第六章固体废弃物

第六章固体废弃物的污染与治理第一节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(一)来源二、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。(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：第二节固废对环境的危害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。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。第二节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、管理措施一、固体废物污染防治的“三化”原则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。(一)减量化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。（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(二)资源化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。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(三)无害化概念：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。《固废法》确立了对固体废物进行全过程管理的原则，对固体废物从产生、收集、运输、利用、贮存、处理和处置的全过程及各个环节都实行控制管理和开展污染防治，故亦称为“从摇篮到坟墓”的管理原则。这主要是基于固体废物从其产生到最终处置的全过程中的各个环节都有产生污染危害的可能性，如固体废物焚烧处理中产生的空气污染、固体废物土地填埋处理中产生的渗滤液对地下水体的污染，因而有必要对整个过程及其每一个环节都实施控制和监督。二、固体废物的全过程管理原则(一)管理体系我国的固体废物管理体系是以环境保护主管部门为主，结合有关的工业主管部门以及城市建设主管部门，共同对固体废物实行全过程管理。1、各级环保主管部门对固体废物污染环境的防治工作实施统一监督管理。2、国务院有关部门、地方人民政府有关部门在各自的职责范围内负责固体废物污染环境防治的监督管理工作。3、各级人民政府环境卫生行政主管部门负责城市垃圾的清扫、贮存、运输和处置的监督管理工作。(二)管理制度1、分类管理制度2、工业固体废物申报登记制度3、固体废物污染环境影响评价制度及其防治设施的“三同时”制度4、排污收费制度5、限期治理制度6、进口废物审批制度7、危险废物行政代执行制度8、危险废物经营许可证制度9、危险废物转移报告制度(三)污染控制标准1、分类标准：主要包括《国家危险废物名录》、《危险废物鉴别标准》、《城市垃圾产生源分类及垃圾排放》等2、监测标准：主要包括固体废物的样品采集、样品处理以及样品分析方法的标准。如《固体废物浸出毒性测定方法》3、污染控制标准：固废管理标准中最重要的标准，是环境影响评价等一系列管理制度的基础。它分为两类：一是废物处置控制标准，如《城市垃圾产生源分类及垃圾排放》；二是设施控制标准，如《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》。4、综合利用标准：为推行综合利用，并避免在综合利用中产生二次污染，将制定一系列有关固体废物综合利用的规范和标准。首批将要制定的综合利用标准包括有关电镀污泥、含铬废渣、磷石膏等废物综合利用的规范和技术规定。以后，还将根据技术的成熟程度陆续制定有关各种废物综合利用的标准。第三节固体废物资源化方法固体废物处理（treatmentofsolidwaste)是通过物理、化学、生物等不同方法，使固体废物转化为适于运输、贮存、资源化利用以及最终处置的一种过程。包括：物理处理方法、化学处理方法、生物处理方法。(一)物理处理方法物理处理是通过浓缩或相变化改变固体废物结构，但不破坏固体废物组成的一种处理方法，包括压实、破碎、筛分、分选、脱水、蒸发、萃取、吸附等工序，主要作为资源化的预处理技术。(二)化学处理方法采用化学方法使固体废物发生化学转化从而回收物质和能源的一种资源化方法。化学处理方法包括煅烧、焙烧、烧结、溶剂浸出、热分解、焚烧、电力辐射等。由于化学反应条件复杂，影响因素较多，故化学处理方法通常只用在所含成分单一或所含几种化学成分特性相似的废物资源化方面。(三)生物处理方法生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化或综合利用。固体废物经过生物处理，在容积、形态、组成等方面均发生重大变化，因而便于运输、贮存、利用和处置。生物处理包括好氧处理（堆肥）、厌氧处理（沼气）和兼性厌氧处理（细菌冶金）。生物处理在经济上一般比较便宜，应用也相当普遍，但处理过程所需时间较长，处理效果有时不够稳定。二、固体废物资源化途径（一）提取各种有价组分有色金属渣和化工渣中提取多种金属。（二）生产建筑材料是一条固体废物消耗量最大的利用途径，且一般不会产生二次污染问题。可生产的建筑材料主要包括以下几种：生产碎石，水泥、硅酸盐建筑制品、铸石和微晶玻璃、矿渣棉和轻质骨料。还可以用来生产陶瓷、玻璃、耐火材料等。（三）生产农肥如利用可降解废物进行堆肥；工业废物生产肥料或直接用于农肥(注意有毒物质的检测和去除)。（四）回收能源：如产生蒸汽、沼气、回收油、发电和直接作为燃料。（五）取代某种工业原料：如煤矸石代替焦炭作为能源生产磷肥；电石渣或合金冶炼中的硅钙渣可代替石灰直接用于工业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可作为塑料制品的填充剂等。三、固体废物的综合处理综合处理就是将各中小企业产生的各种废物集中到一个地点，根据废物的特征，把各种废物处理过程结合成一个系统，以便把各过程得到的物质和能量进行合理的集中利用。这样可以对废物进行有效处理，减少最终废物排放量，减轻对地区的污染，防止二次公害的分散化，同时还能做到总处理费用低、资源利用效率高。必须先弄清废物产量与组分，一般将同样或类似的废物进行混合处理。将由基本处理过程组成的总系统称为废物综合处理系统，如下图所示。固体废物综合处理系统城市垃圾消费活动收集运输技术破碎技术分选技术转换技术后处理技术卡车运输管道运输常温破碎低温破碎湿式破碎筛选重力分离静电分离涡流分离光学分离磁场分离溶剂分离浮选分离燃烧热分解微生物分解废气处理废水处理废渣处理大气河流填埋工业废物生产活动天然资源分选回收手选空瓶空罐废纸废零件无机物铁非铁金属玻璃有机物纸纸浆塑料橡胶水蒸气和电力燃料气、油、炭黑堆肥、葡萄糖、蛋白、乙醇、丙酮甲烷、乙烯建材骨料或道路用材等四、固体废物的最终处置固体废物处置（disposalofsolidwaste）是指最终处置或安全处置，是解决固体废物的归宿问题。海洋处置：深海投弃、海上焚烧陆地处置：土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋、深井灌注第四节废塑料的资源化（一）废塑料的种类与来源1.塑料的种类（1）按塑料受热所呈现的基本行为分为热塑性塑料：在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化。如PE、PP、PS、PVC、PET等，是回收的重点。热固性塑料：受热后能成为不熔性物质，受热时发生化学变化使线性分子结构的树脂转变为三维网状结构的高分子化合物，再次受热时就不再具有可塑性，不能通过热塑而再生利用。如酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂等。（2）按塑料的物理-力学性能和使用特性分为通用塑料：产量大、价格低、性能一般。主要有PE、PP、PS、PVC、PF和氨基树脂等。工程塑料：可以作为结构材料，能在较广的温度范围内承受机械应力和较为苛刻的物理化学环境中使用的材料，如PA、POM、PC、PSF等功能塑料：人们用于特殊环境的具有特种功能的塑料。如医用塑料、光敏塑料。2.主要来源（1）农业领域的废旧塑料制品聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂。农用膜占塑料制品的15%。（2）商业部门的废弃塑料制品（3）家