6.《環(huán)境保護(hù)概論》-第5章-固體廢物及處置

環(huán)境保護(hù)概論第五章固體廢物的處理和利用

主要內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)固體廢物的處理方法第三節(jié)工業(yè)固體廢物的處理和利用第四節(jié)城市垃圾的利用與治理指具有腐蝕性、毒性、反應(yīng)性、感染性的固體廢物。第一節(jié)概述一、基本概念人類在生產(chǎn)過程和社會生活中產(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)。固體廢物危險固體廢物放錯地點的原料將無法回收利用且不打算回收的固體廢物長期地保留在環(huán)境中所采取的技術(shù)措施。第一節(jié)概述一、基本概念將固體廢物轉(zhuǎn)化為適于運(yùn)輸、貯存、利用和處置的過程或操作。固體廢物處理固體廢物處置二、固體廢物的分類固體廢物一般廢物礦業(yè)工業(yè)農(nóng)業(yè)生活環(huán)境工程廢石尾礦廢渣廢屑秸稈畜便垃圾糞便污泥粉塵危險廢物具有毒性、易燃性、腐蝕性、反應(yīng)、放射性、感染性的固體、半固體及容器盛裝的廢氣、廢液二、固體廢物的分類按化學(xué)組成分有機(jī)廢物無機(jī)廢物按其危害狀況分一般廢物危險廢物具有毒性、易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性、放射性、感染性的固體、半固體，約占一般固體廢物量的1.5-2.0%二、固體廢物的分類按其來源分工業(yè)固體廢物農(nóng)業(yè)固體廢物秸稈、畜便廢石、尾礦放射性固體廢物生活垃圾、商業(yè)垃圾、城建渣土、糞便廢渣、粉塵、碎屑、污泥礦物固體廢物放射性固體廢物城市固體廢物工業(yè)固體廢物冶金固體廢物燃料灰渣化學(xué)工業(yè)固體廢物石油工業(yè)固體廢物糧油食品固體廢物其他固體廢物是指工業(yè)生產(chǎn)過程中和工業(yè)加工過程產(chǎn)生的廢渣、粉塵、碎屑、污泥等，主要包括:城市固體廢物生活垃圾城建渣土商業(yè)固體廢物糞便炊廚廢物廢電器制品廢塑料制品廢交通工具家用什具等是指居民生活、商業(yè)活動、市政建設(shè)與維護(hù)、機(jī)關(guān)辦公等過程中產(chǎn)生的固體廢物，主要包括以下幾類：廢磚瓦、碎石、渣土等廢紙、各種廢舊的包裝材料、丟棄的主副食品無奈的村民

二、固體廢物的分類我國目前趨向于將固廢分為四類：城市生活垃圾一般工業(yè)固體廢物指不具有毒性和有害性的工業(yè)固體廢棄物。有害固體廢物其它固體廢物三、固體廢物的危害一、固體廢物對環(huán)境的危害

侵占土地，損傷地表污染土壤、水體和大氣影響環(huán)境衛(wèi)生二、固體廢物對人體健康的危害傳播疾病危險廢物的特殊性質(zhì)（易燃性、腐蝕性、毒性）四、固體廢棄物污染控制固體廢棄物污染的特點：呆滯性大擴(kuò)散性小是許多污染成份的終極狀態(tài)主要從兩方面著手：防治固體廢棄物污染綜合利用廢物資源四、固體廢棄物污染控制主要控制措施：改革生產(chǎn)工藝采用無廢或者少廢技術(shù)采用精料提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命發(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典型的固體廢物處理工藝流程固體廢物分類資源化利用灰渣處理無害化堆埋主要分離出金屬、紙類、塑料、玻璃等焚燒發(fā)電供電供熱、生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥、沼氣、飼料等建材生產(chǎn)、公路路基土等垃圾堆埋后，表面覆土綠化第二節(jié)固體廢物的處理方法按處理目的分預(yù)處理資源化處理最終處置壓實破碎分選等焚燒、熱解、濕式氧化、好氧堆肥、厭氧發(fā)酵沼氣化等陸地填埋海洋處置第二節(jié)固體廢物的處理方法按處理原理分物理處理化學(xué)處理生物處置壓實破碎分選沉淀過濾等焚燒熱解等好氧分解厭氧分解等1、預(yù)處理將固體廢物轉(zhuǎn)變成便于運(yùn)輸、貯存、回收利用和處置的形態(tài)。（1）壓實技術(shù)利用外界壓力作用于固體廢物，達(dá)到增大比重、減小表觀體積的目的，以便于降低運(yùn)輸成本、延長填埋廠壽命的預(yù)處理技術(shù)。固體廢物再涂上瀝青層邊長為1m的固化塊外面用金屬網(wǎng)捆包（2）、破碎技術(shù)使用外力把大塊固體廢物分裂成小塊的過程。破碎的目的：減小固體廢物容積、便于運(yùn)輸；為固體廢物分選提供所要求的入選粒度；使固體廢物比表面積增加，提高焚燒、熱解等的熱效率；防止粗大、鋒利的固體廢物對處理設(shè)備的損壞；可以加快填埋處置場的早期穩(wěn)定化。（3）、分選技術(shù)用人工或機(jī)械的方法把固體廢物分門別類地分開來，回收利用有用物質(zhì)、分離出不利于后續(xù)處理工藝的物料的處理方法。根據(jù)物質(zhì)的粒度、密度、磁性、電性、光電性、摩擦性、彈性以及表面潤濕性的不同進(jìn)行分選，可分為：篩選重力分選磁力分選電力分選光電分選摩擦及彈性分選浮選分選是實現(xiàn)固廢資源化、減量化的重要手段（4）、脫水和干燥脫水主要用于廢水處理廠排出的污泥及某些工業(yè)企業(yè)排出的泥漿狀廢物的處理。脫水包括：真空過濾機(jī)、離心式脫水機(jī)自然干化脫水2、資源化處理利用高溫破壞和改變固體廢物的組成和結(jié)構(gòu)，使廢物中的有機(jī)有害物質(zhì)得到分解或轉(zhuǎn)化的處理，是實現(xiàn)有機(jī)固廢無害化、減量化、資源化的一種有效方法。(1)熱化學(xué)處理2、資源化處理是對固體廢物高溫分解和深度氧化的綜合處理過程。(a)焚燒可回收利用固體廢物燃燒產(chǎn)生的熱能；大幅度減少固體廢物的體積（可減少80-90%）；徹底消除有害細(xì)菌和病毒；破壞有毒廢物焚燒的優(yōu)點：2、資源化處理(a)焚燒只能處理含可燃物成分高的固體廢物；容易造成二次污染焚燒的缺點：用于處理那些不適于安全填埋或不可再循環(huán)利用的有害廢物：醫(yī)院廢棄物難以生物降解的、易揮發(fā)和擴(kuò)散的、含有重金屬及其他有害成分的有機(jī)物等2、資源化處理在高溫缺氧的條件下將有機(jī)物裂解為分子量較小的組分的過程。(b)熱解氣態(tài)產(chǎn)物：氫、甲烷、碳?xì)浠衔?、一氧化碳液態(tài)產(chǎn)物：焦油、燃料油、醋酸、乙醛、丙酮等固態(tài)產(chǎn)物：碳裂解產(chǎn)物2、資源化處理可用于城市垃圾、污泥、工業(yè)廢料、農(nóng)林廢料、人畜糞便等的處理(b)熱解將廢物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為便于貯存和運(yùn)輸?shù)挠杏萌剂衔矚馀欧帕亢蜌堅枯^少是一種低污染的處理與資源化技術(shù)熱解的優(yōu)點：2、資源化處理在有水存在和適當(dāng)?shù)臏囟燃皦毫ο聦⒂袡C(jī)物快速氧化，生成二氧化碳、水、無機(jī)鹽等。(c)濕式氧化能有效處理污泥或高濃度有機(jī)廢水而不需要預(yù)脫水；不產(chǎn)生粉塵和煤煙；滅毒除毒比較徹底；反應(yīng)時間短優(yōu)點：設(shè)備費用和運(yùn)轉(zhuǎn)費用高缺點：2、資源化處理利用微生物對有機(jī)固體廢物的分解作用，使有機(jī)固體廢物轉(zhuǎn)化為能源、食品、飼料、肥料，是固體廢物資源化處理的有效而又經(jīng)濟(jì)的方法。(2)生物處理2、資源化處理依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、真菌等，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)轉(zhuǎn)化的生化過程。(a)堆肥化處理好氧堆肥：露天堆肥、快速堆肥厭氧堆肥：周期長，10個月以上我國已應(yīng)用該技術(shù)處理城市生活垃圾2、資源化處理利用厭氧微生物將廢物中可降解的有機(jī)物分解為穩(wěn)定的無害物質(zhì)，同時獲得以甲烷為主的沼氣。b.厭氧消化法-沼氣化處理城市污水處理后排放的污泥、農(nóng)業(yè)固體廢物、糞便處理中得到廣泛應(yīng)用。北京市第一座具有先進(jìn)技術(shù)水平的醫(yī)療廢物集中處理廠----南宮醫(yī)療廢物處理廠3、最終處置通過多重屏障（如天然屏障或者人工屏障）實現(xiàn)有害物質(zhì)同生物圈的有效隔離。處置方法的分類處置方法海洋處置陸地處置海洋傾倒遠(yuǎn)洋焚燒3、最終處置利用海洋對固體廢物進(jìn)行處置的方法，已受到越來越多

的限制。(1)海洋處置(a)海洋傾倒:利用海洋的巨大容量，將廢物直接投入海洋的處置方法。

(b)遠(yuǎn)洋焚燒:利用焚燒船將固體廢物運(yùn)至遠(yuǎn)洋處置區(qū)進(jìn)行船上焚燒的處置方法。

海洋傾倒和遠(yuǎn)洋焚燒只允許在規(guī)定的海域進(jìn)行3、最終處置根據(jù)廢物的種類及其處置的地層位置（地上、地表、地下和地層），陸地處置可分為：土地耕作深井灌注土地填埋（衛(wèi)生土地填埋和安全地填埋）(2)陸地處置方法及分類3、最終處置利用表層土壤的離子交換、吸附、微生物降解等綜合作用機(jī)制處置工業(yè)固體廢物的一種方法。陸地處置(a)土地耕作處置

主要用于處置含鹽量低、不含毒物、可生物降解的有機(jī)固體廢物。3、最終處置把液狀廢物注入到地下的與飲用水和礦脈層隔開的可滲性巖層內(nèi)。陸地處置(b)深井灌注處置

主要用于處置難于被破壞、轉(zhuǎn)化、不能用其他方法處置或采用其他方法時費用昂貴的廢物。3、最終處置利用坑洼地（廢礦坑、廢粘土坑、廢采石場等）填埋固體廢物的一種方法。陸地處置(c)土地填埋處置

適于處置多種類型的廢物，填埋后的土地可重新用做停車處、游樂場、高爾夫球場等，目前已成為處置固體廢物的主要方法。填埋地點越來越少；填埋垃圾中的有毒物質(zhì)會污染地下水垃圾填埋場HDPE土工膜焊接施工現(xiàn)場垃圾填埋場HDPE土工膜焊接和塑料滲濾管網(wǎng)六十萬平方米生活垃圾填埋場全景照片固體廢棄物垃圾填埋場照片六里屯垃圾場的工藝流程六里屯垃圾衛(wèi)生填埋場表面覆土

摘自：/RUBBISH/instr/liulitun.htm北京六里屯垃圾填埋場滲濾液處理設(shè)施北京六里屯垃圾填埋場單元鋪防滲膜用作建筑材料用作冶煉金屬的原料回收能源用作農(nóng)肥、改良土壤第三節(jié)工業(yè)固體廢物的處理和利用

一、一般工礦業(yè)固體廢物的綜合利用特點：數(shù)量大，具有再利用的良好性能國外：工礦業(yè)固體廢物不再是環(huán)境污染國內(nèi)：綜合利用率低1、綜合利用現(xiàn)狀2、綜合利用途徑處理方法物理處理化學(xué)處理生物處理固化法焚燒法安全填埋處置技術(shù)二、危險固體廢物的處理和處置物理法磁選干燥蒸餾蒸發(fā)萃取吸附冷凍生物法生物降解生物吸附化學(xué)法中和沉淀氧化還原水解二、危險固體廢物的處理和處置固化法通過物理-化學(xué)方法將有害固體廢物固定或包容在惰性基材中的無害化處理過程。

水泥固化法塑料固化法水玻璃固化法瀝青固化法二、危險固體廢物的處理和處置第四節(jié)城市垃圾的利用與治理一、我國城市垃圾處理現(xiàn)狀

城市垃圾產(chǎn)量大（2億噸/年）每年還以10%的速度遞增,歷年垃圾的存量已達(dá)到66億t,全國2/3的城市陷入垃圾的重圍，堆占耕地5億ｍ2,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)80億元人民幣。處理水平較低處理率低（<60%），二次污染現(xiàn)象嚴(yán)重處理的垃圾中，70%以上為填埋，約20%為高溫堆肥，焚燒量甚微。垃圾分類收集工作起步晚二、城市垃圾的資源化處理1、物資回收廢紙40%、金屬3-5%、食物25-50%、塑料1-2%、織物4-6%、玻璃4%，大約80%的垃圾為潛在的資源。垃圾分類收集垃圾分選技術(shù)簡單回收垃圾分選作用：有利于垃圾的回收利用，降低處理成本回收對象：廢紙、塑料、玻璃、金屬和布料北京市垃圾處理狀況北京市人均日產(chǎn)生活垃圾0.82公斤，全市日產(chǎn)垃圾1.2萬噸。北京市垃圾無害化處理2006年要達(dá)到96%，2007年達(dá)到

97%，2008年達(dá)到98%。目前北京市城八區(qū)的大部分地區(qū)和郊區(qū)衛(wèi)星城鎮(zhèn)基本上形成了較為完備的垃圾處理管理系統(tǒng)，全市正規(guī)化、無害化垃圾處理場有18處，其中有4座大型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，9座大型衛(wèi)生填埋場，3座垃圾堆肥廠，2座垃圾焚燒廠，日處理能力為8800噸。生活垃圾資源化率為10%。

北京市垃圾處理狀況北京市建1座垃圾焚燒場、2座垃圾填埋場和7座垃圾綜合處理場，以保證垃圾無害化處理目標(biāo)的實現(xiàn)。圖為北京東四某社區(qū)的清潔工將居民的廚余垃圾投入生物垃圾處理機(jī)焚燒熱分解2、能源回收各國焚燒法處理垃圾比例焚燒熱分解分選技術(shù)堆肥法城市垃圾能源物資電力、沼氣燃燒油、氣紙、金屬、玻璃肥料城市垃圾的資源化模式三、城市垃圾的其它無害化處理1、填埋垃圾在土地中自然降解的時間尼龍織物30~40年鐵罐10年玻璃瓶4000年塑料100~200年煙頭1~5年易拉罐80~100年紙3~4個月皮革50年橘子皮2年羊毛織物1~5年

各種垃圾處理方式成本比較南京水閣垃圾填埋氣發(fā)電廠外景日本的社區(qū)中每家都安放的家用垃圾處理機(jī)三、城市垃圾的其它無害化處理2、堆肥指垃圾中的可降解有機(jī)物借助于微生物發(fā)酵降解的作用，使垃圾轉(zhuǎn)化為肥料的方法3、焚燒具有回收熱能和垃圾減量最徹底的優(yōu)點四、北京市垃圾處理對策減量化資源化產(chǎn)業(yè)化無害化最終歸宿基本政策新方向凈菜進(jìn)城天然氣進(jìn)京分類收集堆肥：南宮垃圾高溫堆肥場

阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場北神樹垃圾填埋場安定垃圾填埋場五、當(dāng)前還難于處理利用的城市垃圾1、白色污染為不可降解的塑料，焚燒時會放出大量的有毒物質(zhì)污染空氣。目前常用的處理方法再生利用：熔融成型制成再生塑料制品；改性利用：加入填料對廢塑料進(jìn)行改性以增大應(yīng)用范圍；裂解轉(zhuǎn)化：可回收不同的化工原料如芳烴石蠟油等五、當(dāng)前還難于處理利用的城市垃圾2、廢電池一粒紐扣電池能污染大約600噸水。目前常用的處理方法僅是回收集中3、電子垃圾廢舊電腦和家用電器僅是回收集中后粉碎性處理廢塑料變油是根據(jù)波狀運(yùn)動原理，在鍋爐里設(shè)計構(gòu)成一種特殊的條件，從而產(chǎn)生波能，以波能擊碎塑料的聚合分子