第六章 固體廢棄物

第六章固體廢棄物的污染與治理第一節(jié)固體廢物的產(chǎn)生與污染固體廢物(solidwaste)：在生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其它活動(dòng)中產(chǎn)生，在一定時(shí)間和地點(diǎn)無(wú)法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)。廢渣(residue)：生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生垃圾(refuse)：生活活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生1、產(chǎn)生的必然性2、時(shí)間性和空間性一、固體廢物的概念(一)來(lái)源二、固體廢物的來(lái)源和分類1、生產(chǎn)廢物：生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物。2、生活廢物：產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)后在流動(dòng)過(guò)程中或使用消費(fèi)后產(chǎn)生的固體廢物。(二)分類根據(jù)《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》(1995年公布)及國(guó)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具有毒性易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性、傳染性、放射性、爆炸性。工業(yè)固體廢物農(nóng)業(yè)廢物城市固體廢物礦業(yè)固體廢物廢渣廢屑秸稈畜糞垃圾糞便污泥粉塵尾礦廢石1、按化學(xué)組成分為：有機(jī)廢物和無(wú)機(jī)廢物；2、按危害性分為：一般固體廢物和危險(xiǎn)性固體廢物；3、按形狀分為：固體廢物（粉狀、粒狀、塊狀）和泥狀廢物（污泥）；4、按來(lái)源分為：礦業(yè)廢物、工業(yè)廢物、城市垃圾、農(nóng)業(yè)廢物和放射性廢物。如下圖所示：第二節(jié)固廢對(duì)環(huán)境的危害1、侵占土地：堆放1萬(wàn)噸垃圾占地1畝。1994年，我國(guó)僅工礦業(yè)廢渣、煤矸石、尾礦堆積量就有66億噸，占地90萬(wàn)畝。2、污染土壤廢物直接進(jìn)入土壤造成污染，有害成分經(jīng)風(fēng)化雨淋地表徑流等進(jìn)入土壤造成污染。白色污染3、污染水體有害成分隨地面徑流或隨風(fēng)飄遷落入水體、隨滲濾液進(jìn)入土壤使地下水污染。4、污染空氣細(xì)小的顆粒垃圾隨風(fēng)漂浮、垃圾分解釋放有毒氣體、焚燒法處理固體廢物也會(huì)污染大氣。5、影響環(huán)境衛(wèi)生固體廢物綜合處理率低，環(huán)境污染嚴(yán)重，對(duì)人體健康構(gòu)成威脅。6、其他危害可能造成燃燒、爆炸、接觸中毒、嚴(yán)重腐蝕等特殊損害。生物群落特別是一些水生動(dòng)物的休克死亡，可以認(rèn)為是廢物（包括垃圾）處置場(chǎng)釋出污染物質(zhì)的前兆。例如，由于填埋處置不當(dāng)，在雨季使地表徑流或滲瀝液中的化學(xué)毒物進(jìn)入江河湖泊而引起大量的魚群死亡。這類危害效應(yīng)可從個(gè)體發(fā)展到種群，直到生物鏈，并導(dǎo)致受影響地區(qū)營(yíng)養(yǎng)物循環(huán)的改變或產(chǎn)量降低。第二節(jié)固體廢物的污染防治一、固體廢物污染防治的“三化”原則二、固體廢物的全過(guò)程管理原則三、固體廢物污染控制途徑四、管理措施一、固體廢物污染防治的“三化”原則我國(guó)固體廢物污染控制工作起步較晚，開(kāi)始于80年代初期。由于技術(shù)力量和經(jīng)濟(jì)力有限，近期內(nèi)還不可能在較大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)“資源化”。我國(guó)于80年代中期提出了以“資源化”、“無(wú)害化”、“減量化”作為控制固體廢物污染的技術(shù)政策，并確定今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)以“無(wú)害化”為主。我國(guó)固體廢物處理利用的發(fā)展趨勢(shì)必然是從“無(wú)害化”走向“資源化”，“資源化”是以“無(wú)害化”為前提的，“無(wú)害化”和“減量化”則應(yīng)以“資源化”為條件。(一)減量化1、概念：減量化就是通過(guò)適宜的手段減少固體廢物數(shù)量、體積，并盡可能地減少固體廢物的種類、降低危險(xiǎn)廢物的有害成分濃度、減輕或清除其危險(xiǎn)特性等，從“源頭”上直接減少或減輕固體廢物對(duì)環(huán)境和人體健康的危害，最大限度地合理開(kāi)發(fā)和利用資源和能源。是防治固體廢物污染環(huán)境的優(yōu)先措施。（1）選用合適的生產(chǎn)原料。原料品味低、質(zhì)量差，是固廢產(chǎn)生量大的主要原因。例如：高爐煉鐵（2）采用無(wú)廢或低廢工藝。例如：苯胺生產(chǎn)工藝（3）提高產(chǎn)品質(zhì)量、使用壽命，提高物品重復(fù)利用次數(shù)。例如：商品包裝物的重復(fù)使用。（4）廢物綜合利用。是最根本、最徹底、也最理想的減量化過(guò)程。例如：城市垃圾、硫鐵礦燒渣的回收利用。2、減量化途徑(二)資源化1、概念：資源化就是指采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)從固體廢物中回收有用組分和能源，加速物質(zhì)和能源的循環(huán)，再創(chuàng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的方法。一切廢物，都是尚未被利用的資源，是人類擁有的有限資源的一部分，不能隨意丟棄。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已把固體廢物資源化納入資源和能源開(kāi)發(fā)利用之中，逐步形成了一個(gè)新興的工業(yè)體系：資源再生工程。目前，日本、西歐各國(guó)固體廢物資源化率已達(dá)60%左右，我國(guó)仍很低。2、固體廢物資源化的范疇(1)物質(zhì)回收，即處理廢棄物并從中回收可回收物如紙張、玻璃、金屬等物質(zhì)；(2)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，即利用廢棄物制取新形態(tài)的物質(zhì)，如利用廢玻璃和廢橡膠生產(chǎn)鋪路材料，利用爐渣生產(chǎn)水泥和其他建筑材料，利用有機(jī)垃圾生產(chǎn)堆肥和有機(jī)復(fù)混肥料等；(3)能量轉(zhuǎn)化，即從廢物處理過(guò)程中回收能量，如通過(guò)可燃垃圾的焚燒處理回收熱量，進(jìn)一步發(fā)電，利用可降解垃圾的厭氧消化產(chǎn)生沼氣，作為能源向居民或企業(yè)供熱或發(fā)電等。(1)環(huán)境效益高。減少?gòu)U物堆置場(chǎng)地和廢物貯放量。(2)生產(chǎn)成本低。廢鋁煉鋁比用鋁礬土煉鋁能減少能源90%-97%，減少空氣污染95%，減少水質(zhì)污染97%。(3)生產(chǎn)效率高。如用鐵礦石煉1t鋼需8個(gè)工時(shí)，而廢鐵只需要2-3個(gè)工時(shí)。(4)能耗低用廢鋼煉鋼比用鐵礦石煉鋼可節(jié)約能耗74%。3、固體廢物資源化的優(yōu)勢(shì)(三)無(wú)害化概念：無(wú)害化是指對(duì)已產(chǎn)生又無(wú)法或暫時(shí)尚不能資源化利用的固體廢物，經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)或生物方法，進(jìn)行對(duì)環(huán)境無(wú)害或低危害的安全處理、處置，達(dá)到廢物的消毒、解毒或穩(wěn)定化，以防止并減少固體廢物的污染危害。例如：垃圾的焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥、糞便的厭氧發(fā)酵、有害廢物的熱處理和解毒處理等。

注意：各種無(wú)害化技術(shù)的通用性是有限的，其優(yōu)劣程度往往不是有技術(shù)、設(shè)備條件本身所決定。例如垃圾的焚燒處理必須以垃圾含有高熱值和可能的經(jīng)濟(jì)投入為條件。當(dāng)前的發(fā)展垃圾經(jīng)過(guò)高溫堆肥無(wú)害化處理后再進(jìn)行垃圾復(fù)混肥的加工有著更為廣闊的發(fā)展空間。焚燒處理只能有條件的利用。《固廢法》確立了對(duì)固體廢物進(jìn)行全過(guò)程管理的原則，對(duì)固體廢物從產(chǎn)生、收集、運(yùn)輸、利用、貯存、處理和處置的全過(guò)程及各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)行控制管理和開(kāi)展污染防治，故亦稱為“從搖籃到墳?zāi)埂钡墓芾碓瓌t。這主要是基于固體廢物從其產(chǎn)生到最終處置的全過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都有產(chǎn)生污染危害的可能性，如固體廢物焚燒處理中產(chǎn)生的空氣污染、固體廢物土地填埋處理中產(chǎn)生的滲濾液對(duì)地下水體的污染，因而有必要對(duì)整個(gè)過(guò)程及其每一個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)施控制和監(jiān)督。二、固體廢物的全過(guò)程管理原則(一)管理體系我國(guó)的固體廢物管理體系是以環(huán)境保護(hù)主管部門為主，結(jié)合有關(guān)的工業(yè)主管部門以及城市建設(shè)主管部門，共同對(duì)固體廢物實(shí)行全過(guò)程管理。1、各級(jí)環(huán)保主管部門對(duì)固體廢物污染環(huán)境的防治工作實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)督管理。2、國(guó)務(wù)院有關(guān)部門、地方人民政府有關(guān)部門在各自的職責(zé)范圍內(nèi)負(fù)責(zé)固體廢物污染環(huán)境防治的監(jiān)督管理工作。3、各級(jí)人民政府環(huán)境衛(wèi)生行政主管部門負(fù)責(zé)城市垃圾的清掃、貯存、運(yùn)輸和處置的監(jiān)督管理工作。(二)管理制度1、分類管理制度2、工業(yè)固體廢物申報(bào)登記制度3、固體廢物污染環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度及其防治設(shè)施的“三同時(shí)”制度4、排污收費(fèi)制度5、限期治理制度6、進(jìn)口廢物審批制度7、危險(xiǎn)廢物行政代執(zhí)行制度8、危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證制度9、危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移報(bào)告制度(三)污染控制標(biāo)準(zhǔn)1、分類標(biāo)準(zhǔn)：主要包括《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》、《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》、《城市垃圾產(chǎn)生源分類及垃圾排放》等2、監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：主要包括固體廢物的樣品采集、樣品處理以及樣品分析方法的標(biāo)準(zhǔn)。如《固體廢物浸出毒性測(cè)定方法》3、污染控制標(biāo)準(zhǔn)：固廢管理標(biāo)準(zhǔn)中最重要的標(biāo)準(zhǔn)，是環(huán)境影響評(píng)價(jià)等一系列管理制度的基礎(chǔ)。它分為兩類：一是廢物處置控制標(biāo)準(zhǔn)，如《城市垃圾產(chǎn)生源分類及垃圾排放》；二是設(shè)施控制標(biāo)準(zhǔn)，如《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》。4、綜合利用標(biāo)準(zhǔn)：為推行綜合利用，并避免在綜合利用中產(chǎn)生二次污染，將制定一系列有關(guān)固體廢物綜合利用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。首批將要制定的綜合利用標(biāo)準(zhǔn)包括有關(guān)電鍍污泥、含鉻廢渣、磷石膏等廢物綜合利用的規(guī)范和技術(shù)規(guī)定。以后，還將根據(jù)技術(shù)的成熟程度陸續(xù)制定有關(guān)各種廢物綜合利用的標(biāo)準(zhǔn)。第三節(jié)固體廢物資源化方法

固體廢物處理（treatmentofsolidwaste)是通過(guò)物理、化學(xué)、生物等不同方法，使固體廢物轉(zhuǎn)化為適于運(yùn)輸、貯存、資源化利用以及最終處置的一種過(guò)程。包括：物理處理方法、化學(xué)處理方法、生物處理方法。(一)物理處理方法物理處理是通過(guò)濃縮或相變化改變固體廢物結(jié)構(gòu)，但不破壞固體廢物組成的一種處理方法，包括壓實(shí)、破碎、篩分、分選、脫水、蒸發(fā)、萃取、吸附等工序，主要作為資源化的預(yù)處理技術(shù)。(二)化學(xué)處理方法采用化學(xué)方法使固體廢物發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)化從而回收物質(zhì)和能源的一種資源化方法?；瘜W(xué)處理方法包括煅燒、焙燒、燒結(jié)、溶劑浸出、熱分解、焚燒、電力輻射等。由于化學(xué)反應(yīng)條件復(fù)雜，影響因素較多，故化學(xué)處理方法通常只用在所含成分單一或所含幾種化學(xué)成分特性相似的廢物資源化方面。(三)生物處理方法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(wú)害化或綜合利用。固體廢物經(jīng)過(guò)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。生物處理包括好氧處理（堆肥）、厭氧處理（沼氣）和兼性厭氧處理（細(xì)菌冶金）。生物處理在經(jīng)濟(jì)上一般比較便宜，應(yīng)用也相當(dāng)普遍，但處理過(guò)程所需時(shí)間較長(zhǎng)，處理效果有時(shí)不夠穩(wěn)定。二、固體廢物資源化途徑（一）提取各種有價(jià)組分有色金屬渣和化工渣中提取多種金屬。（二）生產(chǎn)建筑材料是一條固體廢物消耗量最大的利用途徑，且一般不會(huì)產(chǎn)生二次污染問(wèn)題?？缮a(chǎn)的建筑材料主要包括以下幾種：生產(chǎn)碎石，水泥、硅酸鹽建筑制品、鑄石和微晶玻璃、礦渣棉和輕質(zhì)骨料。還可以用來(lái)生產(chǎn)陶瓷、玻璃、耐火材料等。（三）生產(chǎn)農(nóng)肥如利用可降解廢物進(jìn)行堆肥；工業(yè)廢物生產(chǎn)肥料或直接用于農(nóng)肥(注意有毒物質(zhì)的檢測(cè)和去除)。（四）回收能源：如產(chǎn)生蒸汽、沼氣、回收油、發(fā)電和直接作為燃料。（五）取代某種工業(yè)原料：如煤矸石代替焦炭作為能源生產(chǎn)磷肥；電石渣或合金冶煉中的硅鈣渣可代替石灰直接用于工業(yè)民用建筑中或作為硅酸鹽建筑制品的原料；赤泥和粉煤灰經(jīng)加工可作為塑料制品的填充劑等。三、固體廢物的綜合處理綜合處理就是將各中小企業(yè)產(chǎn)生的各種廢物集中到一個(gè)地點(diǎn)，根據(jù)廢物的特征，把各種廢物處理過(guò)程結(jié)合成一個(gè)系統(tǒng)，以便把各過(guò)程得到的物質(zhì)和能量進(jìn)行合理的集中利用。這樣可以對(duì)廢物進(jìn)行有效處理，減少最終廢物排放量，減輕對(duì)地區(qū)的污染，防止二次公害的分散化，同時(shí)還能做到總處理費(fèi)用低、資源利用效率高。必須先弄清廢物產(chǎn)量與組分，一般將同樣或類似的廢物進(jìn)行混合處理。將由基本處理過(guò)程組成的總系統(tǒng)稱為廢物綜合處理系統(tǒng)，如下圖所示。固體廢物綜合處理系統(tǒng)城市垃圾消費(fèi)活動(dòng)收集運(yùn)輸技術(shù)破碎技術(shù)分選技術(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)后處理技術(shù)卡車運(yùn)輸管道運(yùn)輸常溫破碎低溫破碎濕式破碎篩選重力分離靜電分離渦流分離光學(xué)分離磁場(chǎng)分離溶劑分離浮選分離燃燒熱分解微生物分解廢氣處理廢水處理廢渣處理大氣河流填埋工業(yè)廢物生產(chǎn)活動(dòng)天然資源分選回收手選空瓶空罐廢紙廢零件無(wú)機(jī)物鐵非鐵金屬玻璃有機(jī)物紙紙漿塑料橡膠水蒸氣和電力燃料氣、油、炭黑堆肥、葡萄糖、蛋白、乙醇、丙酮甲烷、乙烯建材骨料或道路用材等四、固體廢物的最終處置固體廢物處置（disposalofsolidwaste）是指最終處置或安全處置，是解決固體廢物的歸宿問(wèn)題。海洋處置：深海投棄、海上焚燒陸地處置：土地耕作、工程庫(kù)或貯留池貯存、土地填埋、深井灌注第四節(jié)廢塑料的資源化（一）廢塑料的種類與來(lái)源1.塑料的種類（1）按塑料受熱所呈現(xiàn)的基本行為分為熱塑性塑料：在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化。如PE、PP、PS、PVC、PET等，是回收的重點(diǎn)。熱固性塑料：受熱后能成為不熔性物質(zhì)，受熱時(shí)發(fā)生化學(xué)變化使線性分子結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)槿S網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物，再次受熱時(shí)就不再具有可塑性，不能通過(guò)熱塑而再生利用。如酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂等。（2）按塑料的物理-力學(xué)性能和使用特性分為通用塑料：產(chǎn)量大、價(jià)格低、性能一般。主要有PE、PP、PS、PVC、PF和氨基樹(shù)脂等。工程塑料：可以作為結(jié)構(gòu)材料，能在較廣的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力和較為苛刻的物理化學(xué)環(huán)境中使用的材料，如PA、POM、PC、PSF等功能塑料：人們用于特殊環(huán)境的具有特種功能的塑料。如醫(yī)用塑料、光敏塑料。2.主要來(lái)源（1）農(nóng)業(yè)