《电子废弃物的资源化》2010.09主要教学形式(方法)课堂教学使用教材名称、作者及出版社《电子废弃物资源化处理》何亚群北京:化学工业出版社,2006.07《环境化学导论》张瑾北京:化学工业出版社,2008.03成绩:平时+期末论文(手写)课堂考查(开卷)50%50%论文一篇:二千字以上,包括:摘要、关键词、概述、正文…参考文献。提出自己的论点或期望。论文题目:有关电子废弃物论文题目姓名+班内序号。手机:13910255573本课程以“电子废弃物资源化”为核心内容,对固体废弃物管理的一般原则、电子废弃物的特点及危害、电子废弃物资源化对策、电子废弃物的处理工艺、电子废弃物处理的环境生态效率等内容进行较为系统的知识传授。要求了解电子废弃物全价回收、循环利用资源的重要性,了解电子废弃物资源化的主要措施和方法,了解电子废弃物处理措施的环境生态效率对比,拓宽知识面。《电子废弃物的资源化》课程要求废弃物资源化的背景我国正在大力发展循环经济,倡导建立节约型社会。(低碳经济)循环经济(circulareconomy):21世纪经济模型。按自然生态系统物质循环和能量流动规律重构经济系统。“资源---产品---再生资源”传统经济:“资源---产品---污染排放”传统的线性经济生产系统消费系统经济社会系统资源能量废弃物21世纪的循环经济生产系统消费系统经济社会系统资源能量再使用循环使用不可利用物核心:资源的高效利用和循环利用。原则:3R特征:低消耗、低排放、低污染、高效益经济增长新模式:资源---产品---再利用生产---消费---再循环(高投入、高消费、高污染、低利用)循环经济的三个原则减量化Reduce再循环Recycle再利用Reuse输入端过程中输出端减少进入生产和消费过程的物质量,从源头节约资源使用和减少污染物的排放。提高产品和服务的利用效率,要求产品或包装以初始形式多次使用,减少一次污染。要求物品完成使用的功能后重新变成再生资源。全过程都必须做到资源化、无害化自然生态系统物质循环和能量流动规律:生态系统的组成(1)生物群落:生产者、消费者、分解者(2)非生物环境:无机物质、自然因素生态系统的生命角色有三种,即生产者、消费者和分解者,分别由不同种类的生物充当。生态系统的组成与结构一个三维的循环结构:植物是生产者,它利用太阳光来造成碳水化合物;动物是消费者,食草动物吃草,食肉动物吃食草动物,动植物的尸体交还大自然,由细菌、微生物充当分解者,之后又变成无机物质供植物生长。这是一个能量流动、物质循环使用的可持续发展的过程。几百万年的人类原始文明并没有破坏这个结构,工业文明短短的200多年,也就相当于地球46亿年生命中的3分钟,就把这个结构彻底破坏。人类利用现代科技、发展商品经济,人类变成了一个超级生产者,各种人造系统大量消耗资源,把“三废”排给了自然界。人类又是一个超级消费者,消费植物、动物和各种人造物品,之后产生了大量的“三废”又交还给大自然。但是人类没有变成一个超级分解者,他交还给大自然的废弃物,大量是细菌分解不了的。三维的循环结构失去平衡。循环经济是一个“资源---产品---再生资源”的物质反复循环利用经济系统,使得在整个经济系统以及生产和消费过程中基本上不产生或只产生很少的废弃物,从而从根本上消解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突。循环经济的主要内涵是资源循环。资源循环是指人类在利用自然资源的过程中或之后产生的产物,可以而且应该作为资源加以利用。中国的自然资源和人均财富水:我国水资源总量在世界上居第4位;土地:960万平方公里,居世界第三位;矿产资源:截止1989年底,我国的钨、锑、钒、钛、锌、锂、锡、硫铁矿、稀土、菱美矿、萤石、重晶石、石墨、石膏等矿产的探明储量均居世界首位;铜、钽、铌、汞、煤、石棉、滑石等居世界第二、第三位;铁、镍、铝、锰等居世界第四、第五位。45种主要矿产保有储量的价值排到了世界的第三位。各类金属的需求(占全球)美国的需求(%)中国的需求(%)Al1535Cu1026Zn1027Ni1132Fe546(2007、12美林证券)从自然资源来说,我国有土地、淡水、森林、矿产、能源、草原、海洋、内陆水产和动植物等多种。但自然资源的人均占有量都在世界平均值以下,典型的几项数据有:淡水资源为世界人均的1/4;森林资源为1/9;耕地资源为1/5(为美国的1/10);45种主要矿产资源为1/2。2000年人均石油可采储量、人均天然气可采储量、人均煤炭可采储量分别为世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%。资源循环利用的六大优势:1、可以弥补资源不足;2、可以改善环境;3、可以节约能源;4、可以使生产更安全;5、可以使投资和生产成本下降;6、可以安排大量人员就业。(2009.08家电的“以旧换新”,可拉动50亿元的家电回收产业)目录第一章固体废物管理的一般性原则第二章电子废弃物的来源、特点及危害第三章电子废弃物资源化的对策第四章电子废弃物资源化处理技术研究第五章电子废弃物的回收利用第六章电子废弃物的最终处置第七章电子废弃物处理的环境生态效率第一章固体废物管理的一般性原则第一节固体废物的分类及来源第二节固体废物的特点、污染途径和危害第三节固体废物的处理、处置和管理第四节控制危险废物越境转移的对策第一节固体废物的分类及来源固体废物一般是指人类在生产、加工、流通、消费及生活等过程中取得目的组分后,废弃的固体物质或泥浆状物质。固体废物的概念具有相对性。某类“废物”可能只是在某个系统内不能再加以利用,而在其他系统之中,有的可以直接回收作为“原料”,有的经过处理可以再利用或成为有用物质。电子废弃物属于可以回收再利用的固体废物。全球垃圾:80~100亿吨/年全球工业:约21亿吨固体废弃物/年3.38亿吨危险废弃物/年我国198519892000生活垃圾(万吨)447762911亿200我国工业固体废弃物产生和利用情况(万吨)1985198819902008产生量484095613257797利用量121871471516943利用率23.026.329.3~30(%)固体废物的分类固体废物有多种分类方法按其化学性质:有机废物无机废物按其形状:固体的(颗粒状、粉状、块状)泥状的(污泥)按其危害程度:一般废物有毒、有害、危险废物为便于管理,固体废物通常可以按来源:矿业固体废物工业固体废物农业固体废物生活垃圾此外,还有一种特殊的固体废物-放射性固体废物。有毒、有害、危险废物的定义有毒:一般是狭义的具体物质,对人和动物造成死亡或严重伤害;有害:含义较为广泛,包括所有有毒的废品,和对人体健康有直接或长远的影响,或对环境造成危险的废物;危险废物:对环境影响极为恶劣的废弃物。主要危险物种类如下:As、Hg、Cd、Tl、Cr、Pb、Be酚的化合物、氰化物、氯化物溶剂、卤化有机化合物、杀虫剂与植物药品……固体废物的来源及组成第二节固体废物的特点、污染途径和危害固体废物的特点复杂特性和不可稀释性。固体废物是各种污染物的最终形态,特别是从污染控制设施排出的固体废物,浓集了许多成分,呈现出多组分混合物的特点。长期的、潜在的危害性。固体废物在自然条件的影响下,其中的一些有害成分会迁移进入大气、水体和土壤之中,参与生态系统的物质循环,造成对环境要素的污染和影响。需要全过程管理。固体废物从其生产到运输、贮存、处理和处置的每个环节都必须严格妥善地加以控制,使其不危害生态环境。固体废物的污染途径和危害固体废物对环境的污染和危害是多方面的,其污染途径包括污染水体、污染大气、污染土壤及侵占土地等。固体废物对环境的污染途径污染水体固体废物可以通过不同的途径进入水体,污染水体。将固体废物直接排入江、河、湖、海等地表水;露天堆放的固体废物被地表径流携带进入地表水;飘入空中的细小颗粒物通过湿沉降或干沉降落入地表水;露天堆放和填埋的固体废物,其可溶部分在降水淋溶、沥滤液浸出及渗透作用之下可以经土壤进入地下水。固体废物对水体的污染不仅可能减少水体的面积,而且妨害水生生物的生存,影响水资源的安全使用,威胁人类的健康。污染大气固体废物一般通过几种途径进入大气,使之受到污染。固体废物中的细小颗粒、粉末随风扬散;在固体废物运输和处理过程中缺少相应的防护和净化措施,释放有害气体和粉尘;露天堆放、填埋以及渗入土壤的废物,经挥发及反应放出有毒有害气体。例如,石油化工厂堆放的油渣可能排放一定量的多环芳烃等,煤矸石的自燃散发出大量二氧化硫、二氧化碳和氨气等。污染土壤固体废物长期露天堆放,其有害成分在地表径流和雨水淋溶、渗透作用下,通过土壤孔隙向四周的土壤迁移,有害成分受到土壤的吸附作用和其他作用。随着渗滤水的迁移,有害成分在土壤固相中不同程度地积累,导致土壤成分和结构的改变及对植物生长的危害。固体废物中的废弃农膜,由于其不断老化、破碎,残留在土壤中,危害极大。聚烯烃类薄膜抗机械破碎性强,难以分解,残落在土壤中会阻碍土壤水分、空气、热和肥的流动和转化,使土壤物理性质变差,养分输送困难。大量农膜残留,不利于翻耕,不利于作物根系的伸展等。未经严格处理的生活垃圾直接进入农田土壤,会破坏土壤的团粒结构和理化性质,使土壤的保水、保肥能力降低。工业固体废物会破坏土壤的生态平衡,如尾矿堆积的严重后果使土地荒芜、居民被迫搬迁。侵占土地固体废物不加利用处理,必然占地堆放,堆积量越大,占地面积越大。据估算,每堆积1万吨废物,占地需1亩左右。很显然,随着社会经济的发展及消费需求的增长,城市垃圾的受纳场地日益显出不足,垃圾占地的矛盾会不断凸现出来。1990年:工业固体废物总量64.82亿吨,占地面积5.84亿平方米,其中农田4040万平方米。钮扣电池钮扣电池含有汞,慢慢从电池中溢出来,进入土壤或在下雨之后进入地下水,再通过农作物进入人体,损伤人的内脏。在微生物的作用下,无机汞可以转变成甲基汞,聚积在鱼类的身体里,人食用了这种鱼后,甲基汞会进入人的大脑细胞,使人的神经系统受到严重破坏,重者会发疯致死。日本的“水俣病”。充电电池充电电池一般都含有有害重金属镉,在自然界中渗出后,污染土地和水流,最终进入人体。镉会使骨质疏松,并造成骨骼变形、骨痛,并引起肝和肾受损等等严重后果。日本的“骨痛病”。在发达国家,废旧电池被列为危险有毒废物,必须单独投放和回收处理,绝不能随便丢弃在自然界中。在德国,废旧电池可以送到每个卖电池的商店,这一点是值得我们借鉴的。第三节固体废物的处理、处置和管理固体废物的处理、处置和管理是一个不容忽视的环境问题。对固体废物做出妥善的处理和处置,是社会经济可持续发展的重要条件,同时也关系到合理地、充分地利用资源和能源,维持生态平衡等战略性问题。固体废物的资源化是固体废物处理的重要环节。固体废物的资源化就是固体废物的再循环利用,回收能源和资源。随着社会经济发展速度的增长和生活水平的提高,固体废物的数量会以惊人的速度不断上升。大规模地建立资源回收系统,可以减少原材料的采用,减少废物的排放量、运输量和处理量,物尽其用,提高社会环境效益和经济效益。固体废物的处理固体废物资源化要建立恰当的、针对性的资源化系统。资源化系统是指从原材料制成成品,经过市场经营和消费,成为废物后又引入新的生产-消费循环系统,即是一个广义的生产-消费-废物的不断循环系统。值得注意的是,工业固体废物成分复杂,不同的生产行业具有显著的差异。实际上,对工业固体废物的回收必须依据具体行业的生产工艺特点而设计确定。旧汽车再利用中的材料回收(回收率92%)固体废物的处理方法:物理方法:压实、破碎、分选、脱水干燥等化学方法:氧化还原、中和、化学浸出等生物方法:微生物好氧、厌氧和兼性处理热处理方法:焚烧、热解、烧结等固化处理方法:采用水泥、沥青、塑料、石膏等固化材料将废物封闭或包覆将固体废物转变为适于运输、储存及最终处置的过程。预处理拆解电子废弃物热处理;破碎焚烧法热解法气化法电子废弃物的处理技术分选湿法处理;预处理技术固体废物预处理是采用物理、化学或生物方法将固体废物转变为适于运输、储存、回收利用及最终处置的形态。固体废物的预处理常涉及到废物中某些组分的分离