第7章：固體廢棄物污染與治理ppt課件

1、第七章固體廢棄物污染與治理 固體廢棄物和廢水、廢氣一樣，是人類(lèi)消費(fèi)和生活活動(dòng)的代謝產(chǎn)物。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展和人民生活程度的提高，使固體廢棄物的排放量猛增，日益增長(zhǎng)的固體廢棄物給環(huán)境帶來(lái)很大危害。 固體廢棄物污染曾經(jīng)成為影響環(huán)境污染的主要要素之一。.本章的主要內(nèi)容第一節(jié) 固體廢棄物及其分類(lèi) 第二節(jié) 固體廢棄物對(duì)環(huán)境的污染及其管理 第三節(jié) 固體廢棄物的利用第四節(jié) 固體廢棄物的處置 第五節(jié) 固體廢棄物的處置 .第一節(jié) 固體廢棄物及其分類(lèi) 一、固體廢棄物的概念 固體廢棄物，通常指人類(lèi)在消費(fèi)與生活中產(chǎn)生，消費(fèi)者在一定時(shí)間和地點(diǎn)不再需求而丟棄的固體、半固體或泥狀物質(zhì)。 “廢棄物是一個(gè)相對(duì)概念，是有一定時(shí)空

2、條件的。往往一種過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物，可以成為另一過(guò)程的原料，所以廢棄物也有放在錯(cuò)誤地點(diǎn)的原料之稱(chēng)。.二、固體廢棄物的分類(lèi) 固體廢棄物可以按不同的方式進(jìn)展分類(lèi)。按其組成可分為有機(jī)廢棄物和無(wú)機(jī)廢棄物；按其形狀可分為固體(塊狀，粒狀，粉狀)和泥狀的廢棄物；按其來(lái)源可分為工業(yè)廢棄物、礦業(yè)廢棄物、城市渣滓、農(nóng)業(yè)廢棄物和放射性廢棄物等；按其危害特性可分為有害和無(wú)害廢棄物。 國(guó)內(nèi)外普遍采用的是按來(lái)源進(jìn)展分類(lèi)，如圖71所示。 .圖71 固體廢棄物的分類(lèi).1、工業(yè)固體廢棄物2、礦業(yè)固體廢棄物 3、城市渣滓 4、農(nóng)業(yè)固體廢物 5、放射性固體廢棄物 .三、有害廢棄物 有害廢棄物是一類(lèi)具有特殊物理、化學(xué)、生物特性的物

3、質(zhì)。一旦管理不當(dāng)，就會(huì)對(duì)人體安康和環(huán)境呵斥危害。這種危害包括即時(shí)急性危害，如急性中毒、火災(zāi)爆炸等；還包括長(zhǎng)期潛在性危害，如慢性中毒、致癌、污染地面或地下水等。 普通將具有以下危害的廢棄物定義為有害廢棄物：.1、引起或?qū)е滤劳雎侍砑拥膹U棄物。2、引起各種疾病的添加的廢棄物。3、降低對(duì)疾病的抵抗力的廢棄物。4、在處置、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、處置或其他管理不當(dāng)時(shí)，對(duì)人體安康或環(huán)境呵斥即時(shí)或潛在性的危害的廢棄物。 .第二節(jié)固體廢棄物對(duì)環(huán)境的污染及其管理 一、固體廢棄物對(duì)環(huán)境污染的危害 固體廢棄物堆積量大、占地廣。從有害成分遷移轉(zhuǎn)化的角度看，由于廢水、廢氣在處置時(shí)其有害成分往往轉(zhuǎn)化成固體形狀，因此，固體廢棄物在某

4、種意義上成了有害成分存在的終態(tài)。存于固體廢棄物中的有害物質(zhì)不易破壞衰減，其危害具有長(zhǎng)期性和潛在性，不易被人們發(fā)現(xiàn)。由于過(guò)去只留意防治水、氣的污染，加上法制不健全，管理不完善，隨意無(wú)控處置這些固體廢棄物，有的甚至直接倒入江河湖海，呵斥嚴(yán)重污染。 .1、侵占土地 2、污染土地 3、污染水體 4、污染大氣 5、影響環(huán)境衛(wèi)生 .二、固體廢棄物的污染途徑 固體廢棄物雖然不是環(huán)境介質(zhì)，但經(jīng)常是多種污染成分存在的終態(tài)而長(zhǎng)期存在于人類(lèi)環(huán)境之中，在一定條件下會(huì)發(fā)生物理的、化學(xué)的以及生物的轉(zhuǎn)化，對(duì)周?chē)h(huán)境呵斥影響。假設(shè)處置、處置、管理不當(dāng)，污染成分就會(huì)經(jīng)過(guò)水、氣、土壤、食物鏈各種途徑污染環(huán)境，危害人類(lèi)安康。普通工

5、礦業(yè)廢棄物所含的化學(xué)成分會(huì)構(gòu)成化學(xué)物質(zhì)型污染，如圖72所示。 .圖72 化學(xué)物質(zhì)型固體廢棄物致病途徑. 人畜糞便和有機(jī)渣滓是各種病原微生物的孳生地，構(gòu)成病原體型污染，如圖73所示。 .圖73 人畜糞便傳播疾病途徑.三、固體廢棄物環(huán)境管理的特點(diǎn) 固體廢棄物與水污染和大氣污染相比，在管理方面有它本人的特點(diǎn)，主要表如今以下幾個(gè)方面： .1、要作最終處置 2、要作妥善的途徑管理 3、要留意潛在危害 . 上述特點(diǎn)決議了對(duì)于固體廢棄物的管理將完全不同于水體、大氣污染那樣的管理體制。 對(duì)于廢水、廢氣，通常采用的是控制污染源的管理體制；而對(duì)于固體廢物，那么必需實(shí)行從產(chǎn)生到最終處置的全過(guò)程的管理體制，而將產(chǎn)生、

6、運(yùn)輸、綜合利用、處置、處置等一切廢棄物運(yùn)動(dòng)過(guò)程所涉及的各環(huán)節(jié)都作為污染源進(jìn)展管理和控制。這一管理體制按照其先后次序可以分為以下幾個(gè)方面。 .產(chǎn)生、分類(lèi)、標(biāo)識(shí)。運(yùn)輸。加工處置。交換和能量回收。熄滅和無(wú)害化處置。儲(chǔ)存和完全處置。浸出液管理、處置場(chǎng)監(jiān)視、管理。.第三節(jié) 固體廢棄物的利用 許多固體廢棄物實(shí)踐上仍有利用價(jià)值。尤其是不少工業(yè)固體廢棄物可以作為二次資源加以利用。這種二次資源與自然資源相比有三大優(yōu)點(diǎn)：消費(fèi)效率高、能耗低和環(huán)境效益高。因此，世界各國(guó)都廣泛開(kāi)展了固體廢棄物的綜合利用。 .一、固體廢棄物作建筑資料 許多工業(yè)固體廢棄物如煤矸石、粉煤灰、高爐渣、鋼渣等都具有建筑資料所需求的成分和性質(zhì)，可

7、以制成建筑資料。建筑資料需求量大，可以包容大量的固體廢棄物；建筑資料運(yùn)用期限長(zhǎng)，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，也不會(huì)很快重新變成廢棄物。所以，利用固體廢棄物制造建筑資料是節(jié)約資源，消除污染，維護(hù)環(huán)境的有效途徑。工業(yè)廢渣作為建筑資料方面的用途列于表7-1。 .表71 工業(yè)廢渣作為建筑資料方面的用途工 業(yè) 廢 渣用 途高爐渣、粉煤灰、煤渣、煤矸石、鋼渣、電石渣、尾礦粉、赤泥、銅渣、鎳渣、鉛渣、硫鐵礦渣、鉻渣、廢石膏、水泥窯灰等(1)制造水泥原料或混凝土(2)制造墻體材料(3)道路材料，制造地基墊層材料高爐渣(氣冷渣、?；?、膨脹礦渣等)、粉煤灰(煤矸石、亦泥、銅渣、鎳渣等)作為混凝：上骨料和輕質(zhì)骨料制陶高爐渣

8、、銅渣、鎳渣、鉻渣、粉煤灰、煤矸石等制造熱鑄制品高爐渣(渣棉、水渣)、粉煤灰、煤渣等制造保溫材料.二、固體廢棄物作工業(yè)原料 固體廢棄物中含有多種有益成分，除可以用來(lái)消費(fèi)建筑資料外。還可以做某些工業(yè)的原料，如鋼渣可以替代焙劑用于燒結(jié)消費(fèi)，可以做高爐、化鐵爐的熔劑，也可以前往轉(zhuǎn)爐煉鋼利用；鉻渣可以替代鉻礦粉作玻璃著色劑；洗煤廠排出的煤泥可在鑄造過(guò)程中作砂的粘結(jié)劑。在國(guó)外還可用浮選尾煤作塑料的原料等。.三、固體廢棄物作能源 來(lái)源于煤炭、石油、動(dòng)植物的固體廢棄物，大多含有一定量的煤炭、油和生物能。 固體廢棄物作為能源的途徑有兩條：一條是將固體廢棄物直接熄滅，然后利用熄滅釋放出的熱量供熱或發(fā)電，又稱(chēng)為直

9、接回收利用法；另一條是先將固體廢棄物加工成原料，然后再進(jìn)展熄滅供熱或發(fā)電，這是一種間接回收利用法，此法得到的燃料為渣滓衍生燃料(RDF)。 .四、固體廢棄物在農(nóng)業(yè)上的利用 固體廢棄物中常含有豐富的有機(jī)質(zhì)和作物營(yíng)養(yǎng)，可以用來(lái)改良土壤，為作物提供營(yíng)養(yǎng)元素等。 固體廢棄物在農(nóng)業(yè)上的利用主要有兩個(gè)方面：一是作土壤改良劑，用來(lái)改良土壤；二是用來(lái)作肥料，為作物提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)。 .1、固體廢棄物消費(fèi)堆肥 堆肥是指在一定的條件下，經(jīng)過(guò)生物化學(xué)作用使來(lái)源于生物的有機(jī)固體廢棄物分解成為較穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的過(guò)程。 2、改良土壤 許多固體廢棄物具有改良土壤的功能，因此被作為土壤的改良劑。 .第四節(jié) 固體廢棄物的處置

10、固體廢棄物處置通常是指經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)、生物、物化及生化方法把固體廢物轉(zhuǎn)化為適于運(yùn)輸、儲(chǔ)存、利用或處置的過(guò)程。固體廢棄物處置的目的是無(wú)害化、減量化、資源化。對(duì)于不同成份的廢棄物，要綜合思索各種要素，并經(jīng)過(guò)分析、論證，才干確定采用哪種處置方法才是符合環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和具有社會(huì)效益要求的處置方法。 .一、固體廢棄物的壓實(shí) 為了減少固體廢棄物的運(yùn)輸和處置體積，從而減少運(yùn)輸和處置費(fèi)用，必需對(duì)固體廢棄物進(jìn)展壓實(shí)處置。壓實(shí)普通用壓實(shí)器進(jìn)展。 壓實(shí)是一種普遍采用的固體廢棄物預(yù)處置方法。如汽車(chē)、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用壓實(shí)處置。.二、固體廢棄物的破碎 為了使進(jìn)入熄滅爐、填埋場(chǎng)、堆肥系統(tǒng)等廢棄物的外形尺寸減小，預(yù)先

11、必需對(duì)固體廢棄物進(jìn)展破碎處置。經(jīng)過(guò)破碎處置的廢物，由于消除了大的空隙，不僅使尺寸大小均勻，而且質(zhì)地也均勻，在填埋過(guò)程中更容易壓實(shí)。 固體廢棄物的破碎方法很多，主要有沖擊破碎、剪切破碎、擠壓破碎、摩擦破碎等，此外還有公用的低溫破碎和濕式破碎等。 .三、固體廢棄物的分選 固體廢棄物在處置、處置與利用之前必需進(jìn)展分選，將有用的成分選出來(lái)加以利用，將有害的成分分別出來(lái)，防止損害處置、利用及處置設(shè)備或設(shè)備。分選普通有兩種：一種是將不同的物質(zhì)加以分別；另一種是將不同粒度級(jí)別的廢棄物加以分別。 分選的根本原理是利用物料的某些性質(zhì)方面的差別，將其分選開(kāi)。 .四、固體廢棄物的固化 固化和化學(xué)穩(wěn)定是指經(jīng)過(guò)物理化學(xué)

12、方法將有害固體廢棄物固定或包容在惰性固化基材中的一種無(wú)害化處置過(guò)程。 固化處置的目的是使廢棄物中一切污染成分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或被包容起來(lái)，以便運(yùn)輸、利用或處置。因此，理想的固化產(chǎn)物應(yīng)具有良好的抗浸透性，良好的機(jī)械特性，以及抗浸出性、抗干一濕，抗凍一融特性。 固化方法可以根據(jù)固化基材及固化過(guò)程分為以下六類(lèi)：.水泥固化石灰固化熱塑性資料固化有機(jī)聚合固化自膠結(jié)固化玻璃固化、陶瓷固化等 .五、固體廢棄物的熄滅和熱解 由于固體廢棄物中可燃物的比例逐漸添加，采用熄滅方法處置固體廢棄物，利用其熱能已成為必然的開(kāi)展趨勢(shì)。以此種處置方法處置固體廢棄物，占地少。處置量大，在維護(hù)環(huán)境、提供能源等方面可獲得良好的效果。

13、與熄滅法相比，熱解法那么是更有出路的處置方法。它的顯著優(yōu)點(diǎn)是基建投資少。此外。工藝流程對(duì)環(huán)境的污染降低，并且可以制取新的產(chǎn)物，如氣、液、乳、渣等。 .第五節(jié) 固體廢棄物的處置 無(wú)論技術(shù)多么先進(jìn)，總不可防止產(chǎn)生出些無(wú)法利用和處置的固體廢棄物。這些固體廢棄物是多種污染物質(zhì)存在的終態(tài)。處于終態(tài)的固體廢棄物要長(zhǎng)期存在于環(huán)境之中，為了防止其對(duì)環(huán)境的污染，必需進(jìn)展最終處置。處置的目的和技術(shù)要求是，使固體廢棄物在環(huán)境中最大限制地與生物圈隔離，防止或減少其中的污染組分對(duì)環(huán)境的污染與危害。固體廢棄物的最終處置是固體廢棄物管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。. 早期的處置方法是隨意排入水體或傾倒在露天土地上，或是就地熄滅，廢棄物中的

14、污染組分將進(jìn)入水體、空氣或土壤。上世紀(jì)60年代后對(duì)由此而釀成的污染問(wèn)題和公害事件有所認(rèn)識(shí)，開(kāi)場(chǎng)改動(dòng)處置的方法。如今所說(shuō)的處置是指平安處置。固體廢棄物處置可分為海洋處置和陸地處置兩大類(lèi)。.一、海洋處置 海洋處置分為兩種：一種是傳統(tǒng)的海洋傾倒；另一種是近年開(kāi)展起來(lái)的遠(yuǎn)洋熄滅。 1、海洋傾倒 2、遠(yuǎn)洋熄滅 .二、衛(wèi)生土地填埋 衛(wèi)生土地填埋法始于60年代，它是在傳統(tǒng)的堆放、填埋根底上，從維護(hù)環(huán)境角度出發(fā)所采用的一種提高方法。它與傳統(tǒng)的渣滓堆放和填埋處置的主要區(qū)別是，衛(wèi)生土地填埋是一種要經(jīng)過(guò)科學(xué)的選址、要有必要的場(chǎng)地防護(hù)處置和其他嚴(yán)厲管理制度等一系列科學(xué)的工程措施和管理措施的赴置方法。由于衛(wèi)生土地填埋平

15、安可靠，價(jià)錢(qián)低廉，目前已為世界上許多國(guó)家所采用。 . 衛(wèi)生土地填埋是處置普通固體廢棄物使之不會(huì)對(duì)公眾安康及平安呵斥危害的一種處置方法，主要用來(lái)處置城市渣滓。通常把運(yùn)到土地填埋場(chǎng)的廢棄物在限定的區(qū)域內(nèi)鋪撒成4075厘米的薄層，然后壓實(shí)以減少?gòu)U棄物的體積，每層操作之后用1530厘米厚的土壤覆蓋，并壓實(shí)。壓實(shí)的廢棄物和土壤覆蓋層共同構(gòu)成一個(gè)單元。. 具有同樣高度的系列相互銜接的單元構(gòu)成一個(gè)升層。完好的衛(wèi)生土地填埋場(chǎng)是由一個(gè)或多個(gè)升層組成的。當(dāng)土地填埋到達(dá)最終的設(shè)計(jì)高度之后，再在填埋層之上覆蓋層90120厘米厚的土壤，壓實(shí)之后就得到一個(gè)完好的衛(wèi)生土地填埋場(chǎng)，如圖74所示。.圖74 衛(wèi)生土地填埋場(chǎng)剖面圖

16、 .三、平安土地填埋 平安土地填埋是處置有害廢棄物的一種較好方法，它實(shí)踐上是衛(wèi)生地填埋方法的進(jìn)一步改良，對(duì)場(chǎng)地的建造技術(shù)要求更為嚴(yán)厲。襯里系統(tǒng)的浸透系數(shù)要小于10-8厘米秒：浸出液那么要加以搜集和處置；地表徑流要加以控制。 . 平安土地填埋場(chǎng)必需設(shè)置人造或天然襯里；最下層的土地填埋物要位于地下水位之上；要采取適當(dāng)?shù)拇胧┛刂坪鸵龅乇硭?；要配備浸出液搜集、處置及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用覆蓋資料或襯里控制能夠產(chǎn)生的氣體，以防氣體釋出；要記錄所處置的廢棄物的來(lái)源、性質(zhì)和數(shù)量，把不相容的廢棄物分開(kāi)處置。圖75是典型的平安土地填埋場(chǎng)表示圖。 .圖75 平安土地填埋場(chǎng)表示圖.四、深井灌注 應(yīng)該指出，需求進(jìn)展終態(tài)處置的廢棄物中，有時(shí)也有液狀物質(zhì)。利用深井灌注可以平安處置這類(lèi)廢棄物。 深井處置系統(tǒng)要求適宜的地層條件，并要求廢棄物跟建筑資料、巖層間的液體以及巖層本身具有相容性。對(duì)于在石灰?guī)r或白云巖層處置包容廢物的主要機(jī)理是基于空穴型孔隙，加上斷裂層和裂痕。對(duì)于在砂石巖層處置