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1、文献检索课程任务学院：化学与环境工程学院 班级:0 9环境木科班指导老师：张艳维小组成员及学号：李爽 200905050057刘哲 200905050058信广志 200905050059石洋成 200905050060主讲人：石洋成2012/12/20现代固体废物处理技术1、固体废物定义中华人民共和国固体废物污染环境防治法（1996年4月1日 施行）2004年予以修订通过，并于2005年 4月1日起实施。在修订 后的中华人民共和国固体废物污染环境防治法中明确提出：固体 废物在生产、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的
2、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。2、固体废物分类固体废物的种类繁多，性质各异。为方便处理、处置及管理，需 要对其加以分类，分类方法很多。在中华人民共和国固体废物污染 环境防治法（2004 修订）中将其分为城市固体废弃物、工业固体废 物和有害废物。在宁平主编的固体废物处理与处置1里将其分类 如下：1）按化学性质分为有机固体废物和无机固体废物；2）按污染特性分为一般固体废物、危险废物以及放射性废物；3）根据来源分为工矿业固体废物生、活垃圾以及其他固体废物三类需要指出的是，城市生活垃圾的组成、产生量及组分与居民生活 水平、生活习性、季节气候、环境条件等因素有密切关系。比
3、如在我 国上海市属于发达地区，一线城市，居民消费水平高，人口密度大， 气候是亚热带海洋季风气候，2002年上海市垃圾产生量为11848t/d2 ；然而，作为二线城市的郑州，属于暖温带亚湿润季风气候。同 年的郑州的垃圾产生量则是2050t/d。3、固体废物的排放量回顾我国在改革开放的新形势下，国民经济和居民生活迅速得到发展和提高。据统计我国每年所产工业固体废物量已边5X108t，其 中危险废物约占 5%。这些废物除约 40%供回收利用外，大都仅作简单 的堆置处理或是任意丢弃。目前，估计历年所堆置的固体废物量高达 60X 108t，占用了大量农林业土地。另外，城市生活垃圾排出量增长也十分迅速。目前
4、我国城市垃圾 年产量已达1.5X108t左右，而且正以每年约8%的速度增长。由于各 项处理设施严重不足，这些城市垃圾约有一半未经任何处理，采用裸 露堆填的粗放弃置，占用城市周边土地面积达6X104hm2，导致约有 2/3 的城市处于垃圾包围之中，既污染水质、土壤、大气，还将传播 疾病，严重影响城市环境质量和可持续发展。固体废物的产生量如此之大，如果处理得当，可将其变废为宝； 否则，将造成环境污染，危害人类健康，给自然界带来灾难！因此，寻找良好的固体废物处理技术势在必行！4、现代固体废物处理技术由于固体废物种类繁多，成分复杂，笔者从中挑选了三种具有代 表性的，与生活息息相关的固体废物，对其现代处
5、理技术进行说明阐 述。这四种固废分别是：塑料制品垃圾、农林业中的秸秆以及城市生 活垃圾。4.1、塑料制品垃圾的现代处理技术4.1.1、废塑料的直接再生技术 在齐贵亮主编的废旧塑料回收利用实用技术4里将废旧塑料 的直接再生利用定义为：废旧塑料的直接再生利用，即简单再生利用， 是指不经过任何改性，将废旧塑料经过简单的处理后直接进行成型加 工的利用方式。主要技术手段包括聚乙烯（PE）废旧塑料直接再生利用技术，聚 丙烯（PP）废旧塑料直接再生利用技术，聚氯乙烯（PVC）废旧塑料直 接再生利用技术，聚苯乙烯（PS）废旧塑料再生利用技术，聚酯（PET） 废旧塑料直接再生利用技术，聚氨酯（PU）废旧塑料直接
6、再生利用技 术。4.1.1.1、聚乙烯（PE）废旧塑料直接再生利用技术1）废旧聚乙烯制品用于生产再生粒料5工艺流程：原料来源L挑选片清洗十干燥十造粒计包矿2）聚乙烯再生塑料生产木塑质鞋楦6该楦与以往的木楦和塑料楦相比，具有韧性好、膨胀系数小，使 用寿命长，在外界温度达到80C时不变形等优点。制造该楦既可用 好料，也可用回收的废料，从而达到了省工省料、降低生产成本的效果。3) 用PE再生料制备全塑铅笔刀具体生产工艺可查询文献。此外，利用废旧聚乙烯塑料可以改性沥青路用性能8。主要利用 农用地膜、塑料大棚、食品袋、商品包装袋及其它塑料包装袋等废弃 的聚乙烯薄膜作为路用沥青改性剂 ,有利于提高沥青路面
7、的使用质 量 ,延长路面的使用寿命 ,具有较高的经济效益和社会效益。变废为 宝 ,减少环境污染 ,是一种环保产品。4.1.1.2、聚丙烯(PP)废旧塑料直接再生利用技术1) 废旧聚丙烯可用于复合材料的改性9废旧聚丙烯(PP)编织袋回收料分别与回收聚乙烯(PE)、回收橡胶 粉、木粉共混，制备了增韧PP材料、热塑性弹性体和木塑复合材料, 采用力学性能测试、SEM和DSC分析等手段对其性能和结构进行了表 征。结果表明：随着回收聚乙烯(PE)含量的增加，回收PP/PE共混物 的拉仲强度和冲击强度迅速提高；回收PP/橡胶粉共混物中加入聚丙 烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)能起到增容的效果，随PP-g-
8、MAH含量的 增加，共混物的拉仲强度上升，永久变形减小；在回收PP/木粉复合 材料中加入PP-g-MAH后，复合材料的冲击强度明显提高。2) 废旧聚丙烯纤维制备鞋底中层板材10这是一种新型鞋底中层板材及制作方法，主要原料采用废旧棉、 麻、布料植物纤维和废旧聚丙烯编织物纤维，主要制造工序有：混合 纤维丝绒加工、非织造布加工、热压成型。用该配料和方法制造的鞋底中层板材，将废物原料回收利用，防 止白色污染，有利于环保，所制造的板材强度高、硬度好，透气，排 汗、耐水、耐绕曲，制造成本低，适用于制作皮鞋的鞋底中层板。4.1.1.3、聚氯乙烯(PVC)废旧塑料直接再生利用技术1) 用 PVC 回收料生产塑
9、料凉鞋11有一种旅游保健鞋的的配方及制作方法，其特征是在PVC材料中 加进远红外陶瓷粉，添加过程可以在填料、着色剂、分散剂、珠光粉 中进行。2) 利用废旧聚乙烯生产PVC电缆粒料12该工艺方法是首先清洗废料和干燥粉碎,然后加入染色剂混合搅 拌 1015 分钟,再加入增塑剂反应510 分钟,然后加入稳定剂反应 515分钟,再经三道挤塑机处理加热到150C180C成液体状,过 滤去除杂质,然后冷却到常温,用成型机制成颗粒料。该方法具有生产简单,无污染,是废旧聚氯乙烯再生利用的较理 想的方法。4.1.1.4、聚苯乙烯(PS)废旧塑料再生利用技术比如 PS 废旧塑料可生产聚苯乙烯泡沫混凝土13。王录民
10、、张大 英、王树明通过对不同配合比的废旧聚苯乙烯泡沫混凝土(以下简称 EP 混凝土)立方体块的试验研究，研制出了浇板的一种新型填充材料 EPS 混凝土型块。试验结果表明，该 EPS 混凝土型块成型效果好、 自重轻、价格低廉、保温、隔热，将其填充在现浇板中不仅固定方法 简便，而且可以大大减轻板的自重，是一种理想的填充材料。4.1.1.5、聚酯(PET)废旧塑料直接再生利用技术査安霞著的回收聚酯瓶片料纺制油毡基布用涤纶短纤维的生产 工艺14里讨论了采用回收聚酯瓶片料生产油毡基布用涤纶短纤维的 生产方法，着重对干燥、过滤、纺丝成形、拉伸倍率、紧张热定形、 松弛热定形等工艺进行了探讨。指出如何通过工艺
11、手段生产出断裂强 度高、断裂伸长大、干热收缩小的涤纶短纤维以满足油毡革基布的特 殊性能要求。4.1.1.6、聚氨酯(PU)废旧塑料直接再生利用技术下面介绍一种利用废聚氨酯瓶制备醇酸树脂的工艺15：使用下列 配比的原 料,经酯化反应后,最终制得醇酸树脂成品：油20-25,多 元醇5.5 -8.2,聚酯瓶 13-15,二甲苯2.5-3,顺丁烯二酸酐 1-2, 松香 0-7,200#溶剂油 45-50。此工艺优点：生产成本低，制得的醇酸树脂的性能有了显著提高， 利用了废旧资源，具有较好的经济效益和社会效益。4.1.2、废旧塑料改性利用技术为了提高再生料的力学性能，需要对其改性。经过改性的再生塑 料，
12、可用于制作档次较高的塑料制品。例如：利用废旧聚苯乙烯塑料 可以制备高抗冲改性材料。四川大学的傅强等发明的一项有关此类的 技术16。由于发明在体系中添加了少量聚乙烯，且通过限定废旧聚苯 乙烯和聚乙烯的熔融指数来控制两者的粘度比和聚乙烯的结晶行为 以及相尺寸，因而获得的改性材料的缺口冲击强度是原废旧聚苯乙烯 的810倍多，且可以维持甚至提高聚苯乙烯的拉仲强度，使所制得 的改性聚苯乙烯可以替代高抗冲聚苯乙烯新料用于生产计算机、空调 等中高端家用电器部件，社会经济效益显著。改性技术很多，由于篇幅原因，不再多做介绍。4.1.3、废旧塑料裂解转化利用技术 塑料裂解技术的基本原理是将废旧塑料制品中原高聚物大
13、分子 进行比较彻底的裂解，使其回到低相对分子质量或单体态，其他组分 则是基本有机原料。主要表现在C-C键断裂，同时伴随有CH键 断裂。裂解方法主要有热裂解法、催化裂解法、热裂解催化改质法 和催化裂解催化改质法四种基本方法。此外，还有超临界水废旧塑 料裂解法、与煤共液化裂解法、气化裂解法方法等。具体不再多做介 绍。举个催化裂解法的例子。四川大学化工系李晓祥、石炎福、余华 瑞三位用自制的LY系列催化剂对聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及其按 不同比例混合的3种废塑料催化裂解制燃料油进行了研究试验结果 表明：混合废塑料料经过催化裂解制得的9 0#汽油和0#柴油的质 量均达到国家标准；油品品质的好坏主要由废塑
14、料的种类、催化剂和 催化改质温度3个因素决定。 174.2、秸秆的现代处理技术农作物秸秆是农作物生产过程中产生的固体废物。农作物秸秆中 含有丰富的有机质、纤维素、半纤维素、粗蛋白、粗脂肪和氮、磷、 钾、钙、镁、硫等营养成分，可广泛应用于饲料燃料肥料造纸轻工食 品养殖建材编织等领域。据统计，我国每年的农作物秸秆产量约有8.42X108t之多，可收集量为6.51X1081,可收集系数为0.77。阴 其植物能大约占农作物总量的50%75%，具有很高的利用价值，但 目前我国的利用率较低,仅为33%左右。 19目前,将按利用的方式主要有发挥秸秆的有机质功能和肥料功能 的秸秆还田利用、饲料化处理和作为能源
15、利用等技术。4.2.1、秸秆还田利用秸秆还田具有增加土壤养分、改善土壤结构保墒调温抑制杂草生长减轻盐碱等作用。由于改善了土壤的水分养分通气和温度状况,优 化了农田生态环境,秸秆还田后,不仅可增加作物的产量,还可以提 高作物的品质。秸秆直接还田作肥料是一种简便异形的利用方法,对 不同地区都适用。有资料表明：运用土壤活性有机碳和碳库管理指数表征土壤酶活 性及土壤肥力变化,比土壤有机碳更具灵敏性。在宁南半旱区采用秸 秆还田能有效提高土壤活性有机碳含量和土壤酶活性。20同时,能较 好地保蓄土壤水分,利于土壤水库的扩蓄增容,且对提高作物产量和 作物水分利用效率有显著效果。 214.2.2、秸秆的能源化利用秸秆能源化利用手段有直接燃烧、热解气化、厌氧发酵制取沼气、 生产生物质压块燃料等技术。北方生物质能集团吉林省华光生态工程技术研究所研究出的颗粒燃料以农作物秸秆为主要原料，加入少量添加剂而制成。其SO2排 放量近似于“零”。该燃料在燃烧过程中整体不变形、不散架，具有 火力旺、易于点火、无污染、适宜于各种燃烧器等特点，达到了国际 标准。它可以代替煤、燃油、燃气，是今后开发新型可再生能源的主 要对象。主要指标：热值24000kcal/kg；燃烧率292%；含灰量W7%； 外形尺寸：外径9mm；长度1020mm。适用范围：生活燃烧。稻壳棒 稻
