環(huán)保概論4固體廢棄物污染與防治研究

環(huán)保概論4固體廢棄物污染與防治研究第1頁/共48頁主要內(nèi)容2023/5/7EnvironmentalProtection固體廢棄物的定義和分類1固體廢棄物的危害2固體廢棄物污染的防治3第2頁/共48頁4.1固體廢棄物的定義和分類

定義：人類在生產(chǎn)過程和社會生活中產(chǎn)生的不再需要或“沒有利用價值”而被遺棄的固體或半固體物質(zhì)。2023/5/7EnvironmentalProtection4.1.1固廢的定義

往往某一過程中的廢物是另一過程的原料，所以廢物又被稱為：放在錯誤地點的原料。第3頁/共48頁4.1固體廢棄物的定義和分類2023/5/7EnvironmentalProtection兩個重要概念：固廢的處理：將固體廢物轉(zhuǎn)化為適于運輸、貯存、利用和處置的過程或操作。固廢的處置：將無法回收利用且不打算回收的固體廢物長期地保留在環(huán)境中所采取的技術(shù)措施。第4頁/共48頁4.1固體廢棄物的定義和分類2023/5/7EnvironmentalProtection4.1.2固廢的分類固廢的分類化學性質(zhì)危害狀況形狀有機廢物無機廢物有害廢物一般廢物固體狀廢物泥狀廢物來源礦業(yè)廢物工業(yè)廢物城市垃圾農(nóng)業(yè)廢物放射性廢物第5頁/共48頁4.1固體廢棄物的定義和分類2023/5/7EnvironmentalProtection固體廢物的分類、來源和主要組成物分類來源主要組成物礦業(yè)廢物礦山、選冶廢礦石、尾礦、金屬、廢木磚瓦、石灰等工業(yè)廢物冶金、交通、機械金屬結(jié)構(gòu)等工業(yè)金屬、礦渣、砂石、模型、陶瓷、邊角料、涂料、管道煤炭煤矸石、木料、金屬食品加工肉類、谷類、果類、菜蔬、煙草橡膠、皮革、塑料等工業(yè)橡膠皮革、塑料布、纖維、染料、金屬等造紙、木材、印刷等工業(yè)刨花、鋸末、碎木、化學藥劑、金屬填料、塑料石油化工化學藥劑、金屬、塑料、橡膠、陶瓷、瀝青、油氈電器、儀器儀表等工業(yè)金屬、玻璃、木材、橡膠、塑料、化學藥劑、研磨料紡織服裝業(yè)布頭、纖維、橡膠、塑料、金屬建筑材料金屬、水泥、粘土、陶瓷、石膏、石棉、砂石電力工業(yè)爐渣、粉煤灰、煙塵城市垃圾居民生活食物垃圾、紙屑、布料、木料、金屬、玻璃、塑料商業(yè)機關(guān)廢汽車、廢電器、廢器具、含有易爆、易燃、腐蝕性市政維護、管理部門碎磚瓦、樹葉、死禽畜、金屬、鍋爐灰渣、污泥農(nóng)業(yè)廢棄物農(nóng)林稻草、秸桿、蔬菜、水果、果樹枝條、糠秕、落葉、水產(chǎn)腐爛魚、蝦、貝殼、水產(chǎn)加工污水、污泥放射性廢物核工業(yè)、核電站、放射性醫(yī)療金屬、含放射性廢渣、粉塵、污泥、器具第6頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection4.2.1固廢的污染途徑

固體廢物在一定的條件下會發(fā)生轉(zhuǎn)移及各種物理、化學、生化反應，對周圍環(huán)境造成一定的影響。固體廢物中的有害成分以及經(jīng)過各種反應產(chǎn)生的有害物質(zhì)可以通過水、氣、土壤、食物鏈等途徑污染環(huán)境和危害人體健康。例如城市生活垃圾由于腐爛還會導致空氣污染，一般工業(yè)、礦業(yè)等廢物中所含化學成分進入當?shù)厮禃纬伤w污染，人畜糞便和有機垃圾是各種病原微生物的孽生地和繁殖場所，又可能導致疾病傳播。第7頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection4.2.2固廢污染的危害

堆存1萬噸煤矸石，要占用0.5畝土地；堆存1萬噸尾礦，要占用1.7畝土地；堆存1萬噸冶煉渣，要占用2畝土地；堆存1萬噸爐渣，要占用2.5畝土地；堆存1萬噸其他渣，要占用2.5畝土地。占用土地污染土壤污染水體

固體廢物堆置或垃圾填埋處理，經(jīng)雨水浸淋，其滲出液及瀝濾中含有的有害成分會改變土質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu)，影響土壤中的微生物活動，妨礙植物的根系生長，或在植物機體內(nèi)積蓄，危害食用。

固體廢物直接排入地表水或其浸出液流入地表水，會導致固體廢物所含的有害成分污染地表水源；固體廢物與雨水、地表水接觸混合，其中的有害成分隨水分滲透進入土壤進入地下，污染地下水源。第8頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection4.2.2固廢污染的危害

固體灰渣中的細粒，粉末受日曬、風吹產(chǎn)生揚塵，污染周圍的大氣環(huán)境，固體廢物長期堆放，由于揮發(fā)、自然化學反應等會產(chǎn)生有害氣體污染空氣，例如煤矸石含硫若超過1.5%，長期堆放就會自燃。污染大氣影響衛(wèi)生白色污染

目前我國不僅90%以上糞便、垃圾未經(jīng)無害化處理，而且醫(yī)院、傳染病院的糞便、垃圾也混入普通糞便、垃圾之中，廣泛傳播肝炎、腸炎、痢疾以及各種蠕蟲?。燃纳x?。┑龋蔀榄h(huán)境的嚴重污染源。

我們周圍幾乎到處可見丟棄的塑料食品袋、包裝袋、飲料瓶、快餐盒等，無處不被廢舊塑料困擾，就連花、草、樹木、農(nóng)作物也處處可見“白旗”懸掛，無疑這已構(gòu)成嚴重的“視覺污染”。第9頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第10頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第11頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第12頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第13頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第14頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第15頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第16頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第17頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第18頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第19頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第20頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第21頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第22頁/共48頁4.2固體廢棄物的危害2023/5/7EnvironmentalProtection第23頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtection解決固廢污染的技術(shù)途徑減量化

通過改革工藝，如采用無廢、少廢或清潔工藝，盡量減少廢物的產(chǎn)生量。

將廢物回收綜合利用，將廢物再一次轉(zhuǎn)化為二次資源。資源化即無害化處理與處置技術(shù)，這是固體廢物污染控制的末端環(huán)節(jié)，即為固體廢物解決安全的最終歸宿。無害化第24頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtection4.3.1減量化

固體廢物的減量化是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中，通過對原輔材料的選擇、調(diào)整、工藝的改進、產(chǎn)品的科學設(shè)計及管理的完善等途徑來達到固體廢物產(chǎn)生量的最小化，主要措施有以下五點。

一是選用相比之下較為豐富的資源替代稀有、短缺的自然資源，并盡量減少其用量；二是采用低毒、少害或無害的原材料替代有毒有害的原材料；三是盡量使用再生的二次資源。原輔材料替代工藝設(shè)備改革

一是采用完全不同的工藝原理和技術(shù)，從根本上改造舊的工藝和設(shè)備；二是針對舊工藝其薄弱環(huán)節(jié)，部分的調(diào)整和革新廢物產(chǎn)生環(huán)節(jié)；三是只改變舊工藝條件和參數(shù)以達到減少廢物的目的；四是使用高效、先進的使廢物產(chǎn)生量最小化的生產(chǎn)設(shè)備。第25頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtection4.3.1減量化

一是收集流失的產(chǎn)品和原料，將其返回主體流程之中；二是回收廢物，將其處理成原料和原料組分，返回原流程中再以利用；三是將回收的廢物作為其他流程的原料生產(chǎn)其他產(chǎn)品；四是閉路循環(huán)及能量回收。物料循環(huán)和綜合利用清潔產(chǎn)品強化管理

要求產(chǎn)品從設(shè)計開始就應考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用和使用后均不應對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成危害。產(chǎn)品應有合理的包裝、使用功能和壽命；產(chǎn)品使用后應易于回收、再生、重復使用和易于降解與處置。

清潔生產(chǎn)要求出發(fā)，應加強企業(yè)內(nèi)部管理，對各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行排污審計，從工藝過程管理入手，建立規(guī)章制度和責任制度，加強區(qū)域性和廠際間的廣泛聯(lián)系，促進資源有效利用。第26頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtection4.3.2資源化

固體廢物的產(chǎn)生有其必然性，在一定的技術(shù)水平上實施減量化，也不可避免要排放一定數(shù)量的固體廢物。固體廢物既是環(huán)境的污染源，又是寶貴的二次資源，可以預計隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，廢物和原料之間的差異、界限將逐漸淡化。作為固體廢物的資源化，就是針對已經(jīng)產(chǎn)生的固體廢物進行回收、加工、再生利用。使其直接變成產(chǎn)品和二次資源的綜合利用過程。所以固體廢物資源化技術(shù)涉及預處理技術(shù)、綜合利用技術(shù)、分解技術(shù)等。第27頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtection預處理技術(shù)固廢的預處理技術(shù)壓實是一種通過對廢物實行減容化、降低運輸成本、延長填埋場壽命的預處理技術(shù)。一般施加的壓力為200-250kg/cm2。使固體廢物的外形尺寸減小，使之便于運輸，適宜于分選或綜合利用以及有利于提高燃燒、分解效率及壓實、均勻穩(wěn)定填埋等。分選是根據(jù)物料的物理、化學性質(zhì)方面的差異，將其中的不同組分分開，常用的方法有：篩選，重選，磁選等。固化是將有害固體廢物固定或包容在惰性無害的固化基材中，使他無害化、穩(wěn)定化，以便于運輸、利用和處置。主要有水泥，石灰，瀝青固化等。壓實破碎分選固化第28頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtection資源化技術(shù)

資源化就是將廢物（或經(jīng)過預處理后的廢物）引入新的生產(chǎn)—消費系統(tǒng)，使這些廢物變?yōu)樵匣蚰茉吹靡岳?。由于廢物種類繁多，性質(zhì)復雜，所以固體廢物資源化技術(shù)涉及的內(nèi)容也非常廣泛，大體可將其分為以回收能源為主的熱化學分解技術(shù)，以獲得肥料和原料為主的微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)和直接作為原輔材料使用的廢物利用技術(shù)三大類。第29頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtectionA.熱化學分解法

熱化學分解是利用高溫氧化、分解固體廢物，使其轉(zhuǎn)化為有用或無害的物質(zhì)，并同時回收熱能的方法。其主要處理對象是有機物含量較高且難以微生物降解的固體廢物，其方法主要有焚燒、熱解、濕式氧化法等。焚燒：焚燒是固體廢物在高溫下分解和深度氧化的過程。焚燒的特點優(yōu)點:可回收利用固體廢物燃燒產(chǎn)生的熱能；大幅度減少固體廢物的體積；徹底消除有害細菌和病毒；破壞有毒廢物。缺點:只能處理含可燃物成分高的固體廢物；容易造成二次污染；投資運行費用高。第30頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtection熱解：在無氧或缺氧條件下，將固體有機物加熱分解，并以分解物貯存熱量的過程。

分解產(chǎn)物主要有氫、甲烷、碳氫化合物、一氧化碳等可燃氣體和甲醇、丙酮、硫酸、乙醛等液態(tài)燃料油及以固態(tài)碳等物質(zhì)。這是低污染能源回收的一個高效途徑，其優(yōu)點在于能夠回收可貯存和運輸?shù)娜剂?，且尾氣排放量和殘渣量較少。濕式氧化：在有水存在和適當?shù)臏囟燃皦毫ο聦⒂袡C物快速氧化，生成二氧化碳、水、無機鹽等。濕式氧化能有效處理污泥或高濃度有機廢水而不需要預脫水；不產(chǎn)生粉塵和煤煙；滅毒除毒比較徹底；反應時間短。但是限制其廣泛運用的主要原因就是設(shè)備的投資和運轉(zhuǎn)費用比較高。第31頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtectionB.微生物轉(zhuǎn)化法利用微生物對有機固體廢物的分解作用，使有機固體廢物轉(zhuǎn)化為能源、食品、飼料、肥料，是固體廢物資源化處理的有效而又經(jīng)濟的方法。

依靠自然界廣泛分布的細菌、放線菌和真菌等微生物，人為地促進有機物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生化過程。堆肥是一種優(yōu)質(zhì)、廉價的土壤改良肥料，具有改良土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤容水性，減少無機氮流失，促進難容磷肥轉(zhuǎn)化，增大土壤緩沖能力，增進化肥肥效等功效。堆肥化沼氣化

在一定的溫度、濕度和酸堿度的厭氧條件下，固體廢物中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機成分經(jīng)沼氣細菌的發(fā)酵作用產(chǎn)生一種可燃氣體—沼氣的過程。沼氣的主要成分是甲烷（60~70%）和二氧化碳（30~40%），其次為一氧化碳和硫化氫等氣體。第32頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtectionC.廢渣利用

對于礦山的廢石、尾礦，冶金、化工、電力等工業(yè)的廢渣處理，最積極的措施時變廢為寶綜合利用。由于工礦企業(yè)的固體廢物種類繁多，成分復雜，所以涉及的綜合利用技術(shù)也不勝枚舉，在此只對礦業(yè)和工業(yè)廢渣利用做簡單介紹。第33頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtectionC.廢渣利用廢物名稱主要用途重金屬尾礦制作磚瓦和回填礦坑輕金屬尾礦和廢石制作建筑材料和水泥多種金屬共生礦的廢石和尾礦回收有價值的金屬SO2大于70%的尾礦作加氣混凝土的配料無毒無害廢石和尾礦鋪路、填坑造地、建筑骨料大部份廢石和尾礦作礦層回填材料煤矸石燃料、建筑材料和化工原料礦業(yè)廢渣的主要用途第34頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtectionC.廢渣利用工業(yè)廢渣的主要用途名稱主要用途高爐渣生產(chǎn)建筑材料，如砌塊、礦渣水泥、礦渣棉和保溫材料，經(jīng)水淬后生產(chǎn)硅鈣粉，作為肥料鋼渣制造礦渣水泥和碎石，作筑路材料和防火材料，生產(chǎn)微晶玻璃及礦渣磷肥鉻鐵渣生產(chǎn)耐熱膠凝材料，制造水泥、肥料、鑄石等有色金屬渣做水泥、磚瓦、砌塊、礦渣棉粉煤灰做筑路材料、肥料、隔音磚、屋面材料，回收稀有金屬鉬、鍺、鈧等廢石膏做建筑材料第35頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtectionD.廢物交換

我們知道，往往某一企業(yè)的固體廢物，可能是另一企業(yè)的原料，如能建立廢物交換系統(tǒng)，借助現(xiàn)代發(fā)達的信息網(wǎng)絡(luò)，便可有計劃迅速地將一些工業(yè)廢物轉(zhuǎn)到其它領(lǐng)域作為原料使用。這樣做既可節(jié)約原材料和能源，又可減少廢物的處置量。第36頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtection無害化技術(shù)

無論多么先進的技術(shù)，總不可避免產(chǎn)生一些無法利用和處理的固體廢物。這些固體廢物是多種污染物的終態(tài)，將長期存在與環(huán)境中，為了控制其對環(huán)境的污染，必須進行最終處置，也即為其找到一最大限度地與生物圈隔離的歸宿。這就是固體廢物的無害化處置技術(shù)。第37頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtection無害化技術(shù)無害化處置方法海洋處置陸地處置遠洋焚燒深海投擲衛(wèi)生填埋安全填埋深井灌注第38頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtection無害化技術(shù)第39頁/共48頁4.3固體廢棄物污染的防治2023/5/7EnvironmentalProtection第40頁/共48頁4.3固