1、固体废物处理处置篇固体废物处理处置篇.培训资源培训资源环境监测与治理技术专业教学资源库环境监测与治理技术专业教学资源库培训目录培训目录 1.固体废物基础知识固体废物基础知识 2.固体废物处理技术知识固体废物处理技术知识2环境监测与治理技术专业教学资源库环境监测与治理技术专业教学资源库培训资源培训资源1.固体废物基础知识固体废物基础知识固体废物的定义固体废物的定义固体废物的来源及分类固体废物的来源及分类固体废物的特征与特性固体废物的特征与特性固体废物管理的基本原则固体废物管理的基本原则固体废物的收集与运输固体废物的收集与运输31.1固体废物的定义固体废物的定义根据中华人民共和国固体废物污染环境防
2、治办法第八十八条规定：固体废物固体废物，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、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。1.2固体废物的来源及分类固体废物的来源及分类固体废物的来源固体废物的来源从宏观上讲，可以把固体废物的来源分为两个方面：一、是生产过程中产生的副产物（包括残次品、下脚料），称为生产废物。主要来自工业、农业生产部门，其主要发生源是冶金、煤炭、电力工业、石油化工、轻工、原子能及农业生产等部门。二、是产品使用消费后产生的废弃物，称为生活废物。主要来自城市生活垃圾。固体废物的分类固体
3、废物的分类按其组成：有机废物和无机废物；按其形态：固态废物和半固态废物；按其环境和人类健康的危害程度：危险废物和一般废物等。按其来源：工业废物、城市生活垃圾、危险废物和农业废物 中华人民共和国固体废物污染环境防治法中规定：“危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。”危险特性是指感染性、反应性、易燃性、易爆性、腐蚀性、毒性。1.3固体废物的特征与特性固体废物的特征与特性 时间性 空间性 持久危害性被称为放在错误地点的原料物理特性 含水率（样品在105 5下烘2小时所散失的热量）化学特性灰分灰分：将干燥样品在800下灼烧2小时后剩余
4、物。挥发份挥发份：将干燥样品置于白金坩埚内，在无氧燃烧室内加热（600 20）所散失的量。固定碳固定碳：除去水份、挥发性物质和灰分后的可燃物。热值热值：废弃物燃烧时需哦放出的热量。1.4固体废物管理的基本原则固体废物管理的基本原则减量化：通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积。资源化：采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。无害化：将固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围 的自然环境(包括原生环境与次生环境)。环境监测与治理技术专业教学资源库环境监测与治理技术专业教学资源库培训资源培训资源1.5 固体废物的收集与运输固体废物的收集与运输固体废物的收集固体废物的收集固体
5、废物的运输固体废物的运输城市垃圾的收集与运输城市垃圾的收集与运输91.5.1固体废物的收集固体废物的收集 混合收集：未经任何处理的原生固体废物的收集方式 分类收集：根据废物的种类和组成分别进行收集的方式按按照方照方式式按照按照时间时间定期收集：按固定的时间周期对废物进行收集的方式 适用于危险废物和大型垃圾随时收集：对于产生量无规律的固体废物1.5.2固体废物的运输固体废物的运输运输方式：车辆运输、船舶运输、管道运输等。1.5.3 城市垃圾的收集与运输城市垃圾的收集与运输城市垃圾的收集、运输和转运系统简称城市垃圾的收运系统。1.5.3.1城市垃圾的收集方式城市垃圾的收集方式固定容器收集法：用垃圾
6、车到各容器及装点装载垃圾，容器倒空后再放回原地，收集车装满后运往转运站获处理处置场。移动容器收集法：将某集装点装满的垃圾连同容器一起运往中转站或处理处置场，卸空后再将空容器送回原处，然后收集车再到下一个容器存放点重复上述操作过程。1.5.3.2城市垃圾的运输城市垃圾的运输清运操作方式：移动容器操作方法、固定容器操作方法1、垃圾桶放置点2、垃圾车辆从调度站来，开始收集垃圾 3、收集线路 4、放置点中垃圾桶出空到垃圾车上 5、垃圾车驶往下一个收集点6、处置场或中继站、加工场 7、垃圾车回调度站 固定容器收集操作固定容器收集操作移动容器收集操作法移动容器收集操作法 一般操作法一般操作法1、牵引车从调
7、度站出发到此收集线路一天的工作开始2、拖曳装满垃圾的垃圾桶3、空垃圾桶返回原放置点4、垃圾桶放置点5、提起装了垃圾的垃圾桶6、放回空垃圾桶 7、开车至下一个垃圾桶放置点 8、牵引车回调度站 9、垃圾处理场或转运站加工场移动容器收集操作法移动容器收集操作法 修改工作法修改工作法1、垃圾桶放置点 2、从调度站带来的空垃圾桶，一天收集线路的开始 3、从第一个垃圾桶放置点拖到处置场4、处置场 5、出空垃圾桶送到第二个垃圾桶放置点 6、放下空垃圾桶再提起装了垃圾的垃圾桶 7、牵引车带着空垃圾桶回调度站1.5.3.3.城市垃圾转运站城市垃圾转运站转运站的主要功能是实现垃圾从运输车转装到转运车长的过程，它的
8、主要设备是垃圾卸料槽和装车装置。目前普遍使用的转运站有：直接卸料式、垃圾槽式、料斗压缩式、垃圾槽压缩式。环境监测与治理技术专业教学资源库环境监测与治理技术专业教学资源库培训资源培训资源2、固体废物的处理、固体废物的处理固体废物的物理处理固体废物的物理处理固体废物的化学处理固体废物的化学处理固体废物的生物处理固体废物的生物处理固体废物的热处理固体废物的热处理固体废物的最终处置固体废物的最终处置163.1固体废物的物理处理方法固体废物的物理处理方法 压实：压实：利用机械的方法增加固体废物的聚集程度，增大容量和减小体积 ，便于装卸、运输、贮存和填埋。破碎：破碎：利用人力或机械等外力的作用，破坏固体废
9、物质点间的内聚力和 分子间作用力而使大块固体废物破碎成小块的过程。破碎的目的：破碎的目的：减小尺寸、粒度均匀 减小体积、便于运输、压缩、贮存和填埋处置 有助于不同组分单体分选与回收利用 破碎方法 机械能破碎：冲击破碎 剪切破碎 挤压破碎 摩擦破碎 非机械能破碎：低温破碎、热力破碎、超声波破碎、磨碎等湿式破碎湿式破碎半湿式破碎半湿式破碎干式破干式破碎碎 颚式破碎机 球磨机 锤式破碎机 冲击式破碎机 剪切破碎机破碎设备的评价指标破碎设备的评价指标：破碎比破碎比：给料粒度与破碎后产品的粒度之比，用以说明破碎设备的破碎 效率。单位动力消耗单位动力消耗：单位质量破碎产品的能量消耗，用以判别破碎机械消耗
10、的经济性。分选分选目的：目的：将废物中可回收利用或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。筛分筛分：利用筛子将粒径分布较宽的混合物料分离成若干不同级别粒径颗粒的过程。常用筛分机械：常用筛分机械：振动筛、共振筛、圆筒筛、平面摇动筛等 评价指标评价指标：筛分效率（筛下的产品重量与固体废物中所含小于筛孔尺寸颗粒 的重量之比）磁力分选磁力分选：利用固体废物中各物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的方法，固体废物按其磁性大小可分为强磁性、弱磁性、非磁性等不同组分。磁力分选力分选重力分选：重力分选：根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质 中利用重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松
11、散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的过程。重力分选的方法重力分选的方法重介质分选：称浮沉法，利用重介质使物料中的颗粒群按密度分开的方 法。适用于分离密度差别较大的固体颗粒。风力分选：风力分选简称风选，又称气流分选，是以空气为分选介质，将轻物料从较重物料中分离出来一种方法。摇床分选 跳汰分选浮选：浮选：是在固体废物与水调制的料浆中，加入浮选药剂，并通入空气 形成无数细小气泡，使欲选物质颗粒粘附在气泡上，随气泡上 浮于料浆表面成为泡沫层，然后刮出回收；不浮的颗粒仍留在 料浆内，适当处理后废弃。分选的评价指标分选的评价指标：回收率、纯度、综合效率3.2固体废物的化学处理固体废物的化学处理 处理技
12、术：固化、稳定化固化：固化：利用惰性基材与废物完全混合，使其生成结构完整、具有一定尺 寸和机械强度的块状密实体的过程。稳化：稳化：选用某种适当的添加剂与废物混合，以降低废物的毒性和减小污 染物从废物到环境的迁移。固化可以看成是一种特定的稳化过程。固化评价指标：固化评价指标：浸出率：固化体浸于水中或其他溶液中时，其中有害物质的浸出速度。增容比：所形成的固化体积与被固化有害废物体积的比值。固化技术：水泥固化法、石灰固化法、沥青固化法和玻璃固化法。水泥固化法的工艺流程水泥固化法的工艺流程固化处理的水泥主要有：硅酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥需要的添加剂：吸附剂（活性氧化铝等）、缓凝剂（柠檬酸等）、促
13、凝剂（水玻璃等）减水剂（Na2SO4等）高温熔化混合蒸发法沥青固化流程高温熔化混合蒸发法沥青固化流程3.3固体废物的生物处理固体废物的生物处理定义：生物处理就是以固体废物中可降解的有机物为对象，通过生物（微生物）的作用使之转化为腐殖肥料、沼气或其他物质的过程。作用：稳定化与杀菌消毒作用、废物减量化、回收物质、回收能源处理方法：好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等好氧堆肥好氧堆肥原理：利用微生物的同化、异化作用将有机固体废物分解为溶解性有机 物质。堆肥过程：微生物适应环微生物适应环境境嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、
14、糖类增多，温度上升至糖类增多，温度上升至4545，1-31-3天。天。嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度4570，3-8天。嗜温性微生物、剩余多为难分解物质，温度嗜温性微生物、剩余多为难分解物质，温度 ，20-30天天好氧堆肥的影响因素：温度：5560；和有机物含量：2080%；含水率：50%-60%，添加调理剂控制水分；pH：7.5-8.5时，可获得最大堆肥速率；颗粒度：12-60mmC/N：20-30、C/P：75150供氧量通风：维持好氧微生物的生物活性；带走水蒸气，干化物料；调节发酵仓内堆层的温度等。通风供氧方式包括：自然扩散；翻堆；强制通风；翻堆与强制
15、通风结合 好氧堆肥工艺：好氧堆肥工艺：好氧静态堆肥工艺、间隙好氧动态堆肥工艺、连续好氧动态堆肥工艺好氧静态堆肥工艺、间隙好氧动态堆肥工艺、连续好氧动态堆肥工艺好氧堆肥的特点：短时间内消除污染物、高温灭菌、降低废物水分、减少浸出液的量、生产周期短、占地面积小、安全性好；但同时也存在着耗电量大、运行费用较高的不足。露天堆肥工艺露天堆肥工艺固定垛强制通风堆肥工艺厌氧消化厌氧消化原理：原理：依靠各种厌氧菌和兼性菌的共同作用，进行有机物的讲解。一般可以分为水解阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。厌氧消化影响因素：厌氧消化影响因素：添加物和抑制物 接种物 搅拌 厌氧条件 原料配比 温度 pH 其它因素厌氧消
16、化工艺厌氧消化工艺常温消化、中温消化、高温消化长方形甲烷消化池长方形甲烷消化池3.43.4固体废物的热处理固体废物的热处理处理技术：焚烧：焚烧：利用高温氧化作用将有机物与空气中的氧气发生剧烈的化学反应，转变成高温的燃烧气体和性质稳定的残渣（简单无机物）并放出热量的过程。热裂解：热裂解：将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过 程。焙烧：焙烧：在低于熔点的温度下热处理废物改变废物的物理化学性质以利于后续资源化利用的处理过程焚烧焚烧目的：减容，消毒，回收热能适用：焚烧适宜处理有机成分多、热值高的废物。焚烧的过程：焚烧的影响因素：废物料层厚度、运动方式、预热温度焚
17、烧处理评价指标：减量比：指可燃废物经焚烧处理后减少的质量占投加废物总质量的百分比。热灼减量：焚烧残渣在（60025）条件下灼烧3小时后减少的质量占原焚 烧残渣质量的百分数。烟气排放浓度限制指标烟尘：颗粒物、黑度、总碳量作为控制指标；有害气体：包括SO2、HCl、HF、CO和NOx；重金属元素单质或其化合物：如Hg、Cd、Pb等；有机污染物：如二恶英（PCDDs、PCDFs）。A A、减量比、减量比。焚烧设备焚烧设备焚烧炉焚烧炉固定式排炉机械式排炉立式多段炉流化床炉回转窑炉焚烧工艺系统焚烧工艺系统：前处理系统、进料系统、空气系统、焚烧炉系统、烟气系统、其他系统特点：操作弹性大，耐冲击能力强，可长
18、期运转，可处理多种混合固体废料；燃烧速度快、燃烧充分；热效率低。特点：停留时间长、燃烧效率高，结构复杂、易出故障、维修费用高。3.53.5固体废物的最终处置固体废物的最终处置土地填埋：土地填埋：土地填埋处置是从传统的堆放和土地处置发展起来的一项最终处置技术，是一种按照工程理论和土工标准，对固体废物进行有控管理的综合性科学工程方法。操作方式：操作方式：由堆、填、埋（覆盖）向包容、屏蔽隔离的工程储存方向发展。土地填埋处置工作程序：土地填埋处置工作程序：科学选址场地防护（如防渗）处理填埋操作 和封场维护监管 土地填埋处置优点：土地填埋处置优点：工艺简单，成本低廉，适应性广，已成为固废最终 处置的一种
19、主要方法。土地填埋方式：土地填埋方式：一般固体废物城市生活垃圾 卫生土地填埋卫生填埋的特点：完全独立的无害化方法；无需进行预处理；简单，利于推广；成本较低；可实现土地再利用有害固体废物 安全土地填埋工业无害废物 工业废物土地填埋惰性废物、建筑废土石 惰性废物填埋卫生填埋卫生填埋定义：将垃圾置于地下（地上）以防止其污染或危害环境的一种工程处置措施，通过恢复，其场地还能用于其它用途的垃圾处置方法。填埋场中废物的降解机理分:好氧、准好氧和厌氧型填埋场。填埋场的类型填埋场的类型自然衰减型填埋场自然衰减型填埋场：允许渗滤液从填埋场基部渗透，利用土壤和土层 的自净功能降低渗滤液中污染物的浓度。处置对象：小
20、规模的一般废物全封闭型填埋场：全封闭型填埋场：填埋场边坡、顶部设置地表水导排系统、底部设渗 滤液收集系统。处置对象：适合大规模的、有毒有害危险废物的处置。半封闭型填埋场：半封闭型填埋场：自然降水可以进入填埋场，底部在密封层上设置滤 液收排系统，浸出液部分进入地下，大部分被收集。处置对象：一般固体废物的卫生填埋填埋场组成结构填埋场组成结构 场区道路 设备与厂房 堤坝（垃圾坝、截污坝）围墙、防飞散设施、防护林带 场底基础 防渗设施 防渗膜保护设施 垃圾渗滤液导流设施 污水处理设施 场内清污分流设施 气体导排设施 气体利用设施原 则基 本 要 求环境保护原则1、填埋场防洪标准应符合：大型填埋场（库容
21、大于500万m3）按50年一遇设计，100年一遇校核；其余按20年一遇设计，50年一遇校核；2、离居民住宅区500m以外；3、不应设在国家自然保护区、风景区、文物古迹区、国防设施用低区；4、水源保护区下游，夏季主导风向下风向工程学及安全生产原则1、库容足够、使用年限宜10年以上，特殊不低于8年；2、运距合理，交通方便；3、防渗处理容易；4、有较丰富的土源；5、尽可能利用天然地形条件，减少土方工程量经济原则1、尽量利用荒地、山谷；2、尽量提高单位面积上的填埋量，即填埋场的空间利用系数E；3、尽量减少工程量；4、运行管理经济合理；5、封场后综合开发利用；法律及社会支持原则1、必须符合城市用地规划、
22、区域环境规划，城市总体规划以及环境卫生专项规划；2、符合国家以及当地的有关法律、法规；3、注意公众舆论和社会影响；4、尽量符合城市给水排水设施规划填埋场选址原则填埋场选址原则填埋场容量估算方法：填埋场容量估算方法：每年填埋的废物（含覆土）体积为：V=365WP/D+C V每年填埋的废物体积，m3，W垃圾产率，kg/（人.d），P城市人口数，人 C覆土体积，m3。一般覆土与垃圾之比为1:4或1:3；填埋后废物的压实密度为500-700kgm3。填埋工艺示意图填埋工艺示意图填埋场防渗系统：填埋场防渗系统：防渗方式：场区防渗和终场防渗；其中场区防渗可分为水平防渗和垂直防渗。防渗材料：天然防渗：粘土、
23、亚粘土和膨润土等。改良型衬里防渗：有机、无机人工添加剂，粘土膨润土改良型衬里；粘土石灰、水泥改良型；人工合成膜防渗：高密度聚乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、异丁橡胶、氯磺化聚 乙烯、乙丙橡胶、氯丁橡胶、热塑性合成橡胶、氯醇橡胶。水平防渗系统：单层衬里系统：粘土或HDPE膜构成，其上是保护层和渗滤液收集系统，其下是保 护层和地下水保护层；单复合衬里系统：典型的上为柔性膜，下为低渗透性的粘土矿物；双层衬里系统：施工和衬里的坚固性及防渗效果不 如单复合衬里；双复合衬里系统：其上衬里采用的是单复合衬里。终场防渗系统：表土层、保护层、排水层、防渗层、调整层渗滤液渗滤液收集系统和处理：收集系统和处理：渗滤液收
24、集系统由汇流系统和输送系统两部分组成。汇流系统：砾卵石或碎（渣）石导流层，导流沟、穿孔收集管等构成的。输送系统：集水槽（池）、提升多孔管、潜水泵、输送管道和调节池构成。单独处理：回灌法；好氧生物处理；厌氧和好氧处理结合的方法；物化 法；土地处理法；氨吹脱法；合并处理：渗滤液与城市污水合并渗滤液特征：渗滤液特征：1）有机污染物浓度高，尤以5年内的“年轻”填埋场的渗滤液为最;2）氨氮含量较高，在“中老年”填埋场渗滤液中尤为突出；3）磷含量普遍偏低，尤其是溶解性的磷酸盐含量更低；4）金属离子含量较高，含量与所填埋废物组分及时间密切相关；5）溶解性固体含量较高，在填埋初期（0.52.5年）呈上升趋势，直至达到峰值，然后随填埋时间增加逐年下降直至最终稳定；6）色度高，以淡茶色、暗褐色或黑色为主，具较浓的腐败臭味；7）水质历时变化大，废物填埋初期，其渗滤液的pH值较低，而COD、BOD5、TOC、SS、硬度、金属离子含量较高；而后期，上述组分浓度则明显下降。
