第七章固體廢物的處理、處置和利用-精品課件

1、環(huán)境保護概論王金梅 丁穎 編學(xué)習(xí)目標(biāo)固體廢物的定義、危害和治理方法固體廢物的分類治理方法固體廢物污染控制的原則和方法第七章固體廢物的處理、處置和利用一、認(rèn)識固體廢物 定義：固體廢物又稱固體廢棄物或固體遺棄物。是指人類在生產(chǎn)過程中和社會生活活動中產(chǎn)生的不再需要或沒有“利用價值”而被遺棄的固體或半固體物質(zhì)。 第一節(jié) 固體廢物污染固體廢物的處理是指經(jīng)過采取一定的防止污染措施后，排放于可允許的環(huán)境中；或暫貯于特定的設(shè)施中，待具備適宜的經(jīng)濟技術(shù)條件時，再加以利用或進行無害化的最終處置。 固體廢物的處置指固體廢物的最終處理，是解決固體廢物的最終歸宿問題。工業(yè)固體廢物 城市垃圾農(nóng)業(yè)固體廢物放射性固體廢物是工

2、礦企業(yè)在生產(chǎn)活動過程中排放出來的固體廢物 冶金廢渣 ；采礦廢渣 ；燃料廢渣 ；化工廢渣 指城市居民的生活垃圾、商業(yè)垃圾、市政維護和管理中產(chǎn)生的垃圾，如廢紙、廢塑料等 主要指農(nóng)、林、牧、漁各業(yè)生產(chǎn)、科研及農(nóng)民日常生活過程中產(chǎn)生的各種廢物。如農(nóng)作物秸稈、人畜的糞便等。在核燃料開采、制備以及輻照后燃料的回收過程中都有固體放射性廢渣或濃縮的殘渣排出。 按來源分按組成分按危害狀況分無機廢物；有機廢物；危險廢物；一般廢物；二、固體廢物的來源、分類冶金廢渣采礦廢渣工業(yè)固體廢物化工廢渣工業(yè)固體廢物礦業(yè)廢渣鋅礦渣鎳礦渣城市垃圾視頻：中國城市垃圾之困放射性廢渣放射性污染、核輻射視頻：孩子撿到放射性物質(zhì) 全家遭輻射

3、生病乏燃料：危險的放射性爐渣醫(yī)療廢物固體廢物的危害BECDA侵占土地，破壞地貌和植被污染土壤和地下水污染水體造成巨大的直接經(jīng)濟損失和資源能源的浪費 污染大氣三、固體廢物對環(huán)境的危害四、危險廢物的越境轉(zhuǎn)移危險廢物在發(fā)達國家國內(nèi)貯存有困難，處理費用高，于是美國、德國、加拿大、挪威、比利時、荷蘭、西班牙等發(fā)達國家，向亞、非、拉發(fā)展中國家大量傾銷危險垃圾。對輸出廢物國家來說，廢物出口的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益相當(dāng)明顯；但對輸入廢物國家來說，這是一種嚴(yán)重的環(huán)境剝削。某些發(fā)展中國家，由于經(jīng)濟貧困，債務(wù)沉重，不得不進口廢物，忍受環(huán)境剝削。 特性：通常包括急性毒性、易燃性、反應(yīng)性、腐蝕性、浸出毒性、放射性和疾病傳染

4、性。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署控制危險廢物越境轉(zhuǎn)移及其處置巴塞爾公約列出了“應(yīng)加控制的廢物類別”共45類，“須加特別考慮的廢物類別”共2類，同時列出了危險廢物“危險特性的清單”共14種特性。1.危險廢物五、固體廢物的處理原則1固體廢物的“無害化”處理2固體廢物的“減量化”處理3固體廢物的“資源化”處理視頻：臺州路橋-回收廢舊金屬塑料污染觸目驚心固體廢物的管理措施相關(guān)法律2019年10月30日，經(jīng)過十余年修改的中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法(簡稱固體法)在第八屆全國人大常委會第十六次會議上獲得通過，于2019年4月1日起施行。04年修訂，05年4月1日施行固體法確立了對固體廢物進行全過程管理的原則。

5、第二節(jié) 主要工礦業(yè)固體廢物的利用、處理 和處置一、主要工礦業(yè)固體廢物的利用1. 用作建筑材料2. 用作冶煉金屬的原料3. 回收能源4. 用作農(nóng)肥、改良土壤視頻：建筑垃圾處理簡介二、主要工礦業(yè)固體廢物的處理技術(shù)堆存法 是最原始、最簡便和應(yīng)用最廣泛的處理方法。有兩種方式：一種是露天堆存法，適用于不溶解或低溶解性，而且浸出液無毒、不腐爛變質(zhì)，不揚塵，不危及周圍環(huán)境的塊狀和粗粒狀廢石和廢渣。一種是筑壩堆存法，適用于濕法排放的尾礦粉、砂和粉煤灰等。2. 土地耕作法 是利用土壤中微生物將固體廢物中的有機物和無機物分解成可供更高級生物體所吸收的形式，使固體廢物污染指數(shù)逐漸達到標(biāo)準(zhǔn)的方法。此法可以處理石油殘渣

6、、制藥及有機化工渣等可以生物降解的廢物。第三節(jié) 危險固體廢物的處理和利用一、危險固體廢物的無害化處理定義：固體廢物處理是指通過各種物理、化學(xué)、生物等方法將固體廢物轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于運輸、資源化利用、貯存或最終處置的過程。遂寧端掉一非法從事危險廢物經(jīng)營窩點黑龍江省危險廢物年底實現(xiàn)集中處理 0407 新聞聯(lián)播1. 焚燒法定義：焚燒法將可燃固體廢物置于高溫爐內(nèi)，使其中可燃成分充分氧化的一種處理方法。優(yōu)點：減量、無害和資源化缺點：只能處理含可燃物成分高的固體廢物，否則必須添加助燃劑，增加運行費用；投資比較大；不可避免地會產(chǎn)生可造成二次污染的有害物質(zhì)，產(chǎn)生新的環(huán)境問題視頻：2019年二噁英排放強度將降低2. 分

7、選法分選處理技術(shù) 風(fēng)力分選風(fēng)力分選屬于干式分選，主要分選城市垃圾中的有機物和無機物。 浮選浮選法是利用較重的水質(zhì)(海水或泥漿水)與較輕的碳質(zhì)(焦)，在大水量、高流速的條件下，借助水-炭二者之間的密度差將焦與渣自然分離。 磁選它是利用工業(yè)廢渣中不同組分磁性的差異，在不均勻磁場中實現(xiàn)分離的一種分選技術(shù)。 篩分它是根據(jù)化工廢渣顆粒尺寸大小進行分選的一種方法。篩分有濕篩和干篩兩種操作，化工廢渣多采用干篩。3. 填埋法安全土地填埋定義：是在衛(wèi)生土地填埋技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、一種改進了的衛(wèi)生土地填埋。條件：安全土地填埋選址要遠(yuǎn)離城市和居民較稠密的安全地帶，土地填埋場必須有嚴(yán)密的人造或天然的襯里，下層土壤或

8、土壤同襯里相結(jié)合部滲透率小于10-8/s；填埋場最底層應(yīng)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?yán)格的浸出液收集、處理及監(jiān)測系統(tǒng)；設(shè)置完善的氣體排放和監(jiān)測系統(tǒng)；要記錄所處置廢物的來源、性質(zhì)及數(shù)量，把不相容的廢物分開處置。衛(wèi)生土地填埋特點：處置垃圾而不會對公眾健康及環(huán)境造成危害。方法：通常是每天把運到土地填埋場的廢物在限定的區(qū)域內(nèi)鋪散成4075薄層，然后壓實減少廢物的體積，并在每天操作之后用一層厚1530的土壤覆蓋、壓實，廢物層和土壤覆蓋層共同構(gòu)成一個單元，即構(gòu)筑單元。具有同樣高度的一系列相互銜接的填筑單元構(gòu)成一個升層。完成的衛(wèi)生土地填埋場地是由一個或多個升層組成的。當(dāng)土地填埋

9、場達到最終的設(shè)計高度之后，再在該填埋層之上覆蓋一層90120厚的土壤，壓實后就達到一個完整的衛(wèi)生土地填埋場。4. 固化法定義：固化法是指通過物理或化學(xué)法，將廢棄物固定或包含在堅固的固體中，以降低或消除有害成分的溶出特性的一種固體廢物處理技術(shù)。 方 法要 點評 論水泥基固法將有害廢物與水泥及其他化學(xué)添加劑混合均勻，然后置于模具中，使其凝固成固化體，將經(jīng)過養(yǎng)生后的固化體脫膜，經(jīng)取樣測試，其有害成分含量低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，便達到固化的目的 方法簡單，穩(wěn)定性好，有可能作建筑材料，對固化的無機物，如氧化物可互容，硫化物可能延緩凝固和引起破裂，除非是特種水泥，鹵化物易浸出，并可能延緩凝固，重金屬、放射性廢物互容

10、石灰基固法 將有害廢物與石灰及其他硅酸鹽類，并配以適當(dāng)?shù)奶砑觿┗旌暇鶆?，然后置于模具中，使其凝固成固化體，固化體脫膜、取樣測試方式和標(biāo)準(zhǔn)與“水泥基固法”相同方法簡單，固化體較為堅固，對固化的有機物，如有機溶劑和油等多數(shù)抑制凝固，可能蒸發(fā)逸出，對固化的無機物如氧化物、硫化物互容，鹵化物可能延緩凝固并易于浸出，重金屬、放射性廢物互容熱塑性材料固化法將有害物同瀝青、柏油、石蠟或聚乙烯等熱塑性物質(zhì)混合均勻，經(jīng)過加熱冷卻后使其凝固而形成塑膠性物質(zhì)的固化體固化效果好，但費用較高，只適用于某種處理量少的劇毒廢物，對固化的有機物，如有機溶劑和油，在加熱條件下可能蒸發(fā)逸出。對無機物如硝酸鹽、次氯化物、高氯化物及

11、其他有機溶劑等則不能采用此法，但與重金屬、放射性廢物互容高分子有機物聚合穩(wěn)定法將高分子有機物如脲醛等與不穩(wěn)定的無機化學(xué)廢物混合均勻，然后將混合物經(jīng)過聚合作用而生成聚合物此法與其他方法相比，只需少量的添加劑，但原料費用較昂貴，不適于 處理酸性以及有機廢物和強氧化性廢物，多數(shù)用于體積小的無機廢物玻璃基固化法將有害廢物與硅石混合均勻，經(jīng)高溫熔融冷卻后而形成玻璃固化體固化體性質(zhì)極為穩(wěn)定，可安全地進行處置，但費用昂貴，只適于處理極有害化學(xué)廢物和強放射性廢物5. 化學(xué)法化學(xué)處理是通過化學(xué)反應(yīng)使固體廢物變成另外的安全和穩(wěn)定的物質(zhì)，使廢物的危害性降到盡可能低的水平。 試劑：中和酸性廢渣可采用氫氧化鈉、熟 石灰

12、、生石灰等。中和堿性廢渣通常采用硫酸。適用范圍：主要用于金屬表面處理等工業(yè)中產(chǎn)生的酸、堿性泥渣。設(shè)備：罐式機械攪拌；池式人工攪拌；目的：通過氧化或還原反應(yīng)，將固體廢物中可以發(fā)生價態(tài)變化的某些有毒、有害成分轉(zhuǎn)化成為無毒或低毒，且具有化學(xué)穩(wěn)定性的成分，以便無害化處置或進行資源回收。適用范圍：建材工業(yè)、冶金工業(yè)等部門。定義：該法是選擇合適的化學(xué)溶劑（浸出劑，如酸、堿、鹽水溶液等）與固體廢物發(fā)生作用，使其中有用組分發(fā)生選擇性溶解后進一步回收的處理方法。 適用范圍：該法可用于含重金屬的固體廢物的處理，特別是在石化工業(yè)中廢催化劑的處理上得到廣泛應(yīng)用。中和法氧化還原法化學(xué)浸出法 二、幾種危險固體廢物的綜合利

13、用含鉻廢物 * 鉻是人類和動物所必需的一種微量元素 身體缺鉻會引起體內(nèi)新陳代謝的紊亂 但若體內(nèi)含鉻過多,就會導(dǎo)致脫發(fā)、手腳蛻皮、牙痛、臉色變黃、細(xì)胞癌變等嚴(yán)重后果六價鉻的毒性強，更易為人體吸收，而且可在體內(nèi)蓄積。六價鉻的毒性比三價鉻要高100倍，是強致突變物質(zhì)，可誘發(fā)肺癌和鼻咽癌。三價鉻有致畸作用。鉻化合物的顏色 鉻酸根顯橙黃色；重鉻酸根顯橙紅色； 三氧化二鉻顯綠色；硫酸鉻顯藍(lán)綠色；藍(lán)色是二價鉻,(深)綠色是三價鉻,(橙)紅色是六價鉻視頻：鉻化合物顏色 1. 含鉻廢物（1）鉻渣（生產(chǎn)金屬鉻或者鉻鹽時產(chǎn)生） 作玻璃著色劑 作助熔劑制造鈣鎂磷肥（2）電鍍鉻廢液、污泥 電鍍鉻廢液鞣制的裘革，表面比較

14、光滑細(xì)致，沒有裂漿露底現(xiàn)象，革身柔軟豐滿，富有彈性，顏色均勻一致，色澤鮮艷，無脫色現(xiàn)象。 鍍鉻污泥制成廢渣磚；鉻鐵氧化污泥制涂料2. 可燃性危險廢物主要指受鉛污染的廢油、多氯聯(lián)苯、甲苯、氯化烴、含重金屬潤滑油、氟利昂醇類、廢可燃溶劑等。在高溫和堿性氣氛中分解。可以作為燃料。思考題： 如果在實驗過程中不小心打碎了水銀溫度計，該怎樣處理？ 汞即使在常溫或0以下，也會大量蒸發(fā)，對人體造成很大的危害。汞蒸氣通過呼吸道或胃腸道進入人體后便發(fā)生中毒反應(yīng)。汞的急性中毒癥狀主要表現(xiàn)在消化器官和腎臟，慢性中毒則表現(xiàn)在神經(jīng)系統(tǒng)(易怒、頭疼、記憶力減退等)，以及伴隨而來的營養(yǎng)不良、貧血和體重減輕等癥狀。遇有汞泄露或

15、跌落地面，應(yīng)當(dāng)立即利用就近的工具阻止進一步泄露和擴散，并立即加強通風(fēng)。對于可見的汞球，可以用毛刷輕輕掃動集中，然后用鐵鏟或者硬紙鏟起收集在容器中。對于這部分汞，經(jīng)過清洗、分液后還可以再用。當(dāng)汞存在于狹窄空間中無法取出，方法是用細(xì)硫粉仔細(xì)的填塞狹窄空間，直到整個填滿為止。掌握典型的化工廢渣處理一、塑料廢渣的處理對單一種類熱塑性塑料廢渣進行再生稱為單純性再生即熔融再生。整個再生過程由挑選、粉碎、洗滌、干燥、造?；虺尚偷葞讉€工序組成。 再生處理法熱分解法焚燒法濕式氧化和化學(xué)處理方法 塑料廢渣屬于廢棄的有機物質(zhì)，主要來源于樹脂的生產(chǎn)過程、塑料的制造加工過程以及包裝材料。 熱分解法是通過加熱等方法將塑料

16、高分子化合物的鏈斷裂，使之變成低分子化合物單體、燃燒氣或油類等，再加以有效利用的一項技術(shù)。塑料熱分解技術(shù)可以分為熔融液槽法、流化床法、螺旋加熱擠壓法、管式加熱法等。在一定的溫度和壓力條件下，使塑料渣在水溶液中進行氧化，轉(zhuǎn)化成不會造成污染危害的物質(zhì)，而且也可以回收能源。 塑料焚燒法可分為傳統(tǒng)的一般法和部分燃燒法兩種。三、化工廢渣的來源與特點廢棄物產(chǎn)生和排放量比較大廢棄物再資源化可能性大 化工固體廢棄物中危險廢棄物種類多，有毒物質(zhì)含量高 化工廢渣的特點第四節(jié) 城市垃圾的處理與處置定義：城市垃圾是指城市居民在日常生活中拋棄的固態(tài)和液態(tài)廢物。分類：根據(jù)各類城市廢物產(chǎn)生的場所進行分類，可分為生活垃圾、醫(yī)

17、院垃圾、商業(yè)垃圾、建筑垃圾、街道掃集物和城市糞便等。 一、城市垃圾的收集與運輸1.處理垃圾的第一步工序：用金屬或塑料制成的垃圾筒、垃圾箱和塑料袋、紙袋等，將分散的垃圾收集，運送到處理場所。2.垃圾的收集、運送發(fā)行應(yīng)盡量做到：收集容器、運輸工具的車廂應(yīng)密閉，以控制污染環(huán)境。最大限度地方便居民。盡量改善清潔工人的工作條件。收集、運送成本要低。3. 提倡垃圾分類視頻：垃圾分類二、城市垃圾的破碎與分選垃圾的破碎 破碎的目的是把固體廢物破碎成小塊或粉狀小顆粒，以利于后續(xù)處理和利用。 破碎方式:機械破碎和物理破碎。 機械破碎是借助于各種破碎機械對固體廢物進行破碎。 物理法破碎有低溫冷凍破碎和超聲波破碎。

18、低溫冷凍破碎的原理是利用一些固體廢物在低溫條件下脆化的性質(zhì)而達到破碎的目的，可用于廢塑料及其制品、廢橡膠及其制品、廢電線等的破碎。二次污染小，動力消耗低，破碎力度均勻。垃圾的分選 垃圾中有許多可以作為資源利用的組分，有目的地分選出需要的資源，從而可達到充分利用垃圾的目的。 分選方法:手工分選、風(fēng)力分選、重力分選、篩分分選、浮選、光電分選、靜電分選和磁力分選等。視頻:垃圾變黃金-最先進的垃圾分選三、利用城市垃圾制肥料垃圾堆肥是城市垃圾的生物轉(zhuǎn)化法，類似于我國傳統(tǒng)的農(nóng)家堆肥方法。堆肥過程是創(chuàng)造適宜的環(huán)境，使得從垃圾中分選出來的可降解性有機廢物在微生物的作用下快速而高效地轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的過程。堆

19、肥化的產(chǎn)物稱作堆肥，是一種土壤改良劑。堆肥是一種有機肥料，所含營養(yǎng)物質(zhì)比較豐富，且肥效長而穩(wěn)定，同時有利于促進土壤固粒結(jié)構(gòu)的形成，能增加 土壤保水、保溫、透氣、保肥的能力，而且與化肥混合使用又可彌補化肥所含養(yǎng)分單一，長期單一使用化肥使土壤板結(jié)，保水、保肥性能減退的缺陷。四、利用城市垃圾制沼氣垃圾中含有大量的有機物，可以用來生產(chǎn)沼氣。在完全隔絕氧氣的條件下，利用多種厭氧菌的生物轉(zhuǎn)化作用城市垃圾中可生物降解的有機物分解為穩(wěn)定的無毒物質(zhì)，同時獲得以甲烷為主的沼氣，是一種比較清潔的能源，而沼氣液、沼氣渣又是理想的有機肥料。制取沼氣的過程還可以殺滅病蟲卵，有利環(huán)境衛(wèi)生。五、城市垃圾的處理方法處理方法 填埋處理 堆肥處理是利用大氣和土壤中的放線菌、真菌和其他細(xì)菌等微生物，在有效的人工控制下，促進垃圾中可降解有機物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。 焚燒處理是城市垃圾的一種高溫?zé)崽幚砉に?，它由以下幾個工序組成 ：垃圾預(yù)處理 、焚燒 、熱量回收 、焚燒產(chǎn)物的處理 。 熱解處理熱解是將有機物在無氧條件下利用熱能使有