环境科学与工程导论-固体废弃物的处理与利用-.ppt

1、第七章固体废弃物的处理与利用,第一节 固体废物的定义、特性和分类 第二节 固体废物的来源、组成和性质 第三节 固废污染的环境影响 第四节 固废污染的治理现状 第五节 固体废物的管理体系,第一节 固体废物的定义、特性和分类,定义 人类在生产、生活和其他活动中产生的，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体的物质,特性 “资源”和“废物” 的相对性：时间方面，空间角度， ”放错地点的资源” 污染“源头”和富集“终态”的双重性 ：“固废”是终点又是起点 成分的多样性和复杂性：涉及人类活动的所有方面 危害的长期潜在性、灾难性：可能更具危险,分类： 依据组成、形态、污染特性、来源划分，国

2、家固废污染防治法依据来源见下表,第二节 固体废物的来源、组成和性质 来源 工业固体废物 城市固体废物 农业固体废物 放射性固体废物,2.1 固体废物污染现状,法国2003年有150万吨电子垃圾被运到垃圾站，其中包括被废弃的电脑、电话、电视机、烤面包机和其它家用电器。目前，平均每个法国人每年制造25公斤电子垃圾，而这仅仅是个开始。这种高科技垃圾正以惊人的速度增加，其增速是其它家庭垃圾的3倍，估计12年内就会翻一番。,我国是“人口大国”，这就意味着，我们同时是个“垃圾大国”。据有关部门统计，全国每年仅城镇垃圾总量就达1.5亿吨。而对其处理，基本上采取的都是较为原始的“搬家政策”，这不仅转播细菌，污

3、染环境，甚至会破坏生态平衡。同时还使每年因此而丢掉价值高达250亿元的可再生资源。,全球每年新增固体废弃物大约100亿吨，人均2吨。,就快餐盒来说，由于人们生活节奏普遍加快，快餐受到大众青睐。快餐盒这种难以解决的泡沫塑料证制造另一种意义上的“白色恐怖”。有人计算，光上海人用去的快餐盒，15年内就能给新加坡盖上一条白色的毯子。更有甚者，填埋上海人一年饮食所带来的厨房垃圾，竟要吞没几十公顷土地。,最近的一项调查表明，北京市手机普及率已达到81，而且60以上的使用者更换过手机，更换频率是大约1年更换一个；更有52的北京消费者换过3个以上的手机。国家环保总局最近公布的消息称，北京目前手机日更换数量达到

4、1850部。上海市通信管理局、统计局有关数据显示：去年底，上海手机用户已经突破1200万，每年约产生84万部废旧手机，平均每天就有2300多部，以每部手机平均重100克计算，每年废弃的手机的总重量超过8吨。 从全国范围来看，我国去年手机总产量约为1.6亿部，本国市场吸收约7500万部；而今年手机产量预计将达到1.7亿部，除去出口，我国市场将增加到8000万部手机，而弃用的手机的数量同样可观。,分类 工业固体废物是指在工业生产过程中产生的固体废物。按行业可分为如下几类。 矿业固体废物：产生于采、选矿过程，如废石、尾矿 冶金工业固体废物：产生于金属冶炼过程，如高炉渣 能源工业固体废物：产生于燃煤发

5、电过程，如煤矸石、炉渣等。 石油、化学工业固体废物：产生于石油加工和化工生产过程。 轻工业固体废物：产生于轻工生产过程，如废纸、废塑料、废布头等。 其他工业固体废物：产生于机加工过程，如金属碎屑、电镀污泥等。,2.2 工业固体废物的来源、特点和性质,工业固体废物的组成及性质 1、矿业固体废物 废物产生量： 对露天矿的开采：每采l m3矿石，需剥离掉8l 0m3的剥离物（土岩）。 对地下矿石开采：开采It矿石排出石渣约3.6t。 选矿中：选出1t精矿，产生几十吨、上百吨甚至上千吨尾矿。 2、冶金工业固体废物 高炉渣固体废物：通常可炼1t生铁，可生成300900kg渣。 钢渣的固体废物：生产一吨钢

6、产生130240kg钢渣。 有色金属冶炼：目前，每年产生的有色金属冶炼矿渣月425 X104t。 3、化学工业固体废物 1995年，全国产生化工固体废物2870 X104t，占工业固体废物的4.5。 化肥工业、农药、染料、无机盐等。,4 、其他工业固体废物 （1）类别 包括：煤矸石；粉煤灰；水泥厂窑灰；放射性废物等。 （2）产生量 煤矸石：产量约为原煤的15，年增加IX108t，历年积存 13X108t，占地10亩。 粉煤灰：年产 12X108t（1995年），积存 6X108t。 窑灰：仅大、中型水泥厂窑灰总量大于300X104t。 炉渣：年产炉渣0.8X108t。 其产生量仅次于尾矿、煤矸

7、石、粉煤灰居第四位。 放射性废物。放射性废物来自三大领域：核能开发、核技术应用伴生放 射性矿物开采利用。其产生量占工业固体废物产生量的35。,2.3 危险废物的来源及特性,危险废物定义 联合国环境署（UNEP）：“危险废物是指除放射性以外的那些废物（固体、污泥、液体和用容器盛装的气体），由于它们的化学反应性、毒性、易爆性、腐蚀性或其他特性引起或可能引起对人类健康或环境的危害。不管它是单独的或与其他废物混在一起，不管是产生的或是被处置的或正在运输中的，在法律上都称为危险废物”（1985年）,危险废物的特性 危险废物具有毒害性（包括急性毒性、浸出毒性、生物蓄积性、刺激性等）、易燃性、易爆性、腐蚀性

8、、传染性、化学反应性、疾病传染性以及危害的长期性和潜伏性等特性。 危险废物的处理处置方法主要有固化、焚烧和填埋三种。,灌胃量：小鼠不超过0.4ml/20g（体重）大鼠不超过1.0ml/100g（体重）。 结果判定：对灌胃后的小鼠（或大鼠）进行中毒症状的观察，记录48h内实验动物的死亡数，根据实验结果，对该废物的综合毒性作出初步评价，如出现半数以上的小鼠（或大鼠）死亡，则可判定该废物是具有急性毒性的危险废物。,国内外常用的动物有：小鼠、大鼠、兔、豚鼠、猫、狗和猴等。,2.4 城市垃圾,我国城市垃圾每年以810%的速度增长，城市人均年产生生活垃圾440kg，但是处理率却很低，不到60%。中国400

9、多个城市中，大约2/3的城市出现垃圾围城现象。,我国每年有数百万吨的废旧钢铁、600万吨的废纸，200万吨的玻璃。每年扔掉的60多亿节干电池中就含有8万吨的锌、10万吨的二氧化锰和1200吨的铜。,天津市六区每年产生的生活垃圾约140万吨。,城市生活固体废物主要是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，即城市生活垃圾，主要包括居民生活垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾（又称渣土）。 一般来说，城市每人每天的垃圾量为12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。光从城市生活固体废物来说，每年的产生量就是十分惊人的。城市垃圾一

10、般是指城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾，而不包括工厂所排出的工业固体废物。城市垃圾的数量在全球范围内是惊人的。 一般来说，城市生活水平愈高，垃圾产生量愈大。在低收入国家的大城市，如加尔各答、卡拉奇和雅加达，每人每天产生0.5-0.6千克垃圾，在中等收入国家的大城市，这个数字是0.5-0.8千克，在工业化国家的大城市，每人每天产生的垃圾通常在1千克左右。最新统计表明，发达国家每人每日生活垃圾产生量竟高达1.5千克。垃圾是人类活动的产物。人们在享受衣食住行的同时产生了生活垃圾，在生产社会需要的产品的同时产生了工业垃圾。,城市垃圾产生量表 城市或国家 kg/人d 工业化国家的

11、城市 纽约(美国) 1.80 汉堡(德国) 0.85 罗马(意大利) 0.69 中等收入国家或地区的城市 新加坡 0.87 香港 0.88 突尼斯(突尼斯) 0.56 麦德林(哥伦比亚) 0.54 卡诺(尼日利亚) 0.46 马尼拉(菲律宾) 0.50,第三节 固体废弃物的治理现状,治理现状 目前，生活垃圾主要以“末端处理”为主，主要采取土地填埋方式处理垃圾。由于垃圾量逐年增加，虽然投资不断增加，发挥的作用却有限。应采用源头减量，真正实现“零排放”，是固体废物污染控制的根本途径。,目前，我国城市生活垃圾处理方式单一，资源化水平较低。垃圾处理以填埋为主，堆肥和焚烧方式比例较小。广东省23个大中型

12、城市中填埋比例为82.9，堆肥为11.3，焚烧比例为5.9。处理方式存在着较大的区域差异，一般经济较发达地区焚烧比例较大，堆肥比例较小，而经济较落后和农村地区则相反。同时，无害化处理处置措施不足，特别是小城镇以及农村地区的生活垃圾填埋场，大部分底部未进行防渗处理、表面未覆土、渗滤液收集系统和处理设施不完善、沼气未进行疏导等等，二次污染严重。,就城市垃圾而言，主要存在以下问题。,（1）处理方式单一，不利于城市可持续发展 （2）处理技术差，管理落后，对环境影响大 大气污染状况 水污染状况 生态环境状况,工业固体废弃物综合利用率（%）,粉煤灰主要成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 20%

13、 20% 10% 50%,危险废物 根据有关调查资料显示，由于对危险废物的识别和管理并不完善，目前我国在危险废物综合利用、处理处置方面不太规范。危险废物综合利用类别不多、安全处理处置率和利用率较低。根据对广东省的调查，全省共有78家危险废物持证经营单位，综合利用规模约为35万吨年，但采取焚烧或安全填埋处置方式或技术的不足5家，总处置规模不到5万吨年；而回收利用类别主要集中在废酸碱、废有机溶剂、卤化废物、废矿物油、含铜含锌含镍等废物，其余危险废物则混入生活垃圾填埋场，估计直接排放率约有18左右。,第四节 固体废物的危害 1. 侵占土地,每堆积1万吨废物，约需占地667平方米的土地。,远红外高空探

14、测结果显示：北京市区几乎被环状的垃圾堆所包围。特别是郊区，垃圾占领了大量的农田。,全国工业固体废物综合利用率为45.9。土地是宝贵的自然资源，我国虽然幅员辽阔，但耕地面积却十分紧缺，人均耕地面积，只占世界人均耕地的1/3。固体废物的堆积侵占了大量土地，造成了极大的经济损失，并且严重地破坏了地貌、植被和自然景观。,据不完全统计，我国历年堆渣达53亿吨，已占地84万亩（污染农田25万亩）。,2. 污染土壤,塑料垃圾残留3.9克/亩 玉米减产 11%13% 小麦减产 9%16% 大豆减产 5.5%9% 蔬菜减产 14.4%54.9%,包头市尾矿堆积如山，使坝下游的大片土地被污染，居民被迫搬家。,另外

15、，由于垃圾中有病原微生物，堆放过程中会产生大量的酸性或碱性有机污染物，使垃圾中的重金属溶解出来，形成了有机物、重金属、病原微生物三位一体的污染。,固体废物堆置或垃圾填埋处理，经雨水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，妨碍周围植物的根系生长，或在周围机体内积蓄，危害食物链。,3. 污染水体,堆放的垃圾内部含有的水分和淋入垃圾中的雨水所产生的渗沥液流入周围地表水或地下水体，造成水体污染。,堆积的固体废物可随天然降水和地表径流流入河流湖泊，或将固体废物直接向临近江、河、湖、海等水域排放，均会造成地表水受到严重污染。,不少国家把固体废物直接倾倒于河流、湖泊、海洋，

16、甚至以海洋投弃作为一种处置方法。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，投弃在海洋的废物会在一定海域造成生物的死区。,4. 污染大气,有害气体如SO2，NH3，CH4和粉尘等,垃圾爆炸事故等在我国曾多次发生，例如北京市昌平区一个垃圾堆放场在1995年曾连续发生了三次爆炸事故。 原因主要是：堆放过程中产生了厌氧环境产生了易燃的甲烷气体。,固体灰渣中的细粒、粉末受风吹日晒产生扬尘，污染周围大气环境。粉煤灰、尾矿堆放场遇4级以上风力，可剥离141.5cm，灰尘飞扬高度达2050m，在多风季节平均视程降低3070。 固体废物中的有害物质经长期堆放发生自燃，散发出大量有

17、害气体。长期堆放的煤矸石中如含硫达1.5即会自燃，达3%以上即会着火，散发大量的二氧化硫。多种固体废物本身或在焚烧时能散发毒气和臭味，恶化环境。,5. 影响环境卫生，对人体健康构成危害,“三致”作用,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。,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多平方公里，使该区域的1800眼井水不能饮用。全国已积存200多万吨铬渣，而且城镇几乎都有电镀厂排出大量铬污泥，这些铬渣，污泥遇水都会浸出剧毒性六

18、价铬而污染环境。全国有色金属冶炼企业一年约有5000吨砷、500吨镉和50吨汞流失到环境中。60年代，某矿冶炼厂排出的含砷烟尘，长期露天堆放，随雨水渗透、污染了井水，致使308人中毒，6人死亡。,身边环保小事,垃圾分类回收 从工业生态学的视角看，垃圾是放错了位置的资源，是终将有一天可以使用的原料矿藏。只是，回收利用的原料或废料中的物质含量是一个关键因素，因为废品回收利用的价值随其物质含量的多寡而定。如果回收资源中的物质含量太低，收集的成本就会太高，如废钢铁、废塑料的分拣，运输的成本更高。混置为垃圾，分置为资源，许多垃圾因为没有分拣而不能再利用。目前我国垃圾回收率低，自动化分拣设备少，分拣效果不

19、理想。如果居民在日常生活中直接对垃圾进行分类，可以大大降低这些成本，提高资源回收的价值。本来，不久前我们还沿袭着祖先传下来的对废物进行分类后卖给回收站的做法，西方人还在向我们学习，我们却把那么好的传统给丢了。垃圾分类不是一件可做可不做的事情，而是势在必行。大家都应该从我做起，督促所在社区尽早建立垃圾分类体系，并且从现在开始就做些力所能及的分类工作，如将废纸板、废玻璃、废金属、废塑料等分类卖出废品回收站。,回收废电池 日本中部有一条河叫神通川，年后发现两岸的一些地区出现一种怪病-骨痛病。 该病发作时病人骨骼折断，弯曲变形，痛苦不堪，后期终日卧床，不停地喊疼，最终衰竭而死，尸体解剖发现，有的死者全

20、身骨折多达处，身长缩短厘米。经过调查，原来是流入神川的工业废水中的镉和汞所致。食用受镉和汞污染的水或食物，镉和汞就进入人体蓄积，阻碍骨骼对钙的吸收，使骨质软化、疏松。镉在自然界中与锌矿伴生，工业废水中的镉主要来源于冶炼锌。日常不可缺少的电池含镉、铅、锌、汞。虽然每节电池中含量很少，但十几亿中国人，如果其中亿人每人每年用节电池就是亿节。电池腐烂后，有毒金属渗入土壤、水体积累，通过食物链进入植物、动物，最后进入人体，导致严重的疾病。随手扔掉的废电池中含有的金属可能有一天就被自己吃下。为了防止电池对环境的污染，请找一个盒子放在家中或学校，专门收集废电池。到了一定数量再送到指定的回收地点，统一处理，减

21、少对环境的危害。,尽量避免产生有毒垃圾 以往，由于人口相对较少，生产力水平相对较低，所产生的废物量不是很多，高毒性废物也不常见。伴随着年代的化学革命及其后的核工业，人类生产和制造了越来越多的有毒垃圾，其中的毒素主要有：二恶英，源于塑料制品和工业废料，严重破坏人和动物的神经系统，导致癌症等多种疾病；汞，来自废电池，使人骨质疏松、变形，破坏神经系统；有机化学药品，源于化工、制药、造纸厂排放的废水，能使水质严重恶化、水生生物死亡，在动植物体内富集，导致人类慢性中毒，在废弃的建材、家庭装修废物中也含有此类物质；一些其他的垃圾，如荧光灯管等，含有铅、汞、镉等多种重金属和有机物，导致人体神经、消化、循环等

22、生理系统的疾病；核废料的危险性可以保留成千上万年，是最具威胁性的有毒的垃圾。另外，垃圾还能二次产生很多有毒的化合物，严重危害自然界中动植物和人类的安全，所以我们提倡垃圾分类处理、降低毒素、垃圾减量和重复利用。,少用纸尿布 纸尿布的原料来自于树木的纤维素，消耗着森林资源，制造过程中又要耗费大量的能源和水，其中一部分后来成为废水。因此，大量生产纸尿布既浪费资源又污染环境。另外，纸尿布用过丢弃后成为固体废弃物，而且在掩埋时会产生污染问题（的纸尿布带有排泄物，而且所有的纸尿布甚至一开始就含有病原体，即使加入少量氯化物消毒也无济于事）。在美国，每个儿童在婴儿期平均使用数千条纸尿布。在都市固体废弃物中，又

23、脏又臭的纸尿布占了一大宗。年美国俄勒冈州的一项研究发现，该州的固体废弃物中，有- 是纸尿布。美国每年用过的纸尿布已经多到“足以从地球到月球来回铺上七趟”。我国传统的育儿方式惯于用布尿布，这是一个好习惯，应该继承发扬。我国人口基数大，每年出生千余万人，都用起纸尿布来，我们的环境和资源都吃不消。因此，很多事情不是经济上能否承受的问题，而是公民的责任心问题。,少吃口香糖 口香糖是第二次世界大战期间一家美国公司为军方生产的军需物资，送到欧洲战场上，大受战地美国兵欢迎。作为一种休闲食品，口香糖固然有很多可爱之处，但是近年来在一些发达国家，口香糖的名气却开始臭了。原因很简单：口香糖入口时爽口，“出口”时却

24、只会让人恶心。更要命的是，口香糖吐在地上后形成的残迹难以清除、难以降解，给环卫工作添了很多麻烦。 在神圣的北京天安门广场，口香糖残迹像像一摊摊鸡屎，搞不好还会粘在游人的鞋上。40万平方米的天安门广场中竟有60万块口香糖残渣，记者与广场清理工师傅一起，体验了铲残渣的全过程。口香糖中含有胶基极难铲除，记者清除一块口香糖用时100秒。据推算，清除一块口香糖至少需花费1.1元。为了尽快清理广场的60多万块口香糖垃圾，用了上千人次的劳力、数十万元的投入，小小口香糖给环卫部门带来了巨大的麻烦。 为了防止让口香糖残迹败坏形象，国外一些城市近年来开始制定法规，禁止人们在公共场合吃口香糖。比如在新加坡，胆敢在公

25、共场合吃口香糖的人将被处以高额罚款。虽然现在中国还没有对口香糖消费采取什么限制措施，但任何一个关心环保的人都应该对口香糖说“不”，至少在吃口香糖时不要出口成“脏”。 利物浦准备开征口香糖税，每包糖中有1.5欧分将用于城市清洁部门的经费，有统计说，清除一块口香糖（价值5欧分）在路面上的残迹要花15欧分，伦敦每年这项花费是600万欧元。,多数口香糖都标有处理提示,参与环保宣传 积极的环保宣传和环境教育对于改善环境、促进环境保护具有十分重要的作用。年，联合国环境与发展大会发表的世纪议程中指出：“环境教育对于促进可持续发展和公众有效参考决策是至关重要的。”该议程建议“将教育重新定向，以适合可持续发展，

26、增强公众意识并推广培训”。目前在中国，人们对人类活动与环境的内在联系的认识还相当贫乏。由于中国特殊的资源、环境、人口状况，环保宣传和教育更显得重要。通过积极的环保宣传，可以使人们认识到环境破坏的危害性和环境保护的重要性，进而更进一步地认识到并关心经济、社会、政治和生态的相互依赖性，增强每一个人的责任感并使其获得保护和改善环境、支持可持续发展的知识和技能。,爱护古树名木 美国原国务卿基辛格在参观北京天坛公园时，曾经对着公园里的柏树群大发感慨：“以美国科技实力，我们可以在很短的时间内很容易地复制出你们的寰丘和祈年殿。但复制这些古树，却必须用上千年的时间才能完成。”古树名木是一种活着的文物，是自然遗

27、产，还是活的基因载体。研究古树名木对了解古代气候、水文和生态环境都有着重要意义。在我国，每个省份都分布有数不胜数的古树名木。这些历尽沧桑的大树，是我们中华民族悠久历史的见证和象征，也是大自然顽强生命力的体现。为了保护古树名木，各地先后出台了地方古树名木保护条例，并为古树名木建立了“户籍”和档案。你如果想了解家乡附近某一棵古树名木的详细情况，可以向当地林业或园林部门去打听一下。你一定会因此而为家乡骄傲。,认识环保标志 绿色是生命的颜色，代表着充满生机的大自然，公众习惯上把与大自然相协调的产品称为绿色产品。绿色产品需要由权威国家机构来审查、认证，并且颁发特别设计的环境标志（也称绿色标志），所以又称

28、环境标志产品。各国设计了不同的标志图形，绿色标志风靡全球。它提醒消费者购买商品时不仅要考虑质量和价格，还应当考虑有关的环境问题。如果大家都有意识地选择和购买绿色产品，就可以促使厂家在生产过程中注意保护环境，减少对环境的污染和破坏。因此，绿色标志可以提高全民的环境意识，让消费者参与对环境问题的监督。年月，我国正式确定了环境标志图形，它由青山、绿水、太阳和十个环组成，其中心结构表示人类赖以生存的环境；外围的十个环紧密结合，环环相扣，表示公众参与，共同保护环境；同时十个环的“环”与环境的“环”同字，寓意为“全民联合起来，共同保护人类赖以生存的环境”。环境标志图形的确定，为环境商标保护提供了可能。,（

29、旧） （新） 中国环保标志,绿色食品标志,全球环保标志 节水标志,第五节 固体废物的处理处置技术,固废的处理：将固体废弃物转化为适于运输、储存、利用和处置的过程或操作，即采用一定的预防措施后将其排放到允许的环境中等待无害化的最终处置。,固废的处置：将无法回收利用且不打算回收的固体废弃物长期地保留在环境中所采取的技术措施。,5.1处理技术 大致可以分为：物理处理、化学处理、热化学处理、生物处 理、固化稳定化处理等。 （1）物理处理 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。包括压实、破碎、分选、增稠、吸附等。 （2）化学处理 化学处理是通过化学方法破

30、坏固体废物中的有害成分从而使其达到无害化。包括氧化、还原、中和、化学沉淀和化学溶出等。,（3）生物处理 生物处理是通过微生物分解固体废物中可降解的有机物，使其达到无害化或综合利用。 包括好氧、厌氧和兼性厌氧处理等。 （4）热（化学）处理 热处理是通过高温破坏和改变固体废物的组成和结构，从而使其达到减量（容）、无害或综合利用的目的。包括焚烧、热解、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，从而能较安全地运输和处置。该法主要针对危险废物。,5.2一般固废的处置技术和利用 固体废物的处置技术是固体废物污染控制的末端环节，解决固体废物的归宿问题。

31、包括土地填埋、堆置。,（1） 物理处理技术 固体废物预处理是指采用物理、化学或生物方法， 将固体废物转变成便于运输、贮存、回收利用和处置的形态。,压实技术 压实是一种通过对废物实行减容化，降低运输成本、延长填埋场寿命的预处理技术。压实是一种普遍采用的固体废弃物预处理方法。如汽车、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用压实处理。适于压实减少体积处理的固体废弃物还有垃圾、松散废物、纸带、纸箱及某些纤维制品等。对于那些可能使压实设备损坏的废弃物不宜采用压实处理，某些可能引起操作问题的废弃物，如焦油、污泥或液体物料，一般也不宜作压实处理。破碎技术 为了使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废弃物的外形尺寸减小，预先必

32、须对固体废弃物进行破碎处理。经过破碎处理的废物，由于消除了大的空隙，不仅使尺寸大小均匀，而且质地也均匀，在填埋过程中更容易压实。固体废弃物的破碎方法很多，主要有冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等，此外还有专用的低温破碎和湿式破碎等。分选技术 固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害的充分分离出来；另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离。分选定基本原理是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。例如利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离；利用粒径尺寸差别进行分离；利用比重差别进行分离等。根据不同性质，可以设计制造各种机械对固体废弃物进行

33、分选。分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、涡电流分选、光学分选等。,（2）焚烧技术 焚烧是高温分解和深度氧化的过程，目的在于使可燃的固体废物氧化分解，借以减容、去毒并回收能量及副产品。,城市垃圾经过焚烧处理后，可减小体积、消灭各种病原体，使有毒物质无害化，便于填埋。一般焚烧炉内的温度控制在980左右，焚烧后剩余物的体积比原体积缩小50%-80%，最高可达90%。另外，垃圾焚烧所产生的热能也可回收利用。,欧洲国家较早采用焚烧方法处理固体废弃物，焚烧厂多设在10万人口以上的大城市，并设有能量回收系统。日本由于土地紧张，采用焚烧法逐渐增多。焚烧过程获得的热能可以用于发电。利用焚烧炉发生的热量

34、，可以供居民取暖，用于维持温室室温等。目前日本及瑞士每年把超过65%的都市废料进行焚烧而使能源再生。但是焚烧法也有缺点，例如，投资较大，焚烧过程排烟造成二次污染，设备锈蚀现象严重等。,国外发达国家已普遍采用焚烧法处理城市生活垃圾且技术成熟。如：瑞士的垃圾总处理率为90，其中焚烧占70，丹麦总处理率100，焚烧占66，日本总处理率954，焚烧占66。日本投入使用的最大垃圾焚烧场是名古屋市新南阳垃圾处理厂，装机容量1500吨日，发电设备装机容量27000KW，平均每吨垃圾产生的热能转换为18KW的电能，又如东京新建垃圾焚烧工厂，垃圾全由4条分别为16公里的地下通道输送，日焚烧400吨，投资5亿多美

35、元。自60年代以来，东京已陆续建成14座焚烧厂，正在建设的有6座，日焚烧处理能力为600800吨。 我国的垃圾焚烧处理处于起步开发阶段，技术还不成熟，还有待于攻关。垃圾焚烧比例甚微。全国660多个城市无一不被生活垃圾包围。全国固体废弃物焚烧设备市场是十分广阔的。中国跨世纪绿色工程规划第一期项目中固体废物污染控制项目274个，总投资18338亿元，城市生活垃圾处置项目66个，投资约60亿，全国每年的生活垃圾大约12亿吨，而且每年以10的速度递增。,由天津电建承建的泰达环保垃圾电厂3炉2机于本月13日正式移交。据悉，该电厂投资5个多亿，是本市首座垃圾焚烧发电厂，同时也是华北地区第一座垃圾焚烧电厂。

36、 电厂坐落于天津市津南区双港镇，由北京国电华北电力工程有限公司设计，全厂占地面积5.98公顷。采用世界先进的日本TAKUMA公司SU型炉排焚烧技术，由3条400吨天然焚烧线组成，每天可处理生活垃圾1200吨。用连续运行的方式，全年处理垃圾40万吨。保证垃圾焚烧后排放的气体不会二次污染，优于欧盟标准，达到居住的环保要求。同时更利用焚烧产生的热能发电，每年可以节约标准煤48000吨。利用垃圾焚烧发电，既能消化生活垃圾，又能“变废为宝，化腐朽为神奇”，使环境卫生得到良性循环。 该项目已被列入2003年国家建设部“科技示范工程”，2003年天津市计委、市建委的重点工程和天津市2008年协办北京奥运重点

37、项目。,（3） 热解技术 固体废物热解是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解的过程,（4） 微生物分解技术 利用微生物的分解作用处理固体废物的技术。目前应用最广泛的是堆肥化。堆肥化是指依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生物学过程,1997年9月加拿大EPI（环境保护研究所）推广的城市垃圾微生物处理新技术及其一整套的装置已在美国纽约，加拿大的Brampton和HamiHon建成了商业性工厂，并即将在西欧、中欧、澳大利亚、东南亚推广。从运行数据，经济分析来看，确实有利于土地回用（改造填埋场），变废为宝（把有机垃圾转化

38、为肥料及饲料）为当前处理城市垃圾的一项先进实用技术。,（5）最终处置,陆地处置的方法有多种，包括土地填埋、土地耕作、深井灌注等。土地填埋是从传统的堆放和填地处置发展起来的一项处置技术，它是目前处置固体废弃物的主要方法。按法律可分为卫生填埋和安全填埋。 卫生土地填埋是处置一般固体废弃物使之不会对公众健康及安全造成危害的一种处置方法，主要用来处置城市垃圾。通常把运到土地填埋场的废弃物在限定的区域内铺撒成一定厚度的薄层，然后压实以减少废弃物的体积，每层操作之后用土壤覆盖，并压实。 安全土地填埋是卫生土地填埋方法的进一步改进，主要用于处置危险废物。对土地填埋场必须设置人造成或天然衬里；最下层的土地填埋

39、物要位于地下水位之上；要采取适当的措施控制和引出地表水；要配备浸出液收集、处理及监测系统，采用覆盖材料或衬里控制可能产生的气体，以防止气体释出；要记录所处置的废弃物的来源、性质和数量，把不相容的废弃物分开处置。,海洋处置主要分为海洋倾倒与远洋焚烧两种方法。 海洋倾倒是将固体废弃物直接投入海洋的一种处置方法。它的根据是海洋是一个庞大的废弃物接受体，对污染物质能有极大地稀释能力。进行海洋倾倒时，首先要根据有关法律规定，选择处置场地，然后再根据处置区的海洋学特性、海洋保护水质标准、处置废弃物的种类及倾倒方式进行技术可行性研究和经济分析，最后按照设计的倾倒方案进行投弃。 远洋焚烧是利用焚烧船将固体废弃

40、物进行船上焚烧的处置方法。废物焚烧后产生的废气通过净化装置与冷凝器，冷凝液排入海中，气体排入大气，残渣倾入海洋。这种技术适于处置易燃性废物，如含氯的有机废弃物。,固体废弃物,分类,资源化利用,灰渣处理,无害化堆埋,主要是分离金属（黑色、有色）、纸类、塑料、玻璃等,焚烧发电，供电供热，生产复合肥、沼气等,建材生产、公路路基、桥梁等,垃圾堆肥后，表面覆土绿化,典型的固体废物处理工艺流程,城市垃圾在我国一般都采用填埋，焚烧等技术进行处理。不仅每年占用农田，污染环境，在经济上还得支出一大笔费用。以北京市海淀区为例，1997年全年垃圾处理费包括运输，购买农田，进行除臭灭蝇等费用共8600余万元。从全国来

41、看更为可观。 目前国外，例如德国、美国、日本等发达国家仍采用焚烧的办法，我国深圳、广州等地也引进日本焚烧设备。但由于焚烧成本较高，发展中国家一般都难以维持正常生产。,5.3、 危险废物的处置的主要技术 1. 焚烧法通过焚烧可以使可燃性固体废物氧化分解，达到减少容积、去除毒性，回收能量及副产品的目的。 发达国家的有毒有害固废物焚烧处理技术比较先进，西欧起步最早，日本门类齐全，美国日趋完善。这些国家工业污染在八十年代初就开始得到控制，该技术在欧洲和北美已广泛采用，它虽然具有技术要求高，系统要求气密性好，耐火材料要求具有很强耐磨损作用等缺点，但是随着科学发展这些问题已得到很好的解决。目前该类设备在国

42、外有很多生产厂家，并且企业规模庞大，历史悠久，专业化程度高，在设计制造方面居国际领先地位，比如美国布鲁勒污染控制系统公司，德国比绍天环保设备公司等。 2. 固化法是将水泥、塑料、水玻璃、沥青等凝结剂同危险废物加以混合进行固化，使得污泥中所含的有害物质封闭在固化体内不被浸出，从而达到稳定化、无害化、减量化的目的。 3. 化学法是一种利用危险废物的化学性质有害物质转化为无害的最终产物通过欢迎以及沉淀等方式，将有害物质转化为无害的最终产物。 4. 生物法通过生物降解来解除毒性的，解除毒性后的废物可以被土壤和水体所接受。,5.4、 城市垃圾的主要处理技术 1. 垃圾的压缩处理对于一些密度小、占体积大的

43、城市垃圾，经过加压压缩处理后可以减小体积和填埋。 2. 城市垃圾填埋城市垃圾填埋是废物的一种最终处理方式，可根据不同的基础条件，采用不同的填埋方式，满足作业和消纳的要求。 3. 城市垃圾焚烧若缺乏垃圾填埋场时，可用焚烧法处理，达到无害化和减量化的目的。 4. 城市垃圾堆肥（生物处理）垃圾堆肥处理的基本目的是，通过它自行升温到6070，消灭病原体而使其无害化同时使其转化为有机肥料(生堆肥)。,垃圾堆肥的好处 优质垃圾堆肥用于农业生产，不仅可增加土壤腐殖质和养分，而且堆肥中有机质与土壤结合，可使粘质土壤疏松，对砂质土壤则促进其结成团粒，以致明显降低土壤结构，提高土壤通风、保水和培肥的功能，同时能促

44、进植物根系的增长。据研究表明，优质堆肥施用适量，一般均有较好的增产作用，尤其用于中低肥力的菜地或新菜地，增产效果更好，而且可提高蔬菜品质，降低烂菜率，增加蔬菜中钙、钾含量，明显降低硝酸盐、亚硝酸盐含量。优质垃圾堆肥对水稻、马铃薯、萝卜增产效果较为明显。,5.4.1.用城镇垃圾堆肥 垃圾堆肥，是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。 在堆肥过程中，微生物以有机物作养料，在分解有机物的同时放出生物热，其温度可达到5055C。在堆肥腐热过程中杀死垃圾中的病原体和寄生虫卵，在形成一种含腐殖较高的类似“土壤”中，完成了垃圾的无害化。 （1）垃圾堆肥分类和堆肥过程 堆肥

45、可分为厌氧发酵堆肥和好氧发酵堆肥两种。 好氧发酵堆肥的工艺过程一般包括预处理、主发酵（一次发酵）、后发酵（二次发酵）、后处理、脱臭储存等步骤。,（2）堆肥要素 有机物含量 有机物含量要大于60%，可降解的占主要成分。减少塑料含量。 空气含量 厌氧：隔绝空气；好氧：适宜的空气含量； 碳素 碳氮比（C/N）一般以30：135：1为宜；大于40：1，有机物分解慢，堆肥时间长，小于30：1，堆肥中可消耗的碳分不足，施入农田后会降低肥效。 水分 水分含量以50%为好。低于20%，有机物降解回停止，高于50%，堵塞孔隙，减少好氧堆肥中的空气含量，产生臭气，同时影响效果和卫生。 pH值 在堆肥过程中，pH值

46、随时间和温度的变化而变化， pH值应控制在58左右。,好氧堆肥工艺过程： 第一步：预处理 在预处理过程中要将不能被微生物降解的垃圾和大块废物剔除，并将垃圾破碎到适宜的粒度，同时调节水分、碳氮比（C/N）、接种酶种等。 第二步：主发酵 主发酵为第一次发酵，采用机械强制通风或翻拌，使温度控制在3040C，发酵时间一般为38天，由中温菌完成有机物的分解过程。此后温度逐渐升至55 C左右，由高温菌继续发酵。 第三步：后发酵 在此阶段主要使难分解的有机物进一步分解，以生成腐殖酸等较稳定的有机成分，达到堆肥熟化的目的。后发酵一般需要20-30天。 第四步：后处理 采用筛分、磁选等方法去除堆肥中残留的塑料、

47、玻璃、金属等杂物，是堆肥的精制过程。 第五步：脱臭与储存 为减少堆肥过程中气体对周围环境的影响，应采用臭气过滤等装置除臭。为适应农肥施用的季节性，应建有堆肥储存36个月的储存库。,5.4.2.城镇垃圾资源化处理 1、物资回收 （1）日本：将鸡、鱼、猪的骨头加工成高级补品 （2）德国：给城市居民发放红、白、黑三色袋子，分装不同垃圾 （3）美国：一些城市将每月收垃圾的日期印在日历上，甚至是每周，因此美国将此周成为垃圾周，每年回收大约5400万吨废纸，1300万吨玻璃，360万吨的罐头盒 （4）中国：上海快餐店每天产生50万只一次性餐盒，约200吨垃圾 （5）回收100吨纸，可避免砍伐600万平方公

48、里的森林；120吨罐头盒中约含1吨锡，少开采400万吨矿石；100万吨废弃食物加工成饲料相当于36万吨谷物，可多生产45000吨猪肉,5.4.2.城镇垃圾资源化处理 2、热能回收 （1）城市垃圾中，约40%是废纸，4%是玻璃，3-5%是金属，1-2%塑料，废弃食物占25-40%。 （2）焚烧能产生很多热能，特别是废纸和塑料 （3）“泰达环保”双港垃圾焚烧发电厂,5.4.2.城镇垃圾资源化处理 3、制沼气 利用有机垃圾、植物秸杆、人畜粪便和活性污泥等制取沼气，工艺简单，质优价廉，是替代不可再生资源的途径。 制取沼气的过程可杀死病虫卵，有利于环境卫生，沼气渣还可以提高肥效，因此，具有广泛的发展前途

49、。 沼气是有机物中的碳化物、蛋白质、脂肪等在一定温度、湿度、 pH值的厌氧环境中，经过沼气细菌的发酵作用产生的一种可燃气体。 沼气发酵过程可分为液化、产酸和生成甲烷三个阶段。,控制沼气发酵的主要因素有： 需要丰富的沼气菌种 保持严格的厌氧环境 选用适宜的发酵原料配比 碳氮比（C/N）一般以25：1-30：1为宜； 选定适宜的干物浓度 水分多，消耗能量大，沼气产量低； 水分少，不易发酵。一般干物质浓度在7-9%为宜。 选定适宜的发酵温度 利于沼气菌发酵的温度在22-60 范围内，温度高，效率也高。 选用适宜的pH值 pH值对沼气菌的活性有影响，发酵过程中，pH值是从低到高，然后趋于稳定。发酵过程

50、的最佳pH值为7-9,5.5医疗固体废物处理方法有以下几种：1.高温灭菌法。是利用高温高压蒸汽消灭细菌的最常适用的一种方法。蒸汽在高温高压下具有穿透力强的优点，在103kPa、121条件下，维持20分钟，能杀灭一切微生物。高温灭菌法是一种简便、可靠、经济、快速和容易被公众接受的灭菌方法。2.电磁波灭菌法。电磁波具有可穿透玻璃、陶瓷、纸张和可被水、脂肪、蛋白质等极性分子吸收的特点。其消灭细菌的原理是：利用微生物细胞选择吸收能量比例高的特性，将其置于电磁波高频振荡的能量场中，使微生物的液体分子以外加电场的频率振动，这种使细胞膜内的能量迅速增加，产生高温，最终导致细胞的死亡。 3.化学消毒法。此法较

51、早用于医疗器械的消毒，也用于对房间消毒和对液体废物（如尿液、血液）的消毒。经化学消毒法处理后的废物可以同高温灭菌法和电磁波灭菌法一样，进行同样的后处理。4.等离子体法。此法是处理医疗废物的一项创新技术，它消毒杀菌的原理是利用等离子体电弧窑产生的10000 高温杀死医疗废物中的所有微生物、摧毁残留的细胞毒性药物、药品和有毒的化学药剂，并使之难以辨认。理论上，任何化合物在电弧窑都可转化为玻璃体状的物质，经这种方法处理后的医疗可以直接填埋，不会对环境造成危害，目前仅有深圳应用等离子体技术处理医疗垃圾。5.焚烧法。医疗固体废物主要由废纸、塑料、厨余、木竹、纤维、皮革、橡胶、手术切除物、玻璃器皿等组成。

52、这些垃圾大部分是有机碳氢化合物，在一定温度和充足的氧气条件下，可以完全燃烧成灰烬。医疗固体废物经过焚烧处理后，不仅可以完全杀灭细菌，使绝大部分有机物转变成无机物，而且还使废物体积减少85%-95%，使废物难以辨认。从而大大减少了最终填埋的费用，消除了人们对医疗废物的厌恶感，且技术成熟。6.卫生填埋法。这是医疗固体废物的最终处置方法。通常由城镇设置集中的卫生填埋场填埋。填埋场设有防水层防止垃圾渗沥液污染地下水，渗沥液和废气有专设处理设施。经过前五种医疗废物处理法处理后的医疗固体废物或残余物送到卫生填埋场进行最终处置。,5、固体废物的管理体系,中华人民共和国固体废物污染环境防治法的确立 1995年

53、10月30日，中华人民共和国固体废物污染环境防治法 (以下简称固废法)在第8届全国人大常委会第16次会议上获得通过，于1996年4月1日起施行。 中华人民共和国固体废物污染环境防治法的实施为固体废物管理体系的建立和完善奠定了法律基础。,“三化”原则固废污染控制原则 “三化”，即“减量化、资源化、无害化”。 （1）减量化 减量化就是通过某种手段减少固体废物的产生量和排放量。如何来减少固体废物的产生量和排放量呢？这一任务的实现，需从以下两方面着手。从“源头”开始治理 目前固体废物的排放量十分巨大；改变粗放经营发展模式 就企业而言，应改善粗放经营的发展模式，鼓励和支持开展清洁生产，开发和推广先进的生产技术和设备，遵循“循环经济”的思想，充分合理地利用原材料、能源和其他资源。 “减量化”原则要求对固体废物从“源头”上进行治理，它是防止固体废物污染环境的优先措施。,固体废物减量化的基本任务是通过适宜的手段减少固体废物的数量和体积。这一任务的实现，需从两个方面着手，一是对固体废物进行处理利用，二是减少固体废物的产生。 对固体废物进行处理利用，属于物质生产过程的末端，即通常人们所理解的“废弃物综合利用”，我们称之为“固体废物资源化”。例如，生活垃圾采用焚烧