第三篇固體廢物的治理

第三篇固體廢物的治理第一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)固體廢物及分類人類在生產(chǎn)和生活活動(dòng)中所產(chǎn)生并被人類棄之不用的固態(tài)或半固態(tài)物質(zhì)，通稱為固體廢物。根據(jù)其來源不同，分為廢渣：指在生產(chǎn)活動(dòng)中所產(chǎn)生的廢物垃圾：指生活活動(dòng)中所產(chǎn)生的廢物按其來源來分，又可分為礦業(yè)固體廢物、工業(yè)固體廢物、農(nóng)業(yè)固體廢物、城市生活固體廢物(城市垃圾）、放射性固體廢物等五類ChenShuixia/ZSU第二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)

固體廢物的排放及危害

排放量圖固體廢物對環(huán)境的危害侵占土地，破壞地貌和植被污染土壤、地下水、地表水污染大氣：粉塵、有害氣體、病原微生物造成燃燒、爆炸、中毒等意外的事故和特殊損害ChenShuixia/ZSU第三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)

固體廢物的處理、處置方法及管理技術(shù)

固體廢物的處理是指通過各種物理、化學(xué)、生物的方法將固體廢物轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于運(yùn)輸、利用、貯存或最終處置的過程。包括：物理處理：化學(xué)處理：生物處理：熱處理：固化處理：ChenShuixia/ZSU第四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)

固體廢物的處理、處置方法及管理技術(shù)

物理處理：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)。包括壓實(shí)、破碎、分選、脫水干燥等?；瘜W(xué)處理：采用化學(xué)方法破壞固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)。如氧化還原、中和、化學(xué)浸出等。生物處理：利用微生物分解固體廢物中可降解的有機(jī)物，從而達(dá)到無害化或綜合利用。包括好氧、厭氧和兼性厭氧處理等。ChenShuixia/ZSU第五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)

固體廢物的處理、處置方法及管理技術(shù)

熱處理：通過高溫破壞和改變固體廢物組成和結(jié)構(gòu)，同時(shí)達(dá)到減容、無害化或綜合利用的目的。如焚燒，熱解、焙燒和燒結(jié)等?？梢赃_(dá)到減容、消毒、減輕污染、回收能量和有用化學(xué)物質(zhì)的日的。固化處理：用固化基材料(如水泥、瀝青）將廢物封閉在固化體中或包覆起來，不使有害物浸出的一種方法，該法主要適用于有毒廢物和放射性廢物的處理。采用固化基材將廢物固定或包覆起來以降低其對環(huán)境的危害，因而能較安全地運(yùn)輸和處置的一種處理過程。ChenShuixia/ZSU第六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四固體廢物的處置方法固體廢物的處置也稱最終處置或安全處置。是指對固體廢物不再進(jìn)行回收活動(dòng)，將其最大限度地與生物圈盡量隔離，或盡量減少其污染危害的最終處理方法。固體廢物在經(jīng)過各種方法處理及綜合利用后，總還會(huì)有部分殘?jiān)嬖?，必須對其進(jìn)行最終處置，以防止其對環(huán)境造成危害。處置方法有兩種——陸地處置和海洋處置。陸地處置包括上地填埋、焚燒．貯留池貯存和深井灌注；海洋處置包括海洋傾倒和遠(yuǎn)洋焚燒等。ChenShuixia/ZSU第七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四第十一章固體廢物的處理技術(shù)和最終處置第八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)

固體廢物的物理處理壓實(shí)是利用外界的壓力作用于固體廢物，使其聚集程度增大，達(dá)到增大容重和減小表觀體積的目的，以便于運(yùn)輸、貯存和填埋。壓實(shí)主要用于處理壓縮性能大而恢復(fù)性小的固體廢物，例如生活垃圾、機(jī)械加工行業(yè)排出的金屬絲、金屬碎片、家用電器、小汽車及各類紙制品和纖維等

ChenShuixia/ZSU第九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四固體廢物的物理處理（續(xù)）破碎：利用外力使大塊固體廢物分裂為小塊的過程。破碎主要達(dá)到以下幾個(gè)目的使固體廢物減容和增大密度，便于運(yùn)輸和貯存；為分選和進(jìn)—步加工提供合適的粒度，以有利于綜合利用；增大固體廢物的比表面積，提高焚燒、熱分解的處理效率；防止粗大、鋒利的固體廢物損壞處理設(shè)備；減少臭味，防止鼠類、蚊蠅繁殖，減少火災(zāi)發(fā)生機(jī)會(huì)。

ChenShuixia/ZSU第十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四固體廢物的物理處理（續(xù)）分選：目的是將固體廢物中可回收利用的或不利于后續(xù)處理、處置工藝要求的物料用人工或機(jī)械方法分門別類地分離出來，然后加以綜合利用。機(jī)械分選的方法很多，如篩分、風(fēng)力分選、磁力分選、電力分選、浮選等

ChenShuixia/ZSU第十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四ChenShuixia/ZSU第十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四固體廢物的物理處理（續(xù)）脫水與干燥脫水：主要用于污水處理廠排出的污泥及泥漿狀廢物的處理，達(dá)到減容及便于進(jìn)行運(yùn)輸?shù)哪康墓腆w廢物經(jīng)破碎、分選之后所得的輕物料，如須進(jìn)行能源回收或焚燒處理時(shí)，必須進(jìn)行干燥處理。干燥通常利用熱氣流進(jìn)行處理。

ChenShuixia/ZSU第十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)

固體廢物的化學(xué)處理中和法：主要用于處理化工、冶金、電鍍等行業(yè)所排出的酸性或堿性廢渣。對酸性廢渣的處理，中和劑多采用石灰，以降低處理費(fèi)用，而對堿性廢渣的處理，中和劑一般可選用硫酸或鹽酸

氧化還原法通過氧化或還原反應(yīng)，使廢物中價(jià)態(tài)可發(fā)生變化的有毒成份轉(zhuǎn)化為無害或低毒且具有化學(xué)穩(wěn)定性的成份。如將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻?；瘜W(xué)浸出法選擇合適的化學(xué)溶劑(浸出劑，如酸、堿、鹽水溶液等)與固體廢物發(fā)生作用，使其中有用組分發(fā)生選擇性溶解然后進(jìn)一步回收的處理方法。該法可用于含重金屬的固體廢物的處理ChenShuixia/ZSU第十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)

固體廢物的生物轉(zhuǎn)化處理生物轉(zhuǎn)化處理適用于含可生物降解性有機(jī)物的固體廢物，例如城市生活垃圾、發(fā)酵工業(yè)廢渣、農(nóng)業(yè)固體廢物等。通過生物轉(zhuǎn)化處理，使有機(jī)物得到降解，同時(shí)可獲得許多有用的轉(zhuǎn)化產(chǎn)品．如沼氣、飼料蛋白等．達(dá)到了資源化和無害化的目的。好氧法堆肥：在人工控制的條件下，使某些有機(jī)的固體廢物在微生物的作用下，發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)，分解轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的腐殖肥料的過程。主要用于生活垃圾，人、禽、畜糞便，農(nóng)、林業(yè)固體廢物，有機(jī)污泥等的處理。ChenShuixia/ZSU第十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四固體廢物的生物轉(zhuǎn)化處理厭氧生物轉(zhuǎn)化法也稱厭氧消化法，它是在完全隔絕氧氣的條什下，利用厭氧微生物的生物轉(zhuǎn)化作用使廢物中可生物降解的有機(jī)物分解為穩(wěn)定的無毒物質(zhì)，并同時(shí)獲得沼氣的處理方法。厭氧生物轉(zhuǎn)化法的基本原理與廢水的厭氧生化處理法基本相似ChenShuixia/ZSU第十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四第四節(jié)

固體廢物的焚燒和熱解焚燒法將可燃固體廢物置于高溫爐內(nèi)，使其中可燃成份充分氧化的一種處理方法。優(yōu)點(diǎn)是可以回收利用固體廢物內(nèi)潛在的能量，減少廢物的體積(一般可減少80～90％)，破壞有毒廢物的組成結(jié)構(gòu)，使其最終成為化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的無害化灰渣，同時(shí)還可徹底殺滅病原菌、消除腐化源。適合焚燒的廢物主要是那些不可再循環(huán)利用或安全填埋的有害廢物，如難以生物降解的、易揮發(fā)和擴(kuò)散的及含有重金屬及其他有害成份的有機(jī)物，生物醫(yī)學(xué)廢物等ChenShuixia/ZSU第十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四固體廢物的焚燒和熱解熱解有機(jī)物在高溫缺氧的條件下發(fā)生裂解，轉(zhuǎn)化為分子量較小的組分的過程。特別適用于廢塑料、廢橡膠、城市垃圾、農(nóng)用固體廢物等含有機(jī)物較多的固體廢物處理。熱解將會(huì)產(chǎn)生三種相態(tài)的物質(zhì)。氣相產(chǎn)物主要是H2,CH4,CO和CO2；液相產(chǎn)物主要是焦油和低分子量酸、醛、醇等；固相為炭黑和廢物中原有的惰性物質(zhì)ChenShuixia/ZSU第十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四可燃固體廢物的焚燒1、焚燒法一般是指將垃圾作為固體燃料送入焚燒爐中，在高溫條件下（一般為900℃左右，爐心最高溫度可達(dá)1100℃），垃圾中的可燃成分與空氣中的氧進(jìn)行劇烈化學(xué)反應(yīng)，放出熱量，轉(zhuǎn)化成高溫?zé)煔夂托再|(zhì)穩(wěn)定的固體殘?jiān)?。從焚燒角度分析，城市生活垃圾可分為可燃和不可燃兩部?可燃垃圾——橡塑、紙張、破布、竹木、皮革、果皮及動(dòng)植物、廚房垃圾等。其組分、物性和燃燒特性等非常復(fù)雜，不易直接填埋；不可燃垃圾——金屬、建筑垃圾、玻璃、灰渣等，除可回收利用部分外，大多可直接安全填埋。ChenShuixia/ZSU第十九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四1、垃圾焚燒后，體積可減少85％~95%，質(zhì)量減少20％~80%。2、高溫焚燒消除了垃圾中的病原體和有害物質(zhì)——無害化。3、焚燒排出的氣體和殘?jiān)械囊恍┯泻Ω碑a(chǎn)物的處理遠(yuǎn)比有害廢棄物直接處置容易得多。4、焚燒法具有處理周期短、占地面積小、選址靈活等特點(diǎn)。5、熱能可以利用優(yōu)點(diǎn)ChenShuixia/ZSU第二十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四缺點(diǎn)焚燒法對垃圾的熱值有一定要求;建設(shè)成本和運(yùn)行成本相對高;管理水平和設(shè)備維修要求高；焚燒產(chǎn)生的廢氣若處理不當(dāng)，很容易對環(huán)境造成二次污染。不同季節(jié)、年份垃圾熱值的變化不同。ChenShuixia/ZSU第二十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四典型固體廢物的熱解廢塑料的熱解產(chǎn)物：小分子化合物、碳?xì)浠衔镂⒉t與熱風(fēng)爐加熱、減壓蒸餾的流程聚烯烴浴熱解流程流化床法城市垃圾的熱解產(chǎn)物及工藝流程城市垃圾熱解產(chǎn)物：熱解以回收燃料油及燃料氣是一種資源回收途徑，其產(chǎn)物的組分與垃圾成分、熱解溫度以及熱解裝置有關(guān)。熱解工藝流程：不同國家垃圾的組分不同，流程也不大相同ChenShuixia/ZSU第二十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四第五節(jié)

固體廢物的固化處理廢物的固化處理是利用物理或化學(xué)的方法將有害的固體廢物與能聚結(jié)成固體的某種惰性基材混合，從而使固體廢物固定或包裹在惰性固體基材中，使之具有化學(xué)穩(wěn)定性或密封性的一種無害化處理技術(shù)。固化的過程有的是將有害物質(zhì)通過化學(xué)轉(zhuǎn)變或引入某種穩(wěn)定的晶格中的過程，也有的是將有害廢物用惰性材料加以包裹的過程固化處理的基本步驟

預(yù)處理加入填充劑及固化劑混合及硬化固體化的處理ChenShuixia/ZSU第二十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四固化處理的基本方法水泥固化水泥為固化劑，將有害固體廢物包容在其中，并逐步形成堅(jiān)硬的固化體，使有害物質(zhì)被封閉在固化體內(nèi)，達(dá)到穩(wěn)定、無害化的目的為了改善固化條件，提高固化質(zhì)量，有時(shí)還需加入適當(dāng)?shù)奶砑觿┤缥絼?活性氧化鋁、粘土等），緩凝劑(如酒石酸、檸檬酸，硼酸鹽等），促凝劑(如水玻璃、碳酸鈉等）和減水劑(表面活性劑）等適用于處理含電金屬的污泥，原子能工業(yè)中的廢料等石灰固化以石灰為固化劑，以活性硅酸鹽類(粉煤灰、水泥窯灰）為添加劑的一種固化方法。石灰與上述添加劑在有水存在時(shí)會(huì)形成一種具有包容廢物性能的穩(wěn)定化合物并逐漸凝硬使廢物得以固化適用于固化鋼鐵機(jī)械行業(yè)中酸洗工序所排放的廢渣、電鍍污泥、煙道氣脫硫廢渣．石油冶煉污泥等

ChenShuixia/ZSU第二十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四固化處理的基本方法熱塑性材料固化法熱塑性材料指那些在加熱和冷卻時(shí)能反復(fù)軟化和硬化的有機(jī)材料，如瀝青等?？梢岳眠@種特性對固體廢物進(jìn)行固化處理。瀝青具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性、粘結(jié)性，對多數(shù)酸、堿、鹽類都有一定的耐腐蝕性．并具有一定的抗輻射穩(wěn)定性瀝青固化一般可用于處理中、低放射水平的蒸發(fā)殘液，廢水化學(xué)處理所產(chǎn)生的沉渣．焚燒爐產(chǎn)生的殘?jiān)?，廢塑料、電鍍污泥等。熱固性材料固化法熱固性材料是指在加熱時(shí)變成固體并且硬化，且再進(jìn)行加熱或冷卻時(shí)仍保恃其固體狀態(tài)不變的物質(zhì)。目前常用的熱固性材料有脲醛樹脂和下飽和聚酯，以及酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂玻璃固化法是用玻璃原料(如氧化硅等）做為固化劑和待處理廢料混合均勻，經(jīng)高溫下煅燒．然后升溫至1100～1500℃保溫?cái)?shù)小時(shí)，形成熔融的玻璃，冷卻后再經(jīng)退火處理即可得到堅(jiān)固而穩(wěn)定的固化體主要用于處理放射性廢物ChenShuixia/ZSU第二十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四固化處理的基本方法自膠結(jié)固化只適于處理含硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢渣。先在適當(dāng)?shù)臈l件下將廢物煅燒，使其部分脫水形成有膠結(jié)作用的亞硫酸鈣或半水硫酸鈣，然后與粉煤灰及其他特制的添加劑混合，經(jīng)凝結(jié)硬化而形成自膠結(jié)固化體大型包封法用不滲水的惰性保護(hù)層將經(jīng)過處理或未經(jīng)處理的廢物包封起來。例如對容器裝的廢料，可以將玻璃纖維、增強(qiáng)熱固性樹脂(環(huán)氧樹脂)及水基聚胺脂樹脂的混合物噴涂在容器壁上使之形成一個(gè)堅(jiān)固的外套對器內(nèi)廢料進(jìn)行包封，然后再加以填埋處理。又如利用水泥對盛在容器中的廢料進(jìn)行包封ChenShuixia/ZSU第二十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四第六節(jié)固體廢物的最終處置土地填埋，可分為衛(wèi)生土地填埋和安全土地填埋兩種衛(wèi)生土地填埋：用于處置一般固體廢物，如城市垃圾和無害的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢渣等選擇合適的土地填埋場衛(wèi)生填埋的方法有地面堆埋法、溝槽法和天然洼地填埋法填埋場中浸出液的控制：主要采取在填埋場底部設(shè)置防滲襯里的方法來解決，襯里材料主要有滲透系數(shù)小的天然粘土以及瀝青、橡膠、塑料等填埋場中氣體的控制：有機(jī)物生化降解產(chǎn)生甲烷．二氧化碳．氨和水蒸汽等。當(dāng)甲烷濃度達(dá)到5％～15%時(shí)則可能發(fā)生爆炸，而二氧化碳濃度過高．則會(huì)向下部土壤擴(kuò)散，溶干地下水，導(dǎo)致pH值下降、硬度和礦化度升高。主要通過透氣材料將氣體及時(shí)排出。安全土地填埋：是一種改進(jìn)的衛(wèi)生土地填埋。它對有毒有害廢物的處置更為適宜。和衛(wèi)生土地填埋法相比，安全土地填埋對防止填埋場地產(chǎn)生二次污染的要求更為嚴(yán)格。ChenShuixia/ZSU第二十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期四固