第九章固体废弃物及其资源化案例

第九章固体废物及其资源化第一节概述第二节固体废物的处理第三节固体废物资源化技术第四节固体废物的最终处置第五节城市生活垃圾的处理第一节概述一固体废物的概念和分类二固体废物污染的特点三固体废物处理、处置和资源化的原则一固体废物的概念和分类（一）固体废物的定义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。包括固体颗粒、垃圾、炉渣、废制品、玻璃器皿、残次品、动物尸体、变质食品、污泥、人畜粪便等。固体废物的概念具有时间性和空间性。（二）固体废物的分类按其化学组成：无机废物和有机废物。按其危害：一般固体废物和危险性固体废物。按其形状：固态废物（粉状、粒状、块状）和泥状废物（污泥）。按其来源：矿业废物、工业废物、农业废物、城市垃圾和放射性废物。在《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中，将固体废物分为工业固体废物、城市生活垃圾和危险废物。工业固体废物：在工业、交通等生产活动中产生的固体废物，包括矿业固体废物、冶金工业固体废物、能源工业固体废物、石油化工固体废物、轻工业固体废物和其他固体废物。城市生活垃圾：在城市日常生活或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。危险废物：是指列入国家危险废物名录(共计47大类)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。所谓危险特性是指具有化学反应性、毒性、腐蚀性、爆炸性、易燃性或引起危害的特性。（二）固体废物的分类1、危险废物美国的定义：能引起或助长死亡率的上升或严重不可恢复的疾病；可造成严重残疾；在操作、储存、运输、处理或其他管理不当时，会对人体健康或环境带来重大威胁的废物称为危险废物。世界卫生组织的定义：根据其物理或化学性质、要求必须对其进行持殊处理和处置的废物，以免对人体健康或环境造成影响的废物。1、危险废物危险废物指列入《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定方法认定的具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性和感染性等一种或一种以上危险特性，以及不排除具有以上危险特性的固体废物。2、固体废物与危险废物的越境转移（1）废物越境转移的原因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、固体废物与危险废物的越境转移（2）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。图1.2固体废物污染途径固体废物的污染途径食用水生动植物人类食品人类疾病肺皮肤直接接触接触进入固体废物污染源露天堆存、填埋：地表层、地底层、深埋地下水饮用江、河、湖、地下水废物处理地水生动植物污泥肥料、土壤改良食用植物处理焚烧尘埃污水处理厂悬浮大气微粒污泥奶、肉饲料大气生态破坏二固体废物污染的特点1、资源性2、污染的特殊性3、严重的危害性三固体废物污染防治的原则1996年4月1日起我国施行《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》确立了：（1）固体废物污染防治的“三化”原则（2）固体废物进行全过程管理的原则（3）根据这些原则确立了我国固体废物管理体系的基本框架。（一）固体废物污染防治的“三化”原则1、减量化2、资源化3、无害化通过适宜的手段减少固体废物数量、体积，并尽可能地减少固体废物的种类、降低危险废物的有害成分浓度、减轻或清除其危险特性等，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，最大限度地合理开发和利用资源和能源。1、减量化（1）选用合适的生产原料。（2）采用无废或低废工艺。（3）提高产品质量和使用寿命。（4）废物综合利用。原料生产产品使用和消费废物废物减量化途径资源化是指采用适当的技术从固体废物中回收物质和能源，加速物质和能源的循环，再创经济价值的方法。目前，工业发达国家出于资源危机和治理环境的考虑，已把固体废物资源化纳入资源和能源开发利用之中，逐步形成了一个新兴的工业体系：资源再生工程。2、资源化•如欧洲各国把固废资源化作为解决固废污染和能源紧张的方式之一，将其列入国民经济政策的一部分，投入巨资进行开发；•日本由于资源贫乏，将固废资源化列为国家的重要政策，当作紧迫课题进行研究；•美国把固废列入资源范畴，将固废资源化作为固废处理的替代方案。•我国固废资源化虽然起步较晚，但90年代已把固废资源化列为国家的重大技术经济政策之中。资源再生工程相关政策•无害化指对已产生又无法或暂时不能资源化利用的固体废物，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。•对不同的固体废弃物，可根据不同的条件，采用各种不同的无害化处理方法，如土地处置和海洋处置、焚烧等。•土地处置包括卫生土地填埋、安全土地填埋以及土地深埋技术等现代化土地处置技术;海洋处置包括远洋焚烧和深海投弃。3、无害化全过程管理的原则是指对固体废物的产生、收集、运输、利用、贮存、处理、处置的全过程及各个环节都实施控制管理和开展污染防治。（二）全过程管理的原则以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。为实现固体废物的“三化”，各主管部门所辖的职权范围内，建立相应的管理体系和管理制度。•各级环境保护主管部门对固体废物污染环境的防治工作实施统一监督管理。•国务院有关部门、地方人民政府有关部门在各自的职责范围内负责固体废物污染环境防治的监督管理工作。•各级人民政府环境卫生行政主管部门负责城市生活垃圾的清扫、贮存、运输和处置的监督管理工作。全过程管理的管理体系1、分类管理制度固体废物具有量多面广、成分复杂的特点，因此《固体法》确立了对城市生活垃圾、工业固体废物和危险废物分别管理的原则，明确规定了主管部门和处置原则。2、工业固体废物申报登记制度为了使环境保护主管部门掌握工业固体废物和危险废物的种类、产生量、流向以及对环境的影响等情况，进而有效地防治工业固体废物和危险废物对环境的污染，《固体法》要求实施工业固体废物和危险废物申报登记制度。全过程管理的管理制度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”制度环境影响评价和“三同时”制度是我国环境保护的基本制度，《固体法》进一步重申了这一制度。全过程管理的管理制度4、排污收费制度固体废物是严禁不经任何处置排入环境当中的。《固体法》规定：“企业事业单位对其产生的不能利用或者暂时不利用的工业固体废物，必须按照国务院环境保护主管部门的规定建设贮存或者处置的设施、场所”，这样，任何单位都被禁止向环境排放固体废物。而固体废物排污费的交纳，则是对那些在按照规定和环境保护标准建成工业固体废物贮存或者处置的设施、场所，或者经改造这些设施、场所达到环境保护标准之前产生的工业固体废物而言的。全过程管理的管理制度5、限期治理制度《固体法》规定，没有建设工业固体废物贮存或者处置设施、场所，或者已建设但不符合环境保护规定的单位，必须限期建成或者改造。对于排放或处理不当的固体废物造成环境污染的企业和责任者，实行限期治理。如果限期内不能达到标准，就要采取经济手段以至停产。全过程管理的管理制度6、进口废物审批制度国家环保局与外经贸部、国家工商局、海关总署、国家商检局于1996年4月1日联合颁布了《废物进口环境保护管理暂行规定》以及《国家限制进口的可用作原料的废物名录》。在《暂行规定》中，规定了废物进口的三级审批制度、风险评价制度和加工利用单位定点制度；在这一规定的补充规定中，又规定了废物进口的装运前检验制度。全过程管理的管理制度7、危险废物行政代执行制度产生危险废物的单位，必须按照国家有关规定处置，不处置的，由所在地县以上地方人民政府环境保护行政主管部门责令限期改正。逾期不处置或者处置不符合国家有关规定的，由所在地县以上地方人民政府环境保护行政主管部门指定单位按照国家有关规定代为处置，处置费由产生危险废物的单位承担。行政代执行制度是一种行政强制执行措施，这一措施保证了危险废物能得到妥善、适当的处置。而处置费用由危险废物产生者承担，也符合我国“谁污染谁治理”的原则。全过程管理的管理制度8、危险废物经营单位许可证制度从事收集、贮存、处置危险废物经营活动的单位，必须向县级以上人民政府环境保护行政主管部门申请领取经营许可证。9、危险废物转移报告单制度危险废物转移报告单制度的建立，是为了保证危险废物的运输安全，以及防止危险废物的非法转移和非法处置，保证危险废物的安全监控，防止危险废物污染事故的发生。全过程管理的管理制度固体废物的处理是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。目前采用的主要方法包括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。第二节固体废物的处理破碎：通过人力或机械等外力的作用，破坏物体内部的凝聚力和分子间作用力而使大块物体分裂为小块的操作过程。磨碎：使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程。一破碎处理固体废物分选，目的是将有用的成分分选出来加以利用，并将有害的成分分离出来。根据物料的物理性质和化学性质分别采用不同的分选方法，包括人工分选、筛分、风力分选、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、磨擦及弹性分选等分选技术。二分选技术1、筛分筛分是利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗、细料分离的过程。2、风力分选风力分选的基本原理是气流将较轻的物料向上带走或在水平方向带向较远的地方，而重物料则由于向上气流不能支承它而沉降，或是由于重物料的足够惯性而不被剧烈改变方向穿过气流沉降。二分选技术3、水力分选水力分选是在垂直变速水流中按密度分选固体废物的一种方法。它使磨细的混合废物中的不同密度的粒子群，在垂直脉动的水流中按密度分层、小密度的颗粒群位于上层，大密度的颗粒群（重质组分）位于下层，从而实现物料分离。4、磁力分选磁力分选是借助磁选设备产生的磁场使铁磁物质组分分离的一种方法。在固体废物的处理系统中，磁选主要用作回收或富集黑色金属，或是在某些工艺中用以排除物料中的铁质物质。二分选技术固化：利用惰性基材（固化剂）与废物完全混合，使其生成结构完整、具有一不定尺寸和机械强度的块状密实体（固化体）的过程。目的：改变废物的工程特性，即增加废物的机械强度，减少废物的可压缩性和渗透性，以便于废物的运输、处置和利用，降低废物对环境与健康的风险。三固化水泥固化技术基本原理：水泥是一种无机胶凝材料，经过水化反应后可生成坚硬的水泥固化体，是最常用的危险废物稳定剂，尤以普通硅酸盐水泥最为常用。水泥固化就是一种以水泥为基材的固化方法，其过程是：废物与硅酸盐水泥混合，如果废物中没有水分则需要向混合物中加水以保证水合作用发生，最终生成硅酸铝盐胶体，并将废物中有毒有害组分固定在固化体中，达到无害化处理的目的。处理对象：无机废物，尤其是含有重金属污染物的废物；人类通过各种手段，借助于微生物的生物能，对固体废物进行生物处理，实现固体废物(主要是有机固体废物)的稳定化、无害化与资源化的技术就统称为固体废物的生物处理技术（生物转换技术）。四生物处理技术四生物处理技术1、堆肥化：依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、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生化转化的微生物学过程。堆肥化的产物称作堆肥。2、沼气化：在厌氧条件下，利用厌氧微生物新陈代谢的生理功能，经过