大学固体废物处理与处置讲义+笔记

第1页共104页专题一绪论固体废物的定义和来源一、固体废物（SolidWaste）的定义1定义固体废物污染环境防治法：固体废物是指在生产建设、日常生活和其它活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。生产建设泛指国民经济建设大范围中的生产建设活动，包括基本建设、工农业，以及矿山、交通运输、邮政电信等各种工矿企业的生产建设活动；日常生活包括居民的日常生活活动，以及为保障居家生活所提供的各种社会服务及设施，如商业、医疗、园林等；其它活动包括国家各级事业及管理机关、各级学校、各种研究机构等非生产性单位的日常活动。学术界：固体废物是指在社会生产、流通和消费等一系列活动中产生的相当于占有者来说一般不具有原有价值而被丢弃的以固态和泥状赋存的物质。资源学家：固体废物是时空上错位的资源。除固态、半固态废弃物外，不能排入水体和液态废物和不能排入大气的置于容器的气态废物，因其具有较大的危害性，在我国被归入固体废物进行管理。2特征⑴兼有废物和资源的双重性；⑵富集多种污染成分的终态，污染环境的源头；⑶所含有害物呆滞性大，扩散性小；⑷危害具有潜在性、长期性和灾难性。二、固体废物的来源和分类1来源固体废物来源于工农业生产过程和产品进入市场后在流通过程或使用消费过程。2分类发达国家将固体废物分为工业、矿业、农业固体废物和城市垃圾四类。我国《固体废物污染环境防治法》将固体废物分为工业固体废物、城市生活垃圾和危险废物三类；农、林、牧业和水产业废物多产生于城郊以外，一般就地加以综合利用，或作沤肥，或作燃料处理，但近年该类问题已逐渐引起大家的关注，如秸秆焚烧问题。⑴城市生活垃圾（MunicipalSolidWaste,MSW）城市生活垃圾又成为城市固体废物，指在城市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以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。主要包括居民生活垃圾（HouseholdWaste）、商业垃圾（CommercialWaste）和建筑垃圾（ConstructionWaste）。我国共有661座城市，城市人口5.4亿人。主要成分：厨余废物、废纸、废塑料、废织物、废金属、废玻璃陶瓷碎片、砖瓦渣土、粪便、废家具、废旧电器、庭院废物等。来源：城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业、市政环卫业、交通运输业、文教卫生业、行政事业单位、工业企业单位以及污水处理厂等。特点：成分复杂，有机物含量高。影响因素：居民生活水平、生活习惯、季节、气候、气化率等。图1979-2002年全国垃圾清运量统计（万吨/年）1980199020002010050001000015000第2页共104页1980重量百分比(%)金属193550纸类易腐垃圾1950灰渣1965100玻璃其它重量百分比(%）破布易腐垃圾纸类1950501960灰渣金属破布19701980玻璃塑料100塑料其它垃圾组成比较(%)垃圾来源竹木厨余纸张塑料庭院玻璃金属灰渣格尔木(03.07.17)1.066.552.332.1112.2675.69峨嵋(03.06.04)2.744.114.668.775.218.2266.30交大(03.12.11)21.5414.6111.544.6210.0037.69交大(02.08.31)6.1012.2013.4113.418.549.7636.59英国（左）和丹麦（右）城市垃圾组分变化趋势图⑵一般工业废物（IndustrialSolidWaste）工业固体废物是指在工业、交通等生产活动中产生的固体废物，又成为工业废物和工业垃圾。2000年，全国工业固体废物产生量为6.7亿吨，其中尾矿和煤矸石产量最大，占总量的50%。全国仅煤矸石山就有1200多座，正在自燃的有110座，产生严重的SO2污染。⑶危险废物（HazardousWaste）危险废物是指被列入国家危险废物名录或者被国家危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有毒害性、易燃性、腐蚀性、化学反应性、传染性和放射性的废物。2002年我国工业危险废物产生量为1000.16万吨，医疗废物产生量约65万吨，平均日产生量为1780吨，另外，社会生活中也产生了大量废弃的含有镉、汞、铅、镍等的废电池和日光灯管、废药品、化学试剂、像纸及底片等危险废物。按国家危险废物名录，可分为医院临床废物（HW01）、医药废物（HW02）等47类，包括气体（置于容器中）、液体（废酸、碱、油等）和固体。巴塞尔公约规定的危险废物也分为47类，包括45组应加控制类和2组须加特别考虑类。固体废物的污染与控制一、固体废物的污染途径固体废物的污染途径包括化学型污染和病原体型污染两类。二、固体废物的污染危害1重大危险废物污染事件⑴日本骨痛病第3页共104页1931年，日本富山县通川流域，怪病，劳动过后腰、手、脚等关节疼痛，延续一段时间后，全身各部位都神经痛、骨痛尤烈，进而骨骼软化萎缩，导致身高缩短，骨骼变形、易折，轻微活动，甚至咳嗽都可能导致骨折，称为“骨痛病”。50年代中期开始进行研究，1959年提出了病因是镉中毒的说法。原因在于神冈矿业排放的废物和废水中含有大量的镉所致，1971－1976年土壤调查表明土壤中镉含量最高达4.85mg/kg，平均为1.12mg/kg，而土壤背景值为0.34mg/kg。当地糙米中镉最高浓度为4.29mg/kg，平均为0.99mg/kg。截至1991年3月，患病人数129人，死亡116人。1992年净化后土壤中镉浓度为0.14mg/kg，糙米中镉浓度为0.11mg/kg。1973－1989年赔偿金额为438亿日元，若早期防治则只需96亿日元。1970年日本国会一次通过了6个环境新法规，修改了8个与环境有关的法规，成为历史上最著名的“公害国会”。⑵美国罗芙运河事件1943－1953年，在美国纽约州尼加拉市的一段废弃运河上，两家化学公司填埋处置了大约21000t、80余种化学废物。从1976年开始，当地居民的地下室发现了有害物质的浸出，同时还发现当地居民有癌症、呼吸道疾病、流产等多发现象。当地政府对约900户居民采取紧急避难措施，并对处置场地实施了污染修复工程，前后共花费了1.4亿美元。以此为契机，1980年，美国国会通过了“全面环境影响、赔偿及责任法”，1984年颁布了“危险及固体废物修正案”，在修正案中，要求危险废物不能直接进行陆地处置，并要求新建安全填埋场必须采取双复合防渗措施。⑶意大利SEVESO事件1976年7月10日意大利北部小城SEVESO一家生产2,4,6-三氯苯酚（TCP）的工厂发生了爆炸事故。该化工厂共生产了2.0kg的二噁英，造成了周围1810公顷土地的污染，在现场清理过程中，收集了20万m3的污染严重的土壤和41罐反应残渣，清理这些污染土壤和反应残渣，约耗资2亿美元。一年后，废物被转移到法国，1985年又被转移到瑞士的巴塞尔，并以250万美元的价格进行了焚烧处理。该事故引起了关于一场二噁英问题和危险废物越境转移问题的国际争论，导致1989年诞生了“关于控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约”，并于1992年5月5日正式生效，1995年9月缔约国达92个。⑷深圳市危险品仓库爆炸事件1993年8月5日，深圳市清水河危险品仓库发生爆炸，造成15人死亡，数十人受伤，仓库区十余座库房受损，经济损失惨重。为消除爆炸产生的2万吨危险废物，深圳市投资4000多万、历时一年半修建了爆炸废物的安全处置场，对所有超标废物都进行了稳定化处理，建成了我国第一座双衬层、双排水系统的安全填埋场。2固体废物的污染危害⑴侵占土地平均每万吨固废占地为670m2。美国15000个垃圾填埋场，面积相当于19个新加坡；我国工业固体废物总堆存量达100亿t，占地面积3.4亿m2。⑵污染土壤垃圾还田的病菌污染、重金属污染；内蒙古某尾矿堆积量1500万吨，下游一个乡的大片土地被污染，居民被迫搬迁。1992年，我国工业废渣污染农田达900000公顷。⑶污染水体1983年，贵阳哈马井和望城坡垃圾填埋场所在地区同时发生，渗滤液污染饮用水源导致大肠杆菌超标770倍，含菌量超标2600倍，很多居民患有痢疾。⑷污染大气填埋场的气味，垃圾焚烧厂的废气（二恶英），煤矸石的自燃，堆场的扬尘。⑸造成巨大的经济损失和资源、能源的浪费低品位矿渣、煤矸石的资源浪费，贮存费用高，平均每吨耗资10元以上。⑹危害人体健康成都长安垃圾填埋场，多年无身体合格人员参军。三、固体废物的污染控制对策1固体废物的污染控制原则20世纪70年代以来，部分发达国家提出了“资源循环”的口号，开始从固体废物中回收资源和能源，“3C”原则，即清洁生产（Clean）、综合利用（Cycle）和妥善处置（Control）。20世纪80年代，我国提出了“减量化、资源化、无害化”的固体废物污染控制原则。减量化：通过适宜的手段，减少和减小固体废物的数量和容积。一方面减少固体废物的产生，另一方第4页共104页面对固体废物进行处理利用。资源化：采取工艺措施，从固体废物中回收有用的物质和能源。无害化：将固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围环境的目的。技术上问题不大，关键是经济问题。2固体废物的污染控制对策⑴从污染源头开始改革或采用清洁生产工艺，少排废物。⑵发展物质循环利用工艺第一种产品的废物作为第二种产品的原料⑶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，即从摇篮到坟墓（Cradle-to-Grave）的全过程管理模式。⑷把固体废物纳入资源管理范围制定固体废物资源化方针和鼓励利用固体废物的政策。垃圾发电优惠⑸制定固体废物的管理法规⑹提高全民认识，做好科学研究和教育固体废物的处理与处置技术一、固体废物的处理固体废物的处理（TreatmentofSolidWaste）通常是指通过物理、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。物理处理（PhysicalTransformation）：压实技术（Compaction）、破碎技术（Comminution）、分选技术（Selection）、固化技术（Solidification）化学处理（ChemicalTransformation）：生物转化技术（BiologicalTransformation）、堆肥（Compost）、厌氧发酵（AnaerobicDigestion）、焚烧（Incineration）、热解（Pyrolysis）二、固体废物的处置固体废物处置（DisposalofSolidWaste）是指将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的场所或设施以保证有害物质现在和将来不对人类和环境造成不可接受的危害。海洋处置（OceanDisposal）陆地处置（LandDisposal）：卫生填埋（SanitaryLandfill）、安全填埋（SafetyLandfill）三、回收利用（Cycle）第四节固体废物污染防治的法律法规宪法、环境保护法一、固体废物污染环境防治法二、条例海洋倾废管理条例、城市放射性废物管理办法、巴塞尔公约、危险废物管理条例危险废物污染防治技术政策、城市生活垃圾处理及污染防治技术政策三、标准1污染控制标准生活垃圾填埋污染控制标准、生活垃圾焚烧污染控制标准、一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准、危险废物贮存污染控制标准、危险废物填埋污染控制标准、危险废物焚烧污染控制标准、城镇垃圾农用控制标准2分类标准国家危险废物名录、危险废物鉴别标准、城市生活垃圾分类及其评价标准3监测标准固体废物浸出毒性测定方法4建设标准第5页共104页城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准、城市生活垃圾堆肥工程项目建设标准、城市生活垃圾堆肥工程项目建设标准、城市垃圾卫生填埋技术规范、危险废物安全填埋处置工程建设技术要求、危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范固体废物的管理体系固体废物的管理是指从固体废物的产生、收集、运输、贮存、处理和最终处置全过程的管理。经过多年的实践，形成了全过程的管理原则和“减量化、资源化、无害化”的“三化”原则。一、固体废物的管理程序固体废物管理系统是