固体废弃物

固体废弃物张宇峰电话：83239834绪论固体废弃物是指人类在生产、加工、流通、消费以及生活等过程提取目的组分后，而不再具有原使用价值而被丢弃的固态或泥浆状的物质。废弃物具有相对性，一种过程的废物随着时空条件的变化，往往可以成为另一过程的原料，所以固体废弃物也称“放在错误地点的原料”。固体废物的来源与分类固体废物来源于：生产活动消费活动固体废物的排放量：（工业）工业化国家：冶金、煤炭、其次化工、石油、原子能我国：工业锅炉渣、煤矸石、尾矿经济发展越快，固体废物排放量增加越大。固体废物的来源与分类根据固体废物的性质、状态、来源分类：化学性质分：有机废物和无机废物存在状态分：固体（块状、粒状、粉状）和泥状（污泥）来源分：工业废物、矿业废物、城市垃圾、农业废物、放射性废物危害状况分：有害废物、一般废物工业固废在工业生产、加工过程中产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥，以及在采矿过程中产生的废石、尾矿等。（1）冶金固体废物（2）燃料灰渣（3）化学工业固体废物工业固废（4）石油工业固体废物（5）粮食、食品工业固体废物（6）矿业固体废物（7）其它危险废物列入国家废物名录或根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有如下危险特性的废物，即主要有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染疾病性、放射性等危险特性。1983年，联合国环境规划署已经将有害废物污染控制问题列为全球重大的环境问题。城市垃圾居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固体废物。包括生活垃圾、城建渣土、商业固体废物、粪便等。（1）生活垃圾（2）城建渣土（3）商业固体废物（4）粪便固体废物的污染及其控制固体废物污染途径固体废物污染的危害（1）堆渣侵占土地，污染土壤我国历年堆存的废渣和尾矿达60亿吨，占地约59万亩，平均每1万吨渣占一亩地，侵占大量农田，与农业争地问题十分突出。大量废渣在自然界的风化作用下，到处流失，对土壤造成危害。（煤矸石滑坡，有毒物质向下渗漏，通过土壤中被植物吸收进入人体）固体废物污染的危害（2）污染水体废渣可通过土壤渗入地下水，还可以通过风吹雨淋或人为因素进入地表水。废渣对水域的污染，以冶炼废渣和化工废渣最为突出，目前世界上的原子能反应堆的废渣及向深海投弃的放射性废物已严重地污染了海洋。固体废物污染的危害（3）大气的污染废渣和垃圾在堆放过程中，在周围温度、水分的作用下，使某些有机物质发生分解，产生有害气体和腐败的垃圾废物散发出的腥臭味，可对空气造成污染。煤矸石的自燃会放出大量SO2，沥青和渣油都含有多环芳烃气体，总体而言，固体废物对环境的污染，虽没有像废水、废气那样严重，但从其对人类造成的危害来看，也必须采取措施进行处理。固体废物污染的危害（4）影响环境卫生由于人口剧增，使垃圾排放量也大大增加，若未经过处理直接排入周围环境，则易造成环境污染（病菌、病毒、蚊、蝇等）（5）造成大量的财力和人力的浪费固体废物要用大量的人力和财力进行管理和处置，一个大型工厂一般需上百人管理废渣。固体废物污染控制废水和废气既是水体、大气和土壤环境的污染源，又是接受其所含污染物的环境。固体废物则不同，它们是污染成分的终极状态：这些“终态”物质在长期的自然条件作用下会转入大气、水体和土壤，成为大气、水体和土壤环境的污染“源头”。因此，固体废物对环境的污染主要是通过水、气和土壤进行的。固体废物污染控制应着重于：防治固体废物污染和综合利用废物资源。固体废物污染控制（1）改革生产工艺（2）发展物质循环利用工艺及循环境经济（3）综合利用（4）进行无害化处理和处置固体废物处理处置方法1．固体废物处理工程固体废物处理工程可分为物理处理、化学处理、生物处理、热处理、固化处理等。目的：将固体废物转变成适于运输、利用、贮存或最终处置。（1）物理处理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。主要方法：压实、破碎、分选、增稠、吸附等。固体废物处理处置方法（2）化学处理采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而使其达到无害化。主要方法：氧化还原、中和、化学沉淀和化学溶出等。注意：有些有害固体废物，经过化学处理还可能产生富含毒性成分的残渣，还须对残渣进行解毒处理或安全处置。（3）生物处理利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而使其达到无害化或综合利用。方法：好氧处理、厌氧处理、兼性厌氧处理。该法较为经济但处理效率不稳定。固体废物处理处置方法（4）热处理通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、无害化或综合利用的目的。方法：焚化、热解、焙烧、烧结等。（5）固化处理采用固体基材将废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害。处理对象为危险固废物。固体废物处置工程固体废物处置工程是固体废物污染控制的末端环节，是解决固体废物的归宿问题。因为固体废物经过处理和利用后，总有残渣存在，这些残渣富集了大量的有毒有害成分并且难以利用。为了控制环境污染，使其最大限度地与生物圈的隔离。固体废物处置方法分为海洋处置和陆地处置两大类：海洋处置：深海投弃、海上焚烧；陆地处置：土地耕作、土地填埋和深井灌注等。固体废物管理措施与技术政策1．固体废物管理程序和内容产生者：按标准分类、包装容器：按标准采用不同容器包装贮存：固体废物进行处理前的贮存过程收集运输：对各厂家的固体废物收集后运送到处理厂综合利用：回收固体废物的有用之物处理处置：卫生填埋、安全填埋、深海投弃等固体废物管理1982年制定《农用污泥中污染物控制标准》（第一个）1995年制定《固体废物污染物环境防治法》目前须从两个方面完善我国的固体废物管理工作（1）划分有害废物与非有害废物的种类和范围对固体废物实施分类管理，并把有害物作为重点名录法：根据经验与实验，将有害废物的品名列成一览表，将非有害废物列成排除表。（须国家管理部门以立法形式予以公布）鉴别法：在专门的立法中对有害废物的特性及其鉴别分析方法以“标准”的形式予以规制。（2）完善固体废物法和加大执法力度国外：美国的《资源保护和回收法》（1984）《全面环境责任承担赔偿和义务法》（1986）英国：《污染控制法》日本：《废弃物的处理和清扫法》我国：根据我国国民经济发展计划和《环境保护法》中关于我国环境保护的目标和要求，相应制定了部分固体废物控制的标准。《固体废物污染环境防治法》控制有害废物越境转移1989年，联合国《控制危险物越境转移及其处置巴塞尔公约》固体废物管理国外：工业发达国家于70年代提出“资源循环”的口号，开始从固体废物中回收资源和能源，逐步形成控制固废污染途径――资源化。我国于80年代初期开始固体废物污染控制工作，并提出了“资源化”、“无害化”、“减量化”的技术政策。90年代将回收利用再生资源作为重要的发展战略。在《中国21世纪议程》中指出：中国认识到固体废物问题的严重性，――总目标是完善固体废物法规体系和管理制度，实施废物最小量化；为废物最小量化、资源化和无害化提供技术支持，分别建成废物最小量化、资源化和无害化示范工程。控制固体废物污染的技术政策控制固体废物污染的技术政策（1）无害化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。（厌氧发酵、对有害废物的热处理和解毒处理）“无害化”处理工种技术的通用性是有限的，它的优劣程度往往跟技术、设备无关。（2）减量化通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积。方法：1．减少固体废物的产生。从生产过程着手，对生产过程中物质资料进行综合利用。2．对固体废物进行处理利用。末端处理。控制固体废物污染的技术政策（3）资源化采取工艺技术，从固体废物中回收有用的物质与能源。一、资源危机问题70年代开始出现能源危机后，工业化国家已把固体废物资源化作为解决固体废物污染和能源紧张方式之一，并将其列入国民经济政策的一部分，投巨资进行开发。我国资源总量丰富，但人均资源严重不足，且我国废物资源利用率很低，每年可造成的直接经济损失达450亿元。控制固体废物污染的技术政策二、资源危机的出路――开发再生资源固体废物属于“二次资源”或“再生资源”。据我国调查表明，在国民经济周转中，社会需要的最终产品仅占原料的20％－30％，废物则为70％－80％。三、资源化是我国强国富民的措施再生资源同原生资源相比，具有节约资本，减少环境污染，保持生态平衡和显著的社会效益。控制固体废物污染的技术政策四、固体废物资源化的途径1、提取各种金属化工渣中往往含有大量且多种金属粉煤灰和煤矸石含有铁、钪、锗、钒、铀、铝等金属2、生产建筑材料利用工业废渣可生产建筑材料控制固体废物污染的技术政策（1）生产碎石冶金矿渣（高炉渣、铁合金渣、钢渣）的强度和硬度类似于天然岩石，可用作混凝土骨料、道路材料、铁路道渣等。（2）生产水泥工业废渣（粉煤灰、钢渣、赤泥）的化学成份与水泥相似，具有水硬性，可作为硅酸盐水泥的混合材料。氧化钙含量较高的工业废渣（高炉渣）还可生产无熟料水泥。（3）生产硅酸盐建筑制品在工业废渣（粉煤灰）中可掺入适量的炉渣、矿渣等骨料，再加入石灰、石膏和水拌合，可制成蒸汽养护砖、砌块等。控制固体废物污染的技术政策（4）生产铸石和微晶玻璃铸石有耐磨、耐酸和碱腐蚀的特性，是钢材和某些有色金属的良好代用材料。某些冶金炉渣的化学成分可满足铸石的生产要求，可替代天然岩石。矿渣微晶玻璃具有耐磨、耐酸和碱腐蚀的特性，是国内外近年发展的新型材料，可用高炉矿渣或铁合金渣。控制固体废物污染的技术政策（5）生产矿渣棉和轻质骨料用粉煤灰或煤矸石生产陶粒或用高炉渣生产膨珠或膨胀矿渣等，而这些轻质骨料和矿渣棉在工业和民用建筑中用途越来越广泛。控制固体废物污染的技术政策3、生产农肥城市垃圾、粪便、农业有机废物等可经过堆肥处理制成农业有机肥料，而含有磷、钙、硅及各种微量元素的工业废渣也可以用作农业肥料，工业废渣在农业上的利用主要分为两种方式。一是直接施用于农田和制成化学肥料（如粉煤灰、高炉渣、钢渣等）；另一种是利用工业废渣中的微量元素可作为生产钙镁磷肥的原料。工业废渣作为农肥时，必须严格检验废渣是否有毒。控制固体废物污染的技术政策4、回收能源固体废物再资源化是节约能源的主要渠道，很多工业固有废物具有热值高的特点。回收固体废物中能源可用焚烧法、热解法等热处理法及甲烷发酵法和水解法等低温方法。固体废物作为能源利用的形式可以为：蒸汽、沼气、回收电，发电和直接作燃料。控制固体废物污染的技术政策5、取代某种工业原料工业固体废物经一定加工处理可取代某种工业原料，以节省资源。例如：煤矸石代焦生产磷肥，电石渣或合金冶炼中的硅钙渣可以代替石灰，可直接用于工业和民用建筑中或作为硅酸盐建筑制品的原料。赤泥和粉煤灰经加工后可以作为塑料制品的填充剂。控制固体废物污染的技术政策固体废物资源化具有下列优势：（1）环境效益高：固体废物资源化可以从环境中除去某些潜在的有毒性废物，减少废物堆置场地和废物贮放量。（2）生产成本低：用废钢炼钢可以养活资源47－70％，减少空气污染85％，减少矿山垃圾97％，用废铝炼铝比用铝钒土炼铝减少能源90－71％，减少空气污染95％，减少水质污染97％。（3）生产效率高：例如用铁矿石炼1吨钢南需8个小时，而用废铁炼1吨电炉钢只要2－3小时。能耗低：用废钢炼钢比用铁矿石炼钢可节约能耗74％。控制固体废物污染的技术政策总之，固体废物的资源化对于减少和清除固体废物的危害，保护环境，节约原材料和能源等有着重大意义。但在处理固体废物时，要首先考虑进行综合利用，使之再资源化，目前条件下不能再利用的，要进行无害化处理，最后合理地还原于自然界中。