1、昔日垃圾场今日生态园昔日垃圾场今日生态园 人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态和液态废弃物质(包括的污染环境的固态、半固态和液态废弃物质(包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒)简称固体废从废水、废气中分离出来的固体颗粒)简称固体废弃物也称废渣或废物。弃物也称废渣或废物。固体废弃物按其来源可分为固体废弃物按其来源可分为矿业废物、工矿业废物、工业废物、农业废物、放射性废物、城市垃圾和业废物、农业废物、放射性废物、城市垃圾和太空垃圾太空垃圾等六类。等六类。(1)矿业固体废弃物:)矿业固体废弃物:来自于各种矿物开采以及来自于各种矿物开
2、采以及矿物洗选过程中所排放的剥离物、废石、尾矿、矿物洗选过程中所排放的剥离物、废石、尾矿、沙石等。沙石等。特点:特点:分散在乡村和山区中,人口密度小,其分散在乡村和山区中,人口密度小,其危危害程度相对较小。害程度相对较小。但是由于但是由于其数量和体积较大,其数量和体积较大,大量堆放,既占用土地又污染土壤。大量堆放,既占用土地又污染土壤。(2)工业固体废弃物)工业固体废弃物来源:来源:工业废渣主要来源于燃料渣、冶金渣、化工工业废渣主要来源于燃料渣、冶金渣、化工渣等;建筑废弃物主要是施工排出的废土砖石等。渣等;建筑废弃物主要是施工排出的废土砖石等。特点:特点:工业废渣不仅工业废渣不仅数量大数量大,
3、而且,而且成分复杂,成分复杂,含有含有重金属及有毒物质,重金属及有毒物质,对环境污染威胁较大。对环境污染威胁较大。(3)农业固体废弃物)农业固体废弃物来源:来源:农业固体废弃物主要来源于农业生产产生的秸秆、农产品加工废料、牲畜的排泄物及农村生活废弃物等;特点:特点:再利用价值较高;含大量氮、磷物质再利用价值较高;含大量氮、磷物质(4)放射性废弃物)放射性废弃物 来源:来源:主要来自核工业、放射性医疗、科研部门主要来自核工业、放射性医疗、科研部门排出的具有放射性的各种固体废弃物。排出的具有放射性的各种固体废弃物。特点:特点:具有潜在的具有潜在的“三致三致”效应效应(致畸、致癌、(致畸、致癌、致致
4、突变)突变)(5)城市垃圾)城市垃圾来源:来源:厨房菜渣、果皮、废纸及生活废物、炉灰厨房菜渣、果皮、废纸及生活废物、炉灰渣、砖头瓦块、树枝落叶以及废汽车、废电视机、渣、砖头瓦块、树枝落叶以及废汽车、废电视机、废罐头盒、废家具废罐头盒、废家具 等。等。特点:特点:垃圾的数量和种类增长快;垃圾的数量和种类增长快;成分发生变化成分发生变化 时间性时间性 相对性相对性 地域性地域性一、污染水体一、污染水体 进入水体的途径:进入水体的途径:垃圾、废渣随雨水径流而进入地垃圾、废渣随雨水径流而进入地面水体;垃圾、废渣中的渗漏水,通过土壤进入地下面水体;垃圾、废渣中的渗漏水,通过土壤进入地下水体;细颗粒的垃圾
5、、废渣还能随风飘扬落入地面水水体;细颗粒的垃圾、废渣还能随风飘扬落入地面水体,有些城市竟将垃圾、废渣直接倒入湖泊、河流或体,有些城市竟将垃圾、废渣直接倒入湖泊、河流或海洋造成更严重的污染。固体废弃物造成的水体污染海洋造成更严重的污染。固体废弃物造成的水体污染是非常严重的。是非常严重的。1.4 固体废弃物的危害固体废弃物的危害二、污染大气二、污染大气 进入途径:进入途径:某些有机物在微生物分解过程中发生某些有机物在微生物分解过程中发生恶臭;细颗粒的废弃物、运输和处理废渣过程中产恶臭;细颗粒的废弃物、运输和处理废渣过程中产生的有害气体和粉尘,都可随风飘散;工业废弃物生的有害气体和粉尘,都可随风飘散
6、;工业废弃物煤矸石含全硫量达煤矸石含全硫量达1.5%时会自燃,达时会自燃,达3%以上就会以上就会发火,放出大量的二氧化硫。发火,放出大量的二氧化硫。三、占用土地三、占用土地 固体废物不加利用时,需占地堆放。堆积量固体废物不加利用时,需占地堆放。堆积量越大,占地也越多。据估算,每堆积越大,占地也越多。据估算,每堆积1万吨废万吨废物,占地约需物,占地约需1亩。美国纽约市的弗雷斯开尔斯亩。美国纽约市的弗雷斯开尔斯垃圾处理场是世界上最大的垃圾场。垃圾处理场是世界上最大的垃圾场。四、污染土壤四、污染土壤 工业废渣及污泥中的有毒化学物质、医院、屠宰工业废渣及污泥中的有毒化学物质、医院、屠宰厂矿废弃物中的病
7、原菌因废物堆放而带入土壤,使土厂矿废弃物中的病原菌因废物堆放而带入土壤,使土壤遭受污染。在被污染的土壤上种植农作物,不但使壤遭受污染。在被污染的土壤上种植农作物,不但使土壤肥力下降,而且使作物吸收、富集有毒物质,然土壤肥力下降,而且使作物吸收、富集有毒物质,然后通过食物影响人的健康。后通过食物影响人的健康。五、传播疾病五、传播疾病 不少固体废弃物和垃圾含有毒有害物质以及病原不少固体废弃物和垃圾含有毒有害物质以及病原体,除通过水、气的媒介传播外,还通过生物来传体,除通过水、气的媒介传播外,还通过生物来传播。目前我国播。目前我国90%以上的粪便、垃圾未经无害化处以上的粪便、垃圾未经无害化处理,直接
8、倾倒,而且医院、传染病院的粪便、垃圾理,直接倾倒,而且医院、传染病院的粪便、垃圾也混入普通粪便、垃圾之中,广泛传播肠炎、痢疾也混入普通粪便、垃圾之中,广泛传播肠炎、痢疾以及各种蠕虫病(寄生虫病)等。以及各种蠕虫病(寄生虫病)等。固体废物固体废物管理原则管理原则1234“3化化”原则原则“减量化减量化”“”“无无害化害化”“”“资源化资源化”“3C”原则原则“Clean”“Cycle”“Control”全过程管理原则全过程管理原则“3R”原则原则“Reduce”“Reuse”“Recycle”1.5 固体废弃物的管理固体废弃物的管理固体废物固体废物管理原则管理原则1234“3化化”原则原则“减量
9、化减量化”“”“无无害化害化”“”“资源化资源化”“3C”原则原则“Clean”“Cycle”“Control”全过程管理原则全过程管理原则“3R”原则原则“Reduce”“Reuse”“Recycle”一、城市垃圾问题严峻一、城市垃圾问题严峻 据统计,据统计,城市每人每天丢弃的垃圾量超过城市每人每天丢弃的垃圾量超过1千克,千克,全全国有国有400多个城市陷入垃圾的包围之中。多个城市陷入垃圾的包围之中。城市垃圾已成为一个世界性的公害。全世界每年产生城市垃圾已成为一个世界性的公害。全世界每年产生的的4.9亿吨垃圾中,中国城市就占到亿吨垃圾中,中国城市就占到1.3亿吨。仅北京市日产亿吨。仅北京市日
10、产生活垃圾总量就达生活垃圾总量就达2.09万吨,相当于两座半景山的体积,而万吨,相当于两座半景山的体积,而每年运送这些垃圾就耗去北京市财政每年运送这些垃圾就耗去北京市财政6.8亿元。亿元。目前我国目前我国668座城市中已有座城市中已有2/3被垃圾带所包围,被垃圾带所包围,全国垃全国垃圾存占地累计达圾存占地累计达75万亩,且有万亩,且有1/4的城市已发展到无适合场的城市已发展到无适合场所堆放垃圾所堆放垃圾 垃圾围城中二、白色污染二、白色污染塑料塑料 当前世界塑料年产量已逾塑料年产量已逾1亿吨,亿吨,并且还在以每年30%的速度递增,到2000年已达到2亿吨左右。塑料制品一旦进入环境就会长期存在,尤
11、其是在土塑料制品一旦进入环境就会长期存在,尤其是在土壤中。壤中。如塑料包装袋其原料的90%为有机化合物聚乙烯,10%是从玉米中提炼出来的淀粉。塑料袋进入土壤后,土层中的细菌只能吃掉1/10的淀粉,而对大部分聚乙烯却无能为力,它们在土壤中既不分解,也不腐烂。垃圾场旁的铁丝网垃圾场旁的铁丝网上飞扬的塑料袋上飞扬的塑料袋塑料的影响和危害:塑料的影响和危害:田野上的塑料制品可田野上的塑料制品可影响土壤通透性、渗水性和影响土壤通透性、渗水性和土壤微生物活动,土质被破坏,土壤微生物活动,土质被破坏,影响植物吸收水分影响植物吸收水分及根系生长。及根系生长。焚烧塑料垃圾会释放出多种化学有毒气体,其中焚烧塑料垃
12、圾会释放出多种化学有毒气体,其中一种称为一种称为二恶英(二恶英(Dioxin)的化合物)的化合物,对动物和人,对动物和人类的毒性极大。类的毒性极大。塑料固废的处理:塑料固废的处理:减量、回用、降解、替代减量、回用、降解、替代 减量包括减少数量和质量减量包括减少数量和质量,尽量不用或少用,或通过增加产品功能、延长寿命、一物多用减少对一次性塑料制品的用量;减薄,即在满足应用性能的前提下,通过配方和产品结构设计,使产品达到轻量化和薄壁化。生物降解塑料生物降解塑料 符合我国当前经济发展水平的 研究开发各种替代产品研究开发各种替代产品 如纸板餐具、纸浆模塑餐具、植物纤维模压餐具等 三、电池污染三、电池污
13、染 四、电子垃圾污染四、电子垃圾污染 五、洋垃圾污染五、洋垃圾污染 问题集中在废旧电池内部酸、碱、重金属(铅、汞、铬)。废旧家电材料复杂,直接填埋、烧掉会造成空气、土壤和水体的严重污染。(制冷剂:破坏臭氧;显像管:易爆;荧光屏:含汞)异地生产 越境转移 预处理是以机械处理为主涉及废物中某些组分的预处理是以机械处理为主涉及废物中某些组分的简易分离与浓集的废物处理方法。预处理的目的是方简易分离与浓集的废物处理方法。预处理的目的是方便废物后续的资源化、减量化和无害化处理与处置操便废物后续的资源化、减量化和无害化处理与处置操作。预处理技术主要有压实、破碎、分选和脱水等。作。预处理技术主要有压实、破碎、
14、分选和脱水等。2.1 固体废弃物的压实固体废弃物的压实 压实又称压缩,指用机械方法增加固体废物聚集程度,增大容重和减少固体废物表观体积,提高运输与管理效率的一种操作技术。1、增大容重、减少固体废弃物体积,便于装卸和运输,确保运输安全与卫生,降低运输成本;2、可制取高密度惰性块料,便于贮存、填埋或作为建筑材料使用。一、固体废弃物压实的目的一、固体废弃物压实的目的 二、固体废弃物压实的原理二、固体废弃物压实的原理 容重:容重:所谓容重就是固体废物的干密度。固体废弃物实施压实的本质,可看作是施加一定压力,提高废物容重的过程。当固体废物受到外界压力时,各颗粒间相互挤压、变形或破碎,达到重新组合的效果。
15、压实技术适合处理如冰箱与洗衣机、纸箱、纤维、废金属细丝等压缩性能大而复原性小的物质;木头、玻璃、金属、塑料块等很密实的固体或是焦油、污泥等半固体废物不宜作压实处理。三、固体废弃物的压实设备三、固体废弃物的压实设备 根据操作情况,固体废物的压实设备可分为固定式和移动式两大类。固定式固定式:采用人工或机械方法(液压方式为主)把废物送到压实机里进行压实的设备。各种家用小型压实器、废物收集车上配备的压实器及转运站配置的专用压实机等,均属固定式压实设备。移动式移动式:在填埋现场使用的轮胎式或履带式压土机、钢轮式布料压实机以及其他专门设计的压实工具。2.2 固体废弃物的破碎固体废弃物的破碎 一、固体废弃物
16、破碎的目的一、固体废弃物破碎的目的 利用外力克服固体废弃物点间的内聚力而使大块固体废弃物分裂成小块的过程称为破碎;使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程称为磨碎。破碎是所有固体废弃物处理方法的必不可少的预处理工艺,是后续处理与处置必须经过的过程。二、影响破碎效果的因素二、影响破碎效果的因素 硬度硬度 莫氏硬度:选取10种标准矿物作硬度等级。分别是:滑石(1)石膏(2)方解石(3)萤石(4)磷灰石(5)长石(6)石英(7)黄玉(8)刚玉(9)金刚石(10)韧性:韧性:物料受压轧、切割、锤击、拉伸、弯曲等外力作用时表现出的抵抗性能叫韧性,包括脆性、柔性、延展性、挠性、弹性等力学性质。脆性大的容易粉碎,
17、脆性小的不容易被粉碎;柔性、挠性及弹性多为一些纤维结晶矿物(石棉)、片状结晶矿物(云母)等所具有,这些物料破碎并不困难,粉碎成细粒却十分困难。解理解理 物料在外力作用下沿一定方向破裂成光滑平面的性质叫解理。结构缺陷结构缺陷 结构缺陷对粗块物料破碎的影响较为显著,随着矿块粒度的变小,裂缝及裂纹逐渐消失,强度逐渐增大,力学的均匀性增加,故细磨更为困难。三、破碎方法三、破碎方法 干式破碎干式破碎(机械能破碎;低温破碎、热力破碎和超 声破碎等非机械能破碎)湿式破碎湿式破碎(利用特制的破碎机将投入机内的含纸垃 圾和大量水流一起剧烈搅拌和破碎成为 浆液。半湿式破碎半湿式破碎(利用不同物质在一定均匀湿度下的
18、强 度、脆性不同而破碎成不同粒度的过 程。)其中湿式破碎、半湿式破碎也可运用于分选。2.3 固体废弃物的分选固体废弃物的分选 固体废弃物的分选就是将固体废弃物中各种可回收利用的废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。人工分选:人工分选:最早采用的分选方法,适用于废物产源地、收集站、处理中心、转运站或处置场。机械分选:机械分选:根据废物组成中各种物质的粒度、密度、磁性、光电性、摩擦性及弹性的差异,将机械分选方法分为筛选、重力分选、光电分选、磁力分选、电力分选和摩擦与弹跳分选。一、筛分一、筛分二、重力分选二、重力分选 重力分选是根据固体废弃物中不同物质颗粒间的密度差异,在
19、运动介质中利用重力、介质动力和机械里的作用,是颗粒群产生松散分层和迁移分离,从而得到不同密度产品的分选过程,重力分选是在活动的或流动的介质中按颗粒的相对密度或粒度进行颗粒混合物分选的过程。重力分选的介质有空气、水、重液、重悬浮液等。三、磁力分选三、磁力分选传统磁选:传统磁选:主要应用于供料中磁性杂质的提纯、净化以及磁性物料的精选。磁流体分选:磁流体分选:可应用于城市垃圾焚烧厂焚烧灰以及堆肥厂产品中铝、铁、铜、锌等金属的提取与回收。三、电力分选三、电力分选 电力分选是利用固体废物中各种组分在高压电场中典型的差异而实现分选的一种方法。根据典型,物质分为导体、半导体和非导体三种。电选实际是分离半导体
20、和非导体固体废弃物的过程。四、摩擦与弹跳分选四、摩擦与弹跳分选 摩擦与弹跳分选是根据固体废物中各组分的摩擦系数和碰撞系数的差异,在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时,产生不同的运动速度和弹跳轨迹而实现彼此分离的一种处理方法。五、光电分选五、光电分选 光电分选是利用物质表面光反射特性的不同而分离物料的方法,可用于从城市垃圾中回收橡胶、塑料、金属、玻璃等物质。2.4 固体废弃物的脱水固体废弃物的脱水 含水率超过90%的固体废物,必须脱水减容,以便于包装、运输与资源化利用。固体废弃物脱水的方法有自然干化脱水和机械脱水两种。一、固体废弃物的水分及分离方法一、固体废弃物的水分及分离方法 间隙水间隙水:存在于颗
21、粒间隙中的水,约占固体废弃物中水分的70%左右,用浓缩方法。毛细管结合水毛细管结合水:颗粒间形成一些小的毛细管,在毛细管中充满的水分,约占水分的20%左右,采用高速 离心机脱水、负压或正压过滤机脱水。表面吸附水:表面吸附水:吸附在颗粒表面的水。约占总水分的7%,可用加热法脱除。内部水:内部水:在颗粒内部或微生物细胞内的水,约占总水分的3%,可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或 用高温加热法、冷冻法去除。二、自然干化脱水二、自然干化脱水三、机械脱水三、机械脱水1如何理解如何理解“垃圾是放错位置的资源垃圾是放错位置的资源”,我们应怎样,我们应怎样保保 护我们的家园?护我们的家园?2 从生态学的观点出发,讨论经济发展与环境保护的从生态学的观点出发,讨论经济发展与环境保护的 关系。关系。