1、固废处理与利用全册配套固废处理与利用全册配套 最完整精品课件最完整精品课件1 固体废物处理、处固体废物处理、处 置与资源化置与资源化 教学方法教学方法 n课堂重点讲授、专题研讨 n课后查阅参考文献 成绩考核成绩考核 n 笔试笔试 n平时考核成绩平时考核成绩 主要参考书主要参考书 n1. 1. 聂永丰主编聂永丰主编. .三废处理工程手册固体废物卷三废处理工程手册固体废物卷 n2.2.赵由才主编赵由才主编. .实用环境工程手册实用环境工程手册-固体废物污染控制与资源化固体废物污染控制与资源化. .化学化学 工业出版社工业出版社.2002.2002年年 n3. 3. 赵由才主编赵由才主编. . 生活
2、垃圾资源化原理与技术生活垃圾资源化原理与技术. .化学工业出版社化学工业出版社.2002.2002年年 n4. 4. 张益张益, ,赵由才主编赵由才主编. .生活垃圾焚烧技术生活垃圾焚烧技术. .化学工业出版社化学工业出版社.2000.2000年年 n5. 5. 赵由才主编赵由才主编. .生活垃圾卫生填埋现场运行指南生活垃圾卫生填埋现场运行指南. .化学工业出版社化学工业出版社.2001.2001 年年 n6. 6. 赵由才主编赵由才主编. .城市生活垃圾卫生填埋现场技术与管理手册城市生活垃圾卫生填埋现场技术与管理手册. .化学工业出化学工业出 版社版社.1999.1999年年 n7. 7.
3、张益主编张益主编. .垃圾处理处置技术及工程实例垃圾处理处置技术及工程实例. .化学工业出版社化学工业出版社.2002.2002年年 n8. 8. Hilary TheisenHilary Theisen、Damuel Vigil.Damuel Vigil.固体废物的全过程管理固体废物的全过程管理-工程原工程原 理及管理问题理及管理问题. .清华大学出版社清华大学出版社.2000.2000年年 n9.9.何品晶主编,固体废物管理,科学出版社,何品晶主编,固体废物管理,科学出版社,20032003 n 课程主要内容课程主要内容 n固体废物分类固体废物分类 n固体废物的物理化学性质固体废物的物理化
4、学性质 n固体废物的收集、运输及贮存固体废物的收集、运输及贮存 n固体废物的管理固体废物的管理 n固体废物预处理技术固体废物预处理技术 n固体废物资源化技术固体废物资源化技术 n固体废物热处理技术固体废物热处理技术 n固体废物生物处理技术固体废物生物处理技术 n固体废物最终处置技术固体废物最终处置技术 第一章第一章 绪绪 论论 固体废物的定义和特性固体废物的定义和特性 n固体废物是固态或半固态废弃物的总称, n包括城市生活垃圾(亦称城市固体废物),一 般工业固体废物和危险废物三大类。 n有害有毒废物又称为危险废物,包括医院垃圾, 废树脂,药渣,含重金属污泥,酸和碱废物等。 n无毒无害废物指粉煤
5、灰,建筑垃圾等。 固体废物的定义固体废物的定义 n在学术界,一般是指在社会生产、流通和消在学术界,一般是指在社会生产、流通和消 费等一系列活动中产生的相对于占有者来说费等一系列活动中产生的相对于占有者来说 一般不具有原有使用价值而被丢弃的以固态一般不具有原有使用价值而被丢弃的以固态 和泥状赋存的物质。和泥状赋存的物质。 n固体废物,是指在生产、生活和其他活动中固体废物,是指在生产、生活和其他活动中 产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用 价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置 于容器中的气态的物品、物质以及法律、行于容
6、器中的气态的物品、物质以及法律、行 政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。 固体废物的定义固体废物的定义 n从哲学角度可以看出废与不废是相对与占有者而言的,从哲学角度可以看出废与不废是相对与占有者而言的, 对甲认为是废物的东西,对乙来说不一定是废物,甚对甲认为是废物的东西,对乙来说不一定是废物,甚 至可能是资源。至可能是资源。 n废与不废只是相对的,世界上只有暂时没有被认识和废与不废只是相对的,世界上只有暂时没有被认识和 利用的物质,而没有不可认识的物质,利用的物质,而没有不可认识的物质, n废与不废具有很强的空间性和时间性。随着人类认识废与不废具有很
7、强的空间性和时间性。随着人类认识 的逐步提高和科学技术的不断发展,被认识和利用的的逐步提高和科学技术的不断发展,被认识和利用的 物质越来越多,昨天的废物有可能成为今天的资源,物质越来越多,昨天的废物有可能成为今天的资源, 它处的废物在另外的空间或时间就是资源和财富。一它处的废物在另外的空间或时间就是资源和财富。一 个时空领域的废物在另一个时空领域也许就是宝贵的个时空领域的废物在另一个时空领域也许就是宝贵的 资源,资源, n因此固体废物又被称之为:在时空上错位的资源。因此固体废物又被称之为:在时空上错位的资源。 固体废物的特性固体废物的特性 n无主性无主性,即被丢弃后,不再属于谁,因,即被丢弃后
8、,不再属于谁,因 而找不到具体负责者,主要是指是城市而找不到具体负责者,主要是指是城市 固体废弃物;固体废弃物; n分散性分散性,丢弃、分散在各处,需要收集;,丢弃、分散在各处,需要收集; n危害性危害性,对人们的生产和生活产生不便,对人们的生产和生活产生不便, 危害人体健康;危害人体健康; n错位性错位性,一个时空领域的废物在另一个,一个时空领域的废物在另一个 时空领域是宝贵的资源。时空领域是宝贵的资源。 固体废物的来源固体废物的来源 与分类与分类 城市生活垃圾城市生活垃圾 固体废物分类 n根据根据“中华人民共和国固体废物污染环中华人民共和国固体废物污染环 境防治法境防治法”(2004200
9、4年公布)年公布) n固体废物分为城市生活垃圾、工业固体固体废物分为城市生活垃圾、工业固体 废物和危险废物。废物和危险废物。 城市生活垃圾城市生活垃圾 n城市生活垃圾又称为城市固体废物城市生活垃圾又称为城市固体废物 n它是指在城市居民日常生活中或为城市日常生 活提供服务的活动中产生的固体废物,(是指 在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动 中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视 为生活垃圾的固体废物。 ) n其主要成分包括厨余物、废纸、废塑料、废织 物、废金属、废玻璃陶瓷碎片、砖瓦渣土、废 旧电池、废旧家用电器等。 工农业生产中所产生的废弃物 n我国的工农业固体废弃物主要来自各个我国的工农
10、业固体废弃物主要来自各个 工农业部门的生产环节和生产废弃物。工农业部门的生产环节和生产废弃物。 n由于其废弃物常常具有毒性,破坏整个由于其废弃物常常具有毒性,破坏整个 生态系统并对人体健康产生危害,因而生态系统并对人体健康产生危害,因而 越来越引起人们的重视,其中很多废物越来越引起人们的重视,其中很多废物 划入危险废弃物一类进行谨慎处理。划入危险废弃物一类进行谨慎处理。 工农业生产中所产生的废弃物 n按其行业分可分为以下几类: n冶金工业固体废物、 n能源工业固体废物、 n石油化学工业固体废物、 n矿业固体废物、 n轻工业固体废物、 n农业固体废物等。 危险废物 n定义:指列入国家危险废物名录
11、或是根定义:指列入国家危险废物名录或是根 据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别 方法认定具有危险特性的废物。方法认定具有危险特性的废物。 n危险废物的特性通常包括急性毒性、易危险废物的特性通常包括急性毒性、易 燃性、反应性、腐蚀性、浸出毒性和疾燃性、反应性、腐蚀性、浸出毒性和疾 病传染性。病传染性。 n各国均制定了自己的鉴别标准和危险废各国均制定了自己的鉴别标准和危险废 物名录。(我国物名录。(我国47类废物)类废物) 城市生活垃圾的特点 n具有无主性、 n分散性、 n难收集、 n成分复杂、 n有机物含量高等特点。 固体废物对环境的污染固体废物对环境的污染 n污
12、染环境的途径污染环境的途径 n具体途径取决于固体废物本身的物理、具体途径取决于固体废物本身的物理、 化学和生物性质,而且与固体废物处置化学和生物性质,而且与固体废物处置 所在场地的地质、水文条件有关,如:所在场地的地质、水文条件有关,如: 有些可通过蒸发直接进入大气;但更多有些可通过蒸发直接进入大气;但更多 通过接触浸入、食用受污染的饮用水或通过接触浸入、食用受污染的饮用水或 食物进入人体。食物进入人体。 化学污染途径化学污染途径 病源型污染途径病源型污染途径 固体废物对自然环境的影响固体废物对自然环境的影响 对土壤环境的影响 n固体废物不加利用,任意露天堆放,占固体废物不加利用,任意露天堆放
13、,占 用一定的土地,导致可利用土地资源减用一定的土地,导致可利用土地资源减 少少 n如填埋处置不当,不进行严密的场地工如填埋处置不当,不进行严密的场地工 程处理和填埋后的科学管理,容易污染程处理和填埋后的科学管理,容易污染 土壤环境。土壤环境。 对水体的影响 n固体废物可随地表径流进入河流湖泊,固体废物可随地表径流进入河流湖泊, 或随风迁徙落入水体,从而将有毒有害或随风迁徙落入水体,从而将有毒有害 物质带入水体,污染人类饮用水水源,物质带入水体,污染人类饮用水水源, 危害人体健康;危害人体健康; n固体废物产生的渗滤液危害更大,它可固体废物产生的渗滤液危害更大,它可 进入土壤使地下水受污染,或
14、直接流入进入土壤使地下水受污染,或直接流入 河流、湖泊和海洋,造成水资源的水质河流、湖泊和海洋,造成水资源的水质 型短缺。型短缺。 对大气环境的影响 n堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风 飞扬,进入大气并扩散到很远的地方;飞扬,进入大气并扩散到很远的地方; n一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下还可一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下还可 发生生物降解,释放出沼气,在一定程度上消发生生物降解,释放出沼气,在一定程度上消 耗其上层空间的氧气,使种植物衰败;有毒有耗其上层空间的氧气,使种植物衰败;有毒有 害废物还可发生化学反应产生有毒气体,扩散害废物还
15、可发生化学反应产生有毒气体,扩散 到大气中危害人体健康。到大气中危害人体健康。 固体废物管理法律法规体系 n我国2004年10月30日,通过了“中华人 民共和国固体废物污染环境防治法” n1996年4月1日开始施行。 固体废物污染防治管理原则 n减量化、资源化、无害化 n全过程管理原则 n全过程管理就是指对固体废物的产生、收集、 运输、利用、贮存、处理和处置的全过程及 各个环节都实行控制管理。 n危险废物管理采取分类管理、重点控制 原则 固体废物主要污染控制技术政策固体废物主要污染控制技术政策 n以以“减量化减量化” 、 “资源化资源化” 、“无害无害 化化” 作为控制固体废物污染的技术控制作
16、为控制固体废物污染的技术控制 政策,政策, n在一段时间内以在一段时间内以“无害化无害化”为主,随着为主,随着 经济、技术和管理体制的发展逐步从经济、技术和管理体制的发展逐步从 “无害化无害化”向向“资源化资源化”过渡,源头避过渡,源头避 免和减量是未来废物管理的首要政策。免和减量是未来废物管理的首要政策。 无害化 n固体废物无害化处理的基本任务就是将固体废物无害化处理的基本任务就是将 固体废物通过工程处理,达到不危害人固体废物通过工程处理,达到不危害人 体健康,不污染周围自然环境(包括原体健康,不污染周围自然环境(包括原 生环境和次生环境)。生环境和次生环境)。 n目前,废物的无害化处理工程
17、已发展成目前,废物的无害化处理工程已发展成 为一门崭新的工程技术。诸如垃圾的焚为一门崭新的工程技术。诸如垃圾的焚 烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵、烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵、 有害废物的热处理和解毒处理等。有害废物的热处理和解毒处理等。 无害化 n但是对废物进行无害化处理时也必须看但是对废物进行无害化处理时也必须看 到无害化处理的通用性是有限的,它们到无害化处理的通用性是有限的,它们 的使用都有其局限性,的使用都有其局限性, n如焚烧垃圾需要垃圾具有较高的热值,如焚烧垃圾需要垃圾具有较高的热值, 发酵需要垃圾有机物含量高;发酵需要垃圾有机物含量高; n而且它们通常会产生二次污染,如
18、填埋而且它们通常会产生二次污染,如填埋 会产生渗滤液,污染地下水,焚烧会产会产生渗滤液,污染地下水,焚烧会产 生致癌物质。生致癌物质。 减量化减量化 n固体废物的减量化任务主要是通过适宜的手段固体废物的减量化任务主要是通过适宜的手段 减少和减小固体废物的数量和容积。这一任务减少和减小固体废物的数量和容积。这一任务 的实现,需从两方面入手:的实现,需从两方面入手: n一是对固体废物进行处理和利用,一是对固体废物进行处理和利用, n二是减少固体废物的产生。二是减少固体废物的产生。 n对固体废物进行处理和利用属于生产过程的末对固体废物进行处理和利用属于生产过程的末 端,主要是通过各种手段使垃圾减少容
19、积或重端,主要是通过各种手段使垃圾减少容积或重 量,量, n如:生活垃圾采用焚烧法处理后,体积可减少如:生活垃圾采用焚烧法处理后,体积可减少 80%80%到到90%90%,余烬便于运输和处置。同样压实、,余烬便于运输和处置。同样压实、 破碎可达到减量化目的。破碎可达到减量化目的。 减量化 n减少固体废物的产生,是从源头开始改进或采减少固体废物的产生,是从源头开始改进或采 用新的生产工艺,尽量减少或不排废物,需从用新的生产工艺,尽量减少或不排废物,需从 资源的综合开发和生产过程中的物质资料的综资源的综合开发和生产过程中的物质资料的综 合利用着手。合利用着手。 n同时有必要通过政府颁布法律、法规以
20、推广同时有必要通过政府颁布法律、法规以推广3 3R R 思想(减量思想(减量REDUCEREDUCE,再使用再使用REUSEREUSE,再生利用再生利用 RECYCLERECYCLE),),从量和质方面对生产、流通、消从量和质方面对生产、流通、消 费等环节加以限制,减少垃圾的排放量。费等环节加以限制,减少垃圾的排放量。 资源化 n固体废物资源化的基本任务是采取工艺措施从固体废物资源化的基本任务是采取工艺措施从 固体废物中回收有用的物质和能源。固体废物中回收有用的物质和能源。 n目前社会上垃圾处理和资源化的技术也是鱼目目前社会上垃圾处理和资源化的技术也是鱼目 混珠,存在一些不切实际的概念,其中一
21、个就混珠,存在一些不切实际的概念,其中一个就 是过分的强调垃圾全部资源化利用。是过分的强调垃圾全部资源化利用。 n从理论上和纯技术角度讲,垃圾中的所有物质从理论上和纯技术角度讲,垃圾中的所有物质 都可以分拣并各自利用,成为有用的产品。但都可以分拣并各自利用,成为有用的产品。但 是,这是脱离实际的,钻了牛角尖。是,这是脱离实际的,钻了牛角尖。 垃圾处理的最主要目标 n是治理环境污染。是治理环境污染。 n资源利用的前提也应是以不造成二次污染为限资源利用的前提也应是以不造成二次污染为限 度。如果以二次污染为代价,那么这种利用就度。如果以二次污染为代价,那么这种利用就 是没有意义的。是没有意义的。 n
22、例如,对垃圾中的废塑料进行分选、清洗、造例如,对垃圾中的废塑料进行分选、清洗、造 粒后出售,具有一定的经济效益,但是如果考粒后出售,具有一定的经济效益,但是如果考 虑清洗废水带来的二次污染,这种利用不一定虑清洗废水带来的二次污染,这种利用不一定 是经济的。是经济的。 n在垃圾资源化过程中一定要避免污染转移在垃圾资源化过程中一定要避免污染转移。 资源化的原则 n(1 1)市场与收集相辅相成:只有确立了市场,才能收)市场与收集相辅相成:只有确立了市场,才能收 集并资源化;同时市场的确立要以再循环产品连续提集并资源化;同时市场的确立要以再循环产品连续提 供可接受的产品质量加以保证。供可接受的产品质量
23、加以保证。 n(2 2)系统的经济性:主要指资源综合利用中系统的投)系统的经济性:主要指资源综合利用中系统的投 入和产出的平衡,再生资源的处理、处置与再利用的入和产出的平衡,再生资源的处理、处置与再利用的 平衡,一次资源与二次资源的经济性比较。平衡,一次资源与二次资源的经济性比较。 n(3 3)系统开发的技术可行性,取决于科学和技术的发)系统开发的技术可行性,取决于科学和技术的发 展。展。 n(4 4)系统设计的环境效益:如果产生严重的二次污染)系统设计的环境效益:如果产生严重的二次污染 问题也是不可行的。问题也是不可行的。 固体废物管理体系 n环境保护主管部门为主,结合有关的工 业主管部门以
24、及城市建设主管部门,共 同对固体废物实行全过程管理。 n各主管部门,在所辖范围内,建立相应 的管理体系和管理制度。 n“固体法”对于各个主管部门的分工有 着明确的规定。 固体废物管理制度 n分类管理制度分类管理制度 n工业固体废物申报登记制度工业固体废物申报登记制度 n固体废物污染环境影响评价制度及其防治设施的固体废物污染环境影响评价制度及其防治设施的“三三 同时同时”制度。制度。 n排污收费制度排污收费制度 n限期治理制度限期治理制度 n进口废物审批制度进口废物审批制度 n危险废物行政代执行制度危险废物行政代执行制度 n危险废物经营单位许可证制度危险废物经营单位许可证制度 n危险废物转移报告
25、单制度危险废物转移报告单制度 固体废物管理和污染控制标准 n制定单位制定单位 n国家环境保护总局和建设部国家环境保护总局和建设部 n标准分类标准分类 n污染控制污染控制、环境保护、环境保护、综合利用、综合利用、分类、分类、监监 测测方面的标准方面的标准 n垃圾清扫、运输、处理处置的标准垃圾清扫、运输、处理处置的标准 固体废物相关标准 n分类标准 n危险废物名录 n监测标准 n固体废物浸出毒性测定方法 n危险废物鉴别标准急性毒性初筛 n城市生活垃圾采样和物理分析方法 n生活垃圾填埋场环境监测技术标准等 固体废物相关标准 n污染控制标准污染控制标准 n处置控制标准处置控制标准 n含多氯联苯废物污染
26、控制标准含多氯联苯废物污染控制标准 n城市垃圾产生源分类及垃圾排放城市垃圾产生源分类及垃圾排放 n设施控制标准设施控制标准 n生活垃圾填埋污染控制标准生活垃圾填埋污染控制标准 n一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准等一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准等 n小型焚烧炉小型焚烧炉 n垃圾分选机垃圾分选机 垃圾滚筒筛垃圾滚筒筛 n锤式垃圾粉碎机等。锤式垃圾粉碎机等。 n综合利用标准综合利用标准 n含铬废渣等综合利用的规范和技术规定等。含铬废渣等综合利用的规范和技术规定等。 城市生活垃圾处理和处置方法城市生活垃圾处理和处置方法 n垃圾无害化处理方法主要有:垃圾无害化处理方法主要有: n卫生填
27、埋法,卫生填埋法, n焚烧法,焚烧法, n堆肥法,堆肥法, n资源化综合处理法。资源化综合处理法。 垃圾产量及成份垃圾产量及成份 n自自2020世纪世纪8080年代以来,我国的社会、经济和文年代以来,我国的社会、经济和文 化均发生了深刻变化,经济迅猛发展,人民生化均发生了深刻变化,经济迅猛发展,人民生 活水平极大提高,城市固体废弃物数量成指数活水平极大提高,城市固体废弃物数量成指数 级增长。级增长。 n19971997年全国产生年全国产生1.21.2亿吨城市生活垃圾,亿吨城市生活垃圾, n城镇居民每人每天排放生活垃圾城镇居民每人每天排放生活垃圾0.8-10.8-1千克,千克, n而我国而我国1
28、9871987年的城市垃圾清运量才年的城市垃圾清运量才53985398吨。吨。 影响垃圾质和量的主要因素 n影响垃圾质和量变化的内在因素: n主要是指直接导致生活垃圾质和量变化 的因素。 n如影响生活垃圾产量变化的人口数量, n居民生活水平, n城市建设水平等。 影响垃圾质和量变化的社会因素影响垃圾质和量变化的社会因素 n主要是指社会行为准则,社会道德规范,主要是指社会行为准则,社会道德规范, 法律规章制度等,法律规章制度等, n是一种外部的、间接的因素。是一种外部的、间接的因素。 影响垃圾质和量变化的个体因素影响垃圾质和量变化的个体因素 n主要是指垃圾产生的主体主要是指垃圾产生的主体人类本身
29、人类本身 个体的行为习惯和受教育程度等。个体的行为习惯和受教育程度等。 n城市生活垃圾的产生量和成分,是开展城市生活垃圾的产生量和成分,是开展 城市建设和管理的宝贵基础资料,是建城市建设和管理的宝贵基础资料,是建 设城市生活垃圾处理工程的重要依据。设城市生活垃圾处理工程的重要依据。 目前对生活垃圾产生量共有三种不同的统计方法: 固体废物产生量预测模型 n在进行固体废物预测模型建立工作之前在进行固体废物预测模型建立工作之前 必须规定垃圾量化标准,使之有统一比必须规定垃圾量化标准,使之有统一比 较基准。较基准。 n可以根据具体情况和需要或不同理论依可以根据具体情况和需要或不同理论依 据建立不同城市
30、生活垃圾产生量的预测据建立不同城市生活垃圾产生量的预测 模型,如数理统计模型、物流平衡模型、模型,如数理统计模型、物流平衡模型、 灰色模型等。灰色模型等。 垃圾成份 垃圾成份 固体废物的性质 生活垃圾 工业固体废物 危险废物 第一节 生活垃圾 n生活垃圾的来源与组成 n生活垃圾的物理、化学、生物特性 n生活垃圾的产生量分析 一 生活垃圾来源与类型 n生活垃圾分类 n性质分类:分类标准 n可燃性能:可燃与不可燃 n化学成分:有机与无机 n燃烧热值:高热值与低热值 n可堆肥性:可堆肥与不可堆肥 n此外:三成分分析法(灰分、水分、可燃 份)、元素分析法或容重分析法评价垃圾质 量 垃圾组成分类 n结合
31、处理处置方式或资源回收利用可能 性分类 n一种:可回收废品、易堆腐物、可燃物、 其他无机废物等四大类 n一种:有机物、无机物、可回收物品 垃圾产生与收集分类 n食品垃圾:厨房垃圾 n普通垃圾:纸类、废旧塑料、罐头盒、玻璃、 陶瓷、木头等,也包括家庭炉灰 n庭院垃圾:植物残余、树叶等 n清扫垃圾:公共场所清扫产生的垃圾 n商业垃圾:商业网点或专业性营业场所产生 n建筑垃圾:建筑物拆除、建设产生 n危险垃圾:生活垃圾中的危险废物 n其他垃圾 生活垃圾的特点 n数量剧增:生 活水平提高、 城市人口增加 n成分多变:受气候、季节、生活习惯、生活 水平、能源结构等影响很大 n产生量的不均衡性:季节变化、
32、日内变化 处理 处置 方式 以填 埋为 主, 焚烧 比例 逐渐 增加 生活垃圾组成 二、 生活垃圾的物理、化学、生物特 性 n物理性质:含水率、容重 n化学性质:挥发分、灰分及灰分熔点、 元素组成、发热值 n生物特性:对环境影响特性与生化特性 物理性质含水率 含水率W:单位治理垃圾中的含水量,用表示 W(AB)/A100 A新鲜垃圾试样原始质量 B烘干后质量 含水率影响因素:成分、季节、气候,典型值15 40。 组成影响规律:动植物含量高、无机物含量低,W 高,反之W低。 测定目的:计算组分的基础、渗滤液数量计算、处 理方法的调控参数,如堆肥 测定:1051连续两次误差小于4,或45h 可燃物
33、为主时,7075 ,24h 物理性质容重 n在自然状态下,单位体积的治理成为垃 圾容重,kg/m3、t/m3表示。 n与压实程度有关 n是选择和设计贮存容器、收运机具大小 及计算处理利用构筑物和处置场规模必 不可少的参数 n测定:全样测定与小样测定。 n小样测定法:四分法缩样,装入一定容 积的广口容器。D(W2W1)/V 化学性质挥发分Vs n挥发分又称挥发性固体含量() n反映垃圾中有机物含量近似值的指标参 数 n目的:处理方法选择,特别是焚烧、堆 肥 n测定方法:600,马福炉,2h,干燥器 冷却室温测定质量。 nVs(W3W4)/(W3W1)100 nW1坩锅质量,W3烘干后质量,W4
34、灼烧后质量 化学性质灰分 n灰分是指垃圾中不能燃烧也不能挥发的 物质,是反映无机物含量的参数,用A表 示 n数值为灼烧残留量(),测定方法同 挥发分。A1Vs n灰分 熔点TA,受灰分的化学组成影响, 主要与Si、Al含量有关。 化学性质元素组成 n主要指垃圾中C、H、O、N、S及灰分的 百分含量 n化学组成可用于估算垃圾热值,确定采 用焚烧方法的可行性; n用于焚烧大气污染物的计算 n用于垃圾堆肥化等好氧处理方法中生化 需氧量的计算 n通常采用仪器分析 化学性质发热值 n单位质量垃圾完全燃烧,并使反应产物温度回到参 加反应物质起始温度时能放出的热量,称为垃圾发 热值 n根据燃烧产物中水分存在
35、状态分为高位发热值与低 位发热值; n高位发热值是指单位质量垃圾完全燃烧后燃烧产物 中的水分冷凝位0的液态水时所放出的热量; n低位发热值:是指单位质量垃圾完全燃烧后燃烧产 物中水分中冷却为20的水蒸气时所放出的热量 n是分析燃烧性能和选择焚烧处理工艺的重要依据。 n目前基本能达到技术政策要求的大于4000kJ/kg。 发热值的估算 n根据元素组成估算 n根据垃圾组成估算 n例:100kg混合垃圾,食品垃圾25kg,废纸 40kg,废塑料13kg,破布5kg,废木材2kg, 其余为灰、土、砖等,计算混合垃圾发热值 n解:灰土数量计算,10025401352 15kg n根据不同组成的热值,加权
36、计算总热值。 S O HCkgkJH h 10100 8 14300034000/ 生物特性病原微生物 n病原性微生物 n病原菌、病毒、原生生物、后生生物, 尤其是肠道病原生物体。 如:阿米巴溶组织、线虫(蛔虫,血吸虫等) n真菌生物体 n可生化性 nBOD5/COD,呼吸好氧过程线 三、 生活垃圾产量及质量分析 n生活垃圾产量分析 n生活垃圾质量分析 垃圾产量分析 n垃圾产量单位及表示法 104t/d, 104t/m, 104t/a,kg/(人d) n垃圾产量概况 n0.71.5 kg/(人d) n产生量测定与计算 n人均日产量人口数,载重实测法,载重计算法, 物料平衡法 n垃圾产生量预测
37、n平均增长率模型、人均产生量与预测人口数模型、 人均GDP模型、人口总消费支出(TCE)模型、与 生活垃圾相关的人均总消费支出(RTCE)模型 nMSWW0(1r)n nW0基准年MSW量; nr平均年递增率; nn预测水平年分。 nMSW预测人均产生量预测人口数 nMSWf(x) nx人均GDP,人均总消费性支出,与 生活垃圾相关的人均总消费性支出 垃圾质量分析 n容重分析法 n容重常作为垃圾焚烧性能评价指标 n三成分分析法 n垃圾焚烧性能及焚烧状态,不单纯是和 容重、水分以及热值有关,还与可燃份、 灰分及垃圾本身性质有关 n元素分析法 垃圾容重与焚烧率关系 容重 (kg/m3) 100 2
38、00 300 400 500 焚烧率 (kg/m2h) 300 200 100 感觉划分 良质垃圾 普通垃圾 劣质垃圾 垃圾分类 高楼垃圾 城市垃圾 餐厅垃圾 杂 物 混合垃圾 厨房垃圾 不同类型国家垃圾性质 国家类型 容重 (kg/m3) 含水率 () 低热值 (kcal/kg) 发达国家100150204015002500 中等收入国 家 2004004060小于1000 低收入国家2505004080小于800 第二节 工业固体废物 n矿山固体废物 n冶金固体废物 n化工固体废物 n其他工业固体废物 一、矿山固体废物 n废物来源 n废物产生量 n废物的主要类别与性质 矿山固体废物来源 n
39、矿山固体废物主要是指在各类矿山开采 过程中所产生的剥离物和矿石,以及在 选矿过程中所排弃的尾矿。 n随着矿产资源利用程度的提高,矿石可 开采品位下降,因此需要进行选矿得到 精矿,因此得到大量尾矿 n矿山固体废物占工业固体废物总量30 以上。 矿山废物的主要类别和性质 n露天矿山剥离物 n地下矿山的沸石 n重选、磁选、浮选等不同选矿工艺尾矿 粒度有差异 n各种尾矿的化学性质与矿石的组成有关, 不用地区、不同地层的矿石组成不同 冶金工业固体废物 n一、废物来源 n炼铁固体废物 n炼钢固体废物 n轧钢固体废物 n铁合金固体废物 n烧结固体废物 n重有色金属冶炼固体废物 n铝工业固体废物 n稀有金属冶
40、炼固体废物 炼铁固体废物 n主要是高炉渣,其次是煤气净化塔净化 下来的尘泥及原料场、出铁场收集的粉 尘 n炼铁原料:铁矿石、焦碳、助熔剂,炼 出铁,其余为浮渣。 n高炉渣产率与矿石品位、焦碳中灰分多 少、白云石的质量等有关,也与工艺有 关,通常产率为300900kg渣/t生铁 炼钢固体废物 n炼钢是利用空气中的氧或氧气氧化炉料(生铁) 中所含的碳、硅、锰、磷等,这些元素被氧化 后,有的在高温下与熔剂反应,形成炉渣,有 的形成烟尘,经净化系统后排放 n炼钢固体废物主要是钢渣、化铁炉渣和净化系 统的含铁尘泥,以及少量的残铁、残钢、残渣、 废耐火材料等 n钢渣是炼钢过程排出的熔渣,熔渣组成的主要 来
41、源是铁水与废钢中所含铝、硅、锰、磷、硫、 铬、钒、铁等元素氧化后形成的氧化物;金属 料带入的泥沙等;加入的造渣剂,如石灰石和 萤石等 炼钢固体废物分类 n炼钢炉分为:转炉、平炉、电炉 n炼钢方法分为:转炉钢渣、平炉钢渣、电炉钢渣 n不同生产阶段:炼钢渣、浇铸渣、和喷溅渣 n平炉渣分为:初期渣与末期渣(包括精炼渣与出钢 渣); n电炉渣分为氧化渣与还原渣; n按熔渣性质分为碱性渣与酸性渣。 n转炉钢渣:130240kg/t钢 n平炉渣:170210kg/t钢,初期渣约占60,精炼 钢约占10,出钢渣30左右。 n电炉钢渣:150200kg/t钢,氧化渣约占55 轧钢固体废物 n除热轧产生氧化铁皮
42、外,还有用于清除 刚才表面氧化铁皮时产生的硫酸、盐酸 及氢氟酸、硝酸酸洗废液 n轧钢厂酸洗废液是钢铁厂代表性污染物, 特点是浓度大、废液量大,废液温度 50100。 n此外还有铁合金固体废物,1t/t 烧结固体废物 n烧结产生铁尘泥, 包括烧结尘泥、 高炉瓦斯灰、高 炉瓦斯泥、转炉 尘泥、平炉尘泥、 化铁尘泥、电炉 尘泥、以及氧化 铁皮。 粉尘来源产生量kg/t 烧结粉尘 高炉粉尘(干) 高炉粉尘(湿) 转炉尘泥 电炉尘 轧钢皮 酸洗污泥 2040 1020 1020 715 1020 2060 510 化工固体废物 n无机盐工业固体废物:铬渣、氰渣、磷泥和钡 渣等 n氯碱工业固体废物:含汞与
43、非含汞盐泥、汞膏、 电石渣、废石棉隔膜、废汞催化剂等 n磷肥工业固体废物:磷石膏、黄磷炉渣等 n纯碱工业固体废物:碱渣(白泥) n硫酸工业固体废物:硫铁矿烧渣 n有机原料及合成材料工业固体废物:表22 58 n染料工业固体废物:表2259 n感光材料工业固体废物:表2260 其他工业固体废物 n煤矸石 n粉煤灰 n水泥厂窑灰 n炉渣 第三节 危险废物 n来源与分类 n物理化学及生物特性 一、来源与分类 n居 民 区 垃 圾 中 的 典 型 危 险 废 物 商业机构产生的典型危险废物 n尚业机构产生的危险废物与其提供的服务有关。 例如,打印店的油墨、干洗店的溶剂、冲印店 的药剂、汽车修理店的清洁
44、剂及颜料商店的颜 料和稀释剂等。 n美国环保局根据每月危险废物的产生量来确定 所谓的少量危险废物制造者,其具体规定如下: 1.大于100公斤,小于1000公斤非剧毒废物;2. 处理剧毒废物产生的残余物、被污染的土壤不 超过100公斤;3.剧毒废物小于1公斤。 农业生产过程中产生的典型危险 废物 农业生产过程中的典型危险废物及其危害 农药名称化学分子式用途危害 异狄氏剂C12H8OCl6杀虫剂和 除草剂 致癌物;通过吸入或被皮肤吸收 而具有毒性 氯丹C6H6Cl6杀虫剂通过吸入或被皮肤吸收而具有毒 性 甲氧氯Cl3CCH(C6H4OCH3) 2 杀虫剂毒性 毒杀芬C10H10Cl8杀虫剂和 除草
45、剂 通过吸入或被皮肤吸收而具有毒 性 三氯苯氧丙 酸 Cl3C6H2 OCH (CH3)COOH 除草剂毒性 工业生产过程中产生的典型危险 废物 1995年2003年 顺序 号 行业百分比(%) 顺序 号 行业百分比(%) 1 化学原料及化学制品制 造业 44.041 化学原料及化学制品制 造业 27.8 2 黑色金属冶炼及压延工 业 29.892 黑色金属冶炼及压延工 业 18.2 3石油加工及炼焦业5.623交通运输及设备制造业12.7 4纺织业2.784石油加工及炼焦业7.3 5医药制造业2.125电子及通信设备制造业6.6 6电子及通信设备制造业1.946公共服务行业4.7 7金属制造
46、业1.887医药制造业4.3 8交通运输及设备制造业1.358金属制造业4.1 9 有色金属冶炼及压延工 业 1.319 有色金属冶炼及压延工 业 3.9 10非金属矿物制造业1.0810化学纤维制造业3.9 合计92.01合计92.9 医疗过程产生的典型危险废物 类别类别特特 征征常见组分或者废物名称常见组分或者废物名称 感染性 废 物 携带病原微生物具有引发感染性疾病传播危险的医疗废物 被病人血液、体液、排泄物污染的物品,包括:棉球、棉签、引流棉条、纱布及其它各种敷料;一次性使 用卫生用品、一次性使用医疗用品及一次性医疗器械;废弃的被服;其它被病人血液、体液、排泄 物污染的物品 医疗机构收
47、治的隔离传染病病人或者疑似传染病病人产生的生活垃圾 病原体的培养基、标本和菌种、毒种保存液 各种废弃的医学标本 废弃的血液、血清 使用后的一次性使用医疗用品及一次性医疗器械视为感染性废物 病理性 废 物 诊疗过程中产生的人体废弃物和医学实验动物尸体等 手术及其它诊疗过程中产生的废弃的人体组织、器官等 医学实验动物的组织、尸体 病理切片后废弃的人体组织、病理腊块等 损伤性 废物 能够刺伤或者割伤人体的废弃的医用锐器 医用针头、缝合针 各类医用锐器,包括:解剖刀、手术刀、备皮刀、手术锯等 载玻片、玻璃试管、玻璃安瓿等 药物性 废 物 过期、淘汰、变质或者被污染的废弃的药品 废弃的一般性药品,如:抗
48、生素、非处方类药品等 废弃的细胞毒性药物和遗传毒性药物,包括:致癌性药物,如硫唑嘌岭、苯丁酸氮芥、萘氮芥、环孢霉素、 环磷酰胺、苯丙胺酸氮芥、司莫司汀、三苯氧氨、硫替派等;可疑致癌性药物,如:顺铂、丝裂霉 素、阿霉素、苯巴比妥等;免疫抑制剂 废弃的疫苗、血液制品等 化学性 废 物 具有毒性、腐蚀性、易燃易爆性的废弃的化学物品 医学影像室、实验室废弃的化学试剂 废弃的过氧乙酸、戊二醛等化学消毒剂 废弃的汞血压计、汞温度计 环保设施运行过程中产生的危险 废物 n医疗机构废水处理污泥 n含重金属废水处理后污泥 n染料工业废水处理后污泥 判断危险废物性质的参数 n物理化学性质 n溶解度、挥发性、蒸气压
49、、在土壤中的 滞留因子、亨利系数、空气扩散系数、 土壤/水分配系数等。 n生物性质 n降解常数、生物富集因子 第三章 固体废物的预处理 Preprocessing 压实 Densification or Compaction 破碎 Shredding or Grinding 分选 Separation 脱水 Dewatering/Dehydration 垃圾衍生燃料 RDF Refuse Derived Ffuel 再生塑料颗粒 预处理及作用 n定义:是以机械处理为主涉及废物中某 些组分的简易分离和浓集的废物处理方 法 n目的:方便废物的后续资源化、减量化 和无害化处理与处置操作 n压实 n破
50、碎 n分选 n脱水 第一节 压实 n概念:亦称压缩,利用物理方法提高固体 废物的聚集程度,增大在松散状态下的容 重,减少废物的体积,便于运输、利用和 填埋处置。 n两个作用: n增大容重、减少废物体积,便于装卸和运 输,确保运输安全与卫生,降低运输成本 n制取高密度惰性材料,便于贮存、填埋或 作为建筑材料使用 压实的原理 n自然堆放的固体废物,其表观体积由废 物颗粒有效体积和空隙体积组成: nVm=Vs+Vv n废物压实的本质,是施加外部压力,提 高废物容重减少废物体积的过程 n适用于废旧家电、纸箱纸袋、纤维、非 金属细丝等压缩性能大复原性小的物质, 而木头、金属等密实的废物不适合压缩 压实程
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