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文档简介

固体废物的定义与分类固体废物对环境的危害国内外固体废物管理概况固体废物管理原则固体废物管理体系

明确固体废物处理工程的学习对象、内容和目的

了解固体废物的特点及分类,掌握固体废物的概念,以及主要固体废物的来源、性质和影响

了解固体废物管理方面的法规和标准体系第一章绪论*

1.1固体废物的定义与分类1、固体废物的定义《固废法》中定义:固体废物是指在生产、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。所有废物具有鲜明的时间和空间特征,从充分利用自然资源的观点看,都是有价值的自然资源,二次资源、再生资源。*一般废物危险废物工业农业生活矿业环境工程固体废物废渣废屑秸秆粪便垃圾粪便废石尾矿污泥粉尘具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性的固体、半固体及容器装的废气、废液2、分类按来源分类*《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》分类《中华人民共和国放射性污染防治法》-按组成分:有机废物和无机废物;按危害状况分:危险废物和一般废物。按形状分:固态、半固态、液态(气态)废物。燃烧特性分:可燃物和不可燃物(1000℃分界)

固体废物生活垃圾危险废物工业固体废物农业固体废物放射性废物*3、城市生活垃圾生活垃圾的来源、组成和性质A生活垃圾的来源及特点B生活垃圾的组成C生活垃圾的性质*生活垃圾的来源及特点定义

生活垃圾(municipalsolidwaste)是指在城市居民日常生活中或为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。城市生活垃圾的来源城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业、市政环卫业、交通运输业、文教卫生业和行政事业单位、工业企业单位以及水处理污泥等。*

来源产生过程分类居民居民生活过程食品废物、特殊废物商业、机关仓库、餐馆、商场、办公楼、旅客、饭店及各类活动食品废物、炉灰、危险废物、特殊废物城市建设拆迁、修缮等建筑渣土、废木料、碎砖瓦公共场所街道、小区、公路、公园等落叶、泥沙、纸张等水处理厂给水与污水、废水处理厂污泥城市生活垃圾的来源*生活垃圾的分类按城市垃圾的性质1按资源回收利用和处理处置方式2按垃圾产生或收集来源3*生活垃圾的特点增长速度快,产生量不均匀1成分复杂、多变,有机物含量高2主要成分为碳,其次为氧氢氮硫3处理处置方式目前仍以填埋为主4*城市生活垃圾的性质城市生活垃圾的性质主要包括物理、化学、生物化学及感观性能。感观性能是指废物的颜色、嗅味、新鲜或者腐败的程度等,往往可通过感观直接判断。下面将主要讨论前三种性质.1.物理性质

(1)物理组分G城市垃圾的物理性质与城市垃圾的组成密切相关。组成不同,物理性质也不同。一般用组分、含水率和容重三个物理量来表示城市垃圾的物理性质。物理组分(%)常常是以湿基表示的。但化验分析常用烘干垃圾,故物理组分也可用干基表示。当垃圾的含水量已知时可用下式进行换算:*

G=a(1-W)×100;

(1-1)式中,G为新鲜湿垃圾中某成分质量分数,%;a为烘干垃圾中同类组分的质量分数,%;W为垃圾的含水率,%。(2)含水率W定义:含水率为单位质量垃圾之含水量,用质量分数W(%)表示。其计算式为

W=(A-B)/A×l00%(1-2)式中,A为新鲜垃圾(或湿垃圾)试样原始质量;B为试样烘干后的质量。城市生活垃圾的物理性质*(2)含水率W定义:含水率为单位质量垃圾之含水量,用质量分数W(%)表示。其计算式为

W=(A-B)/A×l00%(1-2)式中,A为新鲜垃圾(或湿垃圾)试样原始质量;B为试样烘干后的质量。(3)容重及其测定城市生活垃圾在自然状态下,单位体积的质量称为垃圾的容重。以kg/L、kg/m3或t/m3表示。垃圾容重随成分和压实程度而有所不同,见表1-2和表1-3中所列。城市生活垃圾的物理性质**城市生活垃圾的化学性质

固体废物的工业组成-水分、挥发分、灰分和固定碳挥发分定义:指样品干物质中,在还原性气氛中加热,能转化为气态物质的部分样品干样称重初始质量无氧环境中(600±20)℃称重末端质量恒温一段时间挥发分/%=(初始质量-末端质量)×

100%/初始质量*固体废物的工业组成灰分

定义:指样品干物质中,无法由燃烧反应转化为气态物质的残余物样品干样称重初始质量加热800℃,2h称重末端质量冷却灰分/%=末端质量×

100%/初始质量*固体废物的工业组成固定碳

定义:指的是固体废物中非挥发分的可燃物表示方法(差值法):ω固定碳/%=100-(ω灰分+ω水分+ω挥发分)/%工业组成也可用燃烧三组分(水分、可燃分、不可燃分)表示

可燃分/%=挥发分/%+固定碳/%不可燃分/%=灰分/%*固体废物的热值-可燃性和能量回收潜力定义

指固体废物在燃烧反应中所能释放的热能测定方法

1、测量法废物样品装入密闭充氧释放热量助燃剂氧弹量热计点火夹套内水温不再上升样品热值=水的升温焓-助燃剂热值*

固体废物的热值热值表示方法高位热值:废物干燥样品(水分为零)的氧弹发热量低位热值:指从高位热值中扣除因蒸发废物水分散失的热量后所剩余的热量二者换算公式:低位热值/(kJ/kg)=高位热值/(kJ/kg)×(1-废物水分百分比)-废物水分百分比×标准状态水的汽化热/(kJ/kg)*2、理论计算法原理:利用燃烧热的计算原理估算废物热值。废物燃烧反应式:aA+bB→cC+dD反应热为产物热焓与反应物热焓之差:△H0=cH0C+dH0D-aH0A-bH0B通常规定元素的热焓在25℃时为零,因此,一个化合物的热焓就等于其形成热,则△H0298=c(△H0f)C+d(△H0f)D-a(△H0f)A-b(△H0f)B*

练习例1-1有l00kg混合垃圾,其物理组成是食品垃圾25kg、废纸40kg、废塑料13kg、破布5kg、废木材2kg,其余为土、灰、砖等。请利用表1-5数据求混合垃圾热值。解(1)先求其余灰、土、砖等数量,为:(100—25—40—13—5—2)kg=15kg(2)采用加权公式可求出

QL=[(25×4650十40×16750+13×32570+5×17450+2×18610+15×6980)/100]kJ/kg=14388kJ/kg

*

城市生活垃圾生物性质

城市生活垃圾的生物特性可从两方面分析:①城市生活垃圾本身所有的生物性质及对环境的影响;②城市生活垃圾不同组成进行生物处理的性能,即所谓可生化性。由于城市垃圾成分的复杂性,尤其包括人畜粪便、生活污水处理后污泥等,所以本身含有机生物体很复杂,其中有不少生物性污染物。城市垃圾中腐化的有机物也含有各种有害的病原微生物,还含有植物虫害、草籽、昆虫和昆虫卵,造成生物污染。*

城市生活垃圾产生量及预测*yn影响因素:收入水平能源结构消费习惯(农村生活垃圾:收入水平、家庭禽畜养殖、做饭工具类型、厕所类型等)Pn影响因素:机械增长率(城市发展规划:移民量、规模扩大程度)(瞬时增加)自然增长率(缓慢增加)****4、工业固体废物工业固体废物,是指在工业生产活动中产生的固体废物。

来源产生过程分类矿业矿石开采和加工废石、尾矿冶金金属冶炼和加工高炉渣、钢渣、赤泥等能源煤炭开采和使用煤矸石、粉煤灰、炉渣石化石油开采与加工废油、油泥、废化学药剂、农药、碱渣、酸渣等轻工食品、造纸等加工食品糟渣、废纸、皮革、塑料、纤维、染料等机电机械、电子加工金属碎料、导线、废旧电器、润滑剂等建筑建筑施工、生产和使用钢筋、水泥、黏土、石膏等*工业固体废物按行业主要包括以下几类:

(1)冶金工业固体废物主要包括各种金属冶炼或加工过程中所产生的废渣,如高炉炼铁产生的高炉渣、平炉转炉电炉炼钢产生的钢渣、铜镍铅锌等有色金属冶炼过程产生的有色金属渣、铁合金渣及提炼氧化铝时产生的赤泥等。(2)能源工业固体废物主要包括燃煤电厂产生的粉煤灰、炉渣、烟道灰、采煤及洗煤过程中产生的煤矸石等。(3)石油化学工业固体废物主要包括石油及加工工业产生的油泥、焦油页岩渣、废催化剂、废有机溶剂等,化学工业生产过程中产生的硫铁矿渣、酸渣碱渣、盐泥、釜底泥、精(蒸)馏残渣以及医药和农药生产过程中产生的医药废物、废药品、废农药等。*(4)矿业固体废物矿业固体废物主要包括采矿废石和尾矿,废石是指各种金属、非金属矿山开采过程中从主矿上剥离下来的各种围岩,尾矿是指在选矿过程中提取精矿以后剩下的尾渣。(5)轻工业固体废物主要包括食品工业、造纸印刷工业、纺织印染工业、皮革工业等工业加工过程中产生的污泥、动物残物、废酸、废碱以及其他废物。(6)其他工业固体废物主要包括机加工过程产生的金属碎屑、电镀污泥、建筑废料以及其他工业加工过程产生的废渣等。不同工业类型所产生的固体废物种类和性质是迥然相异的。*工业固体废物产生量预测

工业固体废物的预测采用产值系数分析方法。由于工业固体废物产生当量受到科学技术水平进步的影响,在工业固体废物预测中,引入固体废物产生当量衰减因子。模型如下:式中,DWt—预测年工业固体废物产生量(t/a);Wt——预测年工业增加值(万元/a);St——预测年固体废物产生当量(t/万元);SD——基准年固体废物产生当量(t/万元);k1——固体废物产生当量衰减系数;W0——基准年工业增加值(万元/年);λ——工业增加值平均增长率(%);Δt——时间差。*5、危险废物

危险废物,是指列入国家危险废物名录或者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固体废物。化学工业、医疗单位、科研单位、制药厂等产生的废物。医院使用过的器械和产生的废物;化学药剂;制药厂残渣;废弃农药;废油;炸药等*我国危险废物的产生及处理现状危险废物产生量量大(化学化工占工业源的40.05%),增长快,危害性大治理现状我国危险废物的处置方式以焚烧为主,以工业危险废物为主要来源。大多数已建成的危险废物集中处置厂没有充分发挥危险废物集中处置的能力,实际处置量与处置能力之间还有较大差距。以焚烧方式为例,按每年200天计,实际焚烧量占已有处理能力的比例不到20%。换句话说,按现有能力计,每年至少还可多焚烧200万吨危险废物。*

农业固体废物《固废法》中规定:使用农用薄膜的单位和个人,应当采取回收利用等措施,防止或者减少农用薄膜对环境的污染。

第二十条从事畜禽规模养殖应当按照国家有关规定收集、贮存、利用或者处置养殖过程中产生的畜禽粪便,防止污染环境。农村生活垃圾污染环境防治的具体办法,由地方性法规规定

种植业生产过程中产生:稻草、麦杆、玉米杆、根茎、落叶、烂菜、废农膜、农用塑料、农药等;养殖业生产过程中产生:畜禽粪便、死禽死畜、死鱼死虾、脱落的羽毛等;农副产品加工业:畜禽内脏、鱼虾内脏、未被利用的菜叶、菜梗和菜根、秕糠、稻壳、玉米芯、瓜果皮、果壳、贝壳、羽毛、皮毛等*

放射性废物

放射性废物,是指含有放射性核素或者被放射性核素污染,其浓度或者比活度大于国家确定的清洁解控水平,预期不再使用的废弃物。核动力厂(核电厂、核热电厂、核供汽供热厂等)和其他反应堆(研究堆、实验堆、临界装置等)营运单位;核燃料生产、加工、贮存和后处理单位;放射性废物的处理和处置单位。与铀(钍)矿和伴生放射性矿开发利单位产生的废物。含放射性的废渣、粉仓、污泥等。

*6、我国固体废物排放现状(1)我国城市生活垃圾处理统计资料1)投资情况

根据国家发改委统计资料,“十五”期间全国城市环境卫生固定资产投资为476亿元(其中城市生活垃圾处理为198亿元),比“九五”增加275亿元,是“九五”的3.7倍;但占城市市政公用设施建设总固定资产投资的比例有所降低,“十五”为2.23%,“九五”为2.72%。“十五”期间列入国家发改委年度计划的城市生活垃圾处理项目总计约490项左右(其中计划“十五”期间建成的约292项),项目计划投资约400亿元,其中国债累计投入约100亿元。*2)产生及排放量根据建设部2006年统计资料,截止至2005年底,全国661个设市城市生活垃圾产生量1.56亿吨,建有各类生活垃圾处理场479座,处理能力为25.7万吨/日,集中处理量为8108万吨,集中处理率为51.97%。其中:生活垃圾填埋场365座,处理能力21.3万吨/日,处理量为6924万吨;生活垃圾堆肥厂46座,处理能力1.18万吨/日,处理量为345万吨;生活垃圾焚烧厂66座,处理能力3.22万吨/日,处理量780万吨。填埋、堆肥和焚烧的处理能力所占比例分别为85%、5%和10%。*3)存在问题2001年国家环保总局对30个省、区、市的329个生活垃圾处理设施进行了调研,调研结果为:生活垃圾填埋场中基本符合卫生填埋要求的占8.9%,部分符合卫生填埋要求的占43.9%,简易填埋场占40.5%。另外,生活垃圾堆肥厂占3.4%,生活垃圾焚烧厂占3.3%。调研情况显示:(1)全国城市生活垃圾无害化处理率不足20%;(2)生活垃圾填埋场中27%没有任何防渗措施,39%没有渗沥液收集、处理设施,已对周围地下水体、地表水体、土壤等造成严重污染;(3)生活垃圾焚烧处理存在烟气排放不达标、飞灰没有进行安全填埋处置等问题;*(4)生活垃圾堆肥产品用于农田,虽在一定程度上可以改善土壤,提高部分农作物产量,但对土壤存在重金属污染,农产品的安全、卫生等难以保证。2002年10月受建设部城建司委托,中国城市环境卫生协会在天津组织召开了“全国城市生活垃圾填埋场无害化等级评估会”。有170多个填埋场提出了评估申报,经预审对其中的27座填埋场进行了评估,结果6座达到无害化等级,14座基本达到无害化等级。*1.2固体废物的污染及其控制

1、固体废物的污染特点及其环境影响固体废物对环境潜在污染的特点产生量大、种类繁多、成分复杂污染物滞留期长、危害性强其它处理过程的终态,污染环境的源头环境影响固体废物对环境和人体健康的影响对土地的影响对大气环境的影响(污染大气)对水环境的影响(污染水体)对土壤环境的影响(污染土壤)对环境卫生的影响对人体健康的影响*固体废物的污染途径露天存放或置于处置场的固体废物,其中的化学有害成分可通过环境介质—大气、土壤、地表或地下水体等直接或间接传至人体,造成健康威胁。下图示出固体废物进入环境和其中化学物质致人类感染疾病的途径。其中有些是直接进入环境的,如通过蒸发进入大气;而更多的则是非直接如接触浸入、食用或饮用受污染的饮用水或食物等进人人类体内。各种途径的重要程度不仅取决于不同固体废物本身的物理、化学和生物特性,而且与固体废物所在场地的地质水文条件有关。*固体废物进入环境和其中化学物质致人类感染疾病的途径*2、固体废物的污染危害

具体来说,固体废物污染危害主要有以下几方面。(1)对大气环境的影响

堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬,从而对大气环境造成污染。据研究表明:当发生4级以上的风力时,在粉煤灰或尾矿堆表层的粒径=1~1.5cm以上的粉末将出现剥离,其飘扬的高度可达20—50m以上。在风季期间可使平均视程降低30%~70%。更有甚者,由于堆积的废物中某些物质的分解和化学反应,可以不同程度地产生毒气或恶臭,造成地区性空气污染。*另一种对地区环境的影响是废物填埋场中逸出的沼气,在一定程度上会消耗其上层空间的氧,从而使种植物衰败。若再植更新的某些植物,还会产生同样的结果。当废物中含有重金属时,可以抑制植物生长和发育;若在缺少植物的地区,则将受侵蚀作用而使土层的表面剥离。**(2)对水环境的影响

世界范围内,有不少国家直接将固体废物倾倒于河流、湖泊或海洋,甚至以后者当成处置固体废物的场所之一。应当指出,这是有违国际公约、理应严加管制的。固体废物弃置于水体,将使水质直接受到污染,严重危害水生生物的生存条件,并影响水资源的充分利用。此外,堆积的固体废物经过雨水的浸渍和废物本身的分解,其渗滤液和有害化学物质的转化和迁移,将对附近地区的河流及地下水系和资源造成污染。*向水体倾倒固体废物还将缩减江河湖面有效面积,使其排洪和灌溉能力有所降低。据我国有关单位的估计资料,由于江湖中排进固体废物,80年代的水面较之于50年代减少约2000多万亩(1亩=666.6平方米)。目前我国在不同地区每年仍有成千上万吨的固体废物直接倾入江湖之中,其所产生的严重后果是不言而喻的,这种局面不应当再继续发展下去了。**(3)对土壤环境的影响

固体废物及其淋洗和渗滤液中所含有害物质会改变土壤的性质和土壤结构,并将对土壤中微生物的活动产生影响。这些有害成分的存在,不仅有碍植物根系的发育和生长,而且还会在植物有机体内积蓄,通过食物链危及人体健康。在固体废物污染的危害中,最为严重的是危险废物的污染。前一章中提到的危险废物特性,包括易燃易爆和腐蚀性等都是极需防范的,其中的剧毒性废物最易引起即时性的严重破坏,并会造成土壤的持续性危害影响。*(4)固体废物污染对人体健康的影响根据物质的化学特性,当某些不相容物相混时,可能发生不良反应,包括热反应(燃烧或爆炸)、产生有毒气体(砷化氢、氰化氢、氯气等)和产生可燃性气体(氢气、乙炔等)。若人体皮肤与废强酸或废强碱接触,将发生烧灼性腐蚀作用。若误吸收一定量农药,能引起急性中毒,出现呕吐、头晕等症状。贮存化学物品的空容器,若未经适当处理或管理不善,能引起严重中毒事件。化学废物的长期曝露会产生对人类健康有不良影响的恶性物质。20世纪30年代至70年代,国内外不乏因工业废渣处置不当,其中毒性物质在环境中扩散而引起祸及居民的公害事件。如含镉废渣排人土壤引起日本富山县痛痛病事件;美国纽约州拉夫运河河谷土壤污染事件;我国发生在50年代的锦州镉渣露天堆积污染井水事件等。不难看出,这些公害事件已给人类带来灾难性后果。尽管近10多年来,严重的污染事件发生较少,但固体废物污染环境对人类健康将会遭受的潜在危害和影响是难以估量的。*3、固体废物的污染控制

(1)固体废物污染控制的特点固体废物固有的特性表现在:直接占用土地并具有一定空间;品种繁多,数量巨大;包括了有固体外形的危险液体及气体废物。

其对环境的污染主要通过水、大气或土壤介质影响人类赖以生存的生物圈,给居民身体健康带来危害。因此,对固体废物污染的控制,关键在于解决好特别是危险废物的处理、处置和综合利用问题。我国经过多年实践证明,采用可持续发展战略,走减量化、资源化和无害化道路是唯一可行的。具体来说,固体废物污染控制的特点如下:*首先,需要从污染源头起始,改进或采用更新的清洁生产工艺,尽量少排或不排废物。

其次,需要强化对危险废物污染的控制,实行从产生到最终无害化处置全过程的严格管理。

第三,需要提高全民性对固体废物污染环境的认识,做好科学研究和宣传教育,当前这方面尤显重要,因而也成为有效控制其污染的特点之一。*固体废物污染控制措施

①改革生产工艺:主要通过采用无废物或少废物工艺;采用精料;提高产品质量和使用寿命,不使过快地变成废物。②发展物质循环利用工艺:一种工序的废物可以作为第二种产品的原料。③进行综合利用:如硫铁矿烧渣中铁的综合利用。④进行无害化处理于处置:有害固体废物,通过焚烧、热解、氧化-还原等方式,改变废物中有害物质的性质。例如对氰化物进行氧化,对六价铬进行还原,对医疗垃圾进行焚烧等。*4、固体废物的处理处置方法

固体废物的处理方法固体废物处理:是指将固体废物转变成适于运输、利用、贮存或最终处置的过程。处理方法主要有:物理处理、化学处理、生物处理、热处理、固化处理。(1)物理处理物理处理是指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。物理方法包括压缩、破碎、分选、增稠、吸附、萃取等

*(2)化学处理化学处理是指通过化学方法破坏固体废物中的有害成分从而达到无害化,或将其转变为适于进一步处理、处置的形态。化学方法一般适合于处理成分单一的固体废物。化学方法包括氧化、还原、中和、化学沉淀和化学溶出等。(3)生物处理生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,从而达到无害化或综合利用。生物处理方法包括好氧处理、厌氧处理、兼性厌氧处理等。固体废物的处理方法*(4)热处理热处理是通过高温破坏或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。热处理方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。(5)固化处理固化处理是采用固化基材将废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害,因而能较安全地运输和处置的一种处理过程。固化处理的主要对象是有害废物和放射性废物。*固体废物的处置方法固体废物处置: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填埋场的活动。处置方法包括海洋处置和陆地处置两大类。海洋处置包括深海投弃和海上焚烧;陆地处置包括土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋和深井灌注等几种。*1.4固体废物的管理我国固体废物管理体系是:以环境保护主管部门为主,结合有关的工业主管部门以及城市建设主管部门,共同对固体废物实行全过程管理。为实现固体废物的“三化”,各主管部门在所辖的职权范围内,建立相应的管理体系和管理制度。《固体法》对各个主管部门的分工有着明确的规定。*固体废物的综合处理处置系统图*一.固体废物的管理原则减量化资源减量化资源化无害化循环回收利用综合利用1、“三化”基本原则:减量化:从源头开始,改变粗放型经营发展模式资源化:采取管理和工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源,创造经济价值。物质回收-物质转换-能量转换。无害化:已产生又无法或暂时尚不能综合利用的固体废物采用物理、化学、生物方法,进行对环境无害化或低危害的处理和处置,达到消毒、解毒或稳定化。

前提归宿核心*固体废物的管理原则2、固体废物全过程管理原则:实行全过程管理(危险废物图1-4)生产容器贮存收集运输综合利用处理处置消费45312*固体废物的管理原则3、循环经济理念下的固体废物管理原则:(1)概念:本质上是一种生态经济,要求应用生态学规律来指导人类社会的经济活动。是一种新型的、先进的经济形态,集经济、技术和社会与一体的系统工程。生产者:厂矿企业消费者:利用生产者提供的产品分解者:把产生的副产品和废物进行处置、转化的部门。生产者(植物群落、自氧细胞)消费者(动物群落)分解者(细菌真菌土壤小动物)*(2)循环经济示意图:新开采资源自然资源生产产品消费过程废物作为再生资源循环利用作为再生资源循环利用其他生产*(3)循环经济的三个层次:企业内部的小循环:促进原料和能源的循环利用,企业的清洁生产;企业之间的中循环:企业间共生形成的生态工业链社会整体大循环:大力发展绿色消费市场和产品消费后的资源再生回收,由此形成“自然资源—产品—再生资源”的整体社会循环,完成循环经济的物质闭环运动。*(4)循环经济与传统经济的区别:传统经济是由“资源-产品-废品”所构成的物质单行道的经济,对资源能源一次性的粗放型使用,把资源持续不断的变成废物来实现经济的数量型增长,最终导致资源的短缺和枯竭,环境污染;循环经济提倡的是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式,经济活动按照自然生态系统模式,组成“资源-产品-再生资源”的物质反复循环过程,从根本上消除长期以来环境与经济发展之间的尖锐冲突。*(5)循环经济的“3R”原则:1)减量化原则(Reduce):针对输入端,要求用较少的原料和能源投入来达到既定的生产目的或消费目的,从而在经济活动的源头就注意节约资源和减少污染。在生产中,减量化原则常常表现为要求产品体积小型化和产品重量轻型化。此外,要求产品包装追求简单朴实而不是豪华浪费,从而达到减少废弃物排放的目的。2)再利用原则(Reuse):针对过程,目的是延长产品和服务的时间强度,要求产品和包装容器能够以初始的形式被多次使用,而不是用过一次就了结,以抵制当今世界一次性用品的泛滥,。3)再循环原则(Recycle):针对输出端,要求生产出来的物品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源而不是无用的垃圾。**2、固体废物的管理体系(1)管理制度将循环经济理念融入相关政府责任分类管理制度污染者付费原则和相关付费规定产品、包装的生产者责任制度工业固体废物和危险废物申报登记制度固体废物建设项目环境影响评价制度固体废物污染防治设施的“三同时”制度固体废物环境污染限期治理制度固体废物进口审批制度危险废物行政代执行制度危险废物经营单位许可证制度危险废物转移报告单制度危险废物从业人员培训与考核制度*(2)管理系统1)各级环境保护主管部门对固体废物污染环境的防治控制实施统一监督管理。主要工作内容:制定有关固体废物管理的规定、规则和标准建立固体废物污染环境的监测制度审批产生固体废物的项目以及建设贮存、处置固体废物的项目的环境影响评价验收、监督和审批固体废物污染环境防治设施的“三同时”及其关闭、拆除对固体废物转移、处置进行审批和监督进口可用作原料废物的审批制定防治技术政策,组织推广先进的生产工艺和设备制定工业固体废物污染环境防治工作规划组织工业固体废物和危险废物的申报登记对所产生的危险废物不处置或处置不合格的单位实行行政代执行审批对固体废物污染事故进行监督、调查和处理*2)国务院有关部门、地方人民政府有关部门在各自的职责范围内负责固体废物污染环境的防治的监督管理工作。主要工作内容:对管辖范围内的有关单位的固体废物污染环境防治工作进行监测管理对造成固体废物严重污染环境的企事业单位进行限期治理制定防治工业固体废物污染环境的技术政策,组织推广先进的防治工业固体废物污染环境的生产工艺和设备组织、研究、开发和推广减少工业固体废物产生量的生产工艺和设备,限期淘汰产生严重污染环境的工业固体废物的落后生产工艺、落后设备制定工业固体废物污染环境防治工作规划组织建设工业固体废物和危险废物的贮存、处置设施*3)各级人民政府环境卫生行政主管部门负责城市生活垃圾的清扫、贮存、运输和处置的监督管理工作。主要工作内容:组织制定有关城市生活垃圾管理规定和环境卫生标准组织建设城市生活垃圾的清扫、贮存、运输和处置设施,对其运转进行监督管理城市生活垃圾的清扫、贮存、运输和处置经营单位进行统一管理*(3)管理标准1)固体废物分类标准:划定有害废物与非有害废物的种类和范围:名录法、鉴别法《国家危险废物名录及鉴别标准》1998《危险废物鉴别标准―腐蚀性鉴别》GB5085.1-1996《危险废物鉴别标准―急性毒性初筛》GB5085.2-1996《危险废物鉴别标准―浸出毒性鉴别》GB5085.3-1996《城市垃圾产生源分类及垃圾排放》CJ/T3033-1996《进口废物环境保护控制标准》冶炼渣、木和*木制品废料、废纸和纸版、废纤维、废钢铁、废有色金属、废电机、废电线和电缆、废五金电器、废塑料、废汽车压件、供拆卸船舶、废骨料。*2)固体废物监测标准:主要包括样品的采集、样品处理及样品分析方法的标准。GB5086.1~11-1997《固体废物浸出毒性浸出方法》

GB/T15555.1~12-1995《固体废物浸出毒性测定方法》

CJ/T3039-1995《城市垃圾采样和物理分析方法》

HJ/T201998《工业固体废物采样制样技术规范》CJ/T3037-1995《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》*3)固体废物污染控制标准:是固体废物管理标准中最重要的标准,是环境影响评价、三同时、限期治理、排污收费等一系列管理制度分基础,分二大类,一类是废物处置控制标准:

GB13015-91《含多氯苯废物污染控制标准》

CJ/T3033-1996《城市垃圾产生源分类及垃圾排放》第二类是设施控制标准

GB16889-1997生活垃圾填埋污染控制标准

GB18485-2001生活垃圾焚烧污染控制标准

GB18484-2001危险废物焚烧污染控制标准

GB18599-2001一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准*4)固体废物综合利用标准:为大力推行固体废物的综合利用技术并避免在综合利用过程中产生二次污染,国家环保总局将制定一系列有关固体废物综合利用的规范和标准。

电镀污泥含铬废渣磷石膏*(4)固体废物管理政策法规中华人民共和国固体废物污染环境防治法(1995年10月30日第八届全国人民代表大会常务委员会第十六次会议通过

2004年12月29日第十届全国人民代表大会常务委员会第十三次会议修订)2005年1月1日起实施中华人民共和国放射性污染防治法(中华人民共和国第十届全国人民代表大会常务委员会第三次会议于2003年6月28日通过,现予公布,自2003年10月1日起施行。)

医疗废物管理条例

中华人民共和国国务院令(第380号)2003废电池污染防治技术政策

国家环保总局

2003*思考题

1.何谓固体废物?固体废物的主要特点是什么?2。如何理解固体废物是“放错地方的资源”?3。城市废物按其性质可分为几类,有何意义?4、城市固体废物的主要特点有哪些?5、为什么固体废物的污染具有“源头”和“综态”的特点?6、从固体废物的特点出发,说明控制固体废物的总的原则。7、简述固体废物处理、处置方法及污染控制途径。8、略述固体废物的污染途径及其对环境造成的影响。*第二章固体废物收集、运输及转运工业固体废物的收集、运输工业固体废物的处理原则:谁污染,谁治理

对于城市垃圾,收集和清运工作成本占总成本的60%~80%生活垃圾的收集方式生活垃圾的收集分为5个阶段:垃圾发生源到垃圾桶的过程垃圾的清除垃圾车按收集路线将垃圾桶中垃圾进行收集运输至垃圾填堆场或转运站垃圾由转运站送至最终处置场或填埋场固体废物的收集、运输及转运系统城市垃圾的收集、运输及贮存城市垃圾的收集、搬运及贮存城市垃圾的清除和运送城市垃圾的转运及中转站设置固体废物收集设备固体废物收集、转运设备后装压缩式垃圾车固体废物收集设备危险废物的盛装城市垃圾的收集、搬运及转运固体废物的收集方式混合收集(优缺点)分类收集(优缺点,遵循的原则)定期收集随时收集搬运自行搬运专人搬运国外城市垃圾分类收集概况德国城市垃圾分类收集法国城市垃圾分类收集我国城市垃圾分类收集概况固体废物收运系统及其分析方法废物收运系统分类拖曳容器系统固定容器系统城市垃圾的清除和运送清运操作方法移动式和固定式移动容器操作方法及计算移动容器操作方法(一般法和修改法)收集操作过程四个基本用时集装时间(Phcs=pc+uc+dbc)拖曳运输时间(h=a+bx)处置场停留时间(s)非正常时间(其他用时)拖曳容器系统分析方法拖曳容器系统运输一次废物所需总时间等于容器收集、卸载和非生产时间的总和:Thcs=Phcs+s+hThcs-运输一次所需总时间,h/次;Phcs-装卸时间(收集时间),h/次;s-处置场停留时间,h/次;h-拖曳时间(运输时间)h/次。h=a+bx

拖曳容器系统运输一次废物所需总时间等于容器收集、卸载和非生产时间的总和:Thcs=Phcs+s+a+bx

Thcs-运输一次所需总时间,h/次;Phcs-装卸时间(收集时间),h/次;s-处置场停留时间,h/次;a-经验速度常数,h;b-经验速度常数,h/km;x-平均往返行驶距离,km。拖曳容器系统每次的装载时间(收集时间):Phcs=

pc+uc+dbcPhcs-装卸时间(收集时间),h/次;pc

-装载废物容器所需的时间,h;uc

-卸空废物容器所需的时间,h;dbc-两个容器收集点之间的行驶时间,h。课堂讨论目前在我国为什么很难实行城市生活垃圾的分类收集?一般移动容器操作法与改进移动容器操作法的计算公式有何区别?拖曳容器系统分析方法拖曳容器系统中考虑非生产时间因子W在内的每天每辆车计的往返次数可以用下式确定:Nd=

〔H(1-W)-(t1+t2)〕/ThcsNd-每天往返次数,次/d;H-每日工作时间,h/d;W-非生产因子;t1-每天从分派车站驾驶到第一个容器服务区所需时间,h;t2-每天从最后一个容器服务区回到分派车站所需时间,h。拖曳容器系统中每天(或每周)要求往返次数,可以用下式确定:Nd=

Vd/cfNd-每天往返次数,次/d;Vd

-平均每日收集的垃圾量,m3/d;c-容器平均尺寸;f-加权平均的容器利用率。固定容器系统分析方法固定容器系统可以分为机械装载收集车和人工装载两类;机械装载收集车完成一次操作所需总时间等于固定容器装载时间,处置场停留时间和运输时间的总和:Tscs=Pscs+s+a+bx

Tscs-所需总时间,h/次;Pscs-装载时间,h/次;s-处置场停留时间,h/次;a-经验速度常数,h;b-经验速度常数,h/km;x-平均往返行驶距离,km。固定容器系统与拖曳系统收集时间不同固定容器Pscs=Ctuc+(np-1)dbcPscs-装载时间,h/次;Ct-每次清运垃圾容器数,个;uc-收集一个容器中的废物所需时间,h;np-每趟清运所能清运的废物收集点数;dbc-两个废物收集点之间的平均行驶时间,h。固定容器系统每次所能倾空的容器的数目直接与收集车容器和可以达到的压实率有关。每次收集的容器数量可以下式表示:Ct=

Vr/cfCt-每次收集的容器数量,个/次;V-垃圾车容积,m3;r-垃圾车压缩系数;c-废物容器容积,m3;f-废物容器容积利用系数。固定容器系统每天要求的收集次数可以下式表示:Nd=

Vd/VrNd

-每天要求的收集次数,次/d;Vd-平均每天需收集的废物总量,m3。考虑到非生产因子W,每天要求的工作时间可以表示为:H=[(t1+t2)+NdTscs]/(1-W)t1-从始点到第一个废物收集点的行驶时间,h;t2-从最后一个废物收集点的“近似地点”到终点的所需时间,h。城市垃圾的收集、搬运及贮存贮存贮存方式:家庭贮存、公共贮存、单位贮存和街道贮存等。容器形式垃圾容器的设置数量主要考虑因素:服务范围内居民人数R;垃圾人均产量C;垃圾容重D;容器大小(如体积V);收集次数n。服务区域内的垃圾日产量W=RCA1A2式中,W为垃圾日产生量,t/d;R为服务范围内居住人口数,人;C为实测的垃圾单位产量,t/(人·d);A1为垃圾日产量不均匀系数,取1.1~1.15;A2为居住人口变动系数,取1.02~1.05。A1和A2的含义,分析其取值范围,及其影响因素。垃圾日产体积Vave=W/(DaveA3)Vmax=KVave式中,Vave为垃圾平均日产生体积,m3/d;A3为垃圾容重变动系数,取0.7~0.9;Dave为垃圾平均容量,t/m3;K为垃圾产生高峰时体积的变动系数,取1.5~1.8;Vmax为垃圾高峰时日产生最大体积,m3/d。需设置垃圾容器数量Nave=A4Vave/(EF)Nmax=A4Vmax/(EF)式中,Nave为平时所需设置的垃圾容器数量,个;E为单个垃圾容器的容积,m3/个;F为垃圾容器填充系数,取0.75~0.9;A4为垃圾收集周期,d/次,当每日收集1次时,A4=1,每日收集2次时,A4=0.5,每二日收集1次时,A4=2,以此类推;注:以Nmax来设置服务地段容器数量城市垃圾的清除和运送人工装载车Pscs=(1-w)H/Nd-(S+a+bx)每一行程能够收集垃圾的集装点Nr=60Pscsn/tp收集车辆及劳力配置城市垃圾的转运系统转运的必要性中转站类型与设置要求中转站选址中转站工艺设计计算例题3-1.某住宅区共有1000户居民,由2个工人负责清运该区垃圾。试按固定式清运方式,计算清运时间及清运车容积,已知条件如下:如一集装点平均服务人数3.5人;垃圾单位产量1.2kg/(d·人);容器内垃圾的容量120kg/m3(容重变动系数取0.83);每个集装点设0.12m3的容器二个;收集频率每周一次;收集车压缩比为2;来回运距24km;每天工作8小时,每天行程2次;卸车时间0.10h/次;运输时间0.29h/次,每个集装点需要的人工集装时间为1.76(分·人)/点;非生产时间占15%;解按公式反求集装时间:H=Nd(Pscs+S+h)/(1-ω)所以Pscs=[(1-ω)H/Nd]-(S+h)=[(1-0.15)×8/2]-(0.10+0.29)h/次=3.01h/次一次行程能进行的集装点数目:Np=60Pscsn/tp=(60×3.01×2)/1.76点/次=205点/次每集装点每周的垃圾量换成体积数为:Vp=RCA1A2×7/(A3Dave)=(3.5×1.2×1.1×1.02×7)/(0.83×120)m3/次=0.285m3/次;清运车的容积应大于:V=VpNp/r=(0.285×205/2)m3/次=29.2m3/次每星期需要进行的行程数:NW=tpF/Np=(1000×1/205)次/周=4.88次/周每周需要的工作时间:Dw=n.[NWPscs+tw(S+h)]/[(1-ω)H]=2[4.88×3.01+5×(0.10+0.29)]/[(1-0.15)×8]d/周=4.89d/周每人每周工作日:Dw/n=(4.89/2)d/(周·人)=2.44d/(周·人)危险废物的收集、运输及贮存危险废物的贮存危险废物的收集危险废物的运输城市垃圾的清除和运送清运操作方法移动式和固定式移动容器操作方法及计算移动容器操作方法(一般法和修改法)收集操作过程四个基本用时集装时间(Phcs=pc+uc+dbc)拖曳运输时间(h=a+bx)处置场停留时间(s)非正常时间(其他用时)拖曳容器系统分析方法拖曳容器系统中考虑非生产时间因子W在内的每天每辆车计的往返次数可以用下式确定:Nd=

〔H(1-W)-(t1+t2)〕/ThcsNd-每天往返次数,次/d;H-每日工作时间,h/d;W-非生产因子;t1-每天从分派车站驾驶到第一个容器服务区所需时间,h;t2-每天从最后一个容器服务区回到分派车站所需时间,h。拖曳容器系统中每天(或每周)要求往返次数,可以用下式确定:Nd=

Vd/cfNd-每天往返次数,次/d;Vd

-平均每日收集的垃圾量,m3/d;c-容器平均尺寸;f-加权平均的容器利用率。例3-1速度常数的测定拖曳速度等式改写成线性形式描点确定拖曳-速度常数计算往返行驶时间例3-2拖曳容器系统分析计算装载时间计算每趟运输时间每天能清运的垃圾容器数量每天实际工作时间固定容器系统可以分为机械装载收集车和人工装载两类;机械装载收集车完成一次操作所需总时间等于固定容器装载时间,处置场停留时间和运输时间的总和:Tscs=Pscs+s+a+bx

Tscs-所需总时间,h/次;Pscs-装载时间,h/次;s-处置场停留时间,h/次;a-经验速度常数,h;b-经验速度常数,h/km;x-平均往返行驶距离,km。固定容器系统与拖曳系统收集时间不同固定容器Pscs=Ctuc+(np-1)dbcPscs-装载时间,h/次;Ct-每次清运垃圾容器数,个;uc-收集一个容器中的废物所需时间,h;np-每趟清运所能清运的废物收集点数;dbc-两个废物收集点之间的平均行驶时间,h。固定容器系统每天要求的收集次数可以下式表示:Nd=

Vd/VrNd

-每天要求的收集次数,次/d;Vd-平均每天需收集的废物总量,m3。V-垃圾车容积,m3;r-垃圾车压缩系数。考虑到非生产因子W,每天要求的工作时间可以表示为:H=[(t1+t2)+NdTscs]/(1-W)t1-从始点到第一个废物收集点的行驶时间,h;t2-从最后一个废物收集点的“近似地点”到终点的所需时间,h。固定容器系统分析方法人工装载车如果H表示每天的工作时间而且每天完成的往返次数已知,考虑到非生产因子W,每天要求的工作时间可以表示为:H=[(t1+t2)+NdTscs]/(1-W)t1-从始点到第一个废物收集点的行驶时间,h;t2-从最后一个废物收集点的“近似地点”到终点的所需时间,h。一旦每次的收集时间已知,那么每次可被收集的垃圾收集点的数量可以由下式算出:Np=60Pscsn/tp式中,Np为每次清运的废物收集点数;Pscs为装载时间,h;n为工人数量;tp为每个废物收集点装载时间(收集时间),人次·min;60为从小时到分钟的换算系数,60min/h。每个收集点的收集时间tp取决于在容器位置之间行驶要求的时间、每个收集点的容器数目以及分散收集点占总收集点的百分比,以下式表示:tp=dbc+k1Cn+k2PRH式中,tp为每个收集点的平均收集时间,人次·min;dbc为花在两容器处的平均交通时间,h;k1为与每容器收集时间有关的常数,min;Cn为在每个收集地点处的容器的平均数目;k2为与从住户分散点收集废物所需要时间有关的常数,min;PRH为分散收集点的百分比,%。城市垃圾的收集、搬运及贮存贮存贮存方式:家庭贮存、公共贮存、单位贮存和街道贮存等。容器形式垃圾容器的设置数量主要考虑因素:服务范围内居民人数R;垃圾人均产量C;垃圾容重D;容器大小(如体积V);收集次数n。服务区域内的垃圾日产量W=RCA1A2式中,W为垃圾日产生量,t/d;R为服务范围内居住人口数,人;C为实测的垃圾单位产量,t/(人·d);A1为垃圾日产量不均匀系数,取1.1~1.15;A2为居住人口变动系数,取1.02~1.05。A1和A2的含义,分析其取值范围,及其影响因素。垃圾日产体积Vave=W/(DaveA3)Vmax=KVave式中,Vave为垃圾平均日产生体积,m3/d;A3为垃圾容重变动系数,取0.7~0.9;Dave为垃圾平均容量,t/m3;K为垃圾产生高峰时体积的变动系数,取1.5~1.8;Vmax为垃圾高峰时日产生最大体积,m3/d。城市垃圾的收集、搬运及贮存需设置垃圾容器数量Nave=A4Vave/(EF)Nmax=A4Vmax/(EF)式中,Nave为平时所需设置的垃圾容器数量,个;E为单个垃圾容器的容积,m3/个;F为垃圾容器填充系数,取0.75~0.9;A4为垃圾收集周期,d/次,当每日收集1次时,A4=1,每日收集2次时,A4=0.5,每二日收集1次时,A4=2,以此类推;注:以Nmax来设置服务地段容器数量城市垃圾的清除和运送人工装载车Pscs=(1-w)H/Nd-(S+a+bx)每一行程能够收集垃圾的集装点Np=60Pscsn/tp收集车辆及劳力配置例3-2住宅收运系统设计某住宅区共有1000户居民,由2个工人负责清运该区垃圾。试按固定式清运方式,计算清运时间及清运车容积。已知条件如下:如一集装点平均服务人数3.5人;垃圾单位产量1.2kg/(d·人);容器内垃圾的容量120kg/m3(容重变动系数取0.83);每个集装点设0.12m3的容器二个;收集频率每周一次;收集车压缩比为2;来回运距24km;每天工作8小时,每天行程2次;卸车时间0.10h/次;运输时间0.29h/次,每个集装点需要的人工集装时间为1.76(分·人)/点;非生产时间占15%;解按公式反求集装时间:H=Nd(Pscs+S+h)/(1-ω)所以Pscs=[(1-ω)H/Nd]-(S+h)=[(1-0.15)×8/2]-(0.10+0.29)h/次=3.01h/次一次行程能进行的集装点数目:Np=60Pscsn/tp=(60×3.01×2)/1.76点/次=205点/次每集装点每周的垃圾量换成体积数为:Vp=RCA1A2×7/(A3Dave)=(3.5×1.2×1.1×1.02×7)/(0.83×120)m3/次=0.285m3/次;清运车的容积应大于:V=VpNp/r=(0.285×205/2)m3/次=29.2m3/次每星期需要进行的行程数:NW=tpF/Np=(1000×1/205)次/周=4.88次/周每周需要的工作时间:Dw=n.[NWPscs+tw(S+h)]/[(1-ω)H]=2[4.88×3.01+5×(0.10+0.29)]/[(1-0.15)×8]d/周=4.89d/周每人每周工作日:Dw/n=(4.89/2)d/(周·人)=2.44d/(周·人)固体废物收集路线及规划设计必须确定现行的有关收集点和收集频率的政策和法规;现行的收运系统的运行参数,例如工作人员的多少和收集装置的类型要进行调整;在任何可能的情况下,必须对收集路线进行规划,以便路线能开始和结束在主干道,用地形和物理的障碍物作为收集路线的边界;在山区,收集路线要开始在最高处,然后随着装载量的增加逐渐下山。收集路线应该设计成最后一个收集容器离处置点最近;在交通拥挤处产生的垃圾必须在一天当中尽可能早地收集;能产生大量垃圾的产生源必须在一天中的第一时段收集;如果可能的话,那些垃圾产生量小且有相同收集频率的分散收集点应该在一趟或一天中收集。固体废物的运输固体废物的运输方式车辆运输船舶运输管道运输危险废物的收集、运输及贮存危险废物的贮存危险废物的收集危险废物的运输危险废物的盛装固体废物的运输危险废物运输的特殊要求在公路运输系统中,符合要求的控制方法:危险废物的运输车辆须经过主管单位检查,并持有有关单位签发的许可证,负责运输的司机应通过培训,持有证明文件;承载危险废物的车辆须有明显的标志或适当的危险符号,以引起关注;载有危险废物的车辆在公路上行驶时,须持有运输许可证,其上应注明废物来源、性质和运往地点。此外,在必要时须有专门单位人员负责押运工作;组织危险废物的运输单位,在事先须作出周密的运输计划和行驶路线,其中包括有效的废物泄露情况下的应急措施。城市垃圾的转运系统垃圾转运的必要性中转站类型与设置要求中转站选址中转站工艺设计计算垃圾转运的必要性从环保与环卫的角度看:垃圾处理点不宜离居民区和市区太近。设置转运系统的经济性取决于:有助于垃圾收运的总费用降低,即由于长距离大吨位运输比小车运输的成本低或由于收集车一旦取消长距离运输能够腾出时间更有效地收集;对转运站、大型运输工具或其他必须的专用设备的大量投资会提高收运费用。三种运输方式的费用方程可以表示为:(1)拖曳(移动)容器式收集运输:C1=a1.S(2)固定容器式收集运输:C2=a2.S+b2

(3)设置中转站转运:C3=a3.S+b3

式中,S为运距:an为各运输方式的单位运费,bn为设置转运站后增添的基建投资分期偿还费和操作管理费,Cn为运输方式的总运输费。一般情况下,

a1

>a2>a3,b3>b2。S>S3时,用方式(3)合理,即需设置转运站;S<S1时,用方式(1)合理,不需要设置转运站;S1<S<S3时,用方式(2)合理,不需设置转运站。例3-3.设清运成本如下:移动式清运方式,使用自卸收集车,容积6m3,运输成本32元/h;固定式清运方式,使用15m3侧装带压缩装置密封收集车,运输成本48元/h;中转站采用重型带拖挂垃圾运输车,容积90m3,运输成本64元/h;中转站管理费用(包括基建投资偿还费在内)1.2元/m3,第三种较其他车辆增加成本0.20元/m3。解:用C表示单位运输量成本(元/m3),先求出三种运输方式的C:用自卸收集车方式:先求出系数a1,a1=32/(6×60)=0.089元·m-3·min-1;则以运输时间表示的C1=a1·t=0.089t用侧装带压缩装置密封收集车a2=48/(15×60)=0.053元·m-3·min-1;则以运输时间表示的C2=a2·t=0.053t(3)用重型带拖挂垃圾运输车a3=64/(90×60)=0.012元·m-3·min-1;b3=1.2+0.2=1.4元·m-3;C3=a3·t+b3=0.012t+1.4当t<18min(可算出相应的运距),可以用方式(1或2?);???当18min<t<34min时选定用方式(2);当t>34min则用方式(3),即设中转站最经济。运输成本与运输时间的关系图固体废物转运系统转运站分类按转运能力分类按有无压缩设备及压实程度分类按压缩设备作业方式分类按大型运输工具不同分类按有无分拣功能分类转运站选址转运站一般建议建在小型运输车的最佳运输距离之内。转运站选址应注意的问题:转运站选址应符合城镇总体规划和环境卫生专业规划的基本要求;转运站的位置应在生活垃圾收集服务区内人口密度大、垃圾排放量大、易形成转运站经济规模的地方;转运站选址不宜临近广场、餐饮店等群众日常生活聚集场合;在具备铁路运输条件下,且运距较远时,宜设置铁路或水路运输垃圾转运站。作业P21页1,5,10题;P46页1,3,5,6,10,14题;P78页4,5,6,7,12题;【概念】压实破碎分选中和氧化还原化学浸出

【方法原理】

固体废物压实、破碎及分选技术的基础理论和方法

;固体废物的化学处理技术;本章重点第三章固体废物的预处理3.1固体废物的压实

3.1.1压实的基本概念

3.1.2压实设备类型3.2固体废物的破碎

3.2.1破碎的基本概念

3.2.2破碎机3.3固体废物的分选

3.3.1筛分

3.3.2重力分选

3.3.3磁力分选

3.3.4浮选

3.3.5电力分选3.4分选回收工艺系统

3.4.1城市垃圾分选回收工艺系统

3.4.2粉煤灰分选回收系统

3.4.3从煤从煤矸石中分选回收硫铁矿系统

3.5固体废物的化学处理技术

3.5.1中和法

3.5.2氧化还原法内

要固体废物的预处理固体废物的预处理为废物的合适处理处置提供条件,主要有压实、破碎和分选等。预处理的作用:以填埋为主的废物(压实:降低废物的体积,减少运输量和运输费用,提高填埋场的利用效率)以焚烧或堆肥为主的废物(破碎:不需要压实处理,破碎、分选使物料粒度均匀、大小适宜,有利于提高焚烧和堆肥化效率)废物的资源综合利用(破碎和分选:实现不同物料分别回收利用)讨论题某工厂产生的工业废物其主要成分为:铬渣(主要为铬酸钙和铬铝酸钙)占50%,铁屑(主要为金属铁)占20%,易挥发性固体有机物占10%,其它杂质(主要成分为纸张)占20%,采用如下所示的工艺流程进行工业废物的处理及回收利用,请指出该工艺的不合理之处,并设计另外一套合理的工艺进行最终处理和利用,并对所采用的工艺的原理进行简要的叙述。课堂练习:请分析处理工艺的合理性固体废物筛分有机物铬渣和铁卫生填埋混合石灰加热水淬盐酸气体处理铬渣填埋渗滤液处理气体处理(1500℃)压实3.1固体废物的压实3.1.1压实的基本概念

1、固体废物的压实固体废物的压实也称压缩,是指通过外力加压于松散的固体物,以增加物料的容重和减少其体积的过程。使废物便于运输、贮存和填埋。压实适用对象

压缩性能大而回复性能小的固体废物;不适用于某些较密实的固体和弹性废物。以城市生活垃圾为例,压实前容重通常在0.1~0.6t/m3范围,经过一般机械压实后,容重可提高到1t/m3左右。如果通过高压压缩,垃圾容重可达1.125~1.38t/m3,体积则可减少为原来体积的1/3~1/10。因此固体废物填埋前常需进行压实处理,尤其对松散型废物或中空性废物事先压碎更显必要。压实操作的具体压力大小可根据处理废物的物理性质(如易压缩性、脆性等)而定。一般开始阶段,随压力增加,物料容重较迅速增加,以后这种变化会逐渐减弱,且有一定限度。即使增加外压,并不能使废物容重无限增大(这是由于压实后垃圾会产生反弹力,类似于分子距离太近会使斥力大大增加的道理)。

实践证明,未经破碎的原状城市垃圾,压实容重极限值约为1.1t/m3。比较经济的方法是先破碎再压实,可提高压实效率,即用较小的压力取得相同的增加容重效果。固体废物经压实处理,增加容重,减少体积后,可以提高收集容器与运输工具的装载效率,在填埋处置时可提高场地的利用率。2、压实程度的量度

为判断压实效果,比较压实技术与压实设备的效率,常用空隙比与空隙率、湿密度与干密度、体积减少百分比、压缩比与压缩倍数等指标来表示固体废物的压实程度。①空隙比与空隙率

a.空隙比固体废物可设想为各种固体物体颗粒及颗粒之间充满气体空隙共同构成的集合体。由于固体颗粒本身空隙较大,而且许多固体物料有吸收能力和表面吸附能力,因此,废物中水分主要都存在于固体颗粒中,而不存在空隙中,不占据体积。故固体废物的总体积(Vm)就等于包括水分在内的固体颗粒体积(Vs)与空隙体积(Vv)之和。即:

Vm=Vs+Vv (3-1)

则废物的空隙比(e)可定义为:

e=Vv/Vs(3-2)

b.空隙率用的更多的参数是空隙率(ε),可定义为:ε=Vv/Vm(3-3)

空隙比或空隙率越低,则表明压实程度越高,相应的容重越大。顺便指出空隙率大小对堆肥化工艺供氧、透气性及焚烧过程物料与空气接触效率也是重要的评价参数。

②湿密度与干密度如果忽略空隙中的气体质量,固体废物的总质量(Wm)就等于固体物质质量(Ws)与水份质量(Ww)之和,即:Wm=Ws+Ww

固体废物的湿密度:ρw=Wm/Vm

干密度:ρd=Ws/Vm

实际上,废物收运,及处理过程中测定的物料质量常都包括水分,故一般容重均是湿密度。压实前后固体废物密度值及其变化率不大,是度量压实效果的重要参数,也容易测定,故比较实用。③体积减少百分比体积减少百分比(R)用下式表示:

R=[(Vi-Vf)/Vi]×100%(3-4)

式中,R为体积减少百分比,%;

Vi为压实前废物的体积,m3;

Vf为压实前废物的体积,m3。④压缩比与压缩倍数

a压缩比压缩比(r)可定义为:

r=Vf/Vi(r≤1) (3-5)

显然,r越小,说明压实效果越好。

b压缩倍数压缩倍数(n)可定义为:

n=Vi/Vf(n≥1)(3-6)n与r互为倒数,显然n越大,证明压实效果越好,工程上以习惯用n更普遍。体积减少百分比R与压实倍数(n)可互相推算。其相互关系如图2-7-1所示

由图看出,体积减少百分比在80%以下变化时,压实倍数在1~5之间,变化幅度较少;当R值越过80%以上时,n值急剧上升,几乎成直线变化。例,当R=90%时,可推出n=Vi/Vf=10;R=95%时,n=Vi/Vf=20。影响垃圾压实作业的主要参数垃圾的组分情况含水率垃圾层厚度机械滚压次数碾压速度3.1.2压实设备类型根据操作情况分,用于固体废物的压实设备可分为固定式和移动式两大类。凡用人工或机械方法(液压方式为主)把废物送到压实机械里进行压实的设备称为固定式。各种家用小型压实器、废物收集车上配备压实器及中转站配置的专用压实机等均属固定式压实设备。而移动式是指在填埋现场使用的轮胎式或履带式压实机、钢轮式布料压实机以及其他专门设计的压实机具。(1)固定式压实设备

①结构型式压实器通常由一个容器单元和一

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