固体废物污染与控制..

环境学导论东北大学资源与土木工程学院环境工程研究所第八章固体废物污染与控制一、固体废物及其危害1、固体废物的概念固体废物通常是指生产和生活中丢弃的固体、半固体或泥状物质。“废物”是一个相对的概念，是具有一定时空条件的。因为某一过程中的废物往往是另一过程的原料，所以，废物又具有放在错误地点的原料之称。固体废物的分类------化学性质：有机、无机------危害状态：有害、一般------形状：固体状、泥状------来源：矿业、工业、垃圾、农业、放射性一、固体废物及其危害2、城市生活固体废物城市生活固体废物主要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中产生的固体废物，即城市生活垃圾，主要包括居民生活垃圾、商业垃圾、建筑垃圾、医院垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾，而不包括工厂所排出的工业固体废物。一般来说，城市每人每天固体废物的产生量为1～2公斤，其数量和成分由居民物质生活水平、习惯、废旧物资回收利用程度、市政建设情况等决定。一、固体废物及其危害3、工业固体废物工业固体废物是指工业生产过程中产生的，包含危险废物在内的固体废物，其中危险废物约占2%-5%。工业固体废物的再利用，需要其再生的产品有好的市场，较高的经济效益，这使得废弃物的利用工艺开发困难很大。危险废物的处理需要很高的技术，目前大多数危险废物只是简单堆放或未经处理而直接排入环境，污染陆地水和海洋，对人体健康和环境造成严重的危害。一、固体废物及其危害矿山开采和以矿石为原料的冶炼工业产生的固体废弃物是主要的工业固体废弃物产生源。以“白色污染”为代表的塑料废弃物，大部分不能被回收利用，混杂在垃圾中，不仅占用土地，破坏景观，而且由于其自然可降解性差造成土壤污染，甚至导致动物误食后的死亡。危险废物中电镀污泥、铬渣等可造成严重的地下水污染，大量水井也因重金属含量超标而被污染。一、固体废物及其危害4、畜禽固体废物畜禽固体废物产量大，含水量大、处理、运输、施用极不方便，增加了畜禽固体废物直接还田的难度，从而带来环境污染问题。畜禽固体废物在利用过程中可以对水体产生污染：一是粪便在清理过程中，随冲洗水直接流失；二是在贮存和堆放过程中，在室外被雨水冲刷淋失；三是也有极少数的将畜禽场建在河边，固体废物便直接排入到河流中导致污染。畜禽固体废物中氮磷流失量甚至大于化肥的流失量，是农村面源污染的主要原因之一。一、固体废物及其危害5、固体废物的污染途径------固体废物直接排入水体------降水淋洗，进入表面水或地下水------固体废物降解过程中产生的渗滤液进入水体------固体悬浮物和异味通过扩散污染大气------通过堆放等行为进入土壤层一、固体废物及其危害6、固体废物的危害------占用大量土地（每万吨固体废物约占地一亩）。------严重污染水体、大气和土壤（城市的垃圾填埋场周围发现，土壤和地下水的有机物浓度、总细菌数、重金属含量等污染指标严重超标。-----导致严重的环境卫生问题。二、固体废物的处理与处置1、固体废物处理和处置的技术政策固体废物处理和处置过程中要依照无害化、减量化、资源化的技术政策。无害化：以卫生填埋、堆肥、焚烧、及各种特殊的处理方法，资源的综合利用等途径。使经处理的废物不再危害环境。减量化（体积和数量的减量）：通过末端治理技术，如压实、焚烧、废物利用和清洁生产等手段减少固体废物的产生和排放。二、固体废物的处理与处置资源化：将固体废物直接作为原料进行利用或者对废物进行再生利用。物质回收固体废物资源化物质转换能量转换二、固体废物的处理与处置2、固体废物的预处理技术破碎技术许多固体废物的处理作业对固体废物粒度都有一定的要求，如堆肥过程对软的物料粒度要求为5-8mm，对硬的物料要求在1mm左右。破碎设备包括旋回破碎机，球磨机、剪切破碎机等。二、固体废物的处理与处置固化技术固化技术处理对象为有毒有害固体废物，其可以将有害废物固定或包容在惰性的无害的固化基材中（水泥、石灰、沥青、玻璃等）。分离技术根据物料性质的差别对固体废物进行分离。------筛分—粒度差异------重力分选—密度差异------磁力分选—磁性差异------电力分选—导电性差异------摩擦分选—摩擦系数的差异二、固体废物的处理与处置3、固体废物的焚烧技术焚烧技术是减量化、资源化的可行手段。其处理对象是城市垃圾、危险废物、污泥等。热值指的是可燃物质所含热量的指标，是焚烧的制约条件，城市垃圾具有的热值达到3000kJ/kg左右，才有可能采用焚烧的方法。固体废物的焚烧技术的缺点是如果控制不当，会产生如二恶英等有毒有害气体。二、固体废物的处理与处置国内外垃圾焚烧技术主要有三大类：层状燃烧技术、流化床燃烧技术和旋转燃烧技术。二、固体废物的处理与处置4、固体废物的填埋技术选址要求：------要选择地下水贫乏或深埋区------要离人、畜水源500米之外------地下水的最高水位距坑底的距离宜在2米以上------最好填埋场的基底有很厚的黏土-----运输垃圾的距离要适当二、固体废物的处理与处置防渗要求------自然防渗时，由于基底的黏土的渗透系数特别小，厚度要大于2米------不具备自然防渗条件时，应该设置人工防渗层,多用高密度聚乙烯膜建立渗滤液的导排系统------及时将防渗层上部的积存的渗滤液导排出去------开挖防洪沟、渠，防止填埋场周围径流进填埋场监测地下水和周围的地表水的水质二、固体废物的处理与处置5、固体废物的堆肥技术堆肥技术堆肥是通过好氧微生物在通气的条件下分解大分子有机固体废弃物为小分子有机物，部分有机物被分解为无机物的过程。同时微生物利用分解的有机物合成自身细胞物质，生长繁殖，最终使固体废弃物成稳定的腐殖质。堆肥过程放出大量的热量，可使温度升高至50～65℃，如果不通风，温度可达到80～90℃。二、固体废物的处理与处置固体废物堆肥的技术要求------固体废物的含水量要控制在45%~60%。------碳氮比控制在25:1～30:1。------有一定数量的氮和磷，可加快堆肥速率。------堆肥发酵嗜温微生物的最适温度为30～40℃，嗜热微生物发酵的最适温度为55～60℃。------pH值要控制在5.5~8.5；------微生物堆肥分解过程至少要经过5-7天。二、固体废物的处理与处置固体废物堆肥微生物反应过程------初期有中温好氧的细菌和真菌，分解碳水化合物、蛋白质、脂肪，散发热量，温度达50℃。------温度升高之后，嗜热性的细菌、放线菌、真菌分解纤维素和半纤维素，温度继续升高到60℃，真菌停止活动。------温度继续升高到70℃，致病菌和虫卵被杀死，微生物也停止活动，堆肥腐熟稳定。