環(huán)境保護(hù)概論7-2

第七章固體廢物處理、處置和利用固體廢物的管理、處理技術(shù)和處置全國(guó)數(shù)百城市遭垃圾圍困

有資料顯示，全國(guó)668個(gè)大大小小的城市中有2/3的城市處于垃圾的“包圍”之中，有人形象地稱(chēng)之為“垃圾圍城”效應(yīng)。每年全國(guó)產(chǎn)生垃圾的數(shù)量雖然沒(méi)有精確的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，但以每人每天生產(chǎn)垃圾1千克計(jì)算，全國(guó)2.6億城市人口一年的垃圾總量就在8000萬(wàn)噸以上，它們絕大多數(shù)采取就地焚燒，易地堆放或挖坑填埋，既污染環(huán)境又耗費(fèi)土地和人力。垃圾占地還像烈性傳染病一樣由城市向農(nóng)村蔓延，一些廢舊大棚的塑料薄膜堆積在田間地頭，既爛不掉，也扔不掉。江西永平銅礦污染觸目驚心一、固體廢物的管理1、廢物管理的觀點(diǎn)廢物產(chǎn)生機(jī)制（從廢物的價(jià)值角度看）：當(dāng)商品失去效用從而失去價(jià)值時(shí)，即成為廢物，因而廢物的產(chǎn)生是不可避免的。廢物產(chǎn)生機(jī)制（從人類(lèi)活動(dòng)的一次環(huán)境空間看）：廢物存留在環(huán)境中，只不過(guò)被排除在生活和生產(chǎn)活動(dòng)之外，但是廢物會(huì)惡化環(huán)境質(zhì)量，因而廢物具有負(fù)的價(jià)值。廢物價(jià)值的大小取決于社會(huì)的自然、文化、科學(xué)和經(jīng)濟(jì)狀況，同時(shí)又因個(gè)人的倫理、道德因素有關(guān)。固體廢物管理的核心：使負(fù)價(jià)值達(dá)到最小，甚至使廢物重新轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫奈镔|(zhì)。一、固體廢物的管理2、固體廢物管理狀況日本“廢物處理和清掃法”規(guī)定：全體國(guó)民的義務(wù)和廢物處理的主體。不但企業(yè)有適當(dāng)處理的義務(wù)，而且公民也有保持生活環(huán)境清潔的義務(wù)；美國(guó)1976年頒布了《資源保護(hù)和回收法》；1980年后實(shí)行了“搖籃到墳?zāi)埂庇?jì)劃，對(duì)20萬(wàn)家污染源產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物實(shí)行從運(yùn)輸、貯存到最終處置的跟蹤管理；發(fā)展中國(guó)家?guī)缀鯚o(wú)人管理；我國(guó)在廢物管理方面正逐步完善；一、固體廢物的管理3、固體廢物管理的發(fā)展趨勢(shì)固體廢物管理的發(fā)展過(guò)程的三階段：（1）未加控制的土地處理階段；（2）衛(wèi)生填埋與簡(jiǎn)單的資源回收并存階段；（3）固體廢物的綜合管理階段。固體廢物綜合管理模式（見(jiàn)圖）固體廢物綜合管理的主要目標(biāo)：“減量化”、“資源化”和“無(wú)害化”。一、固體廢物的管理4、固體廢物管理的目標(biāo)減量化：固體廢物的減量化指的是減少固體廢物的產(chǎn)生量；主要針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢物而言；減少污染源的廢物產(chǎn)生量是解決工業(yè)固體廢物問(wèn)題的最佳方案；理論上解決固體廢物問(wèn)題最有效的辦法。上世紀(jì)70年代美國(guó)環(huán)境保護(hù)局制定了一份固體廢物管理實(shí)施方案，首先采取減少?gòu)U物的產(chǎn)生，其次是廢物的重復(fù)利用；再次是選擇才是處理。一、固體廢物的管理減量化——無(wú)廢工藝定義：無(wú)廢工藝是這樣一種生產(chǎn)產(chǎn)品的方法，借助這種方法，所有的原料和能量在原料資源——生產(chǎn)——消費(fèi)——二次原料資源的循環(huán)中得到最合理和綜合的利用，同時(shí)對(duì)環(huán)境的任何作用都不致破壞它的正常功能。目的：解決自然資源的合理利用和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。一、固體廢物的管理減量化——少?gòu)U工藝定義：少?gòu)U工藝是這樣一種生產(chǎn)方法，這種生產(chǎn)的實(shí)際活動(dòng)對(duì)環(huán)境所造成的影響不超過(guò)允許的環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(最高容許濃度)；同時(shí)由于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、組織或其它方面的原因，部分原材料可能轉(zhuǎn)化成長(zhǎng)期存放或埋藏的廢料。少?gòu)U工藝是現(xiàn)階段作為傳統(tǒng)工業(yè)向無(wú)廢生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的一種過(guò)渡形式。一、固體廢物的管理減量化——實(shí)現(xiàn)無(wú)廢生產(chǎn)的主要途徑原料的綜合利用；改革原有工藝或開(kāi)發(fā)全新流程；實(shí)現(xiàn)物料的閉路循環(huán)；工業(yè)廢料轉(zhuǎn)化成二次資源；改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)皮品的回收利用。一、固體廢物的管理資源化（1）資源化的含義資源化即為廢物的再循環(huán)利用，回收能源和資源。大規(guī)模地建立資源回收系統(tǒng)，必將減少原材料的采用，減少?gòu)U物的排放量、運(yùn)輸量和處理量。廢物的資源回收可以提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，而且做到物盡其用，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。一、固體廢物的管理資源化（2）資源化系統(tǒng)（見(jiàn)圖）概念：是指從原材料制成的成品，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)消費(fèi)，最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)——廢物的一個(gè)不斷循環(huán)系統(tǒng)。理想的資源化系統(tǒng)要綜合地進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的論證才能實(shí)現(xiàn)。二、固體廢物的處理技術(shù)1、物理法物理處理是通過(guò)濃縮或相變化改變固體廢物的結(jié)構(gòu)，使之成為便于運(yùn)輸、貯存、利用或處置的形態(tài)。物理處理方法包括壓實(shí)、破碎、分選等。

二、固體廢物的處理技術(shù)2、化學(xué)法化學(xué)處理是采用化學(xué)方法破壞團(tuán)體廢物中的有害成分從而達(dá)到無(wú)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?；瘜W(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(guò)化學(xué)處理還可能產(chǎn)生含毒性成分的殘?jiān)?，須?duì)殘?jiān)M(jìn)行解毒處理或安全處置。二、固體廢物的處理技術(shù)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(jī)物，從而達(dá)到無(wú)害化和綜合利用。固體廢物經(jīng)過(guò)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(yùn)輸、貯存、利用和處置。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(jì)上一般比較便宜，應(yīng)用也相當(dāng)普遍，但處理過(guò)程所需時(shí)間較長(zhǎng)，處理效率有時(shí)不夠穩(wěn)定。3、生物處理（1）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(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化過(guò)程。堆肥化的產(chǎn)物稱(chēng)作堆肥，是一種具有改良土壤結(jié)構(gòu)，增大土壤容水性、減少無(wú)機(jī)氨流失、促進(jìn)難溶解轉(zhuǎn)化為易溶磷、增加土壤緩沖能力，提高化學(xué)肥料的肥效等多種功效的廉價(jià)、優(yōu)質(zhì)土壤改朗l料?？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(gè)工序組成。其中主發(fā)酵是整個(gè)生產(chǎn)過(guò)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。3、生物處理（2）沼氣化沼氣化亦稱(chēng)厭氧發(fā)酵，是固體廢物中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物在人為控制的溫度、濕度、酸堿度的厭氧環(huán)境中經(jīng)多種微生物的作用生成可燃?xì)怏w的過(guò)程。適用于城市污泥、農(nóng)業(yè)固體廢物、糞便處理。對(duì)固體廢物起到穩(wěn)定無(wú)害的作用，且可以生產(chǎn)一種便于貯存和有效利用的能源——沼氣。3、生物處理（3）廢纖維素糖化技術(shù)廢纖維素糖化是利用酶水解技術(shù)使之轉(zhuǎn)化成單體葡萄糖，然后可通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為化工原料或生化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為單細(xì)胞蛋白或微生物蛋白。天然纖維素酶水解順序如下：4、熱處理熱處理是通過(guò)高溫破壞和改變固體廢物組成和結(jié)構(gòu)，同時(shí)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。二、固體廢物的處理技術(shù)4、熱處理（1）焚燒處理在高溫(800一1000℃)下，通過(guò)燃燒，使固體廢物中的可燃成分轉(zhuǎn)化成惰性殘?jiān)瑫r(shí)回收熱能；通過(guò)燃燒，可使固體廢物進(jìn)一步減容，城市垃圾經(jīng)燃燒后可減小體積80％－90％，重量將降低75％一80％，同時(shí)可以較徹底的消滅各種病源體，消除腐化源。優(yōu)點(diǎn)：①焚燒占地小；②焚燒對(duì)垃圾處理徹底，殘?jiān)挝廴疚ｋU(xiǎn)較?。虎诜贌僮魇侨旌畹牟皇芴鞖庥绊懀孩芊贌砂惭b在接近垃圾源的地方，節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用；⑥焚燒的適用面廣，除城市垃圾以外的許多城市廢物也可以采用焚燒方法進(jìn)行凈化；4、熱處理（1）焚燒處理缺點(diǎn)：燃燒處理也有明顯缺陷首先，仍然存在二次污染，燃燒仍然要排出灰渣、廢氣。特別是近年來(lái)出現(xiàn)的“二惡英”，其毒性比氰化物大一千倍，使人憂心仲仲；其次，單位投資和處理運(yùn)轉(zhuǎn)成本較高；再次，對(duì)廢物有一定要求，即要求其熱值至少大于4000KJ/kg。對(duì)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，城市垃圾熱值幾乎都達(dá)不到要求，且經(jīng)濟(jì)上很難承受，故很難普遍推廣使用。4、熱處理（2）熱解熱解是將有機(jī)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(lèi)產(chǎn)物，氣態(tài)的有氫、甲烷、碳?xì)浠衔铩⒁谎趸嫉瓤扇細(xì)怏w；液態(tài)的有含甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等成分的燃料油；固態(tài)的主要為固體碳。該法的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)U物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為便于貯存和運(yùn)輸?shù)挠杏萌剂?，而且尾氣排放量和殘?jiān)枯^少，是一種低污染的處理與資源化技術(shù)。三、固體廢物的處置（一）固體廢物的處置（二）固體廢物的處置方法（一）固體廢物的處置1、固體廢物處置的概念是指最終處置(Finaldisposal)或安全處置；是固體廢物污染控制的末端環(huán)節(jié)；是解決固體廢物的歸宿問(wèn)題。2、目的：一些固體廢物經(jīng)過(guò)處理和利用，總還會(huì)有部分殘?jiān)嬖?，而且很難再加以利用，這些殘?jiān)赡苡指患舜罅坑卸居泻Τ煞?；還有些固體廢物，目前尚無(wú)法利用，它們都特長(zhǎng)期地保留在環(huán)境中，是一種潛在的污染源。必須進(jìn)行最終處置，使之最大限度地與生物圈隔離。（二）固體廢物的處置方法固體廢物處置方法包括海洋處置和陸地處置兩大類(lèi)。海洋處置海洋處置主要分為海洋傾倒與遠(yuǎn)洋焚燒兩種方法；近年來(lái)，隨著人們對(duì)保護(hù)環(huán)境生態(tài)重要性認(rèn)識(shí)的加深和總體環(huán)境意識(shí)的提高，海洋處置己受到越來(lái)越多的限制。（二）固體廢物的處置方法陸地處置陸地處置包括土地耕作、工程庫(kù)或貯留池貯存、土地填埋以及深井灌注等幾種。土地填埋法是一種最常用的方法。（二）固體廢物的處置方法土地填埋處置

它是從傳統(tǒng)的堆放和填地處置發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)最終處置技術(shù)。其工藝簡(jiǎn)單、投資較低、適于處置多種類(lèi)型的廢物，目前己成為一種處置固體廢物的主要方法。土地填埋處置種類(lèi)很多，采用的名稱(chēng)也不盡相同。按填埋地形特征可分為山間填埋、平地填埋、廢礦坑填埋；按填埋場(chǎng)的狀態(tài)可分為厭氧填埋、好氧填埋、難好氧填埋；按法律可分為衛(wèi)生填