固体废物的来源与分类ppt课件.ppt

固体废物处理与处置 TreatmentandDisposalofSolidWaste 环境科学与工程 2 主要参考书目 宁平 固体废物处理与处置 M 高等教育出版社 2006芈振明 高忠爱 祁梦兰 等 固体废物处理与处置 M 高教出版社 1987杨慧芬 张强 固体废物资源化 M 化学工业出版社 2004 3 第一章绪论 固体废物的来源与分类 固体废物的危害及污染控制 固体废物管理 4 第一节固体废物的来源与分类 5 1 定义 放错地点的原料 废 具有时间和空间的相对性 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 6 特点 废物 与 资源 的相对性 时间 暂时无法加以利用 今天的废物势必成为明日的资源废铁屑 废铁刨花处理氯代有机物废旧塑料作防水材料 空间 放错地点的原料粉煤灰制砖生活垃圾养蚯蚓高炉渣生产水泥潲水喂猪 潲水油作生物柴油 过期牛奶 7 2 来源 固体废物污染及性质与生产力 社会需求有何关系 8 3 分类 为了采取不同的处理方式对固体废物进行管理 无害化处理和综合利用 也可根据固体废物的理化性质将其分为城市生活垃圾 工业固体废物和有毒有害固体废物三大类 9 工业固体废物 各种工矿企业或原料加工过程中所产生或排出的废物 1 冶金固体废物 金属冶炼过程中排出的残渣 高炉渣 钢渣 2 燃料灰渣 煤炭开采 加工 利用过程排放的煤矸石 粉煤灰等 3 化学工业固体废物 化学工业生产过程中产生的工艺渣 废催化剂 精馏液渣 4 石油工业固体废物 炼油和油品精制过程排出的碱渣 酸渣 5 粮食 食品工业固体废物 粮食 食品加工过程排弃的下角料 6 矿业固体废物 采矿过程中产生的废石和选矿过程中产生的尾矿 7 其它 机械和木材加工业产生的碎屑 刨花 10 城市生活垃圾 城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物 以及被法律 行政法规视作城市生活垃圾的固体废物 1 生活垃圾 废弃电器 塑料 煤灰渣 2 城建渣土 建筑垃圾 碎砖瓦 混凝土 3 商业固体废物 废弃的包装材料 丢弃的食品 4 粪便 须输入污水处理场处理 而我国是收集 清运 11 Hazardouswaste 12 危险废物 列入国家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如下危险特性的废物 即主要有毒性 易燃性 腐蚀性 反应性 传染疾病性 放射性等危险特性 1983年 联合国环境规划署已经将有害废物污染控制问题列为全球重大的环境问题 13 放射性废物 凡是放射性核素含量超过国家规定限值的固体 液体和气体废物 统称为放射性废物 14 第二节固体废物的危害及污染控制 15 1 固体废物污染途径 固体废物则不同 它们是污染成分的终极状态 有害气体或飘尘 通过治理最终富集成为废渣某些有害物质和悬浮物 通过治理最终被分离出来成为污泥含重金属的可燃固体废物 通过焚烧处理 使重金属富集于灰烬 废水和废气既是水体 大气和土壤环境的污染源 又是接受其所含污染物的环境 16 这些 终态 物质在长期的自然条件作用下会转入大气 水体和土壤 成为大气 水体和土壤环境的污染 源头 因此 固体废物对环境的污染主要是通过水 气和土壤进行的 17 18 2 固体废物污染危害 19 一 堆渣侵占土地 污染土壤 塑料垃圾残留3 9克 亩玉米减产11 13 小麦减产9 16 大豆减产5 5 9 蔬菜减产14 4 54 9 侵占土地 我国历年堆存的废渣和尾矿达60亿吨 占地约59万亩 平均每1万吨渣占一亩地 侵占大量农田 与农业争地问题十分突出 浸出液污染土壤系统 影响土壤基本物理化学特性 抑制土壤微生物系统 导致土壤物质循环受干扰 危害植物的生长 通过食物链危害人体健康 毒物在土壤中积累 重金属 20 1 淤塞水域不少国家直接将固体废物倾倒入河流 湖泊 海洋 甚至把向海洋投弃作为一种处置方法 美国70年代末将15 的污泥等固体废物投弃于海洋 中国由于向水体投弃固体废物 导致80年代的江湖水面比50年代减少了2000多万亩 2 破坏水体固体废物投入水体 污染水质 直接影响和危害水生生物的生存和水资源的利用 堆积的固体废物 经过雨水浸淋及自身的分解 渗出液和滤液亦会污染江河 湖泊 甚至污染地下水 某选矿厂的尾矿堆积量达上千万吨 严重污染下游水体和地下水 使渗出氟的浓度高达10 6mg L 废渣对水域的污染 以冶炼废渣和化工废渣最为突出 目前世界上的原子能反应堆的废渣及向深海投弃的放射性废物已严重地污染了海洋 二 污染水体 21 包头尾矿坝 储灰坝 尾矿坝 占地11平方公里 是世界上最大规模的稀土湖 共1 5亿吨 包括930万吨稀土和7万吨放射性元素钍 2000年地下水质监测 尾矿坝周边村庄的地下水已经受到严重污染 其中溶解性总固体 硫酸盐 总硬度 氯化物全部严重超标 检测报告明确指出 村中的地下水已经不适合人和牲畜饮用 癌症村 粉尘危害 储灰坝附近的田地 挖20 40m才能看到土本来的颜色2007 3 16 储灰坝引发群体性事件搬迁 新规划的小区北靠泉山金矿 含有氰化剧毒尾渣有几千万吨 22 1 废物中的微粒与粉末能随风飞扬 使道路的能见度下降 2 废渣和垃圾在堆放过程中 在周围温度 水分的作用下 使某些有机物质发生分解 产生有害气体和腐败的垃圾废物散发出的腥臭味 可对空气造成污染 3 有害物质本身还会散发大量毒气 使大气受到严重污染 煤矸石的自燃会放出大量SO2 沥青和渣油都含有多环芳烃气体 4 同时采用焚烧法处理固体废物已成为有些国家大气污染的主要污染源之一 有害气体如SO2 NH3 CH4以及粉尘等 三 污染大气 23 由于人口剧增 使垃圾排放量也大大增加 若未经过处理直接排入周围环境 则易造成环境污染 病菌 病毒 蚊 蝇等 四 影响环境卫生 传播疾病 1983年夏季贵阳市哈马井和望城坡垃圾堆放场所在地区同时发生痢疾流行 其原因是地下水被垃圾场渗透液污染 大肠杆菌超过饮用水标准770倍以上 含菌量超标2600倍 美国拉夫运河事件1977年洛伊斯 吉布斯着手调查从1942年到1953年 胡克化学公司在运河边倾倒了两万多吨化学物质1954年以一美元的价格将土地卖给了当地的教育委员会 并附有关于有毒物质的警告不久建立了一所小学 小学周围开始繁荣监测结果表明 有害物质浓度超标500多倍 测出有毒物质82种 其中11种能致癌民众示威游行 与政府抗议1978年 美国政府实施搬迁令 并拨款2700万美元进行治理 同时对受害者赔偿 24 1 人力和财力浪费污染固体废物要用大量人力和财力去进行管理和处置 一个大型工厂一般需上百人管理废渣 2 资源浪费固体废物实际上是宝贵的资源 固体废物中绝大部分物质都是可以利用的 五 浪费资源 25 3 固体废物污染控制 进行无害化处理与处置 进行综合利用或回收利用 少产生或不产生 Pointofdirectionalchange itisdecidedbytechnological economicalandculturalcondition 固废 消费观念结构改进设计 环评 采用精料 延长使用寿命 消毒稳定化填埋焚烧固化处理 循环利用翻新逆向物流综合利用 两方面 减少固体废物的排放量 防治固体废物污染 26 清洁生产 27 具体措施 1 改革生产工艺清洁生产 从源头入手 全面的系统的减少污染采用精料 选矿过程提高矿石品位 减少固体废物的产量提高产品的使用寿命 延长其服务周期 2 发展物质循环利用工艺及循环境经济 3 综合利用某些固体废物中含有有用的原料或副产物 可以回收利用 4 进行无害化处理和处置采用焚烧 热解等方式 使之转化为无害物质或使有害物质含量 达到国家规定的排放标准 28 清洁生产 清洁生产是对生产过程与产品采取整体预防性的环境策略 以减少其对人类及环境可能的危害 对生产过程而言 清洁生产包括节约原材料与能源 尽可能不用有毒原材料并在全部排放物和废物离开生产过程以前就减少它们的数量和毒性 对产品而言 则是籍由生命周期分析 使得从原材料取得至产品最终处置过程中 皆尽可能将对环境的影响减至最低 为实现清洁生产必须籍由专门技术 改进工艺流程或改变企业文化 管理 29 循环经济 循环经济是对物质闭环流动型经济的简称 从物质流动的方向看 传统工业社会的经济是一种单向流动的线性经济 即资源 产品 废物 线性经济的增长 依靠的是高强废地开采和消耗资源 同时高强度地破坏生态环境 循环经济的增长模式是资源 产品 再生资源 减量 再用 循环 是循环经济最重要的实际操作原则 减量是指减少进入生产和消费过程的物质量 再用是指提高产品和服务的利用效率 循环是指输出的废物再次变成资源 以减少末端处理负荷 30 生活服务中循环经济意识 废物减量化 无害化 积极推进分类收集 废物资源化 合理的消费观消费结构 31 固体废物处理工程固体废物处理工程可分为物理处理 化学处理 生物处理 热处理 固化处理等 目的 将固体废物转变成适于运输 利用 贮存或最终处置 1 物理处理通过浓缩或相变化改变固体废物的结构 使之成为便于运输 贮存 利用或处置的形态 主要方法 压实 破碎 分选 增稠 吸附等 32 2 化学处理采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而使其达到无害化 主要方法 氧化还原 中和 化学沉淀和化学溶出等 注意 有些有害固体废物 经过化学处理还可能产生富含毒性成分的残渣 还须对残渣进行解毒处理或安全处置 3 生物处理利用微生物分解固体废物中可降解的有机物 从而使其达到无害化或综合利用 方法 好氧处理 厌氧处理 兼性厌氧处理 该法较为经济但处理效率不稳定 33 4 热处理通过高温破坏和改变固体废物组成和结构 同时达到减容 无害化或综合利用的目的 方法 焚化 热解 焙烧 烧结等 5 固化处理采用固体基材将废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害 处理对象为危险固废物 34 固体废物处置工程是固体废物污染控制的末端环节 是解决固体废物的归宿问题 因为固体废物经过处理和利用后 总有残渣存在 这些残渣富集了大量的有毒有害成分并且难以利用 为了控制环境污染 使其最大限度地与生物圈的隔离 固体废物处置方法分为海洋处置和陆地处置两大类 海洋处置 深海投弃 海上焚烧 陆地处置 土地耕作 土地填埋和深井灌注等 固体废物处置工程 35 技术方法 固体废物 36 固体废物回收与综合利用 1 提取各种金属2 生产建筑材料3 生产农肥4 回收能源5 取代某种工业原料 37 1 提取各种金属化工渣中往往含有大量且多种金属粉煤灰和煤矸石含有铁 钪 锗 钒 铀 铝等金属 38 1 生产碎石冶金矿渣 高炉渣 铁合金渣 钢渣 的强度和硬度类似于天然岩石 可用作混凝土骨料 道路材料 铁路道渣等 2 生产水泥工业废渣 粉煤灰 钢渣 赤泥 的化学成份与水泥相似 具有水硬性 可作为硅酸盐水泥的混合材料 氧化钙含量较高的工业废渣 高炉渣 还可生产无熟料水泥 3 生产硅酸盐建筑制品在工业废渣 粉煤灰 中可掺入适量的炉渣 矿渣等骨料 再加入石灰 石膏和水拌合 可制成蒸汽养护砖 砌块等 2 生产建筑材料利用工业废渣可生产建筑材料 39 4 生产铸石和微晶玻璃铸石有耐磨 耐酸和碱腐蚀的特性 是钢材和某些有色金属的良好代用材料 某些冶金炉渣的化学成分可满足铸石的生产要求 可替代天然岩石 矿渣微晶玻璃具有耐磨 耐酸和碱腐蚀的特性 是国内外近年发展的新型材料 可用高炉矿渣或铁合金渣 5 生产矿渣棉和轻质骨料用粉煤灰或煤矸石生产陶粒或用高炉渣生产膨珠或膨胀矿渣等 而这些轻质骨料和矿渣棉在工业和民用建筑中用途越来越广泛 40 3 生产农肥城市垃圾 粪便 农业有机废物等可经过堆肥处理制成农业有机肥料 而含有磷 钙 硅及各种微量元素的工业废渣也可以用作农业肥料 工业废渣在农业上的利用主要分为两种方式 一是直接施用于农田和制成化学肥料 如粉煤灰 高炉渣 钢渣等 另一种是利用工业废渣中的微量元素可作为生产钙镁磷肥的原料 工业废渣作为农肥时 必须严格检验废渣是否有毒 41 4 回收能源固体废物再资源化是节约能源的主要渠道 很多工业固有废物具有热值高的特点 回收固体废物中能源可用焚烧法 热解法等热处理法及甲烷发酵法和水解法等低温方法 固体废物作为能源利用的形式可以为 蒸汽 沼气 回收电 发电和直接作燃料 5 取代某种工业原料工业固体废物经一定加工处理可取代某种工业原料 以节省资源 例如 煤矸石代焦生产磷肥 电石渣或合金冶炼中的硅钙渣可以代替石灰 直接用于工业和民用建筑中或作为硅酸盐建筑制品的原料 赤泥和粉煤灰经加工后可以作为塑料制品的填充剂 42 第三节固体废物管理 43 1 相关固体废物管理法规 1965年 固体废物处置法 第一个固废专业法规 1976 资源保护及回收法 1980年 1984年 有害固体废物修正案 1980年 综合环境对策保护法 超级基金法 美国 几次修改 1991年 促进再生资源利用法 日本 1970年 废弃物处理及清扫法 2002年 放射性固废法 1995年 固废法 2004年 固废法 修改 中国 1899年河流与港口法 44 2 固体废物管理原则 45 国外 工业发达国家于70年代提出 资源循环 的口号 开始从固体废物中回收资源和能源 逐步形成控制固废污染途径 资源化 我国于80年代初期开始固体废物污染控制工作 并提出了 资源化 无害化 减量化 的技术政策 90年代将回收利用再生资源作为重要的发展战略 在 中国21世纪议程 中指出 中国认识到固体废物问题的严重性 总目标是完善固体废物法规体系和管理制度 实施废物最小量化 为废物最小量化 资源化和无害化提供技术支持 分别建成废物最小量化 资源化和无害化示范工程 3化 原则 46 三化 原则1 固体废物的 无害化 处理 基本任务是将固体废物通过工程处理 达到不损害人体健康 不污染周围自然环境 如 厌氧发酵 对有害废物的热处理和解毒处理 无害化 处理工种技术的通用性是有限的 它的优劣程度往往跟技术 设备无关 2 固体废物的 减量化 处理 基本任务是通过适宜的手段 减少和减小废物的数量和容积 这一任务的实现主要可以通过清洁生产和对固体废物的处理来实现 3 固体废物的 资源化 处理 基本任务是采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源 47 资源危机问题70年代开始出现能源危机后 工业化国家已把固体废物资源化作为解决固体废物污染和能源紧张方式之一 并将其列入国民经济政策的一部分 投巨资进行开发 我国资源总量丰富 但人均资源严重不足 且我国废物资源利用率很低 每年可造成的直接经济损失达450亿元 资源危机的出路 开发再生资源固体废物属于 二次资源 或 再生资源 据我国调查表明 在国民经济周转中 社会需要的最终产品仅占原料的20 30 废物则为70 80 资源化是我国强国富民的措施再生资源同原生资源相比 具有节约资本 减少环境污染 保持生态平衡和显著的社会效益 总之 固体废物的资源化对于减少和清除固体废物的危害 保护环境 节约原材料和能源等有着重大意义 在处理固体废物时 要首先考虑进行综合利用 使之再资源化 目前条件下不能再