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Treatmenttechnologiesofsolidwaste固体废物处理处理技术教材与参考书1.庄伟强《固体废物处理与利用》，化学工业出版社，2001.5第1版。2.杨慧芬，张强《固体废物资源化》，化学工业出版社，2004.4第1版。3.边炳鑫，赵由才《农业固体废物的处理与综合利用》化学工业出版社，2005.1第1版。4.李国学《固体废物处理与资源化》，中国环境科学出版社，2005.7第1版。人类社会物质能量废弃物环境环境①①②②①人类对环境的作用①人类对环境的作用②反馈作用②反馈作用绪论废弃物液态废物废水固体废物管理体系气态废物固态、半固态废物废气固体废物水环境管理体系大气环境管理体系第一节固废的定义，来源，特性，分类和预测固体废物(solidwaste)：在生活，生产和其他活动中产生的丧失原有利用价值货者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品，物质。废渣(residue)：生产过程中产生垃圾(refuse)：生活活动过程中产生一、固体废物的定义无主性分散性危害性错位性二、固体废物的一般特性美国的《资源保护回收法》对于固体废物定义为：生活垃圾废品、水和废水处理过程中产生的泥渣，非有害工业废物（如制造废物过程中产生的废水和非废水中的泥渣及固体），一些丢弃物质，包括来自工商、采矿、农业及社区活动中的固体、半固体、液体，或含有气体的物质。(一)来源三、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。(二)分类根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(2004年修正)及国际惯例，可分为生活垃圾、工业固体废物、危险废物等。危险废物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：第二节、各类固体废物的组成与产量预测来源主要成分产生过程城市垃圾种类居民厨余物、废纸、废塑料、废织物、废金属、废玻璃、废家具、陶瓷瓦片砖瓦渣土废旧电器粪便等产生于城镇居民生活过程食品废物、生活垃圾炉灰及某些特殊废物商业仓库、餐馆、商场、办公楼、旅馆、饭店及各类商业与维修业活动食品废物垃圾、炉灰，某些特殊废物、偶尔产生危险的废物公共地区街道、小巷、公路、公园、游乐场、海滩及娱乐场所垃圾及特殊废物城市建设居民楼、公用事业、工厂企业、建筑、旧建筑物拆迁修缮等建筑渣土、废木料、碎砖瓦及其他建筑材料水处理厂给水与污水、废水处理厂水处理厂污泥1.产生途径(一)城市固体废物(城市生活垃圾)Qm=Rm×Pm式中:Qm——某城市（地区）垃圾总产量（kg/d）；Rm——该城市（地区）垃圾产率，即每日人均垃圾的产量（kg/人·d）；Pm——该城市（地区）总人口数。2、城市生活垃圾产量的测算3、城市生活垃圾的主要特点及影响因素主要特点：组成复杂、有机物含量高。主要影响因素：自然环境、居民生活水平、生活习惯(食品结构)、季节、气候、家用燃料(能源结构)等。地区北方南方燃料类型城市太原吉林天津沈阳哈尔滨南宁南京上海重庆有机组分83.2262.0478.9886.9463.9246.0164.7780.369.91燃气无机组分4.1227.265.889.3420.2245.7618.337.5419.91废品纸类6.971.9111.042.779.613.472.9金属1.130.410.661.061.9321.19塑料1.60.271.731.221.491.862.12玻璃1.370.712.072.361.891.741.95布类1.590.420.360.821.983.092.01小计12.6610.715.143.7215.868.2316.912.1610.18有机组分10.864.822.2637.9730.8617.0226.2831.9616.8燃煤无机组分86.3893.769.5260.7966.0278.668.260.779.54废品纸类1.570.351.071.611.6120.77金属0.30.170.50.640.642.70.94塑料0.170.090.241.091.091.350.68玻璃0.210.240.490.430.431.060.84布类0.510.210.720.610.610.230.42小计2.762.19.121.063.154.384.387.343.664、国内外概况城市垃圾的增长率，发达国家：3.2%~4.5%；发展中国家：6%~8%，我国8%~11.5%目前各国垃圾增长率为：美国5%；欧盟3%；德国4%；瑞典2%；韩国12%。全球年产垃圾超过100亿吨，其中美国达30亿吨，日本10亿吨。我国垃圾产量人均1～2Kg，2003年，全国生活垃圾清运量为1.4857亿吨，比上年增加8.8%，生活垃圾无害化处理率为50.8%。(二)工业固体废物来源产生过程分类矿业矿石开采和加工废石、尾矿冶金金属冶炼和加工高炉渣、钢渣、铁合金渣、赤泥、铜渣、铅锌渣、镍钴渣、汞渣等能源煤炭开采和使用煤矸石、粉煤灰、炉渣等石化石油开采与加工油泥、焦油页岩渣、废催化剂、硫酸渣、酸渣碱渣、盐泥、釜底泥等轻工食品、造纸等加工废果壳、废烟草、动物残骸、污泥、废纸、废织物等其他金属碎屑、电镀污泥、建筑废料等1、产生与分类2、工矿企业固体废物产量的测算Qi=Ri×Pi式中Qi——某工矿企业固体废物总产量(kg(t)/a(d))；Ri——该工矿企业固体废物产率，即单位产品重量(产值)固体废物平均产量(t/t产品或t/万元)；Pi——该工矿企业年(日)总产量或总产值(万元)。3、国内外概况全世界每天新增固体废物419.49万吨，年均增长率8.24%，高出经济平均增长速度2.5~3倍。据1996年统计，我国工业固废年产生量为6.4亿吨，工业固废历年堆存量已达64亿多吨。2004年，我国工业固体废物产生量12.0亿吨，比上年增加19.5%；工业固体废物综合利用率为55.7%，比上年增加0.9%；工业固体废物排放量1762.0万吨，比上年减少7.7%。1995～2004年我国工业固体废弃物的变化趋势024681012141995199619971998199920002001200220032004产量(亿吨)综合利用量(亿吨)贮存量(亿吨)处置量(亿吨)排放量(亿吨)累积贮存量(十亿吨)占地面积(亿平方米)项目年度1995199619971998199920002001200220032004产生量(亿吨)6.456.5910.588.017.848.168.879.4510.0412.00综合利用量(亿吨)2.852.844.283.343.583.754.735.015.606.78综合利用率(%)0.4290.4300.4560.4830.5120.5180.5210.5200.5480.557贮存量(亿吨)2.482.642.992.752.632.893.023.002.772.60处置量(亿吨)1.421.151.951.051.080.921.451.661.782.66排放量(亿吨)0.220.171.840.700.390.320.290.260.190.18累计贮存量(亿吨)－－65.867.963.863.4－－－－占地面积(亿平方米)5.545.175.116.546.285.84－－－－(三)农业固体废物农业废弃物主要包括农作物秸秆、畜禽粪便、农膜、农村生活垃圾等。目前，我国每年仅作物秸秆量就达6亿吨，6亿吨秸秆中的氮磷钾养分含量相当于400多万吨尿素，700多万吨过磷酸钙和700多万吨硫酸钾。相当于目前我过化肥施用量的四分之一。如果能够还田50％，就相当于投入化肥900多万吨。但因缺乏相应的技术和设备来加以利用，其中的2/3只能废弃或焚烧。1、产生与现状2、农业固体废物产量计算总产量W=W1+W2+W3+W4(1)畜禽养殖废弃物(w1)产生量估算和预测方式：W1=∑aiXi+∑kjYj式中：W1为畜禽废物产生量(t/a)；Xi为不同种类畜禽每年饲养数(头/年)；ai为不同畜禽每头每年产生粪尿量[t/(头/年)]；Yj为所使用不同种类饲料添加剂量（t/a）；Kj为不同饲料添加剂残余率。(2)农作物秸秆(W2)据UNEP报道，世界上各种谷物每年可提供秸秆17亿吨，我国总产量达7亿多吨。我国每年的农作物秸秆约为6亿吨。农作物秸秆的产生量：W2=∑BiZi式中：W2为农作物秸秆产生量(吨/年)；Zi为不同农作物每年果实收成量(吨/年)；Bi为不同农作物剩余秸秆量与农作物果实收成量之比。(3)农用塑料残膜(W3)目前我国农膜残留量一般在60－90kg/hm2，最高可达到165kg/hm2。农膜残留量估计与预测：W3=∑riTiW3为农膜残留量（t/a）；ri为不同地方不同膜在不同使用年限下该年单位土地的残留系数（kg/hm2）；Ti为不同地方不同种类膜一年的使用量（t/a）。(4)农村生活垃圾(W4)(四)危险废物定义、分类和鉴别标准联合国环境署（UNEP）对危险废物做出了如下定义：“危险废物是指放射性以外的那些废物（固体、污泥、液体和用容器装的气体），由于它们的化学反应性、毒性、易爆性、腐蚀性或其他特性引起或可能引起对人类健康或环境的危害。不管它是单独的或与其他废物混在一起，不管是产生的或是被处置的或正在运输中的，在法律上都称为危险废物。”美国环保局对危险废物做出的定义为：“危险废物是固体废物，由于不适当的处理、贮存、运输、处置或其他管理方面，它能引起或明显地影响各种疾病和死亡，或对人体健康或环境造成显著的威胁。”危险废物的特性通常包括急性毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、浸出毒性和疾病传染性。根据这些性质，各国均制定了自己的鉴别标准和危险废物名录。联合国环境规划署《控制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公约》列出了“应加控制的废物类别”共45类，“须加特别考虑的废物类别”共2类，同时列出了危险废物“危险特性的清单”共14种特性。《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中规定：“危险废物是指列入国家危险废物名录或者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危险特性的废物。”产生量计量单位一般用重量。城市垃圾总产量：常用单位时间的垃圾单位产生量表示，即：104t/d、104t/月、104t/a城市垃圾单位产量用每人每日(年)kg表示，即：kg/(人·d)或kg/(人·a)选择几个典型区域，确定各区的人口数(Pm)或居民住户数(Hm)及每户的平均人口数(Pn)，在确定的时间周期(D)内，获得各典型地区垃圾的实测重量(Qm)，则各区垃圾的产率(Rmi)：Rmi=Qm/(Pm×D)或Rmi=Qm/(Hm×Pn×D)(五)固体废物的产率统计方法1、重量负荷实测统计分析法(1)城市垃圾(2)工矿企业：产率(Rii)是在确定的时间周期内实测的固体废物产量(Qi)与该周期内企业产品的产量(Pi)或产值(Pv)之比：Rii=Qi/Pi或Rii=Qi/Pv此方法最终获得的实测数据应是多次测定的统计结果。步骤与1相同，除实测废物重量外，还实测相应的体积。应测出一定地点不同形式固体废物的密度数据。2、重量-体积实测统计分析法3、物料衡算分析法仅适用于产生固体废物的小单元，可提供详细可靠的固体废物产生与迁移的资料。但耗资、费事、费时，只在特殊情况时用。以质量守恒规律为依据，即在一定边界所包围的系统中，物料的总投入量等于物料总产出量。即：ℇQ投入=ℇQ输出=ℇQ产品+ℇQ副产品+ℇQ