固體廢棄物的污染與治理-山東大學課件

主講：賴艷華山東大學能源與動力工程學院2014年秋季第五章固體廢物的污染及其防治2022/11/2212022/11/2112022/11/222主要內(nèi)容第一節(jié)固體廢物的產(chǎn)生與污染第二節(jié)固廢對環(huán)境的危害第三節(jié)固體廢棄物的污染防治2022/11/212第一節(jié)固體廢物的產(chǎn)生與污染2022/11/223學習要求了解固體廢棄物概念、來源與組成。了解固體廢棄物對環(huán)境的危害。了解固體廢物污染防治的“三化”原則。了解城市垃圾治理、工業(yè)固體廢物污染控制途徑。了解垃圾焚燒發(fā)電的產(chǎn)生及其意義。2022/11/213學習要求了解固體廢棄物概念、來源與組成第一節(jié)固體廢物的產(chǎn)生與污染固體廢物(solidwaste)：在生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其它活動中產(chǎn)生，在一定時間和地點無法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)。廢渣(residue)：生產(chǎn)過程中產(chǎn)生垃圾(waste)：生活活動過程中產(chǎn)生固體廢物的性質(zhì)：產(chǎn)生的必然性、時間性和空間性一、什么是固體廢物？2022/11/224第一節(jié)固體廢物的產(chǎn)生與污染固體廢物(solidwas2022/11/225再生鋁工業(yè)固廢2022/11/215再生鋁工業(yè)固廢2022/11/2262011年蘭州市工業(yè)固廢2022/11/2162011年蘭州市工業(yè)固廢2022/11/227生活垃圾2022/11/217生活垃圾2022/11/228生活垃圾2022/11/218生活垃圾(一)來源二、固體廢物的來源和分類1、生產(chǎn)廢物：生產(chǎn)建設(shè)過程中產(chǎn)生的廢物。例如：建設(shè)、施工單位或個人對各類建筑物、構(gòu)筑物、管網(wǎng)等進行建設(shè)、鋪設(shè)或拆除、修繕過程中所產(chǎn)生的渣土、棄土、棄料、余泥及其他廢棄物。2、生活廢物：產(chǎn)品進入市場后在流動過程中或使用消費后產(chǎn)生的固體廢物。2022/11/229(一)來源二、固體廢物的來源和分類1、生產(chǎn)廢物：生產(chǎn)建設(shè)過(二)分類按化學組成分為：有機廢物和無機廢物；按危害性分為：一般固體廢物和危險性固體廢物；按形狀分為：固體廢物（粉狀、粒狀、塊狀）和泥狀廢物（污泥）；按來源分為：礦業(yè)廢物、工業(yè)廢物、城市垃圾、農(nóng)業(yè)廢物和放射性廢物（核廢料）。如圖所示：2022/11/2210(二)分類按化學組成分為：有機廢物和無機廢物；2022/(二)分類一般固體廢物危險性固體廢物工業(yè)農(nóng)業(yè)生活礦業(yè)環(huán)境工程固體廢物廢渣廢屑秸稈糞便垃圾糞便廢石尾礦污泥粉塵具有毒性、易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性、傳染性、放射性的固體、半固體及容器裝的廢氣、廢液2022/11/2211(二)分類一般固體廢物危險性固體廢物工業(yè)農(nóng)業(yè)生活礦業(yè)環(huán)境1）資源和廢物的相對性

從時間上講，它是在目前科技、經(jīng)濟條件下無法利用，隨科技發(fā)展，今天的廢物可能成為明天的資源。從空間上講，它僅僅是某個過程或方面沒有使用價值，往往一種過程的廢物可以成為另一種過程的原料，因此有人稱它為“放錯地點的原料”。（三）固體廢物特點2022/11/22121）資源和廢物的相對性（三）固體廢物特點2022/11/212）富集終態(tài)和污染源頭的雙重性

如一些含重金屬的可燃固體廢物，通過焚燒處理，有害金屬濃集于灰燼中。這些“終態(tài)”物質(zhì)中的有害成分，又會轉(zhuǎn)入大氣、水體和土壤中，成為污染大氣、水體和土壤環(huán)境的“源頭”。3）危害的潛在性、長期性和災(zāi)難性

固體廢物中的污染成分的遷移轉(zhuǎn)化，是一個緩慢的過程，其危害可能在數(shù)年、數(shù)十年后才能發(fā)現(xiàn)。從某種意義上講，固體廢物，特別是重金屬廢物對環(huán)境造成的危害，可能要比水、氣造成的危害嚴重得多。2022/11/22132）富集終態(tài)和污染源頭的雙重性2022/11/21132022/11/2214危險廢物的特性:

CTIRIN（四）“危險特性”：是指腐蝕性（Corrosivity,C）、毒性（Toxicity,T）、易燃性（Ignitability,I）、反應(yīng)性（Reactivity,R）和感染性（Infectivity,In）。國家危險廢物名錄是中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會根據(jù)《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，自2008年8月1日起施行的。共八大條。/flfg/2008-06/17/content_1019136.htm國家危險廢物名錄2022/11/2114危險廢物的特性:CTIRIN國家危2022/11/2215重金屬原義是指比重大于5的金屬（一般來講密度大于4.5克每立方厘米的金屬），包括金、銀、銅、鐵、鉛等，重金屬在人體中累積達到一定程度，會造成慢性中毒。在環(huán)境污染方面所說的重金屬主要是指汞（水銀）、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬不能被生物降解，相反卻能在食物鏈的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后進入人體。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及酶等發(fā)生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中累積，造成慢性中毒。什么是重金屬？2022/11/2115重金屬原義是指比重大于5的金屬（一般第二節(jié)固廢對環(huán)境的危害

1、侵占土地：堆放1萬噸垃圾占地1畝。1994年，我國僅工礦業(yè)廢渣、煤矸石、尾礦堆積量就有66億噸，占地90萬畝。第二節(jié)固廢對環(huán)境的危害1、侵占土地：

2、污染土壤廢物直接進入土壤造成污染，有害成分經(jīng)風化、雨淋、地表徑流等進入土壤造成污染。白色污染固體廢物及其淋洗和滲濾液中所含有害物質(zhì)會改變土壤的性質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu)，并將對土壤中微生物的活動產(chǎn)生影響。這些有害成分的存在，不僅有礙植物根系的發(fā)育和生長，而且還會在植物有機體內(nèi)積蓄，通過食物鏈危及人體健康。在固體廢物污染的危害中，最為嚴重的是危險廢物的污染。前一章中提到的危險廢物特性，包括易燃易爆和腐蝕性等都是極需防范的，其中的劇毒性廢物最易引起即時性的嚴重破壞，并會造成土壤的持續(xù)性危害影響。2022/11/22172、污染土壤廢物直接進入土壤造成污染，有害成分經(jīng)風化3、污染水體

有害成分隨地面徑流或隨風飄遷落入水體、隨滲濾液進入土壤使地下水污染。2022/11/22183、污染水體有害成分隨地面徑流或隨風飄遷落入水體、隨滲濾3、污染水體世界范圍內(nèi)，有不少國家直接將固體廢物傾倒于河流、湖泊或海洋，甚至以后者當成處置固體廢物的場所之一。應(yīng)當指出，這是有違國際公約、理應(yīng)嚴加管制的。

固體廢物棄置于水體，將使水質(zhì)直接受到污染，嚴重危害水生生物的生存條件，并影響水資源的充分利用。

堆積的固體廢物經(jīng)過雨水的浸漬和廢物本身的分解，其滲濾液和有害化學物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和遷移，將對附近地區(qū)的河流及地下水系和資源造成污染。2022/11/22193、污染水體2022/11/21194、污染空氣

細小的顆粒垃圾隨風漂浮、垃圾分解釋放有毒氣體、焚燒法處理固體廢物也會污染大氣。堆放的固體廢物中的細微顆粒、粉塵等可隨風飛揚，從而對大氣環(huán)境造成污染。據(jù)研究表明：當發(fā)生4級以上的風力時，在粉煤灰或尾礦堆表層的粒徑=1～1.5cm以上的粉末將出現(xiàn)剝離，其飄揚的高度可達20—50m以上。在風季期間可使平均視程降低30％～70％。更有甚者，由于堆積的廢物中某些物質(zhì)的分解和化學反應(yīng)，可以不同程度地產(chǎn)生毒氣或惡臭，造成地區(qū)性空氣污染。2022/11/22204、污染空氣細小的顆粒垃圾隨風漂浮、垃圾分解釋放有毒氣體5、影響環(huán)境衛(wèi)生

固體廢物綜合處理率低，環(huán)境污染嚴重，對人體健康構(gòu)成威脅。2022/11/22215、影響環(huán)境衛(wèi)生固體廢物綜合處理率低，環(huán)境污染嚴重，對人6、其他危害可能造成燃燒、爆炸、接觸中毒、嚴重腐蝕等特殊損害。生物群落特別是一些水生動物的休克死亡，可以認為是廢物（包括垃圾）處置場釋出污染物質(zhì)的前兆。例如，由于填埋處置不當，在雨季使地表徑流或滲瀝液中的化學毒物進入江河湖泊而引起大量的魚群死亡。這類危害效應(yīng)可從個體發(fā)展到種群，直到生物鏈，并導致受影響地區(qū)營養(yǎng)物循環(huán)的改變或產(chǎn)量降低。2022/11/22226、其他危害可能造成燃燒、爆炸、接觸中毒、嚴重腐蝕等特殊損害第三節(jié)固體廢物的污染防治一、固體廢物污染防治的“三化”原則二、城市垃圾治理三、工業(yè)固體廢物污染控制途徑2022/11/2223第三節(jié)固體廢物的污染防治一、固體廢物污染防治的“三化”原一、固體廢物的“三化”原則1、“三化”基本原則：減量化：從源頭開始，改變粗放型經(jīng)營發(fā)展模式；資源化：采取管理和工藝措施從固體廢物中回收有用的物質(zhì)和能源，創(chuàng)造經(jīng)濟價值。物質(zhì)回收－物質(zhì)轉(zhuǎn)換－能量轉(zhuǎn)換。無害化：已產(chǎn)生又無法或暫時尚不能綜合利用的固體廢物采用物理、化學、生物方法，進行對環(huán)境無害化或低危害的處理和處置，達到消毒、解毒或穩(wěn)定化。

一、固體廢物的“三化”原則1、“三化”基本原則：減量化：從源一、固體廢物的“三化”原則1、“三化”基本原則：減量化資源減量化資源化無害化循環(huán)回收利用綜合利用前提歸宿核心一、固體廢物的“三化”原則1、“三化”基本原則：減量化資源減

(一)什么是減量化？1、概念：減量化就是通過適宜的手段減少固體廢物數(shù)量、體積，并盡可能地減少固體廢物的種類、降低危險廢物的有害成分濃度、減輕或清除其危險特性等，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，最大限度地合理開發(fā)和利用資源和能源。

是防治固體廢物污染環(huán)境的優(yōu)先措施??！2022/11/2226(一)什么是減量化？1、概念：減量化就是通過適宜的手段減少（1）選用合適的生產(chǎn)原料。原料品味低、質(zhì)量差，是固廢產(chǎn)生量大的主要原因。例如：火電廠煤種選擇（優(yōu)質(zhì)煤與劣質(zhì)煤）（2）采用無廢或低廢工藝。（3）提高產(chǎn)品質(zhì)量、使用壽命，提高物品重復利用次數(shù)。例如：商品包裝物的重復使用。（4）廢物綜合利用，是最根本、最徹底、也最理想的減量化過程。例如：城市垃圾、硫鐵礦燒渣的回收利用。2、減量化途徑2022/11/2227（1）選用合適的生產(chǎn)原料。原料品味低、質(zhì)量差，是固廢產(chǎn)生量大(二)什么是資源化？1、概念：資源化就是指采用適當?shù)募夹g(shù)從固體廢物中回收有用組分和能源，加速物質(zhì)和能源的循環(huán)，再創(chuàng)經(jīng)濟價值的方法。

一切廢物，都是尚未被利用的資源，是人類擁有的有限資源的一部分，不能隨意丟棄。工業(yè)發(fā)達國家已把固體廢物資源化納入資源和能源開發(fā)利用之中，逐步形成了一個新興的工業(yè)體系：資源再生工程。目前，日本、西歐各國固體廢物資源化率已達60%左右，我國仍很低。28(二)什么是資源化？1、概念：資源化就是指采用適當?shù)募夹g(shù)從固2、固體廢物資源化包括：(1)物質(zhì)回收，即處理廢棄物并從中回收可回收物如紙張、玻璃、金屬等物質(zhì)；(2)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，即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)堆肥和有機復混肥料等；(3)能量轉(zhuǎn)化，即從廢物處理過程中回收能量，如通過可燃垃圾的焚燒處理回收熱量，進一步發(fā)電，利用可降解垃圾的厭氧消化產(chǎn)生沼氣，作為能源向居民或企業(yè)供熱或發(fā)電等。2022/11/22292、固體廢物資源化包括：(1)物質(zhì)回收，即處理廢棄物并從中回？固體廢物資源化包括哪些？A.物質(zhì)回收B.物質(zhì)轉(zhuǎn)化C.能量轉(zhuǎn)化D.以上三個。2022/11/2230？固體廢物資源化包括哪些？2022/11/2130(1)環(huán)境效益高。減少廢物堆置場地和廢物貯放量。(2)生產(chǎn)成本低。廢鋁煉鋁比用鋁礬土煉鋁能減少能源90%-97%，減少空氣污染95%，減少水質(zhì)污染97%。(3)生產(chǎn)效率高。如用鐵礦石煉1t鋼需8個工時，而廢鐵只需要2-3個工時。(4)能耗低用廢鋼煉鋼比用鐵礦石煉鋼可節(jié)約能耗74%。3、固體廢物資源化的優(yōu)勢2022/11/2231(1)環(huán)境效益高。3、固體廢物資源化的優(yōu)勢2022/11/2(三)無害化

概念：無害化是指對已產(chǎn)生又無法或暫時尚不能資源化利用的固體廢物，經(jīng)過物理、化學或生物方法，進行對環(huán)境無害或低危害的安全處理、處置，達到廢物的消毒、解毒或穩(wěn)定化，以防止并減少固體廢物的污染危害。

例如：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。

注意：各種無害化技術(shù)的通用性是有限的，其優(yōu)劣程度往往不是有技術(shù)、設(shè)備條件本身所決定。例如垃圾的焚燒處理必須以垃圾含有高熱值和可能的經(jīng)濟投入為條件。

當前的發(fā)展垃圾經(jīng)過高溫堆肥無害化處理后再進行垃圾復混肥的加工有著更為廣闊的發(fā)展空間。焚燒處理只能有條件的利用。(三)無害化概念：無害化是指對已產(chǎn)生又無法或固體廢物處置的基本原則是什么？答案：減量化？資源化？無害化？還是？。。。2022/11/2233固體廢物處置的基本原則是什么？2022/11/21331-10分鐘-生活垃圾產(chǎn)業(yè)策劃推廣—南海綠電再生能源有限公司企業(yè)形象專題片2022/11/22341-10分鐘-生活垃圾產(chǎn)業(yè)策劃推廣—南海綠電再生能源有限公司(一)城市垃圾的分類據(jù)垃圾的組成：可回收廢品、易堆腐物、可燃物、其他無機廢物。簡單分為：

有機物(動物、植物)→堆肥；無機物→填埋；可回收廢品(紙張、塑料、破布、金屬、玻璃)

→回收使用。二、城市垃圾治理2022/11/2235(一)城市垃圾的分類二、城市垃圾治理2022/11/2135(二)城市垃圾的性質(zhì)城市垃圾的性質(zhì)主要包括物理、化學、生物化學及感觀性能。1、感觀性能:廢物的顏色、臭味、新鮮或腐敗的程度等。2、物理性質(zhì):與組成密切相關(guān)，含水量、垃圾容重、垃圾的粒度組成。3、化學性質(zhì):揮發(fā)分、灰分及灰分熔點、元素組成、發(fā)熱值。4、生物學性質(zhì):

1)垃圾本身的生物性質(zhì)2)垃圾的可生化性36(二)城市垃圾的性質(zhì)城市垃圾的性質(zhì)主要包括物理、化學、生物化(三)城市特征對垃圾構(gòu)成的影響1.大城市與中小城市垃圾構(gòu)成有十分明顯的區(qū)別。大城市：有機物成分占總量的31％～36％，無機成分約占60％，廢品約占4％-6％；中小城市的生活垃圾有機成分約占其總量的20％，無機成分約占65％，廢品的比重更低。熱值如何？2.城市氣化率、集中供熱面積及人均煤購買量對垃圾的產(chǎn)量和構(gòu)成具有明顯的影響。3.包裝廢物在城市垃圾中的比重增加，并對環(huán)境造成極大污染。

2022/11/2237(三)城市特征對垃圾構(gòu)成的影響1.大城市與中小城市垃圾構(gòu)成有（四）城市垃圾如何處理？城市生活垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、高溫堆肥和焚燒發(fā)電等。1.工業(yè)發(fā)達國家由于能源、土地資源日益緊張，焚燒處理比例逐漸增多；2.填埋法作為垃圾的最終處置手段一直占有較大比例；3.農(nóng)業(yè)型的發(fā)展中國家大多數(shù)以堆肥為主；4.其它一些新技術(shù)，如熱解法、填海、堆山造景等技術(shù)，正不斷取得進展。

2022/11/2238（四）城市垃圾如何處理？城市生活垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、（五）城市垃圾的資源化處理1、城市垃圾的資源化處理：強力推薦2022/11/2239（五）城市垃圾的資源化處理2022/11/21392、城市垃圾的其它無害化處理

（1）堆肥是指垃圾中的可降解有機物借助于微生物發(fā)酵降解作用，使垃圾轉(zhuǎn)化為肥料的方法。堆肥可分為好氧發(fā)酵堆肥和厭氧發(fā)酵堆肥兩種。（2）制沼氣

利用有機垃圾、秸稈、糞便和活性污泥等制取沼氣。沼氣發(fā)酵是有機物質(zhì)在隔絕空氣和保持一定水分、溫度、酸堿度等條件下，利用微生物分解有機物的過程。（3）垃圾的填埋2022/11/22402、城市垃圾的其它無害化處理2022/11/21402022/11/22412022/11/2141（六）處理技術(shù)實例1、城市垃圾分選技術(shù)發(fā)達國家設(shè)計了一系列的分選回收成套設(shè)備。將破碎、輸送、分選等工序有機的結(jié)合起來。分選回收工藝系統(tǒng)的特點：1.基本上“干式”回收有用成分，極少數(shù)在工藝結(jié)束時輔以“濕式”回收。2.通用工藝流程均為:原始垃圾→破碎→分選→處理→回收。3.采用綜合技術(shù)方法進行，很少用單一方法處理。4.各處理工藝能回收的產(chǎn)品有黑色金屬、有色金屬、紙漿、塑料、有機肥料、飼料、玻璃以及焚燒熱等。2022/11/2242（六）處理技術(shù)實例1、城市垃圾分選技術(shù)2022/11/2142022/11/22432022/11/21432、城市垃圾堆肥技術(shù)（1）德國FLESBURG高速堆肥系統(tǒng)FLESBURG高速堆肥廠位于德國FLESBURG，每天處理量350-400噸。堆肥原料是城市生活廢棄物及污泥。

液壓式壓力機水處理系統(tǒng)除臭系統(tǒng)化滾筒轉(zhuǎn)動消破碎機金屬填埋磁選機篩分機分選機堆肥農(nóng)用垃圾2022/11/22442、城市垃圾堆肥技術(shù)（1）德國FLESBURG高速堆肥系統(tǒng)液法國貝魯特家庭廢物處理廠，建筑面積4500m2，日處理量700噸，原料為城市生活垃圾。

城市生活垃圾→破碎、篩選、磁選→一定粒徑(約5cm)的可堆廢物→可逆式皮帶機→一次發(fā)酵倉（旋轉(zhuǎn)式攪拌機翻動、攪拌及輸送）7~10天→二次靜態(tài)發(fā)酵場

30~60天→振動篩分→優(yōu)質(zhì)肥料2022/11/2245（2）

法國SILODA快速堆肥系統(tǒng)2022/11/2145（2）法國SILODA快速堆肥系統(tǒng)強制通風-隧道式耗氧發(fā)酵技術(shù)處理垃圾。日處理垃圾能力為400噸，每年可處理垃圾14萬噸。垃圾→稱重計量→布料機→主發(fā)酵隧道（2個星期的高溫發(fā)酵）→后熟化區(qū)（3周）→篩分→肥料（熟化3周）→成品垃圾肥。2022/11/22463.北京南宮垃圾堆肥廠強制通風-隧道式耗氧發(fā)酵技術(shù)處理垃圾。日處理垃圾能力為深圳垃圾發(fā)電廠4.垃圾發(fā)電2022/11/2247深圳垃圾發(fā)電廠4.垃圾發(fā)電2022/11/21472022/11/22482022/11/2148第五節(jié)固體廢物的處理和利用

2022/11/2249第五節(jié)固體廢物的處理和利用2022/11/2149(一)物理處理方法

物理處理是通過濃縮或相變化改變固體廢物結(jié)構(gòu)，但不破壞固體廢物組成的一種處理方法，包括壓實、破碎、篩分、分選、脫水、蒸發(fā)、萃取、吸附等工序，主要作為資源化的預(yù)處理技術(shù)。三、工業(yè)固體廢物污染控制途徑2022/11/2250(一)物理處理方法物理處理是通過濃縮或相變化改變(二)化學處理方法

采用化學方法使固體廢物發(fā)生化學轉(zhuǎn)化從而回收物質(zhì)和能源的一種資源化方法?；瘜W處理方法包括煅燒、焙燒、燒結(jié)、溶劑浸出、熱分解、焚燒、電力輻射等。由于化學反應(yīng)條件復雜，影響因素較多，故化學處理方法通常只用在所含成分單一或所含幾種化學成分特性相似的廢物資源化方面。2022/11/2251(二)化學處理方法采用化學方法使固體廢物發(fā)生化學轉(zhuǎn)化2022/11/22522022/11/2152(三)生物處理方法

生物處理是利用微生物分解固體廢物中可降解的有機物，從而達到無害化或綜合利用。固體廢物經(jīng)過生物處理，在容積、形態(tài)、組成等方面均發(fā)生重大變化，因而便于運輸、貯存、利用和處置。生物處理包括好氧處理（堆肥）、厭氧處理（沼氣）和兼性厭氧處理（細菌冶金）。生物處理在經(jīng)濟上一般比較便宜，應(yīng)用也相當普遍，但處理過程所需時間較長，處理效果有時不夠穩(wěn)定。2022/11/2253(三)生物處理方法生物處理是利用微生物分解固體廢（四）固體廢物綜合處理系統(tǒng)城市垃圾消費活動收集運輸技術(shù)破碎技術(shù)分選技術(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)后處理技術(shù)卡車運輸管道運輸常溫破碎低溫破碎濕式破碎篩選重力分離靜電分離渦流分離光學分離磁場分離溶劑分離浮選分離燃燒熱分解微生物分解廢氣處理廢水處理廢渣處理大氣河流填埋工業(yè)廢物生產(chǎn)活動天然資源分選回收手選空瓶空罐廢紙廢零件無機物鐵非鐵金屬玻璃有機物紙紙漿塑料橡膠水蒸氣和電力燃料氣、油、炭黑堆肥、葡萄糖、蛋白、乙醇、丙酮甲烷、乙烯建材骨料或道路用材等（四）固體廢物綜合處理系統(tǒng)城消收集運輸技術(shù)破碎技術(shù)分選技術(shù)轉(zhuǎn)2022/11/22552-Waterleau工程公司-固廢，污泥及生物質(zhì)處理與能源回收-12分鐘2022/11/21552-Waterleau工程公司-固課后習題1.名詞解釋固體廢物城市生活垃圾危險廢物2.請簡述固體廢物處置的基本原則是什么？3.論述城市垃圾如何處理？3.拓展題請上網(wǎng)查閱資料給出什么是危險固廢？哪些環(huán)節(jié)會有此類固廢？國家判別標準是什么？課后習題2022/11/222022/11/21主講：賴艷華山東大學能源與動力工程學院2014年秋季第五章固體廢物的污染及其防治2022/11/22582022/11/2112022/11/2259主要內(nèi)容第一節(jié)固體廢物的產(chǎn)生與污染第二節(jié)固廢對環(huán)境的危害第三節(jié)固體廢棄物的污染防治2022/11/212第一節(jié)固體廢物的產(chǎn)生與污染2022/11/2260學習要求了解固體廢棄物概念、來源與組成。了解固體廢棄物對環(huán)境的危害。了解固體廢物污染防治的“三化”原則。了解城市垃圾治理、工業(yè)固體廢物污染控制途徑。了解垃圾焚燒發(fā)電的產(chǎn)生及其意義。2022/11/213學習要求了解固體廢棄物概念、來源與組成第一節(jié)固體廢物的產(chǎn)生與污染固體廢物(solidwaste)：在生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其它活動中產(chǎn)生，在一定時間和地點無法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)。廢渣(residue)：生產(chǎn)過程中產(chǎn)生垃圾(waste)：生活活動過程中產(chǎn)生固體廢物的性質(zhì)：產(chǎn)生的必然性、時間性和空間性一、什么是固體廢物？2022/11/2261第一節(jié)固體廢物的產(chǎn)生與污染固體廢物(solidwas2022/11/2262再生鋁工業(yè)固廢2022/11/215再生鋁工業(yè)固廢2022/11/22632011年蘭州市工業(yè)固廢2022/11/2162011年蘭州市工業(yè)固廢2022/11/2264生活垃圾2022/11/217生活垃圾2022/11/2265生活垃圾2022/11/218生活垃圾(一)來源二、固體廢物的來源和分類1、生產(chǎn)廢物：生產(chǎn)建設(shè)過程中產(chǎn)生的廢物。例如：建設(shè)、施工單位或個人對各類建筑物、構(gòu)筑物、管網(wǎng)等進行建設(shè)、鋪設(shè)或拆除、修繕過程中所產(chǎn)生的渣土、棄土、棄料、余泥及其他廢棄物。2、生活廢物：產(chǎn)品進入市場后在流動過程中或使用消費后產(chǎn)生的固體廢物。2022/11/2266(一)來源二、固體廢物的來源和分類1、生產(chǎn)廢物：生產(chǎn)建設(shè)過(二)分類按化學組成分為：有機廢物和無機廢物；按危害性分為：一般固體廢物和危險性固體廢物；按形狀分為：固體廢物（粉狀、粒狀、塊狀）和泥狀廢物（污泥）；按來源分為：礦業(yè)廢物、工業(yè)廢物、城市垃圾、農(nóng)業(yè)廢物和放射性廢物（核廢料）。如圖所示：2022/11/2267(二)分類按化學組成分為：有機廢物和無機廢物；2022/(二)分類一般固體廢物危險性固體廢物工業(yè)農(nóng)業(yè)生活礦業(yè)環(huán)境工程固體廢物廢渣廢屑秸稈糞便垃圾糞便廢石尾礦污泥粉塵具有毒性、易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性、傳染性、放射性的固體、半固體及容器裝的廢氣、廢液2022/11/2268(二)分類一般固體廢物危險性固體廢物工業(yè)農(nóng)業(yè)生活礦業(yè)環(huán)境1）資源和廢物的相對性

從時間上講，它是在目前科技、經(jīng)濟條件下無法利用，隨科技發(fā)展，今天的廢物可能成為明天的資源。從空間上講，它僅僅是某個過程或方面沒有使用價值，往往一種過程的廢物可以成為另一種過程的原料，因此有人稱它為“放錯地點的原料”。（三）固體廢物特點2022/11/22691）資源和廢物的相對性（三）固體廢物特點2022/11/212）富集終態(tài)和污染源頭的雙重性

如一些含重金屬的可燃固體廢物，通過焚燒處理，有害金屬濃集于灰燼中。這些“終態(tài)”物質(zhì)中的有害成分，又會轉(zhuǎn)入大氣、水體和土壤中，成為污染大氣、水體和土壤環(huán)境的“源頭”。3）危害的潛在性、長期性和災(zāi)難性

固體廢物中的污染成分的遷移轉(zhuǎn)化，是一個緩慢的過程，其危害可能在數(shù)年、數(shù)十年后才能發(fā)現(xiàn)。從某種意義上講，固體廢物，特別是重金屬廢物對環(huán)境造成的危害，可能要比水、氣造成的危害嚴重得多。2022/11/22702）富集終態(tài)和污染源頭的雙重性2022/11/21132022/11/2271危險廢物的特性:

CTIRIN（四）“危險特性”：是指腐蝕性（Corrosivity,C）、毒性（Toxicity,T）、易燃性（Ignitability,I）、反應(yīng)性（Reactivity,R）和感染性（Infectivity,In）。國家危險廢物名錄是中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會根據(jù)《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，自2008年8月1日起施行的。共八大條。/flfg/2008-06/17/content_1019136.htm國家危險廢物名錄2022/11/2114危險廢物的特性:CTIRIN國家危2022/11/2272重金屬原義是指比重大于5的金屬（一般來講密度大于4.5克每立方厘米的金屬），包括金、銀、銅、鐵、鉛等，重金屬在人體中累積達到一定程度，會造成慢性中毒。在環(huán)境污染方面所說的重金屬主要是指汞（水銀）、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬不能被生物降解，相反卻能在食物鏈的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后進入人體。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及酶等發(fā)生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中累積，造成慢性中毒。什么是重金屬？2022/11/2115重金屬原義是指比重大于5的金屬（一般第二節(jié)固廢對環(huán)境的危害

1、侵占土地：堆放1萬噸垃圾占地1畝。1994年，我國僅工礦業(yè)廢渣、煤矸石、尾礦堆積量就有66億噸，占地90萬畝。第二節(jié)固廢對環(huán)境的危害1、侵占土地：

2、污染土壤廢物直接進入土壤造成污染，有害成分經(jīng)風化、雨淋、地表徑流等進入土壤造成污染。白色污染固體廢物及其淋洗和滲濾液中所含有害物質(zhì)會改變土壤的性質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu)，并將對土壤中微生物的活動產(chǎn)生影響。這些有害成分的存在，不僅有礙植物根系的發(fā)育和生長，而且還會在植物有機體內(nèi)積蓄，通過食物鏈危及人體健康。在固體廢物污染的危害中，最為嚴重的是危險廢物的污染。前一章中提到的危險廢物特性，包括易燃易爆和腐蝕性等都是極需防范的，其中的劇毒性廢物最易引起即時性的嚴重破壞，并會造成土壤的持續(xù)性危害影響。2022/11/22742、污染土壤廢物直接進入土壤造成污染，有害成分經(jīng)風化3、污染水體

有害成分隨地面徑流或隨風飄遷落入水體、隨滲濾液進入土壤使地下水污染。2022/11/22753、污染水體有害成分隨地面徑流或隨風飄遷落入水體、隨滲濾3、污染水體世界范圍內(nèi)，有不少國家直接將固體廢物傾倒于河流、湖泊或海洋，甚至以后者當成處置固體廢物的場所之一。應(yīng)當指出，這是有違國際公約、理應(yīng)嚴加管制的。

固體廢物棄置于水體，將使水質(zhì)直接受到污染，嚴重危害水生生物的生存條件，并影響水資源的充分利用。

堆積的固體廢物經(jīng)過雨水的浸漬和廢物本身的分解，其滲濾液和有害化學物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和遷移，將對附近地區(qū)的河流及地下水系和資源造成污染。2022/11/22763、污染水體2022/11/21194、污染空氣

細小的顆粒垃圾隨風漂浮、垃圾分解釋放有毒氣體、焚燒法處理固體廢物也會污染大氣。堆放的固體廢物中的細微顆粒、粉塵等可隨風飛揚，從而對大氣環(huán)境造成污染。據(jù)研究表明：當發(fā)生4級以上的風力時，在粉煤灰或尾礦堆表層的粒徑=1～1.5cm以上的粉末將出現(xiàn)剝離，其飄揚的高度可達20—50m以上。在風季期間可使平均視程降低30％～70％。更有甚者，由于堆積的廢物中某些物質(zhì)的分解和化學反應(yīng)，可以不同程度地產(chǎn)生毒氣或惡臭，造成地區(qū)性空氣污染。2022/11/22774、污染空氣細小的顆粒垃圾隨風漂浮、垃圾分解釋放有毒氣體5、影響環(huán)境衛(wèi)生

固體廢物綜合處理率低，環(huán)境污染嚴重，對人體健康構(gòu)成威脅。2022/11/22785、影響環(huán)境衛(wèi)生固體廢物綜合處理率低，環(huán)境污染嚴重，對人6、其他危害可能造成燃燒、爆炸、接觸中毒、嚴重腐蝕等特殊損害。生物群落特別是一些水生動物的休克死亡，可以認為是廢物（包括垃圾）處置場釋出污染物質(zhì)的前兆。例如，由于填埋處置不當，在雨季使地表徑流或滲瀝液中的化學毒物進入江河湖泊而引起大量的魚群死亡。這類危害效應(yīng)可從個體發(fā)展到種群，直到生物鏈，并導致受影響地區(qū)營養(yǎng)物循環(huán)的改變或產(chǎn)量降低。2022/11/22796、其他危害可能造成燃燒、爆炸、接觸中毒、嚴重腐蝕等特殊損害第三節(jié)固體廢物的污染防治一、固體廢物污染防治的“三化”原則二、城市垃圾治理三、工業(yè)固體廢物污染控制途徑2022/11/2280第三節(jié)固體廢物的污染防治一、固體廢物污染防治的“三化”原一、固體廢物的“三化”原則1、“三化”基本原則：減量化：從源頭開始，改變粗放型經(jīng)營發(fā)展模式；資源化：采取管理和工藝措施從固體廢物中回收有用的物質(zhì)和能源，創(chuàng)造經(jīng)濟價值。物質(zhì)回收－物質(zhì)轉(zhuǎn)換－能量轉(zhuǎn)換。無害化：已產(chǎn)生又無法或暫時尚不能綜合利用的固體廢物采用物理、化學、生物方法，進行對環(huán)境無害化或低危害的處理和處置，達到消毒、解毒或穩(wěn)定化。

一、固體廢物的“三化”原則1、“三化”基本原則：減量化：從源一、固體廢物的“三化”原則1、“三化”基本原則：減量化資源減量化資源化無害化循環(huán)回收利用綜合利用前提歸宿核心一、固體廢物的“三化”原則1、“三化”基本原則：減量化資源減

(一)什么是減量化？1、概念：減量化就是通過適宜的手段減少固體廢物數(shù)量、體積，并盡可能地減少固體廢物的種類、降低危險廢物的有害成分濃度、減輕或清除其危險特性等，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，最大限度地合理開發(fā)和利用資源和能源。

是防治固體廢物污染環(huán)境的優(yōu)先措施！！2022/11/2283(一)什么是減量化？1、概念：減量化就是通過適宜的手段減少（1）選用合適的生產(chǎn)原料。原料品味低、質(zhì)量差，是固廢產(chǎn)生量大的主要原因。例如：火電廠煤種選擇（優(yōu)質(zhì)煤與劣質(zhì)煤）（2）采用無廢或低廢工藝。（3）提高產(chǎn)品質(zhì)量、使用壽命，提高物品重復利用次數(shù)。例如：商品包裝物的重復使用。（4）廢物綜合利用，是最根本、最徹底、也最理想的減量化過程。例如：城市垃圾、硫鐵礦燒渣的回收利用。2、減量化途徑2022/11/2284（1）選用合適的生產(chǎn)原料。原料品味低、質(zhì)量差，是固廢產(chǎn)生量大(二)什么是資源化？1、概念：資源化就是指采用適當?shù)募夹g(shù)從固體廢物中回收有用組分和能源，加速物質(zhì)和能源的循環(huán)，再創(chuàng)經(jīng)濟價值的方法。

一切廢物，都是尚未被利用的資源，是人類擁有的有限資源的一部分，不能隨意丟棄。工業(yè)發(fā)達國家已把固體廢物資源化納入資源和能源開發(fā)利用之中，逐步形成了一個新興的工業(yè)體系：資源再生工程。目前，日本、西歐各國固體廢物資源化率已達60%左右，我國仍很低。85(二)什么是資源化？1、概念：資源化就是指采用適當?shù)募夹g(shù)從固2、固體廢物資源化包括：(1)物質(zhì)回收，即處理廢棄物并從中回收可回收物如紙張、玻璃、金屬等物質(zhì)；(2)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，即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)堆肥和有機復混肥料等；(3)能量轉(zhuǎn)化，即從廢物處理過程中回收能量，如通過可燃垃圾的焚燒處理回收熱量，進一步發(fā)電，利用可降解垃圾的厭氧消化產(chǎn)生沼氣，作為能源向居民或企業(yè)供熱或發(fā)電等。2022/11/22862、固體廢物資源化包括：(1)物質(zhì)回收，即處理廢棄物并從中回？固體廢物資源化包括哪些？A.物質(zhì)回收B.物質(zhì)轉(zhuǎn)化C.能量轉(zhuǎn)化D.以上三個。2022/11/2287？固體廢物資源化包括哪些？2022/11/2130(1)環(huán)境效益高。減少廢物堆置場地和廢物貯放量。(2)生產(chǎn)成本低。廢鋁煉鋁比用鋁礬土煉鋁能減少能源90%-97%，減少空氣污染95%，減少水質(zhì)污染97%。(3)生產(chǎn)效率高。如用鐵礦石煉1t鋼需8個工時，而廢鐵只需要2-3個工時。(4)能耗低用廢鋼煉鋼比用鐵礦石煉鋼可節(jié)約能耗74%。3、固體廢物資源化的優(yōu)勢2022/11/2288(1)環(huán)境效益高。3、固體廢物資源化的優(yōu)勢2022/11/2(三)無害化

概念：無害化是指對已產(chǎn)生又無法或暫時尚不能資源化利用的固體廢物，經(jīng)過物理、化學或生物方法，進行對環(huán)境無害或低危害的安全處理、處置，達到廢物的消毒、解毒或穩(wěn)定化，以防止并減少固體廢物的污染危害。

例如：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。

注意：各種無害化技術(shù)的通用性是有限的，其優(yōu)劣程度往往不是有技術(shù)、設(shè)備條件本身所決定。例如垃圾的焚燒處理必須以垃圾含有高熱值和可能的經(jīng)濟投入為條件。

當前的發(fā)展垃圾經(jīng)過高溫堆肥無害化處理后再進行垃圾復混肥的加工有著更為廣闊的發(fā)展空間。焚燒處理只能有條件的利用。(三)無害化概念：無害化是指對已產(chǎn)生又無法或固體廢物處置的基本原則是什么？答案：減量化？資源化？無害化？還是？。。。2022/11/2290固體廢物處置的基本原則是什么？2022/11/21331-10分鐘-生活垃圾產(chǎn)業(yè)策劃推廣—南海綠電再生能源有限公司企業(yè)形象專題片2022/11/22911-10分鐘-生活垃圾產(chǎn)業(yè)策劃推廣—南海綠電再生能源有限公司(一)城市垃圾的分類據(jù)垃圾的組成：可回收廢品、易堆腐物、可燃物、其他無機廢物。簡單分為：

有機物(動物、植物)→堆肥；無機物→填埋；可回收廢品(紙張、塑料、破布、金屬、玻璃)

→回收使用。二、城市垃圾治理2022/11/2292(一)城市垃圾的分類二、城市垃圾治理2022/11/2135(二)城市垃圾的性質(zhì)城市垃圾的性質(zhì)主要包括物理、化學、生物化學及感觀性能。1、感觀性能:廢物的顏色、臭味、新鮮或腐敗的程度等。2、物理性質(zhì):與組成密切相關(guān)，含水量、垃圾容重、垃圾的粒度組成。3、化學性質(zhì):揮發(fā)分、灰分及灰分熔點、元素組成、發(fā)熱值。4、生物學性質(zhì):

1)垃圾本身的生物性質(zhì)2)垃圾的可生化性93(二)城市垃圾的性質(zhì)城市垃圾的性質(zhì)主要包括物理、化學、生物化(三)城市特征對垃圾構(gòu)成的影響1.大城市與中小城市垃圾構(gòu)成有十分明顯的區(qū)別。大城市：有機物成分占總量的31％～36％，無機成分約占60％，廢品約占4％-6％；中小城市的生活垃圾有機成分約占其總量的20％，無機成分約占65％，廢品的比重更低。熱值如何？2.城市氣化率、集中供熱面積及人均煤購買量對垃圾的產(chǎn)量和構(gòu)成具有明顯的影響。3.包裝廢物在城市垃圾中的比重增加，并對環(huán)境造成極大污染。

2022/11/2294(三)城市特征對垃圾構(gòu)成的影響1.大城市與中小城市垃圾構(gòu)成有（四）城市垃圾如何處理？城市生活垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、高溫堆肥和焚燒發(fā)電等。1.工業(yè)發(fā)達國家由于能源、土地資源日益緊張，焚燒處理比例逐漸增多；2.填埋法作為垃圾的最終處置手段一直占有較大比例；3.農(nóng)業(yè)型的發(fā)展中國家大多數(shù)以堆肥為主；4.其它一些新技術(shù)，如熱解法、填海、堆山造景等技術(shù)，正不斷取得進展。

2022/11/2295（四）城市垃圾如何處理？城市生活垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、（五）城市垃圾的資源化處理1、城市垃圾的資源化處理：強力推薦2022/11/2296（五）城市垃圾的資源化處理2022/11/21392、城市垃圾的其它無害化處理

（1）堆肥是指垃圾中的可降解有機物借助于微生物發(fā)酵降解作用，使垃圾轉(zhuǎn)化為肥料的方法。堆肥可分為好氧發(fā)酵堆肥和厭氧發(fā)酵堆肥兩種。（2）制沼氣

利用有機垃圾、秸稈、糞便和活性污泥等制取沼氣。沼氣發(fā)酵是有機物質(zhì)在隔絕空氣和保持一定水分、溫度、酸堿度等條件下，利用微生物分解有機物的過程。（3）垃圾的填埋2022/11/22972、城市垃圾的其它無害化處理2022/11/21402022/11/22982022/11/2141（六）處理技術(shù)實例1、城市垃圾分選技術(shù)發(fā)達國家設(shè)計了一系列的分選回收成套設(shè)備。將破碎、輸送、分選等工序有機的結(jié)合起來。分選回收工藝系統(tǒng)的特點：1.基本上“干式”回收有用成分，極少數(shù)在工藝結(jié)束時輔以“濕式”回收。2.通用工藝流程均為:原始垃圾→破碎→分選→處理→回收。3.采用綜合技術(shù)方法進行，很少用單一方法處理。4.各處理工藝能回收的產(chǎn)品有黑色金屬、有色金屬、紙漿、塑料、有機肥料、飼料、玻璃以及焚燒熱等。2022/11/2299（六）處理技術(shù)實例1、城市垃圾分選技術(shù)2022/11/2142022/11/221002022/11/21432、城市垃圾堆肥技術(shù)（1）德國FLESBURG高速堆肥系統(tǒng)FLESBURG高速堆肥廠位于德國FLESBURG，每天處理量350-400噸