固体废物处理与处置

固体废物处理与处置参考资料第一章绪论固体废物：是指在生产、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被放弃的固态、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和物质。固体废物的“废”是具有时间和空间的相对性。固体废物常被看作是“放错地点的原料”固体废物的危害具有潜在性、长期性和不易恢复性。根据固体废物的来源可将其分为：工业固体废物、生活垃圾以及其他固体废物；按照污染特性可将固体废物分为一般固体废物、危险废物以及放射性固体废物；按照化学性质分为有机固体废物和无机固体废物。工业固体废物：各种工矿企业生产或原料加工过程中所产生或排出的废物。生活垃圾：是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动产生的固体废物，以及被法律、行政法规视作城市生活垃圾的固体废物。固体废物污染危害：1、对土壤环境的影响固体废物任意露天堆放，占用大量的土地，破坏地貌和植被。有害固体废物能杀买土壤中的微生物使土壤丧失腐解能力导致草木不生。固体废弃物还可能在土壤中发生堆积。2、对大气环境的影响堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，从而对大气环境造成污染。3、对水环境的影响在世界范围内有不少国家直接将固体废物倾倒于河流、湖泊或海洋造成巨大的水体污染即使无害的固体废物排入其中也会造成水体污染。生活垃圾未经无害化处理任意堆放会造成城市地下水污染。固体废物污染控制：1减少固体废物的排放2防治固体废物污染。清洁生产：既满足人们的需要，又可合理使用自然资源与能源并保护的实用生产方法和措施。固体废物处理：指通过物理、化学、生物等方法，使固体废物转化成适于运输储存资源化利用及最终处理的过程。固体废物处置：是指对已无回收价值或确属不能再利用的固体废物，采取长期置于与生物圈隔离地带的技术措施，也是解决固体废物最终归宿的手段。人口是决定撑死垃圾产量的重要因素，我国近年人均垃圾产量约为1.2千克每天。固体废物污染防治的“三化”原则：无害化、减量化、资源化。减量化是指通过实施适当的技术，一方面减少固体废物的排出量；另一方面减少固体废物容量。无害化是指通过采用适当的工程技术对废物进行处理，使其对环境不产生污染，不致使对人体健康产生影响。资源化是指从固体废物中回收有用的物质和能源，加快物质循环，创造经济价值的广泛的技术和方法。资源化具有环境效益高、生产成本低、生产效率高、能耗低等特点。资源化应遵循的原则：技术上可行，经济效益好、就地利用产品，不产生二次污染，符合国家相应产品的质量标准。3C原则：避免产生(clean)、综合利用(cycle)、妥善处置(control)。3R原则：减少生产(reduce)、再利用、(reuse)再循环(recycke)。固体废弃物从生产到处置的全过程的五个阶段:1、清洁生产2、对生产过程中的固体废物，尽量进行系统内的回收利用3、系统外的回收利用4、无害化稳定化处理5、固体废物的最终处理固体废弃物的管理制度：1、分类管理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、危险废物转移报告单制度第二章固体废物的收集、贮存及清运城市垃圾收运系统：1、从垃圾发生源到垃圾桶的过程即搬运贮存2、垃圾的清运3、垃圾的远途运输城市垃圾的产生量具有一定的不均匀性及随意性。城市垃圾的储存分为家庭贮存、单位贮存、公共贮存和转运站贮存。城市垃圾贮存容器的一般要求：1、城市垃圾贮存容器应具有一定的密封隔离性能，防止在容器存放、搬运当中产生垃圾外泄污染公共卫生2、具有足够的耐压强度，保证在垃圾投放和倾倒过程中，垃圾贮存容器不会破损3、所用制作材料应与所装垃圾相容，不与垃圾进行反应而产生新的污染物4、耐腐蚀和难燃烧，满足垃圾类型多样性，防止火灾发生5、使用方便、美观耐用，造价适宜，便于机械化装车公共场所垃圾容器数量多少与服务范围面积大小、居民人数、垃圾类型、垃圾人均产量、垃圾容重、容器大小和收集频率登因素有关。容器最好集中于收集点附近，收集点的服务半径一般不超过70米。设计垃圾收运路线时的基本原则1、收运路线应该尽可能紧凑，避免重复或断续；2收运路线应平衡工作量，使每个作业阶段、每条路线的收集和清运时间大致相等3收运路线应避免在交通拥挤的高峰时间段收集、清运垃圾4收运路线应当首先收集地势高地区的垃圾5收集路线起始点最好位于停车场或车库附近6、收运路线在单行街道收集垃圾，起点应尽量靠近街道收集垃圾，起点应尽量靠近街道入口处，沿环形路线进行垃圾收集工作。设计收运路线的一般步骤：1调查、考察垃圾清运区特点2资料整理分析3初步设计收集路线4根据实践运行，优化、均衡收集路线5执着手机路线图设置转运站时，要考虑的重要因素包括：垃圾储存容量、地址选择、转运站类型、卫生设备、出入口以及其他附属设备转运站选地址，既要满足环境卫生要求，还要尽可能地降低垃圾中转过程的费用。转运站选址要注意的事项如下：1要综合考虑各个方面的要求，科学合理地进行规划设置2尽可能设置在城市垃圾收集中心或垃圾产量比较多的地方3最好位于对城市居民身体健康和环境卫生危害和影响较少的地方4尽可能靠近公路、水路干线等交通方便的地方，以方便垃圾进出，减少运输费应用5最好位于便于垃圾中转收集运送，运作能耗最经济的地方6应考虑便于废物回收利用及能源生产的可能性危险废物：通常指对人类、动植物以及环境的现在及将来构成危害，具有一定的毒性、爆炸性、易燃性、腐蚀性、传染性、放射性或其他化学反应特性等一种或几种危害性的固体废物。第三章固体废物的预处理预处理：是以机械处理为主涉及废物中某些组分的简易分离与浓集的废物处理方法。预处理的目的是方便废物后续的资源化、减量化和无害化处理与处置操作。预处理技术主要有压实、破碎、分选和脱水。固体废物压实的本质，可看作是施加一定压力，提高废物容重的过程。空隙比与空隙率越低，表明压实程度越高，相应的密度越大。固体压实设备分为固定式和移动式。破碎：利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程。磨碎：使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程。硬度：指物料机械强度力侵入的性质。影响破碎效果的因素：硬度、解理、韧性及物料的结构缺陷。破碎方法可分为干式破碎、湿式破碎、半湿式破碎。破碎产物的特性通常采用粒度分布情况和破碎比来定量描述。破碎比：在破碎过程当中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值。它表示破碎程度综合以下因素选择固体废物破碎设备：所需破碎能力；固体废物性质；颗粒的大小；对破碎产品粒径大小、粒度组成、形状的要求；供料方式；安装操作现场情况；有效控制所需产品尺寸并且使功率消耗达到最小固体废物的分选:是将固体废物中各种可回收利用的废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。固体废物的分选技术方法客概括为人工分选和机械分选。筛分分类:1准备筛分2预先筛分和检查筛分3选择筛分4脱水或脱泥筛分筛分效率：指实际得到的筛下产品质量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料质量之比。筛分效率通常低于85%-95%，筛分效率主要受筛分物料性质、筛分设备性能和筛分操作条件的影响。重力分选：根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中利用重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。各种重力分选过程具有共同工艺条件：1、固体废物中颗粒之间必须存在密度差异2、分选过程都是在运动介质中进行3、在重力、介质动力及机械力综合作用下，使颗粒群松散并按密度分层4、分好层的物料在运动介质流动下互相迁移，彼此分离，获得不同密度的最终产品。风力分选又称气流分选，是以空气为分选介质，将轻物料从较重物料中分离出来的一种方法。风选实质上包含两个分离过程：分离出具有低密度、空气主力打的轻质部分和具有高密度、空气主力小的重质部分；进一步将轻质颗粒从气流中分离出来。后一分离步骤常由旋流器完成，与除尘原理相似。磁力分选有两种类型1、传统的磁选2、磁流体分选法磁选：利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。电力分选：利用固体废物中各种组分在高压电厂中电性的差异中各种组分在高压电厂中电性的差异而实现分选的一种方法。电选实际是分离半导体和非导体固体废物的过程。按电场特征电选机分静电分选机和复合电场分选机。分选回收工艺的过程为：1弄清固体废物的组成和性质2、根据废物性质和要达到的处理要求，确定需要采用的分选方法3、将分选方法进行恰当的组合，形成合适的分选回收工艺系统。固体废物的水分按存在形式分为：间隙水、毛细管结合水、表面吸附水和内部水。浓缩脱水的目的，出去固体废物中的间隙水，缩小体积，为输送、消化、脱水、利用与处置创造条件。按作用原理划分机械脱水的刚发及设备：1采取加压或抽真空将滤层内的液体用空气或蒸汽排除的通气脱水法，常用设备为真空过滤机，有间歇式、连续式、转鼓式等形式2靠机械压缩作用的压榨法，加压过滤设备主要分为板框压滤机、叶片压滤机、滚压带式压滤机等类型3用离心力作为推动力除去料层内液体的离心脱水法，常用转筒离心机有圆筒形、圆锥形、锥筒形三种，典型形式为锥筒形。第四章固体废物的物化处理固体废物的物化处理：利用物理化学反应过程对固体废物进行处理的方法。常见的有浮选、溶剂浸出、稳定化/固化处理等。浮选：根据不同物质被水润湿程度的差异而对其进行分离的过程。易被水润湿的物质，称为亲水性物质；不易被水润湿的物质称为疏水性物质。根据浮选过程中的作用，浮选药剂分为捕收剂、起泡剂、调整剂。捕收剂：能够选择性的吸附在欲选的颗粒上，使目的颗粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向气泡附着的药剂。良好的捕收剂具有以下特点：捕收作用强，具有足够的活性，有较高的选择性，易溶于水、无毒、无嗅、成分稳定、不易变质，廉价易得。浮选工艺的过程主要包括：1调浆，即调节浮选前料浆浓度，浮选的药浆浓度必须符合浮选工艺的要求2调药，调整浮选过程药剂的过程，调药包括提高药效、合理添加、混合用药、料浆中药剂浓度调节与控制3调泡，调节浮选气泡正浮选：将有用物质浮入泡沫产物，无用或回收经济价值不大的物质仍留在料浆内的浮选法。反浮选：将无用物质浮入泡沫产物中，将有用物质留在料浆中的浮选法。影响浮选效果的因素有：物料性质，药剂条件，操作条件。对浮选机的基本要求：1良好的充气作用2搅拌作用3能形成比较平稳的破抹去4能连续工作及便于调节。溶剂浸出：用适当的溶剂与废物作用使物料中有关的组分有选择性地溶解的物理化学过程。浸出的目的是要使无聊中有用或有害成分能选择性的最大限度的从固相转入液相。选择溶剂一般要注意以下几点：1对目的组分选择性好2浸出率高，速率快3成本低，容易制取，便于回收和循环使用4对设备腐蚀性小。浸出过程大多取决于两个阶段：溶剂向反应区的迁移和界面上的化学反应。浸出过程大致可分成以下几个阶段：1外扩散2化学反应3解吸4反扩散溶解过程可分为物理溶解过程和化学溶解过程物理溶解过程是指溶质在溶剂作用下仅发生晶格破坏，而例子或原子之间化学键的破坏，是一种可逆过程，溶质可以从溶液中结晶出来。化学溶解过程：是指溶剂与物料的有关组分之间发生化学反应生成可溶性的化合物进入溶液相的过程。是一种不可逆过程浸出过程是提取和分离目的组分的过程。影响浸出过程的主要因素：物料粒度及其特性、浸出压力、搅拌速率和溶剂浓度、其他因素的影响。依浸出剂与被浸废料的相对运动方式的不同，浸出分为顺流浸出、错流浸出和逆流浸出。依浸出过程中废料的运动方式，浸出分为渗滤浸出、搅拌浸出。渗滤浸出是使浸出剂溶液通过物料层的，按溶液流向分为上升流浸出和下降流浸出。、搅拌浸出与渗滤浸出不同，浸出时物料和浸出剂同时流动，在机械，空气或机械与空气联合搅拌下进行。稳定化/固化处理作为废物最中处理的预处理技术在国内外广泛应用于以下几个方面：1对于具有毒性或强反应性等危险性质的废物进行处理，使得其满足后续处理或填埋处置的要求2对其他处理过程所产生的残渣进行