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环境工程导论课程报告报告题目： 固体废料的资源化处理技术浅析 专业班级： 计算机博1401 学 号： D201477752 姓 名： 王孝远 报告日期： 2014年11月7日 计算机学院目 录1 固体废料来源与分类21.1 固体废料来源21.2 固体废料分类22 固体废料资源化思路与途径22.1 固体废料资源化思路22.2 固体废料资源化途径32.2.1 回收能源32.2.2 回收原材料32.2.3 生产建材32.2.4 作土壤改良剂和肥料32.2.5 直接利用42.2.6 开展废物交换43 固体废料生物转化技术43.1 堆肥化处理技术43.2 沼气化处理技术54 固体废料热转化技术55 固体废料填埋处置66 总结与思考67 参考文献71 固体废料来源与分类1.1 固体废料来源 固体废物大部分来自人类生产活动的诸多环节，其中也包括来自各种废物处理设施的排弃物，其余部分则来自人类的生活活动，主要表现为生活垃圾、粪便的排放。此外，人类在从事科研、医疗、卫生等项活动中也排放出一定数量的固体废物。固体废物是社会物流系统的一个组成部分，它遵循质量守恒规律。1.2 固体废料分类根据中华人民共和国固体废物污染环境防治法(1995年公布，2004年第一次修订，并于2005年4月1日实施)和固体废物鉴别导则，固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质，以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。固体废物分为工业固体废物与城镇垃圾两类。工业固体废物是指在工业、交通等生产活动中产生的采矿废石，选矿尾矿、燃料废渣、化工生产及冶炼废渣等固体废物，也应当包括环境治理工业产生的固体和半固体废物.城市生活垃圾是指城市人口在日常生活中产生或为城市日常生活提供服务的活动产生的固体废物，以及法律、行政法规规定，视为城市生活垃圾的固体废物。2 固体废料资源化思路与途径2.1 固体废料资源化思路所谓资源化，就其广义来说，表示资源的再循环。因此，凡从固体废物中回收资源和能源，加速物质循环，创造经济价值的广泛技术方法，都称为废物资源化。随着人口的增长和人民生活水平的提高，世界资源正以惊人的速度被开发和消耗，有些资源已濒临枯竭。因而，自然资源面临着愈来愈大的压力。为了社会的可持续发展，人类必须珍惜每一份资源。对固体废物实行“资源化”，可以减少占地，节约资源，保护环境，因此资源化是固体废物的主要归宿。相对于自然资源来说，固体废物属“二次资源”或“再生资源”的范畴。从资源开发过程看，再生资源和原生资源相比，可以省去采掘、选矿等一系列程序，从而可节省投资，降低成本，同时还减少了对环境的污染，保护了生态平衡。“资源化”应遵循的原则，首先是“资源化”技术应是可行的，这是资源化的前提；其次是废物应尽可能在排放源就近利用，以节省废物贮存、运输等过程的投资，同时“资源化”产品应当符合国家相应产品的质量标准；最后“资源化”产品最好具有一定的经济效益。只有这样才能有参与竞争的能力，并保持较强的生命力。2.2 固体废料资源化途径2.2.1 回收能源 凡是含碳、油和有机物的废物中都有潜在的能量，可以选用适当的方法从中回收能源。如，用浮选法从含碳量较高的粉煤灰中回收碳；用生物或化学方法将有机废物转换成燃料油或可燃气体等。 2.2.2 回收原材料 有些固体废物中含有未利用的有价元素，有的资源在利用过程中生成副产物留于废物中，在资源化过程中，根据各有用物的性能可采用相应的办法回收利用。如，从有色金属渣、尾矿和赤泥中回收金属；废旧金属和金属设备可作为冶金原料；化工、炼油和林产品加工废物作为化工原料；废纤维、废油脂和肉食加工废物，可用作轻工原料等。 2.2.3 生产建材 凡富含SiO2、Al2O3和CaO的废物都可用来生产建材。如，高炉渣、粉煤灰和废石膏等用作生产水泥或混凝土的原料，而废纤维类废物也可生产石膏板、胶合板或墙布等。 2.2.4 作土壤改良剂和肥料 当废物疏松多孔，或含N、P、K及植物需要的微量元素时，可利用它作土壤改良剂和制作肥料。如，木屑、粉煤灰、污泥等可作土壤改良剂；高炉渣、钢渣和粉煤灰可用来生产肥料；而来自生物的有机废物，可用于制堆肥。但值得注意的是，不管是作土壤改良剂还是生产肥料，均应控制有害物的含量，因为，有害物一旦进入食物链，就将危害人类和环境。 2.2.5 直接利用 包装材料和完好的零部件可直接回收利用。 2.2.6 开展废物交换废物只是相对于当前的某一过程而言，一个企业的废物可以给另一个企业作为原料，这样在行业之间、企业之间互通情报、交换废物，可以充分挖掘资源的潜力，提高资源的利用率。3 固体废料生物转化技术生物转化技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用，从而实现其无害化和资源化。主要有堆肥化处理技术和沼气化处理技术。这是大部分农业固体废料采用的处理办法。3.1 堆肥化处理技术依靠一些自然界中广泛分布的微生物，人为地促进可生物降解的有机物，通过生物化学作用，向稳定的腐殖质的生物转化过程。传统的堆肥法，一般采用增加营养和改善环境条件的方法，利用堆制的原料中的本源微生物来降解有机污染物，但由于堆肥初期本源微生物量少，需要一定时间才能繁殖起来，且各种微生物分解速度差别很大，因此，堆肥往往存在发酵时间长、产生臭味且肥效低等问题.近几年研究中，多采用进行人为接种分解有机物能力强的微生物，这样可以提高初期堆肥高效微生物的总数，加速堆肥材料的腐熟，且温度高，对消灭某些病原体、虫卵和杂草种子等效果较好，且能控制臭气.在有控制的情况下，利用自然界广泛分布的微生物，使垃圾中的有机成分分解，转化为有机肥或土壤改良剂.垃圾堆肥处理分为厌氧堆肥和好氧堆肥。厌氧堆肥，在不供给空气的条件下，利用厌氧微生物促使垃圾中的有机物分解，在固体废物中，有相当大一部分是有机废物，可通过厌氧消化加速有机物质的分解，使有机废物达到无害化处理，通过厌氧分解如有机污泥、粪便、酒糟或糟液、高浓度有机废水等产生沼气，收集后作为能源利用.好氧堆肥，在有空气的条件下，利用好氧微生物分解垃圾中的有机物;此过程又包括露天堆肥和机械化堆肥；垃圾堆肥技术的工艺有无发酵装置堆肥、化学工艺和快速发酵好氧堆肥工艺等。城市生活垃圾是堆肥最主要的原料。与传统的厌氧堆肥相比，好氧堆肥具有发酵周期短、占地面积小等优点。因此各国较为普遍地采用好氧堆肥技术。堆肥法的投资费用接近填埋法，无害化程度较高，且有农用价值，但是采用这种处理法，垃圾减容效果不理想，卫生条件差，占地面积大，运行费用较高。垃圾中的石块、金属、玻璃、塑料等废弃物不能为微生物所分解，需分捡后另行处理.堆肥法产生的有机肥料肥效较低、成本高，销路不畅，并可能对土壤造成严重污染，所以在土地资源紧缺、农田较少的地区，堆肥法的推广有一定困难。 3.2 沼气化处理技术将固体废物中的碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物，在人为控制的温度、湿度、酸碱度的厌氧环境中(即厌氧发酵)，经多种微生物的作用，生成以甲烷为主的气体混合物的过程。4 固体废料热转化技术热转化技术是指固体废物焚烧技术，是实现固体废物减量化、资源化和无害化的有效方式。 垃圾焚烧处理是使可燃垃圾与空气中的氧进行剧烈的化学反应，将可燃垃圾转换成残渣的过程，燃烧后的残渣量只有原垃圾量的5%-20%，垃圾中的病原体和寄生虫卵被彻底杀灭，释放的热量可以转化成其他形式的能量而进行有效的利用，达到无害化、减量化、资源化的目的.结合我国医疗废物的特点(产量大、不分类，成分复杂等)，焚烧处理是我国目前较为可靠、可行的医疗废物处理方法.焚烧处理可有效防止交叉感染和二次污染，灭菌消毒效果好，达到医疗废物处理的减量化、减容化和无害化目的，彻底改变医疗废物消毒灭菌不彻底的处理现状，是解决医疗废物隐患的根本措施.然而由于我国对医疗废物管理的混乱和医疗卫生单位的实际情况，若分散焚烧处理，则设备的费用不能合理利用，处理成本也高，增加了污染和控制的风险.若采用集中化焚烧处理有利于减少污染和控制的风险，同时也可大幅度地降低处理单位的经济负担.因此，医疗废物的处理处置应逐步向集中化、专业化、低污染化焚烧处理方向过渡. 采用填埋法和堆肥法处理垃圾的选址已日益困难，处理成本大幅度提高.因此，在这些地方采用焚烧法处理城市生活垃圾具有相当重要的意义.这种方法的最大弊端是在焚烧垃圾时产生二噁英气体，因而只有对焚烧产生的有毒有害气体进行一系列的处理，该法才能实现环保.同时焚烧处理的前期投入较大，建设一个日处理垃圾1000 t的焚烧炉及附属热能回收设备，需要7亿-8亿元人民币。 以垃圾焚烧发电来处理城市生活垃圾越来越受到青睐.随着我国城市居民生活水平的提高，城市垃圾中可燃成分比例逐步增大，为城市垃圾焚烧发电提供了有利条件，采用此法的城市也逐渐增多，有利于实现垃圾处理的减量化、资源化、无害化，但必须防止焚烧垃圾产生致癌物质二噁英所带来的污染。5 固体废料填埋处置我国对城市生活垃圾的处理绝大多数采用填埋法.填埋技术经过传统填埋到卫生填埋发展到生态填埋。长期以来，中国大部分城市都是采用传统填埋法，现已渐渐被淘汰.我国城市垃圾大多采用卫生填埋法，但由于其占地面积大，随着我国城市规模的扩大和可利用土地的减少，此种处理方法在我国东部沿海和经济发达城市已受到限制。我国的卫生填埋技术在总体上比国外落后，在防渗及渗滤液处理、沼气控制利用、封场及填埋专用仪器设备等方面还远不够完善，技术转化率低，缺乏具有原创性和自主知识产权的新技术和新工艺，尤其在技术集成与工程化方面缺乏足够的支撑。垃圾生态填埋技术是国际国内公认的垃圾安全处置技术，是一种安全、经济、行之有效的固体废弃物最终处置方法。它与传统的卫生填埋方法相比，能极大地减少固体垃圾对周边环境的危害，节约土地征用和开发面积，形成一种所谓“生态”的或“绿色”的处理技术。因此，城市生活垃圾生态填埋技术的研究对于缓解城市化及工业化生产发展带来的环境压力具有重要的现实意义。对于生态垃圾填埋场而言，用于填埋的设备必须做到可靠(适用、安全)、经济(成本低、维修费用低)、易修(容易快速查处故障部分、原因，备件容易，技术简单，停修时间短)和多功能，还必须对填埋场周边的环境情况进行适时的监测.填埋场的沼气应是一笔财富，但由于资金和技术等原因，未能考虑沼气的利用问题，我国建有上百座填埋场格，但利用沼气的比例不大。渗透液防漏依然是填埋场要解决的核心问题，填埋场的劳动卫生急需改善。6 总结与思考(1) 不同固体废物之间彼此独立而又存在着极为复杂的相互依赖和相关关系，它们共同组成比较完整的固体废物体系，这就要求建立固体废物处理的综合系统。(2) 固体废物排放强度和资源化程度具有地域分异性.工业污染物单位工业增加值排放强度越高，说明工业结构型污染问题越突出，应加快工业结构调整，削减污染物排放总量。工业固体废物综合利用率的大小标志着资源化的高低。资源化程度呈现东部较高、中部居中、西部偏低的规律。(3) 目前我国城市垃圾处理的技术对策应是以卫生填埋和高温堆肥技术为主和提倡有条件的城市特别是沿海经济发达地区发展焚烧技术。我国城市垃圾处理的主要发展方向应是以资源回收利用并因地制宜地结合填埋和焚烧为最佳方案。(4) 垃圾资源化的技术进步是技术保证，政府应予鼓励和支持；对已成熟的垃圾处理新技术，应积极组织推广应用.不论采用何种处理方式，都不能引起二次污染。通过对城市生活垃圾和典型工业固体废物污染控制与资源化技术的全面系统的研究，使得我国在生活垃圾分类、特殊垃圾处理技术、垃圾填埋关键技术、易降解有机废物的堆肥与厌氧发酵技术、生活垃圾焚烧关键技术、医疗垃圾与生活垃圾分选技术和小城镇固体废物污染控制技术、典型工业固体废物的预处理和资源化共用技术方面摆脱目前的落后状态.切实贯彻“减量化、资源化、无害化”三项原则，依据“生态城市”理念处理工业固体废物，建立新型的生态城市，实现可持续发展。7 参考文献1 吕黄生.中国城市生活垃圾处置经济学分析D.武汉:武汉理工大学，2004.2 田文栋，魏小林，黎军，等.北京市城市生活垃圾特性分析J.环境科学学报，2000, 20 (4):435-438.3 聂永丰，刘富强，王进