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1、第五章 固体废物与环境,第一节 固体废物的概述第二节 固体废物污染控制技术,第一节 固体废物的概述,一、 固体废物的概念,1.定义 固体废物：通常指人类在生产与生活中产生，生产者在一定时间和地点不再需要而丢弃的固体、半固体或泥状物质。,2.二重性 “废物”是一个相对概念，是有一定时空条件的。往往一种过程中产生的废物，可以成为另一种过程的原料，所以废物也有在错误时间放错地点的原料之称。,一、 固体废物的概念,二、固体废物的分类,固体废物可以按不同的方式进行分类。1.按其组成可分 有机废物 无机废物2.按其形态可分 固体（块状、粒状、粉状） 泥状,二、固体废物的分类,3.按其来源可分: 工业废物
2、矿业废物 城市垃圾 农业废物 放射性废物4.按其危害性可分 危险废物 无害废物。,危险废物又称为有毒有害废物，这类废物泛指除放射性废物以外，具有毒性易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性因而可能对人类的生活环境产生危害的废物。,危险废物,a、急性毒性废物：用1:1浸提液灌胃对小鼠（或大鼠），能引起小鼠（或大鼠）在48小时内死亡半数以上者定为有急性毒性的固体废物；b、易燃性废物：闪点低于60的液体，经摩擦、吸湿或自发产生着火倾向的固体，着火时燃烧较剧烈并能持续，以及在管理期间会引起危险；,危险废物,危险废物,c、反应性废物性质不稳定，在无爆震时即易发生剧烈变化； 遇水能剧烈反应； 遇水能形成爆炸
3、性混合物； 与水混合产生有毒气体、蒸气或烟雾； 在有引发源和加热时能引起爆震或爆炸； 在常温、常压下易发生爆炸或爆炸性反应； 根据其他法规所定义的爆炸品；d、腐蚀性废物：pH12.5或pH2的废物,三、固体废弃物对环境污染的危害,（1）污染水体（2）污染大气（3）污染土壤（4）侵占土地（5）影响环境卫生,1、污染水体 固体废弃物未经无害化合理随意堆放，将随天然降水或地表径流进入河流、湖泊，长期淤积，使水面面积缩小，其有害成分造成了水体的各种污染，如果人们将固体废弃物直接倾倒到水体中，那造成的危害将是更大的。（地下水）,2、污染大气,固体废物中的干物质或轻物质随风飘扬，会对大气造成污染。另外，焚
4、烧法是处理固体废弃物的一种目前较为流行的方法，但是焚烧将产生大量有害气体和粉尘，一些有机固体废弃物长期堆放，在适宜的温度和湿度下会被微生物分解，同时释放出有害气体。,土壤是许多细菌、真菌等微生物聚居的场所，这些微生物在土壤功能的体现中起着重要的作用，它们与土壤本身构成了一个平衡的生态系统，而未经处理的有害固废物，经过风化、雨淋、地表径流等作用，其有毒液体将渗入土壤，进而杀死土壤中的微生物，破坏了土壤中的生态平衡，污染严重的地方生殖寸草不生。,3.污染土壤,4.侵占土地,不断增加的固体废弃物如不加利用，就要占用土地来堆放。就我国80年代以来，工业固体废物的产生量相当迅速，许多城市利用大片的城市城
5、郊边缘的农田来堆放它们.,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（以下简称固体法）确立的内容： （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。,控制固体废物污染的技术政策,1、我国控制固体废物污染技术政策的产生2、“无害化”3、“减量化”4、“资源化”,1、我国控制固体废物污染技术政策的产生,我国固体废物污染控制工作起步较晚，开始于80年代初期。由于技术力量和经济力有限，近期内还不可能在较大的范围内实现“资源化”。我国于80年代中期提出了以“资源化”、“无
6、害化”、“减量化”作为控制固体废物污染的技术政策，并确定今后较长一段时间内应以“无害化”为主。我国固体废物处理利用的发展趋势必然是从“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。,2、“无害化”,无害化：指对已产生又无法或暂时尚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。,2、“无害化”,处理工程 ：垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵，有害废物的热处理和解毒处理等。,3、“减量化”,基本任务：（通过适宜的手段减少固体废
7、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。便于资源化和无害化。,3、“减量化”,减量化途径：（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。,4、“资源化”,基本任务:采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。 特点:保护和延长原生资源寿命，保证资源永续，节省投资，降低成本，减少环境污染，保持生态平衡原则：技术、经济是可行的，废物在排放源就近利用可以节省贮放、运输等过程的投资，“资源化”产品
8、应当符合国家相应产品的质量标准。,4、“资源化”,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。,二、全过程管理的原则,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。 要作最终处置 安全处置主要解决废弃物的最终归宿问题，它是控制固体废弃物污染环境的最后关键环节。,第二节 固体废物污染控制技术,一、固体废物的利用 1. 固体废物作建筑材料2. 固体废物作工业原料3. 固体废物作能源4. 固体废物在农业上的利用，,（1）生产建筑材料,利用固体废物量最
9、大的资源化途径。 如果某种固体废物的组成和性质接近某种建筑材料生产原料的组成和性质，就可考虑用这种固体废物代替这种建筑材料的生产原料使用。 如生产碎石 、水泥 、硅酸盐建筑制品 、铸石和微晶玻璃 、矿渣棉和轻质骨料 、陶瓷、玻璃、耐火材料等等材料。,（3）作工业原料,有些固体废物的成分类似于工业产品的原料或具有某些化工产品所具有的成分，就可用这种固体废物生产这种化工产品。如铬渣生产啤酒瓶。,天津双港垃圾焚烧发电厂,天津双港垃圾焚烧填埋厂,（2）固体废物作能源,（4）生产农用产品,许多固体废物具有农作物生长所需的元素，可作为农用肥料使用。如钢渣中含P，粉煤灰中含Si等。尾矿中含K、P、Mn、MO
10、、Zn等组分，可作为农作物的营养成分“微肥”使用。,二、固体废物的处理,1. 固体废物的压实2. 固体废物的破碎3. 固体废物的分选,二、固体废物的处理,4. 固体废物的固化 水泥固化； 石灰固化； 热塑性材料固化； 有机聚合固化； 自胶结固化； 玻璃固化、陶瓷固化等。5. 固体废物的焚烧和热解解,固体废物的压实技术,压实的目的 利用机械的方法增加固体废物的聚集程度，增大容重和减小体积，以便于装卸、运输、贮存和填埋。,压缩性能大而复原性小的物质。,固体废物的压实技术,压实的原理 主要是减少空隙率，将空气压掉。 如果采用高压压实，除减少空隙率之外，在分子之间可能产生晶格的破坏使物质变性。 适合压
11、实处理的物质 压缩性能大而复原性小的物质。,常用的几种压实器水平压实器 常作为转运站固定型压实操作使用三向垂直压实器 适用于金属类废物的压实。回转式压实器 适用于压实体积小、重量轻的固体废物。,固体废物压实机械,水平压实器,三向压实器,回转式压实器,风力分选机械,水平风选机,垂向风选机,磁选机械,吸持型磁选机,悬吸型磁选机,滚筒式,带式,三、固体废物的处置,无论技术多么先进，总不可避免产生出一些无法利用和处理的固体废物。这些固体废物是多种污染物质存在的终态。处于终态的固体废物要长期存在于环境之中，为了防止其对环境的污染，必须进行最终处置。处置的目的和技术要求是，使固体废物在环境中最大限度地与生
12、物圈隔离，避免或减少其中的污染组分对环境的污染的危害,三、固体废物的处置,海洋处置 （1）海洋倾倒 其理论基础是海洋是一个庞大废弃物接受体，对污染物质有极大的稀释能力。装在封闭容器中的有害废弃物，即使容器破损污染物浸出，由于海水的自然稀释和扩散作用，可使环境中污染物质达到容许的程度。,三、固体废物的处置,（2）远洋焚烧 远洋焚烧是利用焚烧船在远海对固体废物进行处置的一种方法。适于处理各种含量氯的有机废物。,三、固体废物的处置,2.土地处置 （1）卫生土地填埋（2）安全土地填埋,（1）卫生土地填埋,主要用来处置城市垃圾。 通常把运到土地填埋场的废物在限定的区域内铺成4070cm的薄层，然后压实以
13、减少废弃物的体积，每层操作之后用1530cm厚的土壤覆盖，并压实。压实的废物和土壤覆盖层共同构成一个单元，具有同样高度的一系列相互衔接的单元构成一个升层。,（1）卫生土地填埋,主要用来处置城市垃圾。 完整的卫生土地填埋场是由一个或多个升层组成的。当土地填埋达到最终的设计高度之后，再在填层之上覆盖一层90120cm厚的土壤，压实之后就得到一个完整的卫生土地填埋场。,垃圾卫生土地填埋场,苏州市固体废物填埋场,三、固体废物的处置,广州市兴丰垃圾填埋场,（2）安全土地填埋,处置危险废物 安全土地填埋实际上是卫生土地填埋方法的进一步改进，对场地的建造技术要求更为严格。衬里系统的渗透系数要小于10-8cm/s；浸出液则要加以收集和处理；地表径流要加以控制。安全土地填埋适于处置多种类型的废物且价格较为便宜，目前许多国家已采用，并取得了大量的生产运行经验。,三、固体废物的处置,（3）深井灌注,处置液态物质 深井处置系统要求适宜的地层条件，并要求废物跟建筑材料、岩层本身具有相容性。对于在石灰岩或白云层处置容纳废物的主要机理是基于空穴型孔隙，加上断裂层和裂缝。对于在砂石岩层处置，废物的容纳主要依靠存在于穿过密实砂床，内部相连的间隙。 （4）土地耕作,谢谢,
