造紙環(huán)保技術(shù)

1、第四章第四章 固體廢棄物的污染與控制固體廢棄物的污染與控制一一 固體廢物的概論固體廢物的概論 1.1 固體廢物的來源、特征及分類固體廢物的來源、特征及分類 固體廢物具有來源廣泛、種類繁多、固體廢物具有來源廣泛、種類繁多、組成復(fù)雜的特點(diǎn)，因此對(duì)其的分類方法也組成復(fù)雜的特點(diǎn)，因此對(duì)其的分類方法也較多。按其化學(xué)組成可分為較多。按其化學(xué)組成可分為有機(jī)廢物和無有機(jī)廢物和無機(jī)廢物機(jī)廢物；按其形態(tài)可分為；按其形態(tài)可分為固態(tài)廢物、半固固態(tài)廢物、半固態(tài)廢物、液態(tài)和氣態(tài)廢物態(tài)廢物、液態(tài)和氣態(tài)廢物；按其污染特性；按其污染特性可分為可分為一般廢物和危險(xiǎn)廢物一般廢物和危險(xiǎn)廢物。目前主要將。目前主要將固體廢物分為固體廢物

2、分為城市生活垃圾、工業(yè)固體廢城市生活垃圾、工業(yè)固體廢物、農(nóng)業(yè)固體廢物和危險(xiǎn)廢物物、農(nóng)業(yè)固體廢物和危險(xiǎn)廢物這四類。這四類。o1.2 固體廢物的污染危害固體廢物的污染危害 o固體廢物對(duì)環(huán)境的危害主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：侵占土地、污染土壤、污染水體、污染大氣、傳染疾病和影響人類健康、影響市容和環(huán)境衛(wèi)生及其他方面的危害。 o1.3 固體廢物的管理固體廢物的管理 o(1)產(chǎn)生者o(2)容器o(3)貯存 o(4)收集運(yùn)輸o(5)綜合利用o(6)處理處置 二二 固體廢物的處理固體廢物的處理 o2.1 固體廢物處理技術(shù)固體廢物處理技術(shù) o固體廢物處理就是通過物理處理、化學(xué)處理、生物處理、熱解處理、焚燒處理、固

3、化處理等不同方法，使固體廢物轉(zhuǎn)化為適于運(yùn)輸、貯存、資源化利用以及最終處置的一種過程。o2.2 固體廢物處理的原則固體廢物處理的原則 o（1）減量化o“減量化”是指通過合適的技術(shù)手段減少固體廢物的產(chǎn)生量和排放量。 o（2）資源化o固體廢物的“資源化”是指對(duì)固體廢物施以適當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)從中回收有用的物質(zhì)和能源，即將固體廢物適當(dāng)處理作為二次資源或再生資源利用的技術(shù)。 o（3）無害化o固體廢物的“無害化”處理是將固體廢物經(jīng)過相應(yīng)的工程處理過程使其達(dá)到不影響人類健康，不污染周圍環(huán)境的目的。 o2.3 固體廢物處理系統(tǒng)固體廢物處理系統(tǒng)o整個(gè)系統(tǒng)可包括固體廢物的收集運(yùn)輸、破碎、分選等預(yù)處理技術(shù)，焚燒、熱分解、

4、微生物分解等轉(zhuǎn)化技術(shù)和“三廢”處理等后處理技術(shù)。 o2.4 固體廢物的預(yù)處理技術(shù)固體廢物的預(yù)處理技術(shù) o固體廢物預(yù)處理是指采用物理、化學(xué)、或生物方法，將固體廢物轉(zhuǎn)變成便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存、回收利用和處置的形態(tài)。主要有壓實(shí)、破碎、分選、脫水和干燥等，也常是一種回收材料的過程。o2.4.1 壓實(shí)o（1）壓實(shí)的原理o固體廢物壓實(shí)的實(shí)質(zhì)，可以看作是消耗一定的壓力能，提高廢物容重的過程。當(dāng)固體廢物受到外界壓力時(shí)，各顆粒間相互擠壓，變形或破碎，從而達(dá)到重新組合的效果。 o（2）壓實(shí)設(shè)備o根據(jù)操作情況，固體廢物的壓實(shí)設(shè)備可分為固定式和移動(dòng)式兩大類。 o常見的廢物壓實(shí)器有：水平壓實(shí)器水平壓實(shí)器 三向垂直壓實(shí)器回轉(zhuǎn)式

5、壓實(shí)器回轉(zhuǎn)式壓實(shí)器 o2.4.2 破碎o（1）破碎的目的 o1容易使組成不一的廢物混合均勺，可提高燃燒、熱解等處理過程的效率及穩(wěn)定性；o2可防止粗大、鋒利的廢物損壞分選、焚燒、熱解等設(shè)備；o3可減小容積，降低運(yùn)輸費(fèi)用；o4容易通過磁選等方法回收小塊的貴重金屬；o5破碎后的生活垃圾進(jìn)行填埋處置時(shí)壓實(shí)密度高而均勻，可加快復(fù)土還原。 o(2)破碎的方法o固體廢物的破碎方法可分為干式、濕式和半濕式三種。 o按破碎時(shí)所用的外力不同，又分為機(jī)械能破碎和非機(jī)械能破碎兩種方法。 a) 壓碎 b) 劈碎 c) 切斷 d) 磨剝 e) 沖擊破碎o2.4.3 分選o固體廢物分選就是將固體廢物中各種有用資源或不利于后

6、續(xù)處理工藝要求的廢物組分采用人工或機(jī)械的方法分門別類的分離出來的過程。o所謂分選是根據(jù)物質(zhì)的粒度、密度、磁性、電性、摩擦性、彈性以及表面潤濕性等的差異，采用相應(yīng)的手段將其分離的過程。o固體廢物分選的方法很多，如篩選(分)、重力分選、磁力分選、電力分選、光電分選、摩擦分選、彈性分選和浮洗等。 o（1）篩選o篩選是利用篩子使物料中小于篩孔的細(xì)粒物料透過篩面，而大于篩孔的粗粒物料滯留在篩面上，從而完成粗、細(xì)料分離的過程。 o常用的篩分設(shè)備有固定篩、滾動(dòng)篩、慣性振動(dòng)篩、振動(dòng)篩等。 o（2）重力分選o重力分選也稱重選，是根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)間的密度差異，在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中所受的重力、介質(zhì)動(dòng)力和機(jī)械力的作用，

7、使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分離，從而得到不同密度產(chǎn)品的分選過程。o按介質(zhì)不同，固體廢物的重選可分為風(fēng)力分選、重介質(zhì)分選、跳汰分選和搖床分選等。 o風(fēng)力分選o風(fēng)力分選簡稱風(fēng)選，又稱氣流分選，是以空氣為分選介質(zhì)，在氣流作用下使固體廢物顆粒按密度和粒度進(jìn)行分選的方法。風(fēng)力分選的過程是以各種固體顆粒在空氣中的沉降規(guī)律為基礎(chǔ)的。 o按工作氣流主流向的不同，風(fēng)選設(shè)備可分為水平氣流風(fēng)選機(jī)（臥式風(fēng)力分選機(jī)）、垂直氣流風(fēng)選機(jī)和傾斜式風(fēng)選機(jī)。 臥式風(fēng)力分選機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖臥式風(fēng)力分選機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖 傾斜式風(fēng)選機(jī)的工作原理示意圖傾斜式風(fēng)選機(jī)的工作原理示意圖 立式風(fēng)力分選機(jī)工作原理示意圖立式風(fēng)力分選

8、機(jī)工作原理示意圖 o重介質(zhì)分選o通常將密度大于水的介質(zhì)稱為重介質(zhì)。重介質(zhì)分選是在重介質(zhì)中使固體廢物中的顆粒群按其密度的大小分開的方法以達(dá)到分離的目的。 重介質(zhì)分選機(jī)工作原理重介質(zhì)分選機(jī)工作原理1圓筒形轉(zhuǎn)鼓 2大齒輪 3輥輪 4揚(yáng)板 5溜槽o跳汰分選o跳汰分選是在垂直變速介質(zhì)流中按密度分選固體廢物的一種方法，它使磨細(xì)的混合廢物中的不同粒子群，在垂直脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中按密度分層，小密度的顆粒群位于上層，大密度的顆粒群位于下層，從而實(shí)現(xiàn)物料的分離。跳汰介質(zhì)可以是水或空氣，但目前一般都用水。顆粒在跳汰時(shí)的分層過程顆粒在跳汰時(shí)的分層過程 （a）分層前顆粒混雜堆積（b）上升水流將床層抬起 （c）顆粒在水中沉降

9、分層（d）下降水流、床層緊密，重顆粒進(jìn)入底層 跳汰分選裝置跳汰分選裝置 o（3）磁力分選o磁力分選簡稱磁選。磁選是利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異在不均勻磁場(chǎng)中進(jìn)行分選的方法。以磁選設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng)使固體廢物中的鐵磁性物質(zhì)得以分離，在固體廢物處理中，磁選主要用作回收或富集廢物中的黑色金屬，或是在某些廢物處理工藝中排除鐵質(zhì)物質(zhì)。 滾筒式磁選機(jī)工作原理滾筒式磁選機(jī)工作原理 帶式磁選機(jī)工作原理帶式磁選機(jī)工作原理 o（4）電力分選o電力分選簡稱電選，是在高壓電場(chǎng)中依據(jù)固體廢物中各種組分導(dǎo)電性能的差異實(shí)現(xiàn)分離的一種方法，通過電選既可以分離導(dǎo)體和絕緣體，也可對(duì)不同介電常數(shù)的絕緣體進(jìn)行分離。 電選分離過程示意

10、圖電選分離過程示意圖 1給料斗 2滾筒電極 3電暈電極 4偏向電極 5高壓絕緣體 6毛刷o（5）浮選o浮選是依據(jù)物料表面性質(zhì)的差異在浮選劑的作用下，借助于氣泡的浮力，從物料的懸浮液中分選物料的過程，即浮選是在固體廢物與水調(diào)制得料漿中加入浮選藥劑，并通入空氣形成無數(shù)細(xì)小氣泡，使預(yù)選物質(zhì)顆粒黏附在氣泡上，隨氣泡上浮于料漿表面成為泡沫層，然后刮出回收；不浮的顆粒仍留在料漿內(nèi)，通過適當(dāng)處理后廢棄。機(jī)械攪拌式浮選機(jī) o（6）摩擦與彈跳分選o摩擦與彈跳分選是根據(jù)固體廢物中各組分摩擦系數(shù)和碰撞系數(shù)的差異，在斜面上運(yùn)動(dòng)或與斜面碰撞彈跳時(shí)產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)速度和彈跳軌跡而實(shí)現(xiàn)彼此分離的一種處理方法。 摩擦與彈跳分選

11、設(shè)備摩擦與彈跳分選設(shè)備a)帶式篩， b）斜板運(yùn)輸分選機(jī)， c）反彈滾筒分選機(jī) o（7）光電分選o利用物質(zhì)表面光反射特性的不同而分離物料的方法稱為光電分選。這種方法已成功用于按顏色分選玻璃的工藝中光電分選機(jī)工作原理圖光電分選機(jī)工作原理圖 o（8）渦電流分選o當(dāng)含有非磁導(dǎo)體金屬(如鉛、銅、鋅等物質(zhì))的廢物流以一定的速度通過一個(gè)交變磁場(chǎng)時(shí)，這些非磁導(dǎo)體金屬內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)渦流。出于廢物流與磁場(chǎng)有一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度，從而對(duì)產(chǎn)生渦流的金屬片塊具有一個(gè)推力，排斥力隨廢物的固有電阻、導(dǎo)磁率等特性及磁場(chǎng)密度的變化速度及大小而異，利用此原理可使一些有色金屬從混合廢物流中分離比來。 渦流分離器分離原理圖渦流分離器分

12、離原理圖 o2.4.4 脫水o凡含水率超過90%的固體廢物都需要進(jìn)行脫水處理，脫水方法很多，主要為濃縮脫水、機(jī)械脫水和干燥等。 o（1）濃縮脫水o污泥的濃縮脫水主要是為了除去污泥中的間隙水，縮小污泥的體積，為污泥的輸送、消化、脫水、資源化利用等創(chuàng)造條件。濃縮后污泥含水率仍高達(dá)90%以上，可以用泵輸送。o污泥濃縮方法主要有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮三種 o氣浮濃縮是依靠大量微小氣泡附著在污泥顆粒上，形成污泥顆粒氣泡結(jié)合體，進(jìn)而產(chǎn)生浮力把污泥顆粒帶到水表面，用刮泥機(jī)刮除的過程。 o離心濃縮是利用污泥中的固體顆粒與水的密度及慣性的差異，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中，固體顆粒和水分別受到大小不同的離心力而被

13、分離的過程。o（2）自然干化脫水o自然干化脫水是一種古老而廣泛采用的脫水方法，其原理是利用自然蒸發(fā)和底部濾料、土壤進(jìn)行過濾脫水。其設(shè)施稱為污泥干化場(chǎng)或曬泥場(chǎng) o（3）機(jī)械過濾脫水o機(jī)械脫水是以過濾介質(zhì)兩邊的壓力差為推動(dòng)力，使水分強(qiáng)制通過過濾介質(zhì)成為濾液，固體顆粒被截留為濾餅，達(dá)到除水的目的。機(jī)械脫水的方法依壓力差的不同有真空過濾脫水、壓濾脫水、離心脫水等。 o（4）干燥法o干燥是通過加熱使潮濕濾餅中水分蒸發(fā)，也就是隨著相變化使水分離出去，同時(shí)進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)擴(kuò)散過程的操作。 2.5 化學(xué)處理化學(xué)處理o化學(xué)處理一般僅限于對(duì)單一組分或幾種化學(xué)性質(zhì)相近的混合成分的處理，對(duì)于成分復(fù)雜的廢物，化學(xué)處理往往

14、達(dá)不到預(yù)期的效果。化學(xué)處理主要包括中和法、氧化還原法、水解法和沉淀法等。 2.6 生物處理生物處理 o生物處理技術(shù)又稱微生物分解技術(shù)，是指依靠自然界廣泛分布的微生物的作用，通過生物轉(zhuǎn)化，將固體廢物中易于生物降解的有機(jī)組分轉(zhuǎn)化為腐殖肥料、沼氣或其他化學(xué)轉(zhuǎn)化品，如飼料蛋白、乙醇或糖類，從而達(dá)到固體廢物無害化的一種處理方法。根據(jù)微生物對(duì)氧氣的要求不同可分為好氧堆肥處理和厭氧發(fā)酵處理兩種。o（1）好氧堆肥技術(shù)o好氧堆肥是在有氧條件下，好氧菌對(duì)廢物進(jìn)行吸收、氧化、分解。微生物通過自身的生命活動(dòng)，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡單的無機(jī)物，同時(shí)釋放出可供微生物生長活動(dòng)所需的能量，而另部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)

15、胞質(zhì)，使微生物不斷生長繁殖，產(chǎn)生出更多的生物體的過程。 o（2）厭氧發(fā)酵技術(shù)o厭氧發(fā)酵是廢物在厭氧條件下通過微生物的代謝活動(dòng)而被穩(wěn)定化，同時(shí)伴有甲烷(CH4)和一氧化碳(CO)產(chǎn)生。有機(jī)物厭氧發(fā)酵可分為液化、產(chǎn)酸、產(chǎn)甲烷三個(gè)階段 o厭氧發(fā)酵工藝類型較多，按發(fā)酵溫度的不同可分為高溫發(fā)酵工藝和自然溫度發(fā)酵工藝。高溫發(fā)酵工藝的最佳溫度范圍是4755，此時(shí)有機(jī)物分解旺盛，發(fā)酵快，物料在厭氧池內(nèi)停留時(shí)間短，非常適用于城市垃圾、糞便和有機(jī)污泥的處理。自然溫度厭氧發(fā)酵指在自然界溫度影響下發(fā)酵溫度發(fā)生變化的厭氧發(fā)酵，目前我國農(nóng)村普遍采用這種發(fā)酵類型。 2.7 焚燒處理焚燒處理 o焚燒是將可燃性固體廢物與空氣中

16、的氧在高溫下發(fā)生燃燒反應(yīng)，使其氧化分解，達(dá)到減容、去除毒性并回收能源的目的。o固體廢物的燃燒形式：o1蒸發(fā)燃燒：指像石蠟?zāi)菢拥墓腆w，受熱后首先融化成液體，進(jìn)一步受熱則產(chǎn)生燃料蒸汽，所產(chǎn)生的蒸汽再與空氣混合燃燒，其燃燒速度受物質(zhì)的蒸發(fā)速度和空氣中的氧與燃料蒸汽之間的擴(kuò)散速度所抑制。o2分解燃燒：指木材、紙張等固體廢物，受熱后分解為可揮發(fā)性組分和固定炭，以后可揮發(fā)份額中的可燃性氣體進(jìn)行擴(kuò)散燃燒，而炭分則進(jìn)行表面燃燒。在進(jìn)行分解燃燒時(shí)，為了引起燃料分解，需要一定的熱量和溫度。從燃燒區(qū)向燃料的傳熱速度是影響這種方式燃燒速度的主要因素。o3表面燃燒：指像木炭、焦炭那樣的固體，受熱后沒有熔融、蒸發(fā)、分解等

17、過程，而是從固體表面開始直接燃燒。表面燃燒的燃燒速度由燃料表面的擴(kuò)散速度和燃料表面的化學(xué)反應(yīng)速度所控制。表面燃燒又稱作多相燃燒或置換燃燒。o7.1 焚燒過程 o焚燒過程包括三個(gè)階段：第一階段是物料的干燥加熱階段；第二個(gè)階段是焚燒過程的主要階段燃燒階段；第三個(gè)階段是燃盡階段，即生成固體殘?jiān)碾A段。o7.2 焚燒系統(tǒng)焚燒系統(tǒng) o固體廢物的焚燒系統(tǒng)由七部分組成，分別是原料貯存系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)、燃燒室、廢氣排放與污染控制系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、焚燒爐的控制與測(cè)試系統(tǒng)和能源回收系統(tǒng) o7.3 焚燒設(shè)備焚燒設(shè)備o焚燒設(shè)備包括焚燒爐及其附屬的供料斗、推料器、爐體、助燃器和出渣機(jī)等。 o（1）流化床焚燒爐 o（2）回轉(zhuǎn)

18、窯焚燒爐o（3）機(jī)械爐排焚燒爐 o機(jī)械爐排焚燒爐可實(shí)現(xiàn)焚燒操作的連續(xù)化、自動(dòng)化，是目前城市垃圾處理中使用最為廣泛的焚燒爐型式。爐排的主要作用是運(yùn)送固體廢物和爐渣通過爐體，還可以不斷的攪動(dòng)固體廢物，并在攪動(dòng)的同時(shí)使從爐排下方吹入的空氣穿過固體燃燒層，使燃燒反應(yīng)進(jìn)行得更加充分。 a) 并列搖動(dòng)式 b) 臺(tái)階往復(fù)式 c) 逆動(dòng)式 d) 臺(tái)階式 e) 履帶式 f) 滾筒式o（4）多膛焚燒爐 2.8 熱解處理熱解處理 o熱解在工業(yè)上又稱“干餾”，是指在缺氧或無氧條件下，利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性使其在高溫下分解，最終成為可燃?xì)?、液、固形炭的過程。 o熱分解主要是使高分子化合物分解為低分子，其產(chǎn)物可分為：1

19、氣體部分有氫、甲烷、一氧化碳、二氧比碳等；2 液體部分有甲醇、丙酮、醋酸，含其他有機(jī)物的焦油、溶劑油、水溶液等；3 固體部分主要是炭黑。o熱解處理與焚燒過程是有本質(zhì)區(qū)別的：1 焚燒需要充分供氧、物料完全燃燒，熱解無需供氧或只需供給少量的氧，物料不燃燒或只作部分燃燒；2 焚燒是放熱反應(yīng)，而熱解是吸熱反應(yīng)；3 熱解與焚燒的產(chǎn)物有顯著的不同，焚燒的結(jié)果產(chǎn)生大量的廢氣，其處理難度大、環(huán)保問題嚴(yán)重；焚燒除顯熱利用外，無其他利用方式，而熱解產(chǎn)生的是可燃?xì)狻⒂偷?，可以多種方式回收利用，其能源回收性好，環(huán)境污染輕。 o反應(yīng)器 典型的固定床熱解反應(yīng)器典型的固定床熱解反應(yīng)器 流化床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器 旋轉(zhuǎn)爐反應(yīng)器

20、旋轉(zhuǎn)爐反應(yīng)器 雙塔循環(huán)式流化床熱解裝置雙塔循環(huán)式流化床熱解裝置 2.9 固化處理固化處理 o固化處理是利用物理或化學(xué)方法將危險(xiǎn)固體廢物固定或包容在惰性固體基質(zhì)內(nèi)，使之呈現(xiàn)化學(xué)穩(wěn)定性或密封性的一種無害化處理方法。理想的固化產(chǎn)物應(yīng)具有良好的機(jī)械性能，抗?jié)B透、抗浸出、抗干濕、抗凍融特性，以便進(jìn)行最終處置或加以利用。 o固化處理的機(jī)理十分復(fù)雜，目前仍在研究和發(fā)展中。就目前采用的方法有的是使污染物化學(xué)轉(zhuǎn)交或滲入到某種穩(wěn)定的晶格中去；有的是通過物理過程把污染成分直接摻入到惰性基材進(jìn)行包封，有的則是兩種過程兼而有之。該技術(shù)主要用于處理無機(jī)廢物，對(duì)有機(jī)廢物的處理效果欠佳。 o根據(jù)固化劑及固化過程的不同，目前常

21、用的固化技術(shù)主要包括水泥固化、石灰固化、瀝青固化、自膠結(jié)固化、玻璃固化和有機(jī)聚合物固化等。 o（1）水泥固化o水泥固化是以水泥為固化劑將危險(xiǎn)廢物進(jìn)行固化的一種處理方法。此種方法非常適于處理各種含有重金屬的污泥。固化過程中，污泥中的重金屬離子會(huì)由于水泥的高pH作用而生成難溶的氫氧化物或碳酸鹽等。某些重金屬離子也可固定在水泥基體的晶格中，從而可有效地防止重金屬浸出。目前可進(jìn)行水泥固化的廢物主要是輕水堆核電站的濃縮廢液、廢離子交換樹脂和濾渣等及核燃料處理廠或其他核設(shè)施產(chǎn)生的各種放射性廢物。此外如電鍍污泥、汞渣、鉛渣、鉻渣等。 o（2）石灰固化o石灰固化是以石灰為主要固化基材，以粉煤灰、水泥窯灰為添加

22、劑，含有活性氧化鋁和二氧化硅的水泥窖灰和粉煤灰與石灰、水反應(yīng)生成堅(jiān)硬物質(zhì)而將廢物包容的方法。o（3）瀝青固化o瀝青固化是以瀝青材料作固化劑，與危險(xiǎn)廢物在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下產(chǎn)生皂化反應(yīng)，使危險(xiǎn)廢物包容在瀝青中并形成穩(wěn)定固化體的過程。瀝青是憎水性物質(zhì)，具有優(yōu)良的防水性能，良好的粘結(jié)性和化學(xué)穩(wěn)定性，而且對(duì)大多數(shù)的酸和堿具有較高的耐腐蝕性，一般用來處理具有中、低放射性的蒸發(fā)殘?jiān)?，廢水化學(xué)處理產(chǎn)生的污泥，焚燒產(chǎn)生的灰分、塑料產(chǎn)物，以及毒性較大的電鍍污泥和砷渣等。o（4）自膠結(jié)固化o自膠結(jié)固化法是將大量硫酸鈣或亞硫酸鈣的廢物，在控制的條件下煅燒到部分脫水至產(chǎn)生有膠結(jié)作用的硫酸鈣或半水硫酸

23、鈣狀態(tài)，然后與某些添加劑混合成稀漿，凝固后生成向塑料一樣硬的透水性差的物質(zhì)，其主要是利用亞硫酸鈣半水化合物具有最終形成類似于含有兩個(gè)結(jié)晶水的硫酸鈣的固化物。o（5）玻璃固化o玻璃固化是以玻璃原料為固化劑，將其與危險(xiǎn)廢物以一定的配料比混合后，在10001200的高溫下熔融，經(jīng)退火后形成穩(wěn)定的玻璃固化體。通常采用較多的是磷酸鹽和硼酸鹽玻璃。此法主要用于高放射性廢物的固化處理。o（6）有機(jī)聚合物固化o有機(jī)物聚合固化法是將一種有機(jī)聚合物的單體與濕廢物或干廢物在一個(gè)容器或一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的混合器里完全混合，然后加入一種催化劑攪拌均勻，使其聚合、固化。在固化過程中，廢物被聚合物包膠，通常使用的有機(jī)聚合物主要有

24、脲醛樹脂和不飽和聚脂。該法可處理含重金屬、油及有機(jī)物的電鍍污泥。第三節(jié) 造紙工業(yè)固體廢物的資源化造紙工業(yè)固體廢物的資源化 1 資源化概述資源化概述 o固體廢物資源化是采取工藝技術(shù)從固體廢物中回收有用的物質(zhì)與能源，就其廣義而言，表示資源的再循環(huán)，指的是從原料制成成品，經(jīng)過市場(chǎng)預(yù)到最后消費(fèi)變成廢物，又引入新的生產(chǎn)消費(fèi)的循環(huán)系統(tǒng)。o1.1 資源化系統(tǒng) o資源化系統(tǒng)是指從原材料經(jīng)過加工制成的成品，經(jīng)人們的消費(fèi)后，成為廢物又引入新的生產(chǎn)消費(fèi)循環(huán)系統(tǒng)。就整個(gè)社會(huì)而言，就是生產(chǎn)消費(fèi)廢物再生產(chǎn)的一個(gè)不斷循環(huán)的系統(tǒng)。o1.2 資源化的原則o固體廢物的資源化必須遵守以下三個(gè)原則：o1資源化的技術(shù)必須是可行的；o2

25、資源化的經(jīng)濟(jì)效果比較好，有較強(qiáng)的生命力；o3資源化所處理固體廢物應(yīng)盡可能在排放源附近處理利用，以節(jié)省固體廢物在存放運(yùn)輸?shù)确矫娴耐顿Y。 o1.3制漿造紙廠的固體廢棄物 在制漿造紙過程中，出現(xiàn)的固體廢物是多種多樣的：原料剩余物：有機(jī)殘?jiān)?、樹皮、樹?jié)、鋸末、木塊、草末、沙子、石塊等。制漿和造紙生產(chǎn)過程的纖維性漿渣：篩選去除的木節(jié)、漿渣、蔗髓，廢紙制漿脫墨去除的污泥等。硫酸鹽漿廠堿回收系統(tǒng)固體廢物：白泥、綠泥、綠砂等。動(dòng)力鍋爐產(chǎn)生的灰渣：包括粉煤灰、爐渣和熔渣。亞硫酸鹽法制藥工段，焚燒硫鐵礦的燒渣；制備次氯酸鹽漂液產(chǎn)生的石灰渣。污水處理場(chǎng)的污泥：細(xì)小纖維、化學(xué)污泥和生物污泥。一般工業(yè)廢物：包裝材料、廢

26、的金屬、建筑材料等。有害廢物：腐漿防治劑、紙漿染料、助留劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等。 2 紙品的回收利用紙品的回收利用 o2.1 回收紙品的分類 o目前我國造紙工業(yè)所用的廢紙分為兩大類。一類是國內(nèi)廢紙。主要有舊瓦楞紙箱、書刊雜志紙、舊報(bào)紙、紙箱廠的邊角料、印刷廠的白紙切邊、水泥袋、混合廢紙及雜廢紙等。國內(nèi)廢紙還沒有全國統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，目前正在制訂之中。另一類是進(jìn)口廢紙。主要有美國廢紙、歐洲廢紙及日本廢紙，華南沿海部分紙廠使用一些香港廢紙。 o聯(lián)合國糧農(nóng)組織按廢紙用途將廢紙分為四大類：新聞紙和書籍廢紙、紙板箱廢紙、高質(zhì)量廢紙及其它廢紙。 o日本將廢紙分為9類：上等白紙卡紙、特白中白馬尼拉紙、有色道林紙、證

27、券紙、牛皮紙、報(bào)紙、雜志紙、瓦楞箱板和硬紙板。 o英國將廢紙分為11類；不含機(jī)械漿的白色未印刷廢紙、不含機(jī)械漿的白色已印刷廢紙、含機(jī)械漿的白色和輕度印刷廢紙、不含機(jī)械漿的有色廢紙、含機(jī)械漿的重度印刷廢紙、有色牛皮紙和馬尼拉紙、新的牛皮掛面紙板、容器廢紙、混合廢紙、有色卡紙和含雜質(zhì)廢紙。o德國將廢紙分為低級(jí)、中級(jí)高級(jí)和保強(qiáng)廢紙四大類。后者包括用過的防水或不防水的牛皮紙袋，用過或未用過的純硫酸鹽漿紙、舊瓦楞箱紙等。o美國將廢紙分為三大類：紙漿代用品、可凈化的廢紙和普通廢紙。紙漿代用品指白紙與白紙的切邊，這類廢紙經(jīng)打散成纖維后不作進(jìn)一步處理即可作為成漿使用?？蓛艋膹U紙經(jīng)脫除印刷油墨后即可成漿使用。

28、普通廢紙包括舊報(bào)紙、舊瓦楞紙箱和混合廢紙等。 o我國進(jìn)口美國廢紙較多的品種有舊瓦楞箱紙板(AOCC)、舊報(bào)紙（ONP)、舊雜志紙(OMP)，另有少量紙的切邊(DLK)、混合邊廢紙(MOW)、分選白賬簿紙(SWL)、分選色賬簿紙(SCL)、計(jì)算機(jī)打印文件紙(CPO)及雙面牛皮箱紙板邊角料(NDLK)等。 o2.2 回收廢紙的利用途徑 o（1）紙漿替代品o這類回收紙是不需要任何處理的，可以直接投入紙漿機(jī)中。一般來說，這類紙品成分較單一，沒有經(jīng)過印刷和添加過多的化學(xué)品，如清潔的工業(yè)廢紙、計(jì)算機(jī)打印紙、紙品邊角料等。但是對(duì)廢紙的纖維強(qiáng)度、纖維含量和光澤度等有一定的要求。 o（ 2）脫墨級(jí)紙o這類回收的

29、廢紙需要先進(jìn)行化學(xué)脫墨、洗滌和漂白處理后，才可投入設(shè)備生產(chǎn)脫墨級(jí)紙。它們主要用于生產(chǎn)新聞?dòng)眉垺⑹旨埡透哔|(zhì)量紙箱。o（3）大量級(jí)紙o這類廢紙由于能生產(chǎn)出大量的新制品，而且這些新制品數(shù)量龐大，因而常稱為“大量級(jí)紙”。它們無須經(jīng)過脫墨處理，即可直接用來生產(chǎn)紙板、紙板襯層和夾層等，如廢舊報(bào)紙、瓦楞紙板和混雜紙等?？捎脕砩a(chǎn)大量級(jí)紙的回收紙的數(shù)量較多，在廢舊紙品中占有較大的比例，它們的回收利用對(duì)整個(gè)廢舊紙品回收市場(chǎng)有重要的影響。 o（4）建筑產(chǎn)品o報(bào)紙和混雜紙是良好的建筑產(chǎn)品的生產(chǎn)原料，可用來生產(chǎn)紙板墻、保溫隔熱材料和房頂用油氈紙等。而且隨著技術(shù)的不斷開發(fā)，用廢紙生產(chǎn)各類建筑產(chǎn)品的能力不斷增長，從而使廢

30、紙的回收利用提供了廣闊的市場(chǎng)，吸引更多的開發(fā)商的投資。o（5）衍生燃料o廢紙與一般垃圾相比，更易于燃燒，而且熱值較高，是良好的衍生燃料的生產(chǎn)原料。但大規(guī)模的使用受加工成本和運(yùn)輸費(fèi)用的影響，目前投資使用的較少 o（6）出口物資o廢紙除了可供國內(nèi)市場(chǎng)外，還可以出口到一些造紙?jiān)陷^缺乏的國家。我國是森林資源嚴(yán)重缺乏的國家，每年都需從國外進(jìn)口大量的廢紙，2005年我國就進(jìn)口了1703萬噸。3有機(jī)廢棄物的資源化綜合利用有機(jī)廢棄物的資源化綜合利用 o3.1 蘆葦末農(nóng)用資源化利用o利用備料的葦末進(jìn)行秀珍菇的栽培，試驗(yàn)證明，用1/32/3的葦末代替棉籽殼栽培秀珍菇是可行的，生物轉(zhuǎn)化率達(dá)到72.1%83.5%；

31、而原料成本卻下降16.4%32.7%，經(jīng)濟(jì)效益提高7%左右。利用葦末作為秀珍菇生產(chǎn)的主要原料為食用菌生產(chǎn)開辟了一種廉價(jià)的新原料，且長過菇的菇渣還可以作為無土栽培基質(zhì)，生產(chǎn)蔬菜花卉，其殘?jiān)€可以作為有機(jī)肥還田。多級(jí)利用，真正實(shí)現(xiàn)“零排放”。 o3.2 備料葦毛生產(chǎn)飼料o某造紙廠通過對(duì)備料的廢棄物葦毛與亞硫酸蒸煮紅液，采用一定的技術(shù)路線，研制出具有飼用價(jià)值、安全可靠的非常規(guī)新型飼科一一飼用粘合劑、氨化葦毛飼料。 o3.3 造紙污泥作有機(jī)肥料和土壤改良劑o造紙污泥含有大量的纖維素類有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀、鈣、鎂、硅、銅、鐵、鋅、錳等多種植物營養(yǎng)成分，有效含量比豬糞還高，無重金屬積累，是一種質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的有機(jī)

32、肥料資源，但它含有多種病原菌，易腐敗發(fā)臭。o3.4 利用造紙污泥飼養(yǎng)蚯蚓o利用制漿造紙廠澄清池產(chǎn)生的富含纖維的污泥用作蚯蚓的飼料，蚯蚓又是金魚和鯉魚等魚類的餌料，蚯蚓的糞便還用作土土壤改良劑。 4 廢塑料的回收利用廢塑料的回收利用 o一般塑料分為兩大類：熱固性塑料和熱塑性塑料。熱固性塑料只能塑制一次，熱塑性塑料可以反復(fù)多次重塑。 o廢舊塑料的回收利用技術(shù)可分為簡單再生和改性再生兩大類。簡單再生利用系指回收的廢舊塑料經(jīng)過分類、清洗、破碎、造粒后直接進(jìn)行成型加工，這類產(chǎn)品一般只作低檔次的塑料制品。改性再生利用是指將再生料通過機(jī)械共混或化學(xué)接枝改性后，再進(jìn)行利用，其工藝路線較為復(fù)雜，一般生產(chǎn)的塑料制

33、品檔次較高。 o4.1 廢舊塑料的熱解處理o熱分解技術(shù)的基本原理是：將廢舊塑料制品中原樹脂高聚物進(jìn)行較徹底的大分子鏈分解，使其回到低分子量狀態(tài)，其它組分是基本有機(jī)原料。 o4.2 廢舊塑料的焚燒o對(duì)于那些難以清洗分選處理、無法回收的混雜廢舊塑料，可以在焚燒爐中焚燒以回收熱能。塑料的燃燒熱一般比木材的燃燒熱高，對(duì)那些無法再次回用的塑料開發(fā)其熱值具有較大的潛力。5 動(dòng)力鍋爐灰渣的綜合利用動(dòng)力鍋爐灰渣的綜合利用 o動(dòng)力鍋爐灰渣綜合利用的領(lǐng)域與途徑很多，可用于煙氣凈化、工業(yè)廢水處理、生產(chǎn)建材產(chǎn)品、筑路、提取空心微珠、鋁鹽和金屬、生產(chǎn)化學(xué)肥料等。粉煤灰及其絮凝劑在工業(yè)廢水處理上的應(yīng)用及粉煤灰生產(chǎn)建材產(chǎn)品

34、尤其是水泥上研究的較多，也頗具研究價(jià)值。（1）動(dòng)力鍋爐灰渣及粉煤灰在廢水處理上的應(yīng)用o動(dòng)力鍋爐灰渣包括粉煤灰、爐渣（或爐底灰）和熔渣，其主要化學(xué)成份是：SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO和未燃盡碳等，這些物質(zhì)具有多孔性和大的比表面積，是很好的吸附材料。在某些情況下，動(dòng)力鍋爐灰渣既可作為吸附劑直接用于廢水處理，代替活性炭、硅膠等專用吸附劑，也可做相應(yīng)處理后作為混凝/絮凝劑等代替?zhèn)鹘y(tǒng)的聚合鋁、聚合鐵類等水處理材料。動(dòng)力鍋爐灰渣直接用于廢水處理的方法有直接投入法、濾柱法、廢水通過輸灰管道進(jìn)入灰場(chǎng)法。 o（2）粉煤灰絮凝劑的合成方法及應(yīng)用o粉煤灰也可做相應(yīng)的處理后作為混凝/絮凝劑來處理廢

35、水。粉煤灰可通過直接酸溶法、加助溶劑酸溶法等方法制備粉煤灰無機(jī)絮凝劑、無機(jī)高分子絮凝劑等。 o（3）動(dòng)力鍋爐灰渣在水泥生產(chǎn)上的應(yīng)用o動(dòng)力鍋爐灰渣可用于筑路、生產(chǎn)建材產(chǎn)品：各種磚類及水泥等。o（4）動(dòng)力鍋爐灰渣在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用o 將動(dòng)力鍋爐灰渣用于農(nóng)業(yè)不需要大量的投資，而且相對(duì)來說見效快。動(dòng)力鍋爐灰渣農(nóng)用包括改良土壤和制備化肥。粉煤灰對(duì)生荒地可起熟化作用，對(duì)粘土地可起疏松土壤作用，對(duì)鹽堿地起到抑鹽和壓堿作用，對(duì)酸性土壤起到中和作用。不同土壤合理施用符合農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)的粉煤灰，都有增產(chǎn)作用，對(duì)蔬菜和薯類的增產(chǎn)效果最好，其次是糧食作物，對(duì)經(jīng)濟(jì)作物和豆類雖有增產(chǎn)效果，但數(shù)據(jù)波動(dòng)較大。6 有機(jī)廢物的焚燒處理有機(jī)廢物的焚燒處理 o樹皮、鋸屑、漿渣、草末、蔗髓、生物污泥等有機(jī)固體廢物可以采取焚燒的方法處理。焚燒是處理可燃性固體廢渣的一種重要方法，它能實(shí)現(xiàn)廢渣的減量化、資源化，有的廢渣能實(shí)現(xiàn)無害化；但有些廢渣焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有害氣體、灰塵、臭氣，低沸點(diǎn)重金屬（鎘、汞等）與焚燒產(chǎn)生的廢氣一起排出，所