固體廢物污染及其控制技術(shù)

固體廢物污染及其控制技術(shù)第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.1固體廢物概述5.1.1定義5.1.2來源5.1.3分類5.1.4特點(diǎn)5.1.5固體廢物污染控制5.1.6固體廢物處理、處置和利用原則5.1.7固體廢物處理工程5.1.8固體廢物處置工程5.1.9固體廢物管理2第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.1.1定義固體廢物（solidwaste）亦稱廢物，一般指人類在生產(chǎn)、加工、流通、消費(fèi)以及生活等過程提取目的組分之后，廢棄去的固態(tài)或泥漿狀物質(zhì)。5.1.2來源生產(chǎn)廢物、生活廢物。3第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.1.3分類

按化學(xué)性質(zhì)分：有機(jī)廢物和無機(jī)廢物

按危害狀況分：有害廢物和一般廢物

按來源分：工業(yè)固體廢物、礦業(yè)固體廢物、農(nóng)業(yè)固體廢物、城市固體廢物、有害固體廢物和城市垃圾等廢物；4第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四危險(xiǎn)廢物（1）概念危險(xiǎn)廢物又稱為有毒有害廢物，這類廢物泛指除放射性廢物以外，具有毒性、易燃性、反應(yīng)性、腐蝕性、爆炸性、傳染性因而可能對人類的生活環(huán)境產(chǎn)生危害的廢物。

世界衛(wèi)生組織的定義：根據(jù)其物理或化學(xué)性質(zhì)、要求必須對其進(jìn)行持殊處理和處置的廢物，以免對人體健康或環(huán)境造成影響的廢物。

5第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四（2）類別a、急性毒性廢物用1:1浸提液對小鼠（或大鼠）灌胃，能引起小鼠（或大鼠）在48小時(shí)內(nèi)死亡半數(shù)以上者定為有急性毒性的固體廢物。b、易燃性廢物經(jīng)摩擦、吸濕或自發(fā)產(chǎn)生著火傾向的固體，著火時(shí)燃燒較劇烈并能持續(xù)，以及在管理期間會(huì)引起危險(xiǎn)者。6第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四c、反應(yīng)性廢物性質(zhì)不穩(wěn)定，在無爆震時(shí)即易發(fā)生劇烈變化；遇水能劇烈反應(yīng)；遇水能形成爆炸性混合物；與水混合產(chǎn)生有毒氣體、蒸氣或煙霧；在有引發(fā)源和加熱時(shí)能引起爆震或爆炸；在常溫、常壓下易發(fā)生爆炸或爆炸性反應(yīng)等爆炸品。d、浸出毒性e、腐蝕性廢物：pH>12.5或pH<2的廢物7第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.1.4固體廢物特點(diǎn)1、資源性“二次資源”、“再生資源”、“放錯(cuò)地點(diǎn)的原料”2.污染“特殊性”是水、氣和土壤環(huán)境污染的“源頭”，治理各污染要素后生成的含有污泥、粉塵、臟土等“新固體廢物”成為新的“污染源”。3.危害性8第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四（1）固體廢物對環(huán)境的危害侵占土地；污染土壤和地下水（堆存垃圾滲濾液會(huì)污染土壤和地下水）；污染水體（許多人將垃圾傾入水體，造成水體污染）；污染大氣（尾礦粉煤灰、污泥和垃圾顆粒隨風(fēng)飛揚(yáng)；固體廢物的焚燒產(chǎn)生有害氣體和粉塵等）。9第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四（2）危險(xiǎn)廢物對人體健康的危害短期危害：通過攝入、吸入和皮膚吸收、眼接觸引起毒害；引起燃燒、爆炸、腐蝕等危險(xiǎn)性事件。長期危害：長期接觸導(dǎo)致的長期中毒、致癌、致畸和致變等。10第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四（3）嚴(yán)重危害性

處理前的堆放過程中，可污染空氣、水體和土壤；

處理處置過程中，潛在的危險(xiǎn)物質(zhì)會(huì)從一種介質(zhì)轉(zhuǎn)入另一種介質(zhì)引起污染；

處理處置后，危險(xiǎn)廢物仍然可通過空氣、水和土壤污染人類健康與環(huán)境。11第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.1.5固體廢物污染控制1.改革生產(chǎn)工藝2.發(fā)展物質(zhì)循環(huán)利用工藝3.進(jìn)行綜合利用4.進(jìn)行無害化處理與處置12第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.1.6固體廢物處理處置利用原則1、無害化2、固體廢物的減量化固體廢物的減量化指的是減少固體廢物的數(shù)量和體積；主要針對工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢物而言；減少污染源的廢物產(chǎn)生量是解決工業(yè)固體廢物問題的最佳方案。3.資源化13第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.1.7固體廢物處理工程物理處理化學(xué)處理生物處理熱處理固化處理14第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.1.8固體廢物處置工程

固體廢物處置工程是固體廢物污染控制的末端環(huán)節(jié)，是解決固體廢物的歸宿問題。對某些難以利用的殘?jiān)湍壳盁o法利用的固體廢物，為控制其對環(huán)境的污染，必須進(jìn)行處置，使之最大限度地與生物圈隔離。15第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.1.9固體廢物的管理1、廢物管理的觀點(diǎn)廢物產(chǎn)生機(jī)制（從廢物的價(jià)值角度看）：當(dāng)商品失去效用從而失去價(jià)值時(shí)，即成為廢物，因而廢物的產(chǎn)生是不可避免的。廢物產(chǎn)生機(jī)制（從人類活動(dòng)的一次環(huán)境空間看）：廢物存留在環(huán)境中，只不過被排除在生活和生產(chǎn)活動(dòng)之外，但是廢物會(huì)惡化環(huán)境質(zhì)量，因而廢物具有負(fù)的價(jià)值。固體廢物管理的核心：使負(fù)價(jià)值達(dá)到最小，甚至使廢物重新轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫奈镔|(zhì)。16第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四17第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四2、固體廢物管理的發(fā)展趨勢固體廢物管理的發(fā)展過程的三階段：（1）未加控制的土地處理階段；（2）衛(wèi)生填埋與簡單的資源回收并存階段；（3）固體廢物的綜合管理階段。18第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.2固體廢物處理技術(shù)5.2.1固體廢物處理技術(shù)5.2.2固體廢物壓實(shí)技術(shù)5.2.3固體廢物破碎技術(shù)5.2.4固體廢物分選技術(shù)5.2.5固體廢物固化技術(shù)5.2.6固體廢物焚燒技術(shù)5.2.7固體廢物熱解技術(shù)5.2.8固體廢物微生物分解技術(shù)19第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.2.1固體廢物的處理技術(shù)1、物理法物理處理是通過濃縮或相變化改變固體廢物的結(jié)構(gòu)，使之成為便于運(yùn)輸、貯存、利用或處置的形態(tài)。物理處理方法包括壓實(shí)、破碎、分選等。20第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四2、化學(xué)法化學(xué)處理是采用化學(xué)方法破壞團(tuán)體廢物中的有害成分從而達(dá)到無害化，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)變成為適于進(jìn)一步處理、處置的形態(tài)?；瘜W(xué)處理方法包括氧化、還原、中和、化學(xué)沉淀和化學(xué)溶出等。有些有害固體廢物，經(jīng)過化學(xué)處理還可能產(chǎn)生含毒性成分的殘?jiān)殞堅(jiān)M(jìn)行解毒處理或安全處置。21第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四3、生物處理生物處理是利用微生物分解固體廢物中可降解的有機(jī)物，從而達(dá)到無害化和綜合利用。固體廢物經(jīng)過生物處理，在容積、形態(tài)、組成等方面，均發(fā)生重大變化，因而便于運(yùn)輸、貯存、利用和處置。

生物處理方法包括好氧處理、厭氧處理、兼性厭氧處理。22第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.2.2固體廢物壓實(shí)技術(shù)

是利用機(jī)械方法減少固體廢物體積的一種技術(shù)。經(jīng)壓實(shí)處理后，固體廢物的體積減小，便于裝卸、運(yùn)輸和填埋。23第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.2.3固體廢物破碎技術(shù)

在外力的作用下將大塊的固體廢物分裂為小塊或細(xì)粉的過程。經(jīng)破碎處理后，固體廢物尺寸變小，質(zhì)地更加均勻，堆密度增大，更易于壓實(shí)，對后續(xù)處理有利。如破碎可使固體廢物比表面積增大，可提高焚燒、熱解等處理過程的效率及穩(wěn)定性。24第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.2.4固體廢物分選技術(shù)

機(jī)械分選是根據(jù)物質(zhì)的粒度、密度、磁性、電性、光電性、摩擦性、彈性以及表面濕潤性等的差異，采用相應(yīng)的手段將其分離的過程。25第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.2.5固體廢物固化技術(shù)1.包膠固化：按使用的基材可分為水泥固化、石灰固化、熱塑材料固化和有機(jī)聚合物固化等。2.自膠結(jié)固化：利用廢物本身的膠結(jié)粘性進(jìn)行固化處理的一種方法。主要用于處理硫酸鈣和亞硫酸鈣廢物。3.玻璃固化：以玻璃為固化基質(zhì)。26第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.2.6固體廢物焚燒技術(shù)

在高溫(800一1000℃)下，通過燃燒，使固體廢物中的可燃成分轉(zhuǎn)化成惰性殘?jiān)瑫r(shí)回收熱能；通過燃燒，可使固體廢物進(jìn)一步減容，城市垃圾經(jīng)燃燒后可減小體積80％－90％，重量將降低75％一80％，同時(shí)可以較徹底的消滅各種病源體，消除腐化源。27第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四優(yōu)點(diǎn)：①焚燒占地??；②焚燒對垃圾處理徹底，殘?jiān)挝廴疚ｋU(xiǎn)較??；③焚燒操作是全天侯的不受天氣影響：④焚燒可安裝在接近垃圾源的地方，節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用；⑤焚燒的適用面廣，除城市垃圾以外的許多城市廢物也可以采用焚燒方法進(jìn)行凈化；28第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四缺點(diǎn)：①存在二次污染，燃燒仍然要排出灰渣、廢氣。特別是近年來出現(xiàn)的“二惡英”，其毒性比氰化物大一千倍；②單位投資和處理運(yùn)轉(zhuǎn)成本較高；③對廢物有一定要求，即要求其熱值至少大于4000KJ/kg。29第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.2.7固體廢物熱解技術(shù)

熱解是將有機(jī)物在厭氧或缺氧條件下高溫(500一1000℃)加熱，使之分解為氣、液、固三類產(chǎn)物，氣態(tài)的有氫、甲烷、碳?xì)浠衔?、一氧化碳等可燃?xì)怏w；液態(tài)的有含甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等成分的燃料油；固態(tài)的主要為固體碳。主要優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)U物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為便于貯存和運(yùn)輸?shù)挠杏萌剂?，而且尾氣排放量和殘?jiān)枯^少，是一種低污染的處理與資源化技術(shù)。30第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.2.8固體廢物微生物分解技術(shù)

依靠自然界的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，人為地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化過程。1、堆肥化堆肥化的產(chǎn)物稱作堆肥，是一種具有改良土壤結(jié)構(gòu)，增大土壤容水性、減少無機(jī)氨流失、促進(jìn)難溶解磷轉(zhuǎn)化為易溶磷、增加土壤緩沖能力，提高化學(xué)肥料的肥效等多種功效的廉價(jià)、優(yōu)質(zhì)土壤改良原料?？煞譃閰捬醵逊逝c好氧堆肥。31第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四好氧堆肥原理好氧菌對廢物進(jìn)行吸收、氧化、分解。微生物通過自身的生命活動(dòng)，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡單的無機(jī)物，同時(shí)釋放出可供微生物生長活動(dòng)所需的能量，而另一部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)胞質(zhì)，使微生物不斷生長繁殖。32第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四好氧堆肥過程：起始階段：不耐高溫的細(xì)菌分解有機(jī)物中易降解的葡萄糖、脂肪等，同時(shí)放出熱量使溫度升至40℃左右；高溫階段：耐高溫細(xì)菌在高溫條件下氧化分解蛋白質(zhì)、纖維等有機(jī)物，溫度升至60℃-70℃左右熟化階段：冷卻后的堆肥，一些新的微生物借助殘余有機(jī)物生長。33第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四

好氧堆肥又分為露天推肥和快速堆肥兩種方式；現(xiàn)代化堆肥生產(chǎn)通常由前處理、主發(fā)酵(一次發(fā)酵)、后發(fā)酵(二次發(fā)酵)、后處理、貯藏等五個(gè)工序組成。其中主發(fā)酵是整個(gè)生產(chǎn)過程的關(guān)鍵，應(yīng)控制好通風(fēng)、溫度、水分、C/N比、C/P比及pH值等發(fā)酵條件。34第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四2、沼氣化沼氣化亦稱厭氧發(fā)酵，是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)境中經(jīng)多種微生物的作用生成可燃?xì)怏w的過程。適用于城市污泥、農(nóng)業(yè)固體廢物、糞便處理。對固體廢物起到穩(wěn)定無害的作用，且可以生產(chǎn)一種便于貯存和有效利用的能源—沼氣。35第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.3固體廢物處置技術(shù)5.3.1固體廢物處置技術(shù)5.3.2固體廢物填埋處置5.3.3固體廢物衛(wèi)生填埋5.3.4固體廢物安全填埋36第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.3.1固體廢物處置技術(shù)1、概念是指最終處置(Finaldisposal)或安全處置；是固體廢物污染控制的末端環(huán)節(jié)；是解決固體廢物的歸宿問題。37第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四2、目的：一些固體廢物經(jīng)過處理和利用，總還會(huì)有部分殘?jiān)嬖?，而且很難再加以利用，這些殘?jiān)赡苡指患舜罅坑卸居泻Τ煞?；還有些固體廢物，目前尚無法利用，它們都特長期地保留在環(huán)境中，是一種潛在的污染源。為了控制其對環(huán)境的污染，必須進(jìn)行最終處置，使之最大限度地與生物圈隔離。38第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四3、固體廢物處置方法海洋處置：主要分為海洋傾倒與遠(yuǎn)洋焚燒兩種方法；近年來，隨著人們對保護(hù)環(huán)境生態(tài)重要性認(rèn)識(shí)的加深和總體環(huán)境意識(shí)的提高，海洋處置己受到越來越多的限制。陸地處置：包括土地耕作、工程庫或貯留池貯存、土地填埋以及深井灌注等幾種。土地填埋法是一種最常用的方法。其工藝簡單、投資較低、適于處置多種類型的廢物，目前己成為一種處置固體廢物的主要方法。39第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.3.2固體廢物填埋處置

填埋分為衛(wèi)生填埋和安全填埋等。填埋場系統(tǒng)主要包括：廢棄物壩、雨水集排水系統(tǒng)(含浸出液體集排水系統(tǒng)、浸出液處理系統(tǒng))、釋放氣處理