固体废物污染控制工程及其他污染防治技术ppt课件.ppt

1 固体废物污染控制工程及其他污染防治技术 第九章固体废物管理系统 2 第一节固体废物的产生 分类与管理系统 一 基本概念1 固体废物固体废物 简称废物 系指生产和生活活动中产生的 对原过程已经不再具有使用价值而被废弃的固体 半固体物质 废渣 垃圾在生产 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 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 3 固体废物 固体废物 是指任何垃圾 废料 废物处理厂 给水处理厂 空气污染控制设施产生的污泥以及其他废弃材料 包括产生于工业 商业 采矿业和农业生产以及社会活动的固体 液体 半固体或装在容器内的气体材料 但是不包括市政污水或灌溉水和满足排放要求的点源工业排放废水中的固态或溶解态材料 以及根据原子能法定义的核材料和副产品 美国资源保护与再生法 4 固体废物 所谓 废弃物 是指垃圾 粗大垃圾 燃烧灰 污泥 粪便 废油 废酸 废碱 动物尸体以及其他污物和废料 包括固态和液态物质 不包括放射性物质和被放射性污染的物质 日本废弃物处理及清扫法 5 固态废物半固态废物置于容器中的气态的废物液态废物 但是不包括排入水体的废水 固体废物性状 6 2 固体废物的利用固体废物的利用包括在产品生产工艺过程中的循环利用 回收利用 以及交由其他单位的综合利用 3 固体废物的处理固体废物的处理系指经过采取一定的防止污染措施后 排放于可允许的环境中 或暂贮于特定的设施中 待具备适宜的经济技术条件时 再加以利用或进行无害化的最终处置 4 固体废物的处置固体废物的处置系指固体废物的最终处理 7 固体废物产生途径 维持人类社会一切活动的物料 处于动态平衡过程 并遵循质量守恒规律 可用社会物料流程来描述这一规律 1 人类的一切活动 相对于外界环境而言 只不过开发与利用了物料 而最终以废物的形式等量回归于环境 这种对物料的 利用与归还 经常处于交叉的状态 在生产与产品的消费过程中 均产生各种形态的废物 这些废物一部分在生产与消费中得到回收和再利用 而另一部分 恰好与在环境中开发的原料等量的部分 以废物形式返回与环境中 形成一个封闭循环系统 2 在现代社会中 人类活动的每一环节均产生各种状态的废物 从环境中原料的开发乃至产品的利用 无一例外 因此寻求减少废物产量的唯一途径 是降低原料的开发量 减少产品原料消耗 8 固体废物来源废弃的产品 商品 生产过程中产生的副产品 9 固体废物的 废弃 特征 废 物品丧失原有利用价值 丧失使用功能 丧失使用目的弃 物品所有者放弃所有权 由于功能的丧失 由于价值的降低 10 废物属性时间特征固体废物资源属性空间特征 固体废物特性 11 分类 按其形状可分 为块状 粒状 粉状和半固体一一泥状 浆状 糊状等废物按其来源可分为 矿业废物 工业废物 农业废物 城市生活垃圾等废物按其性质和危害程度可分为 有机和无机废物 一般性和危险性废物 对于有放射性的固体废物 在国际上单列一类 另行管理 12 分类 13 固体废物的范围 一 固体废物包含 但不限于 下列物质 物品或材料 1 从家庭收集的垃圾 2 生产过程中产生的废弃物质 报废产品 3 实验室产生的废弃物质 4 办公产生的废弃物质 14 固体废物范围 5 城市污水处理厂污泥 生活垃圾处理厂产生的残渣 6 其他污染控制设施产生的垃圾 残余渣 污泥 7 城市河道疏浚污泥 8 不符合标准或规范的产品 继续用作原用途的除外 9 假冒伪劣产品 15 固体废物范围 10 所有者或其代表声明是废物的物质或物品 11 被污染的材料 如被多氯联苯PCBs污染的油 12 被法律禁止使用的任何材料 物质或物品 13 国务院环境保护行政主管部门声明是固体废物的物质或物品 16 固体废物范围 二 固体废物不包括下列物质或物品 1 放射性废物 2 不经过贮存而在现场直接返回到原生产过程或返回到其产生的过程的物质或物品 3 任何用于其原始用途的物质和物品 4 实验室用样品 5 国务院环境保护行政主管部门批准其他可不按固体废物管理的物质或物品 17 固体废物鉴别 根据废物的作业方式和原因进行固体废物鉴别 根据表一所列作业方式和表二所列原因进行判断 如果一个物质 物品或材料必须以表一中列出的作业方式进行处理 并且满足表二中列出的一个或多个原因 可判断为固体废物 表一与表二必须结合使用 不能单独用于固体废物的鉴别 18 Dl置于地下或地上进行处置 例如填埋D2土地处理D3深层灌注D4地表存放D5特别设计的填埋 如放置于加盖并且彼此分离 与环境隔绝的具有衬层的隔槽D6排入水体 包括埋入海床 表一贮存和处置作业 19 D7焚烧 包括带有能量回收功能但以处置为目的的焚烧和水泥窑处置D8永久贮存 例如将容器置于矿井D9在贮存和处置之前先加以混合 重新包装或暂时贮存D10产生需要进行贮存或处置的化合物或混和物的物理化学 生物处理D11可暴露于自然环境中的产品的生产D12国务院环境保护行政主管部门声明或有关法律法规所规定的其他作为贮存或处置操作的作业方式 20 Rl用作燃料 而不是直接焚烧 或以其他方式产生热能R2有机物质的回收 再生R3金属和金属化合物的再循环 回收R4其他无机物质的再循环 回收R5酸或碱的再生R6用于消除污染的物质的回收 固体废物利用 21 R7催化剂组分的回收R8用过的油的再提炼或者以其他方式进行重新使用R9有助于改善农业或生态环境的土地处理R10利用操作产生的残余物质的使用R11以利用为目的进行的物质交换和积累R12国务院经济综合宏观调控部门会同国务院环境保护行政主管部门声明或有关法律法规所规定的其他作为利用操作的作业方式 22 表二废物必须进行综合利用或贮存和处置的原因 废物类别Q1生产或消费过程中产生的残余物Q2不符合质量标准或规范的产品Q3罚没的假冒伪劣产品Q4过期的产品或化学品Q5因溢出 遗失 或经历其他事故而被污染的材料Q6在使用中被污染的物质或物品 23 Q7污染土地修复行动中产生的被污染的物质或物品Q8丧失原有功能的产品 如废催化剂Q9不再好用的物质或物品 如被污染的酸 被污染的溶剂Q10污染控制设施产生的垃圾 残余物 污泥Q11机械加工 抛光过程中产生的残渣 24 Q12原材料加工产生的残渣Q13国务院经济综合宏观调控部门说明需要进行综合利用的或国务院环境保护行政主管部门说明必须进行处置的 以及国家有关法律法规所规定的必须进行综合利用或处置的其他原因 25 固体废物鉴别 根据特点和影响进行固体废物鉴别 1 一般考虑 包括 该物质是否有意生产 是否为满足市场需求而制造 经济价值是否为负 是否属于正常的商业循环或使用链中的一部分 2 特征 包括 该物质的生产是否有质量控制 是否满足国家或国际承认的规范 标准 26 固体废物鉴别 3 环境影响 包括 同初级产品相比 该物质的使用是否环境无害 同相应的原材料相比 在生产过程中 该物质的使用是否会对人体健康或环境增加风险或产生更大的风险 该物质是否含有对环境有害的成分 而这些成分通常在所替代的原料或产品中没有发现这些成分在再循环过程中不能被有效利用或再利用 27 固体废物鉴别 4 使用和归宿 包括 该物质使用前是否需要进一步加工 是否可直接在生产 商业上应用 是否仅仅需要很小的修复就可投入使用 是否仍然适合于其原始目的 是否可作为其他用途的替代物 是否实际应用在生产过程中 是否有固定的用途 是否可以其现有的形式或者不经过表一所列作业方式处理的形式得到利用 是否只有经过表一所列作业方式处理后才可以利用 28 固体废物鉴别 固体废物与非固体废物判别流程图 物质或物品或材料 以下简称物质 物质是有意生产吗 或为满足市场需求而制造的吗 或是正常的商业循环 使用链的一部分吗 该物质的价值是负的吗 是 非固体废物 否 是 固体废物 否 29 固体废物鉴别 物质是否适合用做原有用途 物质使用前不需要修复和加工 或仅需要很小的修复和加工吗 是 是 否 固体废物 非固体废物 物质生产有质量控制吗 满足国家或国际承认的规范 标准吗 否 是 否 否 30 固体废物鉴别 同被替代产品相比 物质的使用是不是环境无害的 指对环境和人体健康没有增加的直接或间接负面影响 否 非固体废物 是 否 固体废物 31 对人类环境的危害 占据大量土地污染土壤 水体 危害人类健康污染大气 影响环境卫生 32 固体废物与城市垃圾管理系统简介 三化原则 减量化 资源化 无害化固体废物是 三废 中最难处置的一种 因为它含有的成份相当复杂 其物理性状 体积 流动性 均匀性 粉碎程度 水份 热值等等 也千变万化 要达到上述 无害化 减量化 资源化 的目标会遇到相当困难 33 一般防治固体废物污染办法 压实技术破碎技术分选技术固化处理技术焚烧和热解技术生物处理技术 34 固体废物的最终处置 即使使用再高明的固体废物处理方式 仍有一些固体废弃物因种种原因还无法利用或处理 它们被称为终态固体废弃物 终态固体废弃物的处置 是控制固体废弃物污染的末端环节 是解决固体废弃物的归宿问题 处置的目的和技术要求是 使固体废弃物在环境中最大限度地与生物圈隔离 避免或减少其中的污染组成对环境的污染与危害 35 工矿固体废物利用和处理 处置 一 概况二 工矿业固体废物的综合利用技术三 工矿业固体废物的处理技术 36 一 概况 冶金 电力 化工 建材 煤炭等工矿行业所产生的固体废物如冶金渣 粉煤灰 炉渣 化工渣 煤矸石 尾矿粉等 不仅数量大 而且还具有再利用的良好性能 因此 受到国内外广泛重视 我国由于长期采用粗放型生产方式 相对于单位产品的固体废物产生量较大 37 二 工矿业固体废物综合利用 一 用作建筑材料 二 用作冶炼金属的原料 三 回收能源 四 用作农肥 改良土壤 38 三 工矿业固体废物处理技术 一 露天堆存法 二 筑坝堆存法 三 压实干贮法 四 土地耕作法 五 海洋投弃法 39 列入国家危险废物名录或根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 危险废物 40 危险废物 是指这些固体废物或固体废物化合物 由于其数量 浓度和物理 化学 传染特性可以导致或明显影响死亡率的增加和严重不可挽回或不可逆疾病的增加 或在不恰当处理 贮存 运输 处置或其他方式时对人体健康或环境造成确实存在或潜在危害 美国资源保护与再生法 危险废物 41 特别管理废弃物 即危险废物 特别管理产业废弃物和特别管理一般废弃物 特别管理废弃物 是指废弃物当中具有爆炸性 毒性 感染性以及其他对人体健康和生活环境产生危害的特性并经过政令确定的物质 日本废弃物处理及清扫法 危险废物 42 危险废物特性 直接暴露 接触 摄入 吸收等 对人体健康及生态环境造成危害性影响不恰当处置对人体健康及生态环境造成危害性影响 43 危险废物特性 易燃性 I 腐蚀性 C 反应性 R 毒性 T 感染性 In 44 危险废物特性鉴别 危险废物特性鉴别的方法名录鉴别标准鉴别环境保护主管部门根据环境管理需要确定 45 危险废物名录 修订草案 46 危险废物特性鉴别 废物来源某种废物产生的具体工艺节点 该种废物特性具有唯一性废物危险特性危险特性中的一种或者数种 表示该种废物的主要特性 47 危险废物特性鉴别 附录废弃危险化学品目录 48 危险废物特性鉴别 名录修订增补依据列入 名录 的废物应具备以下条件之一 1 具有易燃性 腐蚀性 反应性 毒性或感染性的 2 不排除具有上述一种或多种危险特性的 49 名录中废物的排除 名录 规定 产生列入 国家危险废物名录 中废物的单位 确有充分证据证明该废物不具备危险特性的 可以按照国务院环境保护行政主管部门有关规定 申请该特定废物不按照危险废物管理 50 危险废物的豁免原则 危险废物豁免是指在某种特定的条件下该种危险废物可以不按照危险废物管理 需要进行豁免的废物必须同时满足以下两个条件 目前没有有效的手段进行控制 对人体健康和生态环境的污染风险程度在可以接受的程度上 51 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 腐蚀性 1 液态废物和固态 半固态废物浸出液 经测定表明pH值 12 5 或 2 0 2 非水溶剂的液态废物 55 条件下 一年之内腐蚀钢材 SAE1020 6 35mm 52 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 易燃性液态闪点低于60 则该液态废弃物是具有易燃性的危险废物 闪点 指在标准大气压 101 3kPa 下 液体表面上方释放出的可燃蒸汽与空气完全混合后 可以被火焰或火花点燃的最低温度 53 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 易燃性固态在常温常压下 即25 101 3kPa 因摩擦 吸湿或自发性化学反应而起火 当点燃时能剧烈并持续燃烧的 则该固态废弃物是具有易燃性的危险废物 测试方法 GB19521 1 易燃固体危险货物危险特性检验安全规范 54 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 易燃性气态在20 101 3kPa状态下 当其在与空气的混合物中所占的体积含量 13 时易燃烧 则该气态废弃物是具有易燃性的危险废物 测试方法 GB19521 3 易燃气体危险货物危险特性检验安全规范 的要求进行 55 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 反应性常温常压下在没有引爆时不稳定 极易发生剧烈反应 与水 空气接触易发生剧烈反应或形成爆炸混合物 与水 空气 酸接触时 产生危险的易燃气体或有毒有害气体 56 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 反应性含氰化物的废弃物 当暴露于pH值2 12 5的环境中时 会产生250mgHCN kg以上有毒气体 含硫化物的废弃物 当暴露于pH值2 12 5的环境中时 会产生500mgH2S kg以上有毒气体 在密闭条件下 如果猛烈撞击或加热 能发生爆鸣或爆炸反应 57 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 反应性在常温常压下 容易发生爆鸣或爆炸分解反应 废弃的炸药 烟花爆竹等爆炸 可分解产生氧气和热量 或含有两价 O O结构 热不稳定的具有氧化性 58 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 毒性浸出毒性 ET 浸出方法 固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法 HJ T99 2006 1 液固比 10 1 2 浸取剂初始酸度 pH值 pH 3 2 0 0 3 浸取剂类型 浓H2SO4配比浓HNO3为2 1 质量比 限值项目 46项 59 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 毒性浸出毒性 ET 60 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 毒性浸出毒性 ET 61 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 毒性浸出毒性 ET 62 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 毒性浸出毒性 ET 63 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 毒性急性毒性 AT 初筛经口LD50 500mg kg 经皮LD50 2000mg kg 吸入LC50 2mg L 64 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 毒性毒性物质含量 剧毒性物质含量 0 1 一般毒性物质含量 3 致癌性物质总含量 0 1 致畸性物质总含量 0 5 致突变性物质总含量 0 1 65 危险废物特性鉴别 危险废物鉴别标准 毒性毒性物质含量含有二种及以上不同毒性物质 如果满足下列等式 则按照危险废物管理 其中 PT PT PCarc PMuta PTera分别为固体废物中剧毒 有毒 致癌性 致突变性 致畸性物质的含量 LT LT LCarc LMuta LTera分别为各种毒性物质在4 1 4 5中规定的标准值 66 危险废物特性鉴别 危险废物特性鉴别技术导则取样规范数据处理规范判别准则 67 危险废物的处理 处置和利用 一 危险废物的管理要点二 危险废物的主要处理技术三 危险废物的主要处置技术四 几种危险废物的利用 68 一 危险废物的管理要点 一 定义和鉴别 二 列名目表和建档 三 法规和标准 四 收集 贮存和运输 五 危险废物的管理部门及其职责 69 70 二 危险废物的主要处理技术 一 物理处理 二 化学处理 三 生物处理 四 固化和包胶 71 三 危险废物的主要处置技术 一 焚烧法 二 填埋法 72 四 几种危险废物的利用 通过处理 处置的方法治理危险废物的污染危害 不仅技术复杂 费用高 而且可能存在后患 因此 国内外均在大力开展危险废物利用技术的研究与应用 现对量大面广的含铬废物和可燃废物的制用技术作简单介绍 73 一 含铬废物的利用 含铭废物指铬铁合金 化工铬盐和电镀路制品生产加工过程中产出的废渣 废液和污泥 六价铬能导致鼻出血 鼻中隔穿孔 肺癌 粘膜廉烂等 电镀铬的离子交换洗脱液可以通过化学法 酸还原 碱和盐基中和 制草案革剂 电镀铬的钝化母液可用单柱或串联多柱将母液与再生剂作用除去多余金属离子 回收铬液 镀铬污泥可以代替粘土制砖或与煤渣等配料制成废渣砖 铬铁氧化污泥可制铁铬红 铁氧铁基远红外涂料 中温变换催化剂 纯度高的氢氧化铬污泥可制草案革剂等 74 二 可燃性危险废物 水泥是经济建设所需的重要材料 但水泥的生产耗煤 电量很大 约占水泥成本的50 以上 欧美已有30多家水泥厂利用可燃废物替代25 65 燃料 可利用的废物有受铅污染的废油 多氯联苯 甲苯 氯化娃 氯酣类娃 三氯三氟脂肪族 氯化芳怪族 苯氧基酸类 含重金属的润滑油 氟里昂醇类 废可燃溶剂等等 这些废物中的毒性组分在回转窑的1450 C高温和碱性气氛中得以分解 主要有机有害物去除率在99 99 以上 烟气的各项指标均可达到排放标准 是一项值得推广的好技术 75 城镇垃圾的处理 处置和利用 一 概况二 城镇垃圾的组成 分类和性质三 城镇垃圾的收集和运输四 城镇垃圾的破碎和分选五 利用城镇垃圾进行堆肥六 利用城镇垃圾制取沼气七 城镇垃圾的焚烧处置和热能回收八 城镇垃圾的卫生填埋九 废旧物资的回收利用 76 一 概况 城镇垃圾包括城镇居民的生活垃圾 企事业单位和机关团体的办公垃圾 商业网点经营活动的垃圾 医疗垃圾和市政维护管理的垃圾等 城镇垃圾的处理 处置和利用方法主要有卫生填埋 焚烧和堆肥等每个国家选用的方法与其垃圾的组成成分 技术经济水平等因素有关 我国城镇垃圾的产生量大 无害化处置率低 为防止城镇垃圾污染 保护环境和人体健康 处理 处置和利用城镇垃圾 具有重要意义 77 二 城镇垃圾的组成 分类和性质 一 城镇垃圾的组成和分类城镇垃圾大体可分为无机物类和有机物类属于无机物类的主要物质有灰渣 砖瓦 金属 玻璃等 属于有机物的主要物质有厨余 塑料 纸 织勃 草木等 垃圾中各组分的含量与居民所处的阶层 生活水平和习惯等因素有关 二 城镇垃圾的性质城镇垃圾的性质取决于其组成成分 对垃圾处理 处置和利用技术影响大的主要是垃圾的含水率 容重及热值 78 三 城镇垃圾的收集和运输 一 垃圾的收集和运输工具 二 垃圾收集 运输原则 三 垃圾的分类收集 79 四 城镇垃圾的破碎和分选 垃圾破碎和分选是对垃圾处理利用过程的前预处理过程 一 垃圾的破碎 二 垃圾的分选 80 五 利用城镇垃圾进行堆肥 所谓垃圾堆肥 是指垃圾中的可降解有机物借助于微生物发酵降解的作用 使垃圾转化成肥料的方法 一 垃圾堆肥分类和堆肥过程 二 堆肥要素 机物 空气 碳分 水分 pH 工艺 81 六 利用城镇垃圾制取沼气 沼气是有机物中的碳化物 蛋白质 脂肪等在一定的温度 湿度 pH的厌氧环境中 经过沼气细菌的发酵作用 而生成的一种可燃气