固体废物与环境.ppt

第五章 固体废物与环境,第一节 固体废物概述,第二节 固体废物的综合利用和资源化,第一节 固体废物概述,一、固体废物的定义,三、固体废物的来源,五、固体废物的危害,二、固体废物的特征,四、固体废物的分类,固体废物是指人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质。,注意问题,是从广义上讲，废物包括固态、液态和气态废弃物质。,一、固体废物的定义,固体废物的产生有其必然性。,具有较大危害的，不能排入水体的液体废物和不能排入大气而置于密闭容器中的气态废物也归入固体废物。,固体废物实际上是一个相对的概念。,这一方面是由于人们在索取的利用自然资源从事生产和活动时，限于实际需要和技术条件，总要将其中一部分为废物丢弃；另一个方面是由于各种产品本身有其使用寿命，超过了一定期限，就会成为废物。,在某种条件下为废物的，在另一种条件下却可能成为宝贵的原材料或另一种产品,1、时间性废与不废是相对的，与时间、技术水平和经济条件有关2、空间性“放错地方的资源”，只是相对于某一过程或某一方面没有利用价值，而非一切过程、一切方面3、持久危害性无法被大的环境稀释，净化，只有慢慢的降解。,二、固体废物的特征,固体废物来自人类活动的许多环节,主要包括生产过程和消费活动的一些环节。,三、固体废物的来源,四、固体废物的分类,欧美等许多国家按垃圾来源分矿业废物工业废物城市垃圾农业废弃物放射性废物,我国按固体废物的管理需要分工矿业固体废物危险废物城市生活垃圾农业固体废物,危险废物又称为有毒有害废物，这类废物泛指除放射性废物以外，具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性因而可能对人类的生活环境产生危害的废物。,城市生活垃圾,是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物。,它的主要特点是成分复杂，有机物含量高。,生活垃圾的绝大部分为碳，其次为氧、氢、氮、硫等。根据其组分的不同，含有不等量的灰分。,工业废物,是指在工业、矿业等生产过程过程中产生的固体废物。,工业废物的特点是组成复杂，无机有机成分含量都很高。,五、固体废物的危害,1、固体废物的特点,2、固体废物污染危害,1.固体废物的特点,成分复杂资源性污染的“特殊性”危害的严重性,具有长期性具有间接性,具有呆滞性和不可稀释性,2、固体废物污染危害,侵占土地污染土壤污染水体 污染大气 影响环境卫生影响人类健康,固体废物累积堆存量越多，占地越大，这是国内外普遍存在的一个问题。例如：美国固体废物占地约3000万亩，英国约90万亩，波兰约75万亩。据统计，我国垃圾占地在2万亩以上的省有10个，依次为宁夏、内蒙、辽宁、江西、四川、河北、山东、黑龙江、广东和河南。,侵占土地,固体废物长期露天堆放，其中有害成分经过风化、淋滤或地表径流的侵蚀作用，很容易渗入土壤之中，不仅使土壤中的微生物死亡而成为无腐解能力的死土；而且有害成分会在土壤中积累使土壤盐碱化、毒化等。我国每年因固体废物堆存造成农田污染的面积达25万亩，国外这方面的实例也很多。,污染土壤和农田,固体废物可以籍由以下途径进入水体并使水体受到污染：随大气降水径流流入江、河、湖、海等水体污染地表水；随渗滤液渗入土壤，进入地下水，污染地下水；随刮风气流产生的扬尘散落地面或地表水使其污染；泥状或粉状固体废物直接排入江、河、湖、海等水体并使之造成更大的污染。,污染水体,固体废物可籍由以下途径污染大气：在温度作用下废物本身蒸发、升华及化学反应释放出有害气体污染大气；废物中的细粒粉尘随风飘扬所造成的扬尘污染；在运输处理、处置或利用过程中产生的有害气体、粉尘及恶臭污染。,污染大气,工业废渣、生活垃圾露天堆放，既有碍观瞻，又容易传染疾病，尤以城市生活垃圾、粪便对公共环境卫生影响最大。据统计，全国城市生活垃圾清运量仅占产生量40-50%，无害化处理率平均仅1.6%，对人群健康无疑是一个潜在的威胁。,影响公共环境卫生,第二节 固体废物的综合利用和资源化,固体废物的固有特性,（1）直接占用土地并具有一定空间；（2）其品种繁多，数量巨大；（3）包括了有固体外形的危险液体及气体废物。（4）其对环境的污染主要通过水、大气或土壤介质影响人类赖以生存的生物圈，给居民身体健康带来危害。,固体废物污染控制需从两方面着手，一是防治固体废物污染，二是综合利用废物资源。,一、固体废物的处理原则,固体法明确指出，国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物产生、充分合理利用固体废物和无害化处置固体废物的原则。即减量化、资源化、无害化的“三化”原则。,1、减量化,减量化是指通过适宜的手段减少固体废物的产生量和排放量。,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，可以最大限度的合理开发利用资源和能源。,减少污染源的废物产生量是解决工业固体废物问题的最佳方案。,减量化是防止固废污染环境的优先措施。,2、资源化,是指采取管理和工艺措施从固体废物中回收物质和能源,加速物质和能量的循环,创造经济价值的广泛的技术方法。,1)物质回收：处理废弃物并从中回收指定的二次物质如纸张、玻璃、金属等物质；2)物质转换：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等。3)能量转换：从废物处理过程中回收能量,作为热能或电能。,无害化是指对已产生又无法或暂时尚不能综合利用的固体废物,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。,3、无害化,处理工程：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。,二、固体废物的处理方法,1、物理法,2、化学法,3、生物处理,4、热处理,5、卫生填埋,1、物理法物理处理是通过浓缩或相变化改变固体废物的结构，使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态。物理处理方法包括压实、破碎、分选等。,2、化学法化学处理是采用化学方法破坏团体废物中的有害成分从而达到无害化，或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。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处理方面。化学处理方法包括氧化、还原、中和、化学沉淀和 化学溶出等。有些有害固体废物，经过化学处理还可能产生含毒性成分的残渣，须对残渣进行解毒处理或安全处置。,3、生物处理 生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化和综合利用。生物处理方法包括好氧处理、厌氧处理、兼性厌氧处理。与化学处理方法相比，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，处理效率有时不够稳定。,堆肥化 依靠自然界的细菌、放线茵、真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质的生物转化过程。可分为厌氧堆肥与好氧堆肥；好氧堆肥又分为露天推肥和快速堆肥两种方式；现代化堆肥生产通常由前处理、主发酵(一次发酵)、后发酵(二次发酵)、后处理、贮藏等五个工序组成。其中主发酵是整个生产过程的关键，应控制好通风、温度、水分、C/N比、C/P比及pH值等发酵条件。,热处理是通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、利用的目的。热处理方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。,4、热处理,焚烧,焚烧是高温分解和深度氧化的过程，目的在于使可燃的固体废物氧化分解、借以减容、去毒并回收能量及副产品。,其优点：,获取能源减少垃圾的体积。通过焚烧处理,可使废物体积减少8095%,质量也显著减小最终产物成为化学性质比较稳定的无害化灰渣彻底地消灭各类病原体，消除腐化源,技术缺点：,容易造成二次污染投资与运行管理费用高,热解,热解是将有机物在厌氧或缺氧条件下高温(500一1000)加热，使之分解为气、液、固三类产物,优点是能够将废物中的有机物转化为便于贮存和运输的有用燃料，而且尾气排放量和残渣量较少，是一种低污染的处理与资源化技术。,热解产物,气体部分：H2、CH4、CO、CO2液体部分：甲醇、丙酮、醋酸、含其它有机物的焦油、溶剂油、水溶液等固体部分：主要为炭黑,5、卫生填埋,它是从传统的堆放和填地处置发展起来的一项最终处置技术，是一种按照工程理论和土工标准，对固体废物进行有控管理的综合性科学工程方法。其工艺简单、投资较低、适于处置多种类型的废物，目前己成为一种处置固体废物的主要方法。,5、卫生填埋,填埋场主要包括：废弃物坝、雨水集排水系统(含浸出液体集排水系统、浸出液处理系统)、释放气处理系统、入场管理设施、入场道路、环境监测系统、飞散防止设施、防灾设施、管理办公设施、隔离设施等。优点：操作简便；施工方便；费用低廉；还可同时回收甲烷气体。缺点：浸出液的渗漏污染地下水；降解气体的释出易引起爆炸和火灾；臭味和病原菌的消除、场地有限。,将城市中各种废物集中到一个地点，根据固体废物的特征，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。通过综合处理可对废物进行有效的处理，减少最终废物排放量，减轻对地区的环境污染，防止二次污染的扩散，同时还能做到总处理费用低，资源利用效率高。,三、固体废物综合处理的目的,1、调查了解工厂排放的污染物的种类、数量和允许排放标准。2、重金属排放物未加处理经过长时间扩散会造成一定的危害，在目前处理技术也不成熟时，必须对其排放浓度加以控制。3、综合处理应考虑资源化问题。,在设计废物综合处理时应注意的问题：,四、综合处理的原则,1、含有有害重金属的少量废物和不含重金属的大量废物，或者少量的高放射性废物与大量的低放射性废物不宜相混进行综合处理。可以就整个混合物按有害金属或有放射性物质进行专门处理后，再进行综合处理。,2、过热易软化的废物和不易软化的废物不宜相混，因为在用回转窑处理时，前者会包裹后者形成大块，需要延长燃烧时间，如果前者灰分大时，还会形成很厚的灰层，影响导热性妨碍燃烧进行。,四、综合处理的原则,3、热熔性塑料和非热熔性塑料不宜相混，如用固定床燃烧炉处理时，热熔物会漏过炉床而燃烧，使炉子下部过热，容易烧坏炉床及其驱动装置，使它们变形，断裂或腐蚀。熔融物的炭化还会堵塞通风孔。当2、3两种情况废物中熔融物含量较少时，从经济观点出发，采用混合处理是较有利的。,四、综合处理的原则,4、当废物中固体物质很多而进行混合处理时，由于在短时间内难以混匀，影响处理效果，故负荷会有很大波动。相反，在下列情况下，采用混合处理是有利的：（1）向含水率高而不能自燃的废物中混入高热值废物，可使整个混合物作为可自燃物，便于焚烧处理。（2）有的废物焚烧时会产生氨类碱性气体，有的废物焚烧时会产生氯化氢、二氧化硫之类酸性废气，如把这两类废物混合进行焚烧处理就十分合理。,五、废物综合处理系统的分类,1、焚烧型 2、熔融型3、资源化型,思考题,何谓固体废物和固体废物污染?何谓危险废物?分析固体废物的危害何谓”三化原则”固体废物的处理方法有哪些？简述废物综合处理的原则,