1、第四章第四章 固体废弃物污染控制固体废弃物污染控制4-1 固体废弃物污染概述固体废弃物污染概述4-2 固体废弃物管理原则固体废弃物管理原则4-3 固体废弃物处理技术固体废弃物处理技术4-4 固体废物的回收利用固体废物的回收利用4-5 城市垃圾的处理城市垃圾的处理4-1 固体废弃物污染概述固体废弃物污染概述w 固体废弃物的定义、来源和分类固体废弃物的定义、来源和分类w 危险固体废弃物及其越境转移危险固体废弃物及其越境转移w 固体废弃物的特点固体废弃物的特点w 固体废弃物对环境的危害固体废弃物对环境的危害一、固废的定义、来源和分类一、固废的定义、来源和分类1、定义、定义w 是指在人类的生产和生活过
2、程中产生的，对产生者而言是指在人类的生产和生活过程中产生的，对产生者而言不具有使用价值而被废弃的固态物质或半固态物质。不具有使用价值而被废弃的固态物质或半固态物质。w 具有具有“放错地方的原料放错地方的原料”之称之称2、分类、分类按来源类别分按来源类别分（欧美欧美）：工业固废工业固废（冶金废渣、燃料废渣、化工废渣、建材工业废渣）（冶金废渣、燃料废渣、化工废渣、建材工业废渣）矿业固废矿业固废（煤矸石、尾矿）（煤矸石、尾矿）城市垃圾城市垃圾（废纸、厨房垃圾、废塑料、废电池、污泥、脏土）（废纸、厨房垃圾、废塑料、废电池、污泥、脏土）农业固废农业固废 （农作物秸秆、畜禽粪便等）（农作物秸秆、畜禽粪便等
3、）放射性固废放射性固废（含有放射性物质的尾矿、污染的废弃设备、仪（含有放射性物质的尾矿、污染的废弃设备、仪 器、防护用品、处理含放射性物质产生的废树脂、污泥等）器、防护用品、处理含放射性物质产生的废树脂、污泥等）按固体废物的管理需要（我国）分：按固体废物的管理需要（我国）分：工矿业固体废物、城市垃圾和危险固体废物。工矿业固体废物、城市垃圾和危险固体废物。一、固废的定义、来源和分类一、固废的定义、来源和分类一、固废的定义、来源和分类一、固废的定义、来源和分类3 3、固废的来源、固废的来源原料原料 工农业生产工农业生产 生产出有用的产品生产出有用的产品 产生废渣、废料产生废渣、废料 供生产生活消费
4、供生产生活消费 回收利用回收利用 回收利用回收利用 废物废物 环境环境 最终废弃物最终废弃物 从表从表4-14-1可看出，目前我国固体废物的主要来源是可看出，目前我国固体废物的主要来源是工矿业固体废物和工矿业固体废物和城市垃圾；城市垃圾；农业固体废物主要是农用化学塑料薄膜和塑料制品，但数量较少；农业固体废物主要是农用化学塑料薄膜和塑料制品，但数量较少；农村的大量有机垃圾通常经发酵后在农业上自行消化。农村的大量有机垃圾通常经发酵后在农业上自行消化。二、危险固体废弃物及其越境转移二、危险固体废弃物及其越境转移 -1、定义、定义 危险废物又称为有毒有害废物，这类废物泛指危险废物又称为有毒有害废物，这
5、类废物泛指 除放射性废物以除放射性废物以外，具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性因而可能外，具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性因而可能对人类的生活环境产生危害的废物。对人类的生活环境产生危害的废物。a a、急性毒性废物：、急性毒性废物：用浸提液灌胃对小鼠（或大鼠），能引起小鼠（或大鼠）在用浸提液灌胃对小鼠（或大鼠），能引起小鼠（或大鼠）在4848小时内死亡小时内死亡半数以上者定为有急性毒性的固体废物；半数以上者定为有急性毒性的固体废物；b b、易燃性废物：、易燃性废物：闪点低于闪点低于6060的液体，经摩擦、吸湿或自发产生着火倾向的固体，着火时的液体，经摩擦、吸湿或自
6、发产生着火倾向的固体，着火时燃烧较剧烈并能持续，以及在管理期间会引起危险者；燃烧较剧烈并能持续，以及在管理期间会引起危险者；c c、反应性废物：、反应性废物：性质不稳定，在无爆震时即易发生剧烈变化；性质不稳定，在无爆震时即易发生剧烈变化；遇水能剧烈反应；遇水能剧烈反应；遇水能形成爆炸性混合物；遇水能形成爆炸性混合物；与水混合产生有毒气体、蒸气或烟雾；与水混合产生有毒气体、蒸气或烟雾；在有引发源和加热时能引起爆震或爆炸；在有引发源和加热时能引起爆震或爆炸；在常温、常压下易发生爆炸或爆在常温、常压下易发生爆炸或爆炸性反应；炸性反应；根据其他法规所定义的爆炸品；根据其他法规所定义的爆炸品；d d、腐
7、蚀性废物：、腐蚀性废物：pH12.5或或pH2的废物的废物二、危险固体废弃物及其越境转移二、危险固体废弃物及其越境转移 -2、越境转移越境转移（1 1）危险废物越境转移的原因）危险废物越境转移的原因w 工业发达国家危险废物产量巨大，处理费用巨大，因而处理量较小工业发达国家危险废物产量巨大，处理费用巨大，因而处理量较小，导致废物的累积量巨大，影响生态环境和人们的身体健康；，导致废物的累积量巨大，影响生态环境和人们的身体健康；w 工业发达国家危险废物已称为工业发达国家危险废物已称为“政治废物政治废物”，公众对废物问题很敏，公众对废物问题很敏感，反对自己居住的地区设立危险废物处置场所；感，反对自己居
8、住的地区设立危险废物处置场所；w 发展中国家某些人为了捞取好处，使得危险废物大量涌入。发展中国家某些人为了捞取好处，使得危险废物大量涌入。（2 2）危险废物越境转移的特点）危险废物越境转移的特点w 发达国家转移到非洲和拉丁美洲的发展中国家发达国家转移到非洲和拉丁美洲的发展中国家w 向境外转移的危险废物是危险性最高的废物向境外转移的危险废物是危险性最高的废物w 接受国是不发达国家，没有管理和处置危险废物的技术能力。接受国是不发达国家，没有管理和处置危险废物的技术能力。1988 1988年年6 6月初，尼日利亚报道了一条消息：意大利一家公司分月初，尼日利亚报道了一条消息：意大利一家公司分5 5条船
9、将大约条船将大约38003800吨的有害废物运进了本德尔州的科科港，并以每吨的有害废物运进了本德尔州的科科港，并以每月月100100美金的租金堆放在附近一家农民的土地上。美金的租金堆放在附近一家农民的土地上。这些有害废物散发出恶臭，并渗出脏水，经检验，发现其中这些有害废物散发出恶臭，并渗出脏水，经检验，发现其中含有一种致癌性极高的化学物含有一种致癌性极高的化学物聚氯丁烯苯基。这些有害废物造聚氯丁烯苯基。这些有害废物造成很多码头工人及其家属瘫痪或被灼伤，有成很多码头工人及其家属瘫痪或被灼伤，有1919人因食用被污染了的人因食用被污染了的米而中毒死亡。米而中毒死亡。经过调查核实后，尼日利亚政府采取
10、了果断的措施。疏散了经过调查核实后，尼日利亚政府采取了果断的措施。疏散了被污染地的居民，逮捕了被污染地的居民，逮捕了1010余名与此案有关的搬运人员，并将此事余名与此案有关的搬运人员，并将此事上升为外交问题，从意大利撤回了大使。经过交涉，意大利政府将上升为外交问题，从意大利撤回了大使。经过交涉，意大利政府将所投弃的有害废物和被污染的土壤进行处理，将其运回意大利。但所投弃的有害废物和被污染的土壤进行处理，将其运回意大利。但由于意大利的各个港口拒绝其进港，欧洲各国也拒绝其入境，只好由于意大利的各个港口拒绝其进港，欧洲各国也拒绝其入境，只好长期停留在法国外公海上。长期停留在法国外公海上。危险废物的越
11、境转移危险废物的越境转移 1996年年4月月29日下午，北京市环保局接到一份紧急举报：京郊日下午，北京市环保局接到一份紧急举报：京郊的平谷县大华山镇的西峪村，堆放着一座小山似的的平谷县大华山镇的西峪村，堆放着一座小山似的“洋垃圾洋垃圾”。随。随后有关人员赶赴现场抽样开包检验，发现内有大量卫生废物、霉菌后有关人员赶赴现场抽样开包检验，发现内有大量卫生废物、霉菌和虫体，散发出阵阵恶臭。它们来自美国，总重和虫体，散发出阵阵恶臭。它们来自美国，总重639.4t，分别装于，分别装于29个集装箱中。后来还查出上海、江西甚至东北各省也有类似的洋个集装箱中。后来还查出上海、江西甚至东北各省也有类似的洋垃圾问题
12、。垃圾问题。（2 2）国际行动）国际行动w 巴塞尔公约巴塞尔公约 联合国环境规划署联合国环境规划署19891989年年3 3月月2020日至日至2222日在瑞士巴塞尔召开了日在瑞士巴塞尔召开了控制危险废物越境转移及其处置公约控制危险废物越境转移及其处置公约外交大会。我国在外交大会。我国在19911991年年9 9月批准了该公约月批准了该公约危险废物的越境转移危险废物的越境转移危险废物的越境转移危险废物的越境转移巴马科公约巴马科公约 ：关于禁止危险废物输入非洲及控制危险废物在非洲越境转移的关于禁止危险废物输入非洲及控制危险废物在非洲越境转移的巴马科公约巴马科公约。19911991年非洲国家谈判并
13、通过了一次单独的区域协定。年非洲国家谈判并通过了一次单独的区域协定。（3 3）我国的相关规定）我国的相关规定 危险废物经营许可证管理办法危险废物经营许可证管理办法 我国政府在我国政府在20042004年年5 5月颁布了该管理办法，从体制上加强了对危月颁布了该管理办法，从体制上加强了对危险废物的收集、储存和处置经营活动的监督管理，并为禁止从国外进险废物的收集、储存和处置经营活动的监督管理，并为禁止从国外进口或经过我国边境转移电子类危险废物提供了法律保障。口或经过我国边境转移电子类危险废物提供了法律保障。三、固体废弃物的特点三、固体废弃物的特点w 是各种污染物的终极态是各种污染物的终极态w 具有潜
14、在的、长期的危害性具有潜在的、长期的危害性w 具有全过程管理的特点具有全过程管理的特点w 可以回收利用可以回收利用四、固体废物对环境的危害四、固体废物对环境的危害（1）侵占土地）侵占土地 据统计，每堆积据统计，每堆积104t废渣，约占地一亩。随着城市的废渣，约占地一亩。随着城市的发展和居民生活水平的提高，城市固体废弃物侵占土地发展和居民生活水平的提高，城市固体废弃物侵占土地的现象日趋严重。我国现在堆积的工业固废有的现象日趋严重。我国现在堆积的工业固废有60亿亿t，生，生活垃圾有活垃圾有5 亿亿t，多数城市固体废弃物无法处理而堆积在，多数城市固体废弃物无法处理而堆积在城郊或公路两旁，许多城市被垃
15、圾群所包围。城郊或公路两旁，许多城市被垃圾群所包围。煤矸石是我国目前排放量和累计存量最大的工业固煤矸石是我国目前排放量和累计存量最大的工业固废。全国现有废。全国现有1500座煤矸石山，累计存量有座煤矸石山，累计存量有34亿亿t，占地，占地面积为面积为1.33*104公顷，这些煤矸石占用了大量的土地。公顷，这些煤矸石占用了大量的土地。四、固体废物对环境的危害四、固体废物对环境的危害（2）污染土壤）污染土壤 固废经过雨淋浸出毒物使土地毒化、酸化、碱化，其固废经过雨淋浸出毒物使土地毒化、酸化、碱化，其污染土壤的面积往往超过所占土地的数倍，从而改变土壤污染土壤的面积往往超过所占土地的数倍，从而改变土壤
16、的的性质和结构，使土壤板结、肥力下降，甚至导致土地的的性质和结构，使土壤板结、肥力下降，甚至导致土地荒芜。荒芜。如果固废中含有病原体、病菌、寄生虫以及化学废物等，如果固废中含有病原体、病菌、寄生虫以及化学废物等，还会使土壤受到生物污染和化学污染。人与污染的土壤直还会使土壤受到生物污染和化学污染。人与污染的土壤直接接触或食用了土壤上种植的蔬菜、瓜果，就会致病。接接触或食用了土壤上种植的蔬菜、瓜果，就会致病。污染土壤的事例污染土壤的事例 70年代，美国密苏里州曾把混有四氯二苯并对二恶英年代，美国密苏里州曾把混有四氯二苯并对二恶英的废渣当作沥青铺洒路面，造成严重污染，导致的废渣当作沥青铺洒路面，造成
17、严重污染，导致60cm厚厚的土壤受到污染，大批牲畜死亡，当地居民受到多种疾的土壤受到污染，大批牲畜死亡，当地居民受到多种疾病折磨，不得不全部搬迁。最后美国政府花病折磨，不得不全部搬迁。最后美国政府花3300*104美元美元买下该镇全部地产，还赔偿了居民搬迁的全部费用。买下该镇全部地产，还赔偿了居民搬迁的全部费用。四、固体废物对环境的危害四、固体废物对环境的危害（3）污染水体）污染水体 固体废弃物直接向江河湖泊倾倒，不仅减少了水域面积、淤塞固体废弃物直接向江河湖泊倾倒，不仅减少了水域面积、淤塞航道，而且污染水体，使水质下降；航道，而且污染水体，使水质下降；固体废弃物长期不适当堆放时，会受到雨水的
18、淋溶或地下水的固体废弃物长期不适当堆放时，会受到雨水的淋溶或地下水的浸泡，使废弃物中的有毒有害成分析出。析出的有毒有害成分会随浸泡，使废弃物中的有毒有害成分析出。析出的有毒有害成分会随着地表径流进入江河湖泊等水体，造成地面水污染，同时也会随着着地表径流进入江河湖泊等水体，造成地面水污染，同时也会随着雨水下渗，造成地下水污染。雨水下渗，造成地下水污染。污染水体的事例污染水体的事例 锦州市某厂锦州市某厂20世纪世纪50年代堆放的铬渣因露天投弃，年代堆放的铬渣因露天投弃，雨水淋溶，六价铬渗入地下，数年后，雨水淋溶，六价铬渗入地下，数年后，20km2范围内的范围内的水质受到污染，使得水质受到污染，使得
19、7个村的个村的1800眼井的井水不能饮用。眼井的井水不能饮用。美国纽约州的美国纽约州的“拉夫拉夫”运河，运河，20世纪世纪50年代，曾埋年代，曾埋进进80多种化学废物，多种化学废物，10多年后陆续发现水井变臭、儿童多年后陆续发现水井变臭、儿童畸形。成人患无名奇症，曾经迫使畸形。成人患无名奇症，曾经迫使200多户搬迁，直至多户搬迁，直至该区成为无人居住的该区成为无人居住的“禁区禁区”。四、固体废物对环境的危害四、固体废物对环境的危害（4）污染大气）污染大气 固体废弃物在收运、堆放过程中如果未做密封处固体废弃物在收运、堆放过程中如果未做密封处理，经日晒、风吹、雨淋等作用，会挥发大量废气、粉理，经日
20、晒、风吹、雨淋等作用，会挥发大量废气、粉尘进入大气；有的放在适宜的温度和湿度下被微生物分尘进入大气；有的放在适宜的温度和湿度下被微生物分解产生有毒气体，向大气中飘散，造成大气污染。解产生有毒气体，向大气中飘散，造成大气污染。如：煤矸石中夹带的黄铁矿会缓慢氧化自燃发火，产生如：煤矸石中夹带的黄铁矿会缓慢氧化自燃发火，产生SO2，自燃产生的热量又会使煤矸石中的，自燃产生的热量又会使煤矸石中的C元素燃烧生元素燃烧生成成CO和和CO2，这些气体进入大气中会污染空气。，这些气体进入大气中会污染空气。污染水体、大气的事例污染水体、大气的事例w 美国的美国的LoveCaDal事件是典型的固废污染事件。事件是
21、典型的固废污染事件。1930年年1953年年期间，美国胡克化学工业公司在纽约附近的期间，美国胡克化学工业公司在纽约附近的LoveCaDal废河谷填废河谷填埋了埋了2800多吨桶装有害固体废物，多吨桶装有害固体废物，1953年用土填平，年用土填平，1975年大年大雨和洪水造成有害固体废物外溢，并陆续发现该地区井水变臭、雨和洪水造成有害固体废物外溢，并陆续发现该地区井水变臭、婴儿畸形、居民得怪病，大气中有害物质超标婴儿畸形、居民得怪病，大气中有害物质超标500多倍，测出有多倍，测出有毒物质毒物质82种，其中几种能致癌，包括有剧毒的二恶英。种，其中几种能致癌，包括有剧毒的二恶英。1978年年美国政府
22、颁布法令，美国政府颁布法令，710户居民全部搬迁，并拨款户居民全部搬迁，并拨款2700*104美元美元进行治理。进行治理。四、固体废物对环境的危害四、固体废物对环境的危害（5）其他影响）其他影响 固体废物在城市里大量堆放，不仅妨碍市容，而且危害城市卫固体废物在城市里大量堆放，不仅妨碍市容，而且危害城市卫生。城市堆放的生活垃圾，非常容易发酵腐化，产生恶臭，招引蚊生。城市堆放的生活垃圾，非常容易发酵腐化，产生恶臭，招引蚊蝇、老鼠等，容易引起疾病传染。蝇、老鼠等，容易引起疾病传染。固体废弃物使用不当，还会造成很大的灾难。如：尾矿和粉煤灰固体废弃物使用不当，还会造成很大的灾难。如：尾矿和粉煤灰作为水库
23、堤坝的建筑材料，遇水冲决时，淹没村庄和农田；造成公作为水库堤坝的建筑材料，遇水冲决时，淹没村庄和农田；造成公路、铁路中断，堵塞河道等灾难。路、铁路中断，堵塞河道等灾难。1972年年2月，美国弗吉尼亚洲的布发罗山谷，以煤矸石作为其月，美国弗吉尼亚洲的布发罗山谷，以煤矸石作为其水库堤坝的堆筑材料，被一场暴雨冲毁，致使水库堤坝的堆筑材料，被一场暴雨冲毁，致使50万万m3的水和的水和17万万m3的煤矸石一泻而下，导致的煤矸石一泻而下，导致800座房屋被毁、座房屋被毁、116人死亡和人死亡和4000人人无家可归。无家可归。20世纪世纪70年代，北京一家照相器材厂毁于一场大火。因为厂房年代，北京一家照相器
24、材厂毁于一场大火。因为厂房建在垃圾堆上，垃圾堆产生的甲烷日久引爆。建在垃圾堆上，垃圾堆产生的甲烷日久引爆。1994年年8月，湖南省岳阳市郊一座约月，湖南省岳阳市郊一座约2万万m2的垃圾堆突然爆炸，的垃圾堆突然爆炸，产生的冲击波竟将产生的冲击波竟将1.5万吨的垃圾抛向高空，摧毁了垃圾场外万吨的垃圾抛向高空，摧毁了垃圾场外40m处处的一座泵房和两旁的污水大堤。的一座泵房和两旁的污水大堤。四、固体废物对环境的危害四、固体废物对环境的危害4-2 固体废弃物管理原则固体废弃物管理原则w 控制固体废弃物的原则控制固体废弃物的原则 3C原则原则：Clean（清洁生产）（清洁生产）Cycle（循环和重复利用）
25、（循环和重复利用）Control（无害化控制）（无害化控制）3C原则意思是对固废，首先是防止和减少其产生量。原则意思是对固废，首先是防止和减少其产生量。其次，对已产生的固废，要进行资源化利用。最后，对不其次，对已产生的固废，要进行资源化利用。最后，对不能利用的，要进行无害化处置。能利用的，要进行无害化处置。4-2 固体废弃物管理原则固体废弃物管理原则中华人民国固体废物污染环境防治法中华人民国固体废物污染环境防治法规定：国家规定：国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物的对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物的产生，充分合理利用固体废物和无害化处置废物的产生，充分合理利用固体废物和无害
26、化处置废物的原则。原则。w 减量化、资源化、无害化减量化、资源化、无害化 三者相互贯通，不分彼此。三者相互贯通，不分彼此。一、减量化一、减量化1、含义含义w 在生产过程中，通过适当的途径减少固体废物的数量和在生产过程中，通过适当的途径减少固体废物的数量和体积，使处理、处置、贮存前的废物产生量减小到最低体积，使处理、处置、贮存前的废物产生量减小到最低的程度，以达到减少污染、节约资源以及便于最终处置的程度，以达到减少污染、节约资源以及便于最终处置的目的的目的。一、减量化一、减量化2、途径途径w 源头削减：源头削减：（1）改变燃料的结构：提高民用燃气的比例，可大幅度降低因燃煤产改变燃料的结构：提高民
27、用燃气的比例，可大幅度降低因燃煤产生的煤灰。生的煤灰。（2）避免过度包装和减少一次性商品的使用。）避免过度包装和减少一次性商品的使用。（3）改革生产工艺，引进新的生产设备，采用低废的原料实施清洁生）改革生产工艺，引进新的生产设备，采用低废的原料实施清洁生产。产。w 末端减量：末端减量：对已产生的固体废物实施减量，如：废物的综合利用、焚烧、压对已产生的固体废物实施减量，如：废物的综合利用、焚烧、压实等工艺实等工艺二、资源化二、资源化1、含义含义w 是采取管理和工艺措施，从固体废弃物中回收有用的物是采取管理和工艺措施，从固体废弃物中回收有用的物质和能源，使其成为可利用的二次资源，从而减少排入质和能
28、源，使其成为可利用的二次资源，从而减少排入环境中的固体废弃物量，减轻对环境的压力，并达到节环境中的固体废弃物量，减轻对环境的压力，并达到节约资源的目的。约资源的目的。w 它是固体废物最为有效的减量化途径，是固体废物的主它是固体废物最为有效的减量化途径，是固体废物的主要归宿。要归宿。二、资源化二、资源化2、资源化系统、资源化系统 是指废物引入新的生产系统、消费系统。整个系统可分是指废物引入新的生产系统、消费系统。整个系统可分为两大部分为两大部分前期系统：前期系统：对废物中的有用物质进行分离提取型的回收。对废物中的有用物质进行分离提取型的回收。后期系统：后期系统：对前期回收的物质用化学或生物学的方
29、法，使对前期回收的物质用化学或生物学的方法，使废物的性质发生改变而加以回收利用。废物的性质发生改变而加以回收利用。物质的回收利用物质的回收利用 能源的回收利用能源的回收利用（1 1）物质的回收利用）物质的回收利用w 以粉煤灰、炉渣的综合利用为例：以粉煤灰、炉渣的综合利用为例：我国的燃煤电厂排出的废渣中炉渣占我国的燃煤电厂排出的废渣中炉渣占15%，粉煤灰占，粉煤灰占85%。粉煤灰的颗粒成分：粉煤灰的颗粒成分：微珠、漂珠：微珠、漂珠：具有高强、耐磨、隔热、保温、绝缘、隔音具有高强、耐磨、隔热、保温、绝缘、隔音玻璃体颗粒：玻璃体颗粒：具有高的胶凝活性、多孔隙，具有吸附能力具有高的胶凝活性、多孔隙，具
30、有吸附能力未燃尽的炭粒：未燃尽的炭粒：具有吸附性具有吸附性炉渣：可用作筑路、墙体、建材、环境工程与化工的原材料，可生产上炉渣：可用作筑路、墙体、建材、环境工程与化工的原材料，可生产上百种产品。百种产品。（2）能源的回收利用能源的回收利用 含有可燃物质较多的垃圾可用于焚烧产生热能；含有可燃物质较多的垃圾可用于焚烧产生热能；高炉渣排放时温度很高，在水池中可以使池水升温，高炉渣排放时温度很高，在水池中可以使池水升温，所以可利用渣池的热水进行供暖；所以可利用渣池的热水进行供暖；煤矸石是煤炭生产中排放的固体废物，它是有机碳煤矸石是煤炭生产中排放的固体废物，它是有机碳化物与岩石的混合物，具有可燃性，可以部
31、分代替原煤化物与岩石的混合物，具有可燃性，可以部分代替原煤加以利用。加以利用。三、无害化三、无害化 固体废弃物经过减量化和资源化利用后，仍不可避固体废弃物经过减量化和资源化利用后，仍不可避免地要向环境排放一些不具有利用价值或难以进一步利免地要向环境排放一些不具有利用价值或难以进一步利用的残渣。这些残渣往往富集了较多的有毒有害物质，用的残渣。这些残渣往往富集了较多的有毒有害物质，因而必须对其进行最终的处置，防止对环境产生危害。因而必须对其进行最终的处置，防止对环境产生危害。4-3 固体废弃物处理技术固体废弃物处理技术 处理技术包括三方面：处理技术包括三方面：w 固体废物的预处理技术固体废物的预处
32、理技术w 固体废物的资源化处理技术固体废物的资源化处理技术w 固体废物的最终处置技术固体废物的最终处置技术一、预处理技术一、预处理技术w 破碎破碎 目的：减少其体积，以便于运输和贮存；目的：减少其体积，以便于运输和贮存；增大比表面积，以大幅度增大比表面积，以大幅度提高焚烧、热解和堆肥等反应速率；提高焚烧、热解和堆肥等反应速率；使待分选的物料实现单体分离，以使待分选的物料实现单体分离，以便从中提取有用成分便从中提取有用成分;防止粗大锋利的固体废物对处理设备的破坏防止粗大锋利的固体废物对处理设备的破坏;破碎破碎后固体废物直接进行填埋处置时后固体废物直接进行填埋处置时,压实密度高而均匀压实密度高而均
33、匀,可以加快填埋场的可以加快填埋场的早期稳定化。早期稳定化。w 压实压实 目的：减少体积，便于装卸、运输、贮存和填埋。目的：减少体积，便于装卸、运输、贮存和填埋。压缩比：固体废物压实后体积减小的程度。一般的压缩比为压缩比：固体废物压实后体积减小的程度。一般的压缩比为35。分选分选 目的：便于后续处理，提高资源回收的纯度和利用价目的：便于后续处理，提高资源回收的纯度和利用价值值主要有：筛选、重力分选、磁力分选、手选主要有：筛选、重力分选、磁力分选、手选w 脱水与干燥脱水与干燥 脱水目的：达到减容、便于运输和处理脱水目的：达到减容、便于运输和处理 固体废物进行破碎、分选后所得的物料进行能源回固体废
34、物进行破碎、分选后所得的物料进行能源回收或焚烧处理时，必须进行干燥处理。收或焚烧处理时，必须进行干燥处理。一、预处理技术一、预处理技术w 热处理是通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同热处理是通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、利用的目的。时达到减容、利用的目的。w 热处理方法包括焚烧、热解、湿式氧化等。热处理方法包括焚烧、热解、湿式氧化等。（1）固体废物的焚烧）固体废物的焚烧（有氧气）（有氧气）在高温在高温(800一一1000)下，通过焚烧，使固体废物中的可燃成分下，通过焚烧，使固体废物中的可燃成分转化成惰性残渣，同时回收热能；通过焚烧，可使固体废物进一步转化成惰性残渣，同
35、时回收热能；通过焚烧，可使固体废物进一步减容，减容，城市垃圾经焚烧后可减小体积城市垃圾经焚烧后可减小体积8090。同时收到无害。同时收到无害化、减量化和资源化的效果化、减量化和资源化的效果 主要处理对象是燃烧值较高的城市垃圾、不适合用安全法处置主要处理对象是燃烧值较高的城市垃圾、不适合用安全法处置的或不可利用的可燃性危险固体废弃物，易产生二次污染的或不可利用的可燃性危险固体废弃物，易产生二次污染二、资源化处理技术二、资源化处理技术 -1、热处理、热处理二、资源化处理技术二、资源化处理技术 -1、热化学处理、热化学处理（2）固体废物的热解技术）固体废物的热解技术（缺氧气）（缺氧气）利用了多数有机
36、物的热不稳定性的特征利用了多数有机物的热不稳定性的特征，这样的有机物在高温，这样的有机物在高温（5001000）缺氧条件下会发生裂解，转化为相对分子质量较小的）缺氧条件下会发生裂解，转化为相对分子质量较小的组分。组分。其产物为气态（氢、甲烷、碳氢化合物、其产物为气态（氢、甲烷、碳氢化合物、CO）；液态（甲醇、乙）；液态（甲醇、乙醛、丙酮、醋酸等）；固态（炭黑）醛、丙酮、醋酸等）；固态（炭黑）主要的处理对象是废塑料、废橡胶、污泥、城市垃圾、人畜粪主要的处理对象是废塑料、废橡胶、污泥、城市垃圾、人畜粪便等含有机物较多的固体废弃物。便等含有机物较多的固体废弃物。优点：将废物转化为有用的燃料，尾气排放
37、量和残渣量较少，优点：将废物转化为有用的燃料，尾气排放量和残渣量较少，是低污染和资源化技术。是低污染和资源化技术。二、资源化处理技术二、资源化处理技术 -1、热化学处理、热化学处理（3）固体废物的湿式氧化）固体废物的湿式氧化 又叫湿式燃烧法，固体废弃物中的有机物在水为介质的条件下又叫湿式燃烧法，固体废弃物中的有机物在水为介质的条件下,经经过加压和加热过加压和加热,在湿式氧化器中进行的快速氧化过程。在该过程中不在湿式氧化器中进行的快速氧化过程。在该过程中不再需要添加辅助燃料就可自动进行。产生的产物主要为水蒸汽、二氧再需要添加辅助燃料就可自动进行。产生的产物主要为水蒸汽、二氧化碳、氮气等气体以及残
38、余液（残留的金属盐类和未完全反应的有机化碳、氮气等气体以及残余液（残留的金属盐类和未完全反应的有机物）。物）。主要适用处理含有水分的固体有机物料，如污泥和高浓度有机废水。主要适用处理含有水分的固体有机物料，如污泥和高浓度有机废水。优点：不产生粉尘和煤烟，灭毒除菌比较彻底，耗能少反应速度快优点：不产生粉尘和煤烟，灭毒除菌比较彻底，耗能少反应速度快等优点等优点（1）堆肥化）堆肥化 依靠自然界的细菌、放线茵、真菌等微生物，人为依靠自然界的细菌、放线茵、真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质的生物转化地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质的生物转化过程。过程。堆肥化的产物称作堆肥，是
39、一种具有改良土壤结构，堆肥化的产物称作堆肥，是一种具有改良土壤结构，增大土壤容水性、减少无机氨流失、促进难溶磷转化为增大土壤容水性、减少无机氨流失、促进难溶磷转化为易溶磷、增加土壤缓冲能力，易溶磷、增加土壤缓冲能力，提高化学肥料的肥效等多提高化学肥料的肥效等多种功效。种功效。可分为厌氧堆肥与好氧堆肥。可分为厌氧堆肥与好氧堆肥。二、资源化处理技术二、资源化处理技术 -2、生物处理技术、生物处理技术（2）沼气化）沼气化 在完全隔绝氧气的条件下，利用多种厌氧菌的生物转化作用使在完全隔绝氧气的条件下，利用多种厌氧菌的生物转化作用使废物中的可生物降解的有机物分解为稳定的无毒物质。废物中的可生物降解的有机
40、物分解为稳定的无毒物质。此法不仅无害化效果好，而且是一种理想的无废工艺：能产生此法不仅无害化效果好，而且是一种理想的无废工艺：能产生高效肥料（高效肥料（沼气液、沼气渣沼气液、沼气渣）和作为能源的）和作为能源的沼气沼气。主要处理农业固体废物、城市垃圾、污泥和粪便等含有有机物主要处理农业固体废物、城市垃圾、污泥和粪便等含有有机物比较多的固体废弃物。比较多的固体废弃物。该法的推广应用还可改变农村的能源结构，据统计，我国每年该法的推广应用还可改变农村的能源结构，据统计，我国每年产出秸秆产出秸秆5亿多吨，如果其中一半进行沼气化处理，就可以满足亿多吨，如果其中一半进行沼气化处理，就可以满足8亿亿农民生活上
41、所需的燃料。农民生活上所需的燃料。二、资源化处理技术二、资源化处理技术 -2、生物处理技术、生物处理技术（3）废纤维素糖化技术）废纤维素糖化技术 废纤维素糖化是利用酶水解技术使之转化成单体葡萄糖，然后废纤维素糖化是利用酶水解技术使之转化成单体葡萄糖，然后可通过化学反应转化为化工原料或生化反应转化为单细胞蛋白或微可通过化学反应转化为化工原料或生化反应转化为单细胞蛋白或微生物蛋白。生物蛋白。w 天然纤维素酶水解顺序如下：天然纤维素酶水解顺序如下：二、资源化处理技术二、资源化处理技术 -2、生物处理技术、生物处理技术二、资源化处理技术二、资源化处理技术 -2、生物处理技术、生物处理技术（4）细菌浸出
42、）细菌浸出 利用化能自养细菌的生理特性，从矿物废料中将某些金属溶解利用化能自养细菌的生理特性，从矿物废料中将某些金属溶解出来，然后从浸出液提取金属，这个过程称为细菌浸出。出来，然后从浸出液提取金属，这个过程称为细菌浸出。化能自养细菌的生理特性：把亚铁氧化成高铁、把硫及还原性化能自养细菌的生理特性：把亚铁氧化成高铁、把硫及还原性硫化物氧化成硫酸，在取得能源的同时，可以从空气中摄取二氧化硫化物氧化成硫酸，在取得能源的同时，可以从空气中摄取二氧化碳、氧、从水中摄取其他微量元素合成细胞质，而且这些细菌能耐碳、氧、从水中摄取其他微量元素合成细胞质，而且这些细菌能耐受较高浓度的金属离子和氢离子。受较高浓度
43、的金属离子和氢离子。主要用于处理以铜的硫化物和一般氧化物为主的铜矿以及铀矿主要用于处理以铜的硫化物和一般氧化物为主的铜矿以及铀矿废石，回收铜和铀。废石，回收铜和铀。三、固体废物的最终处置技术三、固体废物的最终处置技术固体废物处置方法包括海洋处置和陆地处置两大类。固体废物处置方法包括海洋处置和陆地处置两大类。w 海洋处置：海洋处置：海洋处置主要分为海洋倾倒与远洋焚烧两种方法海洋处置主要分为海洋倾倒与远洋焚烧两种方法w 近年来，随着人们对保护环境生态重要性认识的加深和近年来，随着人们对保护环境生态重要性认识的加深和总体环境意识的提高，海洋处置己受到越来越多的限总体环境意识的提高，海洋处置己受到越来
44、越多的限制制 。陆地处置陆地处置 w 陆地处置包括土地填埋、深井灌注等几种。陆地处置包括土地填埋、深井灌注等几种。（1 1）土地填埋法：）土地填埋法：是一种最常用的方法。包括卫生填埋是一种最常用的方法。包括卫生填埋和安全填埋。和安全填埋。缺点：浸出液的渗漏污染地下水；降解气体的释出易缺点：浸出液的渗漏污染地下水；降解气体的释出易引起爆炸和火灾；臭味和病原菌的消除。引起爆炸和火灾；臭味和病原菌的消除。（2 2）深井灌注：）深井灌注：把固体废弃物液化行成乳浊液或真溶液，把固体废弃物液化行成乳浊液或真溶液，注入到地下与饮用水和矿脉层隔开的可渗性岩层内。注入到地下与饮用水和矿脉层隔开的可渗性岩层内。适
45、应于一般废弃物和有害废弃物的处理。适应于一般废弃物和有害废弃物的处理。三、固体废物的最终处置技术三、固体废物的最终处置技术v固化处置固化处置:水泥固化、塑料固化、水玻璃固化、沥青固化水泥固化、塑料固化、水玻璃固化、沥青固化v堆肥化堆肥化v焚烧焚烧三、固体废物的最终处置技术三、固体废物的最终处置技术4-4 固体废物的回收利用固体废物的回收利用一、一、粉煤灰的回收利用粉煤灰的回收利用二、二、煤矸石的综合利用煤矸石的综合利用一、粉煤灰的回收利用一、粉煤灰的回收利用1、粉煤灰的化学组成粉煤灰的化学组成 粉煤灰主要由硅、铝和不定量的碳、铁、钙、镁、钾、粉煤灰主要由硅、铝和不定量的碳、铁、钙、镁、钾、钠、
46、硫等组成。钠、硫等组成。2、粉煤灰生产建筑材料、粉煤灰生产建筑材料 （1）粉煤灰水泥）粉煤灰水泥 粉煤灰在生产水泥的过程中，主要用作水泥的混合掺料。粉煤灰在生产水泥的过程中，主要用作水泥的混合掺料。用粉煤灰生产的水泥主要有：用粉煤灰生产的水泥主要有：硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰低温合成水泥、粉煤灰无熟硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰低温合成水泥、粉煤灰无熟料水泥等。料水泥等。粉煤灰水泥适用于一般民用和工业建筑工程，大体积水粉煤灰水泥适用于一般民用和工业建筑工程，大体积水工混凝土工程、地下和水下混凝土构筑物等。工混凝土工程、地下和水下混凝土构筑物等。2、粉煤灰生产建筑材料、粉煤灰生产建筑
47、材料（2）制备粉煤灰混凝土）制备粉煤灰混凝土 粉煤灰混凝土是以粉煤灰取代部分水泥，并以砂、石粉煤灰混凝土是以粉煤灰取代部分水泥，并以砂、石等为骨料，加水搅拌而成的构筑材料。等为骨料，加水搅拌而成的构筑材料。粉煤灰对混凝土的性能产生多方面的影响：粉煤灰对混凝土的性能产生多方面的影响：能增加混凝土的和易性流动性，利于远距离泵送；能增加混凝土的和易性流动性，利于远距离泵送；能降低水化热，适合大体积混凝土的浇灌；能降低水化热，适合大体积混凝土的浇灌；具有良好的抗渗透性和抗侵蚀性，适用于水工工程；具有良好的抗渗透性和抗侵蚀性，适用于水工工程；因而广泛用于水电工程和大型建筑工程。因而广泛用于水电工程和大型
48、建筑工程。我国三门峡、刘家峡水我国三门峡、刘家峡水库等水电工程；秦山核电站、北京亚运工程等；国内一些大的地库等水电工程；秦山核电站、北京亚运工程等；国内一些大的地下及铁路隧道工程；均大量掺用了粉煤灰（下及铁路隧道工程；均大量掺用了粉煤灰（25%40%），不仅），不仅节约了大量的水泥，而且提高了工程质量。节约了大量的水泥，而且提高了工程质量。一、粉煤灰的回收利用一、粉煤灰的回收利用3、粉煤灰在农业上的利用、粉煤灰在农业上的利用（1）改良土壤）改良土壤 粉煤灰的硅酸盐矿物和炭粒具有多孔性，可增加土壤粉煤灰的硅酸盐矿物和炭粒具有多孔性，可增加土壤的孔隙度，可以提高土壤的温度，以利于土壤中微生物的孔隙
49、度，可以提高土壤的温度，以利于土壤中微生物的活动、养分的转化和种子发芽。的活动、养分的转化和种子发芽。（2）制造粉煤灰肥料）制造粉煤灰肥料 粉煤灰含有大量的硅、钙、镁、磷等农作物所必须的粉煤灰含有大量的硅、钙、镁、磷等农作物所必须的营养元素，可直接对土壤进行施肥；营养元素，可直接对土壤进行施肥；生产各种复合肥（如硅钾复合肥、硅钾钙复合肥等）；生产各种复合肥（如硅钾复合肥、硅钾钙复合肥等）；磁化粉煤灰肥料。磁化粉煤灰肥料。一、粉煤灰的回收利用一、粉煤灰的回收利用4、粉煤灰在其他方面的利用、粉煤灰在其他方面的利用（1）用作水处理材料）用作水处理材料 由于粉煤灰含有很大的比表面积和多孔性，吸附废由于
50、粉煤灰含有很大的比表面积和多孔性，吸附废水中的重金属离子，去除印染废水中的有机物水中的重金属离子，去除印染废水中的有机物（2）制备保温材料、绝缘材料和耐火材料制备保温材料、绝缘材料和耐火材料 粉煤灰中含有粉煤灰中含有50%80%的空心微珠，具有抗高温、的空心微珠，具有抗高温、隔热、阻燃等性能。隔热、阻燃等性能。一、粉煤灰的回收利用一、粉煤灰的回收利用1、煤矸石的成分、煤矸石的成分 煤矸石主要是由炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、砂岩等岩煤矸石主要是由炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、砂岩等岩石组成的混合物。尽管煤矸石的成分复杂，但绝大多数石组成的混合物。尽管煤矸石的成分复杂，但绝大多数煤矸石除含炭质外，主要以硅、
