环境工程学,固废课件1

固体废物处理及资源化授课：叶志平Tel:[phone]E-mail:[e-mail]本课程内容目录第一章固体废物的定义、分类及管理体系第二章固体废物的处理系统工程第四章城市垃圾资源化技术及其设备第五章城市生活垃圾焚烧处理第六章填埋处理工程第七章污泥的处理处置及其资源化第八章冶金工业固体废物的处理第九~十四章工业固废的一般处理方法第十五章危险废物的管理与控制（共48个学时）安排与要求：实验6个1）固体废物的筛分实验2）生活固体废物的分离试验（重、磁、浮）3）污泥比阻测定实验4）工业固废的分离实验参观、实习1—2次垃圾填埋场、污水处理厂或综合固废处理厂课程中的其它实践要求：1)课前预习、上课笔记和课后复习。2)完成思考题和习题。3)完成综合实验。4)课程与生活所见所闻实际相联系,结合课程进行社会调查及实践。参考书杨国清主编,《固体废物处理工程》,科学出版社振明，高忠爱，祁梦兰，吴天宝合编，《固体废物的处理与处置》高等教育出版社杨慧芬编,《固体废物处理技术及工程应用》,机械工业出版社庄伟强主编,《固体废物处理与利用》,化学工业出版社赵庆祥编,《污泥资源化技术》,化学工业出版社边炳鑫，张鸿波，赵由才主编，《固体废物预处理与分选技术》化学工业出版社广州某小区外东莞某河流广东省固体废物污染防冶工程（十一五规划）生活垃圾,项目80个,投资170.6亿元一般工业固废,项目12个,投资8.2亿元危险废弃物,项目11个,投资30.4亿元废旧电子电器,项目8个,投资5.8亿元医疗废物,项目12个,投资1.15亿元固废防冶和监督管理,29个,投资0.88亿元总投资217.03亿元固体废物处理及资源化第一章固体废弃物的定义、分类、及管理体系第一节固体废弃物的定义、来源与分类固废是什么？垃圾有人类的地方，一定有垃圾。垃圾的产量和人类生活水平成正比。人类的生活质量越高,对生活内涵的挑选和要求越多，被挑下来的东西——垃圾，它的内容也相对地提升。垃圾无法消除，原因是人类制造它比处理它来的更快而且多。垃圾只是固体废物的一种固体废物的定义固体废物（solidwastes）：在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状赋存的物质。巴塞尔公约：废物是指处置的或打算处置的或按照国家法律规定必须处置的物质或物品。国际通用定义：无直接用途的可以永久丢弃的可移动的物品。固废定义《固体废物污染环境防治法》：固体废物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。其中半固态废弃物质主要指污泥等含一定水分的浆体。固体废物的来源（1）来自日常生活来自：居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆、旅游业、其它服务业、市政环卫、市政园林、交通运输、建筑业、文教卫生、行政事业和水处理厂等。日常生活活动——生活废弃物（或者称生活垃圾）。如：厨余、废纸、废塑料、废织物、废金属、废玻璃、废陶瓷、废砖瓦渣土、废旧电池、废旧家电等。（2）工农业生产活动来自：能源煤炭工业、矿业、冶金、化工、机械、轻工、建筑工业、纺织、电器仪表、食品加工、军工、核工业等工农业生产活动——工业固废如：各种工业废渣从各类发生源产生的主要固体废物（1）居民生活食物、垃圾、纸、木、布、庭院植物修翦物、金属、玻璃、塑料、陶瓷、燃料灰渣、脏土、碎砖瓦、废器具、粪便、杂品等建筑、商业、机关同上，另有管道、碎砌体、沥青、其它建筑材料、含有易爆、易燃、腐蚀性、放射性废物、废汽车、废电器、废器具等纺织服装工业布头、纤维、金属、橡胶、塑料等市政维护、管理部门脏土、碎砖瓦、树叶、死禽畜、金属、锅炉灰渣、污泥等农业秸杆、蔬菜、水果、果树枝条、糠秕、人和禽畜粪便、农药残余等核工业和放射性医疗单位金属、含放射性废渣、粉尘、污泥、器具和建筑材料等从各类发生源产生的主要固体废物(2)发生之原产生的主要固体废物矿业废石、尾矿、金属、废木、砖瓦和水泥、砂石等冶金、金属结构、交通、机械等工业材料、粘结剂、污垢、废木、塑料、橡胶、纸、各种建筑材料、烟尘等建筑材料工业金属、水泥、粘土、陶瓷、石膏、石砂、纸、纤维等食品加工业肉、谷物、蔬菜、硬壳果、水果、烟草等橡胶、皮革、塑料等工业橡胶、塑料、皮革、布、线、纤维、染料、金属等石油化工工业化学药剂、金属、塑料、橡胶、陶瓷、沥青、污泥油毡、石棉、涂料等电器、仪器仪表等工业金属、玻璃、木、橡胶、塑料、化学药剂、研磨料、陶瓷、绝缘材料等固体废弃物的分类分类有按化学组成、对人体的危害程度和按来源等方法通常我们把固体废物分成四类：城市生活垃圾工业固体废物危险废物其它废物（农业、畜牧业、农副加工等）第二节固体废物的污染及其控制一、固体废物污染途径二、固体废物污染危害三、固体废物污染控制一、固体废物污染途径与特点通过环境介质——大气、土壤、地表或地下水进入生态系统形成化学物质型污染和病原体污染，对人体产生危害，同时破坏生态导致不可逆生态变化。（1）化学物质型污染—工业固废所含的化学成份引起的污染。（2）病原体污染—人畜粪便和生活垃圾产生各种病原微生物通过繁殖引起污染。固体废物的特点与特性固废的特点：1）量大；2）是各种污染的源头；3）是各种污染的终态；4）具有持久性。特性：1）无主性；2）种类多样性和成分的复杂性；3）分散性；4）错位性；5）生产性废物减少，消费性废物增多；6）具有潜在、长期、不可恢复的危害性。固体废物的排放量发达国家的固体废物增长情况：城市生活垃圾：美国：1970-1978年2%1978年后4%2000年5%欧共体：3%德国：4%瑞典：2%南朝鲜：11%工业固体废物：2-4%/年国内固体废物增长情况城市垃圾增长率：10%1990年，6767万吨，2000年1.2亿吨，2003年1.49亿吨工业固体废物增长率：1.7%年工业固体废物和尾矿：6亿吨其中：煤矸石1亿吨尾矿1亿吨工业锅炉渣0.8亿吨粉煤灰0.68亿吨工业固体废物106t010020030040050060070080019811985198719952000工业固体废物年份我国工业固体废物产生量发展趋势（1981-2000年）我国城市垃圾清运量(万吨)0200040006000800010000120001400016000198619901995200020022003我国城市垃圾处理率(%)020406080100198619901995200020022003广东省固体废物量（2000年）万吨固体废物总量：4634生活垃圾：2768一般工业废物：1640危险废物：93医疗废物：4.63废旧电子电器：35塑料和农膜：94二、固体废物污染危害侵占大量土地污染土壤污染水体污染大气影响环境卫生三、固体废物污染的控制国内外现状国际上：20世纪60年代：重视环境保护、污染治理技术发展迅速、处理方法形成70年代：提出资源循环——资源化国内：80年代初期起步，中期提出“三化”的技术政策，确定以无害化为主发展趋势：以当今地球环境问题为背景，重新评估现代生产方式，建立循环经济，建立可循环物流型社会，以可循环物流社会最终代替以大量生产和大量消费为基础的社会。自然环境最终处理处置废物自然资源回收物料或能源产品制造工业废料工业废物产品使用产品使用生活废物社会中物流运动的示意图固废处理“三化”技术政策的内容及意义内容：无害化、减量化、资源化关系：一段时间内以“无害化”为主，再从“无害化”过渡到“资源化”；“资源化”是以“无害化”为前提，“无害化”和“减量化”则是“资源化”的目的。无害化任务：将固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康、不污染周围的自然环境典型的工程：卫生填埋垃圾焚烧堆肥、粪便的厌氧发酵有害废物的热处理、解毒处理（各种处理工程的局限性：不是取决于技术、设备本身；而是取决于处理的固体废物的组成）减量化基本任务：减少固体废物的数量和容积途径：1、对固体废物进行处理利用——物质生产的未端（废弃物综合利用）2、减少固体废物的产生——物质生产的前端（资源综合利用）资源化基本任务：从固体废物中回收有用的物质和能源1、意义：（1）缓解资源紧张，维持社会可持续发展自然资源具有不可再生性，具有枯竭的必然性。所以从固废中回收资源，可缓解资源紧张，是社会可持续发展的保障。石油资源石油资源——50到60年后耗去总量的80%煤炭资源——到2350年耗去总量的80%能源短缺正在挤压中国经济自2001年以来至(2005.8)，原油价格上涨数242%自2001年以来(至2005.8)，世界石油产量增加数8.3%统计至2005年，世界石油消费增长数46%统计至2005年，中国石油消费增长数96%统计至2005年，印度石油消费增长数130%051015202530百万桶/天2001200220032004年份世界石油需求美国中国印度010203040506070200020022002200320042005年份原油每桶现货价(美元)2005年9月4日，亚洲加油站每升汔油价格：雅加达(美元)0.25吉隆坡(美元)0.4上海(美元)0.48马尼拉(美元)0.65曼谷(美元)0.7新德里(美元)0.95东京(美元)1.2汉城(美元)1.6美国长期以来一直是世界石油的主要消费国，去年购买的石油超过中国、日本、德国的总和，但中国经济的蓬勃发展和巨大的人口基数，正逐渐成为世界石油市场的买家，印度的石油需求也迅速上升。（续固废资源化的意义）2、解决固体废物污染3、废物资源具开发价值工业废渣：有色、黑色和稀有金属城市生活垃圾：纸张、纤维、塑料、金属等3、资源化特点及原则特点：1)保护延长原生资源寿命，减少污染、保持生态平衡2)省去开采等程序、节省投资降低成本原则：1)技术可行、具经济效益、较长的生命周期2)在排放源就近利用，产品符合国家相应产品的质量标准固废处理的规模化指从技术和设备方面，单位时间内处理大宗固体废物的量。城市垃圾日处理量吨设备投资元/吨3000.555000.30管理和教育上管理上要提倡——强硬、规范化和模块化。教育上要提倡——普及化和全球化。固废处理技术与管理的发展过程一、固体废物管理的发展过程１、未端治理（三化原则）资源化、无害化、减量化２、首端控制（3C原则）避免产生（Clean）综合利用（Cycle）妥善处置（Control）国外在固废处理技术与管理执行“从摇篮到坟墓”（Cradle-to-Grave）全过程管理。全过程管理体系分五个阶段：清洁生产生产系统内的回收利用系统外的回收利用无害化/稳定化处理安全处理处置第三节、固体废物管理法规与标准美国：环境法很完善固体废物处置法1965年资源保护及回收法（RCRA）1980年、1984年有害固体废物修正案（HSWA）综合环境对策保护责任法（CERCLA）日本：环境法非常完善和细致废弃物处理及清扫法促进再生资源利用法。。。等等1.HistoryofWasteManagementinJapan1-1WasteManagementforPublicHygiene(1900-)Thecholerawasspreadinaround1870.-Infectiousdiseasesfromforeigncountrieswereprevalentwiththepromotionofforeigntrade.-Increaseinsectssuchasmosquito,fly,andratLawofCleaning(1900)-thefirstlawofwastemanagementinJapan-totakemeasuresagainsthealthsuchasinfectiousdiseaseNightsoilofhumanandlivestock–ferti