固體廢棄物污染及其防治

1、專業(yè)：環(huán)境科學231 固體廢棄物（Solid wastes）是指在生產(chǎn)生活和其他活動中產(chǎn)生的喪失原有利用價值或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質。4.1.1 固體廢棄物概念固體廢棄物概念1.工業(yè)固體廢棄物：是指在工業(yè)、交通等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢物4.1.2 固體廢棄物的分類固體廢棄物的分類包括：冶金工業(yè)固體廢棄物 能源工業(yè)固體廢棄物 石油化學工業(yè)固體廢棄物 礦業(yè)固體廢棄物等2.生活垃圾：指在日常生活中或者為日常生活提供服務的活動中產(chǎn)生的固體廢物以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為生活垃圾的固體廢物包括：街道垃

2、圾、一般垃圾、 廚余垃圾、廢棄車輛等4.1.2 固體廢棄物的分類固體廢棄物的分類3.危險廢物：是指列入國家危險廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的廢物包括：急性毒性、易燃性、反應性、腐蝕性和疾病傳染性的固體廢物4.1.2 固體廢棄物的分類固體廢棄物的分類4.農業(yè)廢棄物：是指農業(yè)生產(chǎn)、農產(chǎn)品加工、畜禽養(yǎng)殖業(yè)和農村居民生活排放的廢棄物的總稱。包括：植物纖維性廢棄物和畜禽糞便兩大類4.1.2 固體廢棄物的分類固體廢棄物的分類 固體廢棄物對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在以下四個方面:4.1.3固體廢棄物的表現(xiàn)固體廢棄物的表現(xiàn)(1)(1)污染大氣環(huán)境。污染大氣環(huán)境。(2)(2)

3、污染水環(huán)境，危害水域生態(tài)平衡。污染水環(huán)境，危害水域生態(tài)平衡。(3)(3)污染土壤環(huán)境。污染土壤環(huán)境。(4)(4)影響生活環(huán)境衛(wèi)生，危害公眾健康。影響生活環(huán)境衛(wèi)生，危害公眾健康。 （1）產(chǎn)生量大、種類繁多、成分復雜。 全國工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量在2015年達到23億噸多，而且以每年10%的速度增加。 （2）污染物滯留期長、危害性強。 固體有害物質向環(huán)境中的擴散速率相對較慢，對地下水和土壤的污染要經(jīng)歷數(shù)十年才能顯現(xiàn)出來。 （3）固體廢棄物是其他處理過程的終態(tài)，污染環(huán)境的源頭。 廢氣治理或水處理，就是將液態(tài)或者氣態(tài)的得污染物轉變?yōu)楣虘B(tài)的污染物，降低污染物質向環(huán)境遷移的速率。4.1.4 固體廢棄物污染的

4、特點固體廢棄物污染的特點1. 許多國家在城市固體廢物管理和綜合治理方面以降低污染和降低污染和提升循環(huán)再生水平提升循環(huán)再生水平為主導方向，在實行固體廢棄物分類收集時，考慮最多的是回收可利用成份。 2. 對于固廢的處理技術，經(jīng)歷了從起初的對固體廢物進行填埋，焚燒等生物堆肥技術進行固體廢物的處理。其中，英國最早于1930 年開始采用生活垃圾填埋技術；1920 年，國外就開始堆肥的技術研究，主要集中于庭院垃圾堆肥和制造有機復合肥技術。3.焚燒是許多發(fā)達國家處理城市生活垃圾的主要方式。我國固體廢物的處理方法中，填埋填埋仍在廢棄物處理中處于主導地位，焚燒尚需要發(fā)展，而生化處理僅處于起步階段。4.1.5 國

5、內外研究現(xiàn)狀國內外研究現(xiàn)狀1、上海建科院固體廢棄物中心實驗室：技術：技術：脫硫廢渣綜合利用成套技術研究 再生骨料混凝土應用技術研究 復合型鋼渣礦物摻合料關鍵技術研究 鋼渣高效除鐵和超細粉磨資源化預處理技術實例：實例：2010年世博園區(qū) “滬上生態(tài)家”項目 上海海笠工貿有限公司超細鋼渣粉生產(chǎn)線主要應用：主要應用：建筑垃圾處理前沿科技：前沿科技：4.1.5 國內外研究現(xiàn)狀國內外研究現(xiàn)狀2、固體廢棄物處理新手段生物制氫：技術：技術： 固體廢棄物的厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫是通過產(chǎn)氫發(fā)酵細菌的生理代謝來完成，氫化酶是整個代謝中的關鍵酶。有機物氧化產(chǎn)生的NADH與H+一般可通過與乙酸、丁酸和乙醇發(fā)酵等過程相偶聯(lián)而使N

6、AD再生。丙酮酸經(jīng)丙酮酸一鐵氧還蛋白(Fd)一氧化還原酶作用后，當環(huán)境中無合適的電子受體時，氫化酶將接受鐵氧還蛋白傳遞的電子以H+作最終電子受體而產(chǎn)生分子氫。實例：實例：哈爾濱國際科技城日產(chǎn)1200立方米氫氣生產(chǎn) 示范基地（哈爾濱工業(yè)大學任南琪教授）主要應用：主要應用：生活垃圾處理前沿科技：前沿科技：4.1.5 國內外研究現(xiàn)狀國內外研究現(xiàn)狀3、熱解技術：技術：技術： 世界性石油危機使得熱解技術開始用于固體廢物的資源化處理。它的優(yōu)點是:可以將固體廢物中的有機物轉化為以燃料氣和炭黑為主的貯存性能源。熱解的主要產(chǎn)物是可燃的低分子化合物：氣態(tài)的氫氣、甲烷、一氧化碳；液態(tài)的甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有機物

7、及焦油、溶劑油等。固態(tài)的主要是焦炭和炭黑。實例：實例：中宜環(huán)能有限公司垃圾高溫熱解設備主要應用：主要應用：生活垃圾處理前沿科技：前沿科技：4.1.5 國內外研究現(xiàn)狀國內外研究現(xiàn)狀4、RDF技術技術：技術：技術： 垃圾衍生物燃料，一般生活垃圾經(jīng)破碎、篩選出不可燃物后所得到的以紙屑、廢塑料等可燃物為主的廢棄物，或將可燃物進一步粉碎、干燥成型而得的固體燃料。優(yōu)點：優(yōu)點：RDF焚燒技術具有燃燒穩(wěn)定、二次污染低等特點;同時RDF在各個分散的處理場制造后，減容除臭，便于運輸和儲藏;可以在RDF中添加氧化鈣和煤等，提高熱值，燃燒時可減少HCI的排放，減輕尾部煙道的腐蝕，同時降低二惡英的排放。前沿科技：前沿科

8、技：4.1.5 國內外研究現(xiàn)狀國內外研究現(xiàn)狀5、高性能陶粒高性能陶粒：技術：技術： 以污水處理廠廢棄污泥、電廠粉煤灰和淤泥等固體廢棄物為原料，通過對原料基本性能、原料配合比和燒制參數(shù)的研究，燒制出高強低吸水率的高性能陶粒，為固體廢棄物的資源化利用提供新的技術，具有較好的經(jīng)濟和社會效益 。優(yōu)點：優(yōu)點： 將污泥、粉煤灰無害化、資源化，對污泥進行綜合處理是處置污泥的主要發(fā)展方向。利用污泥燒制陶粒正是符合這一發(fā)展方向要求的有效途徑。基金項目基金項目：寧波市科技攻關項目(2007C10068)前沿科技：前沿科技：4.1.5國內外研究現(xiàn)狀國內外研究現(xiàn)狀4.2 固體廢棄物的處理和利用固體廢棄物防治目標：減量

9、化、資源化、無害化主要方法和途徑危險廢物固化處理技術有機廢物堆肥化處理技術固體廢物焚燒、熱解、熔融處理技術固體廢物填埋處置 4.2.1 固體廢棄物防治固體廢棄物防治小型垃圾焚燒爐1.焚燒法焚燒法： 是指讓固體廢棄物在空氣中產(chǎn)生化學反應。4.2.2 固體廢棄物的處理和利用固體廢棄物的處理和利用特點：特點：1.占原體積的5%左右，可以減少占地面積2. 將其中的有毒物質轉化成無毒物質3.在固體廢棄物焚燒的過程中，產(chǎn)生大量的電力4.在焚燒的過程中排出大量的硫化物，對人們的健康造成隱患。2.填埋法填埋法：是將固體廢棄物放置在空曠的場地上，通過采取防水等措施對其進行處理。固體廢棄物的填埋不能隨便進行，必須

10、合理選擇填埋的場地。4.2.2固體廢棄物的固體廢棄物的處理和利用處理和利用特點：特點：1.經(jīng)濟實惠、處理效率高等2.能夠及時處理多種廢棄物3.填埋過程中會產(chǎn)生大量的沼氣，可以利用到居民的日常生活4.填埋危險的固體廢棄物時，如果事先不進行有效的處理，會對土地資源造成嚴重危害2.破碎技術破碎技術： 破碎技術簡高之就是使其堆放體積減小便于堆放的技術。4.2.2 固體廢棄物的固體廢棄物的處理和利用處理和利用特點：特點： 為了讓體積過大的廢棄物方便進入焚燒爐、填埋場等，必須對其外形進行處理，減小其單位占地而積，以利于廢棄物的正常處理。破碎過程其實是對固體廢棄物的分解，使其變成大小統(tǒng)一、質地均勻的物質，在

11、填埋的過程中更容易壓實，實現(xiàn)單位而積最大容量。現(xiàn)在對固體廢棄物的破碎方式和方法很多，比如敲擊、擠壓、剪切、研磨等。3.微生物處理法微生物處理法：是微生物處理法是利用微生物的自身的新陳代謝，對固體廢棄物進行分解作用使其無害化。4.2.2 固體廢棄物的固體廢棄物的處理和利用處理和利用特點：特點：1. 通過微生物的新陳代謝使有機物無機化2. 主要用于處理人們的生活垃圾，因為這類固體廢棄物中含有大量的有機物，分解后產(chǎn)生的大量肥料可以用于農業(yè)的耕作中，提高農作物的產(chǎn)量。3.在生物處理的人工生態(tài)系統(tǒng)中，物質的遷移轉化效率之高是任何天然的或農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所不能比擬的。5.資源化利用資源化利用：是由于固體廢棄物

12、中含有各種各樣的可以回收利用的組分，資源化地利用固體廢棄物，不僅可降低其對環(huán)境的污染，還具有良好的環(huán)境效益和社會效益。4.2.2 固體廢棄物的固體廢棄物的處理和利用處理和利用應用：應用：由上海亞頓公司研制的A-T垃圾資源化處理方法，是將混合的陳腐垃圾、建筑垃圾或工業(yè)垃圾進行粉碎，然后加入適量的配物料和生化試劑，經(jīng)過強制攪拌混合和一系列生物化學過程后注模成型，由此可以制成各種高強度、復合輕型建筑材料，且無廢水、廢氣、廢渣的排放，具有處理費用低、設備投資少、經(jīng)濟效益大、工藝簡單等優(yōu)點。 固體廢棄物可以回收利用。對固體廢棄物的處理應實現(xiàn)“減量化、資源化、無害化”。4.2.2 固體廢棄物的固體廢棄物的

13、處理和利用處理和利用6.固體廢棄物分選固體廢棄物分選： 固體廢物分選是實現(xiàn)固體廢物資源化、減量化的重要手段，通過分選將有用的充分選出來加以利用，將有害物質充分分離;也可將不同粒度級別的廢棄物加以分離。4.2.2 固體廢棄物的固體廢棄物的處理和利用處理和利用特點：特點： 根據(jù)不同性質，可設計制造各種機械對固體廢棄物進行分選，分選包括手工撿選、篩選、重力分選、磁力分選、渦電流分選、光學分選等。城市生活垃圾止在以每年8 %-10%的快速增長，分選技術對處理生活垃圾較有效，但是分選技術只是垃圾資源化利用的一個必要的步驟，無法完全實現(xiàn)固廢的資源化。日本公共場所的分類收集 分類收集是采用不同容器、不同顏色

14、或特定的收集器和收集袋等對廢棄物進行收集。分類收集不僅有利于廢品回收與資源利用，還可大幅度減少垃圾處理量。4.2.2 固體廢棄物的固體廢棄物的處理和利用處理和利用。4.2.2 固體廢棄物的固體廢棄物的處理和利用處理和利用4.3 我國固體廢棄物處理的對策和建議 隨養(yǎng)我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，國內大中小城市甚至農村無一幸免地而臨養(yǎng)固體廢棄物的威脅。 2015年中國工業(yè)企業(yè)(包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè))的固體廢物和危險廢物的產(chǎn)生量將分別達到23.1億噸和0.57億噸，農業(yè)固廢其中包括牲畜禽糞便26.0億噸，農作物秸稈7.0億噸，蔬菜廢棄物1.0億噸，林業(yè)廢棄物0.5億噸，主要是糞便與秸稈居于首位。 而反觀固體廢棄物的收

15、集、處理卻非常艱難，生活垃圾的收集和處理相對較好，但是無害化處理率也僅為20 %。工業(yè)垃圾則大多選擇在山脈深處無序堆放，其處理量極小，資源化利用嚴重不足。固體廢棄物無序堆放，嚴重污染養(yǎng)環(huán)境，水體、大氣、土壤等無一幸免。4.3.1 固體廢棄物的固體廢棄物的處理現(xiàn)狀處理現(xiàn)狀4.3.1 固體廢棄物的固體廢棄物的處理現(xiàn)狀處理現(xiàn)狀我國固體廢棄物總量大總量大，增長速度快增長速度快，但處理及綜合處理及綜合利用水平相對較低利用水平相對較低，這主要是由于以下三個因素的制約:一是我國的現(xiàn)狀二是技術因素三是政策因素l 我國人口基數(shù)大，固體廢物產(chǎn)量和堆積量大，且國民的環(huán)保意識相對較低。l 我國垃圾處理服務供給小足，服

16、務供給主體單一l 許多企業(yè)只一味追求經(jīng)濟利益，導致固體廢物的產(chǎn)量難以控制，回收利用難度加大。l 國目前固廢處理方法、生產(chǎn)工藝等都比較落后，且固廢處理部門覆蓋率小l 一些城市垃圾處理系統(tǒng)不完善，其環(huán)保要求、技術操作規(guī)范等也達不到國家規(guī)定的標準。l 一些小城鎮(zhèn)無垃圾處理系統(tǒng)，垃圾的分類回收幾乎全靠拾荒者。l 政府部門在處理和資源化方面，仍缺乏具體細則，且沒有強有力的、長期的激勵機制和制約措施。l 對于固體廢棄物資源化綜合利用相關的法律、法規(guī)還處于空缺狀態(tài)。1.首先是分類回收措施。 推廣固體廢棄物的分類回收利用不單單能夠有效降低我國固體廢物的數(shù)量，同時還能夠減少對相關生產(chǎn)原料的開采，能夠有效的節(jié)約資源，提升經(jīng)濟效益。把不同類型和用途的固體廢物分開之后再進行處理，能夠極大的增強處理作業(yè)效率，同時還可以提升處理效果。2.其次是推廣固體廢棄物處理的企業(yè)化經(jīng)營。 以往我國固體廢棄物的處理一般都是環(huán)保部門監(jiān)督其他組織負責，并未真正建立完善的管理與運作機制，從而造成固體廢棄物的