环境概论__固体废物.ppt

第五章固体废物 环境问题是伴随着人类文明的发展而产生的 固体废物同样如此 在人类社会发展的漫长历史时期的很长一段时间里 由于人口少 社会生产力低下 固体废物的排放量还不足以成为一个问题 随着工业社会的到来 社会生产力迅速提高 社会的工业化和城市化进程加快 人口向城市不断集中 大量的工业固体废物和城市生活垃圾产生量剧增 而环境自身无法消纳 固体废物 特别是城市垃圾已成为破坏城市景观和污染环境的重要污染物 因此 搞好城市固体废物的管理规划 对于减少其对环境和人体健康的影响和危害 有着非常重要的作用 第五章固体废物 一 固体废物的概念二 固体废物的来源及分类三 固体废物的环境影响四 固体废物常规处理与处置五 固体废物管理 一 固体废物的概念 固体废物 SolidWaste 即垃圾 是指在生产建设 日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态 半固态废弃物质 实际上所谓废物一般是指在某个系统内不可能再加工利用的部分物质 例如 植物的枯枝落叶 动物的骨骼及排泄物 人们生活中的各种垃圾 工业生产过程的排出物等 所有这类形形色色的物质统称为固体废物 但如果进一步分析 这些废物中有些属有机物 经过适当处理可做优质肥料供植物生长 工业废物经过挑选加工可成为有用之物或可重新用做原料 这说明 废物 具有相对性 一种过程的废物 往往可以成为另一种过程的原料 因此 固体废物只能认为是在某种特定条件下的一种习惯性称谓 是可以依据情况的变化而改变的 但有些特殊成分如含有放射性固体废物 含有汞 镉 铅 铬 砷等毒性成分的重金属污染物等 因其危害性较大需加以特殊安全处置 防止环境污染 国家标准中对垃圾的定义为 人类在生存和发展过程中产生的固体废弃物 因此 垃圾也包括城市生活垃圾 工业垃圾和农业垃圾 但在日常生活中 人们往往把城市生活固体废物 城市生活垃圾 简称为垃圾 二 固体废物的来源及分类 在一个系统中 必然要有输入和输出 而输入不可能完全转化输出 因此必然要产生废物 而固体废物来自于人类活动的诸多环节 概括说来主要来自生产过程和生活过程中 按照不同的分类方法 固体废物可分为多种不同的类别 按组成可分为有机废物和无机废物 按形态可分为固体 块状 粒状 粉状 的和泥状 污泥 的废物 按来源可分为工业废物 矿业废物 城市垃圾 农业废物和放射性废物等 按其危害状况可分为有害废物和一般废物 在固体废物中凡具有毒性 易燃性 腐蚀性 反应性 传染性 放射性的废物均列为有害固体废物 较常见的是按来源分类 我国从固体废物管理的需要出发 将其分为三类 即工业固体废物 危险废物和城市生活垃圾 一 工业固体废物 IndustrialSolidWaste 工业固体废物是指在工业 交通等生产活动中产生的固体废物 包括高炉渣 钢渣 赤泥 有色金属渣 粉煤灰 煤渣 硫酸渣 废石膏 盐泥废石和尾矿等 工业固体废物按照其来源及物理性状大体可分为六大类 而依废渣的毒性又可分为有毒与无毒废渣两大类 凡含有氟 汞 砷 铬 镉 铅 氰等及其化合物和酚 放射性物质的 均有有毒废渣 它们可通过皮肤 食物 呼吸等渠道侵犯人体 引起中毒 工业为渣不仅要占用土地堆入 坡坏土壤 危害生物 淤塞河床 污染水质 不少废渣 特别是有机质的 是恶臭的来源 不些重金属废渣的危害还是潜在性的 二 危险废物 我国的工业固体废物中 约占总产生量5 10 的废物积聚后具有易燃性 易爆性 化学反应性 腐蚀性 急性毒性 慢性毒性 生态毒性或传染性等 为了便于对这些有害的固体废物进行管理 我国将其作了单独分类 称其为危险废物 常见的危险废物有冶炼渣 化学及化工废物 废原液及母液 铀的生产 加工 回收过程中所排出的放射性固体废物 以及核武器试验时产生的各种放射性碎片 弹壳及其污染物等 三 城市固体废物 MunicipalSolidWaste 城市固体废物是指居民生活 商业活动 市政建设与维护 机关办公等城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动过程中产生的固体废物 主要包括居民生活垃圾 HouseholdWaste 医院垃圾 HospitalWaste 商业垃圾 CommercialWaste 建筑垃圾 ConstructionWaste 又称为渣土 一般来说 城市每人每天的增圾量为1 2公斤 其多寡及成分与居民物质生活水平 习惯 废旧物资回收利用程度 市政建设情况等有关 如国内的垃圾主要为厨房垃圾 有的城市 炉灰占70 以厨房垃圾为主的有机物约20 其余为玻璃 塑料 废纸等 城市生活垃圾是指在城市日常生活中所产生的固体废物 以及法律 行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物 发达国家的城市居民粪便全部通过下水道输送到污水处理厂处理 因此发达国家的城市固体废物不包括城市居民粪便 在我国 由于城市下水道系统不完善和城市污水处理设施少 居民的粪便需要收集 清运 它也是城市生活垃圾的重要组成部分 按来源城市垃圾按来源可分为家庭垃圾 食品垃圾 零散垃圾 市场垃圾 街道扫集物 医院垃圾 建筑垃圾等类型 中国不能成为电子垃圾场 近日法新社报道称 中国正成为世界上最主要的电子垃圾场 绿色和平组织甚至称 如果不出什么意外的话 中国应该是世界上 最理想 的电子垃圾场 上述论断虽然危言耸听 但面对我国每年大量的电子垃圾 面对西方一些发达国家还在大肆向中国等亚洲国家出口电子垃圾这些事实 我国的有关部门对此应该引起高度重视了 有统计数据显示 世界上每小时就有4000吨的电子垃圾被丢掉 如果将我国视为 最理想 的电子垃圾场 这些庞大的 有毒的电子垃圾必然会严重污染我们的家园 电子垃圾生成量大 电子垃圾主要由废弃的家用电器 通信工具 电池类产品等组成 随着全球电子产品更新速度的加快 电子垃圾产生的速度也会更快 步入21世纪后 中国逐渐成为世界上最大的家电生产国和消费国 同时也迎来电子产品报废的高峰期 据有关部门统计 中国每年有1500万台左右的彩电 空调等大家电报废 另有上千万部手机被淘汰 由于高科技的逐步普及和人们需求的不断增长 电子垃圾将以年增长5 至8 的速度增加 并将很快攀升到10 以上 我国电子垃圾产生量大 增长率高的原因主要有 新型电子产品的不断开发造成电子垃圾种类繁多 近几十年创造的科技成果相当于人类几千年文明发展的总和 尤以电子类产品更为突出 几乎全部是20世纪以后才出现的 电子产品的普及造成电子垃圾的增多 如今家电等电子产品的普及率越来越高 统计数据显示 我国有移动电话2亿多部 电脑2000万台 电视机的社会保有量达3 7亿台 冰箱1 3亿台 电子产品的升级换代造成电子垃圾的迅速增长 电子产品在科技发展和需求增长的双重拉动下不断升级换代 譬如 电视机一般使用寿命为10至15年 但50 以上的电视机会在使用寿命期内被消费者淘汰 手机 电脑更是如此 几个月就会有功能上的升级 一两年就会在性能上彻底换代 据了解 60 至70 的手机使用期不会超过三年 电脑一般也在使用5年左右被淘汰 统计资料显示 目前 我国每年将至少有600万台电视机 400万台冰箱 500万台洗衣机要报废 至少有200万台电脑 上千万部手机被淘汰 仅上海一地 每年出现的电子废弃物就有70多万吨 而流入市场的主要是居民手中废弃的 其余大多数废弃物还放在机关 学校 企业等单位仓库中 严重危害生态环境 电子垃圾是继工业时代化工 冶金 造纸 印染等废弃物污染后又一新的环境杀手 其对生态环境和生命的危害是不言而喻的 记者从江苏检验检疫局机电产品检测中心了解到 电子产品中含有大量铅 铬 水银 溴化阻燃剂等有毒有害物质 从以上有毒有害物质分布情况和目前的检测数据看 涉及的部件和原材料大多是电子电器设备类产品的必备部件 而目前的生产工艺和取材很难阻挡有毒有害物质进入电子产品 如果开发替代材料 改进生产工艺 完善检测标准又将会是一个漫长的过程 据了解 由于失去利用价值的部件扔掉后被填埋或焚烧 大量有毒有害物质进入土壤和地下水 造成了环境的严重污染 江苏检验检疫局机电产品检测中心副主任柳云浩介绍说 被国家列入危险废物名录的大概有46类上千个品种 特别是电视 电脑 手机 音响等常用电子产品 含大量有毒有害物质 如电视机显像管含汞 阴极射线管 印刷电路板上的焊锡和塑料外壳等都含有毒物质 空调 电冰箱的制冷剂和发泡剂能破坏臭氧层 废电脑则更厉害 一台电脑所需要的700多种化学原料中 50 以上对人体有害 最为典型的是电池类产品 其主要组成成分铅和酸比重非常高 一旦进入土壤便会严重污染水源 最终将危害人类 植物和微生物 还会对儿童的脑发育造成极大的影响 直观一点讲 如果一节用过的5号电池扔在地上 可致使数平方米范围六七年不长一棵草 对整块土壤的影响将持续50年之久 专业化处理是金矿 据调查 目前我国城市中大量的电子垃圾出口有三个 一是翻新改装后进入二手市场 二是简单拆解 低水平再利用 三是与生活垃圾一起被填埋 可以说 废旧电子产品处理不当会对环境造成污染 如果能采用先进工艺进行处理 大部分元件和高含量的贵重金属将成为工业品和电子产品的原材料 这些电子垃圾不但不会危害环境 而且还会产生良好的经济和社会效益 资料显示 经专业化回收处置 1吨废弃电脑中 可回收塑料270公斤 铜128 7公斤 铁1公斤 铅58 5公斤 锡39 6公斤等 让人担忧的是 我国电子垃圾产生 回收与处理 以及相关法规与标准等情况却不容乐观 可以说 电子废弃物的再利用 再制造 再循环已远远落后于发达国家 长期发展下去 必将严重影响经济持续健康发展的大环境 比如 地下工厂和私人作坊的泛滥 这些加工厂一般都是在不考虑环保 成本极低 人工拆解的模式下运作 他们在手工分解塑料和金属元件后 对剩余部件用硫酸浸泡的方式提取贵重金属 以获取高额利润 同时还把酸溶解的废弃物包括金属离子的酸液直接排放 把没有价值 但仍含有有毒有害物质的部件直接抛弃至垃圾场 这种回收处理方式根本没有考虑环保和资源循环利用的概念 目前 正规的电子废弃物加工处理企业因既要采用先进的工艺 设备 又要考虑环保问题 投资回收周期长 造成大多数规模化企业处于 无米 下锅状态 就连美国富勒集团 南京金泽公司这样有摩托罗拉 三星 NEC 西门子 LG等众多巨头式客户的企业 也依然面临开工不足 产能大量闲置的问题 回收处理要尽快规范 江苏有关专家认为 要尽快规范和促进我国电子产品的回收处理 及早完成立法工作无疑是基础性工程 首先要吸收国外相关法律法规的成功做法 结合国内电子产业的实际和回收处理现状 从行业规范 执行标准 责任明确等方面引导废旧电子产品回收处理走上产业化的路子 只有这样 中国才不能成为世界电子的垃圾场 有关专家建议 尽快改变目前有关电子废弃物行业管理的功能 解决各家都可以管 也都可以不管的问题 建立生产 销售 使用三位一体的责任制 按照生产 流通 消费者各个环节都来负责的思路 确立各个环节承担的责任和义务 借鉴欧美推行生产者责任延伸制度的经验 结合我国电子产业发展的实际 既防止生产者负担过重 又要避免把全部责任转嫁给消费者 此外 要制定配套的回收行业标准 使行业资质认定 回收率达标 有毒有害物质检测 废弃物无害化处理都有相应的指标 也使政府管理部门 行政执法部门有行业管理依据 从技术上防止不具备资质的单位进入回收处理行业 保证回收处理行业的市场化 专业化程度 三 固体废物的环境影响 固体废物在一定的条件下会发生化学的 物理的或生物的转化 对周围环境造成一定的影响 如果采取的处理方法不当 有害物即将通过水 气 封 食物链等途径危害环境与人体健康 一般工业 矿业等废物所含的化学成分会形成环境污染 人畜粪便和有机垃圾是各种病原微生物的孽生地和繁殖场 形成病原体型污染 固体废物对人类环境的危害主要包括占用大量土地 污染水体 大气和土壤 淤塞和填埋河道 水道 以及发生泥石流 塌方 滑坡和火灾等造成财产损失 人员伤亡等 一 大量占用土地 固体废物的堆积占用了大量的土地 据统计 美国有15000个垃圾处理场 面积相当于19个新加坡 固体废物占用土地达200万公顷 在我国 大量固体废物的堆放也成了令人困扰的问题 我国每年产生城市垃圾近1亿吨 随着城市人口的增长 城市建筑规模的扩大 居民生活水平的提高 城市垃圾正以每年10 的速度增长 因此 所需垃圾场的数量大得惊人 可填埋的土地逐年减少 而在我国各大中城市的郊区 均已形成了环绕城区的环状垃圾链 二 污染水体 固体废物进入水体 不仅减少江湖面积 而且影响水生生物的生存和水资源的利用 弃在海洋的废物会在一定海域造成生物的死区 露天堆放和填埋不当的固体废物对水体的污染通常有四种途径 1 固体废物随雨水径流进入地表水体 2 固体废物中的渗沥水通过土壤进入地下水 3 细颗粒的垃圾随风飘扬 落入地表水体 4 固体废物被直接倾倒入河流 湖泊 海洋 三 污染大气 固体废物对大气的污染有三个方面 恶臭 在垃圾堆放地 由于垃圾 废渣中的某些有机物质进行生物分解而产生恶臭 悬浮物 来自垃圾 废渣堆放和处理过程中产生的细尘粒 粉尘等 这些物质随风飘扬 扩散到远处 当人体吸入了这些细尘粒 可损害肺部 影响健康 有害气体 在运输和处理固体废物过程中产生有害气体 例如垃圾焚烧炉排出的烟雾污染大气 四 污染土壤 固体废物堆置或垃圾填埋处理 经雨水浸淋 其渗出液及沥滤中含有的有害成分会改变土质和土壤结构 影响土壤中的微生物活动 妨碍植物的根系生长 或在植物机体内积蓄 危害食用 各种固体废物露天堆存 经日晒 雨淋 有害成分向地下渗透而污染土壤 例如 直接利用医院 肉类联合厂 生物制品厂的废渣做肥料 其中的病菌 寄生虫等 就会污染土壤 人与污染的土壤直接接触 或生吃此土壤上种植的蔬菜 瓜果 就会得病 工业固体废物和危险废物中的有害物质 会杀死土壤中的微生物 破坏土壤的微生物生态系统 使土壤丧失腐解能力 导致草木不生 据不完全统计 我国历年堆渣达53亿多吨 已占地84万亩 污染农田25万亩 城市固体垃圾弃往城郊 使土壤碱度增高 重金属富集 过量施用后 会使土质和土壤结构遭到破坏 五 影响环境卫生 目前我国不仅90 以上粪便 垃圾未经无害化处理 而且医院 传染病院的粪便 垃圾也混入普通粪便 垃圾之中 广泛传播肝炎 肠炎 痢疾以及各种蠕虫病 即寄生虫病 等等 成为环境的严重污染源 还由于垃圾中大部分是炉灰与脏土 用于堆肥 不仅肥效不高 而且使土质板结 作物蔬菜减产 六 处置不当 据粗略统计 目前我国矿物资源利用率仅50 60 能源利用率仅为30 既浪费了大量的资源 能源 又污染环境 另外 很多现有技术可以利用的废物未被利用 反而耗费大量的人力 物力去处置 造成很大的浪费 七 有害固体废物泛滥 长期对有害固体废物未加严格管理与处置 污染事故时有发生 如50年代锦州铁合金厂露天堆放铬渣10多万吨 数年后发现污染面积达70多平方千米 使该区域的1800眼井水不能饮用 大量的固体废物如堆置不当 还可能发生泥石流 塌方和滑坡 冲毁村镇以及引起火灾等 四 固体废物常规处理与处置 固体废物处理 Treatment 是指通过物理 化学 生物等不同的方法 使固体废物转化成为适于运输 储存 资源化利用 以及最终处置的一种过程 固体废物的物理处理包括破碎 分选 沉淀 过滤 离心分离等处理方式 化学处理包括焚烧 焙烧 热解 溶出等处理方式 生物处理包括好氧分解和厌氧分解等处理方式 固体废物经处理后 也可用作建筑材料 填垫材料 道路工程材料 冶金化工和轻工等工业原料 不论是焚烧还是各种资源化 减量化处理 在当前的经济技术条件下 最终仍有一定数量的固体废物没有任何用处 需要有一个最终的归宿 即固体废物的处置 Disposal 这里是处置即最终处置 是指将固体废物焚烧和用其他改变固体废物的物理 化学 生物特性的方法 达到减少已产生的固体废物数量 缩小固体废物体积 减少或者消除其危险成份的活动 或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的场所或者设施并不再回取的活动 目前 国内较成熟的固体废物处理方法有卫生填埋 SanitaryLandfill 和堆肥 Compost 等 堆肥就是利用微生物对有机废物进行分解腐熟而形成肥料 卫生填埋则采取防渗 压实 覆盖和气体 渗沥水治理等环境保护措施的固体废物填埋方法 对废弃物在高温下燃烧的处理方法 焚烧 Incineration 在国内也已经起步 如何尽量减少焚烧所产生的二次污染仍然是我们面临的一个重要课题 国外已广泛采用焚烧和热解 Pyrolysis 来处理固体废物 主要是有机质的固体废物 焚烧法的优点是可以处理各种不同性质的废弃物 焚烧后可减少废物体积90 取决于其灰份的不同而不同 便于填土处理 常见的焚烧炉有开敞式和多室式 前者适用于处理高热量的易燃易爆物 可防止燃烧过程中发生爆炸的危险 如硝酸纤维 聚乙烯等 后者 在高温和无氧或极少氧气存在下进行 可较经济的利用热量 焚烧炉多设有回收蒸汽装置 有的固体废物每公斤热值可达1200 1400大卡 对于工业含碳固体废物的处理 采用热解法比焚烧法更为有利 因为热解法在密闭条件下进行 很少产生污染问题 处理能力大 燃料可以由本身解决 还可回收油类等产品 其费用约为焚烧费