6.《环境保护概论》-第5章-固体废物及处置

环境保护概论第五章固体废物的处理和利用

主要内容第一节概述第二节固体废物的处理方法第三节工业固体废物的处理和利用第四节城市垃圾的利用与治理指具有腐蚀性、毒性、反应性、感染性的固体废物。第一节概述一、基本概念人类在生产过程和社会生活中产生的不再需要或“没有利用价值”而被遗弃的固体或半固体物质。固体废物危险固体废物放错地点的原料将无法回收利用且不打算回收的固体废物长期地保留在环境中所采取的技术措施。第一节概述一、基本概念将固体废物转化为适于运输、贮存、利用和处置的过程或操作。固体废物处理固体废物处置二、固体废物的分类固体废物一般废物矿业工业农业生活环境工程废石尾矿废渣废屑秸秆畜便垃圾粪便污泥粉尘危险废物具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应、放射性、感染性的固体、半固体及容器盛装的废气、废液二、固体废物的分类按化学组成分有机废物无机废物按其危害状况分一般废物危险废物具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、放射性、感染性的固体、半固体，约占一般固体废物量的1.5-2.0%二、固体废物的分类按其来源分工业固体废物农业固体废物秸秆、畜便废石、尾矿放射性固体废物生活垃圾、商业垃圾、城建渣土、粪便废渣、粉尘、碎屑、污泥矿物固体废物放射性固体废物城市固体废物工业固体废物冶金固体废物燃料灰渣化学工业固体废物石油工业固体废物粮油食品固体废物其他固体废物是指工业生产过程中和工业加工过程产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥等，主要包括:城市固体废物生活垃圾城建渣土商业固体废物粪便炊厨废物废电器制品废塑料制品废交通工具家用什具等是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程中产生的固体废物，主要包括以下几类：废砖瓦、碎石、渣土等废纸、各种废旧的包装材料、丢弃的主副食品无奈的村民

二、固体废物的分类我国目前趋向于将固废分为四类：城市生活垃圾一般工业固体废物指不具有毒性和有害性的工业固体废弃物。有害固体废物其它固体废物三、固体废物的危害一、固体废物对环境的危害

侵占土地，损伤地表污染土壤、水体和大气影响环境卫生二、固体废物对人体健康的危害传播疾病危险废物的特殊性质（易燃性、腐蚀性、毒性）四、固体废弃物污染控制固体废弃物污染的特点：呆滞性大扩散性小是许多污染成份的终极状态主要从两方面着手：防治固体废弃物污染综合利用废物资源四、固体废弃物污染控制主要控制措施：改革生产工艺采用无废或者少废技术采用精料提高产品质量和使用寿命发展物质循环利用工艺进行综合利用进行无害化处理与处置典型的固体废物处理工艺流程固体废物分类资源化利用灰渣处理无害化堆埋主要分离出金属、纸类、塑料、玻璃等焚烧发电供电供热、生产有机复合肥、沼气、饲料等建材生产、公路路基土等垃圾堆埋后，表面覆土绿化第二节固体废物的处理方法按处理目的分预处理资源化处理最终处置压实破碎分选等焚烧、热解、湿式氧化、好氧堆肥、厌氧发酵沼气化等陆地填埋海洋处置第二节固体废物的处理方法按处理原理分物理处理化学处理生物处置压实破碎分选沉淀过滤等焚烧热解等好氧分解厌氧分解等1、预处理将固体废物转变成便于运输、贮存、回收利用和处置的形态。（1）压实技术利用外界压力作用于固体废物，达到增大比重、减小表观体积的目的，以便于降低运输成本、延长填埋厂寿命的预处理技术。固体废物再涂上沥青层边长为1m的固化块外面用金属网捆包（2）、破碎技术使用外力把大块固体废物分裂成小块的过程。破碎的目的：减小固体废物容积、便于运输；为固体废物分选提供所要求的入选粒度；使固体废物比表面积增加，提高焚烧、热解等的热效率；防止粗大、锋利的固体废物对处理设备的损坏；可以加快填埋处置场的早期稳定化。（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开来，回收利用有用物质、分离出不利于后续处理工艺的物料的处理方法。根据物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性的不同进行分选，可分为：筛选重力分选磁力分选电力分选光电分选摩擦及弹性分选浮选分选是实现固废资源化、减量化的重要手段（4）、脱水和干燥脱水主要用于废水处理厂排出的污泥及某些工业企业排出的泥浆状废物的处理。脱水包括：真空过滤机、离心式脱水机自然干化脱水2、资源化处理利用高温破坏和改变固体废物的组成和结构，使废物中的有机有害物质得到分解或转化的处理，是实现有机固废无害化、减量化、资源化的一种有效方法。(1)热化学处理2、资源化处理是对固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程。(a)焚烧可回收利用固体废物燃烧产生的热能；大幅度减少固体废物的体积（可减少80-90%）；彻底消除有害细菌和病毒；破坏有毒废物焚烧的优点：2、资源化处理(a)焚烧只能处理含可燃物成分高的固体废物；容易造成二次污染焚烧的缺点：用于处理那些不适于安全填埋或不可再循环利用的有害废物：医院废弃物难以生物降解的、易挥发和扩散的、含有重金属及其他有害成分的有机物等2、资源化处理在高温缺氧的条件下将有机物裂解为分子量较小的组分的过程。(b)热解气态产物：氢、甲烷、碳氢化合物、一氧化碳液态产物：焦油、燃料油、醋酸、乙醛、丙酮等固态产物：碳裂解产物2、资源化处理可用于城市垃圾、污泥、工业废料、农林废料、人畜粪便等的处理(b)热解将废物中的有机物转化为便于贮存和运输的有用燃料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热解的优点：2、资源化处理在有水存在和适当的温度及压力下将有机物快速氧化，生成二氧化碳、水、无机盐等。(c)湿式氧化能有效处理污泥或高浓度有机废水而不需要预脱水；不产生粉尘和煤烟；灭毒除毒比较彻底；反应时间短优点：设备费用和运转费用高缺点：2、资源化处理利用微生物对有机固体废物的分解作用，使有机固体废物转化为能源、食品、饲料、肥料，是固体废物资源化处理的有效而又经济的方法。(2)生物处理2、资源化处理依靠自然界广泛分布的细菌、真菌等，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生化过程。(a)堆肥化处理好氧堆肥：露天堆肥、快速堆肥厌氧堆肥：周期长，10个月以上我国已应用该技术处理城市生活垃圾2、资源化处理利用厌氧微生物将废物中可降解的有机物分解为稳定的无害物质，同时获得以甲烷为主的沼气。b.厌氧消化法-沼气化处理城市污水处理后排放的污泥、农业固体废物、粪便处理中得到广泛应用。北京市第一座具有先进技术水平的医疗废物集中处理厂----南宫医疗废物处理厂3、最终处置通过多重屏障（如天然屏障或者人工屏障）实现有害物质同生物圈的有效隔离。处置方法的分类处置方法海洋处置陆地处置海洋倾倒远洋焚烧3、最终处置利用海洋对固体废物进行处置的方法，已受到越来越多

的限制。(1)海洋处置(a)海洋倾倒:利用海洋的巨大容量，将废物直接投入海洋的处置方法。

(b)远洋焚烧:利用焚烧船将固体废物运至远洋处置区进行船上焚烧的处置方法。

海洋倾倒和远洋焚烧只允许在规定的海域进行3、最终处置根据废物的种类及其处置的地层位置（地上、地表、地下和地层），陆地处置可分为：土地耕作深井灌注土地填埋（卫生土地填埋和安全地填埋）(2)陆地处置方法及分类3、最终处置利用表层土壤的离子交换、吸附、微生物降解等综合作用机制处置工业固体废物的一种方法。陆地处置(a)土地耕作处置

主要用于处置含盐量低、不含毒物、可生物降解的有机固体废物。3、最终处置把液状废物注入到地下的与饮用水和矿脉层隔开的可渗性岩层内。陆地处置(b)深井灌注处置

主要用于处置难于被破坏、转化、不能用其他方法处置或采用其他方法时费用昂贵的废物。3、最终处置利用坑洼地（废矿坑、废粘土坑、废采石场等）填埋固体废物的一种方法。陆地处置(c)土地填埋处置

适于处置多种类型的废物，填埋后的土地可重新用做停车处、游乐场、高尔夫球场等，目前已成为处置固体废物的主要方法。填埋地点越来越少；填埋垃圾中的有毒物质会污染地下水垃圾填埋场HDPE土工膜焊接施工现场垃圾填埋场HDPE土工膜焊接和塑料渗滤管网六十万平方米生活垃圾填埋场全景照片固体废弃物垃圾填埋场照片六里屯垃圾场的工艺流程六里屯垃圾卫生填埋场表面覆土

摘自：/RUBBISH/instr/liulitun.htm北京六里屯垃圾填埋场渗滤液处理设施北京六里屯垃圾填埋场单元铺防渗膜用作建筑材料用作冶炼金属的原料回收能源用作农肥、改良土壤第三节工业固体废物的处理和利用

一、一般工矿业固体废物的综合利用特点：数量大，具有再利用的良好性能国外：工矿业固体废物不再是环境污染国内：综合利用率低1、综合利用现状2、综合利用途径处理方法物理处理化学处理生物处理固化法焚烧法安全填埋处置技术二、危险固体废物的处理和处置物理法磁选干燥蒸馏蒸发萃取吸附冷冻生物法生物降解生物吸附化学法中和沉淀氧化还原水解二、危险固体废物的处理和处置固化法通过物理-化学方法将有害固体废物固定或包容在惰性基材中的无害化处理过程。

水泥固化法塑料固化法水玻璃固化法沥青固化法二、危险固体废物的处理和处置第四节城市垃圾的利用与治理一、我国城市垃圾处理现状

城市垃圾产量大（2亿吨/年）每年还以10%的速度递增,历年垃圾的存量已达到66亿t,全国2/3的城市陷入垃圾的重围，堆占耕地5亿ｍ2,直接经济损失达80亿元人民币。处理水平较低处理率低（<60%），二次污染现象严重处理的垃圾中，70%以上为填埋，约20%为高温堆肥，焚烧量甚微。垃圾分类收集工作起步晚二、城市垃圾的资源化处理1、物资回收废纸40%、金属3-5%、食物25-50%、塑料1-2%、织物4-6%、玻璃4%，大约80%的垃圾为潜在的资源。垃圾分类收集垃圾分选技术简单回收垃圾分选作用：有利于垃圾的回收利用，降低处理成本回收对象：废纸、塑料、玻璃、金属和布料北京市垃圾处理状况北京市人均日产生活垃圾0.82公斤，全市日产垃圾1.2万吨。北京市垃圾无害化处理2006年要达到96%，2007年达到

97%，2008年达到98%。目前北京市城八区的大部分地区和郊区卫星城镇基本上形成了较为完备的垃圾处理管理系统，全市正规化、无害化垃圾处理场有18处，其中有4座大型垃圾转运站，9座大型卫生填埋场，3座垃圾堆肥厂，2座垃圾焚烧厂，日处理能力为8800吨。生活垃圾资源化率为10%。

北京市垃圾处理状况北京市建1座垃圾焚烧场、2座垃圾填埋场和7座垃圾综合处理场，以保证垃圾无害化处理目标的实现。图为北京东四某社区的清洁工将居民的厨余垃圾投入生物垃圾处理机焚烧热分解2、能源回收各国焚烧法处理垃圾比例焚烧热分解分选技术堆肥法城市垃圾能源物资电力、沼气燃烧油、气纸、金属、玻璃肥料城市垃圾的资源化模式三、城市垃圾的其它无害化处理1、填埋垃圾在土地中自然降解的时间尼龙织物30~40年铁罐10年玻璃瓶4000年塑料100~200年烟头1~5年易拉罐80~100年纸3~4个月皮革50年橘子皮2年羊毛织物1~5年

各种垃圾处理方式成本比较南京水阁垃圾填埋气发电厂外景日本的社区中每家都安放的家用垃圾处理机三、城市垃圾的其它无害化处理2、堆肥指垃圾中的可降解有机物借助于微生物发酵降解的作用，使垃圾转化为肥料的方法3、焚烧具有回收热能和垃圾减量最彻底的优点四、北京市垃圾处理对策减量化资源化产业化无害化最终归宿基本政策新方向净菜进城天然气进京分类收集堆肥：南宫垃圾高温堆肥场

阿苏卫垃圾填埋场北神树垃圾填埋场安定垃圾填埋场五、当前还难于处理利用的城市垃圾1、白色污染为不可降解的塑料，焚烧时会放出大量的有毒物质污染空气。目前常用的处理方法再生利用：熔融成型制成再生塑料制品；改性利用：加入填料对废塑料进行改性以增大应用范围；裂解转化：可回收不同的化工原料如芳烃石蜡油等五、当前还难于处理利用的城市垃圾2、废电池一粒纽扣电池能污染大约600吨水。目前常用的处理方法仅是回收集中3、电子垃圾废旧电脑和家用电器仅是回收集中后粉碎性处理废塑料变油是根据波状运动原理，在锅炉里设计构成一种特殊的条件，从而产生波能，以波能击碎塑料的聚合分子