固体废物的处理与利用

固体废物的处理与利用第1页，课件共61页，创作于2023年2月含铬废渣污染事件2009年6月15日，双峰县梓门桥镇檀山坝村村民彭加良向双峰县环保局反映，饮用井水受污染，其子彭达华因饮用井水身患重病。经调查发现，是由于原湖南铁合金集团有限公司违法转移含铬废渣引起的环境污染；双峰县、湘乡市已将1074车约2.3万吨铬渣（含土壤）返运回原湖南铁合金厂。同时，原湖南铁合金厂在省环境科学研究院的指导下，恢复了原有含铬废水处理装置，并对返运回的81车被污染的地表水进行处理，实现了达标排放。双峰县、湘乡市公安部门已对11名违法转移者实施了刑事拘留。

案例1第2页，课件共61页，创作于2023年2月据统计，2000年工业固体废物排放量3186万吨，其中近200万吨危险废物直接向环境排放，对环境和人民健康造成极大威胁。城市生活垃圾年产生量以每年9％的速度递增，1999年已达1.4亿吨，仅少数经过无害化处理，约有2/3的城市陷入生活垃圾的包围之中，二次污染严重，阻碍了城市的现代化进程。塑料包装物和农膜所导致的“白色污染”问题已十分突出。另外电子垃圾的产量开始步入高峰期。第3页，课件共61页，创作于2023年2月第一节固体废物的来源及危害第二节固体废物污染控制第三节危险废物及控制主要内容第4页，课件共61页，创作于2023年2月第一节固体废物的来源与危害1固体废物的概念、来源与分类（1）固体废物的概念固体废物（solidwaste）是指在生产、生活和其他活动中产生，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固态、半固态废弃物质。

“废物”是否真“废”？“放在错误地点的原料”！！第5页，课件共61页，创作于2023年2月（2）固体废物的来源生产废物、生活废物两类第6页，课件共61页，创作于2023年2月按固废形状分：固体废物和泥状废物；按化学性质分：有机废物和无机废物；按危害状况分：危险性废物和一般废物；按固废来源分：工业固体废物、矿业固体废物、农业废物和城市固体废物。（3）固体废物的分类第7页，课件共61页，创作于2023年2月2.固体废弃物的特点（一）资源性固体废弃物具有鲜明的时间和空间特征，是错误时间放在错误地点的资源。（二）污染“特殊性”既是各种污染物的终态，又是各种污染的源头（三）危害具有潜在性、长期性和灾难性污染成分的迁移转化，如浸出液在土壤中的迁移，是一个十分缓慢的过程，其危害可能在数年以至数十年后才能发现。第8页，课件共61页，创作于2023年2月1）侵占土地：

固体废物不加利用时，需占地堆放。堆积量越大，占地也越多。据估算，每堆积1万吨废物，占地约需1亩。3.固体废物的危害（1）固体废物对环境的危害第9页，课件共61页，创作于2023年2月2）污染大气：某些有机物在微生物分解过程中发生恶臭；细颗粒的废弃物、运输和处理中产生的有害气体和粉尘；工业废弃物煤矸石燃烧放出大量的二氧化硫。

3）污染水体：

垃圾、废渣随雨水径流而进入地面水体；垃圾、废渣中的渗漏水，通过土壤进入地下水体；垃圾、废渣直接倒入湖泊、河流或海洋。第10页，课件共61页，创作于2023年2月4）污染土壤：

工业废渣及污泥中的有毒化学物质、医院、屠宰厂矿废弃物中的病原菌因废物堆放而带入土壤，使土壤遭受污染。在被污染的土壤上种植农作物，不但使土壤肥力下降，而且使作物吸收、富集有毒物质，然后通过食物影响人的健康。第11页，课件共61页，创作于2023年2月短期危害：通过摄入、吸入、皮肤吸收、眼睛接触而引起毒害或发生燃烧、爆炸等危险性事件。长期危害：重复接触导致的长期中毒、致癌、致畸变（2）固体废物对人体健康的危害：易燃性腐蚀性反应性毒性感染性（3）固体废物危害的严重性：医疗垃圾第12页，课件共61页，创作于2023年2月第二节固体废物污染的控制一、固体废物的管理二、固体废物的减量化三、固体废物的资源化四、固体废物的处理技术四、固体废物的无害化处置第13页，课件共61页，创作于2023年2月一、固体废物的管理废物产生机制：废物存留在环境中，只不过被排除在生活和生产活动之外，但是废物会恶化环境质量，因而废物具有负的价值。固体废物管理的核心：使负价值达到最小，甚至使废物重新转变为有用的物质。（1）“三化”原则（2）全过程管理（3）分类管理固体废物综合管理的原则：第14页，课件共61页，创作于2023年2月（1）“三化”原则a）减量化b）资源化c）无害化实施废物最小化，对于已经产生的固体废物首先实施资源化，发展无害化处置技术，将是我国固体废物污染控制的长期战略目标和任务。第15页，课件共61页，创作于2023年2月（2）全过程管理a)产生固体废物的单位和个人，应当采取措施，防止或者减少固体废物对环境的污染。b)收集、贮存、运输、利用、处置固体废物的单位和个人，必须采取防扬散、防流失、防渗漏或其他防止污染环境的措施，并且不得在运输过程中沿途丢弃、遗撒固体废物物。c)对于可能成为固体废物的产品的管理，规定应当采用易回收利用、易处置或者在环境中易销纳的包装物。

第16页，课件共61页，创作于2023年2月（3）分类管理

《固体废物污染环境防治法》对所要管制的固体废物采取了概括性的规定，对工业固体废物、城市生活垃圾的污染环境防治采取一般性的管理措施，而对危险废物则规定采取严格的管理措施。此外，该法还将液态废物和置于容器中的气态废物的污染防治，也列为防治对象。

第17页，课件共61页，创作于2023年2月可回收垃圾：1.废纸：报纸、书本纸、包装用纸、办公用纸、广告用纸、纸盒等；但纸巾和厕所纸由于水溶性太强不可回收。2.塑料：各种塑料袋、塑料泡沫、塑料包装、一次性塑料餐盒餐具、硬塑料等；3.玻璃：玻璃瓶和碎玻璃片、镜子、灯泡、暖瓶等；4.金属：易拉罐、铁皮罐头盒等；5.织物：旧纺织衣物和纺织制品、废弃衣服、桌布、洗脸巾、书包等。

不可回收垃圾：烟头、果皮、菜叶、鸡毛、油漆颜料、食品残留物等。

有害垃圾：废电池、日光灯管、水银温度计、油漆筒、药品、化妆品等第18页，课件共61页，创作于2023年2月固体废物综合管理模式减少废弃物的数量（1）推广无污染生产工艺（2）提高废物内部循环利用率（3）强化管理手段资源回收途径（1）采用明智的生产技术（2）加强废弃物的分离回收（3）资源化工厂（如堆肥厂）能源回收途径（1）焚烧（2）厌氧分解（3）热解安全填埋（1）废物的干燥、稳定化（2）废物的封装（3）混合填埋（城市垃圾与工业废物）（4）废物的自然衰减（5）正确的填埋工程施工废弃物的最终储存第19页，课件共61页，创作于2023年2月固体废物的减量化是指从源头上采取措施，最大限度地减少固体废物的产生量与排放量，从而直接减少固体废物对环境的污染，减轻对人体健康的危害。二、固体废物的减量化采用精料；采用清洁生产；实现物料的闭路循环；进行综合利用；改进产品的设计，加强产品的回收利用。措施：环保袋一次性餐具第20页，课件共61页，创作于2023年2月三、固体废物的资源化资源化即在管理和工艺上采取措施，从固体废物中回收能源和资源，加速物质和能量的循环。从原材料制成的成品，经过市场消费，最后成为废物又引入新的生产消费循环系统。大规模地建立资源回收系统，必将减少原材料的采用，减少废物的排放量、运输量和处理量。废物的资源回收可以提高社会经济效益，而且做到物尽其用，取得一定的经济效益。第21页，课件共61页，创作于2023年2月粉煤灰——建筑材料、提取化工原料、环境保护中的应用（1）工业废物钢渣——高速公路的铺路石、制造水泥等煤矸石——发电、复垦塌陷区、改良土壤（2）农业废物

秸秆——一次性餐具“绿色餐具”、“环保餐具”

生活垃圾——有机复合肥

禽畜粪便——沼气、堆肥第22页，课件共61页，创作于2023年2月第23页，课件共61页，创作于2023年2月第24页，课件共61页，创作于2023年2月化学处理生物处理热处理四、固体废物的处理技术物理处理固化处理第25页，课件共61页，创作于2023年2月（一）物理法

物理处理是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。物理处理方法包括压实、破碎、分选、增稠、萃取、脱水、干燥等等。第26页，课件共61页，创作于2023年2月使固废体积减少，便于运输和管理。压实后的固废体积可减少60%-70%。1、压实技术高压压实技术：由于高压，固废在挤压过程中升温发酵，从而使垃圾中的BOD与COD显著降低，垃圾块已致密化为均匀的类塑料结构的惰性材料，自然暴露在空气中3年都未有明显降解现象。第27页，课件共61页，创作于2023年2月2、破碎技术

指使用外力把大块固体废物分裂成小块的过程。使固废颗粒尺寸变小，质地更均匀，体积减小，容重增大，对后续处理很有利。更易于压实；可提高焚烧、热分解等作业的稳定性和热效率；经破碎处理的垃圾在填埋时可使复土加快还原压碎、劈碎、折断、磨碎、击碎第28页，课件共61页，创作于2023年2月3、分选技术

用人工或机械的方法把固体废物分门别类地分离开来，回收利用有用物质，或分离出不利于后续处理工艺的物料的一种废物处理方法。机选：玻璃（破碎处理——筛选、浮选、光选等）铁金属（破碎、风选、——磁选）非铁金属（破碎、风选、筛选—静电分选或重介质分选）手选：废纸、钢铁类、木材、可燃性物料第29页，课件共61页，创作于2023年2月城市垃圾分选回收工艺系统第30页，课件共61页，创作于2023年2月（二）化学法

化学处理是采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而达到无害化，或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。化学处理方法通常只用在所含成分单一或所含几种化学成分特性相似的废物处理方面。化学处理方法包括煅烧、焙烧、烧结、化学沉淀和化学溶出等。有些有害固体废物，经过化学处理还可能产生含毒性成分的残渣，须对残渣进行解毒处理或安全处置。第31页，课件共61页，创作于2023年2月生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化和综合利用。固体废物经过生物处理，在容积、形态、组成等方面，均发生重大变化，因而便于运输、贮存、利用和处置。

生物处理方法包括好氧处理、厌氧处理、兼性厌氧处理。与化学处理方法相比，生物处理在经济上一般比较便宜，应用也相当普遍，但处理过程所需时间较长，处理效率有时不够稳定。（三）生物处理第32页，课件共61页，创作于2023年2月依靠自然界的细菌、放线茵、真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质的生物转化过程可分为厌氧堆肥与好氧堆肥；（1）

堆肥化

城市垃圾堆肥技术第33页，课件共61页，创作于2023年2月主要适用于城市生活垃圾和污水厂污泥，人畜粪便、农业废弃物、食品加工业废弃物。堆肥化的产物称作堆肥，是一类腐殖质含量很高的疏松物质。废物经过堆制，体积一般只有原体积的50％－70％；堆肥能增大土壤容水性、减少无机氨流失、促进难溶解转化为易溶磷、增加土壤缓冲能力，提高化学肥料的肥效。第34页，课件共61页，创作于2023年2月（2）沼气化沼气化是利用有机垃圾、植物秸秆、人畜粪便、污泥等有机物在厌氧条件下，通过厌氧菌制取沼气（沼气中含有甲烷、氢气、硫化氢等多种气体，其中甲烷的含量为60％～75％）的过程，称为沼气发酵，或厌氧消化。适用于城市污泥、农业固体废物、粪便处理。对固体废物起到稳定无害的作用，且可以生产一种便于贮存和有效利用的能源——沼气。第35页，课件共61页，创作于2023年2月（3）细菌冶金

定义：利用某些微生物的生物催化作用，使矿石或固体废物中的金属溶解出来，从溶液中提取所需要的金属。优点：a.设备简单、操作方便；b.特别适合处理废矿、尾矿和炉渣；c.可综合浸出、分别回收多种金属。第36页，课件共61页，创作于2023年2月（四）热处理热处理是通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、利用的目的。热处理方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。第37页，课件共61页，创作于2023年2月①焚烧处理在高温(800－1000℃)下，通过燃烧，使固体废物中的可燃成分转化成惰性残渣，同时回收热能；通过燃烧，可使固体废物进一步减容，城市垃圾经燃烧后可减小体积80％－90％，重量将降低75％－80％，同时可较彻底的消灭各种病源体，消除腐化源。第38页，课件共61页，创作于2023年2月缺点：①仍然存在二次污染，燃烧仍然要排出灰渣、废气。特别是近年来出现的“二恶英”，其毒性比氰化物大一千倍，使人忧心仲仲；②单位投资和处理运转成本较高；③对废物有一定要求，即要求其热值至少大于4000KJ/kg。

优点：①焚烧占地小；②焚烧对垃圾处理彻底，残渣二次污染危险较小；②焚烧操作是全天候的不受天气影响：④焚烧可安装在接近垃圾源的地方，节约运输费用；⑥焚烧的适用面广，除城市垃圾以外的许多城市废物也可以采用焚烧方法进行净化；第39页，课件共61页，创作于2023年2月②热解热解是将有机物在厌氧或缺氧条件下高温(500－1000℃)加热，使之分解为气、液、固三类产物；热解产物：气态的有氢、甲烷、碳氢化合物、一氧化碳等可燃气体；液态的有含甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等成分的燃料油；固态的主要为固体碳。该法的主要优点是能够将废物中的有机物转化为便于贮存和运输的有用燃料，而且尾气排放量和残渣量较少，是一种低污染的处理与资源化技术。适用于城市固体废物、污泥、工业废物如塑料、树脂、橡胶以及农业废物、人畜粪便等。第40页，课件共61页，创作于2023年2月热解过程厌氧、吸热；焚烧过程需氧、放热。热解产生可燃气、油等，可多种方式回收利用，能源回收性好，环境污染小；焚烧产生大量的废气和部分废渣，只有显热利用，且环保问题严重。热解与焚烧的对比天津双港垃圾焚烧发电厂日处理垃圾1200吨

第41页，课件共61页，创作于2023年2月固体废物的固化处理是利用物理或化学的方法将有害的固体废物与能聚结成固体的某种惰性基材混合，从而使固体废物固定或包容在惰性固体基材中，使之具有化学稳定性或密封性的一种无害化处理技术。常用的固化剂有水泥、沥青、塑料、玻璃、石灰等。固化是危险废物进入危险废物填埋场安全填埋前常用的预处理方法。（五）固化处理第42页，课件共61页，创作于2023年2月技术适用对象主要优点主要缺点水泥固化法重金属、氧化物、废酸1.水泥搅拌，技术已相当成熟；2.对废物中化学性质的变动承受力强;3.可由水泥与废物的比例来控制固化体的结构缺点与防水性；4.无需特殊的设备，处理成本低；5.废物可直接处理，无需前处理。1.废物如含特殊的盐类，会造成固化体破裂；2.有机物的分解造成裂隙，增加渗透性，降低结构强度；3.大量水泥的使用可增加固化体的体积和质量石灰固化法重金属、氧化物、废酸1所用物料来源方便，价格便宜；2操作不需特殊设备及技术；3.产品通常便于装卸，渗透性有所降低1.固化体的强度较低，需较长的养护时间；2.有较大的体积膨胀，增加清运和处置的困难沥青固化法重金属、氧化物、废酸1.有时需要对废物预先脱水或浓缩；2.固化体空隙率和污染物浸出速率均大大降低；3.固化体的增容较小1.需高温操作，安全性较差；2.一次性投资费用与运行费用比水泥固化法高塑性固化法部分非极性有机物、氧化物、废酸1固化体的渗透性较其他固化法低；2对水溶液有良好的阻隔性3接触液损失率远低于水泥固化与石灰固化。1.需特殊设备和专业操作人员；2.废物如含氧化剂或挥发性物质，加热时会着火或逸散，在操作前先对废物干燥、破碎玻璃固化法不挥发高危性废物，核废料1固化体可长期稳定；2可利用废玻璃屑作为固化材料；3对核能废料的处理已有相当成功的技术1不适用于可燃或挥发性的废物2高温热融需消耗大量能源；3需要特殊设备及专业人员自胶结固化法硫酸钙和亚硫酸钙的废物1烧结体的性质稳定，结构强度高；2烧结体不具生物反应性及着火性1应用面较狭窄；2需要特殊设备及专业人员各种固化处理方法的特点及适应对象第43页，课件共61页，创作于2023年2月四、固体废物的处置技术（1）固体废物处置的概念是指最终处置(Finaldisposal)或安全处置；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。（2）目的：

一些固体废物经过处理和利用，总还会有部分残渣存在，而且很难再加以利用，这些残渣可能又富集了大量有毒有害成分；还有些固体废物，目前尚无法利用，它们都特长期地保留在环境中，是一种潜在的污染源。为了控制其对环境的污染，必须进行最终处置，使之最大限度地与生物圈隔离。第44页，课件共61页，创作于2023年2月（３）固体废物的处置操作应满足如下基本要求：1）通过天然屏障或人工屏障使固体废物被有效隔离，使污染物质不会对附近生态环境造成危害，更不能对人类活动造成影响。2）处置方法必须有完善的环保监测设施，以使处置工程得到良好的管理和维护。3）进行最终处置的固体废物其有害组分的含量要尽可能少，同时为减少处置的投资费用，对废物的体积应尽量压缩。4）在选择处置方法时，既要简便经济，又要确保目前及将来的环境效益。第45页，课件共61页，创作于2023年2月固体废物处置方法包括海洋处置和陆地处置两大类。

海洋处置海洋处置主要分为海洋倾倒与远洋焚烧两种方法；近年来，随着人们对保护环境生态重要性认识的加深和总体环境意识的提高，海洋处置己受到越来越多的限制。陆地处置包括土地耕作、永久储存（贮留地贮存）、土地填埋以及深井灌注等几种。土地填埋法是一种最常用的方法。长沙固体填埋场第46页，课件共61页，创作于2023年2月填埋处理

利用工程手段将垃圾减容至最小，填埋点的面积也最小，并在每天操作结束后或每隔一定时间都覆以土层，整个过程对公共卫生及安全均无污染或危险的一种最终处理方法第47页，课件共61页，创作于2023年2月填埋处理选址：容量：填埋场容量应满足10-20年的使用期。地形：便于施工，避开洼地，地面泄水能力强，易取得覆土，土壤易压实，防渗能力强。水文：地下水位最少应不低于最小填埋层1.5米。交通：便捷，噪音影响小风向：位于城市下风向选在荒芜的廉价地区关键：选址、工艺设计、渗沥液和废气的处理第48页，课件共61页，创作于2023年2月填埋处理废气控制：填埋初期：废物中空气较多，垃圾中有机物开始好氧分解，产生CO2、H2O、NH3初期过后：填埋区氧被耗尽，垃圾中有机物开始厌氧分解，产生CH4、CO2、N2、NH3、H2O、H2S等进行控制或收集利用，避免二次污染第49页，课件共61页，创作于2023年2月填埋处理渗沥液控制：降雨、地表径流、地下水涌出、废物体本身水分最终覆盖层排水沟排水沟压实土层防渗层透性填料浸沥液收集管第50页，课件共61页，创作于2023年2月深圳市下坪垃圾填埋场该填埋场主要为深圳市罗湖区和福田区130万人口的生活垃圾进行无害化处理。场址距特区边沿1.5Km。填埋场的垃圾填埋总库容为4700万m3，服务年限35年。该工程采用卫生填埋工艺：每日的垃圾量作为一个填埋单元,当日及时用土复盖,以防苍蝇孳生。采取了严密的防止二次污染措施，用高密度聚乙烯(HDPE)膜水平防渗系统。垃圾渗漏液在HDPE膜上，通过渗漏液收集系统经处理达标后纳入城市污水管网，最后由城市污水处理厂二级处理达标后排入深圳河。第51页，课件共61页，创作于2023年2月第三节危险废物的处理与处置一、危险废物的概念危险废物又称为有毒有害废物，这类废物泛指除放射性废物以外，具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性因而可能对人类的生活环境产生危害的废物。

世界卫生组织的定义：根据其物理或化学性质、要求必须对其进行持殊处理和处置的废物，以免对人体健康或环境造成影响的废物。

第52页，课件共61页，创作于2023年2月（一）、危险废物的管理1危险废物的鉴别

各国通常把本国的危险废物名录在有关法规中颁布。国家环保局颁布于1998年颁布了我国危险废物名录，见《国家危险废物名录》；又于2003年专门针对其中的医疗垃圾颁布了《医疗废物分类目录》。未列入《国家危险废物名录》和《医疗废物分类目录》的固体或液态废物，经国家危险废物鉴别标准和鉴别方法认定具有危险特性的，也属于危险废物，具体内容见《危险废物鉴别标准》。二危险废物的处理与处置第53页，课件共61页，创作于2023年2月第54页，课件共61页，创作于2023年2月2危险废物的识别标志鉴于危险废物的特殊性，设置统一的危险废物识别标志有利于方便和严格管制危险废物，这也是国际通行的做法，我国已加入的《巴塞尔公约》中就明确要求设置危险废物识别标志。将危险废物的容器和包装物以及收集、贮存、运输、处置危险废物的设施、场所，按照国家的统一规定使用、悬挂、贴置、设置与废物性质和类别相应的识别标志，使人们远离危险废物，以免造成环境污染，危及人类的生存环境。第55页，课件共61页，创作于2023年2月第56页，课件共61页，创作于2023年2月