第一章 固体废物处理与.ppt

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1、任课教师：张亚宁EMAIL: 固体废物的处理固体废物的处理与资源化技术与资源化技术 课程介绍专业必修课：个学时， 考核方式：闭卷 成绩：考勤，作业，考试 参考书：1、固体废物处理处置工程 蒋建国著 化学工业出版；2、固体废物资源化杨慧芬 张强 编著 化学工业出版社教学要求：了解固体废物的概念及其危害，掌握其处理方法， 以及如何将这些方法有机结合达到综合处理与利用，为从事 实际工作打下基础。要求掌握：1. 基本理论与基本概念；2. 固体废物的分类、组成、性质和常规处理方法；3. 将不同处理方法和基本操作单元灵活组合，设计 不同固体废物处理处置的简单工艺流程。课程安排n第一部分 总论n第二部分固体

2、废物处理与资源化通用技术 过程 n第三部分 固体废物分类处理与资源化技术 专论第一部分第一章 固体废物处理与资源化 技术概论主要包含以下三个问题：一、了解环境相关学科 二、了解固体废弃物处理及资源化专业的基 本概念及技术概论 三、了解教材的知识结构和主要内容编排第一个问题 ：环境相关学科介绍n环境科学的研究领域，在5060年代侧重于自然 科学和工程技术的方面，目前已扩大到社会学、 经济学、法学等社会科学方面。n对环境问题的系统研究，要运用地学、生物学、 化学、物理学、医学、工程学、数学以及社会学 、经济学、法学等多种学科的知识。所以，环境 科学是一门综合性很强的学科。n宏观上研究人类同环境之间

3、的相互作用、相互促 进、相互制约的对立统一关系，揭示社会经济发 展和环境保护协调发展的基本规律；n微观上研究环境中的物质，尤其是人类活动排放 的污染物的分子、原子等微小粒子在有机体内迁 移、转化和蓄积的过程及其运动规律，探索它们 对生命的影响及其作用机理等。 分支学科 n在现阶段，环境科学主要是运用自然科学 和社会科学的有关学科的理论、技术和方 法来研究环境问题，形成与有关学科相互 渗透、交叉的许多分支学科。n属于自然科学方面的有环境地学、环境生 物学、环境化学、环境物理学、环境医学 、环境工程学，环境生态学；n属于社会科学方面的有环境管理学、环境 经济学、环境法学等。 n环境地学n 以人-地

4、系统为对象,研究它的发生和发展，组 成和结构，调节和控制,改造和利用。主要研究内 容有：地理环境和地质环境等的组成、结构、性 质和演化，环境质量调查、评价和预测,以及环境 质量变化对人类的影响等。环境地学的学科体系 尚未完全定型，目前较成熟的分支学科有环境地 质学、环境地球化学、环境海洋学、环境土壤学 、污染气象学等。 n环境生物学n 研究生物与受人类干预的环境之间的相互作 用的机理和规律。它有两个研究领域：一个是针 对环境污染问题的污染生态学；一个是针对环境 破坏问题的自然保护。环境生物学以研究生态系 统为核心，向两个方向发展：从宏观上研究环境 中污染物在生态系统中的迁移、转化、富集和归 宿

5、，以及对生态系统结构和功能的影响；从微观 上研究污染物对生物的毒理作用和遗传变异影响 的机理和规律。 n环境化学n 主要是鉴定和测量化学污染物在环境 中的含量，研究它们的存在形态和迁移、 转化规律，探讨污染物的回收利用和分解 成为无害的简单化合物的机理。它有两个 分支：环境污染化学和环境分析化学。 n环境物理学n 研究物理环境和人类之间的相互作用。主要 研究声、光、热、电磁场和射线对人类的影响， 以及消除其不良影响的技术途径和措施。声、光 、热、电、射线，为人类生存和发展所必需。但 是，它们在环境中的量过高或过低，就会造成污 染和危害。因此,环境物理学研究的目的是要为人 类创造一个适宜的物理环

6、境。根据研究对象的不 同，分为环境声学、环境光学、环境热学、环境 电磁学、环境空气动力学等分支学科。其中环境 声学有较长的研究历史和较多的研究成果。 n环境医学n 研究环境与人群健康的关系，特别是研究环 境污染对人群健康的有害影响及其预防措施，包 括探索污染物在人体内的动态和作用机理，查明 环境致病因素和致病条件，阐明污染物对健康损 害的早期反应和潜在的远期效应，以便为制定环 境卫生标准和预防措施提供科学依据。环境医学 的研究领域有环境流行病学、环境毒理学、环境 医学监测等。 n环境工程学n 运用工程技术的原理和方法，防治环境污染 ，合理利用自然资源，保护和改善环境质量。主 要研究内容有大气污

7、染防治工程、水污染防治工 程、固体废物的处理和利用、噪声控制等，并研 究环境污染综合防治，以及运用系统分析和系统 工程的方法，从区域环境的整体上寻求解决环境 问题的最佳方案。此外，环境工程学还研究控制 污染的技术经济问题，开展技术发展的环境影响 评价工作。 n环境管理学n 研究采用行政的、法律的、经济的、 教育的和科学技术的各种手段调整社会经 济发展同环境保护之间的关系，处理国民 经济各部门、各社会集团和个人有关环境 问题的相互关系，通过全面规划和合理利 用自然资源，达到保护环境和促进经济发 展的目的。 n环境经济学n 研究经济发展和环境保护之间的相互 关系，探索合理调节人类经济活动和环境 之

8、间的物质交换的基本规律，其目的是使 经济活动能取得最佳的经济效益和环境效 益。 n环境法学n 研究关于保护自然资源和防治环境污 染的立法体系、法律制度和法律措施，目 的在于调整因保护环境而产生的社会关系 。 n环境是一个有机的整体，环境污染又是极 其复杂的、涉及面相当广泛的问题。因此 ，在环境科学发展过程中，环境科学的各 个分支学科虽然各有特点，但又互相渗透 ，互相依存，它们是环境科学这个整体的 不可分割的组成部分。 第二个问题 了解固体废弃物处理及资源化专业 的基本概念及技术概论第一节 固体废物产生及其环境与资源问题一、什么是固体废物，如何产生的？如何分类？二、固体废物的环境危害三、固体废物

9、环境污染的控制途径四、固体废物处理与资源化技术和管理主要包含以下三个问题：第一节第一节 固体废物产生及其环境与资源问题固体废物产生及其环境与资源问题n1.1 固体废物固体废物是人类在各种社会活动中，因无 用或不需要而被弃置的固态物料，是人类 利用物质资源满足自身生存和发展需要的 伴生产物。补充：固体废物(Solid Waste)指在生产、生活和其他活动中产生的丧失 原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃 或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态 物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体 废物管理的物品、物质。不能排入水体的液态物质和不能排入大气 的置于容器中的气态物质，多具有较大的危害 性，

10、在我国归入固体废物管理体系。n由人类活动产生的， 对使用者不再具有使用价值的 固态或半固态物质，称为固体废弃物。 固体废物的概念具有时间和空间性，是相对 的；是放错地点的原料 固体废弃物的数量和种类与人类社会的发展 程度成正比，同时固体废弃物的利用程度也 与人类社会的发展程度成正比1.2 来源：生产过程-工业固体废弃物 生活过程（消费过程）-城市生活垃圾1.3 固体废物的分类n目前已形成的固体废物分类准则主要有三种 ： （1）来源：工业废物、城市垃圾、农业废物 和矿业废物； -管理法规中常用（2）组成物料性质：有机废物和无机废物-选择处理技术时常用 （3）危害状况：危险废物和一般废物危险固体废

11、物危险固体废物固体废物固体废物一般固体废物一般固体废物毒性、毒性、易燃性、易燃性、腐蚀性、腐蚀性、反应性、反应性、传染性、传染性、放射性、放射性、爆炸性爆炸性工业废物工业废物农业废物农业废物生活废物生活废物矿业废物矿业废物环境工程废物环境工程废物尾矿、尾矿、废石废石废渣、废渣、废屑废屑秸秆、秸秆、畜粪畜粪垃圾、垃圾、粪便粪便污泥、污泥、粉尘粉尘煤矸石煤矸石 粉煤灰粉煤灰城市餐厨垃圾（Food Waste）商业垃圾（商场或超市中过期的产品垃圾）医疗垃圾第二节 固体废物的环境危害2000年至2009年，工业固体废弃物产生量年均增长 率达11.24%。2010年全国工业固体废物产生量为240943.

12、5万吨 目前中国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨，近年来还在以平均每年48的速度持续增长n世界银行东亚基础设施部于2005年编制的关于 中国固体废弃物管理：问题和建议的报告 中指出，中国所面临的固体废弃物数量的增长如 此之快是任何一个国家没有经历过的，中国城市 在今后20年大约要建设1400座生活垃圾填埋场。这就是传说中久负盛名的“美丽 ”的葫芦岛海滨沙滩上“整齐”的垃圾堆，俨然 构成了一道风景线熙熙攘攘的人群，在遍地狼藉之 中观望着远处纯净的大海哪里有柔滑的细沙，脏得连坐的 地方都没有被污染的环境，看起来似乎还 很“和谐”固固 体体 废废 物物 污污 染染 源源大气大气水体水体土壤土壤人人

13、水生生物水生生物陆生生物陆生生物蒸发蒸发吸气吸气吸附吸附直接接触直接接触蒸发蒸发渗滤液或直接地表渗滤液或直接地表 径流径流饮水饮水沉沉 积积渗渗 滤滤扬扬 尘尘沉沉 降降固体废物的主要污染途径固体废物的主要污染途径1直接危害 1.1 侵占大量土地，对农田破坏严重 n据调查，全国668个城市中至少有200个以上的城 市处在垃圾的包围之中，在城市周围历年堆存的生活垃圾量已达到60亿t，侵占了约5亿多平方米 的地面。据航空摄影调查北京市近郊有可辨认的垃圾堆场近500个，占地约600公顷。n此外，未经严格处理的城市生活垃圾直接用于农 田，破坏了土壤的团粒结构和理化性质，导致土 壤保水、保肥能力降低1.

14、2 污染土壤有害固体废物，经过风化、雨雪淋溶、地表 径流的侵蚀，产生高温和有毒液体渗入土壤，能 杀害土壤中的微生物，破坏土壤的腐解能力，导 致草木不生。同时由于生长于有害土壤中的农作 物，也危害了人体健康。如：油田旁土壤中的含 铬水稻，垃圾渗滤液1.3 严重污染水体n固体废物在堆放腐败过程中产生大量酸性和碱性 有机污染物，并溶解出垃圾中的重金属，形成有 机物、重金属和病原微生物三位一体的污染源。n任意堆放的固体废物或简易填埋的垃圾，其所含 水量和淋入堆放垃圾中的雨水产生的渗滤液流入 地表水体和渗入土壤，会造成地表水和地下水的 严重污染。1.4 严重污染空气在固体废物直接堆放的场区，臭气熏天，老

15、 鼠成灾，蚊蝇孳生，向大气释放大量的氨、硫化 物，严重地影响了大气环境，仅有机挥发性气体 就多达100多种，其中还含有多种致癌、致畸、致 突变等污染物质，危害极大。其中采用焚烧法处 理固体废物，已经成为有些国家大气污染的主要 污染源之一，如二恶英等1.5 影响环境卫生，传播疾病，增加安全隐患n据全国300个城市的统计，城市垃圾的清运量仅占 产生量的40%50%，无害化处理率很低，大量的 垃圾未经无害化处理进入环境，既严重影响环境 卫生，又对人民健康构成潜在的威胁。n垃圾堆放场是大量老鼠、蚊蝇、病原体的滋生传 播源，潜伏着爆发性时疫的危险。 n由于城市垃圾中有机物含量的增高和由露天堆放 变为集中

16、堆存时，虽然采用了简单覆盖，但在垃 圾堆体中易造成产生甲烷气体的厌氧环境，使垃 圾产生的沼气量增加，危害日益突出，事故不断 ，造成重大损失n例如：1994年1月8日，湖南省岳阳市发生羊角山 垃圾场垃圾大爆炸；北京市昌平县一垃圾堆放场 ，1995年发生了3次垃圾爆炸事故。2.2 次生危害（ 1） 填埋场渗滤液污染（2） 焚烧烟气污染（3）生物处理过程的臭气污染（ 4）资源化产品的环境污染释放固废危害的特点：n滞留期久、危害性强固体废物除直接占用土地和空间外，其对环境的危 害需要通过水、气或土壤等介质进行。 例如：渗滤液中的有机物和重金属在黏土层中的迁 移速率，大约在每年数厘米的数量级上，对地下 水和土壤的污染需要经过数年甚至数十年后才能 显现出来n处理过程的终态，污染环境的源头 在废气的治理过程中，利用洗气、吸附或除尘 等技术将存在于气相中的粉尘或可溶性污染