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2014.5.环境保护概论上官铁梁山西大学环境与资源学院第十章固体废物及其处置处理生产活动产生废渣•固体废弃物产生的必然性：–人类在索取、利用自然资源时，限于实际需要和技术条件，必然丢弃一部分材料。–产品有使用寿命。概述•固体废物(solidwaste)——是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。固体废弃物为人类在生产和生活活动过程中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的固态或半固态物质。(BiosolidorSolidWaste)•分类——–按组成：有机固体废弃物、无机固体废弃物–按形态：固态固体废弃物、半固态固体废弃物–按来源：工业固体废弃物、农业固体废弃物、城市固体废弃物–按危害性：一般固体废弃物（常规固体废弃物）、有毒有害固体废弃物危险固体废弃物）（一）.工业固体废弃物定义：在工业生产和加工过程所产生的废渣、碎屑、污泥。•分类：–常规工业固体废弃物–有毒有害工业固体废弃物•含有毒性物质：如Cd、Hg、As、Pb•含有传染性物质：如病毒、害虫•含有易燃物•含有腐蚀性强的物质：•含有易爆物：•放射性强的有毒有害工业固体废弃物：标准一：含人工放射性元素；标准二：含天然放射性元素•（二）城市固体废弃物：居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等产生的固体废弃物。•（三）农业固体废弃物：农业生产、畜禽饲养、农副产品加工、农村居民生活产生的固体废弃物。固体废弃物的特点国外固体废弃物：•量的增加：年增长2.5%•质量日趋复杂–燃料中无机成分减少；–消费类型由节约型向消费型转变•处理费用十分昂贵：人工、机械、用地……国内固体废弃物：•增长速度快：年增长10%•经济成分的含量低，可资源化部分：•成分变化快：–燃料结构变化–消费结构变化•成分季节性波动大•固体废弃物中的污染物–有害微生物：病毒、致病菌、寄生虫卵……–无机污染物：重金属……–有机污染物：致癌物……–其他污染物：氮、磷、放射性物质、具有恶臭的物质•危害–侵占土地–污染水体–污染大气：TSP、H2S……–污染土壤与农作物：如砖块使土壤渣化；病原菌通过土壤进入食物链……–影响城乡环境卫生–有碍市容观瞻–易引起其他危害：如大火、爆炸固体废弃物的危害•侵占土地•污染水体•污染大气：TSP、H2S……•污染土壤与农作物：如砖块使土壤渣化；重金属、难分解有机物、病原菌通过土壤进入食物链……•影响城乡环境卫生•有碍市容观瞻•易引起其他危害：如大火、爆炸控制固体废弃物的原则固体废弃物与废水废气的区别与联系：–前者呆滞性大、扩散性小，后者移动性大；–前者通过污染水、土、气对环境产生危害，而后者既是污染源又是接受污染物的环境；–前者既是终态污染物又可成为污染源；–前者易于收集、运输、处理。••控制原则–尽量减少固体废弃物的排放量：途径有改进工艺、使用精料、提高产品使用寿命–固体废弃物综合利用；–采用少或无排放的生产工艺（生态工艺）；–开征绿色税收，用经济手段控制产生量：–绿色税收：根据固体废弃物产量、种类、性质，向固体废弃物的产生者或部门征收的环境税。–固体废弃物的最终处置要符合环境法。•处理——通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。主要方法有压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。•处置——因技术原因或其他原因还无法利用或处理的终态固体废物，采用末端环节控制，是解决固体废物的归宿问题。处置的目的和技术要求是使固体废物在环境中最大限度地与生物圈隔离，避免或减少其中的污染组成对环境的污染与危害。•资源化——固体废物的资源化表示资源的再循环（生产一消费一废物一生产）。关于再循环的含义，指的是从原料制成成品，经过市场直到最后消费变成废物又引入新的生产一消费的循环系统。固体废弃物与处理处理：(部分解决问题)•将固体废弃物经化学、物理、生物等途径达到减量化、无害化、或部分资源化，以便于利用、储存、运输或最终处置的过程。处理分类•固体废物的预处理：在对固体废物进行综合利用和最终处理之前，往往需要实行预处哩，以便于进行下一步处理。预处理主要包括破碎、筛分、粉磨、，压缩等工序。•物理法处理：通过浓缩或相变化改变固体废弃物的结构，使它便于运输，利用，或最终处置的形态。包括：重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、弹道分选、磨擦分选和浮选等分选方法。•化学法处理：采用化学方法破坏固体废弃物中有害成分，达到无害化或将其转变为适于进一步处理处置的形态。属于化学处理方法有煅烧、焙烧、毙结、溶剂浸出、热分解、焚烧、电力辐射等。•生物法处理：利用微生物分解固体废弃物中可降解的有机物，以便无害化或综合利用的过程。利用微生物的生物化学作用将复杂有机物分解为简单物质，将有毒物质转化为无毒物质。•热处理：通过高温破坏和改变固体废弃物组成和结构，达到减量化、无害化或综合利用的目的。•固化处理：采用惰性材料包容或固定固体废弃物形成固化体，以填埋。主要针对有毒、有害、放射性的固体废弃物。•破碎处理：常用的预处理工艺，处理处置的重要环节，目的排气减隙、均化紧实、减小粒径、压缩体积，适合后续处理工序的规格要求。•破碎技术：机械破碎方，破碎作用分为挤压、摩擦、剪切、冲击、劈裂、弯曲等。破碎方式可分为干式、湿式、半湿式。分选技术•分选是废物处理的一种方法（单元操作），其目的是将废物中可回收利用的或利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。•根据物料的物理性质或化学性质（包括粒度、密度、重力、磁性、电性、弹性等），分别采用不同的分选方法，包括筛分、重力分选、磁选、电选、电分选、摩擦与弹性分选、浮选以及最简单有效的人工分选等。固化•固化是用化学、物理方法，把有害固体废物固定或包容在固体基质中，使之呈现化学定性或密封性的一种无害化处理方法。固化主要是针对有害物质或放射性物质而言的，也称为危险废物的固化。有害废物经过固化处理形成的产物叫固化体，固化所用的惰性材料叫•固化剂。生物处理技术•好氧堆肥化技术：堆肥就是利用微生物对有机废物进行分解腐熟而形成肥料。•厌氧发酵产沼技术：从沼气生产技术的角度来说，发酵是指在厌氧条件下，利用厌氧微生物（特别是产甲烷细菌）新陈代谢的生理功能，经过液化（水解）、酸化及气化三个阶段将有机物转化成沼气(CH4、C02)的整个工艺生产过程。热处理技术•热处理技术包括焚烧法(incineration)和热解法(pyrolysis)。–焚烧是将垃圾放在特殊设计的封闭炉内，在1000℃左右烧成灰，然后送去填埋，此法可将垃圾的体积缩小50%～95%。垃圾焚烧可以用于发电。–热解是将有机物在无氧或缺氧条件下高温(500～1000℃)加热，使之分解为气、液、固三类产物。与焚烧法相比，热解法则是更有前途的处理方法，它的显著优点是基建投资少。•资源化技术–生产建材–金属回收–生产农肥–再生能源–替代原料•资源化的原则–资源化的技术必须是可行的。–资源化的产品应符合相应产品质量标准，具有竞争力。–资源化的经济效益比较好，具有生命力。–资源化所处理的废物应当尽可能在排放源附近处理利用，以节省存放、运输等方面的费用。固体废物资源化系统和系统技术•固体废物资源化是指从原材料经过加工制成的成品，经人们消费后，成为废物又引入新的生产一消费循环系统。就整个社会而言，就是生产一消费一废物一再生产的一个不断循环的系统。。固体废物资源化系统技术•大体来说，固体废物资源化技术可分为前期系统技术和后期系统技术。前期系统技术包括破碎、分选等，以回收资源为目的；后期系统技术包括燃烧、热解、生化分解等，以回收能源为目的。对某些废物处理来讲，前后技术连续成为整体系统，而这个系统又分为许多单元操作，所以形成了复杂的工艺过程。特别值得注意的是，以回收的废物为原料与生产用的原始原料相比，成分复杂，品质低，对技术上要求高，用这种原料生产精度较高的产品，必然费用高、经济效益低，如不加精制则利用价值低。固废污染的特点•资源性固体废物品种繁多、成分复杂，具有某些天然原料、能源的物理、化学特性，易于收集、运输、处理和再利用；含有多种可再利用的物质，可作为“再生资源”或“二次资源”。•污染的“特殊性”固体废物能够通过水、气和土壤对环境造成污染，形成新的“污染源”，具有富集终态和新污染源的交叉性的特点。如不再进行彻底治理，就会往复循环的污染。•严重的危害性固体废物堆积，占用土地，严重影响了生态景观。生活垃圾会能孳生、繁殖和传播多种病原体和有害生物，危害人畜健康，而危险废物的危害性更为严重。固体废物污染具有潜在性、长期性以及灾难性。处理、处置和资源化的原则•国际：资源化•国内：无害化、减量化、资源化(三化）–无害化：基本任务是将固体废弃物通过工程处理，达到不损害人体健康、不污染周围的自然环境的目的。垃圾的型烧、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。–资源化：基本任务是采用适宜工艺从固体废弃物中回收有用的物质和能源。原则如下：经济可行；技术可行；就近利用。–减量化：基本任务是通过适宜手段减少和减小固体废弃物的数量和容积。从两方面着手，一方面减少产生（前端），另一方面对其处理利用（末端）包括：物质回收、物质转换和能量转换。技术适用对象主要优点主要缺点水泥固化法重金属、氧化物、废酸1.水泥搅拌，技术已相当成熟；2.对废物中化学性质的变动承受力强;3.可由水泥与废物的比例来控制固化体的结构缺点与防水性；4.无需特殊的设备，处理成本低；5.废物可直接处理，无需前处理。1.废物如含特殊的盐类，会造成固化体破裂；2.有机物的分解造成裂隙，增加渗透性，降低结构强度；3.大量水泥的使用可增加固化体的体积和质量石灰固化法重金属、氧化物、废酸1所用物料来源方便，价格便宜；2操作不需特殊设备及技术；3.产品通常便于装卸，渗透性有所降低1.固化体的强度较低，需较长的养护时间；2.有较大的体积膨胀，增加清运和处置的困难沥青固化法重金属、氧化物、废酸1.有时需要对废物预先脱水或浓缩；2.固化体空隙率和污染物浸出速率均大大降低；3.固化体的增容较小1.需高温操作，安全性较差；2.一次性投资费用与运行费用比水泥固化法高塑性固化法部分非极性有机物、氧化物、废酸1固化体的渗透性较其他固化法低；2对水溶液有良好的阻隔性3接触液损失率远低于水泥固化与石灰固化。1.需特殊设备和专业操作人员；2.废物如含氧化剂或挥发性物质，加热时会着火或逸散，在操作前先对废物干燥、破碎玻璃固化法不挥发高危性废物，核废料1固化体可长期稳定；2可利用废玻璃屑作为固化材料；3对核能废料的处理已有相当成功的技术1不适用于可燃或挥发性的废物2高温热融需消耗大量能源；3需要特殊设备及专业人员自胶结固化法硫酸钙和亚硫酸钙的废物1烧结体的性质稳定，结构强度高；2烧结体不具生物反应性及着火性1应用面较狭窄；2需要特殊设备及专业人员危险固体废物的主要固化技术优、缺点固体废弃物管理•我国固体废弃物管理工作起步晚，1982年起草制定了第一个专门性固体废弃物管理标准《农用污泥中污染物控制标准》。已建立固体废弃物法规和无害化技术标准，有很多行之有效的处理处置与利用固体废弃物的成套技术。特别是在防治有害固体废弃物任意丢弃的管理方面有章可循，有专门机构、存储场和严格的防渗措施，有符合安全标准的有害废弃物填埋场。但仍需根据的管理实践，并借鉴国外有益的经验，进一步做好我国的固体废弃物管理工作。•固体废弃物管理程序和内容由于固体废弃物本身往往十污染物的“源头”，故需对其产生——收集运输——综合利用——处理——贮存——处置，实行全过程管理，在每一环节都将其当作污染源进行严格的控制。下面按固体废弃物管理程序分别略述管理内容。•（一）产生者对于固体废弃物产生者，要求其按照有关标准，将所有产生的废物分类，并用符合法定标准的容器包装，做好标记、登记记录，建立废弃物（主要是有害废弃物）清单，待收集运输者运出。•（二）容器对不同废弃物要求采用不同容器包装。如一次性容器合周转性容器等。为了防止暂存过程中产生污染，容器质量、材质、形态应能满足所装废弃物的标准要求。•（三）贮存贮存管理是