固體廢物與環(huán)境精選課件

1、第五章 固體廢物與環(huán)境第一節(jié) 固體廢物概述第二節(jié) 固體廢物的綜合利用和資源化第1頁，共45頁。第一節(jié) 固體廢物概述一、固體廢物的定義三、固體廢物的來源五、固體廢物的危害二、固體廢物的特征四、固體廢物的分類第2頁，共45頁。 固體廢物是指人類在生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其他活動中產(chǎn)生的，在一定時間和地點無法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固體、半固體廢棄物質(zhì)。注意問題是從廣義上講，廢物包括固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)廢棄物質(zhì)。一、固體廢物的定義固體廢物的產(chǎn)生有其必然性。具有較大危害的，不能排入水體的液體廢物和不能排入大氣而置于密閉容器中的氣態(tài)廢物也歸入固體廢物。第3頁，共45頁。固體廢物實際上是一個相對的概念。這一方面是

2、由于人們在索取的利用自然資源從事生產(chǎn)和活動時，限于實際需要和技術(shù)條件，總要將其中一部分為廢物丟棄；另一個方面是由于各種產(chǎn)品本身有其使用壽命，超過了一定期限，就會成為廢物。在某種條件下為廢物的，在另一種條件下卻可能成為寶貴的原材料或另一種產(chǎn)品第4頁，共45頁。1、時間性廢與不廢是相對的，與時間、技術(shù)水平和經(jīng)濟條件有關(guān)2、空間性“放錯地方的資源”，只是相對于某一過程或某一方面沒有利用價值，而非一切過程、一切方面3、持久危害性無法被大的環(huán)境稀釋，凈化，只有慢慢的降解。二、固體廢物的特征第5頁，共45頁。固體廢物來自人類活動的許多環(huán)節(jié),主要包括生產(chǎn)過程和消費活動的一些環(huán)節(jié)。三、固體廢物的來源第6頁，共

3、45頁。四、固體廢物的分類按化學(xué)性質(zhì)有機廢物無機廢物按危害狀況有害廢物一般廢物第7頁，共45頁。歐美等許多國家按垃圾來源分礦業(yè)廢物工業(yè)廢物城市垃圾農(nóng)業(yè)廢棄物放射性廢物我國按固體廢物的管理需要分工礦業(yè)固體廢物危險廢物城市生活垃圾農(nóng)業(yè)固體廢物第8頁，共45頁。 危險廢物又稱為有毒有害廢物，這類廢物泛指除放射性廢物以外，具有毒性、易燃性、反應(yīng)性、腐蝕性、爆炸性、傳染性因而可能對人類的生活環(huán)境產(chǎn)生危害的廢物。 第9頁，共45頁。城市生活垃圾是指在城市居民日常生活中或為城市日常生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物。它的主要特點是成分復(fù)雜，有機物含量高。第10頁，共45頁。生活垃圾的絕大部分為碳，其次為氧、

4、氫、氮、硫等。根據(jù)其組分的不同，含有不等量的灰分。第11頁，共45頁。工業(yè)廢物是指在工業(yè)、礦業(yè)等生產(chǎn)過程過程中產(chǎn)生的固體廢物。工業(yè)廢物的特點是組成復(fù)雜，無機有機成分含量都很高。第12頁，共45頁。五、固體廢物的危害1、固體廢物的特點2、固體廢物污染危害第13頁，共45頁。1. 固體廢物的特點成分復(fù)雜資源性污染的“特殊性”危害的嚴(yán)重性具有長期性具有間接性具有呆滯性和不可稀釋性第14頁，共45頁。2、固體廢物污染危害 侵占土地污染土壤污染水體 污染大氣 影響環(huán)境衛(wèi)生影響人類健康第15頁，共45頁。 固體廢物累積堆存量越多，占地越大，這是國內(nèi)外普遍存在的一個問題。例如：美國固體廢物占地約3000萬畝

5、，英國約90萬畝，波蘭約75萬畝。據(jù)統(tǒng)計，我國垃圾占地在2萬畝以上的省有10個，依次為寧夏、內(nèi)蒙、遼寧、江西、四川、河北、山東、黑龍江、廣東和河南。侵占土地第16頁，共45頁。固體廢物長期露天堆放，其中有害成分經(jīng)過風(fēng)化、淋濾或地表徑流的侵蝕作用，很容易滲入土壤之中，不僅使土壤中的微生物死亡而成為無腐解能力的死土；而且有害成分會在土壤中積累使土壤鹽堿化、毒化等。我國每年因固體廢物堆存造成農(nóng)田污染的面積達(dá)25萬畝，國外這方面的實例也很多。污染土壤和農(nóng)田第17頁，共45頁。固體廢物可以籍由以下途徑進(jìn)入水體并使水體受到污染：隨大氣降水徑流流入江、河、湖、海等水體污染地表水；隨滲濾液滲入土壤，進(jìn)入地下水

6、，污染地下水；隨刮風(fēng)氣流產(chǎn)生的揚塵散落地面或地表水使其污染；泥狀或粉狀固體廢物直接排入江、河、湖、海等水體并使之造成更大的污染。污染水體第18頁，共45頁。 固體廢物可籍由以下途徑污染大氣：在溫度作用下廢物本身蒸發(fā)、升華及化學(xué)反應(yīng)釋放出有害氣體污染大氣；廢物中的細(xì)粒粉塵隨風(fēng)飄揚所造成的揚塵污染；在運輸處理、處置或利用過程中產(chǎn)生的有害氣體、粉塵及惡臭污染。污染大氣第19頁，共45頁。 工業(yè)廢渣、生活垃圾露天堆放，既有礙觀瞻，又容易傳染疾病，尤以城市生活垃圾、糞便對公共環(huán)境衛(wèi)生影響最大。據(jù)統(tǒng)計，全國城市生活垃圾清運量僅占產(chǎn)生量40-50%，無害化處理率平均僅1.6%，對人群健康無疑是一個潛在的威脅

7、。影響公共環(huán)境衛(wèi)生第20頁，共45頁。第二節(jié) 固體廢物的綜合利用和資源化第21頁，共45頁。固體廢物的固有特性（1）直接占用土地并具有一定空間；（2）其品種繁多，數(shù)量巨大；（3）包括了有固體外形的危險液體及氣體廢物。（4）其對環(huán)境的污染主要通過水、大氣或土壤介質(zhì)影響人類賴以生存的生物圈，給居民身體健康帶來危害。第22頁，共45頁。 固體廢物污染控制需從兩方面著手，一是防治固體廢物污染，二是綜合利用廢物資源。 改革生產(chǎn)工藝 發(fā)展物質(zhì)循環(huán)利用工藝 進(jìn)行綜合利用 進(jìn)行無害化處理與處置采用無廢或少廢技術(shù) 采用精料提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命第23頁，共45頁。一、固體廢物的處理原則 固體法明確指出，國家對固

8、體廢物污染環(huán)境的防治，實行減少固體廢物產(chǎn)生、充分合理利用固體廢物和無害化處置固體廢物的原則。即減量化、資源化、無害化的“三化”原則。第24頁，共45頁。1、減量化減量化是指通過適宜的手段減少固體廢物的產(chǎn)生量和排放量。從“源頭”上直接減少或減輕固體廢物對環(huán)境和人體健康的危害，可以最大限度的合理開發(fā)利用資源和能源。減少污染源的廢物產(chǎn)生量是解決工業(yè)固體廢物問題的最佳方案。減量化是防止固廢污染環(huán)境的優(yōu)先措施。 第25頁，共45頁。2、資源化是指采取管理和工藝措施從固體廢物中回收物質(zhì)和能源,加速物質(zhì)和能量的循環(huán),創(chuàng)造經(jīng)濟價值的廣泛的技術(shù)方法。1) 物質(zhì)回收：處理廢棄物并從中回收指定的二次物質(zhì)如紙張、玻璃

9、、金屬等物質(zhì)；2) 物質(zhì)轉(zhuǎn)換：利用廢棄物制取新形態(tài)的物質(zhì),如利用廢玻璃和廢橡膠生產(chǎn)鋪路材料,利用爐渣生產(chǎn)水泥和其他建筑材料,利用有機垃圾生產(chǎn)堆肥等。3) 能量轉(zhuǎn)換：從廢物處理過程中回收能量,作為熱能或電能。第26頁，共45頁。 無害化是指對已產(chǎn)生又無法或暫時尚不能綜合利用的固體廢物,經(jīng)過物理、化學(xué)或生物方法,進(jìn)行對環(huán)境無害或低危害的安全處理、處置，達(dá)到廢物的消毒、解毒或穩(wěn)定化,以防止并減少固體廢物的污染危害。3、無害化處理工程 ：垃圾的焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥、糞便的厭氧發(fā)酵，有害廢物的熱處理和解毒處理等。第27頁，共45頁。二、固體廢物的處理方法 1、物理法2、化學(xué)法3、生物處理4、熱處理5、衛(wèi)

10、生填埋第28頁，共45頁。1、物理法物理處理是通過濃縮或相變化改變固體廢物的結(jié)構(gòu)，使之成為便于運輸、貯存、利用或處置的形態(tài)。物理處理方法包括壓實、破碎、分選等。第29頁，共45頁。2、化學(xué)法化學(xué)處理是采用化學(xué)方法破壞團體廢物中的有害成分從而達(dá)到無害化，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)變成為適于進(jìn)一步處理、處置的形態(tài)?；瘜W(xué)處理方法通常只用在所含成分單一或所含幾種化學(xué)成分特性相似的廢物處理方面。化學(xué)處理方法包括氧化、還原、中和、化學(xué)沉淀和 化學(xué)溶出等。有些有害固體廢物，經(jīng)過化學(xué)處理還可能產(chǎn)生含毒性成分的殘渣，須對殘渣進(jìn)行解毒處理或安全處置。第30頁，共45頁。3、生物處理 生物處理是利用微生物分解固體廢物中可降解的有機物

11、，從而達(dá)到無害化和綜合利用。生物處理方法包括好氧處理、厭氧處理、兼性厭氧處理。與化學(xué)處理方法相比，生物處理在經(jīng)濟上一般比較便宜，應(yīng)用也相當(dāng)普遍，但處理過程所需時間較長，處理效率有時不夠穩(wěn)定。第31頁，共45頁。堆肥化 依靠自然界的細(xì)菌、放線茵、真菌等微生物，人為地促進(jìn)可生物降解的有機物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化過程?？煞譃閰捬醵逊逝c好氧堆肥；好氧堆肥又分為露天推肥和快速堆肥兩種方式；現(xiàn)代化堆肥生產(chǎn)通常由前處理、主發(fā)酵(一次發(fā)酵)、后發(fā)酵(二次發(fā)酵)、后處理、 貯藏等五個工序組成。其中主發(fā)酵是整個生產(chǎn)過程的關(guān)鍵，應(yīng)控制好通風(fēng)、溫度、水分、 C/N比、C/P比及pH值等發(fā)酵條件。第32頁，共45頁。

12、熱處理是通過高溫破壞和改變固體廢物組成和結(jié)構(gòu)，同時達(dá)到減容、 利用的目的。熱處理方法包括焚化、熱解、濕式氧化以及焙燒、燒結(jié)等。 4、熱處理第33頁，共45頁。焚燒焚燒是高溫分解和深度氧化的過程，目的在于使可燃的固體廢物氧化分解、借以減容、去毒并回收能量及副產(chǎn)品。其優(yōu)點：獲取能源減少垃圾的體積。通過焚燒處理,可使廢物體積減少8095%,質(zhì)量也顯著減小最終產(chǎn)物成為化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的無害化灰渣徹底地消滅各類病原體，消除腐化源技術(shù)缺點：容易造成二次污染投資與運行管理費用高第34頁，共45頁。熱解 熱解是將有機物在厭氧或缺氧條件下高溫(500一1000)加熱，使之分解為氣、液、 固三類產(chǎn)物優(yōu)點是能夠?qū)U

13、物中的有機物轉(zhuǎn)化為便于貯存和運輸?shù)挠杏萌剂?，而且尾氣排放量和殘渣量較少，是一種低污染的處理與資源化技術(shù)。熱解產(chǎn)物氣體部分：H2、CH4、CO、CO2液體部分：甲醇、丙酮、醋酸、含其它有機物的焦油、溶劑油、水溶液等固體部分：主要為炭黑第35頁，共45頁。5、衛(wèi)生填埋它是從傳統(tǒng)的堆放和填地處置發(fā)展起來的一項最終處置技術(shù)，是一種按照工程理論和土工標(biāo)準(zhǔn)，對固體廢物進(jìn)行有控管理的綜合性科學(xué)工程方法。其工藝簡單、投資較低、適于處置多種類型的廢物，目前己成為一種處置固體廢物的主要方法。 第36頁，共45頁。5、衛(wèi)生填埋填埋場主要包括：廢棄物壩、雨水集排水系統(tǒng)(含浸出液體集排水系統(tǒng)、浸出液處理系統(tǒng))、釋放氣處

14、理系統(tǒng)、入場管理設(shè)施、入場道路、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、飛散防止設(shè)施、 防災(zāi)設(shè)施、管理辦公設(shè)施、隔離設(shè)施等。優(yōu)點：操作簡便；施工方便；費用低廉；還可同時回收甲烷氣體。缺點：浸出液的滲漏污染地下水；降解氣體的釋出易引起爆炸和火災(zāi)；臭味和病原菌的消除、場地有限。 第37頁，共45頁。 將城市中各種廢物集中到一個地點，根據(jù)固體廢物的特征，把各種廢物處理過程結(jié)合成一個系統(tǒng)，以便把各過程得到的物質(zhì)和能量進(jìn)行合理的集中利用。 通過綜合處理可對廢物進(jìn)行有效的處理，減少最終廢物排放量，減輕對地區(qū)的環(huán)境污染，防止二次污染的擴散，同時還能做到總處理費用低，資源利用效率高。三、固體廢物綜合處理的目的第38頁，共45頁。 1、

15、調(diào)查了解工廠排放的污染物的種類、數(shù)量和允許排放標(biāo)準(zhǔn)。 2、重金屬排放物未加處理經(jīng)過長時間擴散會造成一定的危害，在目前處理技術(shù)也不成熟時，必須對其排放濃度加以控制。 3、綜合處理應(yīng)考慮資源化問題。在設(shè)計廢物綜合處理時應(yīng)注意的問題：第39頁，共45頁。四、綜合處理的原則1、含有有害重金屬的少量廢物和不含重金屬的大量廢物，或者少量的高放射性廢物與大量的低放射性廢物不宜相混進(jìn)行綜合處理?？梢跃驼麄€混合物按有害金屬或有放射性物質(zhì)進(jìn)行專門處理后，再進(jìn)行綜合處理。第40頁，共45頁。2、過熱易軟化的廢物和不易軟化的廢物不宜相混，因為在用回轉(zhuǎn)窯處理時，前者會包裹后者形成大塊，需要延長燃燒時間，如果前者灰分大時，還會形成很厚的灰層，影響導(dǎo)熱性妨礙燃燒進(jìn)行。四、綜合處理的原則第41頁，共45頁。3、熱熔性塑料和非熱熔性塑料不宜相混，如用固定床燃燒爐處理時，熱熔物會漏過爐床而燃燒，使?fàn)t子下部過熱，容易燒壞爐床及其驅(qū)動裝置，使它們變形，斷裂或腐蝕。熔融物的炭化還會堵塞通風(fēng)孔。當(dāng)2、3兩種情況廢物中熔融物含量較少時，從經(jīng)濟觀點出發(fā)，采用混合處理是較有利的。四、綜合處理的原則第42頁，共45頁。4、當(dāng)廢物中固體物質(zhì)很多而進(jìn)行混合處理時，由于在短時間內(nèi)難以混勻，影響處理效果，故負(fù)荷會有很大波動。相反，在下列情況下，采