固体废物的污染及其综合利用

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1、 固体废物的污染及其综合利用n弃之为害日益严重的环境问题n用之为宝重新认识的资源前景本章主要讨论的问题第一节第一节 固体废物的来源与分类固体废物的来源与分类 第二节第二节 固体废物对环境的污染及其控制固体废物对环境的污染及其控制 第三节第三节 固体废物的处理处置技术固体废物的处理处置技术第四节第四节 固体废物的综合利用固体废物的综合利用 固体废物的概念固体废物的概念人类在生产与生活中产生的，生产者在一定时间和人类在生产与生活中产生的，生产者在一定时间和 地点地点不再需要不再需要而丢弃的而丢弃的固体、半固体和泥状物质固体、半固体和泥状物质。”放在错误地点的原料放在错误地点的原料“ “并不意味其没

2、有利用价值，事实上，废与不废是一个相 对的概念，它与当时的社会发展阶段，技术水平与经济条件 等等密切相关。特别是自20世纪中期以来，随着资源的大量 消耗而导致的资源枯竭以及环境恶化给人类带来的巨大压力 ，人们逐渐认识到固体废物的再利用性，所以固体废物又有 二次资源(Secondary resourses)，再生资源(renewable resourses )等称谓，并将固体废物视作第二矿业 (Secondary mining )，固体废物工程也发展成为一门新兴 的应用技术型学科，即再生资源工程。 特点：无主性、分散性、危害性、错位性基本上包括了固废的所有形 态 固体废物的固体废物的涵义涵义So

3、lid wasteRefuseResidue Rubbish Garbage 描述人类丢弃 的东西，一般 包括厨余物， 垃圾，污泥， 有害废物等， 但是不包括放 射性废物和原 位采矿废物垃圾，涵 义接近前 者，但是 一般指生 活产生的 固废一般指生 产中产生 的固废， 也叫废渣垃圾，一 般包括在 refuse中， 来源于生 活家庭， 机关，商 业等厨余物， 特指生的 或者熟的 食品残余1 1、原始人类产生的粪便、动植物残渣；、原始人类产生的粪便、动植物残渣；2 2、新石器时期，原始人类磨制石器如石梨、石锄等的碎片；、新石器时期，原始人类磨制石器如石梨、石锄等的碎片； 青铜时代，古代冶炼废渣；青

4、铜时代，古代冶炼废渣；3 3、17811781年瓦特发明蒸汽机，爆发工业革命，产生大量工业废年瓦特发明蒸汽机，爆发工业革命，产生大量工业废 弃物；弃物；4 4、2020世纪世纪6060年代开始以磁记录与电子化传送为标志的所谓年代开始以磁记录与电子化传送为标志的所谓“ 信息革命信息革命”，产生文化（信息媒体）废物，如各种废弃纸张、，产生文化（信息媒体）废物，如各种废弃纸张、 磁记录本、电子仪器（电脑）（发达国家磁记录本、电子仪器（电脑）（发达国家1818月更新）；月更新）；5 5、特别是近、特别是近2020年来，越来越多的机器和专门器具进入家庭，年来，越来越多的机器和专门器具进入家庭， 如彩电、

5、冰箱、洗衣机、微波炉等，产生如彩电、冰箱、洗衣机、微波炉等，产生“很多电子垃圾很多电子垃圾”。 彩电、冰箱的使用寿命约彩电、冰箱的使用寿命约1010年，洗衣机、微波炉的寿命在年，洗衣机、微波炉的寿命在5 58 8 年。据国家统计局统计：我国电视机的社会保有量为年。据国家统计局统计：我国电视机的社会保有量为3.53.5亿台，亿台， 冰箱冰箱1.31.3亿台，洗衣机亿台，洗衣机1.71.7亿台。从亿台。从20032003年起，我国每年至少有年起，我国每年至少有 500500万台电视机、万台电视机、400400万台冰箱、万台冰箱、500500万台洗衣机要淘汰和报废。万台洗衣机要淘汰和报废。固体废物的

6、产生固体废物的产生固体废物的来源固体废物的来源固体废物来源于人类的生产与消费活动。来源复杂（各固体废物来源于人类的生产与消费活动。来源复杂（各 行各业，各种生产和生活活动），种类繁多（几乎包括一行各业，各种生产和生活活动），种类繁多（几乎包括一 切成形物质）。一般将其来源概括为两大类：切成形物质）。一般将其来源概括为两大类：生产生产废物废物和和 生活生活废物废物。不能完全利用的资源不能完全利用的资源: :最典型的有冶金、化工、电力、煤最典型的有冶金、化工、电力、煤 碳等行业产生的废渣碳等行业产生的废渣砷渣、铬渣 、铍渣、铊、汞渣、镉 渣、铅等。等。超过使用寿命的产品超过使用寿命的产品: :特别

7、是特别是电子垃圾电子垃圾生产生产废物废物生活生活废物废物 生活活动产生的垃圾生活活动产生的垃圾(Trash)(Trash)，每年以，每年以8-10%8-10%速度增加。速度增加。我国城市垃圾的增长情况我国城市垃圾的增长情况 年 份19871989199019982000 垃圾量 （108t）0.540.630.70.71.50国内外主要城市的垃圾产生量国内外主要城市的垃圾产生量 城市名称东东 京纽纽 约约巴黎 北京武 汉汉广州垃圾量（ 104kg）3000 24009001200400350固体废物的分类固体废物的分类我国目前分为四类：工矿业固体废物，农业固体废物，城 市生活垃圾及放射性固废（

8、须专门管理）。一般按来源分为：工业废物(industrial solid wastes)：冶金、交通、化工、能源、矿业、轻工业及其 它城市垃圾(municipal solid wastes)：生活、商业、建筑、粪 便农业固体废弃物(agricultural solid wastes)：农、林、牧、 渔放射性废物(radiological solid wastes)：放射性矿物、核工业、同位素加工、科研单位、医疗单 位有毒有害固废(hazardous wastes)：除放射性废物外，具有直接 毒害，即有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性的 废物如：医药废物、木材防腐化学品、废燃油、含B

9、e（铍）、As 、 Cd、Hg、Te、Tl、Pb及含氰、酚、醚、多氯苯、二恶英按危害性分为有毒有害性和无毒无害性危险固体废物危险固体废物反应性传染性腐蚀性毒性易爆性易燃性浸出毒性危险 特性小白鼠实验 小白鼠实验Hazardous waste sharp wasteInfectivity wastechemistry wastedruggery wastebiologic wasteradiative wasteglass wasteplastic waste本章主要讨论的问题第一节第一节 固体废物的来源与分类固体废物的来源与分类 第二节第二节 固体废物对环境的污染及其控制固体废物对环境的污染及

10、其控制 第三节第三节 固体废物的处理处置技术固体废物的处理处置技术第四节第四节 固体废物的综合利用固体废物的综合利用 固体废物的污染途径固体废物的污染途径(pollution approach)n固体废物主要是通过污染气、水、土壤来间接危害人类的n图为化学物质型固体废物的主要污染途径(Polluting mode of chemical solid wastes)。n图为病原体型固体废物的主要污染途径(Polluting mode of pathogenic solid wastes)。n从污染途径来看，固体废物的危害不具有直接性，这也是 固体废物在很长时期没有受到足够重视的原因。化学物质型固

11、体废物的主要污染途径 (Polluting mode of chemical solid wastes)病原体型固体废物的主要污染途径 (Polluting mode of pathogenic solid wastes )固固 体体 废废 物物 的的 污污染染途途 径径 固体 废物水污 染物污染物 净化大气污 染物源 宿化学物质型污染病源体型污染固体废物对环境的污染危害固体废物对环境的污染危害(pollution hazard)(pollution hazard)侵占土地污染土地污染水体污染大气影响环境卫生（1）侵占土地n据估算，每堆积1万吨废物，占地需0.067hm2。n我国工矿业固体废物

12、累计堆放量达60亿吨，占地5万多公顷。n另据2001年全国环境状况公报公布，我国已有三分之二的城市处于垃圾包围之中，垃圾堆存占地累计达75万亩。（2）污染土地n主要通过淋滤作用和细菌分解进入土壤，一方面污染土壤，一方破坏土壤的生态平衡。n70年代，美国的密苏里州，将混有一种有机有毒化学污泥废渍的沥青铺路，造成土壤中深达60cm的污染，致使大批牲畜死亡，人产生各种怪疾，后美国环保局花3300万美元，买下该城镇的全部地产，居民搬适，并给予赔偿。n80年代,内蒙古某尾矿堆污染大片土地,造成整个村庄被迫搬迁.(3) 污染水体( contaminated water bodies)n主要通过浸渍、渗滤作

13、用与细菌分解浸渍、渗滤作用与细菌分解作用进入水体。n美国的罗芙运河（Love Canal）事件n19301953年，美国胡光化学工业公司在纽约州尼亚加拉瀑布 附近的罗芙运河废潭谷填埋了2800多吨桶装有害固废，1953年 填平覆土，在上面兴建了学校和住宅。n1978年，由于大雨和融化的冰雪造成有害废物外溢，以后，陆 续发现该地区井水变臭，婴儿畸型，居民身患怪疾。n检测结果发现：该地区大气中有害物浓度超标500多倍，有毒物 质82种，致癌物质11种。由此，总统颁布紧急法令，封闭住宅 ，关闭学校，居民全部迁居，拨款2700万元补救治理。n我国一家铁合金厂其铬渣堆场缺乏防渗措施，6价铬污染了20多k

14、m2 的地下水，致使7个村1800多眼井无法饮用，工厂先后花费7000万 元用于赔款和补救。n我国某锡矿：含砷废渣长期堆放，渗滤污染水井，曾一次造成308 人中毒，6人死亡。(4) 污染大气n主要通过漂逸扩散、焚烧处理漂逸扩散、焚烧处理进入大气n尾矿库（坝）的扬尘，甚至能形成局部沙尘暴；n运输过程中产生的有害气体和粉尘； n污泥和垃圾中的尘粒及臭气；n一些有机固体废物,在适宜的温度和湿度下被微生 物分解,能释放出有害气体; n固体废物焚烧引起的二恶英污染。 (5) 影响环境卫生主要是感官污染并引起疾病传播主要是感官污染并引起疾病传播 我国生活垃圾,粪便的清运能力不高,无害化处理 率低，很大一部

15、分垃圾堆存在城市的一些死角，严重 影响环境卫生，对人们的健康构成潜在的威胁我国的技术政策主要是“三化”，即无害化，减量化 ， 资源化，并在相当长的时间内以无害化为主：我国技术 政策的发展趋势是：从无害化走向资源化，资源化是以 无害化为前提的，无害化和减量化则应以资源化为条 件。 n无害化(Harmless disposal/Detoxification) n 减量化 (Minimization/Reduction)n 资源化 (Recycling/reclamation)固体废物的控制措施(pollution control)（1）无害化(Detoxification) n 经各种处理后，达到

16、不损害人体健康、不污染周围的环境 （包括原生环境与次生环境）。n 所谓“害”，应包括两个方面的含义：n对人和动物的直接危害如传播疾病，引起火灾n对环境的危害如占用土地，污染土壤，水体和空气n 废物残渣最终处置方法的选择n孤岛处置、极地处置或深地层处置；n排入海洋或其他大的水域；n在地面上进行处置n 固体废物的土地填埋卫生填埋及安全填埋-适合我国国情的处置技术（2）减量化(Minimization/reduction)-减少固体废物的产生量n通过适宜手段使固废的容积降到最低值(针对生活垃圾) 。n如采用破碎和压实，压缩比可达510。n减少污染源的废物产生量是解决固废问题的最佳方案n改变生产过程n革新生产工艺n重新调整化学品的配方n无害化学品替代有毒化学品n简化操作和改善运行管理清洁生产 n国际定义借助此生产方法，所有的原料和能量在原料资源生产消费 二次原料资源的循