第四講 固體廢物污染與管理系統(tǒng)

固體廢物管理與資源化環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院胡輝楊家寬Tel027-87542224；E-mail:gyhj08@;yjiakuan@環(huán)境工程導(dǎo)論內(nèi)容一、固廢來源與分類二、常見MSW管理系統(tǒng)6大功能要素三、MSW資源化思路與途徑四、MSW生物轉(zhuǎn)化技術(shù)－堆肥/厭養(yǎng)發(fā)酵五、MSW熱轉(zhuǎn)化技術(shù)－垃圾焚燒六、工業(yè)固廢資源化技術(shù)－材料回收與利用七、農(nóng)業(yè)固廢資源化技術(shù)－生物質(zhì)能八、固廢最終處置－填埋一、固廢來源與分類一.基本概述①固體廢物

指生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)生的喪失原有利用價(jià)值或者雖未喪失利用價(jià)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)物品、物質(zhì)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(zhì)?！趤碓?/p>

☆工業(yè)固體廢物；☆農(nóng)業(yè)固體廢物☆城市固體廢物；☆危險(xiǎn)性固體廢物→廢棄物液態(tài)廢物廢水固體廢物管理體系氣態(tài)廢物固態(tài)、半固態(tài)廢物廢氣固體廢物水環(huán)境管理體系大氣環(huán)境管理體系←固體廢物常見分類根據(jù)《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》(1995年公布)及國際慣例，可分為城市固體廢物、工業(yè)固體廢物、農(nóng)業(yè)固體廢物、危險(xiǎn)廢物等。危險(xiǎn)廢物固體廢物一般固體廢物腐蝕性、毒性、易燃性、反應(yīng)性、敏感性工業(yè)固體廢物農(nóng)業(yè)固體廢物城市固體廢物廢渣尾礦秸稈畜糞垃圾、糞便、污泥、粉塵SolidwasteMunicipalIndustrialAgriculturalHazardous一、固廢來源與分類一.基本概述③危險(xiǎn)性固體廢物

指列入國家危險(xiǎn)廢物明錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應(yīng)性和感染性等一種或一種以上危險(xiǎn)特性，以及不排除具有以上危險(xiǎn)特性的固體廢物。②城市固體廢物城市垃圾

☆居民生活垃圾；☆商業(yè)垃圾；☆醫(yī)院垃圾；

☆市政維護(hù)和管理中產(chǎn)生的垃圾；☆危險(xiǎn)垃圾表城市生活垃圾的產(chǎn)生二、常見MSW管理系統(tǒng)6大功能要素wastegenerationstoragecollectiondisposalprocessingandrecovery④

transferandtransport①垃圾產(chǎn)生②垃圾存放③垃圾收集垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)⑤處理與資源化⑥處置二、常見MSW管理系統(tǒng)6大功能要素一.城市生活垃圾產(chǎn)量、組成及產(chǎn)量的變化

Q=R×P式中:Q—某城市（地區(qū)）垃圾總產(chǎn)量（kg/d）；R—該城市（地區(qū)）垃圾產(chǎn)率，（kg/人·d）；P—該城市（地區(qū)）總?cè)丝跀?shù)☆城市生活垃圾包括無機(jī)組份及有機(jī)組份；

☆我國垃圾產(chǎn)量人均每天約2Kg?！钣懻搯栴}：生活水平與垃圾產(chǎn)生量的變化的關(guān)系？生活水平的提高與環(huán)境意識的提高

二、垃圾存放－源頭分類

三、垃圾收集四、垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)－中轉(zhuǎn)站北京市六里屯五路居垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站五路居轉(zhuǎn)運(yùn)站位于海淀區(qū)玉淵潭鄉(xiāng)五路居，距收集區(qū)平均距離是8公里，距六里屯填埋場25公里，總建筑面積3557平方米。轉(zhuǎn)運(yùn)車間是轉(zhuǎn)運(yùn)站的生產(chǎn)核心。主要處理海淀區(qū)的生活垃圾，日處理量1500噸，年處理量約54.8萬噸。垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)—交通工具北京市六里屯五路居垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站五路居轉(zhuǎn)運(yùn)站位于海淀區(qū)玉淵潭鄉(xiāng)五路居，距收集區(qū)平均距離是8公里，距六里屯填埋場25公里，總建筑面積3557平方米。轉(zhuǎn)運(yùn)車間是轉(zhuǎn)運(yùn)站的生產(chǎn)核心。主要處理海淀區(qū)的生活垃圾，日處理量1500噸，年處理量約54.8萬噸。四、垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)－中轉(zhuǎn)站二、常見MSW管理系統(tǒng)6大功能要素六.垃圾預(yù)處理與資源化▲預(yù)處理單元操作；▲破碎▲篩分；▲重力分選；▲磁選▲壓實(shí)；▲傳輸設(shè)備。三、MSW資源化思路與途徑SolidwastesSeparationandprocessingThermal,chemicalandbiologicaltransformationprocessesEnergyconversionlandfillRecoverablematerialsProcessedcomponentsConversionproductsNonrecoverablematerialsNonrecoverablematerialsgasresiduesRecoverableconversionproductsand/orby-productsConstructioncontributionsolidwastesFrontendRearendEnergyconversionSolidWastemanagementHierarchyRecyclingratesfordifferentmaterialsStepsofRecyclableconsumptionTrendsinMSWGeneration1960to2001WasteRecyclingRates1960-2001美國固廢管理的流程圖四、MSW生物轉(zhuǎn)化技術(shù)－堆肥/厭養(yǎng)發(fā)酵一.城市生活垃圾生物轉(zhuǎn)化技術(shù)生物轉(zhuǎn)化技術(shù)是利用微生物對有機(jī)固體廢物的分解作用，從而實(shí)現(xiàn)其無害化和資源化。堆肥化處理技術(shù)：依靠自然界中廣泛分布的一些微生物，人為地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物，通過生物化學(xué)作用，向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化過程。沼氣化處理技術(shù)：將固體廢物中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物，在人為控制的溫度、濕度、酸堿度的厭氧環(huán)境中(即厭氧發(fā)酵)，經(jīng)多種微生物的作用，生成以甲烷為主的氣體混合物的過程。好氧堆肥原理合成(同化作用)氧化堆肥有機(jī)物(含C、H、O、N、S、P)，氧，微生物細(xì)胞物質(zhì)(微生物繁殖)CO2，H2O，NH3

，PO42-，SO42-能量隨水或氣體排入環(huán)境釋放能量轉(zhuǎn)化為熱供生物合成用(異化作用)+腐殖物質(zhì)+精制處理后篩分磨細(xì)加入植物養(yǎng)分尾氣排放通風(fēng)殘?jiān)鼭B濾液循環(huán)農(nóng)業(yè),園林利用回收和處置不可堆肥物分類收集有機(jī)垃圾一次發(fā)酵混合城市固體廢物預(yù)處理破碎篩選手工分離磁選過濾脫臭二次（熟化）發(fā)酵通風(fēng)圖

城市固體廢物堆肥化過程典型工藝流程杭州市機(jī)械化堆肥處理技術(shù)城市固體廢物收集、運(yùn)輸技術(shù)壓縮式車輛非壓縮式管道輸送（真空、氣力、水力）前期分選分類收集家庭回收集中手選破碎技術(shù)常溫低溫濕式物理分選篩分重力分選磁力分選光電分選摩擦分選浮選堆肥甲烷CO2微生物分解堆肥化沼氣化焚燒熱解燃料氣體油炭渣蒸汽發(fā)電無機(jī)物金屬玻璃有機(jī)物紙類塑料橡膠容器廢紙有用零件毒性物品資源循環(huán)資源回收資源化轉(zhuǎn)化衛(wèi)生填埋圖城市垃圾處理技術(shù)單元組成五、MSW熱轉(zhuǎn)化技術(shù)－垃圾焚燒一.城市固體廢物焚燒技術(shù)是實(shí)現(xiàn)固體廢物減量化、資源化和無害化的有效方式。

主要生成物：灰渣和CO2，另有少量的其它二次污染物質(zhì)。

焚燒裝置：垃圾焚燒爐實(shí)例：深圳清水河垃圾焚燒發(fā)電廠引進(jìn)日本三菱重工成套焚燒處理設(shè)備，焚燒爐采用馬丁逆向往復(fù)爐排。2臺日處理能力為150t的焚燒爐，日處理垃圾300t，可處理深圳市25%的垃圾。ATypicalcontinuous-feedmass-firedmunicipalCombustor垃圾衍生原料焚燒系統(tǒng)焚燒煙氣控制系統(tǒng)及二惡英WhatareDioxinsandFurans(PCDD/PCDFs)?Polychlorinateddibenzodioxin(PCDD)75possiblePCDDisomersPolychlorinateddibenzofuran(PCDF)135possiblePCDFisomersHowdoDioxinsandFuransform?五、MSW熱轉(zhuǎn)化技術(shù)－垃圾焚燒二.垃圾焚燒飛灰的穩(wěn)定化/固定化※水泥固化※重金屬螯合劑※熔融固化六、工業(yè)固廢資源化技術(shù)－材料回收與利用一.地殼中元素的分布電廠粉煤灰鋼鐵爐渣－首鋼鋼渣鋁業(yè)赤泥工業(yè)副產(chǎn)石膏－磷石膏六、工業(yè)固廢資源化技術(shù)－材料回收與利用一.工業(yè)固廢資源化途徑※金屬及有價(jià)元素的提出※作為建材原料※生產(chǎn)水泥※道路材料※礦區(qū)土地復(fù)墾拜耳法赤泥鐵回收WetHighInte