建筑环境第四章固体废弃物污染控制

第四章固体废弃物污染控制§4-1固体废弃物污染概述§4-2固体废弃物管理原则§4-3固体废弃物处理技术§4-4固体废物的回收利用§4-5城市垃圾的处理§4-1固体废弃物污染概述固体废弃物的定义、来源和分类危险固体废弃物及其越境转移固体废弃物的特点固体废弃物对环境的危害一、固废的定义、来源和分类1、定义是指在人类的生产和生活过程中产生的，对产生者而言不具有使用价值而被废弃的固态物质或半固态物质。具有“放错地方的原料”之称2、分类按来源类别分（欧美）：工业固废（冶金废渣、燃料废渣、化工废渣、建材工业废渣）矿业固废（煤矸石、尾矿）城市垃圾（废纸、厨房垃圾、废塑料、废电池、污泥、脏土）农业固废（农作物秸秆、畜禽粪便等）放射性固废（含有放射性物质的尾矿、污染的废弃设备、仪器、防护用品、处理含放射性物质产生的废树脂、污泥等）按固体废物的管理需要（我国）分：工矿业固体废物、城市垃圾和危险固体废物。一、固废的定义、来源和分类一、固废的定义、来源和分类3、固废的来源原料→工农业生产→生产出有用的产品↓↓产生废渣、废料供生产生活消费回收利用↓↓回收利用废物环境最终废弃物从表4-1可看出，目前我国固体废物的主要来源是工矿业固体废物和城市垃圾；农业固体废物主要是农用化学塑料薄膜和塑料制品，但数量较少；农村的大量有机垃圾通常经发酵后在农业上自行消化。二、危险固体废弃物及其越境转移---1、定义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。a、急性毒性废物：用浸提液灌胃对小鼠（或大鼠），能引起小鼠（或大鼠）在48小时内死亡半数以上者定为有急性毒性的固体废物；b、易燃性废物：闪点低于60℃的液体，经摩擦、吸湿或自发产生着火倾向的固体，着火时燃烧较剧烈并能持续，以及在管理期间会引起危险者；c、反应性废物：①性质不稳定，在无爆震时即易发生剧烈变化；②遇水能剧烈反应；③遇水能形成爆炸性混合物；④与水混合产生有毒气体、蒸气或烟雾；⑤在有引发源和加热时能引起爆震或爆炸；⑥在常温、常压下易发生爆炸或爆炸性反应；⑦根据其他法规所定义的爆炸品；d、腐蚀性废物：pH12.5或pH2的废物二、危险固体废弃物及其越境转移---2、越境转移（1）危险废物越境转移的原因工业发达国家危险废物产量巨大，处理费用巨大，因而处理量较小，导致废物的累积量巨大，影响生态环境和人们的身体健康；工业发达国家危险废物已称为“政治废物”，公众对废物问题很敏感，反对自己居住的地区设立危险废物处置场所；发展中国家某些人为了捞取好处，使得危险废物大量涌入。（2）危险废物越境转移的特点发达国家转移到非洲和拉丁美洲的发展中国家向境外转移的危险废物是危险性最高的废物接受国是不发达国家，没有管理和处置危险废物的技术能力。1988年6月初，尼日利亚报道了一条消息：意大利一家公司分5条船将大约3800吨的有害废物运进了本德尔州的科科港，并以每月100美金的租金堆放在附近一家农民的土地上。这些有害废物散发出恶臭，并渗出脏水，经检验，发现其中含有一种致癌性极高的化学物——聚氯丁烯苯基。这些有害废物造成很多码头工人及其家属瘫痪或被灼伤，有19人因食用被污染了的米而中毒死亡。经过调查核实后，尼日利亚政府采取了果断的措施。疏散了被污染地的居民，逮捕了10余名与此案有关的搬运人员，并将此事上升为外交问题，从意大利撤回了大使。经过交涉，意大利政府将所投弃的有害废物和被污染的土壤进行处理，将其运回意大利。但由于意大利的各个港口拒绝其进港，欧洲各国也拒绝其入境，只好长期停留在法国外公海上。危险废物的越境转移1996年4月29日下午，北京市环保局接到一份紧急举报：京郊的平谷县大华山镇的西峪村，堆放着一座小山似的“洋垃圾”。随后有关人员赶赴现场抽样开包检验，发现内有大量卫生废物、霉菌和虫体，散发出阵阵恶臭。它们来自美国，总重639.4t，分别装于29个集装箱中。后来还查出上海、江西甚至东北各省也有类似的洋垃圾问题。（2）国际行动巴塞尔公约联合国环境规划署1989年3月20日至22日在瑞士巴塞尔召开了《控制危险废物越境转移及其处置公约》外交大会。我国在1991年9月批准了该公约危险废物的越境转移危险废物的越境转移《巴马科公约》：《关于禁止危险废物输入非洲及控制危险废物在非洲越境转移的巴马科公约》。1991年非洲国家谈判并通过了一次单独的区域协定。（3）我国的相关规定《危险废物经营许可证管理办法》我国政府在2004年5月颁布了该管理办法，从体制上加强了对危险废物的收集、储存和处置经营活动的监督管理，并为禁止从国外进口或经过我国边境转移电子类危险废物提供了法律保障。三、固体废弃物的特点是各种污染物的终极态具有潜在的、长期的危害性具有全过程管理的特点可以回收利用四、固体废物对环境的危害（1）侵占土地据统计，每堆积104t废渣，约占地一亩。随着城市的发展和居民生活水平的提高，城市固体废弃物侵占土地的现象日趋严重。我国现在堆积的工业固废有60亿t，生活垃圾有5亿t，多数城市固体废弃物无法处理而堆积在城郊或公路两旁，许多城市被垃圾群所包围。煤矸石是我国目前排放量和累计存量最大的工业固废。全国现有1500座煤矸石山，累计存量有34亿t，占地面积为1.33*104公顷，这些煤矸石占用了大量的土地。四、固体废物对环境的危害（2）污染土壤固废经过雨淋浸出毒物使土地毒化、酸化、碱化，其污染土壤的面积往往超过所占土地的数倍，从而改变土壤的的性质和结构，使土壤板结、肥力下降，甚至导致土地荒芜。如果固废中含有病原体、病菌、寄生虫以及化学废物等，还会使土壤受到生物污染和化学污染。人与污染的土壤直接接触或食用了土壤上种植的蔬菜、瓜果，就会致病。污染土壤的事例70年代，美国密苏里州曾把混有四氯二苯并对二恶英的废渣当作沥青铺洒路面，造成严重污染，导致60cm厚的土壤受到污染，大批牲畜死亡，当地居民受到多种疾病折磨，不得不全部搬迁。最后美国政府花3300*104美元买下该镇全部地产，还赔偿了居民搬迁的全部费用。四、固体废物对环境的危害（3）污染水体固体废弃物直接向江河湖泊倾倒，不仅减少了水域面积、淤塞航道，而且污染水体，使水质下降；固体废弃物长期不适当堆放时，会受到雨水的淋溶或地下水的浸泡，使废弃物中的有毒有害成分析出。析出的有毒有害成分会随着地表径流进入江河湖泊等水体，造成地面水污染，同时也会随着雨水下渗，造成地下水污染。污染水体的事例锦州市某厂20世纪50年代堆放的铬渣因露天投弃，雨水淋溶，六价铬渗入地下，数年后，20km2范围内的水质受到污染，使得7个村的1800眼井的井水不能饮用。美国纽约州的“拉夫”运河，20世纪50年代，曾埋进80多种化学废物，10多年后陆续发现水井变臭、儿童畸形。成人患无名奇症，曾经迫使200多户搬迁，直至该区成为无人居住的“禁区”。四、固体废物对环境的危害（4）污染大气固体废弃物在收运、堆放过程中如果未做密封处理，经日晒、风吹、雨淋等作用，会挥发大量废气、粉尘进入大气；有的放在适宜的温度和湿度下被微生物分解产生有毒气体，向大气中飘散，造成大气污染。如：煤矸石中夹带的黄铁矿会缓慢氧化自燃发火，产生SO2，自燃产生的热量又会使煤矸石中的C元素燃烧生成CO和CO2，这些气体进入大气中会污染空气。污染水体、大气的事例美国的LoveCaDal事件是典型的固废污染事件。1930年~1953年期间，美国胡克化学工业公司在纽约附近的LoveCaDal废河谷填埋了2800多吨桶装有害固体废物，1953年用土填平，1975年大雨和洪水造成有害固体废物外溢，并陆续发现该地区井水变臭、婴儿畸形、居民得怪病，大气中有害物质超标500多倍，测出有毒物质82种，其中几种能致癌，包括有剧毒的二恶英。1978年美国政府颁布法令，710户居民全部搬迁，并拨款2700*104美元进行治理。四、固体废物对环境的危害（5）其他影响固体废物在城市里大量堆放，不仅妨碍市容，而且危害城市卫生。城市堆放的生活垃圾，非常容易发酵腐化，产生恶臭，招引蚊蝇、老鼠等，容易引起疾病传染。固体废弃物使用不当，还会造成很大的灾难。如：尾矿和粉煤灰作为水库堤坝的建筑材料，遇水冲决时，淹没村庄和农田；造成公路、铁路中断，堵塞河道等灾难。1972年2月，美国弗吉尼亚洲的布发罗山谷，以煤矸石作为其水库堤坝的堆筑材料，被一场暴雨冲毁，致使50万m3的水和17万m3的煤矸石一泻而下，导致800座房屋被毁、116人死亡和4000人无家可归。20世纪70年代，北京一家照相器材厂毁于一场大火。因为厂房建在垃圾堆上，垃圾堆产生的甲烷日久引爆。1994年8月，湖南省岳阳市郊一座约2万m2的垃圾堆突然爆炸，产生的冲击波竟将1.5万吨的垃圾抛向高空，摧毁了垃圾场外40m处的一座泵房和两旁的污水大堤。四、固体废物对环境的危害§4-2固体废弃物管理原则控制固体废弃物的原则3C原则：Clean（清洁生产）Cycle（循环和重复利用）Control（无害化控制）3C原则意思是对固废，首先是防止和减少其产生量。其次，对已产生的固废，要进行资源化利用。最后，对不能利用的，要进行无害化处置。§4-2固体废弃物管理原则《中华人民国固体废物污染环境防治法》规定：国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物的产生，充分合理利用固体废物和无害化处置废物的原则。减量化、资源化、无害化三者相互贯通，不分彼此。一、减量化1、含义在生产过程中，通过适当的途径减少固体废物的数量和体积，使处理、处置、贮存前的废物产生量减小到最低的程度，以达到减少污染、节约资源以及便于最终处置的目的。一、减量化2、途径源头削减：（1）改变燃料的结构：提高民用燃气的比例，可大幅度降低因燃煤产生的煤灰。（2）避免过度包装和减少一次性商品的使用。（3）改革生产工艺，引进新的生产设备，采用低废的原料实施清洁生产。末端减量：对已产生的固体废物实施减量，如：废物的综合利用、焚烧、压实等工艺二、资源化1、含义是采取管理和工艺措施，从固体废弃物中回收有用的物质和能源，使其成为可利用的二次资源，从而减少排入环境中的固体废弃物量，减轻对环境的压力，并达到节约资源的目的。它是固体废物最为有效的减量化途径，是固体废物的主要归宿。二、资源化2、资源化系统是指废物引入新的生产系统、消费系统。整个系统可分为两大部分前期系统：对废物中的有用物质进行分离提取型的回收。后期系统：对前期回收的物质用化学或生物学的方法，使废物的性质发生改变而加以回收利用。物质的回收利用能源的回收利用（1）物质的回收利用以粉煤灰、炉渣的综合利用为例：我国的燃煤电厂排出的废渣中炉渣占15%，粉煤灰占85%。粉煤灰的颗粒成分：微珠、漂珠：具有高强、耐磨、隔热、保温、绝缘、隔音玻璃体颗粒：具有高的胶凝活性、多孔隙，具有吸附能力未燃尽的炭粒：具有吸附性炉渣：可用作筑路、墙体、建材、环境工程与化工的原材料，可生产上百种产品。（2）能源的回收利用含有可燃物质较多的垃圾可用于焚烧产生热能；高炉渣排放时温度很高，在水池中可以使池水升温，所以可利用渣池的热水进行供暖；煤矸石是煤炭生产中排放的固体废物，它是有机碳化物与岩石的混合物，具有可燃性，可以部分代替原煤加以利用。三、无害化固体废弃物经过减量化和资源化利用后，仍不可避免地要向环境排放一些不具有利用价值或难以进一步利用的残渣。这些残渣往往富集了较多的有毒有害物质，因而必须对其进行最终的处置，防止对环境产生危害。§4-3固体废弃物处理技术处理技术包括三方面：固体废物的预处理技术固体废物的资源化处理技术固体废物的最终处置技术一、预处理技术破碎目的：减少其体积，以便于运输和贮存；增大比表面积，以大幅度提高焚烧、热解和堆肥等反应速率；使待分选的物料实现单体分离，以便从中提取有用成分;防止粗大锋利的固体废物对处理设备的破坏;破碎后固体废物直接进行填埋处置时,压实密度高而均匀,可以加快填埋场的早期稳定化。压实目的：减少体积，便于装卸、运