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固废污染与处理固体废物的产生与污染固体废物(solidwaste)：在生产建设、日常生活和其它活动中产生，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。废渣(residue)：生产过程中产生垃圾(refuse)：生活活动过程中产生1、产生的必然性2、时间性和空间性一、固体废物的概念二、固体废物的来源和分类1、生产废物：生产建设过程中产生的废物。2、生活废物：产品进入市场后在流动过程中或使用消费后产生的固体废物。（一）来源(二)分类根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(1995年公布)及国际惯例，可分为城市固体废物、工业固体废物、农业固体废物、危险废物等。危险废物固体废物一般固体废物具有毒性易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性、爆炸性。工业固体废物农业废物城市固体废物矿业固体废物废渣废屑秸秆畜粪垃圾粪便污泥粉尘尾矿废石1、按化学组成分为：有机废物和无机废物；2、按危害性分为：一般固体废物和危险性固体废物；3、按形状分为：固体废物（粉状、粒状、块状）和泥状废物（污泥）；4、按来源分为：矿业废物、工业废物、城市垃圾、农业废物和放射性废物。如下图所示：固废对环境的危害1、侵占土地：堆放1万吨垃圾占地1亩。1994年，我国仅工矿业废渣、煤矸石、尾矿堆积量就有66亿吨，占地90万亩。二、固体废物对环境的危害2、污染土壤废物直接进入土壤造成污染，有害成分经风化雨淋地表径流等进入土壤造成污染。白色污染3、污染水体有害成分随地面径流或随风飘迁落入水体、随渗滤液进入土壤使地下水污染。4、污染空气细小的颗粒垃圾随风漂浮、垃圾分解释放有毒气体、焚烧法处理固体废物也会污染大气。5、影响环境卫生固体废物综合处理率低，环境污染严重，对人体健康构成威胁。6、其他危害可能造成燃烧、爆炸、接触中毒、严重腐蚀等特殊损害。生物群落特别是一些水生动物的休克死亡，可以认为是废物（包括垃圾）处置场释出污染物质的前兆。例如，由于填埋处置不当，在雨季使地表径流或渗沥液中的化学毒物进入江河湖泊而引起大量的鱼群死亡。这类危害效应可从个体发展到种群，直到生物链，并导致受影响地区营养物循环的改变或产量降低。固体废物的污染防治一、固体废物污染防治的“三化”原则二、固体废物的全过程管理原则三、固体废物污染控制途径四、管理措施我国固体废物污染控制工作起步较晚，开始于80年代初期。由于技术力量和经济力有限，近期内还不可能在较大的范围内实现“资源化”。我国于80年代中期提出了以“资源化”、“无害化”、“减量化”作为控制固体废物污染的技术政策，并确定今后较长一段时间内应以“无害化”为主。我国固体废物处理利用的发展趋势必然是从“无害化”走向“资源化”，“资源化”是以“无害化”为前提的，“无害化”和“减量化”则应以“资源化”为条件。固体废物防治的“三化”原则1、概念：减量化就是通过适宜的手段减少固体废物数量、体积，并尽可能地减少固体废物的种类、降低危险废物的有害成分浓度、减轻或清除其危险特性等，从“源头”上直接减少或减轻固体废物对环境和人体健康的危害，最大限度地合理开发和利用资源和能源。是防治固体废物污染环境的优先措施。（一）减量化（1）选用合适的生产原料。原料品味低、质量差，是固废产生量大的主要原因。例如：高炉炼铁（2）采用无废或低废工艺。例如：苯胺生产工艺（3）提高产品质量、使用寿命，提高物品重复利用次数。例如：商品包装物的重复使用。（4）废物综合利用。是最根本、最彻底、也最理想的减量化过程。例如：城市垃圾、硫铁矿烧渣的回收利用。2、减量化途径1、概念：资源化就是指采用适当的技术从固体废物中回收有用组分和能源，加速物质和能源的循环，再创经济价值的方法。一切废物，都是尚未被利用的资源，是人类拥有的有限资源的一部分，不能随意丢弃。工业发达国家已把固体废物资源化纳入资源和能源开发利用之中，逐步形成了一个新兴的工业体系：资源再生工程。目前，日本、西欧各国固体废物资源化率已达60%左右，我国仍很低。（二）资源化2、固体废物资源化的范畴(1)物质回收，即处理废弃物并从中回收可回收物如纸张、玻璃、金属等物质；(2)物质转化，即利用废弃物制取新形态的物质，如利用废玻璃和废橡胶生产铺路材料，利用炉渣生产水泥和其他建筑材料，利用有机垃圾生产堆肥和有机复混肥料等；(3)能量转化，即从废物处理过程中回收能量，如通过可燃垃圾的焚烧处理回收热量，进一步发电，利用可降解垃圾的厌氧消化产生沼气，作为能源向居民或企业供热或发电等。(1)环境效益高。减少废物堆置场地和废物贮放量。(2)生产成本低。废铝炼铝比用铝矾土炼铝能减少能源90%-97%，减少空气污染95%，减少水质污染97%。(3)生产效率高。如用铁矿石炼1t钢需8个工时，而废铁只需要2-3个工时。(4)能耗低用废钢炼钢比用铁矿石炼钢可节约能耗74%。3、固体废物资源化的优势概念：无害化是指对已产生又无法或暂时尚不能资源化利用的固体废物，经过物理、化学或生物方法，进行对环境无害或低危害的安全处理、处置，达到废物的消毒、解毒或稳定化，以防止并减少固体废物的污染危害。例如：垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵、有害废物的热处理和解毒处理等。注意：各种无害化技术的通用性是有限的，其优劣程度往往不是有技术、设备条件本身所决定。例如垃圾的焚烧处理必须以垃圾含有高热值和可能的经济投入为条件。当前的发展垃圾经过高温堆肥无害化处理后再进行垃圾复混肥的加工有着更为广阔的发展空间。焚烧处理只能有条件的利用。（三）无害化垃圾的分选清除废塑料中夹杂的金属、橡胶、玻璃、织物、纸和泥沙，并把混杂在一起不同品种的塑料制品分开、归类。常用方法：手选、磁选、风选、静电分选、浮选、密度分选、低温分选等。1.塑料和纸的分离（1）加热法：利用加热方法减小塑料薄膜的表面积，再利用空气分离器将塑料和纸分离。（2）湿浆法干燥式撕碎机风力分选机轻质材料搅碎机脱水器风力分选机纸、塑料混合物重质材料水纸浆各种塑料制品2.混合废塑料的分离常采用破碎-分选方法进行分离。（1）浮-沉分选（2）密度分选利用不同密度的介质实现密度相近废塑料的分离。混合废塑料预选金属、织物、玻璃、泥沙等破碎水，ρ=1.0g/cm3LDPE、HDPE、PP水/酒精，ρ=0.93g/cm3LDPE、PP水/酒精，ρ=0.91g/cm3PVC、EPS盐水，ρ=1.2g/cm3EPSPVCLDPEPPHDPE（3）低温分选利用在低温下各种塑料的脆化温度不同的特点，分阶段的改变破碎温度，达到选择性粉碎、分选的目的。（4）静电分选利用各种塑料摩擦带电能力的差异可分离混合废塑料。城市垃圾的资源化了解目前城市垃圾资源化的特点与趋势。掌握根据垃圾的组成与性质设计垃圾综合利用的方法。(一)城市垃圾的分类1、据垃圾的性质：可燃性、燃烧热值→可否焚烧的参考指标化学成分、堆腐性→选择处理方式的重要指标，特别是堆肥化及其他生物处理法。2、据垃圾的组成：可回收废品、易堆腐物、可燃物、其他无机废物。简单分为：有机物(动物、植物)→堆肥；无机物→填埋；可回收废品(纸张、塑料、破布、金属、玻璃)→回收使用。3、据产生及收集来源家庭垃圾(食品垃圾和普通垃圾)是城市垃圾的主要对象。(二)城市垃圾的性质城市垃圾的性质主要包括物理、化学、生物化学及感观性能。1、感观性能废物的颜色、臭味、新鲜或腐败的程度等。2、物理性质与组成密切相关，含水量、垃圾容重、垃圾的粒度组成。3、化学性质挥发分、灰分及灰分熔点、元素组成、发热值。4、生物学性质1)垃圾本身的生物性质2)垃圾的可生化性(三)城市特征对垃圾构成的影响1.大城市与中小城市垃圾构成有十分明显的区别。大城市：有机物成分占总量的31％～36％，无机成分约占60％，废品约占4％-6％；中小城市的生活垃圾有机成分约占其总量的20％，无机成分约占65％，废品的比重更低。2.城市气化率、集中供热面积及人均煤购买量对垃圾的产量和构成具有明显的影响。3.包装废物在城市垃圾中的比重增加，并对环境造成极大污染。（四）处理趋势城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、高温堆肥和焚烧等。1.工业发达国家由于能源、土地资源日益紧张，焚烧处理比例逐渐增多；2.填埋法作为垃圾的最终处置手段一直占有较大比例；3.农业型的发展中国家大多数以堆肥为主；4.其它一些新技术，如热解法、填海、堆山造景等技术，正不断取得进展。二、处理技术实例（一）城市垃圾分选技术发达国家设计了一系列的分选回收成套设备。将破碎、输送、分选等工序有机的结合起来。分选回收工艺系统的特点：1.基本上“干式”回收有用成分，极少数在工艺结束时辅以“湿式”回收。2.通用工艺流程均为原始垃圾→破碎→分选→处理→回收。3.采用综合技术方法进行，很少用单一方法处理。4.各处理工艺能回收的产品有黑色金属、有色金属、纸浆、塑料、有机肥料、饲料、玻璃以及焚烧热等。城市垃圾堆肥技术1.德国FLESBURG高速堆肥系统FLESBURG高速堆肥厂位于德国FLESBURG，每天处理量350-400吨。堆肥原料是城市生活废弃物及污泥。液压式压力机水处理系统除臭系统化滚筒转动消破碎机金属填埋磁选机筛分机分选机农用垃圾2.法国SILODA快速堆肥系统法国贝鲁特家庭废物处理厂，建筑面积4500m2，日处理量700吨，原料为城市生活垃圾。城市生活垃圾→破碎、筛选、磁选→一定粒径(约5cm)的可堆废物→可逆式皮带机→一次发酵仓（旋转式搅拌机翻动、搅拌及输送）7~10天→二次静态发酵场30~60天→振动筛分→优质肥料3.北京南宫垃圾堆肥厂强制通风隧道式耗氧发酵技术处理垃圾。日处理垃圾能力为400吨，每年可处理垃圾14万吨。垃圾→称重计量→布料机→主发酵隧道（2个星期的高温发酵）→后熟化区（3周）→筛分→肥料（熟化3周）→成品垃圾肥。