12二、危险废物性质和特征由于危险废物特殊的危害特性,它和一般的城市生活垃圾及工业固体废物在管理方法和处理处置费用上都有较大的差异,大部分国家都对其制订了特殊的鉴别标准、管理方法和处理处置规范。但是,根据各国的社会、经济和技术水平的不同,对于危险废物的定义也不尽相同。我国的《固体法》定义危险废物为“列入国家危险废物名录或者国家规定的危险废物鉴别标准和鉴定方法认定的、具有危险特性的废物”。3表:巴塞尔公约列出的应加控制的和须加特别考虑的废物类别4危险特性,即毒性、易燃性、易爆性、腐蚀性、反应性和疾病传染性,每项都有标准,只要符合一项,就属于危险废物。所以危险废物可以包括固态、残渣、油状物质、液体以及具有外包装的气体等。关于危险特性的鉴别标准及鉴定方法,我国目前尚未健全,但作为巴塞尔公约的缔约国,其标准的制定应与国际上公认的标准保持一致。大多数国家都采用列表法来鉴别危险废物。例如欧洲共同体委员会在1978年的78/319/EEC文件中列出了必须加以控制的有毒及有害物质清单;美国除按来源对危险废物进行列表以外,还对急性有毒物质和一般毒性物质列出了多达上千种物质的名单,并规定了试验鉴别的方法和标准。我国的国家控制危险废物名录尚未出台,只是在国家环境局和海关总署发布的“关于严格控制境外有害废物转移到我国的通知”的附件中,列出了需要控制向我国转移的23类危险废物和垃圾的清单。该附件所规定的内容与巴塞尔公约规定的45类危险废物清单的内容大体相近。危险废物与工业固体废物和城市居民混合垃圾:有交叉。如生活垃圾中的废电池,产生于生活垃圾,但其特性属于危险废物。此外象灯管、洗发水瓶等。5三、固体废弃物全面管理1、3C原则在世界范围内取得共识的解决固体废物污染控制问题的基本对策是,[1]避免产生(Clean)、[2]综合利用(Cycle)、[3]妥善处置(Control)的所谓“3C原则”。依据上述原则,可以将固体废物从产生到处置的全过程分为五个连续或不连续的环节进行控制。第一个阶段——各种产业活动中的清洁化生产,第二个阶段——通过改变原材料、改进生产工艺和更换产品等,来控制减少或避免固体废物的产生。在此基础上,对生产过程中产生的固体废物,尽量进行系统内的回收利用,这是管理体系的。当然,在各种生产和生活活动中不可避免地要产生固体废物,建立和健全与之相适应的处理处置体系也是必不可少的,但在很多情况下,清洁生产技术的采用和系统内的回收利用,作为首端控制措施显得尤为重要。第三阶段——对已产生的固体废物,进行系统外回收利用(如废物交换等)、第四阶段——无害化/稳定化处理第五阶段——处置/管理来实现其安全处理处置。在最终处置/管理阶段的前面还包括浓缩、压实等减容减量处理。6废酸废碱废油石棉飞灰重金属等危险废物易燃性腐蚀性反应性毒性感染性等危险特性③系统外回收/利用系统外回收废物交换④无害化/稳定化分解、焚烧、解毒等物化处理、中和等稳定化/固化水泥固化、药剂稳定化储存→收集、运输→处理利用→稳定化/固化→保管↓最终处置⑤处置与监控安全填埋妥善保管原料→精制转换→加工组装→流通→消费②系统内回收/利用厂内回收分解、废物交换①清洁生产改变工艺改变产品结构改变原材料危险废物危险废物72、清洁生产1)清洁生产的基础知识1989年定义,是指将整体预防的环境战略持续应用于生产过程和产品中,以期减少对人类和环境的风险。生产过程:清洁生产包括节约原材料。淘汰有毒原材料,在生产过程排放废物之前减降废物的数量和毒性。对产品:清洁生产战略者存在减少从原材料的提炼到产品的最终处置的全生命周期的不利影响。1996年定义,是指将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中,以期增加生产效率并减少对人类和环境的风险。生产过程:同上对产品:同上对服务:要求环境因素纳入设计和所提供的服务中。增加对工业废料重新加工利用的数量:包括提高工厂内部回收废料的利用率、在企业之间进行废物交换等。减少生产过程中的原材料使用量:通过改进生产工艺和技术,实现产品生产过程中对能源和原材料的节约。为此,可以采取一些强制性措施,如提高原材料的价格、规定单位数量产品使用原料量的限额、对过分的包装征收包装税、以及规定产品使用寿命的最低标准等。增加对废旧产品的回收利用:采用这种方法,可以在不减少消费品总量的前提下,同时降低原材料的输入量和需要处置的废物数量。2)为什么推行清洁生产?减少风险:对环境的风险、对人类的风险、对自身的风险(责任)提高效率:改善环境形象,降低末端处理费用,提高利用率。83、循环经济模式:是一种以物质闭环流动为特征的经济模式,一改传统的以单纯追求经济利益为目标的线性(资源→产品→废物)经济发展模式,借鉴生态学原理和规律,将经济、社会生活的每个环节与自然生态的各个要素有机地结合成一个整体,运用生态学规律指导人类社会的经济活动,使物质和能源在资源→产品→废物→资源的封闭循环过程中得到最大限度的合理、高效和持久的利用,并把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度,从而形成“低开发、高利用、低排放”的新型经济发展模式,实现可持续发展所要求的环境与经济的双赢。4、零排放:1994年,联合国大学提出的零排放,是指应用清洁生产技术,物质循环技术和生态产业技术等已有技术实现对天然资源的完全循环利用。日本解释零排放:是一种“资源循环”,社会能达到的理想状态,其基本精神是尽可能地利用资源和能源,减少废弃物的排放,建立一个以“最佳生产、最佳消费、最少废弃”为特征的“循环型经济社会”。绝对零排放当然无法实现。↗产品(少数)原材料→↘废物(大量)清洁生产↗产品(比例提高)原材料→↘废物(大最少化)循环经济模式↗工厂产品→产品原材料→→综合处理→产品↘工厂废物→产品9循环经济模式下固体废物循环体系构想10四、固体废物的产生量固体废物的管理体系包括对其实行从产生到处置的全面管理过程,为了保证处理处置的效果及综合利用的实施,达到从根本上控制固体废物污染环境的目的,最有效的措施就是最大限度地减少固体废物的产生量。作为其首要环节是搞清固体废物的来源和数量,其次是对废物进行鉴别和分类,并标明废物的特性、有害成分的含量、以及在运输、处理和处置过程中应注意的事项等,为后续管理措施的制订提供基础资料和依据。1、固体废物的产生量对固体废物产生量的计算在固体废物管理中是十分重要的,它是保证收集、运输、处理、处置以及综合利用等后续管理能够得以正常实施和运行的依据。只有搞清了固体废物的来源和数量,才能对其进行合理的鉴别和分类,并根据废物的数量和管理指标进行环境经济预测,进而制定相应的处理处置对策。由于城市生活垃圾和工业固体废物的产生特性有较大的差别,需要分别进行讨论。111)城市生活垃圾的产生量城市生活垃圾的产生量随社会经济的发展、物质生活水平的提高、能源结构的变化以及城市人口的增加而增加,准确预测城市生活垃圾的产生量,对制订相应的处理处置政策至关重要。估算城市生活垃圾产生量的通用公式为:式中:GT=GR•M•10-3•365GT:城市生活垃圾产生量(吨/年)GR:城市生活垃圾的产率或产出系数(kg/人·日);M:城市人口数。影响城市生活垃圾产生量的主要因素包括城市人口、收入水平、能源结构、消费习惯等。其中,城市人口的影响体现为式中的M,其数据也相对比较容易得到。其它因素则都体现在垃圾产率GR中。因此,要准确计算城市生活垃圾的产生量,关键在于准确地确定垃圾的产率。七十年代国际上许多学者对垃圾产率的计算做过研究工作,在大量调查和统计的基础上,发现垃圾产率GR与国民收入之间存在一个正的相关关系,即垃圾产生量随着国民收入的增而增长。12通常将△GR/△GNP称为弹性系数(S),这个系数不论是从一个国家随时间的推移上看(图1-3a),还是从多个国家在同一时间断面上来看(图1-3b),都是比较稳定的。这种关系不仅存在于GNP和城市生活垃圾之间,GNP与自来水、能源及电力消耗量之间也有类似的关系。因此,这种弹性值常被用于各种设施规划时,评价GNP对上述各种消费量或产生量的影响。根据六十年代末到七十年代初对纽约、洛杉矶、伦敦、巴黎、东京、香港等几个大城市GR和GDP的调查,在对数坐标上对两者作图,得到一条近似直线:相关系数Y=0.869。13此外,有人对日本的GR和GNP之间的关系进行统计分析得到:相关系数Y=0.7036。这是对日本七十年代经济高度成长期的数据拟合得到的结果,从六十年代到七十年代的十年间,扣除通货膨胀因素影响后的实质国民收入大约增加了1倍,而城市生活垃圾总产量增加了约2倍。以上是用国民收入预测城市生活垃圾产生量的例子。这里需要说明的是不同时期、不同技术经济政策、不同人口政策下,各种因素对垃圾产生量的贡献是不同的。例如,日本在六十年代前,城市生活垃圾的产生量与人口成比例地缓慢增长。从六十年代开始,随着国民经济进入高速增长期,具产生量与国民生产总值的增长成比例地急剧增长,而与人口的增长变得几乎没有什么关系。七十年代初期,受到国际上石油危机的影响,一度垃圾产生量大幅度减少,这又与国家的经济技术政策以及国民对环境和资源保护重要性认识的提高密切相关。在实际工作中,还常采用“载重统计法”来确定城市生活垃圾的产生量,即通过统计一定时间内运出某一地区的垃圾总量,然后除以该地区的人口总数。用载重统计法计算垃圾的产生量,只能反映垃圾的清运量,它不包括居民自行处置、运往别的转运站或存放在住宅区内的垃圾。一般说来,垃圾的产生量大于清运量。我国目前城市生活垃圾产生量的数据基本上是由载重统计法得到的。此外,垃圾产生量也可以用物料衡算法计算,即通过统计居民日常消费品的种类和数量,考虑各类商品的耐用时间,最后求出垃圾产率。但这种计算方法十分复杂,统计数据的准确性也受多种因素影响,一般情况下较少采用。142)工业固体废物产生量工业固体废物的产生量约比城市生活垃圾的产生量大一个数量级左右。我国工业固体废物的增长率约为5%,按产生量的大小排序,尾矿居于首位,其次是煤矸石、炉渣、粉煤灰、冶炼废渣和化工废渣等,按行业划分,产生固体废物最多的行业是采矿业,其次是钢铁工业和热电业。工业固体废物的产生量与产品的产值或产量有密切关系,这个关系可以由以下公式表示:式中GT:固体废物产生量(吨或万吨);GR:固体废物的产率(吨/万元或吨/万吨);M:产品的产值或产量(万元或万吨)。采用这个公式计算工业固体废物的产生量时,必须有以下两个假设:a.相同产业采用相同的技术,而且在预测期间内没有技术改造。即投入系数一定。b.各产业的工业固体废物量GT与产值或产量成正比。即产出系数一定。固体废物的产率可以通过实测法求得,根据生产记录得到每班(或每天或每周、每月、每年产生的固体废物量以及相应周期内的产品产值(或产量),由下式求出GR值:为了保证数据的准确性,一般要在正常运行期间测量若干次,取其平均值15在进行全国性工业固体废物统计调查时,全量调查是很困难的,一般采用随机抽样调查的方式求解GR.。废物产率也可以通过物料衡算法计算,即对某生产过程所使用的物料情况进行定量分析,根据质量守恒定律,在生产过程中投入系统的物料总质量应等于该系统产出物料的总质量,即等于产品质量与物料流失量之和。其物料衡算公式的通式可以表示为:式中:∑G投入:投入系统的物料总量;∑G产品:系统产品的质量;∑G流失:系统的物料和产品的流失总量。这个物料衡算通式既适用于生产系统整个过程的总物料衡算,也适用于生产过程中的任何一个步骤或某一生产设备的局部衡算。不管进入系统的物料是否发生化学反应,或化学反应是否完全,该通式总是成立的。在应用物料衡算法时,要注意不能把流失量和废物量混为一谈。流失量包括废物量(废水、废气、废渣)和副产品,因此,废物只是流失量的一部分。对于系统中没有发生化学变化的生产过程,其物料衡算比较简单,因为物料进入系统后,其分子结构并没有发生变化,只是形状、温度等物理性质发生了变化。对于系统中发生了化学反应的生产过程,则其物料衡算应根据化学计量式(stoichiometry)进行物料衡算。16解:已知投入物料量