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1、第如W盹腳教案第 3篇 固废污染控制及其它污染防治技术(8学时)引言目前，水污染是环境污染问题中最为迫在眉睫的严重事件，直接威胁到工农 业生产甚至人类的生存。因此，水环境工程学的发展最为各国重视，技术发展也 最为迅速，可以说，它带动了其他各项技术的迅猛发展，使各学科发展成为一个 科学整体。在我国，环境专业的高等教育中，水质净化与水污染治理是最为重要 的教学内容。问题的引入固体废物的产生，城市垃圾已成为人们头疼的难题；固废如何处理，借助哪些措施？ 资源回收和综合利用已经和城市垃圾处理联系在一起； 第3篇教学内容：固体废物的管理系统固体废物处理的基本方法固体废物的综合利用 典型固体废物的常用处理系
2、统本篇教学要求：(1) 掌握一般处理方法及几种典型工业废渣的综合利用。(2) 了解能源利用及最终处置的方法并初步掌握设计某种固体废物治理方案的能 力。(3) 通过讲述提高同学对固体废物危害的认识增强自身的责任感。 本章教学重点：固体废物处理的基本方法、综合利用和典型固体废物的常用处理系统本章习题:1 固体废物一般是指什么样的物质？2 固体废物对人类的生存环境会造成怎样的危害？3 固体废物的预处理有哪些常用的方法？4 什么是固体废物的最终处置，最终处置分为哪几类？5 固体废物的焚烧和热解处理有什么区别？6 固体废物的资源化利用有哪些途径？第二飯工瞬咖解殊7.从个人自身角度考虑，举例说明在日常生活
3、中，我们应如何减少固体废物 的产生？如何对固体废物进行回收利用？第九章 固体废物管理系统一、固体废物的定义固体废物（solid wastes ）亦称废物，是指人类在生产、加工、流通、消费以 及生活等过程中提取所需目的成分之后，所丢弃的固态或泥浆状的物质。 随着人类社会文明的发展，人们在索取和利用自然资源从事生产和生活活动时， 由于客观条件的限制，总要把其中的一部分作为废物丢弃。另外，由于各种产品 本身也有其使用寿命，超过了寿命期限，也会成为废物。其实，一种过程的废物 随着时空条件的变化，往往可以成为另一过程的原料，废与不废是相对的，它与 技术水平和经济条件密切相关。所以，废物也有“放在错误地点
4、的原料”之称。二、固体废物的来源和分类固体废物的来源大体上可以分为两类：一类是生产过程中产生的废物（不包 括废气、废水）；另一类是产品在流通过程和消费使用后产生的固体废物。 固体废物分类方法很多，可以根据其性质、状态和来源等进行分类。如按其化学 性质可分为有机废物和无机废物；按其形状可分为固体废物（粉状、粒状、块状） 和泥状废物（污泥）；按其危害状况可分为有害废物（指有易燃性、易爆性、腐 蚀性、毒性、传染性、放射性等废物）和一般废物。应用较多的是按其来源进行 分类，分为工业固体废物、矿业固体废物、农业固体废物、城市垃圾和有害废物 五类，见表 9-1。我国从固体废物管理的角度出发，将其分为工业固
5、体废物、危 险废物和城市垃圾等三类。1. 工业固体废物工业固体废物（industrial solid wastes）是指在工业生产、加工过程中产生的 废渣、粉尘、碎屑、污泥，以及在采矿过程中产生的废石、尾砂等。2. 危险废物危险废物（hazardous wastes）是指对人类、动植物现在和将来会构成危害的， 没有特殊的预防措施不能进行处理或处置的废弃物，它具有毒性（如含重金属的 废物）、爆炸性（如含硝酸铵、氯化铵等的废物）、易燃性（如废油和废溶剂等）、 腐蚀性（如废酸和废碱）、化学反应性（如含铬废物）、传染性（如医院临床废物）、 放射性（如核反应废物）等一种或几种以上的危害特性。3. 城市垃
6、圾城市垃圾（municipal wastes）是指来自居民的生活消费、商业活动、市政建 设和维护、机关办公等过程中产生的固体废物，包括生活垃圾、城建渣土、商业 固体废物、粪便等。 本章重点讲述工业固体废物和城市垃圾的处理、处置和利用。三、固体废物对环境的危害固体废物对人类环境的危害很大。一方面，固体废物是各种污染物的终态， 特别是从污染控制设施排出的固体废物，浓集了许多污染物成分，而人们对这类 污染物却往往产生一种稳定、污染慢的错觉；另一方面，在自然条件影响下，固 体废物中的一些有害成分会转入大气、水体和土壤，参与生态系统的物质循环， 具有潜在的、长期的危害性。因此，对固体废物，特别是有害固体
7、废物处理、处 置不当，会严重危害人体健康。固体废物对环境的危害主要表现在以下方面：1侵占土地固体废物不加利用时，需占地堆放，堆积量越大，占地越多。据估算，每堆 积 1 万吨废物，占地约需 1 亩( 666.6m2 )。截止 1994 年，我国仅工矿业固体废 物的累计堆存量就达 66 亿多吨，占地90 多万亩。随着我国国民经济的快速发展 和人民生活水平的很大提高，矿山废物和城市垃圾占地与人类生存和发展的矛盾 日益突出，例如，根据对北京市高空远红外探测的结果显示，北京市区几乎被环 状的垃圾堆群所包围。污染土壤：废物堆放和没有采取适当防渗措施的垃圾填埋，经过风化、雨雪 淋溶、地表径流的侵蚀，其中的有
8、害成分很容易产生高温和有毒液体并渗入土壤， 杀灭土壤中的微生物，破坏微生物与周围环境构成的生态系统，甚至导致草木不 生。其有害成分若渗流入水体，则可能进一步危害人的健康。例如，在 20 世纪 80 年代，我国内蒙古包头市的某矿尾砂堆积如山，造成尾砂坝下游的大片土地 被污染，一个乡的居民被迫搬迁。2 污染水体固体废物若随天然降水或地表径流进入河流、湖泊，或随风飘迁落入水体， 则使地面水受到污染；若随渗沥水进入土壤，则使地下水受到污染；若直接排入 河流、湖泊或海洋，则会造成更大的水体污染不仅减少水体面积，而且还妨 害水生生物的生存和水资源的利用。例如，德国莱茵河地区的地下水因受废渣渗 沥水污染，导
9、致当地自来水厂有的关闭，有的减产。3 污染大气固体废物一般通过如下途径污染大气：以细粒状存在的废渣和垃圾，在大风 吹动下会随风飘逸，扩散到远处；运输过程中会产生有害的气体和粉尘；一些有 机固体废物在适宜的温度和湿度下会被微生物分解，释放出有害气体；固体废物 本身以及在对其处理(如焚烧)时散发的毒气和臭气等。典型的例子是曾在我国 各地煤矿多次发生的煤矸石的自燃，散发出大量的 SO2、CO2、NH3 等气体，造 成了严重的大气污染。第二嵋瞬盹8学侮4影响环境卫生城市的生活垃圾、粪便等若清运不及时，就会产生堆存，严重影响人们居住 环境的卫生状况，对人们的健康构成潜在的威胁。四、固体废物的处理原则固体
10、废物处理(treatment of solid wastes ),是指通过物理、化学、生物等不 同方法，使固体废物转化成适于运输、贮存、资源化利用以及最终处置的一种过 程。随着对环境保护的日益重视以及正在出现的全球性的资源危机，工业发达国 家开始从固体废物中回收资源和能源，并且将再生资源的开发利用视为“第二矿 业”，给予高度重视。我国于 80年代中期提出了“无害化”、“减量化”、“资源化” 的控制固体废物污染的技术政策，今后的趋势也是从无害化走向资源化。1“无害化”固体废物“无害化(innocuity)处理是指将固体废物通过工程处理，达到 不损害人体健康、不污染周围自然环境的目的。目前，固废“
11、无害化”处理技术 有：垃圾焚烧、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。其中“高温快速堆肥处理工艺”、“高温厌氧发酵处理工艺”，在我国都已 达到实用程度，“厌氧发酵工艺”用于废物“无害化”处理的理论已经成熟，具 有我国特点的“粪便高温厌氧发酵处理工艺”在国际上一直处于领先地位。2“减量化”固体废物的“减量化(minimization)是指通过适宜的手段减少和减小固体 废物的数量和容积。这需要从两方面着手，一是减少固体废物的产生，二是对固 体废物进行处理利用。首先从废物产生的源头考虑，为了解决人类面临的资源、 人口、环境三大问题，人们必须注重资源的合理、综合利用，包括采用
12、经济合理 的综合利用工艺和技术，制定科学的资源消耗定额等。另外，对固体废物采用压 实、破碎、焚烧等处理方法，也可以达到减量和便于运输、处理的目的。3“资源化”固体废物“资源化(resource recovery)是指采取适当的工艺技术，从固体 废物中回收有用的物质和能源。近 40 年来，随着工业文明的高速发展，固体废 物的数量以惊人的速度不断增长，而另一方面世界资源也正以惊人的速度被开发 和消耗，维持工业发展命脉的石油和煤炭等不可再生资源已经濒于枯竭。在这种 形势下，欧美及日本等许多国家纷纷把固体废物资源化列为国家的重要经济政 策。世界各国的废物资源化的实践表明，从固体废物中回收有用物资和能源
13、的潜 力相当大，表9-2 是美国资源回收的经济潜力，由此可见固体废物资源化可观的口兵工瞬盹腳殊经济效益。表 9-2 美国资源回收的经济潜力废物料年产生量（白力吨/年）可实际回收量 （百万吨/年）二次物料价格（美元/吨）年总收益（百万美兀）纸40.032.022.1705黑色金属10.28.1638.6316铝0.910.73220.5160玻璃12.49.987.7277有色金属0.360.29132.338总收益1296我国虽然资源总量丰富，但人均资源不足。而且我国资源利用率低，浪费严 重。据统计，在我国的国民经济周转中，社会需要的最终产品仅占原材料的20% 30%，即70%80%成为废物。
14、另一方面我国的废物资源利用率也很低，与发达 国家的差距很大，因此，固体废物资源化及开发再生资源，更应该成为我国应对 资源危机、解决生存与环境问题的国策。固体废物资源化的优势很突出，主要有以下几个方面：生产成本低，例如 用废铝炼铝比用铝矾土炼铝可减少资源90%97%，减少空气污染95%，减少水 质污染97%；能耗少，例如用废钢炼钢比用铁矿石炼钢可节约能耗74%；生 产效率高，例如用铁矿石炼1吨钢需8个工时，而用废铁炼1吨电炉钢只需2 3个工时；环境效益好，可除去有毒、有害物质，减少废物堆置场地，减少环 境污染。可见，推行固体废物资源化，不但可节约投资、降低能耗和生产成本，而且 可减少自然资源的开
15、采、治理环境，维持生态系统的良性循环，是保证国民经济 可持续发展的一项有效措施。五、固体废物的性质城市生活垃圾的性质1）物理性质城市生活垃圾的物理性质与其成份组成密切相关。城市垃圾的物理性质常用含水率和容重等物理量表示。 含水率 含水率是指单位质量垃圾的含水量，以质量分数（%）表示。城市垃圾中水 的存在形态包括内部结合水、吸附水、膜状水、毛细管水等，是随垃圾成份、季 节、气候等条件而变化，城市垃圾中各组分及其混合物含水率见表 15.2。影响垃圾含水率的主要因素是垃圾中动植物含量和无机物含量。一般动植物含量高、无机物的含量低时，垃圾含水率就高；否则，反之。另外，垃圾含水率还受其收运方式的影响。一般采用烘干法测定垃圾含水率。 容重城市垃圾的容重是指在自然状态下单位体积的质量，以kg/m3表示。它是选 择和设计贮存容器、收运机械于设备、处理设备和填埋构筑物的重要依据。随垃 圾成分和压实程度变化。测定原始垃圾容重常采用全试样测定法和小样测定法。 我国环卫系统现场测定常采用“多次称量平均法”。城市垃圾中常见组分及其混 合物含水率见表15.1。表15.1 城市垃圾含水量和容重成分含水率/%容重/(kg/m3)成分
