固体废废弃物处理技术.ppt

内 容,水污染控制 大气污染控制 噪声控制 固体废弃物处理与处置,内 容,概论 固体废物处理方法 固体废物的综合利用,概论内容,固体废物的概念与特征 固体废物的来源与分类 固体废物污染危害 固体废物污染控制,一、 固体废物概念与特征,（一）概念 固体废物是指人类在生产、生活以及其他活动中产生的，在特定的时间和地点无法利用（不再具有原始使用价值的）而被丢弃的固态和半固态（泥状态）废弃物。 注：具有较大危害的，不能排入水体的液体废物和不能排入大气而置于密闭容器中的气态废物也归入固体废物。,一、 固体废物概念与特征,（二）特征 1、时空特性 废与不废是相对的，与时间、地点与技术水 平和经济条件有关。 只是相对于某一过程或某一方面没有利用价值。 “放错地方的资源” 2、持久危害性 无法被大的环境稀释，净化，只有慢慢的降解。,二、 固体废物的来源和分类,（一）固体废物的来源 主要包括生产过程和生活过程的一些环节。 生产过程中产生的废物（不包括废气、废水）。 产品在流通过程和消费使用后产生的固体废物。,二、 固体废物的来源和分类,（一）固体废物的（来源）分类：,工业固体废物 矿业固体废物 农业固体废物 城市固体废物 放射性及有害固体废物 从管理的角度出发：工业、危险、城市生活垃圾,内 容,固体废物的概念与特征 固体废物的来源与分类 固体废物污染危害 固体废物污染控制,印尼,菲律宾,垃圾场,白色垃圾,三、固体废物污染危害,一、固体废物污染途径 工矿业固体废物所含化学成分能形成化学物质型污染 人畜粪便和生活垃圾是各种病源微生物的孳生地和繁殖场，能形成病源体型污染。,三、固体废物污染危害,侵占土地 污染土壤 污染水体 污染大气 影响环境卫生 影响人类健康,四、固体废物污染控制,中华人民共和国固体废物污染环境防治法 1995.10.30 通过 1996.4.1 施行 防治原则：三化原则 管理原则：全过程管理原则 （产生收集运输利用贮存处理处置）,四、固体废物污染控制,固体废物污染控制措施 控制固体废物污染的技术政策 固体废物管理的经济政策 固体废物管理法规标准,中华人民共和国固体废物污染环境防治法,控制固体废物污染的技术政策 (固体废物的处理原则),“无害化” “减量化” “资源化”,“无害化” 基本任务：将固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围的自然环境(包括原生环境与次生环境)。 处理工程 ：垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵，有害废物的热处理和解毒处理等。,控制固体废物污染的技术政策 (固体废物的处理原则),控制固体废物污染的技术政策 (固体废物的处理原则),“减量化” 基本任务：通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积。 实现战略,“资源化” 基本任务:采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。 原则： 技术是可行的； 经济效益比较好； “资源化”产品应当符合国家相应产品的质量标准。,控制固体废物污染的技术政策 (固体废物的处理原则),内 容,概论 固体废物处理方法 固体废物的综合利用,固体废物处理方法,固体废物预处理 收集和运输、压实、破碎、分选 主要处理法（资源化处理法） 堆肥、焚烧、热解 最终处置 陆地处置、海洋处置,一、固体废物预处理,收集和运输 压实 破碎 分选,城市垃圾的收集运输,生活垃圾的收集方式及收集容器,五个阶段,可回收的垃圾：打印纸、包装袋、塑料袋、塑料瓶、 玻璃、玻璃瓶、纺织品、金属。 不可回收的垃圾：烂蔬菜、烂水果、瓜果皮、剩菜、 剩饭、咖啡茶叶残渣、蛋壳、花生壳、面包、 麦片、花园及植物垃圾、骨头、海鲜、贝壳、 灌木枝条、小木块、小木条、餐巾纸、面巾纸、 皮毛、头发、米饭、面条。 没有用的剩余垃圾：尿布、宠物粪便、石头、煤灰、 泥土、动物尸体和腐蚀体 危险废物：化学性及有毒垃圾、机油、化妆品,固体废物预处理,收集和运输 压实 破碎 分选,1、压实的定义、操作原理 定义：是利用机械的方法增加固体废物的聚集程度， 增大容重和减小体积，便于装卸、运输、贮存和填埋。 原理：主要是减少空隙率，将空气压掉。 2、目的 体积、容重，便于装卸、运输，运输成本； 制作高密度惰性块料以便于贮存、填埋或作建筑材料； 处理对象主要是压缩性能大而复原性小的物质，液态废物不宜作压缩处理。,一、压 实,1、破碎的概念 用外力克服固体废物质点间的内聚力使大块固体废物分裂成小块的过程。 2、破碎过程： 破碎：大块废物破碎成小块的过程。 磨碎：使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程。 超细粉碎：是小块物质磨碎成超细粉的过程。 3、破碎方法 机械能破碎：利用破碎工具对固体废物施力破碎 非机械能破碎：利用电、热能等将固废破碎（新） （低温、热力、减压及超声破碎等）。,二、破 碎,4、固体废物破碎目的,便于压缩、运输、贮存和高密度填埋。 可提高焚烧、热解、熔烧及压缩等处理过程的稳定性和处理效率。 便于分选、拣选回收有价物质和材料。 避免粗大、锋利的废物损坏分选、焚烧、热解等设备或炉腔。 为固体废物的下一步加工和资源化作准备。,是实现固体废物资源化、减量化的重要手段。 1、目的： 将有用的可回收成分分选出来加以利用将不利于 后续处理处置工艺要求的物料分离出来。 2、基本原理 根据粒度、密度、磁性、带电性、摩擦性、弹性、表面湿润性等物理或物理化学性的不同进行分选。 3、类型： 筛选、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦分选、弹性分选、浮选,三、分选,粉煤灰分选回收系统,从煤矸石中回收硫铁矿系统,固体废物处理方法,固体废物预处理 收集和运输、压实、破碎、分选 主要处理法(资源化处理法） 堆肥、焚烧、热解 最终处置 陆地处置、海洋处置,一、可生化降解固体废物的堆肥化,堆肥化（composting）是指在人工控制的条件下，依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，使可生物降解的有机固体废物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。 所谓稳定是相对的，是指堆肥产品对环境无害，并不是废物达到完全稳定。 有机固体废物的堆肥化技术是一种最常用的固体废物生物转换技术，是对固体废物进行稳定化、无害化处理的重要方式之一，也是实现固体废物资源化，能源化的系统技术之一。,堆肥化的产物称作堆肥（compost）。 是一类腐殖质含量很高的疏松物质（“腐殖土”） 堆肥产品的用途 含有有机质和P、K等多种植物所需的养分。 可以提高农林等产品的产量； 可以明显改善土壤的物理、化学、生物学性状。 发展粮食、蔬菜、花卉、林木生产等的有效资源,一、可生化降解固体废物的堆肥化,与化肥相比 肥效较低，且体积大，运输和使用不方便。,堆肥的原料,城市生活垃圾、污泥、农业废弃物、动物粪便等 城市生活垃圾是最主要的原料，但其中可堆肥物数量、碳氮比、水分等常常不能满足要求，需要进行适当的预处理。 堆肥原料的特性 密度 350650kg/m3 组成成分 有机物含量不少于20% 含水率 40%60% 碳氮比 20:130:1,主要处理法(资源化处理法）,堆肥化（composting） 焚烧法（incineration method） 固体废物热解(thermal destruction),焚烧法（incineration method） ： 将垃圾作为固体燃料送入焚烧炉中，在高温条件下（一般为900左右，炉心最高温度可达1100），垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈化学反应，放出热量，转化成高温烟气和性质稳定的固体残渣。 主要目的： 尽可能焚毁废物，使被焚烧的物质变为无害和最大限度地减容，并尽量减少新的污染物质产生，避免造成二次污染。,二、可燃固体废物的焚烧,二、可燃固体废物的焚烧,优点： 体积可减少8595%，质量减少2080%。 （减量化） 高温焚烧消除了垃圾中的病原体和有害物质。 （无害化） 产生热能。（资源化） 焚烧排出的气体和残渣中的一些有害副产物的处理远比有害废弃物直接处置容易得多。 处理周期短、占地面积小、选址灵活等特点。,缺点： 焚烧法对垃圾的热值有一定要求； 建设成本和运行成本相对较高； 管理水平和设备维修要求较高； 焚烧产生的废气若处理不当，很容易对环境造成 二次污染。,二、可燃固体废物的焚烧,三、固体废物的热解处理,热解(pyrolysis)在工业上也称为干馏。 （热分解、碳化、气化） 是无氧或缺氧条件下，使固体物料中有机固体成份在高温下分解，最终转化为可燃气（油）、固形碳的热化学过程。 其能源回收性好，环境污染小，这也是热解处理技术最优越、最有意义之处。,有机物,加热,无氧或缺氧,G（H2、CH4、CO、CO2） +L（有机酸、芳烃、焦油） +S （碳黑、炉渣）,以氢气、碳氧化物、甲烷等低分子碳氢化合物为主的可燃气体。 以常温下为液态的包括乙酸、丙酮、甲醇等缓和物在内的燃料油。 纯碳和玻璃、金属、土沙混合形成的碳黑。,热解和焚烧有本质上的不同, 焚烧-需要充分供氧，物料完全燃烧。 热解-无需供氧（少量的氧），物料不燃烧或部分燃烧。 焚烧-放热反应。热解-吸热反应。 焚烧-产生大量的废气，处理难度大，环保问题严重 热解-产生可燃低分子化合物、可燃气、油等。 焚烧-直接利用法（生产蒸汽和发电） 热解- （燃料化）是一种间接回收利用法 （把固体废物能转变为可以贮存和输送的燃料形式）,固体废物的热解与焚烧相比有下列优点:,可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭黑为主的贮存性能源； 由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的二次污染； 废物中的硫、重金属的有害成分大部分被固定在炭黑中； NOx的产生量少。,热解工艺及成分,固体废物处理方法,固体废物预处理 收集和运输、压实、破碎、分选 主要处理法(资源化处理法） 堆肥、焚烧、热解 最终处置 陆地处置、海洋处置,含义 当前技术条件下无法继续利用的固体污染物终态，因其富集不同种类的污染物质而对生态环境和人体健康具有即时性和长期性影响，必须把它们放置在某些安全可靠的场所，以最大限度地与生物圈隔离。 固废处置（固废的后处理）： 是固废全过程管理中的最重要的环节。,固体废物处置 （disposal of solid wastes）,要求： 废物体积尽量小 废物无较大危害性 处置场地适宜 设施结构合理 封场后定期维护监测,固体废物处置 （disposal of solid wastes）,处置方法分类,陆地处置: 是在陆地上选择合适的天然场所或人工改造出合适的场所，把固体废物用土层覆盖起来的一项技术。 土地填埋（最常用）土地耕作 永久储存 深井灌注 海洋处置 是利用海洋巨大的环境容量和自净能力，将固体废物消散在汪洋大海之中的一种处置方法。 深海投弃 （远洋倾倒） 海上焚烧 （远洋焚烧）,土地填埋（land fill）处置,是一种最主要的固体废物最终处置方法，是由传统的倾倒、堆放和填地处置发展起来的。 分类（按照处置对象和技术要求上的差异） 卫生土地填埋：适于处置城市垃圾。 安全土地填埋：适于处置工业固体废物（有害废物）也称安全化学土地填埋。,土地填埋（land fill）处置,优点： 工艺简单，成本低廉，适应性广 主要问题： 渗滤液的收集、控制； 因法律颁布和污染控制标准的制定，填埋要求更严格，故使处理费用不断增加； 占用大量的土地资源。,卫生土地填埋 （sanitary landfill）,对未经处理的固体废物的处置技术 是在传统的堆放、填地基础上，从保护环境角度出发取得的一种科学进步。 特点：安全可靠、价格低廉 卫生土地填埋工程操作方法 场地选址、设计建造、日常填埋和监测利用,一、场地选择,考虑因素 水文地质条件、交通方便、远离居民区、有足够的处置能力、废物处置代价低、便于利用开发 主要用于处置城市垃圾，处置的容量要与城市人口数量和垃圾的产率相适应，一般建造一个场地至少要有20年的处置能力。,卫生土地填埋,二、场地建造工艺,1、要有防止对地下水污染的措施 设置防渗衬里。 人造：沥青、橡胶和塑料薄膜 天然：主要是粘土 （渗透系数小于10-7cm/s，厚度为lm） 设置导流渠或导流坝，减少地表径流进入场地。 选择合适的覆盖材料，减少雨水的渗入。,卫生土地填埋,二、场地建造工艺,2、气体排出功能 由于微生物的生化降解作用，CH4、CO2。 （H2S或有害或具有恶臭味的气体） 可渗透性排气： 砾石等物质作为填料建造排气通道排出气体。 不可渗透阻挡层排气： 是安装排气管，排气管与设置在浅层砾石排气通道或设置在填埋物顶部的多孔集气支管相连接，可排出气体。 产生的甲烷经脱水预热去除二氧化碳后可作为能源使用。,卫生土地填埋,(a） (b) 垃圾填埋的排气系统 （a）可渗透性；（b）不可渗透性阻挡层,安全土地填埋 （secure landfill）,对场地的建造技术及管理要求更为严格： 必须设置人造或天然衬里，保护地下水免受污染； 要配备浸出液收集、处理及检测系统；