固体废弃物概述

1、固体废物的处理与处置固体废物的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主要内容主要内容v 固体废物的概念固体废物的概念v 固体废物的来源与分类固体废物的来源与分类v 固体废物的污染及其控制固体废物的污染及其控制v 固体废物的处理与处置方法固体废物的处理与处置方法v 控制固体废物污染的技术政策控制固体废物污染的技术政策v 固体废物的管理固体废物的管理 1 固体废物（固体废物（Solid wastes）的概念）的概念（基（基本定义）本定义） 在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般一般不再具有原使用价值不再具有原使用价值而被

2、而被丢丢弃的以弃的以固态和泥状固态和泥状赋赋存的物质。存的物质。 不再具有原使用价值不再具有原使用价值 并不意味其没有利用价值，事实上，废与不废是一个并不意味其没有利用价值，事实上，废与不废是一个相对的概念，它与当时的社会发展阶段，技术水平与经济相对的概念，它与当时的社会发展阶段，技术水平与经济条件以及生活习惯均密切相关。特别是自条件以及生活习惯均密切相关。特别是自2020世纪中期以来，世纪中期以来，随着资源的大量消耗而导致的资源枯竭以及环境恶化给人随着资源的大量消耗而导致的资源枯竭以及环境恶化给人类带来的巨大压力，人们逐渐认识到固体废物的再利用性，类带来的巨大压力，人们逐渐认识到固体废物的再

3、利用性，所以固体废物又有所以固体废物又有二次资源二次资源(Secondary (Secondary resoursesresourses) )，再生，再生资源资源(renewable (renewable resourseresourse ) )，放错了地方的原料放错了地方的原料等称谓，等称谓，并将固体废物视作并将固体废物视作第二矿业第二矿业(Secondary mining )(Secondary mining )，固体废，固体废物工程也发展成为一门新兴的应用技术型学科，即再生资物工程也发展成为一门新兴的应用技术型学科，即再生资源工程。源工程。 2 固体废物的来源与分类2.1 2.1 来源来

4、源 由由固废法固废法对固体废物的定义可知其来源：生产、生对固体废物的定义可知其来源：生产、生活和其他活动。一般将其来源概括为两大类：活和其他活动。一般将其来源概括为两大类： （1 1）生产活动）生产活动 包括两部分：包括两部分： 不能完全利用的资源不能完全利用的资源 超过使用寿命的产品超过使用寿命的产品 （2 2）生活活动）生活活动 主要是生活垃圾（城市生活垃圾）。主要是生活垃圾（城市生活垃圾）。 生活垃圾（生活垃圾（House refuseHouse refuse ）: :是指在日常生活中或者为是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政日常生活提供服务的活动中

5、产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。法规规定视为生活垃圾的固体废物。 （1 1）分类方法）分类方法 按不同的分类方法可有不同的分类，如：按不同的分类方法可有不同的分类，如：按按组成组成：有机废物有机废物(organic waste)(organic waste)无机废物（无机废物（abioabio-waster -waster ）按按形态形态：固态废物固态废物(solid waste )(solid waste )泥状废物（泥状废物（earthy wasteearthy waste）按按来源来源：工业固废，矿业固废，城市垃圾，农业固废，放射性工业固废，矿业固废，城市垃圾

6、，农业固废，放射性固废，有害固废（六种）固废，有害固废（六种）2.2 2.2 分类分类(classfaction)(classfaction)（2 2）分类）分类 一般按来源分为一般按来源分为6 6类类工业废物工业废物(industrial wastes)(industrial wastes)：冶金、交通、机械等；：冶金、交通、机械等；矿业废物矿业废物(mine wastes)(mine wastes)：矿山、选冶，如废石、尾矿；：矿山、选冶，如废石、尾矿；城市垃圾城市垃圾(nunicipal wastes)(nunicipal wastes)：生活垃圾、商业垃圾、建筑：生活垃圾、商业垃圾、建

7、筑垃圾；垃圾；农业废弃物农业废弃物(agricultural wastes)(agricultural wastes)：农林、水产等；：农林、水产等；放射性废物放射性废物(radiological wastes)(radiological wastes)：放射性矿物、核工业：放射性矿物、核工业等；等；有毒有害固废有毒有害固废(hazardous wastes)(hazardous wastes)：除放射性废物外，具有：除放射性废物外，具有直接毒害，即具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、直接毒害，即具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性的废物。传染性的废物。我国目前趋向于分为四类

8、：城市生活垃圾，一般工业固废我国目前趋向于分为四类：城市生活垃圾，一般工业固废（含矿业），有害固废，其它固废（含农业）。放射性（含矿业），有害固废，其它固废（含农业）。放射性固废因须专门管理，不包括在内。固废因须专门管理，不包括在内。 3 3 固体废物的污染及危害固体废物的污染及危害3.13.1固体废物的污染途径固体废物的污染途径固体废物固体废物 大气大气 地表水地表水 地下水地下水土壤土壤动植物动植物人体健康人体健康（1 1）侵占土地）侵占土地(catch trespassing on land)(catch trespassing on land)另据另据20012001年全国环境状况公年

9、全国环境状况公报报公布，我国已有三分之二公布，我国已有三分之二的城市处于垃圾包围之中，垃的城市处于垃圾包围之中，垃圾堆存占地累计达圾堆存占地累计达7575万万亩。亩。3.2 3.2 污染危害污染危害(pollution hazard)据估算，每堆积据估算，每堆积1 1万吨废物，占地约需万吨废物，占地约需1 1亩）。截止亩）。截止19941994年，年，我国仅工矿业固体废物的累计堆存量就达我国仅工矿业固体废物的累计堆存量就达6666亿多吨，占地亿多吨，占地9090多万亩。例如，根据对北京市高空远红外探测的结果显多万亩。例如，根据对北京市高空远红外探测的结果显示，北京市区几乎被环状的垃圾堆群所包围

10、。示，北京市区几乎被环状的垃圾堆群所包围。（2 2）污染土壤）污染土壤(pollution soil) (pollution soil) （2 2）污染土壤）污染土壤(pollution soil)(pollution soil)主要通过淋滤作用和细菌分解进入土壤。主要通过淋滤作用和细菌分解进入土壤。7070年代，美国的密苏里州，将混有年代，美国的密苏里州，将混有2 2，3 3，7 7，8 8TCDDTCDD（2 2，3 3，7 7，8 8四氯二苯二噁英）有机有毒化学污泥四氯二苯二噁英）有机有毒化学污泥废渣的沥青铺路废渣的沥青铺路, , 造成土壤中深达造成土壤中深达60cm60cm的污染，致使

11、的污染，致使大批牲畜死亡，人产生各种怪疾，后美国环保局花大批牲畜死亡，人产生各种怪疾，后美国环保局花33003300万美元，买下该城镇的全部地产，居民搬适，并万美元，买下该城镇的全部地产，居民搬适，并给予赔偿。给予赔偿。(3) (3) 污染水体污染水体(pollution water bodies)(pollution water bodies)(3) (3) 污染水体污染水体(pollution water bodies)(pollution water bodies)主要通过浸渍、渗滤作用与细菌分解作用进入水体。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（美国的罗芙运河（

12、Love CanalLove Canal）事件）事件1930193019531953年，美国胡光化学工业公司在纽约州尼亚加拉瀑布附近年，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的罗芙运河废潭谷填埋了28002800多吨桶装有害固废，多吨桶装有害固废，19531953年填平覆土，年填平覆土，在上面兴建了学校和住宅。在上面兴建了学校和住宅。19781978年，由于大雨和融化的冰雪造成有害废物外溢，以后，陆续发年，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。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

13、害物浓度超标检测结果发现：该地区大气中有害物浓度超标500500多倍，有毒物质多倍，有毒物质8282种，致癌物质种，致癌物质1111种。由此，总统颁布紧急法令，封闭住宅，关闭种。由此，总统颁布紧急法令，封闭住宅，关闭学校，居民全部迁居，拨款学校，居民全部迁居，拨款27002700万元补救治理。万元补救治理。我国一家铁合金厂其铬渣堆场缺乏防渗措施，我国一家铁合金厂其铬渣堆场缺乏防渗措施，6 6价铬污染了价铬污染了2020多多kmkm2 2的地下水，致使的地下水，致使7 7个村个村18001800多眼井无法饮用，工厂多眼井无法饮用，工厂先后花费先后花费70007000万元用于赔款和补救。万元用于赔

14、款和补救。我国某锡矿：含砷废渣长期堆放，渗滤污染水井，曾一次我国某锡矿：含砷废渣长期堆放，渗滤污染水井，曾一次造成造成308308人中毒，人中毒，6 6人死亡。人死亡。(4) (4) 污染大气污染大气(pollution atmosphere)(pollution atmosphere)主要通过漂逸扩散、焚烧处理进入大气主要通过漂逸扩散、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；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。固体废物焚烧引起的二恶英污染。 (5) (5) 影响环境卫生影响环境卫生(archetypes (archetypes envir

15、onmental environmental health)health)和危害人体健康和危害人体健康 主要是感官污染并引起疾病传播主要是感官污染并引起疾病传播 (6) (6) 引发安全事故引发安全事故4 4 控制固体废物污染的技术政策控制固体废物污染的技术政策(Technical (Technical policy of controlled solid waste pollution)policy of controlled solid waste pollution) 我国的技术政策主要是我国的技术政策主要是“三化三化”，即，即无害化无害化、减量化减量化、资源化资源化 ，无害化是根本，减

16、量化是关键，资源化是方向。，无害化是根本，减量化是关键，资源化是方向。无害化无害化(Innocuous)(Innocuous) 经各种处理后，达到不损害人体健康、不污染环境。经各种处理后，达到不损害人体健康、不污染环境。减量化减量化(Decrement)(Decrement) 通过适宜手段，使固废的容积降到最低值。如采通过适宜手段，使固废的容积降到最低值。如采用破碎和压实，压缩比可达用破碎和压实，压缩比可达5 51010。资源化资源化(Resource)(Resource) 固体废物资源化是采取工艺技术，从固体废物资源化是采取工艺技术，从固体废物中回收有用的物质与能源。故也有人将固体废物固体废

17、物中回收有用的物质与能源。故也有人将固体废物说成是说成是“再生资源再生资源”或或“二次资源二次资源”。广义的资源化包括。广义的资源化包括物质回收、物质转换和能量转换三个部分。物质回收、物质转换和能量转换三个部分。4.1 4.1 固体废物的无害化、减量化处理固体废物的无害化、减量化处理物理处理物理处理(physical treatment)(physical treatment)不改变固废的成分，仅改变固废结构的处理方法，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；如破碎，压实，分选等；化学处理化学处理(chemical treatment)(chemical treatm

18、ent)将固废中的有害成分转变为无害的处理方法，如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；氧化，还原，化学沉淀等；生物处理生物处理(biologic treatment)(biologic treatment)利用微生物分解固废中的有机物使之达到无害的处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；理方法，如堆肥等；热处理热处理(heat treatment)(heat treatment)采用高温破坏和改变固废的组成和结构，可同时达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；到减容，无害和热利用的目的。如焚

19、烧，热解等；固化处理固化处理(curingprocess)(curingprocess)采用固化基材将固废固定或包覆以降低其危害的方采用固化基材将固废固定或包覆以降低其危害的方法，如水泥固化，沥青固化。法，如水泥固化，沥青固化。 我国资源形势十分严峻：我国资源形势十分严峻： 第一、资源总量丰富，但人均资源不足，人均占有量第一、资源总量丰富，但人均资源不足，人均占有量仅为世界人均水平的二分之一。仅为世界人均水平的二分之一。 第二、资源利用率低，浪费严重，很大一部分资源没第二、资源利用率低，浪费严重，很大一部分资源没有发挥效益就变成了废物。几十年来，我国走的是一条资有发挥效益就变成了废物。几十年来

20、，我国走的是一条资源消耗型发展经济的道路。源消耗型发展经济的道路。 第三、废物资源利用率很低。以工业固体废物为例，第三、废物资源利用率很低。以工业固体废物为例，19911991年利用率为年利用率为18.618.6，固体废物的大量积压给环境带来巨，固体废物的大量积压给环境带来巨大威胁，由此造成的直接经济损失每年达大威胁，由此造成的直接经济损失每年达300300亿元以上。亿元以上。 4.2 4.2 固体废物的资源化处理固体废物的资源化处理固体废物资源化利用必须遵循下列原则：固体废物资源化利用必须遵循下列原则： 资源化技术可行；资源化技术可行； 资源化的经济效益比较好，有较强的生命力；资源化的经济效

21、益比较好，有较强的生命力； 废物应尽可能在产生源就近利用，以节省贮放、运废物应尽可能在产生源就近利用，以节省贮放、运输等方面的投资；输等方面的投资； 资源化产品应符合国家相关产品标准并具有竞争能资源化产品应符合国家相关产品标准并具有竞争能力。力。5 5 工业废物的利用工业废物的利用 粉煤灰粉煤灰5.15.1粉煤灰的形成粉煤灰的形成 粉煤灰是火电工业特有的固体废弃物，每燃烧粉煤灰是火电工业特有的固体废弃物，每燃烧10 10 吨煤吨煤可以产生可以产生250-300250-300千克粉煤灰。目前就其利用率而言，美国、千克粉煤灰。目前就其利用率而言，美国、欧盟为欧盟为70-80%70-80%，而我国只

22、有，而我国只有30-40%30-40%，这是因为我国的粉煤灰，这是因为我国的粉煤灰品质不稳定，资源化性能差，极大限制了它的应用范围和数品质不稳定，资源化性能差，极大限制了它的应用范围和数量。量。 煤块粉碎成煤粉（直径煤块粉碎成煤粉（直径10085%85%，粉煤灰，粉煤灰15%15%；b.b.加灰矿渣硅酸盐水泥：粉煤灰加灰矿渣硅酸盐水泥：粉煤灰15%15%，高炉渣，高炉渣35%35%，水泥熟料；，水泥熟料；c.c.粉煤灰硅酸盐水泥：粉煤灰粉煤灰硅酸盐水泥：粉煤灰20-40%20-40%，水泥熟料，水泥熟料60-80%60-80%，石，石膏膏10%10%。粉煤灰硅酸盐水泥有如下特点：成本低，耐浸蚀

23、性。粉煤灰硅酸盐水泥有如下特点：成本低，耐浸蚀性强，早期强度弱，后期强度大。强，早期强度弱，后期强度大。（2 2）生产粉煤灰混凝土）生产粉煤灰混凝土a.a.普通混凝土以水泥作胶结剂，砂石作骨料；粉煤灰混凝土用普通混凝土以水泥作胶结剂，砂石作骨料；粉煤灰混凝土用粉煤灰取代粉煤灰取代10-20%10-20%的水泥。的水泥。b.b.粉煤灰混凝土的特点：成本低，比重与容重均小，耐久性强，粉煤灰混凝土的特点：成本低，比重与容重均小，耐久性强，抗冻性差。抗冻性差。（3 3）生产烧结砖和蒸养砖）生产烧结砖和蒸养砖粉煤灰烧结砖：以粉煤灰、黏土为原料，经搅拌成型，干燥、粉煤灰烧结砖：以粉煤灰、黏土为原料，经搅拌

24、成型，干燥、焙烧而制成的砖。粉煤灰的掺加量为焙烧而制成的砖。粉煤灰的掺加量为30%-70%30%-70%，SOSO3 31%1%，含碳，含碳量量10%-20%10%-20%。粉煤灰蒸养砖：以粉煤灰为主要原料，掺入适量的生石灰、石粉煤灰蒸养砖：以粉煤灰为主要原料，掺入适量的生石灰、石膏，经坯料制备、压制成型，常压或高压蒸汽养护而制成的砖。膏，经坯料制备、压制成型，常压或高压蒸汽养护而制成的砖。（4 4）生产粉煤灰陶粒）生产粉煤灰陶粒轻骨料粉煤灰烧结超强陶粒轻骨料粉煤灰烧结超强陶粒用粉煤灰陶粒制造的混凝土比用天然石料生产的混凝土强度大。用粉煤灰陶粒制造的混凝土比用天然石料生产的混凝土强度大。因为粉

25、煤灰陶粒和水泥基体之间，经过反应形成了一个整体，因为粉煤灰陶粒和水泥基体之间，经过反应形成了一个整体，具有非常强的结合力。而使用天然石料时，石料只是被水泥基具有非常强的结合力。而使用天然石料时，石料只是被水泥基体包裹起来，石料与胶结料之间不发生反应。由于粉煤灰陶粒体包裹起来，石料与胶结料之间不发生反应。由于粉煤灰陶粒具有以上优点，已被广泛用来配制各种用途的高强度轻质混凝具有以上优点，已被广泛用来配制各种用途的高强度轻质混凝土。土。5.3.3 5.3.3 农业利用（农业利用（15%15%）（1 1）粉煤灰的改土与增产作用）粉煤灰的改土与增产作用（2 2）粉煤灰肥料：硅钾肥、钙钾肥、磁化肥、钙镁磷

26、肥。）粉煤灰肥料：硅钾肥、钙钾肥、磁化肥、钙镁磷肥。5.3.2 5.3.2 用于筑路和回填用于筑路和回填筑路（筑路（20%20%）：用粉煤灰与石灰、碎石按一定的比例混合搅拌）：用粉煤灰与石灰、碎石按一定的比例混合搅拌可制作路面基层材料。可制作路面基层材料。回填（回填（15%15%）：工程回填、围海造地、矿井回填等）：工程回填、围海造地、矿井回填等 利用粉煤灰纤维棉生产的多功能利用粉煤灰纤维棉生产的多功能FAFA板板 这种板材用粉煤灰粒状棉为原料，经高温高压成型，结构这种板材用粉煤灰粒状棉为原料，经高温高压成型，结构致密，抗弯强度、抗压强度超过一般中密度板，具有防火、防致密，抗弯强度、抗压强度超

27、过一般中密度板，具有防火、防水、绝缘、吸音、保温等多项功能，可以替代木材做办公家具、水、绝缘、吸音、保温等多项功能，可以替代木材做办公家具、普通家具、室内装饰板等，也可以用于汽车、火车、轮船的内普通家具、室内装饰板等，也可以用于汽车、火车、轮船的内部装饰。部装饰。分选空心玻璃微珠分选空心玻璃微珠 空心玻璃微珠在粉煤灰中含量高达空心玻璃微珠在粉煤灰中含量高达50%80%50%80%，其显著特点是，其显著特点是轻质、高强度、耐高温、绝缘性能好，是一种多功能的无机材轻质、高强度、耐高温、绝缘性能好，是一种多功能的无机材料。料。5.3.4 5.3.4 其他应用其他应用 用作塑料、橡胶制品的填充剂用作塑

28、料、橡胶制品的填充剂 经过活化处理的粉煤灰代替碳酸钙作橡胶、塑料制品的经过活化处理的粉煤灰代替碳酸钙作橡胶、塑料制品的填充剂可以提高制品性能，降低生产成本。填充剂可以提高制品性能，降低生产成本。 用粉煤灰作吸附材料用粉煤灰作吸附材料 粉煤灰为多孔性结构粉煤灰为多孔性结构, ,比表面积大比表面积大, ,具有较强的吸附性能。具有较强的吸附性能。用粉煤灰治理工业废水效果较好用粉煤灰治理工业废水效果较好, ,上海交通大学化学化工学院上海交通大学化学化工学院的阎存仙等进行了粉煤灰对染料废水的脱色研究的阎存仙等进行了粉煤灰对染料废水的脱色研究,COD,COD去除率为去除率为75%75%，BODBOD的去除

29、率为的去除率为76%76%，色度的去除率为，色度的去除率为71.4%71.4%，对，对Cr Cr 6+6+的的去除率为去除率为50%50%。 用粉煤灰作絮凝剂用粉煤灰作絮凝剂 齐齐哈尔医学院常东胜等用粉煤灰和废酸生产高效混合齐齐哈尔医学院常东胜等用粉煤灰和废酸生产高效混合型絮凝剂聚合氯化铝，不但可以消除粉煤灰和废酸污染，还型絮凝剂聚合氯化铝，不但可以消除粉煤灰和废酸污染，还可以生产质量优良的高效净水剂。可以生产质量优良的高效净水剂。举例举例 平顶山市粉煤灰综合利用平顶山市粉煤灰综合利用 平顶山市因煤而建，以煤而兴，火电工业发展迅速，粉煤平顶山市因煤而建，以煤而兴，火电工业发展迅速，粉煤灰排放量

30、年达灰排放量年达150150万吨以上。万吨以上。19831983年，大气降尘量每平方公里年，大气降尘量每平方公里达达63.963.9吨月，总悬浮微粒达吨月，总悬浮微粒达19501950微克立方米。有人曾作过微克立方米。有人曾作过形象的比喻：形象的比喻：“平顶山市区的居民每天相当于吞吃一个煤灰平顶山市区的居民每天相当于吞吃一个煤灰球。球。” 为解决经济发展与环境保护的矛盾，为解决经济发展与环境保护的矛盾，19851985年河南省粉煤年河南省粉煤灰综合开发利用中心在平顶山市成立。该中心自成立以来，加灰综合开发利用中心在平顶山市成立。该中心自成立以来，加大科研资金的投入力度，创新领导管理体制和科研开

31、发机制，大科研资金的投入力度，创新领导管理体制和科研开发机制，加强自身的科技攻关和开发推广实力，联合平顶山市用灰企业加强自身的科技攻关和开发推广实力，联合平顶山市用灰企业和国内外科研机构，开展科技合作和交流，使项粉煤灰利用和国内外科研机构，开展科技合作和交流，使项粉煤灰利用成果走出实验室。成果走出实验室。6.1 6.1 污泥的分类与性质污泥的分类与性质废水处理工艺不同污泥来源不同，污泥可分为：废水处理工艺不同污泥来源不同，污泥可分为：(1)初次沉淀污泥初次沉淀污泥 来自初次沉淀池，其性质随废水的成分而异。来自初次沉淀池，其性质随废水的成分而异。(2)二沉池污泥二沉池污泥 来自生物膜法后的二次沉淀池的污泥称腐殖污泥；来自生物膜法后的二次沉淀池的污泥称腐殖污泥；来自活性污泥法后的二次沉淀池的污泥称剩余活性污泥。来自活性污泥法后的二次沉淀池的污泥称剩余活性污泥。(4)消化污泥消化污泥 生污泥生污泥(初次沉淀污泥、二次沉淀池污泥初次沉淀污泥、二次沉淀池污泥)经厌氧消经厌氧消化处理后产生的污泥称为消化污泥。化处理后产生的污泥称为消化污泥。(5)化学污泥化学污泥 用混凝、化学沉淀等化学方法处理废水所产生