第一篇-固体废物的处理与处置

固体废物的处理与处置主讲：宋立杰教学方法课堂重点讲授、专题研讨课后查阅参考文献成绩考核笔试平时考核成绩教材《固体废物的处理与处置》芈振明，高忠爱，祁梦兰，吴天宝合编.高等教育出版社，1993年.主要参考书聂永丰主编.三废处理工程手册－固体废物卷.化学工业出版社.2002年赵由才主编.实用环境工程手册-固体废物污染控制与资源化.化学工业出版社.2002年赵由才主编.生活垃圾资源化原理与技术.化学工业出版社.2002年张益,赵由才主编.生活垃圾焚烧技术.化学工业出版社.2000年赵由才主编.生活垃圾卫生填埋现场运行指南.化学工业出版社.2001年赵由才主编.城市生活垃圾卫生填埋现场技术与管理手册.化学工业出版社.1999年张益主编.垃圾处理处置技术及工程实例.化学工业出版社.2002年HilaryTheisen、DamuelVigil.固体废物的全过程管理---工程原理及管理问题.清华大学出版社.2000年课程主要内容固体废物的定义固体废物的性质固体废物的收集、运输及贮存固体废物预处理技术固体废物焚烧技术固体废物的热解处理技术固体废物厌氧发酵制沼气有机垃圾堆肥化固体废物填埋处置煤系、冶金固体废物的处理与利用第一章绪论固体废物的定义在学术界，一般是指在社会生产、流通和消费等一系列活动中产生的相对于占有者来说一般不具有原有使用价值而被丢弃的以固态和泥状赋存的物质。固体法中固体废物是指在生产建设、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。从哲学角度可以看出废与不废是相对与占有者而言的，对甲认为是废物的东西，对乙来说不一定是废物，甚至可能是资源。废与不废只是相对的，世界上只有暂时没有被认识和利用的物质，而没有不可认识的物质，废与不废具有很强的空间性和时间性。随着人类认识的逐步提高和科学技术的不断发展，被认识和利用的物质越来越多，昨天的废物有可能成为今天的资源，它处的废物在另外的空间或时间就是资源和财富。一个时空领域的废物在另一个时空领域也许就是宝贵的资源，固体废物又被称之为：在时空上错位的资源。一、固体废物的来源固体废物来自于人类活动的许多环节，主要包括生产过程和生活过程的一些环节。（可见表1-1）第一节固体废物的来源和分类发生之源产生的主要固体废物矿业废石、尾矿、金属、废木、砖瓦和水泥、沙石等冶金、金属结构、交通、机械等工业金属、渣、沙石、模型、芯、陶瓷、管道、绝热和绝缘材料、粘结剂、污垢、废木、塑料、橡胶、纸、各种建筑材料、烟尘等建筑材料工业金属、水泥、粘土、陶瓷、石膏、石棉、砂、石、纸、纤维等食品加工业肉、谷物、蔬菜、硬壳果、水果、烟草等橡胶、皮革、塑料等工业橡胶、塑料、皮革、布、线、纤维、燃料、金属等石油化工工业化学药剂、金属、塑料、橡胶、陶瓷、沥青、污泥油毡、石棉、涂料等电器、仪器仪表等工业金属、玻璃、木、橡胶、塑料、化学药剂、研磨料、陶瓷、绝缘材料等纺织服装工业布头、纤维、金属、橡胶、塑料等造纸、木材、印刷等工业刨花、锯末、碎木、化学药剂、金属填料、塑料等居民生活食物、纸、木、布、庭院植物修剪物、金属、玻璃、塑料、陶瓷、燃料灰渣、碎砖瓦、废器具、粪便、杂品等商业、机关同上，另有管道、碎砌体、沥青、其它建筑材料，含有异爆、易燃腐蚀性、市政维护、管理部门脏土、碎砖瓦、树叶、死禽畜、金属、锅炉灰渣、污泥等农业秸杆、蔬菜、水果、果树枝条、糠秕、人和禽畜粪便、农药等核工业和放射性医疗单位金属、含放射性废渣、粉尘、污泥、器具和建筑材料等表1-1从各类发生源产生的主要固体废物二、固体废物的排量随经济的发展、生产规模的扩大以及人类需求的不断提高，固体废物的排放量也不断增加。工业发达国家的工业固体废物每年平均以2～4％的增长率增加。其主要发生源是冶金、煤炭、火力发电三大部门，其次是化工、石油、原子能等工业部门。世界各国城市垃圾的增长率大约维持在1～3％。例如，美国为5％。发展中国家已达6～8％的年增长率。韩国已达12％的高增长率。我国城市生活垃圾的平均日产量为人均0.7～1kg。80年代以来，我国城市垃圾以每年10％的速度递增。近年已超过一亿四千多万吨。固体废物的特性无主性，即被丢弃后，不再属于谁，因而找不到具体负责者，特别是城市固体废弃物；分散性，丢弃、分散在各处，需要收集；危害性，对人们的生产和生活产生不便，危害人体健康；错位性，一个时空领域的废物在另一个时空领域是宝贵的资源。三、固体废物分类根据“中华人民共和国固体废物污染环境防治法”（1995年公布）固体废物分为城市生活垃圾、工业固体废物和危险废物。1.城市生活垃圾城市生活垃圾又称为城市固体废物它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，其主要成分包括厨余物、废纸、废塑料、废织物、废金属、废玻璃陶瓷碎片、砖瓦渣土、废旧电池、废旧家用电器等。城市生活垃圾的特点具有无主性、分散性、难收集、成分复杂、有机物含量高等特点。影响因素居民生活水平生活习惯季节气候等2.工农业生产中所产生的废弃物我国的工农业固体废弃物主要来自各个工农业部门的生产环节和生产废弃物。由于其废弃物常常具有毒性，破坏整个生态系统并对人体健康产生危害，因而越来越引起人们的重视，其中很多废物划入危险废弃物一类进行谨慎处理。工农业生产中所产生的废弃物按其行业分可分为以下几类：冶金工业固体废物、能源工业固体废物、石油化学工业固体废物、矿业固体废物、轻工业固体废物、农业固体废物等。3.危险废物定义：指列入国家危险废物名录或是根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定具有危险特性的废物。危险废物的特性通常包括急性毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、浸出毒性和疾病传染性。各国均制定了自己的鉴别标准和危险废物名录。1998年1月颁布、1998年7月1日实施的《国家危险废物名录》规定了我国危险废物共分为47类。同时国家制定《危险废物鉴别标准》。我国危险废物的鉴别、分类分为两步：第一步、将《名录》所列废物纳入管理体系；第二步，通过《鉴别标准》将危险性低于一定程度的废物排出危险废物之外，即加以避免。第二节固体废物的污染及其控制一、固体废物对环境的污染污染环境的途径具体途径取决于固体废物本身的物理、化学和生物性质，而且与固体废物处置所在场地的地质、水文条件有关，如：有些可通过蒸发直接进入大气；但更多通过接触浸入、食用受污染的饮用水或食物进入人体。化学污染途径病源型污染途径二、固体废物的污染危害对土壤环境的影响固体废物不加利用，任意露天堆放，占用一定的土地，导致可利用土地资源减少。如填埋处置不当，不进行严密的场地工程处理和填埋后的科学管理，容易污染土壤环境。对水体的影响固体废物可随地表径流进入河流湖泊，或随风迁徙落入水体，从而将有毒有害物质带入水体，污染人类饮用水水源，危害人体健康；固体废物产生的渗滤液危害更大，它可进入土壤使地下水受污染，或直接流入河流、湖泊和海洋，造成水资源的水质型短缺。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，进入大气并扩散到很远的地方；一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下还可发生生物降解，释放出沼气，在一定程度上消耗其上层空间的氧气，使种植物衰败；有毒有害废物还可发生化学反应产生有毒气体，扩散到大气中危害人体健康。三、固体废物的污染控制需要从污染源头起始，改进或采用更新的清洁生产工艺，尽量少排或不排废物。需要强化对危险废物污染的控制，实行从产生到最终无害化处置全过程的严格管理。需要提高全民性对固体废物污染环境的认识，做好科学研究和宣传教育。第三节固体废物处理处置方法一、固体废物处理方法是指将固体废物转变成适于运输、利用、贮存或最终处置的过程。物理处理化学处理生物处理热处理固化处理二、固体废物处置方法固体废物处置是指最终处置（finaldisposal）或安全处置，是固体废物污染控制的末端环节，是解决固体废物的归宿问题。包括海洋处置和陆地处置两大类。第四节固体废物管理体系我国1995年10月30日，通过了“中华人民共和国固体废物污染环境防治法”1996年4月1日开始施行。一、固体废物污染防治管理原则减量化、资源化、无害化全过程管理原则全过程管理就是指对固体废物的产生、收集、运输、利用、贮存、处理和处置的全过程及各个环节都实行控制管理。危险废物管理采取分类管理、重点控制原则固体废物主要污染控制技术政策以“减量化”、“无害化”、“资源化”作为控制固体废物污染的技术控制政策，在一段时间内以“无害化”为主，随着经济、技术和管理体制的发展逐步从“无害化”向“资源化”过渡，源头避免和减量是未来废物管理的首要政策。无害化固体废物无害化处理的基本任务就是将固体废物通过工程处理，达到不危害人体健康，不污染周围自然环境（包括原生环境和次生环境）。目前，废物的无害化处理工程已发展成为一门崭新的工程技术。诸如垃圾的焚烧、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。无害化但是对废物进行无害化处理时也必须看到无害化处理的通用性是有限的，它们的使用都有其局限性，如焚烧垃圾需要垃圾具有较高的热值，发酵需要垃圾有机物含量高；而且它们通常会产生二次污染，如填埋会产生渗滤液，污染地下水，焚烧会产生致癌物质。减量化固体废物的减量化任务主要是通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积。这一任务的实现，需从两方面入手：一是对固体废物进行处理和利用，二是减少固体废物的产生。对固体废物进行处理和利用属于生产过程的末端，主要是通过各种手段使垃圾减少容积或重量，如：生活垃圾采用焚烧法处理后，体积可减少80%到90%，余烬便于运输和处置。同样压实、破碎可达到减量化目的。减量化减少固体废物的产生，是从源头开始改进或采用新的生产工艺，尽量减少或不排废物，需从资源的综合开发和生产过程中的物质资料的综合利用着手。同时有必要通过政府颁布法律、法规以推广3R思想（减量REDUCE，再使用REUSE，再生利用RECYCLE），从量和质方面对生产、流通、消费等环节加以限制，减少垃圾的排放量。资源化固体废物资源化的基本任务是采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。目前社会上垃圾处理和资源化的技术也是鱼目混珠，存在一些不切实际的概念，其中一个就是过分的强调垃圾全部资源化利用。从理论上和纯技术角度讲，垃圾中的所有物质都可以分拣并各自利用，成为有用的产品。但是，这是脱离实际的，钻了牛角尖。垃圾处理的最主要目标是治理环境污染。资源利用的前提也应是以不造成二次污染为限度。如果以二次污染为代价，那么这种利用就是没有意义的。例如，对垃圾中的废塑料进行分选、清洗、造粒后出售，具有一定的经济效益，但是如果考虑清洗废水带来的二次污染，这种利用不一定是经济的。在垃圾资源化过程中一定要避免污染转移。资源化的原则（1）市场与收集相辅相成：只有确立了市场，才能收集并资源化；同时市场的确立要以再循环产品连续提供可接受的产品质量加以保证。（2）系统的经济性：主要指资源综合利用中系统的投入和产出的平衡，再生资源的处理、处置与再利用的平衡，一次资源与二次资源的经济性比较。（3）系统开发的技术可行性，取决于科学和技术的发展。（4）系统设计的环境效益：如果产生严重的二次污染问题也是不可行的。二、固体废物管理体系环境保护主管部门为主，结合有关的工业主管部门以及城市建设主管部门，共同对固体废物实行全过程管理。各主管部门，在所辖范围内，建立相应的管理体系和管理制度。“固体法”对于各个主管部门的分工有着明确的规定。三、固体废物管理制度分类管理制度工业固体废物申报登记制度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。排污收费制度限期治理制度进口废物审批制度危险废物行政代执行制度危险废物经营单位许可证制度危险废物转移报告单制度四、固体废物管理和污染控制标准制定单位国家环境保护总局和建设部