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1、固体废物处理与处置参考资料 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虽 未丧失利用价值但被抛弃或被放弃的 固态、半固态和臵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和物质。 固体废物的“废”是具有时间和空间的 相对性。固体废物常被看作是“放错地点的原 料” 固体废物的危害具有潜在性、长期性和 不易恢复性。根据固体废物的来源可将其分为:工业 固体废物、生活垃圾以及其他固体废 物;按照污染特性可将固体废物分为一 般固体废物、危险废物以及放射性固体 废物;按照化学性质分为有机固体废物 和无机固体废物。工业固体废物:各种工矿企业生产
2、或原 料加工过程中所产生或排出的废物。 生活垃圾:是指在城市日常生活中或者 为城市日常生活提供服务的活动产生 的固体废物,以及被法律、行政法规视 作城市生活垃圾的固体废物。固体废物污染危害: 1、对土壤环境的 影响 固体废物任意露天堆放,占用大 量的土地,破坏地貌和植被。有害固体 废物能杀买土壤中的微生物使土壤丧 失腐解能力导致草木不生。固体废弃物 还可能在土壤中发生堆积。 2、对大气 环境的影响 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。3、对水环境的影响 在 世界范围内有不少国家直接将固体废 物倾倒于河流、湖泊或海洋造成巨大的 水体污染即使无害的固体废物排入
3、其 中也会造成水体污染。生活垃圾未经无 害化处理任意堆放会造成城市地下水 污染。固体废物污染控制:1 减少固体废物的 排放 2 防治固体废物污染。 清洁生产:既满足人们的需要,又可合 理使用自然资源与能源并保护的实用 生产方法和措施。固体废物处理:指通过物理、化学、生 物等方法,使固体废物转化成适于运输 储存资源化利用及最终处理的过程。 固体废物处臵:是指对已无回收价值或 确属不能再利用的固体废物,采取长期 臵于与生物圈隔离地带的技术措施,也 是解决固体废物最终归宿的手段。 人口是决定撑死垃圾产量的重要因素, 我国近年人均垃圾产量约为 1.2千克每 天。固体废物污染防治的“三化”原则:无 害化
4、、减量化、资源化。减量化是指通过实施适当的技术,一方 面减少固体废物的排出量;另一方面减 少固体废物容量。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,不致使对人体健康 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。 资源化具有环境效益高、生产成本低、 生产效率高、能耗低等特点。资源化应遵循的原则:技术上可行,经 济效益好、就地利用产品,不产生二次 污染,符合国家相应产品的质量标准。 3C原则:避免产生(clean)、综合利用 (cycle)、妥善处置(control)。3R 原则: 减少生产(reduce)
5、、再利用、(reuse) 再循环(recycke)。固体废弃物从生产到处置的全过程的 五个阶段:1、清洁生产 2、对生产过程 中的固体废物,尽量进行系统内的回收 利用 3 、系统外的回收利用 4、无害化 稳定化处理 5、固体废物的最终处理 固体废弃物的管理制度: 1、分类管理 2、 工业固体废物申报登记制度 3、固体废 物污染环境影响评价制度及其防治设 施的“三同时”制度 4、排污收费制度 5、限期治理制度 6、进口废物审批制度 7、危险废物行政代执行制度 8、危险废 物经营许可证制度 9、危险废物转移报 告单制度 第二章固体废物的收集、贮存及清运 城市垃圾收运系统: 1、从垃圾发生源 到垃圾
6、桶的过程即搬运贮存 2、垃圾的 清运 3、垃圾的远途运输 城市垃圾的产生量具有一定的不均匀 性及随意性。城市垃圾的储存分为家庭贮存、单位贮 存、公共贮存和转运站贮存。城市垃圾贮存容器的一般要求: 1、城 市垃圾贮存容器应具有一定的密封隔 离性能,防止在容器存放、搬运当中产 生垃圾外泄污染公共卫生 2、具有足够 的耐压强度,保证在垃圾投放和倾倒过 程中,垃圾贮存容器不会破损 3、所用 制作材料应与所装垃圾相容,不与垃圾 进行反应而产生新的污染物 4、耐腐蚀 和难燃烧,满足垃圾类型多样性,防止 火灾发生 5、使用方便、美观耐用,造 价适宜,便于机械化装车 公共场所垃圾容器数量多少与服务范 围面积大
7、小、居民人数、垃圾类型、垃 圾人均产量、垃圾容重、容器大小和收 集频率登因素有关。容器最好集中于收集点附近,收集点的 服务半径一般不超过 70 米。设计垃圾收运路线时的基本原则 1、收 运路线应该尽可能紧凑,避免重复或断 续;2 收运路线应平衡工作量,使每个 作业阶段、每条路线的收集和清运时间 大致相等 3 收运路线应避免在交通拥挤 的高峰时间段收集、清运垃圾 4收运路 线应当首先收集地势高地区的垃圾 5 收 集路线起始点最好位于停车场或车库 附近 6、收运路线在单行街道收集垃圾, 起点应尽量靠近街道收集垃圾,起点应 尽量靠近街道入口处,沿环形路线进行 垃圾收集工作。 设计收运路线的一般步骤:
8、 1 调查、考 察垃圾清运区特点 2资料整理分析 3 初 步设计收集路线 4 根据实践运行,优化、 均衡收集路线 5 执着手机路线图 设置转运站时,要考虑的重要因素包 括:垃圾储存容量、地址选择、转运站 类型、卫生设备、出入口以及其他附属 设备 转运站选地址,既要满足环境卫生要 求,还要尽可能地降低垃圾中转过程的 费用。转运站选址要注意的事项如下: 1 要综 合考虑各个方面的要求,科学合理地进 行规划设置 2 尽可能设置在城市垃圾收 集中心或垃圾产量比较多的地方 3 最好 位于对城市居民身体健康和环境卫生 危害和影响较少的地方 4 尽可能靠近公 路、水路干线等交通方便的地方,以方 便垃圾进出,
9、减少运输费应用 5最好位 于便于垃圾中转收集运送,运作能耗最 经济的地方 6 应考虑便于废物回收利用 及能源生产的可能性 危险废物:通常指对人类、动植物以及 环境的现在及将来构成危害,具有一定 的毒性、爆炸性、易燃性、腐蚀性、传 染性、放射性或其他化学反应特性等一 种或几种危害性的固体废物。第三章 固体废物的预处理 预处理: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。预处理的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。 预处理技术主要有压实、破碎、分选和 脱水。固体废物压实的本质,可看作是施加一 定压力,提高废物容重的过程。 空隙比与空隙率越低,表明压
10、实程度越 高,相应的密度越大。固体压实设备分为固定式和移动式。 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。磨碎:使小块固体废物颗粒分裂成细粉 的过程。硬度:指物料机械强度力侵入的性质。 影响破碎效果的因素:硬度、解理、韧 性及物料的结构缺陷。破碎方法可分为干式破碎、湿式破碎、 半湿式破碎。破碎产物的特性通常采用粒度分布情 况和破碎比来定量描述。破碎比:在破碎过程当中,原废物粒度 与破碎产物粒度的比值。它表示破碎程 度综合以下因素选择固体废物破碎设备: 所需破碎能力;固体废物性质;颗粒的 大小;对破碎产品粒径大小、粒度组成、 形状的要求;供料方式;安装操作现场
11、 情况;有效控制所需产品尺寸并且使功 率消耗达到最小固体废物的分选 :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。固体废物的分选技术方法客概括为人 工分选和机械分选。筛分分类:1准备筛分2预先筛分和检查 筛分 3 选择筛分 4 脱水或脱泥筛分 筛分效率:指实际得到的筛下产品质量 与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细 粒物料质量之比。筛分效率通常低于 85%-95%,筛分效率 主要受筛分物料性质、筛分设备性能和 筛分操作条件的影响。重力分选:根据固体废物中不同物质颗 粒间的密度差异,在运动介质中利用重 力、介质动力和机械力的作用,使颗粒 群产
12、生松散分层和迁移分离,从而得到 不同密度产品的分选过程。各种重力分选过程具有共同工艺条件: 1、固体废物中颗粒之间必须存在密度 差异 2、分选过程都是在运动介质中进 行 3 、在重力、介质动力及机械力综合 作用下,使颗粒群松散并按密度分层 4、 分好层的物料在运动介质流动下互相 迁移,彼此分离,获得不同密度的最终 产品。风力分选又称气流分选,是以空气为分 选介质,将轻物料从较重物料中分离出 来的一种方法。风选实质上包含两个分离过程:分离出 具有低密度、空气主力打的轻质部分和 具有高密度、空气主力小的重质部分; 进一步将轻质颗粒从气流中分离出来。 后一分离步骤常由旋流器完成,与除尘 原理相似。磁
13、力分选有两种类型 1、传统的磁选 2、 磁流体分选法 磁选:利用固体废物中各种物质的磁性 差异在不均匀磁场中进行分选的一种 处理方法。电力分选:利用固体废物中各种组分在 高压电厂中电性的差异中各种组分在 高压电厂中电性的差异而实现分选的 一种方法。电选实际是分离半导体和非 导体固体废物的过程。按电场特征电选机分静电分选机和复 合电场分选机。分选回收工艺的过程为:1 弄清固体废 物的组成和性质 2、根据废物性质和要 达到的处理要求,确定需要采用的分选 方法 3、将分选方法进行恰当的组合, 形成合适的分选回收工艺系统。固体废物的水分按存在形式分为:间隙 水、毛细管结合水、表面吸附水和内部 水。浓缩
14、脱水的目的,出去固体废物中的间 隙水,缩小体积,为输送、消化、脱水、 利用与处臵创造条件。 按作用原理划分机械脱水的刚发及设 备:1 采取加压或抽真空将滤层内的液 体用空气或蒸汽排除的通气脱水法,常 用设备为真空过滤机,有间歇式、连续 式、转鼓式等形式 2 靠机械压缩作用的 压榨法,加压过滤设备主要分为板框压 滤机、叶片压滤机、滚压带式压滤机等 类型 3 用离心力作为推动力除去料层内 液体的离心脱水法,常用转筒离心机有 圆筒形、圆锥形、锥筒形三种,典型形 式为锥筒形。第四章 固体废物的物化处理 固体废物的物化处理:利用物理化学反 应过程对固体废物进行处理的方法。常 见的有浮选、溶剂浸出、稳定化
15、 /固化 处理等。浮选:根据不同物质被水润湿程度的差 异而对其进行分离的过程。易被水润湿的物质,称为亲水性物质; 不易被水润湿的物质称为疏水性物质。 根据浮选过程中的作用,浮选药剂分为 捕收剂、起泡剂、调整剂。捕收剂:能够选择性的吸附在欲选的颗 粒上,使目的颗粒表面疏水,增加可浮 性,使其易于向气泡附着的药剂。 良好的捕收剂具有以下特点:捕收作用 强,具有足够的活性,有较高的选择性, 易溶于水、无毒、无嗅、成分稳定、不 易变质,廉价易得。浮选工艺的过程主要包括:1 调浆,即 调节浮选前料浆浓度,浮选的药浆浓度 必须符合浮选工艺的要求 2 调药,调整 浮选过程药剂的过程,调药包括提高药 效、合理
16、添加、混合用药、料浆中药剂 浓度调节与控制 3 调泡,调节浮选气泡 正浮选:将有用物质浮入泡沫产物,无 用或回收经济价值不大的物质仍留在 料浆内的浮选法。反浮选:将无用物质浮入泡沫产物中, 将有用物质留在料浆中的浮选法。 影响浮选效果的因素有:物料性质,药 剂条件,操作条件。对浮选机的基本要求:1 良好的充气作 用 2 搅拌作用 3 能形成比较平稳的破抹 去 4 能连续工作及便于调节。溶剂浸出:用适当的溶剂与废物作用使 物料中有关的组分有选择性地溶解的 物理化学过程。浸出的目的是要使无聊中有用或有害 成分能选择性的最大限度的从固相转 入液相。 选择溶剂一般要注意以下几点:1 对目 的组分选择性好 2 浸出率高,速率快 3 成本低,容易制取,便于回收和循环使 用 4 对设备腐蚀性小。浸出过程大多取决于两个阶段:溶剂向 反应区的迁移和界面上的化学反应。 浸出过程大致可分成以下几个阶段: 1 外扩散