固废处理与处置第一章绪论

固体废物处理与处置弃之为害——日益严重的环境问题用之为宝——重新认识的资源前景1

绪论

本章主要讨论六个问题

固体废物的概念固体废物的来源和分类固体废物的污染及其控制固体废物的处理和处置方法控制固体废物污染的技术和政策固体废物的管理

固体废弃物的定义

固体废弃物是指在生产、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。

固废又有“放在错误地点的原料”、二次资源(Secondaryresourses)，再生资源(renewableresourse)之称。固体废物被视作第二矿业(Secondarymining)固体废弃物的标志固废的处理固体废弃物处理就是通过物理处理、化学处理、生物处理、焚烧处理、热解处理、固化处理等不同方法，使固体废物转化为适于运输、贮存、资源化利用以及最终处置的一种过程。处理方法物理处理(physicaltreatment)不改变固废的成分，仅改变固废结构的处理方法，如破碎，压实，分选等；化学处理(chemicaltreatment)将固废中的有害成分转变为无害的处理方法，如氧化，还原，化学沉淀等；生物处理(biologictreatment)利用微生物分解固废中的有机物使之达到无害的处理方法，如堆肥等；热处理(heattreatment)采用高温破坏和改变固废的组成和结构，可同时达到减容，无害和热利用的目的。如焚烧，热解等；焚烧处理是利用燃烧反应使固体废物中的可燃性物质发生氧化反应达到减容并利用的起热能的目的。热解处理是将固体废物中的有机物在高温下裂解获取轻质燃料。固化处理(curingprocess)固化处理就是采用一种固化基材，将固体废物包覆以减少其对环境的危害，使之能较安全地运输和处置。如水泥固化、沥青固化。固化处理主要用于放射性固体废物的处理。固废的处置处置是将固废最终处置于符合环保规定要求的场所或者设施并不再回取的活动。处置即最终处置，以解决固废的最终归宿，并且应该是安全处置，方法有：海洋处置和陆地处置两种：海洋处置(seabeddisposal)：深海投弃和海上焚烧陆地处置(disposalbyland)：土地耕作，贮存，填埋等。固废来源

固体废物来源于人类的生产与消费活动。从书上表1－1（P2）可以看出，固废的来源复杂（各行各业，各种生产和生活活动），种类繁多（几乎包括一切成形物质）。一般将其来源概括为两大类：

生产活动

生活活动生产活动不能完全利用的资源天然资源从开采到成为各种产品，最终利用率仅为20～30%，在开采和各种加工过程中，未能完全利用的部分即成为各个环节中的废物，以铁矿石的开采和冶炼为例：首先要开采铁矿石，产生所谓的采矿废石；再经选矿处理，又有选矿尾矿；在炼铁和炼钢过程中产生高炉矿渣和钢渣，钢铁的机械加工又产生金属碎屑等。超过使用寿命的产品任何产品都有一定的使用寿命，并且，随着技术的进步，产品的更新换代速度也越来越快，这都加剧了固体废物的排量。生活活动生活活动所产生的固体废物主要是指城市垃圾。在发达国家，由于城市化水平和消费水平较高，城市生活垃圾的增长十分迅速，如美国城市垃圾的排量已经达到每年60亿t，南朝鲜在其快速发展时期，生活垃圾的年增长率高达11%。我国处于高速发展阶段，城市已达668个，人口为3.76亿，城市化水平30.9％。目前全国城市人均年产生活垃圾约440kg，且以平均8～10％的速度增长，而无害化处理率仅3％。我国较发达地区城市垃圾的增长速度更为惊人：广州仅塑料垃圾90年为11吨／日，现已达755吨／日；北京93年城市垃圾431万吨，95年达471万吨，2000年550万吨。目前，全国约70％的城市为垃圾所包围。垃圾堆存量已累计达60亿t，占地约5亿m2。随着城市化进程的加快，到2020年我国城市化水平预计将达60％，城市垃圾的排放总量也将达到一个新的更大值。表1-1近年来我国城市垃圾的增长年份19871989199019982000垃圾量（108t）0.540.630.71.461.50城市名称东京纽约巴黎北京武汉广州垃圾量（104kg/日）300024009001200400350污染途径(pollutionapproach)1.固体废物主要是通过污染气、水、土壤来间接危害人类的。2.从污染途径来看，固体废物的危害不具有直接性，这也是固体废物在很长时期没有受到足够重视的原因。固体废物的污染及其控制化学物质型固体废物的主要污染途径

(Pollutingmodeofchemicalsolidwastes)病原体型固体废物的主要污染途径

(Pollutingmodeofpathogenicsolidwastes)污染危害(pollutionhazard)

主要表现在五个方面：

侵占土地(catchtrespassingonland)

污染土壤(pollutionsoil)

污染水体(pollutionwaterbodies)

污染大气(pollutionatmosphere)

影响环境卫生(archetypesenvironmentalhealth)（1）侵占土地(catchtrespassingonland)我国工矿业固体废物累计堆放量达60亿吨，占地5万多公顷。另据《2001年全国环境状况公报》公布，我国已有三分之二的城市处于垃圾包围之中，垃圾堆存占地累计达75万亩。（2）污染土壤(pollutionsoil)主要通过淋滤作用和细菌分解进入土壤。70年代，美国的密苏里州，将混有一种有机有毒化学污泥废渍的沥青铺路，造成土壤中深达60cm的污染，致使大批牲畜死亡，人产生各种怪疾，后美国环保局花3300万美元，买下该城镇的全部地产，居民搬适，并给予赔偿。(3)污染水体(pollutionwaterbodies)主要通过浸渍、渗滤作用与细菌分解作用进入水体。美国的罗芙运河（LoveCanal）事件1930－1953年，美国胡光化学工业公司在纽约州尼亚加拉瀑布附近的罗芙运河废潭谷填埋了2800多吨桶装有害固废，1953年填平覆土，在上面兴建了学校和住宅。1978年，由于大雨和融化的冰雪造成有害废物外溢，以后，陆续发现该地区井水变臭，婴儿畸型，居民身患怪疾。检测结果发现：该地区大气中有害物浓度超标500多倍，有毒物质82种，致癌物质11种。由此，总统颁布紧急法令，封闭住宅，关闭学校，居民全部迁居，拨款2700万元补救治理。(4)污染大气(pollutionatmosphere)主要通过漂逸扩散、焚烧处理进入大气尾矿库（坝）的扬尘，甚至能形成局部沙尘暴；固体废物焚烧引起的二恶英污染。

(5)影响环境卫生(archetypesenvironmentalhealth)

主要是感官污染并引起疾病传播

固废污染的特点固废是各种污染的终态(finalstate)具有潜在(latency)和长期的(extended)危害性在自然条件影响下，固废中的有害成份会转入大气、水体和土壤，参与生态系统的物质循环

必须全过程管理(IntegratedManagement)

由于固体废物的上述特点，决定了从其产生－运输－处理－贮存－处置的每一个环节都有可能产生新的污染，因此必须全过程妥善管理。全过程管理原则全过程管理原则：对固体废弃物从产生、收集、贮存、运输、利用直到最终处置的全过程实行一体化的管理。3C原则：避免产生、综合利用、妥善处理3R原则：减少产生、再利用、再循环三同时制度：同时设计、同时施工、同时投产使用

固体废物的污染控制(pollutioncontrol)主要从两个方面：一是控制污染二是综合利用(comprehensiveutilization)

主要措施有四个：改革生产工艺发展物质再循环利用工艺综合利用进行无害化处理

（1）

改革生产工艺 包括3个方面采用无废或少废技术如苯胺生产，原采用铁粉还原，产生2.5吨铁泥／吨产品，改用流化床气相加氢工艺，固废5kg／吨产品。采用精料如：提高铁精矿品位，可降低溶剂和焦炭用量。实际上就减少了高炉渣的产生量。提高产品质量延长使用寿命，减少固废产生量。

（2）

发展物质再循环利用工艺(Materialsrecycling&utilizationtechnology)固废有“放错地方的资源”之称，将第一种产品的废物作为第二种产品的原料，依次推之，既可减少固废量，又达到了节约资源的目的。如火电厂建粉煤灰制品厂；炼铁厂建矿渣水泥厂。

（3）

综合利用(comprehensiveutilization)硫铁矿烧渣：可回收铁，剩余部分主要含硅、铝，可作建材制品；废胶片：可回收银废催化剂：回收铂（4）

进行无害化(Detoxification)处理

经焚烧、热解、氧化还原等处理，将固废中的有害组分转化为无害或达到排放标准。控制固体废物污染的技术政策

我国的技术政策主要是“三化”，即资源化，无害化，减量化，并在相当长的时间内以无害化为主：我国技术政策的发展趋势是：从无害化走向资源化，资源化是以无害化为前提的，无害化和减量化则应以资源化为条件。

无害化(Detoxification)

减量化

(Abatement)

资源化

(reclamation)（1）无害化(Detoxification)

经各种处理后，达到不损害人体健康、不污染环境。所谓“害”，应包括两个方面的含义：一是对人和动物的直接危害，如传播疾病，引起火灾等；二是对环境的危害，如占用土地，污染土壤，水体和空气等。如有害固体废物的固化处理即主要是一种无害化处理。（2）减量化(Abatement)通过适宜手段，使固废的容积降到最低值。如采用破碎和压实，压缩比可达5～10。减量化也有两层含义，以生产过程为例:一是指生产过程的产生量（A），二是指向环境的排放量（B），当资源化的回收利用率为零时，才有A＝B。当资源化回收利用率（C）＝A，则B＝A－C＝0（3）资源化(reclamation)天然资源是不可再生的一般，社会需要的最终产品仅为原料的20～30％，70～80％成为废物。资源化的经济效益又是非常明显的。资源化应该遵循的三个原则大宗利用原则多用途开发原则高附加值产品原则经济效益明显如美国的主要固废资源化，年效益12亿美元。我国废金属资源累计量已达6亿多吨，可利用的为3500万吨，价值220亿元。回收1吨废纸可再造800kg纸，等于少砍17棵大树，节约240kg纯碱；回收1吨玻璃，可节约石英砂720kg，纯碱250kg，长石粉60kg，煤10吨，电300度。（1）“大宗利用”原则固体废物的产生量一般较大，以硫铁矿渣为例，一般，当采用硫铁矿为原料时，生产1t硫酸约排放0.8～0.9t废渣，若硫酸厂年产4万t硫酸，烧渣的排放量可达3万多t。无论开发什么产品，作为产品的原料其含量必须占有一定的比例才具有实际的意义。国家的有关政策规定，工业废渣在产品原料中的利用率必须达到30%以上方能享受减免营业税的优惠政策。

（2）“