固体废物处理与处置.ppt

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1、固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste 华南师范大学化学与环境学院华南师范大学化学与环境学院环境工程环境工程 【其它其它】 固固体体废废物物的的分分类类；固固体体废废物物的的污污染染途途径径及及污污染染 控控制制策策略略；固固体体废废物物管管理理制制度度；我我国国固固体体废废物物管管理理标准。标准。 本章重点本章重点第一章第一章 绪论绪论【概念概念】固体废物固体废物 危险废物危险废物 清清洁洁生生产产“3R3R”原原则则 “3C3C”原原则则 “3 3化化”原原则则 全过程管理全过程管理 2005年年4月月1日日施施行行

2、的的中中华华人人民民共共和和国国固固体体废废物物污污染染环环境境防防治治法法第第六六章章附附则则的的第第八八十十八八条条第第（一）款中定义为：（一）款中定义为： 固固体体废废物物是是指指在在生生产产、生生活活和和其其他他活活动动中中产产生生的的丧丧失失原原有有利利用用价价值值或或者者虽虽未未丧丧失失利利用用价价值值但但被被抛抛弃弃或或者者放放弃弃的的固固态态、半半固固态态和和置置于于容容器器中中的的气气态态的的物物品品、物物质质以以及及法法律律、行行政政法法规规规规定定纳纳入入固体废物管理固体废物管理的物品、物质。的物品、物质。1.1 1.1 固体废物的概念与定义固体废物的概念与定义n n按按

3、中华人民共和国固体废物污染防治法中华人民共和国固体废物污染防治法危险废物危险废物工业固体废物工业固体废物城市生活垃圾城市生活垃圾固固体体废废物物生活垃圾的特点生活垃圾的特点增长速度快，产生量不均匀增长速度快，产生量不均匀1成分复杂、多变，有机物含量高成分复杂、多变，有机物含量高2主要成分为碳，其次为氧氢氮硫主要成分为碳，其次为氧氢氮硫3处理处置方式目前仍以填埋为主处理处置方式目前仍以填埋为主4表表1-2 1-2 主要工业固体废物的来源和分类主要工业固体废物的来源和分类来源来源产生过程产生过程分类分类矿业矿业矿矿石石开开采采和加工和加工废石、尾矿废石、尾矿冶金冶金金金属属冶冶炼炼和加工和加工高高

4、炉炉渣渣、钢钢渣渣、铁铁合合金金渣渣、赤赤泥泥、铜铜渣渣、铅锌渣、镍钴渣、汞渣等铅锌渣、镍钴渣、汞渣等能源能源煤煤炭炭开开采采和使用和使用煤矸石、粉煤灰、炉渣等煤矸石、粉煤灰、炉渣等石化石化石石油油开开采采与加工与加工油油泥泥、焦焦油油页页岩岩渣渣、废废催催化化剂剂、硫硫酸酸渣渣、酸渣碱渣、盐泥、釜底泥等酸渣碱渣、盐泥、釜底泥等轻工轻工食食品品、造造纸等加工纸等加工废废果果壳壳、废废烟烟草草、动动物物残残骸骸、污污泥泥、废废纸、废织物等纸、废织物等其它其它金属碎屑、电镀污泥、建筑废料等金属碎屑、电镀污泥、建筑废料等（3）危险废物）危险废物v中中华华人人民民共共和和国国固固体体废废物物污污染染环

5、环境境防防治法治法中将危险废物规定为中将危险废物规定为： 列列入入国国家家危危险险废废物物名名录录或或是是根根据据国国家家规规定定的的危危险险废废物物鉴鉴别别标标准准和和鉴鉴别别方方法法认定具有危险特性的废物。认定具有危险特性的废物。（3.1）危险废物的特征及鉴别标准）危险废物的特征及鉴别标准v危险废物的特性通常包括急急性性毒毒性性、易易燃燃性性、反反应应性性、腐腐蚀蚀性性、浸浸出出毒毒性性和和疾疾病病传传染染性性。根据这些性质，世界各国均制定了自己的鉴别标准和危险废物名录。 我我国国危危险险废废物物共共分分为为47类类(可在国家环保总局网站下载）。 同同时时国国家家制制定定危危险险废废物物鉴

6、鉴别别标标准准。国家规定，“凡名录所列废物类别高于鉴别标准的属危险废物，列入国家危险废物管理范围；低于鉴别标准的，不列入国家危险废物管理。”v由由此此可可以以看看出出，我我国国危危险险废废物物的的鉴鉴别别、分分类分为两个步骤：类分为两个步骤： 第第一一步步，将将国国家家危危险险废废物物名名录录中中所所列列废物纳入危险废物管理体系；废物纳入危险废物管理体系； 第第二二步步，通通过过鉴鉴别别标标准准将将危危险险性性低低于于一一定定程程度度的的废废物物排排出出危危险险废废物物之之外外，即即加加以豁免。以豁免。危危险险固固 体体 废废 物物 放射性放射性pH 钢腐蚀深度钢腐蚀深度鉴别标准鉴别标准2.2

7、 2.2 固体废物污染的危害固体废物污染的危害主要有以下方面：主要有以下方面：主要有以下方面：主要有以下方面：（1 1 1 1）侵占土地；）侵占土地；）侵占土地；）侵占土地；（2 2 2 2）污染土壤；）污染土壤；）污染土壤；）污染土壤；（3 3 3 3）污染水体；）污染水体；）污染水体；）污染水体；（4 4 4 4）污染大气：）污染大气：）污染大气：）污染大气： 主要通过飘逸扩散，如固体废物主要通过飘逸扩散，如固体废物主要通过飘逸扩散，如固体废物主要通过飘逸扩散，如固体废物焚烧的二次污染；焚烧的二次污染；焚烧的二次污染；焚烧的二次污染；（5 5 5 5）影响环境卫生：主要是感官污染并引起疾病

8、传）影响环境卫生：主要是感官污染并引起疾病传）影响环境卫生：主要是感官污染并引起疾病传）影响环境卫生：主要是感官污染并引起疾病传播（如城市垃圾）；播（如城市垃圾）；播（如城市垃圾）；播（如城市垃圾）；3 固体废物污染的控制固体废物污染的控制污污染染控控制制 措措施施 进行进行无害无害化处化处理与理与处置处置进行进行综合综合利用利用或回或回收利收利用用少产生或不产生少产生或不产生it is decided by Technological, economical and cultural condition 固固 废废消费观念结构消费观念结构 改进设计、环评、采用改进设计、环评、采用 精料、延长

9、使用寿命精料、延长使用寿命消毒消毒 稳定化稳定化 填埋填埋 焚烧焚烧 固化处理固化处理 循环利用循环利用 翻新翻新 逆向物流逆向物流 综合利用综合利用污污染染控控制制 措措施施 生生 产产 过过 程程原料原料 能源能源技术技术 工艺工艺设备设备过程过程 控制控制管理管理员工员工产品产品(包括副产包括副产 品和中间产品品和中间产品)废弃物废弃物循环回用循环回用何为清洁生产？何为清洁生产？何为清洁生产？何为清洁生产？ 中华人民共和国清洁生产促进法中华人民共和国清洁生产促进法于于20022002年年6 6月月2929日颁布，日颁布，20032003年年1 1月月1 1日起施行，共六章四十二条。日起施

10、行，共六章四十二条。 本本法法所所称称清清洁洁生生产产，是是指指不不断断采采取取改改进进设设计计、使使用用清清洁洁的的能能源源和和原原料料、采采用用先先进进的的工工艺艺技技术术与与设设备备、改改善善管管理理、综综合合利利用用等等措措施施，从从源源头头削削减减污污染染，提提高高资资源源利利用用效效率率，减减少少或或者者避避免免生生产产、服服务务和和产产品品使使用用过过程程中中污污染染物物的的产产生生和和排排放放，以以减减轻轻或或者者消消除除对对人人类类健康和环境的危害。健康和环境的危害。 在在中中华华人人民民共共和和国国领领域域内内，从从事事生生产产和和服服务务活活动动的的单单位位以以及及从从事

11、事相相关关管管理理活活动动的的部部门门依依照照本本法法规规定定，组组织、实施清洁生产。织、实施清洁生产。 主要措施有四个：主要措施有四个：(1)(1)改革生产工艺，包括三个方面：改革生产工艺，包括三个方面： 采用无废或少废技术采用无废或少废技术 采用精料采用精料 提高产品质量提高产品质量(2)(2)发展物质再循环利用工艺发展物质再循环利用工艺 固固废废有有“放放错错地地方方的的资资源源”之之称称，将将第第一一种种产产品品的的废废物物作作为为第第二二种种产产品品的的原原料料，依依次次推推之之，既既可可减减少少固固废废量量，又又达达到到了了节节约约资资源源的的目目的的，如如火火电电厂建粉煤灰制品厂

12、。厂建粉煤灰制品厂。(3) (3) 综合利用综合利用 硫硫铁铁矿矿烧烧渣渣：可可回回收收铁铁，剩剩余余部部分分主主要要含含硅、铝，可作建材制品；硅、铝，可作建材制品； 废胶片：废胶片： 回收银；回收银； 废催化剂：回收铂；废催化剂：回收铂；(4) (4) 进行无害化处理进行无害化处理 经经消消毒毒、焚焚烧烧、热热解解、氧氧化化还还原原、固固化化等等处处理理，将将固固废废中中的的有有害害组组分分转转化化为为无无害害或或达达到到排放标准排放标准。1）固固体体废废物物处处理理（Treatment of Solid Wastes）：指通过物理、化学、生物等不同方法，使固体废物转化为适于运输、储存、资源

13、化利用以及最终处置的一种过程。2）固固体体废废物物处处置置（Disposal of Solid Wastes）：主要解决固废的归属问题，是固废污染控制的末端环节，指最终处置（final disposal）或安全处置（secure disposal）。 4.1 4.1 固体废物处理与处置的含义固体废物处理与处置的含义固体废物管理遵循下列原则：固体废物管理遵循下列原则： (1) (1) “三化三化”原则原则; ;(2) (2) 全过程管理原则全过程管理原则; ;(3) (3) 循环经济理念下的固体废物管理原则循环经济理念下的固体废物管理原则(1)(1)“三化原则三化原则” 减量化减量化减量化减量化

14、指指减少减少固废的产生量和排放量（固废的产生量和排放量（数量、体积、种类、 降低有害成分的浓度、减轻或消除有害废物的危险特性）资源化资源化资源化资源化指采取管理和工艺措施从固废中指采取管理和工艺措施从固废中回收回收物质和物质和能源，加速物质和能源的能源，加速物质和能源的循环循环，创造经济价值的广泛的，创造经济价值的广泛的技术方法（技术方法（物质回收；物质转换；能量转换）。）。无害化无害化无害化无害化指对已产生又无法或暂时尚不能综合利用的指对已产生又无法或暂时尚不能综合利用的固废，经过物理、化学或生物方法，进行对环境固废，经过物理、化学或生物方法，进行对环境无害或无害或低危害低危害的安全处理处置

15、，达到废物的消毒、解毒或稳定的安全处理处置，达到废物的消毒、解毒或稳定化，以防止或减少固废的污染危害。化，以防止或减少固废的污染危害。“3C 3C 原则原则” CleanClean 避免产生避免产生 CycleCycle 综合利用综合利用 Control Control 妥善处置妥善处置“3R3R原则原则” Reduce Reduce 减少产生减少产生 Reuse Reuse 再利用再利用 Recycle Recycle 再循环再循环 45312(2)(2)固体废物全过程管理固体废物全过程管理 对对固固体体废废物物产产生生收收集集运运输输综综合合利利用用处处理理贮贮存存处处置置实实行行全全过过

16、程程管管理理，在在每一环节都将其作为污染源进行严格的控制。每一环节都将其作为污染源进行严格的控制。v概念：概念：本质上是一种本质上是一种生态经济生态经济，要求应用生态，要求应用生态学规律来指导人类社会的经济活动。是一种新学规律来指导人类社会的经济活动。是一种新型的、先进的经济形态，集经济、技术和社会型的、先进的经济形态，集经济、技术和社会于一体的于一体的系统工程系统工程。生产者：厂矿企业消费者：利用生产者提供的产品分解者：把产生的副产品和废物 进行处置、转化的部门。生产者（植物群落、自氧细胞）消费者（动物群落）分解者（细菌真菌土壤小动物）(3) (3) 循环经济理念下的固体废物管理原则循环经济

17、理念下的固体废物管理原则生产者生产者消费者消费者分解者分解者v循环经济示意图：新开采资源新开采资源自然资源自然资源生产生产产品产品消费过程消费过程废物废物作为再生资源循环利用作为再生资源循环利用作为再生资源循环利用作为再生资源循环利用其他生产其他生产企业内部的小循环：企业内部的小循环： 促进原料和能源的循环利用，企业的清洁生产；促进原料和能源的循环利用，企业的清洁生产；企业之间的中循环：企业之间的中循环： 企业间共生形成的生态工业链；企业间共生形成的生态工业链；社会整体大循环：社会整体大循环： 大大力力发发展展绿绿色色消消费费市市场场和和产产品品消消费费后后的的资资源源再再生生回回收收，由由此

18、此形形成成“自自然然资资源源产产品品再再生生资资源源”的整体社会循环，完成循环经济的物质闭环运动的整体社会循环，完成循环经济的物质闭环运动u循环经济的三个层次：第二章第二章 固体废物的收集、运输及中转固体废物的收集、运输及中转v城城市市垃垃圾圾收收运运并并非非单单一一阶阶段段操操作作过过程程，通通通通常常常常需需需需包包包包括三个阶段括三个阶段括三个阶段括三个阶段，构成一个收运系统，构成一个收运系统，构成一个收运系统，构成一个收运系统。 第第第第一一一一阶阶阶阶段段段段是是是是搬搬搬搬运运运运与与与与贮贮贮贮存存存存（简简称称运运贮贮），是是指指由由垃垃圾圾产产生生者者（住住户户或或单单位位）

19、或或环环卫卫系系统统收收集集工工厂厂从从垃垃圾圾产产生生源源头头将将垃垃圾圾送送至至贮贮存存容容器器或或集集装装点点的的运运输过程。输过程。 第第第第二二二二阶阶阶阶段段段段是是是是收收收收集集集集与与与与清清清清除除除除（简简称称清清运运）通通常常指指垃垃圾圾的的近近距距离离运运输输。一一般般用用清清运运车车辆辆沿沿一一定定路路线线收收集集清清除除容容器器或或其其它它贮贮存存设设施施中中的的垃垃圾圾，并并运运至至垃垃圾圾中中转转站站的的操操作作，有有时时也也可可就就近近直直接接送送至至垃垃圾圾处处理理厂或处置场。厂或处置场。 第第第第三三三三阶阶阶阶段段段段为为为为转转转转运运运运，特特指指

20、垃垃圾圾的的远远途途运运输输。即即在在中中转转站站将将垃垃圾圾转转载载至至大大容容量量运运输输工工具具上上，运运往往远远处处的处理处置场。的处理处置场。空气输送（正压、负压）空气输送（正压、负压）城城 市市 垃垃 圾圾 收收 集集 系系 统统连连 续续 收收 集集非非 连连 续续 收收 集集管管道道输输送送 水力输送水力输送1、垃圾收集系统、垃圾收集系统2、非连续收集系统操作方法、非连续收集系统操作方法操作方法：二种类型，三种方式操作方法：二种类型，三种方式 拖曳拖曳(移动移动)容器容器(Mobile container)系统系统 简便模式简便模式：多次旅程多次旅程 交换模式交换模式：需备用垃

21、圾桶需备用垃圾桶 固定容器固定容器(Fixed container)系统系统 只收集垃圾而不带走容器只收集垃圾而不带走容器 v下下图图为为危危危危险险险险废废废废物物物物运运运运输输输输清清清清单单单单共共共共五五五五联联联联及及及及分分分分送送送送情情情情况况况况。其其中中第第一一联联由由废废物物产产生生者者送送交交环环保保局局，第第二二联联由由废废物物产产生生者者保保存存，第第三三联联由由处处置置场场工工作作人人员员送送交交环环保保局局，第第四四联联由由处处置置场场工工作作人人员员保保存存，第第五五联联由由废废物物运运输输者者保保存存。实实践践证证明明，这这是是一一种种有有效效的的防防止危

22、险废物在运输时向环境扩散的措施。止危险废物在运输时向环境扩散的措施。五联单五联单第三章 固体废物的预处理v主要内容固体废物的压实处理固体废物的破碎处理固体废物的分选技术污泥浓缩、调理与脱水处理【概念概念】压实压实 压缩比破碎比压缩比破碎比 破碎段破碎段 低温破碎低温破碎 筛分效率筛分效率 等降比等降比 重介质重介质【理论和方法理论和方法】 压实效果的度量；压实设备评价；影响破碎效压实效果的度量；压实设备评价；影响破碎效 果的因素；破碎方法及工果的因素；破碎方法及工艺；常见分选方法及原艺；常见分选方法及原 理；影响筛分效率的因素；常见分选设备；固体理；影响筛分效率的因素；常见分选设备；固体废物水

23、分存在方式；脱水浓缩方法及常见机械。废物水分存在方式；脱水浓缩方法及常见机械。本章重点本章重点 为判断压实效果，比较压实技术与压实设备的效率，常用下述指标来表示废物的压实程度。vv空隙比与空隙率空隙比与空隙率（1 1） 空隙比：空隙比：e=Ve=Vv v/V/Vs s（2 2）空隙率：）空隙率：=V=Vv v/V/Vmm 空空隙隙比比或或空空隙隙率率越越小小，则则表表明明压压实实程程度度越越高高，相相应的容重越大应的容重越大三、固体废物压实程度的度量三、固体废物压实程度的度量VvVsvv体积减少百分比体积减少百分比 R(%) = (VR(%) = (Vi i - V - Vf f)/V)/Vi

24、 i 100100!R 体积减少百分比（%），Vi 压实前废物的体积（m3），Vf 压实后废物的体积（m3）。vv压缩比与压缩倍数压缩比与压缩倍数（1 1） 压缩比压缩比 定义为： r = Vr = Vf f/V/Vi i (r1) 显然，r越小，说明压实效果越好。（2 2）压缩倍数）压缩倍数 (n)(n) 定义为： n = Vn = Vi i/V/Vf f (n1) 三、破碎难易程度衡量硬度：硬度：指物料抵抗外界机械力侵入的性质。硬度越高，指物料抵抗外界机械力侵入的性质。硬度越高，破碎越困难破碎越困难固体废物破碎的难易程度：通常用机械强固体废物破碎的难易程度：通常用机械强度或硬度来衡量。度或

25、硬度来衡量。机械强度机械强度: : 指固体废物抗破碎的阻力，通常用静载下测指固体废物抗破碎的阻力，通常用静载下测定的定的抗压强度抗压强度为标准来衡量。为标准来衡量。四、破碎方法干式破碎干式破碎(所消耗能量形式不同所消耗能量形式不同)破破碎碎方方法法湿式破碎湿式破碎半湿式破碎半湿式破碎破碎同时兼分级分选破碎同时兼分级分选机械能破碎机械能破碎(利用工具对固体废物施力而利用工具对固体废物施力而将其破碎将其破碎)非机械能破碎非机械能破碎(利用电能、热能等对固体废物利用电能、热能等对固体废物进行破碎，有低温破碎、热力破进行破碎，有低温破碎、热力破碎、减压破碎及超声波破碎碎、减压破碎及超声波破碎)五、破碎

26、设备技术指标v破碎比与破碎段1、破碎比定义：、破碎比定义：原废物粒度与破碎产物粒度的比值原废物粒度与破碎产物粒度的比值表示废物粒度在破碎过程中表示废物粒度在破碎过程中减小的倍数减小的倍数破碎机的能量消耗和处理能力与破碎比有关破碎机的能量消耗和处理能力与破碎比有关E=cln(D/d)E单位动力消耗，单位动力消耗，KWh/tc动力消耗常数，动力消耗常数，KWh/tD废物原始尺寸废物原始尺寸;d废物最终尺寸废物最终尺寸(1)极限破碎比：极限破碎比：用废物破碎前的用废物破碎前的最大最大粒度与破碎后粒度与破碎后最大最大粒度粒度的比值来确定；在工程设计中常被采用的比值来确定；在工程设计中常被采用2、破碎比

27、表示方法、破碎比表示方法(2)真实破碎比：真实破碎比：用废物破碎前的用废物破碎前的平均平均粒度与破碎后粒度与破碎后平均平均粒度粒度的比值来确定。能较真实地反映破碎程度，在科研及理论研的比值来确定。能较真实地反映破碎程度，在科研及理论研究中常被采用究中常被采用破碎比计算破碎比计算极限破碎极限破碎比比真实破碎比真实破碎比3、破碎段定义：、破碎段定义：固体废物每经过一次破碎机称为一个破碎段固体废物每经过一次破碎机称为一个破碎段总破碎比（总破碎比（i i）：等于各段破碎比（）：等于各段破碎比（i i1 1，i i2 2，i in n）的乘积）的乘积一般破碎机的破碎比在一般破碎机的破碎比在330，磨碎机

28、的破碎比在，磨碎机的破碎比在40400；破碎处理中如仅通过一个破碎机难以达到要求的粒度，所以需要几级破碎段。破碎处理中如仅通过一个破碎机难以达到要求的粒度，所以需要几级破碎段。七、破碎设备常见破常见破 碎设备碎设备颚式破碎机颚式破碎机 简单摆动式简单摆动式 复杂摆动式复杂摆动式 综合摆动式综合摆动式锤式破碎机锤式破碎机 Hammer Mills式式 BJD型型 Movorotor型双转子型双转子辊式破碎机辊式破碎机 光辊、齿辊光辊、齿辊 单齿辊单齿辊 双齿辊双齿辊粉磨机粉磨机 球磨机球磨机 自磨机自磨机剪切破碎机剪切破碎机 Von Roll型往复式型往复式 Lincle-mann型型 旋转剪切

29、式旋转剪切式冲击式破碎机冲击式破碎机 Universa型型 Hazemag型型分选方法分选方法粒度差异 筛选(筛分) 密度差异 重力分选 磁性差异 磁力分选 导电性差异 电力分选 光电性差异 光电分选 摩擦性差异 摩擦分选 弹性差异 弹跳分选固固体体废废物物分分选选方方法法机机 械械 分分 选选手工分选手工分选 卫生条卫生条件差，件差， 但识别但识别能力强能力强二、筛分 （Screening）v原理利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面筛面，而大于，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗、细粒物料分离的过程筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗、细粒物料分离

30、的过程分离过程可看作由分离过程可看作由物料分层物料分层和和细粒透筛细粒透筛两个阶段组成，物两个阶段组成，物料分层是完成分离的条件，分层结果是大颗粒在上，小颗粒料分层是完成分离的条件，分层结果是大颗粒在上，小颗粒在下；细粒透筛是分离目的，使小颗粒透过筛孔成为筛下物在下；细粒透筛是分离目的，使小颗粒透过筛孔成为筛下物粒度小于筛孔尺寸粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒，容易通过粗粒形成的间隙到的颗粒，容易通过粗粒形成的间隙到达筛面透过筛孔，称为达筛面透过筛孔，称为“易筛粒易筛粒”；粒度大于筛孔尺寸；粒度大于筛孔尺寸3/4的的颗粒，很难通过粗粒形成的间隙，而且粒度越接近筛孔尺寸颗粒，很难通过粗粒形成的间隙，

31、而且粒度越接近筛孔尺寸就越难透筛，这种颗粒称为就越难透筛，这种颗粒称为“难筛粒难筛粒”v影响筛分效率的因素影影响响筛筛分分效效率率因因素素筛分物料性质筛分物料性质粒度组成粒度组成: 易易筛粒、难筛粒和筛粒、难筛粒和阻碍粒阻碍粒 含水率和含泥含水率和含泥量：筛孔尺寸量：筛孔尺寸 颗粒形状：球颗粒形状：球形、多角形、片形、多角形、片状、柱状等状、柱状等 筛分设备性能筛分设备性能筛面种类筛面种类(冲冲孔、编织及棒条孔、编织及棒条) 筛孔形状筛孔形状 筛孔尺寸筛孔尺寸 筛子运动状况筛子运动状况 筛子宽度和长筛子宽度和长度度 筛面倾角筛面倾角筛分操作条件筛分操作条件连续、均匀给连续、均匀给料料 振动程度

32、振动程度及时清理和维及时清理和维修筛面修筛面重力分选分类重力分选可分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等各种重力分选方式的原理和适用条件污泥污泥 q污泥水分形式固体废物中水的存在形固体废物中水的存在形式式存在颗粒间歇中的水。约 占固体水分的70%左右，用浓缩法分离在毛细管中充满的水分.约占水分的20%左右，采用高速离心机脱水、负压或正压过滤 机脱水吸附在颗粒表 面的水，约占 水分的7%，可用加热法 脱除 在颗粒内部或微 生物细胞内的水，约占水分的3%,可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法、冷冻法去除 间隙水间隙水毛细管水毛细管水表面吸附水表面吸附水内部水内部水1、污泥浓缩v通过

33、去除污泥颗粒间的自由水分，以达到减容的目的 浓缩方法：浓缩方法：重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩2、污泥调理v污泥调理就是采用物理、化学或者生物的方法，通过压缩絮体的体积、改变絮体的亲水性、代谢絮体中的胶体物质等途径，使絮体中的间隙和吸附水分减少，从而有利于污泥脱水调理方法：调理方法：化学调理、温差调理和生物絮凝调理化学调理、温差调理和生物絮凝调理污泥机械脱水方法污泥机械脱水方法真空过滤脱水、压滤脱水、滚压脱水、离真空过滤脱水、压滤脱水、滚压脱水、离心脱水心脱水【概念概念】稳定化固化稳定化固化 浸出率增容比浸出率增容比 浸出速率浸出速率 【方法原理方法原理】 重金属稳定

34、化方法及适用对象；重金属稳定化方法及适用对象； 有机污染物的氧化解毒处理方法及适用对象；有机污染物的氧化解毒处理方法及适用对象； 固化处理的方法原理及优缺点；固化处理的方法原理及优缺点； 稳定化固化效果的评价指标。稳定化固化效果的评价指标。本章重点本章重点第四章 固体废物固化处理技术（1 1）固化）固化(Solidification)(Solidification)：在危险废物中添加固化：在危险废物中添加固化剂，使其转变为剂，使其转变为不可流动固体不可流动固体或形成或形成紧密固体紧密固体的过的过程。程。（2 2）稳定化）稳定化(Stabilization)(Stabilization) ： 将

35、有毒有害污染物将有毒有害污染物转变为转变为低溶解性低溶解性、低迁移性低迁移性及及低毒性低毒性的过程。的过程。化学化学稳定化稳定化& &物理稳定化物理稳定化。 （3 3）包容化技术。是指用稳定剂、固化剂凝聚，将有）包容化技术。是指用稳定剂、固化剂凝聚，将有毒物质或危险废物颗粒包容或覆盖的过程。毒物质或危险废物颗粒包容或覆盖的过程。 目的：目的：对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。处理。使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来被包容起来，减少后续处理与处置的潜在危险。，减少后续处理与处置的潜

36、在危险。 CrCr、CdCd、HgHg、PbPb、CuCu、ZnZn等等重重金金属属的的化化学学稳稳定化技术定化技术有有 毒毒 有有 害害 物物 质质含含氯氯的的挥挥发发性性有有机机物物、硫硫醇醇、酚酚类类、氰氰化化物物等等有有机机污污染染物物的的氧氧化化解解毒毒技术技术利用化学药剂通过化学反应。具有相对持久性利用化学药剂通过化学反应。具有相对持久性 。 稳稳稳稳 定定定定 化化化化 处处处处 理理理理酸碱泥渣酸碱泥渣 中和剂中和剂 罐式机械搅拌罐式机械搅拌/ /池式人工搅拌池式人工搅拌将将固固体体废废物物中中可可以以发发生生价价态态变变化化的的某某些些有有毒毒有有害害组组分分通通过过氧氧化化

37、还还原原反反应应转转化化为为无无毒毒/ /低低毒毒化化学学性性质质稳稳定定的组分的组分吸附剂吸附剂 可逆可逆 吸附具有选择性：活吸附具有选择性：活性炭性炭- -有机物；活性有机物；活性氧化铝氧化铝- -镍离子镍离子氢氧化物沉淀氢氧化物沉淀 硫化物沉淀硫化物沉淀 硅酸盐沉淀硅酸盐沉淀 碳酸盐沉淀碳酸盐沉淀 共沉淀共沉淀 无机无机/ /有机螯合有机螯合物沉淀物沉淀重金属重金属溶出法溶出法离子离子交换交换中和法中和法氧氧化化还还原法原法吸附法吸附法化化学学沉沉淀法淀法离离子子交交换换树树脂脂、天天然然或或人人工工合合成成沸沸石石、硅胶硅胶 昂贵昂贵 可逆可逆 重重 金金 属属 化化 学学 稳稳 定定

38、 化化有机有机 污染物污染物 氧化解毒氧化解毒 臭氧氧化臭氧氧化 解毒解毒 过氧化氢过氧化氢 解毒解毒氯氧化解毒氯氧化解毒理论上理论上1058g1058g臭氧臭氧/ /度电度电 实际实际150g/150g/度电，费用高度电，费用高 自由能高，强氧化剂自由能高，强氧化剂 有紫外线照射时：有紫外线照射时：氯和漂白粉。用氯的氧化物破坏剧毒的氰化物是一种经典方法：在氯和漂白粉。用氯的氧化物破坏剧毒的氰化物是一种经典方法：在pH pH 1010 铁做催化剂产生铁做催化剂产生OHOH 35% 35%50%50%，紫外线，紫外线功率功率500W/L500W/L 五氯酚污染的土壤，五氯酚污染的土壤，99.9%

39、99.9%，有机碳，有机碳 技术技术适用对象适用对象主要优点主要优点主要缺点主要缺点水泥水泥固化法固化法重金属、重金属、氧化物、氧化物、废酸废酸1.1.水水泥泥搅搅拌拌，技技术术已已相相当当成成熟熟；2.2.对对废废物物中中化化学学性性质质的的变变动动承承受受力力强强;3.;3.可可由由水水泥泥与与废废物物的的比比例例来来控控制制固固化化体体的的结结构构缺缺点点与与防防水水性性；4.4.无无需需特特殊殊的的设设备备，处处理理成成本本低低；5.5.废废物物可可直接处理，无需前处理。直接处理，无需前处理。1.1.废废物物如如含含特特殊殊的的盐盐类类，会会造造成成固固化化体体破破裂裂；2.2.有有机

40、机物物的的分分解解造造成成裂裂隙隙，增增加加渗渗透透性性，降降低低结结构构强强度度；3.3.大大量量水水泥泥的的使使用用可可增增加加固化体的体积和质量固化体的体积和质量石灰石灰固化法固化法重金属、重金属、氧化物、氧化物、废酸废酸1 1所用物料来源方便，价格便宜；所用物料来源方便，价格便宜；2 2操作不需特殊设备及技术；操作不需特殊设备及技术；3.3.产品通常便于装卸，渗透性有所降低产品通常便于装卸，渗透性有所降低1.1.固固化化体体的的强强度度较较低低，需需较较长长的的养养护护时时间间；2.2.有有较较大大的的体体积积膨膨胀胀，增加清运和处置的困难增加清运和处置的困难沥青沥青固化法固化法重金属

41、、重金属、氧化物、氧化物、废酸废酸1.1.有时需要对废物预先脱水或浓缩；有时需要对废物预先脱水或浓缩；2.2.固固化化体体空空隙隙率率和和污污染染物物浸浸出出速速率率均均大大大大降降低；低；3.3.固化体的增容较小固化体的增容较小 1.1.需高温操作，安全性较差；需高温操作，安全性较差；2.2.一一次次性性投投资资费费用用与与运运行行费费用用比比水泥固化法高水泥固化法高塑性塑性固化法固化法部分非极性有部分非极性有机物、氧化物、机物、氧化物、废酸废酸1 1固化体的渗透性较其他固化法低；固化体的渗透性较其他固化法低；2 2对水溶液有良好的阻隔性对水溶液有良好的阻隔性3 3接触液损失率远低于水泥固化

42、与石灰固化。接触液损失率远低于水泥固化与石灰固化。1.1.需需特特殊殊设设备备和和专专业业操操作作人人员员；2.2.废废物物如如含含氧氧化化剂剂或或挥挥发发性性物物质质，加加热热时时会会着着火火或或逸逸散散，在在操操作作前前先对废物干燥、破碎先对废物干燥、破碎玻璃玻璃固化法固化法不挥发高危性不挥发高危性废物，核废料废物，核废料1 1固化体可长期稳定；固化体可长期稳定；2 2可利用废玻璃屑作为固化材料；可利用废玻璃屑作为固化材料；3 3对核能废料的处理已有相当成功的技术对核能废料的处理已有相当成功的技术1 1不适用于可燃或挥发性的废物不适用于可燃或挥发性的废物2 2高温热融需消耗大量能源；高温热

43、融需消耗大量能源；3 3需要特殊设备及专业人员需要特殊设备及专业人员自胶结自胶结固化法固化法硫酸钙和亚硫硫酸钙和亚硫酸钙的废物酸钙的废物1 1烧结体的性质稳定，结构强度高；烧结体的性质稳定，结构强度高；2 2烧结体不具生物反应性及着火性烧结体不具生物反应性及着火性1 1应用面较狭窄；应用面较狭窄；2 2需要特殊设备及专业人员需要特殊设备及专业人员第五章 固体废物的生物处理 5.1 概述概述 5.2 固体废物的好氧堆肥化固体废物的好氧堆肥化 5.3 固体废物的厌氧消化处理固体废物的厌氧消化处理 固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置固体废物处理与处置 Treatment and

44、Disposal of Solid Waste Treatment and Disposal of Solid Waste 处理方法处理方法好氧堆好氧堆 肥处理肥处理厌氧消厌氧消 化处理化处理微生物微生物浸出浸出其它生物其它生物 处理方法处理方法堆肥化（堆肥化（堆肥化（堆肥化（compostingcomposting）: : 在人工控制的环境下，依靠在人工控制的环境下，依靠在人工控制的环境下，依靠在人工控制的环境下，依靠自然界中广泛分布的细菌、自然界中广泛分布的细菌、自然界中广泛分布的细菌、自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物人为放线菌、真菌等微生物人为放线菌、真菌等微生物人为放线菌、

45、真菌等微生物人为地促进可生物降解的有机物地促进可生物降解的有机物地促进可生物降解的有机物地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生向稳定的腐殖质转化的微生向稳定的腐殖质转化的微生向稳定的腐殖质转化的微生物学过程物学过程物学过程物学过程厌氧消化厌氧消化厌氧消化厌氧消化: : 也称厌氧发酵，也称厌氧发酵，也称厌氧发酵，也称厌氧发酵，指在厌氧状态下利用微指在厌氧状态下利用微指在厌氧状态下利用微指在厌氧状态下利用微生物使固体废物中有机生物使固体废物中有机生物使固体废物中有机生物使固体废物中有机物转变为物转变为物转变为物转变为CHCH4 4和和和和COCO2 2的过的过的过的过程程程程微生物浸出微

46、生物浸出微生物浸出微生物浸出: : 利用微生物新陈代利用微生物新陈代利用微生物新陈代利用微生物新陈代谢过程或代谢产物将废物中目的谢过程或代谢产物将废物中目的谢过程或代谢产物将废物中目的谢过程或代谢产物将废物中目的元素转变为易溶状态并得以分离元素转变为易溶状态并得以分离元素转变为易溶状态并得以分离元素转变为易溶状态并得以分离的过程的过程的过程的过程蚯蚓床技术蚯蚓床技术蚯蚓床技术蚯蚓床技术 废物生产单细胞蛋白废物生产单细胞蛋白废物生产单细胞蛋白废物生产单细胞蛋白等等等等1 14 42 23 3好好氧氧堆堆肥肥过过程程适应新适应新适应新适应新环境环境环境环境嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的嗜

47、温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度 4545嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度维素、半纤维素、蛋白质，温度维素、半纤维素、蛋白质，温度维素、半纤维素、蛋白质，温度 45704570嗜温性微生物、多为难分解物嗜温性微生物、多为难分解物嗜温性微生

48、物、多为难分解物嗜温性微生物、多为难分解物质，温度质，温度质，温度质，温度 、好氧堆肥化过程温度变化规律影影响响因因素素堆肥化堆肥化效果效果有机物含量有机物含量有机物含量有机物含量含水率含水率含水率含水率供氧量供氧量供氧量供氧量C/NC/N和和和和C/PC/P温度温度温度温度pHpHv二、二、 厌氧消化厌氧消化 v三阶段理论三阶段理论第一阶段第一阶段v水解和发酵阶段。在这一阶段中复杂有机物在微生物(发酵菌)作用下进行水解和发酵。多糖先水解为单糖，再通过酵解途径进一步发酵成乙醇和脂肪酸等。蛋白质则先水解为氨基酸，再经脱氨基作用产生脂肪酸和氨。脂类转化为脂肪酸和甘油，再转化为脂肪酸和醇类。第二阶段

49、第二阶段v产氢、产乙酸阶段(即酸化阶段)。在产氢产乙酸菌的作用下，把除甲酸、乙酸、甲胺、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物，如脂肪酸(丙酸、丁酸)和醇类(乙醇)等水溶性小分子转化为乙酸、H2和CO2。 第三阶段第三阶段v产甲烷阶段。甲烷菌把甲酸、乙酸、甲胺、甲醇和(H2+CO2)等基质通过不同的路径转化为甲烷，其中最主要的基质为乙酸和(H2+CO2)。厌氧消化过程约有70%甲烷来自乙酸的分解，少量来源于H2和CO2的合成。v从发酵原料的物性变化来看，水解的结果使悬浮的固态有机物溶解，称之为“液化”。发酵菌和产氢产乙酸菌依次将水解产物转化为有机酸，使溶液显酸性，称之为“酸化”。甲烷菌将乙酸等转化为甲烷和二氧化碳等气体，称之为“气化”。厌氧消化的影厌氧消化的影响因素响因素添加物和抑添加物和抑制物制物厌氧条件厌氧条件接种物接种物温度温度原料配比原料配比搅拌搅拌pH其它因素其它因素含水率对厌氧发酵的影响含水率对厌氧发酵的影响v湿式发酵（低浓度发酵）：TS 15%v干式发酵（高浓度发酵）：TS 15%The endThe end！