種危險(xiǎn)廢物的利用 1 危險(xiǎn)廢物的管理要點(diǎn) 1 定義和鑒別 2 列名目表和建檔 3 法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn) 4 收集 貯存和運(yùn)輸 5 危險(xiǎn)廢物的管理部門及其職責(zé) 2 列名目表和建檔 判定危險(xiǎn)廢物 本應(yīng)經(jīng)過鑒別試驗(yàn) 但這項(xiàng)工作十分復(fù)雜而在不少廠 點(diǎn)難于實(shí)現(xiàn) 因而不少國家根據(jù)積累經(jīng)驗(yàn) 將危險(xiǎn)廢物列成名目表 并以立法形式公布 使產(chǎn)生單位 操作人員 環(huán)境管理者以及各有關(guān)部門便于掌握 對有條件進(jìn)行實(shí)際監(jiān)測鑒別或必需的判定 均應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法作適當(dāng)處理 凡已判定屬危險(xiǎn)廢物者 應(yīng)將其數(shù)量 性質(zhì) 去向等登記入檔 分別留存在產(chǎn)生點(diǎn) 處置單位和有關(guān)的環(huán)保部門 保存的年限20 30年各國不等 4 收集 貯存和運(yùn)輸 已判定的危險(xiǎn)廢物 應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行包裝 標(biāo)記 登記 交運(yùn)時帶上注明數(shù)量 性質(zhì) 有害成分及含量 去向以及其他應(yīng)注意事項(xiàng)等的卡片 使廢物安全地自產(chǎn)生點(diǎn)運(yùn)達(dá)處置處所進(jìn)行處置 對危險(xiǎn)廢物確定明顯標(biāo)志 是使之得到專門管理的一環(huán) 我國在化學(xué)危險(xiǎn)品運(yùn)輸國標(biāo)GB190 73中對毒性 腐蝕性 易燃性物品規(guī)定了專門標(biāo)志 收集和包裝 貯存 運(yùn)輸 5 危險(xiǎn)廢物的管理部門及其職責(zé) 在制定實(shí)際可行的危險(xiǎn)廢物管理對策中 應(yīng)包括各有關(guān)方面的職責(zé) 全過程中各組成部分的活動范圍 承擔(dān)的法律責(zé)任和行政措施 管理部門 職責(zé)范圍 3 危險(xiǎn)廢物的主要處置技術(shù) 1 焚燒法 2 填埋法 4 幾種危險(xiǎn)廢物的利用 1 含鉻廢物 2 可燃性危險(xiǎn)廢物 三 城市垃圾的處理 處置和利用 1 概況2 城鎮(zhèn)垃圾的組成 分類和性質(zhì)3 城鎮(zhèn)垃圾的收集和運(yùn)輸4 城鎮(zhèn)垃圾的破碎和分選5 利用城鎮(zhèn)垃圾進(jìn)行堆肥6 利用城鎮(zhèn)垃圾制取沼氣7 城鎮(zhèn)垃圾的焚燒處置和熱能回收8 城鎮(zhèn)垃圾的衛(wèi)生填9 廢舊物資的回收利用 1 概況 城鎮(zhèn)垃圾的處理 處置和利用方法主要有衛(wèi)生填埋 焚燒和堆肥等 每個國家選用的方法與其垃圾的組成成分 技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平等因素有關(guān) 從垃圾成分來看 有機(jī)物含量高的垃圾 宜采用焚燒法 無機(jī)物含量高的垃圾 宜采用填埋法 垃圾中的可降解有機(jī)物多宜采用堆肥法 城鎮(zhèn)垃圾包括城鎮(zhèn)居民的生活垃圾 企事業(yè)單位和機(jī)關(guān)團(tuán)體的辦公垃圾 商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)經(jīng)營活動的垃圾 醫(yī)療垃圾和市政維護(hù)管理的垃圾等 我國城鎮(zhèn)垃圾的產(chǎn)生量大 無害化處置率低 為防止城鎮(zhèn)垃圾污染 保護(hù)環(huán)境和人體健康 處理 處置和利用城鎮(zhèn)垃圾 具有重要意義 2 城鎮(zhèn)垃圾的組成 分類和性質(zhì) 1 城鎮(zhèn)垃圾的組成和分類 2 城鎮(zhèn)垃圾的性質(zhì)a 含水率b 容重c 垃圾的熱值 1 城鎮(zhèn)垃圾的組成和分類 城鎮(zhèn)垃圾大體可分為無機(jī)物類和有機(jī)物類 垃圾中各組分的含量與居民所處階層 生活水平和習(xí)慣等因素有關(guān) 表5 5為同一個城市不同功能地區(qū)的垃圾組成 a 含水率 垃圾中的含水率不僅取決于垃圾的種類 而且還隨季節(jié)的不同有所變化 垃圾的含水率用單位體積垃圾的含水量占垃圾 含水 總重量的分?jǐn)?shù)表示 其計(jì)算式為 含水率 100 100 式中 g 單位體積垃圾的總重量 kg m3 g 單位體積垃圾樣品烘干后的重量 kg m3 W 單位體積垃圾的含水量 kg m3 2 城鎮(zhèn)垃圾的性質(zhì) b 容重 垃圾容重系指單位體積垃圾的重量 垃圾容重是設(shè)計(jì)收集 清運(yùn)和貯存垃圾容器以及處理垃圾構(gòu)筑物的重要參數(shù) 其值與垃圾壓縮方法及壓縮程度有關(guān) 表5 6列出城鎮(zhèn)垃圾不同壓縮情況的容重 c 垃圾的熱值 表5 7城市垃圾熱值及元素分析典型值 3 城鎮(zhèn)垃圾的收集和運(yùn)輸 1 垃圾的收集和運(yùn)輸工具目前各國用于收集城鎮(zhèn)垃圾的容器多數(shù)是用金屬或塑料制成的垃圾筒 垃圾箱和塑料袋 紙袋等 運(yùn)輸垃圾的主要工具是汽車 2 垃圾收集 運(yùn)輸原則第一 收集 輸運(yùn)過程應(yīng)密閉 以控制污染環(huán)境 第二 最大限度地方便居民 第三 盡量改善清潔工人的工作條件 第四 造價(jià)及維護(hù)費(fèi)用便宜 以利推廣 3 垃圾的分類收集 4 城鎮(zhèn)垃圾的破碎和分選 經(jīng)過破碎后的垃圾具有如下一些優(yōu)點(diǎn) 可增大容重 減少容積 有利于填埋處置時壓實(shí)垃圾土層 加快復(fù)土還原工程的速度 對垃圾分類分揀有利 易通過磁選等方法回收高品位金屬 有利于用焚燒法處置垃圾 提高垃圾焚燒熱效率 垃圾破碎通常是采用顎式 錘式 滾壓式 撕裂式和剪切式破碎機(jī)等進(jìn)行破碎 垃圾的分選方法有手工分選 風(fēng)力和重力分選 篩分分選 浮選 光分選 靜電分選和磁力分選等 下表列出各種分選方法的適用范圍 表5 8各種分選方法的適用范圍 5 利用城鎮(zhèn)垃圾進(jìn)行堆肥 1 垃圾堆肥分類和堆肥過程 2 堆肥要素影響堆肥品質(zhì)的要素較多 主要的有以下幾點(diǎn) a 有機(jī)物含量b 空氣含量c 碳分d 水分e PHf 好氧堆肥工藝過程 6 利用城鎮(zhèn)垃圾制取沼氣 沼氣是有機(jī)物中的碳化物 蛋白質(zhì) 脂肪等在一定的溫度 濕度 PH的厭氧環(huán)境中 經(jīng)過沼氣細(xì)菌的發(fā)酵作用 而生成的一種可燃?xì)怏w 沼氣發(fā)酵過程可分為液化 產(chǎn)酸和生成甲烷三個階段 控制沼氣發(fā)酵的主要因素有 1 需要豐富的沼氣菌種 2 保持嚴(yán)格的厭氧環(huán)境 3 選用適宜的發(fā)酵原料配比 4 選定適宜的干物濃度 5 選定適宜的發(fā)酵溫度 6 選擇適宜的PH 7 城鎮(zhèn)垃圾的焚燒處置和熱能回收 采用焚燒法處置城鎮(zhèn)垃圾 可以使垃圾減重 減容 并可以使某些有害組分分解和去除 因此 焚燒是比較理想的處置方法 1 垃圾的焚燒 2 垃圾的焚燒垃圾焚燒熱能的回收 8 城鎮(zhèn)垃圾的衛(wèi)生填埋 1 垃圾填埋后的產(chǎn)物 2 抗?jié)B層構(gòu)造 3 衛(wèi)生填埋作業(yè)方法 4 垃圾衛(wèi)生填埋場關(guān)閉后的管理 1 垃圾填埋后的產(chǎn)物 a 氣體垃圾在填埋開始階段 將進(jìn)行好氧分解 產(chǎn)生以CO2為主的氣體 隨著垃圾被壓實(shí)后空氣量減少 氧氣被耗盡 垃圾的厭氧分解開始 并產(chǎn)生CH4 N2 H2 CO2及硫化物等 這個過程約延續(xù)20年 b 浸出液垃圾中可降解的有機(jī)物分解時產(chǎn)生的液體和施工過程中流進(jìn)填埋場的地表水 雨雪水等共同組成填埋浸出液 浸出液的成分隨垃圾組成的不同有很大變化 下表為一般填埋場浸出液中典型化學(xué)成分 表5 9填埋場中浸出液典型化學(xué)成分單位 mg L 2 衛(wèi)生填埋作業(yè)方法 根據(jù)場地條件的不同 可采用下列作業(yè)方法 平面作業(yè)法平地填埋場可采用此作業(yè)法 坑填作業(yè)法利用天然洼地 峽谷 溝壑 礦坑等進(jìn)行垃圾填埋 溝填作業(yè)法在地下水位低并有厚土層的場地 可采用此法作業(yè) 斜坡作業(yè)法該法利用山坡地帶填埋 占地少 填埋量大 較經(jīng)濟(jì) 3 垃圾衛(wèi)生填埋場關(guān)閉后的管理 垃