固体废物的处理处置和利用课件.pptx

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1、第一节 概 述,一、固体废物处理、处置和利用的基本概念和分类二、固体废物的特点三、固体废物处理、处置和利用的原则,一、固体废物处理、处置和利用的基本概念和分类,(一)基本概念 1.固体废物 固体废物(简称废物)系指生产和生活活动中丢弃的固体、半固体物质。2.固体废物的利用 固体废物的利用包括在产品生产工艺过程中的循环利用、回收利用,以及交由其他单位的综合利用。3.固体废物的处理 固体废物的处理系指经过采取一定的防止污染措施后,排放于可允许的环境中;或暂贮于特定的设施中,待具备适宜的经济技术条件时,再加以利用或进行无害化的最终处置。4.固体废物的处置 固体废物的处置系指固体废物的最终处理。,固体

2、废物：在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或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。中华人民共和国固体废物污染环境防治法,固体废物的分类,工业,矿业,农业,城市垃圾,工业固体废物（废渣）,经济发达国家,我国,根据中华人民共和国固体废物污染环境防治法（1995）分为：城市生活垃圾、工业固体废物和危险废物。,固体废物的“废弃”特征,固体废物,废：物品丧失原有利用价值 丧失使用功能 丧失使用目的 弃：物品所有者放弃所有权 由于功能的丧失 由于价值的降低,固体废物,固体废物来源：废弃的产品(商品)生产过

3、程中产生的副产品,固体废物,固体废物性状固态废物半固态废物置于容器中的气态的废物液态废物（但是不包括排入水体的废水）,固体废物特性:废物属性 时间特征 固体废物 资源属性 空间特征,固体废物,(二)固体废物的分类,按其形状可分:为块状、粒状、粉状和半固体一一泥状、浆状、糊状等废物;按其来源可分为:矿业废物、工业废物、农业废物、城市生活垃圾等废物;按其性质和危害程度可分为:有机和无机废物,一般性和危险性废物。,对于有放射性的固体废物,在国际上单列一类,另行管理。,二、固体废物的特点,(一)资源性(二)污染的“特殊性”(三)严重的危害性 1.易燃性;2.腐蚀性;3.反应性;4.毒性;5.感染性,占

4、据大量土地污染水土污染空气，传播疾病,固体废物对环境的危害:侵占土地（1990年，我国历年工业固体废物堆存总量为64.82亿吨，占地5.84亿平方米）；污染土壤和地下水（堆存垃圾渗滤液会污染土壤和地下水）；污染水体（许多人将垃圾倾入水体，造成水体污染）；污染大气（尾矿粉煤灰、污泥和垃圾颗粒随风飞扬；固体废物的焚烧产生有害气体和粉尘等）。,三、固体废物污染防治的“三化”原则,减量化,是指减少固体废物的产生量和排放量。,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。,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、

5、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。,固废管理必须考虑的五个方面：源头管理，存放，收集，运输，处置。,我国固体废物减量化、资源化、无害化水平较低。2006年，城市垃圾清运量1.70亿吨，垃圾填埋场二次污染普遍，全国47个环保重点城市垃圾填埋场渗滤液及地下水污染物超标率分别达71%和89%。对七个垃圾焚烧厂的二恶英进行抽样监测，其中四家超标。二恶英具有强致癌性、生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性。2006年，全国工业固体废物产生量为15.15亿吨，排放量为1302万吨，综合利用率为59.6%。危险废物年产生量在1100

6、多万吨，处置和利用量保持在2/3。没有安全处置的工业危险废物产生的废气、渗滤液、淋溶水成为重要污染源，严重危害人体健康。电子垃圾产生的高峰期已经来临。预计每年需要报废电冰箱400万台，电视机500万台。电视、电脑、手机、音响等产品，有大量有毒有害物质。例如，制造一台电脑需要700多种化学原料，50%以上对人体有害。美国处理一吨电子废物的成本是400美元，而运到发展中国家处理只需40美元，美国回收的电子废物的80%被运到亚洲，其中一些非法流入广东、福建沿海。我国电子废弃物的回收主体依然是个体户，无序回收导致的无序利用局面未有实质性改变，废旧物资回收利用企业技术水平普遍较低，在储存、运输、拆解过程

7、中缺乏必要的二次污染防治措施，存在污染隐患。如广东省汕头市贵屿镇依然存在上千户分散拆解利用电子废弃物的家庭作坊。与此同时，高水平的电子废弃物利用设施屈指可数，仅有的设施还面临“无米下锅”的局面，经营困难。如上海某投资上亿元人民币的电子废弃物处置利用厂，设计年处理能力10000吨。但投产半年来，处理量不过200多吨。,第二节 主要工矿业固体废物的利用和处理、处置,一、概况二、工矿业固体废物的综合利用技术三、工矿业固体废物的处理技术,一、概况,冶金、电力、化工、建材、煤炭等工矿行业所产生的固体废物如冶金渣、粉煤灰、炉渣、化工渣、煤石干石、尾矿粉等,不仅数量大,而且还具有再利用的良好性能,因此,受到

8、国内外广泛重视。我国由于长期采用粗放型生产方式,相对于单位产品的固体废物产生量是较大的,二、工矿业固体废物的综合利用技术,(一)用作建筑材料(二)用作冶炼金属的原料(三)回收能源(四)用作农肥、改良土壤,可用于生产建筑材料的固体废物,可用于冶炼和回收金属的固体废物,三、工矿业固体废物的处理技术,(一)露天堆存法,适用：数量大、可堆置成型的废石、渣。不溶解或低溶解，且浸出液无毒、不腐烂变质、不扬尘，不危及周围环境的块状和粗粒状废物。要求：设在下风向，不侵占耕地，如山沟、洼地、废矿坑等；应设置防渗层、地表径流收集设施等,(二)筑坝堆存法,适用：湿法排放的尾砂粉、砂和粉煤灰等。要求：选用山沟或谷地，

9、以天然土石方材料筑坝多级筑坝法,将电除尘器收集的干粉煤灰用适量水拌合，以手捏成团不粘手为度，分层铺洒在贮灰场上，用推土机压实成板状。优点：贮灰量大，占地少，利于综合利用,(三)压实干贮法,利用土壤中微生物将固体废物中的有机物和无机物分解成更高级生活体所需要的形式。适用：石油残渣、制药及有机化工渣等可生物降解的废物要求：重金属含量低、不应含能污染空气、水、土壤的危险性组分,(四)土地耕作法,中华人民共和国防治陆源污染损害海洋环境管理条例1990,(五)海洋投弃法,第三节 危险废物的处理、处置和利用,一、危险废物的管理要点二、危险废物的主要处理技术三、危险废物的主要处置技术 四、几种危险废物的利用

10、,危险废物的产生量,（1）废物越境转移工业发达国家废物产量巨大，处理费用巨大，因而处理量较小，导致废物的累积量巨大，影响生态环境和人们的身体健康；工业发达国家危险废物已称为“政治废物”，公众对废物问题很敏感，反对自己居住的地区设立危险废物处置场所；发展中国家某些人为了捞取好处，使得大量废物，尤其是危险废物大量涌入。,（2）巴塞尔公约巴塞尔公约 联合国环境规划署1989年3月20日至22日在瑞士巴塞尔召开了控制危险废物越境转移及其处理公约外交大会。公约的基本原则：首先，所有国家都应禁止输入危险废物；其次，应尽量减少危险废物的产生量；第三，对于不可避免而产生的危险废物，应尽可能以对环境无害的方式处

11、置，并应尽量在产生地处置，须帮助发展中国家建立起最有效的管理危险废物的能力；第四，只有在特殊情况下，当危险废物产生国没有合适的处置设施时，才允许将危险废物出口到其他国家进行安全处置。,(1)定义和鉴别(2)列名目表和建档(3)法规和标准(4)收集、贮存和运输(5)危险废物的管理部门及其职责,一、危险废物的管理要点,(2)列名目表和建档,判定危险废物，本应经过鉴别试验，但这项工作十分复杂而在不少厂、点难于实现。因而不少国家根据积累经验，将危险废物列成名目表，并以立法形式公布，使产生单位、操作人员、环境管理者以及各有关部门便于掌握。对有条件进行实际监测鉴别或必需的判定，均应按技术标准规定的方法作适

12、当处理。凡已判定属危险废物者，应将其数量、性质、去向等登记入档，分别留存在产生点、处置单位和有关的环保部门，保存的年限2030年各国不等。,(4)收集、贮存和运输,已判定的危险废物，应按有关规定进行包装、标记、登记；交运时带上注明数量、性质、有害成分及含量、去向以及其他应注意事项等的卡片，使废物安全地自产生点运达处置处所进行处置。对危险废物确定明显标志，是使之得到专门管理的一环。我国在化学危险品运输国标GB190-73中对毒性、腐蚀性、易燃性物品规定了专门标志 收集和包装贮存运输,(5)危险废物的管理部门及其职责,在制定实际可行的危险废物管理对策中，应包括各有关方面的职责，全过程中各组成部分的

13、活动范围，承担的法律责任和行政措施。管理部门 职责范围,二、危险废物的主要处理技术,(一)物理处理用物理处理进行废物的减容，通过浓缩或相变以改变其体积及结构外形，使之更易于加工或处置。包括磁选、干燥、萃取、吸附等。(二)化学处理通过化学反应改变有害成分或将它们转变成更适合于做下一步处理或处置的形态。常包括：中和、沉淀、氧化还原等。(三)生物处理生物降解、生物吸附等。(四)固化和包胶固化和包胶是指通过对废物有害成分的固定，以减少其危害，对液态、半液态和易于浸出有害成分的固体废物适用。,三、危险废物的主要处置技术,（1）焚烧法在高温(800一1000)下，通过燃烧，使固体废物中的可燃成分转化成惰性

14、残渣，同时回收热能；通过燃烧，可使固体废物进一步减容，城市垃圾经燃烧后可减小体积8090，重量将降低75一80，同时可以较彻底的消灭各种病源体，消除腐化源。优点：焚烧占地小；焚烧对垃圾处理彻底，残渣二次污染危险较小；焚烧操作是全天侯的不受天气影响：焚烧可安装在 接近垃圾源的地方，节约运输费用；焚烧的适用面广，除城市垃圾以外的许多城市废物 也可以采用焚烧方法进行净化；,缺点：燃烧处理也有明显缺陷 首先，仍然存在二次污染，燃烧仍然要排出灰渣、废气。特别是近年来出现的“二恶英”，其毒性比氰化物大一千倍，使人忧心仲仲；其次，单位投资和处理运转成本较高；再次，对废物有一定要求，即要求其热值至少大于400

15、0KJ/kg。对经济不发达国家来说，城市垃圾热值几乎都达不到要求，且经济上很难承受，故很难普遍推广使用。,（2）填埋法 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。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。土地填埋处置种类很多，采用的名称也不尽相同。按填埋地形特征可分为山间填埋、平地填埋、废矿坑填埋；按填埋场的状态可分为厌氧填埋、好氧填埋、难好氧填埋；按法律可分为卫生填埋和安全填埋等。,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

16、、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。,四、几种危险废物的利用,通过处理、处置的方法治理危险废物的污染危害,不仅技术复杂、费用高,而且可能存在后患。因此,国内外均在大力开展危险废物利用技术的研究与应用。现对量大面广的含铬废物和可燃废物的制用技术作简单介绍。,(一)含铬废物的利用,含铭废物指铬铁合金、化工铬盐和电镀路制品生产加工过程中产出的废渣、废液和污泥.(六价铬能导致鼻出血、鼻中隔穿孔、肺癌、粘膜廉烂等)1.铬渣的主要用途见表 10-10 2.电镀铬废液

17、、污泥 电镀铬的离子交换洗脱液可以通过化学法(酸还原、碱和盐基中和)制草案革剂。电镀铬的钝化母液可用单柱或串联多柱将母液与再生剂作用除去多余金属离子,回收铬液。镀铬污泥可以代替粘土制砖或与煤渣等配料制成废渣砖;铬铁氧化污泥可制铁铬红、铁氧铁基远红外涂料、中温变换催化剂;纯度高的氢氧化铬污泥可制草案革剂等。,(二)可燃性危险废物,水泥是经济建设所需的重要材料,但水泥的生产耗煤、电量很大,约占水泥成本的 50%以上。欧美已有 30 多家水泥厂利用可燃废物替代 25%65%燃料。可利用的废物有受铅污染的废油、多氯联苯、甲苯、氯化烃、氯酚类烃、三氯三氟脂肪族、氯化芳烃族、苯氧基酸类、含重金属的润滑油、

18、氟里昂醇类、废可燃溶剂等等。这些废物中的毒性组分在回转窑的 1450。C 高温和碱性气氛中得以分解,主要有机有害物去除率在 99.99%以上,烟气的各项指标均可达到排放标准,是一项值得推广的好技术。,第四节 城镇垃圾的处理、处置和利用,一、概况 二、城镇垃圾的组成、分类和性质三、城镇垃圾的收集和运输 四、城镇垃圾的破碎和分选 五、利用城镇垃圾进行堆肥 六、利用城镇垃圾制取沼气七、城镇垃圾的焚烧处置和热能回收八、城镇垃圾的卫生填埋 九、废旧物资的回收利用,一、概 况,城镇垃圾包括城镇居民的生活垃圾、企事业单位和机关团体的办公垃圾、商业网点经营活动的垃圾、医疗垃圾和市政维护管理的垃圾等。城镇垃圾的

19、处理、处置和利用方法主要有卫生填埋、焚烧和堆肥等每个国家选用的方法与其垃圾的组成成分、技术经济水平等因素有关。我国城镇垃圾的产生量大,无害化处置率低,为防止城镇垃圾污染,保护环境和人体健康,处理、处置和利用城镇垃圾,具有重要意义。,二、城镇垃圾的组成、分类和性质,(一)城镇垃圾的组成和分类 城镇垃圾大体可分为无机物类和有机物类属于无机物类的主要物质有灰渣、砖瓦、金属、玻璃等;属于有机物的主要物质有厨余、塑料、纸、织勃、草木等。垃圾中各组分的含量与居民所处的阶层、生活水平和习惯等因素有关(二)城镇垃圾的性质 城镇垃圾的性质取决于其组成成分。对垃圾处理、处置和利用技术影响大的主要是垃圾的含水率、容

20、重及热值。,(1)城镇垃圾的组成和分类,城镇垃圾大体可分为无机物类和有机物类，垃圾中各组分的含量与居民所处阶层、生活水平和习惯等因素有关，下表为同一个城市不同功能地区的垃圾组成。,a.含水率,垃圾中的含水率不仅取决于垃圾的种类,而且还随季节的不同有所变化。垃圾的含水率用单位体积垃圾的含水量占垃圾(含水)总重量的分数表示,其计算式为:含水率=*100%=*100%式中:g-单位体积垃圾的总重量,kg/m3；g-单位体积垃圾样品烘干后的重量,kg/m3；W-单位体积垃圾的含水量,kg/m3。,(2)城镇垃圾的性质,b.容重,垃圾容重系指单位体积垃圾的重量。垃圾容重是设计收集、清运和贮存垃圾容器以及

21、处理垃圾构筑物的重要参数。其值与垃圾压缩方法及压缩程度有关。表中列出城镇垃圾不同压缩情况的容重,c.垃圾的热值,表5-7 城市垃圾热值及元素分析典型值,三、城镇垃圾的收集和运输,(1)垃圾的收集和运输工具 目前各国用于收集城镇垃圾的容器多数是用金属或塑料制成的垃圾筒、垃圾箱和塑料袋、纸袋等。运输垃圾的主要工具是汽车。(2)垃圾收集、运输原则第一，收集、输运过程应密闭，以控制污染环境。第二，最大限度地方便居民。第三，尽量改善清洁工人的工作条件。第四，造价及维护费用便宜，以利推广。(3)垃圾的分类收集,生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。目前常用的垃圾处理方法主要有

22、综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等，通过综合处理回收利用，可以减少污染，节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850公斤，节省木材300公斤，比等量生产减少污染74；每回收1吨塑料饮料瓶可获得07吨二级原料；每回收1吨废钢铁可炼好钢09吨，比用矿石冶炼节约成本47，减少空气污染75，减少97的水污染和固体废物。厨余垃圾包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物，经生物技术就地处理堆肥，每吨可生产03吨有机肥料。,有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等，这些垃圾需要特殊安全处理。其他垃圾包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的

23、废弃物，采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。,四、城镇垃圾的破碎和分选,垃圾破碎和分选是对垃圾处理利用过程的前预处理过程。(一)垃圾的破碎(二)垃圾的分选,经过破碎后的垃圾具有如下一些优点：可增大容重,减少容积。有利于填埋处置时压实垃圾土层,加快复土还原工程的速度。对垃圾分类分拣有利,易通过磁选等方法回收高品位金属。有利于用焚烧法处置垃圾,提高垃圾焚烧热效率。垃圾破碎通常是采用颚式、锤式、滚压式、撕裂式和剪切式破碎机等进行破碎。垃圾的分选方法有手工分选、风力和重力分选、筛分分选、浮选、光分选、静电分选和磁力分选等。下表列出各种分选方法的适用范围。,各种分选方法的适用范围,

24、五、利用城镇垃圾进行堆肥,所谓垃圾堆肥,是指垃圾中的可降解有机物借助于微生物发酵降解的作用,使垃圾转化成肥料的方法。(一)垃圾堆肥分类和堆肥过程(二)堆肥要素(有机物/空气/碳分/水分/pH/工艺),六、利用城镇垃圾制取沼气,沼气是有机物中的碳化物、蛋白质、脂肪等在一定的温度、湿度、pH 的厌氧环境中,经过沼气细菌的发酵作用,而生成的一种可燃气体。利用有机垃圾、植物秸杆、人畜粪便、活性污泥等制取沼气,工艺简单,质优价廉,是替代不可再生资源的好途径。制取沼气的过程可以杀灭病虫卵,有利环境卫生,沼气渣还可以提高肥效,因而利用城镇垃圾制沼气具有广泛的发展前途。,沼气发酵过程可分为液化、产酸和生成甲烷

25、三个阶段。控制沼气发酵的主要因素有:1.需要丰富的沼气菌种 2.保持严格的厌氧环境 3.选用适宜的发酵原料配比 4.选定适宜的干物浓度 5.选定适宜的发酵温度 6.选择适宜的 pH,七、城镇垃圾的焚烧处置和热能回收,采用焚烧法处置城镇垃圾,可以使垃圾减重、减容,并可以使某些有害组分分解和去除 因此,焚烧是比较理想的处置方法。,八、城镇垃圾的卫生填埋,卫生填埋是处置城镇垃圾最基本的方法之一，适用于无机物含量多的垃圾。卫生填埋注意 1、垃圾填埋后的产物 2、抗渗层构造 3、卫生填埋作业方法 4、垃圾卫生填埋场关闭后的管理,九、废旧物资的回收利用,废旧物资是城市垃圾中一个特殊的大类,所谓废旧物资系指从城市居民、工厂企业、机关团体收购的物主不再使用,但有利用价值的弃物。回收利用废旧物资不仅可以减少其对环境的污染,也提高了资源的利用率,是一个很好的办法。,完,