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1、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。固体废物处理与环境安全教育部重点试验室 第一章绪论 固体废物：是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者是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。(具有时间和空间的相对性。)特点：潜在性、长期性、不易恢复性、(呆滞性)。 危险废物：是指列入国家危险废物名录或者国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的、具有危险特性的废物。特征：毒性、腐蚀性、传染性、反应性、浸出毒性、易燃性、易爆性。来源可分为:工矿业固体废物、生活垃圾以及其他固体废物。 固体废物污染危害： （一）
2、对土壤环境的影响： 、占用大量的土地,破坏地貌和植被。 、固体废物及其淋洗和渗滤液中所含有有害物质会改变土壤的性质和结构,并对土壤中的微生物产生影响。这些有害成分的存在，不仅有碍植物根系的发育和生长，而且还会在植物有机体内积蓄，通过食物链危及人体健康。 3、工业固体废物，特别是有害的固体废物，经过风化、雨雪淋溶、地表径流的侵蚀，产生高温和毒水或其他反应,能杀灭土壤中的微生物，使土壤丧失腐解能力,导致草木不生。 4、固体废物中的有害物质进入土壤后，还可能在土壤中发生积累。 (二)对大气环境的影响: 1、堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，从而对大气环境造成污染。 2、堆积的废物中某些物
3、质的化学反应,可以不同程度上产生毒气或恶臭，造成地区性空气污染。 3、废物填埋场中逸出的沼气也会对大气环境造成影响，它在一定程度上会消耗填埋场上层空间的氧，从而使种植物衰败。 4、固体废物在运输和处理过程中,也能产生有害气体和粉尘。 (三)对水环境的影响： 1、直接将固体废物倾倒于河流、湖泊或海洋,会引起水质恶化或有害物质积聚。 2、固体废物随天然降水或地表径流进入河流、湖泊，或随风飘迁落入河流、湖泊,污染地面水。 3、废渣直接排入河流、湖泊或海洋,能造成更大烦人水体污染。 、使无害的固体废物排入河流、湖泊,也会造成水体污染，河床淤塞，水面减小，甚至导致水利工程设施的效益减少或废弃。 5、生活
4、垃圾未经无害化处理就任意堆放,也造成许多城市地下水污染。 危害人体的途径: 1、固体废物露天存放或置于处置场，有害成分可通过大气、土壤、地表或地下水等间接传至人体，造成危害。 2、工矿业固体废物所含化学成分能形成化学物质型污染。 、人畜粪便和生活垃圾是各种病原微生物的滋生地和繁殖场,能形成病原体型污染。固体废物污染控制：一是减少固体废物的排放量，二是防治固体废物污染。 固体废物处理：是指通过不同的物化或生化技术,将固体废物转化为便于运输、贮存、利用以及最终处置的另一种形体结构。（处理技术:破碎、分选、压实)固体废物处置:是指对已无回收价值或确属不能在利用的固体废物，采取长期置于与生物圈隔离地带
5、的技术措施,也是解决固体废物最终归宿的手段。我国技术政策:内容：“三化”原则:资源化、无害化和减量化。含义:减量化,是指通过适当的手段减少和减小固体废物的数量和体积。无害化：是指通过采用适当的工程技术对废物进行处理，使其对环境不产生污染，不对人体健康产生影响。资源化：是指从固体废物中回收有用的物质和能源，加快物质循环，创造经济价值的广泛的技术和方法。（包括物质回收、物质转换和能量转换)。三者的关系:由于技术经济原因，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”应以“资源化”为条件。 全过程管理:产生收集运输综合利用处理
6、贮存处置。基本对策:3原则：避免产生、综合利用、妥善处理。3原则:减少生产、再利用、再循环。 第二章固体废物的收集、贮存及清运收运系统：运贮、清运、转运 第三章固体废物的预处理 预处理：只是以机械处理为主涉及废物中某些组分的简易分离与浓集的废物处理方法。目的:是方便废物后续的资源化、减量化和无害化处理与处置操作。技术：压实、破碎、分选和脱水。 压实：指用机械方法增加固体废物聚集程度，增大容重和减少固体废物表观体积,提高运输与管路效率的一种操作技术。破碎：利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程。影响因素:物料机械强度及破碎力。方法:干式、湿式和半湿式破碎。破碎产物的特
7、性通常采用粒度分布情况和破碎比来定量描述。低温破碎:是利用物料在低温变脆的性能对一些在常温下难以破碎的固体废物进行有效破碎的过程,也可以利用不同废物脆化温度的差异在低温下进行选择性破碎。固体废物的分选:就是将固体废物中各种可回收利用的废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。（人工分选和机械分选） 根据废物组成中各种物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性及弹性的差异,将机械分选方法分为筛选（分）、重力分选、光电分选、磁力分选、电力分选和摩擦与弹跳分选。 机械脱水。利用具有许多毛细孔的物质作为过滤介质，以某种设备在过滤介质两侧产生压差作为过滤动力,固体废物中的溶液穿
8、过介质成为滤液，固体颗粒被截流成为滤饼的固液分离操作过程就是机械过滤脱水。 第四章固体废物的物化处理 固体废物的物化处理:是利用物理化学反应过程对固体废物进行处理的方法。方法：浮选、溶剂浸出、稳定化/固化处理。 危险废物稳定化/固化处理的目的:是使危险废物中的所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来,减少它在贮存或填埋处置过程中污染环境的潜在危险,并便于运输、利用和处置。稳定化：是指将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的物质的过程。固化:是指在危险废物中添加固化剂,使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。固化过程:是一种利用添加剂改变废物的工程特性(渗透性、可压缩性和强度等)的过程
9、。固化处理方法：水泥固化、石灰固化、沥青固化、塑性材料固化、有机聚合物（玻璃)固化、自胶结固化、熔融固化和陶瓷固化。浮选药剂：捕收剂、起泡剂和调整剂。 浸出工艺:浸出剂与被浸废料的相对运动方式：顺流、错流和逆流浸出。废料的运动方式:渗透和搅拌浸出。 第五章固体废物的生物处理 固体废物的生物处理：是指直接或间接利用生物体的机能,对固体废物的某些组成进行转化以建立降低或消除污染物产生的生产工艺,或者能够高效净化环境污染,同时又产生有用物质的工程技术。堆肥化：就是在人工控制的条件下,依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程。好氧堆
10、肥:是好氧微生物在与空气充分接触的条件下，使堆肥原料中的有机物发生一系列放热分解反应，最终使有机物转化为简单而稳定的腐殖质的过程。影响因素:供氧量、含水率、温度和有机物含量、颗粒度、c/n比和c比、ph。 好氧堆肥的过程: 1潜伏阶段。指堆肥化开始时微生物适应新环境的过程,即驯化过程。 .中温阶段。在此阶段，嗜温性细菌、酵母菌和放线菌等嗜温性微生物利用堆肥中最容易分解的可溶性物质,如淀粉、糖类等而迅速增殖，并释放能量,使堆肥温度不断升高。 .高温阶段。在此阶段,嗜热性微生物逐渐代替了嗜温性微生物的活动，堆肥中残留和新形成的可性有机物质继续分解转化，复杂的有机化合物如半纤维素、纤维素和蛋白质等开
11、始被强烈分解。 4.腐熟阶段。在此阶段，嗜温性微生物又占优势，对残余的较难分解的有机物作进一步分解，腐殖质不断增多且稳定化，此时堆肥即进入腐熟阶段，堆肥可施用。 好氧堆肥工艺： .前处理。主要是去除大块和非堆肥化物料如石块、金属物等。 2.主发酵。主要在发酵仓内进行，也可露天堆积,靠强制通风或翻堆搅拌来供给氧气。 .后发酵。是将主发酵工序尚未分解的易分解有机物和较难分解的有机物进一步分解,使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物,得到完全腐熟的堆肥制品。 4后处理。去除前处理工序中还没有完全去除的塑料、玻璃、金属、小石块等杂物。 5脱臭。在堆肥工艺过程中,因微生物的分解,会有臭味产生，必须进行
12、脱臭。常用方法是熟堆肥吸附的生物除臭法。 6.贮存：贮存方式可直接堆存在发酵池中或装袋，要求干燥透气，闭气和受潮会影响堆肥产品的质量。厌氧消化处理：是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为ch和co2的过程。(厌氧消化系统:预处理、厌氧消化反应器、消化气净化与贮存、消化液与污泥的分离、处理和利用) 厌氧消化原理(三段理论)：1、水解阶段。发酵细菌利用胞外酶对有机物进行体外酶解,使固体物质变成可溶于水的物质,然后,细菌再吸收可溶于水的物质,并将其分解成为不同产物。 、产酸阶段:水解阶段产生的简单的可溶性有机物在产氢和产酸细菌的作用下,进一步分解成挥发性脂肪酸、醇、酮、醛、co 2
13、、和h2等。 、产甲烷阶段。产甲烷菌将第二阶段的产物进一步降解成h4和o2,同时利用产酸阶段所产生的h2将部分c再转变为c4。(是整个反应过程的控制步骤） 厌氧消化的影响因素。厌氧条件、原料配比、温度、p、添加物和抑制物、接种物、搅拌。 第六章固体废物的热处理 固体废物的热处理:就是将固体废物进行高温分解和深度氧化的处理过程。焚烧:是一种高温热处理技术,即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有害物质在高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、资源化、减量化的处理技术。(优点：减量化效果显著,无害化程度彻底。缺点：二次污染现象比较严重,必须加以有效
14、控制才可长期适用。对处理和管理技术要求高。投资较大。） 焚烧的污染物。碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物、氯化物及水等物质组成的烟，不可燃物质、灰分等成为炉渣。二噁英tcdds,呋喃pdfs，多环芳烃pahs。 固体废物焚烧残渣的化学组成主要是。钙、硅、铁、铝、镁的氧化物及重金属氧化物,物理和化学性质较为稳定。 焚烧的主要影响因素：焚烧炉类型、固体废物性质、物料停留时间、焚烧温度、供氧量、物料的混合程度。工艺参数:焚烧温度、停留时间、供氧量、物料混合程度。 固体废物热值：是指单位质量固体废物在完全燃烧时释放出来的热量。热值的表示方式:高位热值(粗热值）和低位热值(净热值） 热解：是将有机物在无氧或缺
15、氧状态下加热，使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。热解与焚烧二者的区别: 1、焚烧是需氧氧化反应过程，热解是无氧或缺氧反应过程。 2、焚烧是放热的，热解是吸热的。 3、焚烧的主要产物是二氧化碳和水,热解的产物主要是可燃的低分子化合物。 4、焚烧产生的热能一般就近直接利用，而热解生成的产物诸如可燃气、油及炭黑等则可以储存及远距离输送。 产物:气体(h 2、ch 4、co、co2)、有机液体（有机酸、芳烃、焦油）、固体(炭黑、灰渣) 第八章固体废物的填埋处置 卫生填埋法：该法是利用工程手段,采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体、大气和土壤环境的污染,使整个填埋作业及废物稳定过程对公共卫生安全及环境均无危害的一种土地处置废物方法。优点: 、其一次性投资较低,运行也较为经济。 、适应性广，对生活废物的种类、性质和数量均无苛刻的要求。 3、是一种
