固体废弃物污染及其防治

专业：环境科学231固体废弃物（Solidwastes）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。4.1.1固体废弃物概念1.工业固体废弃物：是指在工业、交通等生产过程中产生的固体废物4.1.2固体废弃物的分类包括：冶金工业固体废弃物能源工业固体废弃物石油化学工业固体废弃物矿业固体废弃物等2.生活垃圾：指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物包括：街道垃圾、一般垃圾、厨余垃圾、废弃车辆等4.1.2固体废弃物的分类3.危险废物：是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物包括：急性毒性、易燃性、反应性、腐蚀性和疾病传染性的固体废物4.1.2固体废弃物的分类4.农业废弃物：是指农业生产、农产品加工、畜禽养殖业和农村居民生活排放的废弃物的总称。包括：植物纤维性废弃物和畜禽粪便两大类4.1.2固体废弃物的分类固体废弃物对环境的污染主要表现在以下四个方面:4.1.3固体废弃物的表现(1)污染大气环境。(2)污染水环境，危害水域生态平衡。(3)污染土壤环境。(4)影响生活环境卫生，危害公众健康。（1）产生量大、种类繁多、成分复杂。全国工业固体废物的产生量在2015年达到23亿吨多，而且以每年10%的速度增加。（2）污染物滞留期长、危害性强。固体有害物质向环境中的扩散速率相对较慢，对地下水和土壤的污染要经历数十年才能显现出来。（3）固体废弃物是其他处理过程的终态，污染环境的源头。废气治理或水处理，就是将液态或者气态的得污染物转变为固态的污染物，降低污染物质向环境迁移的速率。4.1.4固体废弃物污染的特点1.许多国家在城市固体废物管理和综合治理方面以降低污染和提升循环再生水平为主导方向，在实行固体废弃物分类收集时，考虑最多的是回收可利用成份。2.对于固废的处理技术，经历了从起初的对固体废物进行填埋，焚烧等生物堆肥技术进行固体废物的处理。其中，英国最早于1930年开始采用生活垃圾填埋技术；1920年，国外就开始堆肥的技术研究，主要集中于庭院垃圾堆肥和制造有机复合肥技术。3.焚烧是许多发达国家处理城市生活垃圾的主要方式。我国固体废物的处理方法中，填埋仍在废弃物处理中处于主导地位，焚烧尚需要发展，而生化处理仅处于起步阶段。4.1.5国内外研究现状1、上海建科院固体废弃物中心实验室：技术：脱硫废渣综合利用成套技术研究再生骨料混凝土应用技术研究复合型钢渣矿物掺合料关键技术研究钢渣高效除铁和超细粉磨资源化预处理技术实例：2010年世博园区“沪上·生态家”项目上海海笠工贸有限公司超细钢渣粉生产线主要应用：建筑垃圾处理前沿科技：4.1.5国内外研究现状2、固体废弃物处理新手段—生物制氢：技术：固体废弃物的厌氧发酵产氢是通过产氢发酵细菌的生理代谢来完成，氢化酶是整个代谢中的关键酶。有机物氧化产生的NADH与H+一般可通过与乙酸、丁酸和乙醇发酵等过程相偶联而使NAD再生。丙酮酸经丙酮酸一铁氧还蛋白(Fd)一氧化还原酶作用后，当环境中无合适的电子受体时，氢化酶将接受铁氧还蛋白传递的电子以H+作最终电子受体而产生分子氢。实例：哈尔滨国际科技城——日产1200立方米氢气生产示范基地（哈尔滨工业大学任南琪教授）主要应用：生活垃圾处理前沿科技：4.1.5国内外研究现状3、热解技术：技术：世界性石油危机使得热解技术开始用于固体废物的资源化处理。它的优点是:可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气和炭黑为主的贮存性能源。热解的主要产物是可燃的低分子化合物：气态的氢气、甲烷、一氧化碳；液态的甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等。固态的主要是焦炭和炭黑。实例：中宜环能有限公司垃圾高温热解设备主要应用：生活垃圾处理前沿科技：4.1.5国内外研究现状4、RDF技术：技术：垃圾衍生物燃料，一般生活垃圾经破碎、筛选出不可燃物后所得到的以纸屑、废塑料等可燃物为主的废弃物，或将可燃物进一步粉碎、干燥成型而得的固体燃料。优点：RDF焚烧技术具有燃烧稳定、二次污染低等特点;同时RDF在各个分散的处理场制造后，减容除臭，便于运输和储藏;可以在RDF中添加氧化钙和煤等，提高热值，燃烧时可减少HCI的排放，减轻尾部烟道的腐蚀，同时降低二恶英的排放。前沿科技：4.1.5国内外研究现状5、高性能陶粒：技术：以污水处理厂废弃污泥、电厂粉煤灰和淤泥等固体废弃物为原料，通过对原料基本性能、原料配合比和烧制参数的研究，烧制出高强低吸水率的高性能陶粒，为固体废弃物的资源化利用提供新的技术，具有较好的经济和社会效益。优点：将污泥、粉煤灰无害化、资源化，对污泥进行综合处理是处置污泥的主要发展方向。利用污泥烧制陶粒正是符合这一发展方向要求的有效途径。基金项目：宁波市科技攻关项目((2007C10068)前沿科技：4.1.5国内外研究现状4.2固体废弃物的处理和利用固体废弃物防治目标：减量化、资源化、无害化主要方法和途径危险废物固化处理技术有机废物堆肥化处理技术固体废物焚烧、热解、熔融处理技术固体废物填埋处置4.2.1固体废弃物防治小型垃圾焚烧炉1.焚烧法：是指让固体废弃物在空气中产生化学反应。4.2.2固体废弃物的处理和利用特点：1.占原体积的5%左右，可以减少占地面积2.将其中的有毒物质转化成无毒物质3.在固体废弃物焚烧的过程中，产生大量的电力4.在焚烧的过程中排出大量的硫化物，对人们的健康造成隐患。2.填埋法：是将固体废弃物放置在空旷的场地上，通过采取防水等措施对其进行处理。固体废弃物的填埋不能随便进行，必须合理选择填埋的场地。4.2.2固体废弃物的处理和利用特点：1.经济实惠、处理效率高等2.能够及时处理多种废弃物3.填埋过程中会产生大量的沼气，可以利用到居民的日常生活4.填埋危险的固体废弃物时，如果事先不进行有效的处理，会对土地资源造成严重危害2.破碎技术：破碎技术简高之就是使其堆放体积减小便于堆放的技术。4.2.2固体废弃物的处理和利用特点：为了让体积过大的废弃物方便进入焚烧炉、填埋场等，必须对其外形进行处理，减小其单位占地而积，以利于废弃物的正常处理。破碎过程其实是对固体废弃物的分解，使其变成大小统一、质地均匀的物质，在填埋的过程中更容易压实，实现单位而积最大容量。现在对固体废弃物的破碎方式和方法很多，比如敲击、挤压、剪切、研磨等。3.微生物处理法：是微生物处理法是利用微生物的自身的新陈代谢，对固体废弃物进行分解作用使其无害化。4.2.2固体废弃物的处理和利用特点：1.通过微生物的新陈代谢使有机物无机化2.主要用于处理人们的生活垃圾，因为这类固体废弃物中含有大量的有机物，分解后产生的大量肥料可以用于农业的耕作中，提高农作物的产量。3.在生物处理的人工生态系统中，物质的迁移转化效率之高是任何天然的或农业生态系统所不能比拟的。5.资源化利用：是由于固体废弃物中含有各种各样的可以回收利用的组分，资源化地利用固体废弃物，不仅可降低其对环境的污染，还具有良好的环境效益和社会效益。4.2.2固体废弃物的处理和利用应用：由上海亚顿公司研制的A-T垃圾资源化处理方法，是将混合的陈腐垃圾、建筑垃圾或工业垃圾进行粉碎，然后加入适量的配物料和生化试剂，经过强制搅拌混合和一系列生物化学过程后注模成型，由此可以制成各种高强度、复合轻型建筑材料，且无废水、废气、废渣的排放，具有处理费用低、设备投资少、经济效益大、工艺简单等优点。固体废弃物可以回收利用。对固体废弃物的处理应实现“减量化、资源化、无害化”。4.2.2固体废弃物的处理和利用6.固体废弃物分选：固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害物质充分分离;也可将不同粒度级别的废弃物加以分离。4.2.2固体废弃物的处理和利用特点：根据不同性质，可设计制造各种机械对固体废弃物进行分选，分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、涡电流分选、光学分选等。城市生活垃圾止在以每年8%-10%的快速增长，分选技术对处理生活垃圾较有效，但是分选技术只是垃圾资源化利用的一个必要的步骤，无法完全实现固废的资源化。。日本公共场所的分类收集分类收集是采用不同容器、不同颜色或特定的收集器和收集袋等对废弃物进行收集。分类收集不仅有利于废品回收与资源利用，还可大幅度减少垃圾处理量。4.2.2固体废弃物的处理和利用。4.2.2固体废弃物的处理和利用4.3我国固体废弃物处理的对策和建议随养我国经济的高速发展，国内大中小城市甚至农村无一幸免地而临养固体废弃物的威胁。2015年中国工业企业(包括乡镇企业)的固体废物和危险废物的产生量将分别达到23.1亿吨和0.57亿吨，农业固废其中包括牲畜禽粪便26.0亿吨，农作物秸秆7.0亿吨，蔬菜废弃物1.0亿吨，林业废弃物0.5亿吨，主要是粪便与秸秆居于首位。而反观固体废弃物的收集、处理却非常艰难，生活垃圾的收集和处理相对较好，但是无害化处理率也仅为20%。工业垃圾则大多选择在山脉深处无序堆放，其处理量极小，资源化利用严重不足。固体废弃物无序堆放，严重污染养环境，水体、大气、土壤等无一幸免。4.3.1固体废弃物的处理现状4.3.1固体废弃物的处理现状我国固体废弃物总量大，增长速度快，但处理及综合利用水平相对较低，这主要是由于以下三个因素的制约:一是我国的现状二是技术因素三是政策因素我国人口基数大，固体废物产量和堆积量大，且国民的环保意识相对较低。我国垃圾处理服务供给小足，服务供给主体单一许多企业只一味追求经济利益，导致固体废物的产量难以控制，回收利用难度加大。国目前固废处理方法、生产工艺等都比较落后，且固废处理部门覆盖率小一些城市垃圾处理系统不完善，其环保要求、技术操作规范等也达不到国家规定的标准。一些小城镇无垃圾处理系统，垃圾的分类回收几乎全靠拾荒者。政府部门在处理和资源化方面，仍缺乏具体细则，且没有强有力的、长期的激励机制和制约措施。对于固体废弃物资源化综合利用相关的法律、法规还处于空缺状态。1.首先是分类回收措施。推广固体废弃物的分类回收利用不单单能够有效降低我国固体废物的数量，同时还能够减少对相关生产原料的开采，能够有效的节约资源，提升经济效益。把不同类型和用途的固体废物分开之后再进行处理，能够极大的增强处理作业效率，同时还可以提升处理效果。2.其次是推广固体废弃物处理的企业化经营。以往我国固体废弃物的处理一般都是环保部门监督其他组织负责，并未真正建立完善的管理与运作机制，从而造成固体废弃物的处理工作常常产生滞后的问题。如引入市场机制，让固体废弃物的处理实现企业化经营，由环保部门进行监督引导，最终实现市场化、产业化发展，借助于企业的管理模式以及运行形式来有效提升固体废弃物处理效率。3.最后积极推广绿色生产技术。绿色生产技术不但符合企业生产需求，同时还能够有效的减少生产资料的投入。应鼓励和支持企业改进生产技术，有效提升生产资源的利用效率，从源头上降低固体废弃物污染。完善相关法律法规，加大环境管理能力建设力度，加强环保、经济、财务、工商等部门的协调沟通，进行综合管理。4.3.2固体废弃物处理的建议田莎莎