1、固体废物处理与处置固体废物处理与处置（20042005学年第二学期）学年第二学期）邵立明同济大学环境科学与工程学院Tel:65981383 Fax:第一章第一章绪论绪论固体废物管理问题,与本课程的特点同济大学环境科学与工程学院固体废物管理问题特点固体废物管理问题特点&产生浓缩态浓缩态量量 小小人均生活污水与垃圾的有机碳量人均生活污水与垃圾的有机碳量项目项目污水污水垃圾垃圾质量比质量比量量200kg/d0.8kg/d250:1有机碳有机碳 300mg/kg200kg/d3/810-3g/mg 0.60.8kg/d 0.3 0.45100022.5g/d64.8g/d1:3单位处单位处理成本理成本
2、2.0元元/t60150元元/t影响大影响大固体废物产生过程中没有稀释环节固体废物产生过程中没有稀释环节同济大学环境科学与工程学院固体废物管理问题特点固体废物管理问题特点&处理与处置资源化潜力大资源化潜力大高成本高成本不断地发现资源化途径不断地发现资源化途径 代表了固体废物处理处置技术的发展方向代表了固体废物处理处置技术的发展方向固体废物资源化现状工业固体废物建材利用工业固体废物建材利用 我国我国90%的水泥制品中有废渣成分的水泥制品中有废渣成分世界工业革命以来的金属循环率世界工业革命以来的金属循环率 85%使这类不可再生资源能持续地支持经济发展使这类不可再生资源能持续地支持经济发展同济大学环
3、境科学与工程学院固体废物管理问题固体废物管理问题&管理 更强调源头控制更强调源头控制c 源头控制是比资源利用更有效的管理措施源头控制是比资源利用更有效的管理措施 资源化利用的政策与技术同样重要资源化利用的政策与技术同样重要c 技术的应用通常需要政策环境的支持技术的应用通常需要政策环境的支持 分类化处理处置分类化处理处置c 有实施的必要和应用的可能性有实施的必要和应用的可能性同济大学环境科学与工程学院课课 程程 的的 特特 点点&起步比较晚&教材的选择范围有限&教学实验的难度较大同济大学环境科学与工程学院本本 课课 程程 的的 内内 容容第二章第二章 固体废物产生与性质固体废物产生与性质 固体废
4、物是什么？管理与技术要求的固体废物表征方法2.1 产产 生生 源源同济大学环境科学与工程学院定定 义义&一般定义固体废物是人类生产与生活活动中，因不需要和无用而弃置的固态物料中华人民共和国固体废物污染环境防治法“以容器包装的液态、气态废弃物属固体废物”强调固体废物产生的行为特征强调固体废物产生的行为特征 基于人类活动是当代环境问题的源与治理对象的认识 产生是基于人类的主观判断，其中蕴涵着源控制的机会 与其他物态废物的区别，但不绝对同济大学环境科学与工程学院定定 义义&法规定义固体废物，是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物物质 是指在工业、交通等生产活动中产生的
5、固体废物是指在工业、交通等生产活动中产生的固体废物 是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务 的活动中产生的固体废物，以及法律行政法规规定的活动中产生的固体废物，以及法律行政法规规定 视为城市生活垃圾的固体废物视为城市生活垃圾的固体废物 是指城市中单位和居民在日常生活及为日常生活服务是指城市中单位和居民在日常生活及为日常生活服务 中产生的废弃物，以及建筑施工活动中产生的垃圾中产生的废弃物，以及建筑施工活动中产生的垃圾（建设部定义（建设部定义）同济大学环境科学与工程学院定定 义义&法规定义 是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险是指列入
6、国家危险废物名录或者根据国家规定的危险 废物标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物废物标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物住宅垃圾（household waste）：任何从住宅（包括独立或多单元住宅、宾馆、旅舍、宿舍、值班房、营房、露营地、野餐地、日间娱乐地）产生的固体废物（包括食品垃圾、庭院垃圾和化粪池沉积物等）固体废物，是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物物质更强调按产生特征定义，考虑更强调按产生特征定义，考虑在适用范围上的严格界定在适用范围上的严格界定同济大学环境科学与工程学院产产 生生 源源&普遍性覆盖所有的人类活动环节自自然然环环境境矿物开采矿物开
7、采炼制炼制原材料生产原材料生产制造制造运输销售运输销售消费消费农业生态农业生态农产品种（养）殖农产品种（养）殖人类活动边界人类活动边界同济大学环境科学与工程学院产产 生生 源源城市生活垃圾建筑业能源制造及水的生产及供应业制造业采掘业农林业西欧西欧欧洲固体废物产生源欧洲固体废物产生源城市生活垃圾农林业采掘业制造业能源制造及水的生产及供应业建筑业污水与垃圾处置东欧申请国东欧申请国城市生活垃圾建筑业能源制造及水的生产及供应业制造业采掘业农林业西欧西欧欧洲固体废物产生源欧洲固体废物产生源城市生活垃圾农林业采掘业制造业能源制造及水的生产及供应业建筑业污水与垃圾处置东欧申请国东欧申请国&各产生源的重要性（
8、EU）同济大学环境科学与工程学院分分 类类一般分类一般工业固体废物一般工业固体废物按活动类型分类按活动类型分类参照国民经济活动分类方法参照国民经济活动分类方法城市生活垃圾城市生活垃圾按产生源分类按产生源分类居民、商服业、厂矿机关、交居民、商服业、厂矿机关、交通、建筑业、城市维护通、建筑业、城市维护危险废物危险废物(Hazardous waste)有害废物有害废物按有害性质分类按有害性质分类易燃易爆、腐蚀、反应、毒性易燃易爆、腐蚀、反应、毒性毒性毒性急毒性急毒性慢毒性慢毒性三致毒性三致毒性城市维护城市维护保洁保洁市政设施运行市政设施运行同济大学环境科学与工程学院分分 类类按性质特征归类易腐有机类
9、易腐有机类农业废弃物农业废弃物食品加工废弃物食品加工废弃物生物制药与制剂业废弃物生物制药与制剂业废弃物生活垃圾中的有机部分生活垃圾中的有机部分污水污泥污水污泥土壤矿物类土壤矿物类富含富含Al2O3,FeO,SiO2,CaO,MgO适合建材利用适合建材利用采矿废物采矿废物冶炼废物冶炼废物粉煤灰粉煤灰锅炉渣锅炉渣同济大学环境科学与工程学院分分 类类按性质特征归类可燃类可燃类石油化工业废物石油化工业废物基本与精细有机化工废物基本与精细有机化工废物化学制药废物化学制药废物城市生活垃圾城市生活垃圾设备类设备类v传统的金属回收源传统的金属回收源v机电复合化使之成机电复合化使之成为新的挑战为新的挑战生产机械
10、与设备生产机械与设备交通工具（车、船、飞机）交通工具（车、船、飞机）家用与娱乐机器家用与娱乐机器信息电器信息电器同济大学环境科学与工程学院分分 类类按性质特征归类易腐有机类易腐有机类农业废弃物农业废弃物食品加工废弃物食品加工废弃物生物制药与制剂业废弃物生物制药与制剂业废弃物生活垃圾中的有机部分生活垃圾中的有机部分污水污泥污水污泥土壤矿物类土壤矿物类富含富含Al2O3,FeO,SiO2,CaO,MgO适合建材利用适合建材利用采矿废物采矿废物冶炼废物冶炼废物粉煤灰粉煤灰锅炉渣锅炉渣可燃类可燃类石油化工业废物石油化工业废物基本与精细有机化工废物基本与精细有机化工废物化学制药废物化学制药废物城市生活垃
11、圾城市生活垃圾设备类设备类v传统的金属回收源传统的金属回收源v机电复合化使之成机电复合化使之成为新的挑战为新的挑战生产机械与设备生产机械与设备交通工具（车、船、飞机）交通工具（车、船、飞机）家用与娱乐机器家用与娱乐机器信息电器信息电器与技术有关，不断地丰富2.2 性性 质质 表表 征征同济大学环境科学与工程学院性质分类与指标性质分类与指标可可资资源源化化特特性性物料回收物料回收能量回收能量回收生物转化生物转化植物养分植物养分坚坚 硬硬 性性金属矿物化学组成金属矿物化学组成废品物理组成废品物理组成土壤矿物组成土壤矿物组成低位热值低位热值耗氧量，产甲烷潜力耗氧量，产甲烷潜力生物质组成生物质组成N,
12、P,K,腐殖质腐殖质,Ca,Mg,Zn,Se压缩应力压缩应力同济大学环境科学与工程学院性质分类与指标性质分类与指标危危险险性性易燃易爆易燃易爆 闪点、燃点（闪点闪点、燃点（闪点28）腐蚀腐蚀 pH、标准钢腐蚀速率、标准钢腐蚀速率反应反应 遇水产气、放热遇水产气、放热毒性毒性 急毒急毒LD50 慢毒慢毒运动与生长阻碍运动与生长阻碍 三致三致个体变异、个体变异、DNA变异、变异、DNA加合加合毒害物质毒害物质其他其他处理处理相关相关特性特性物理：颗粒度、堆积密度、含水率、可压缩性物理：颗粒度、堆积密度、含水率、可压缩性化学：化学：pH、有机元素组成、宏量无机物组成、有机元素组成、宏量无机物组成卫生
13、：大肠菌数、沙门氏菌数、蛔虫卵计数卫生：大肠菌数、沙门氏菌数、蛔虫卵计数同济大学环境科学与工程学院习习 题题固体废物卫生填埋场经营者，受委托要求代为处理一种工业垃圾。法律规定危险废物不能在卫生填埋场处置；同时，经营者也需要向委托者说明它的收费依据。据此，你认为经营者应要求对委托处理的工业垃圾做哪些指标的测试，简述理由2.3 性质分析方法的特点性质分析方法的特点同济大学环境科学与工程学院取取 样样 与与 制制 样样&代表性取样 系统性取样系统性取样系列取样系列取样c 工艺排废点工艺排废点c 收集运输点收集运输点&制样 缩分方法缩分方法”四分法四分法”同济大学环境科学与工程学院浸浸 出出&固体直接
14、分析的限制 固体废物基质（固体废物基质（Matrix）对分析的限制）对分析的限制c 破坏基质对污染物化学结构的同时改变破坏基质对污染物化学结构的同时改变c 基质结构对污染物生物效价的影响基质结构对污染物生物效价的影响&浸出液(水或特定溶剂)分析替代直接分析 微量有机物微量有机物 重金属重金属 极大部分的生物监测极大部分的生物监测有机物全分析限制同样的污染物含量，不同的生物效应浸出方法：准平衡浸出、动态浸出同济大学环境科学与工程学院消消 解解 与与 挥挥 发发&消解 基于基于Matrix化学破坏的无机物（重金属）化学破坏的无机物（重金属）全量分析方法全量分析方法&挥发 基于基于Matrix控制性
15、破坏的有机物全量分析控制性破坏的有机物全量分析方法（方法（TGA-GC/MS）同济大学环境科学与工程学院非破坏性全量分析方法非破坏性全量分析方法&核磁共振 表面有机物基团&CT扫描 Matrix的密度差分析&XRD 无机物碎片分析&AFS(原子力显微镜)表面分子与原子形态，包括活动状态2.4 产产 生生 量量 分分 析析同济大学环境科学与工程学院积累的物料积累的物料(原料、产品、固体废物原料、产品、固体废物)输入输入(原料原料)流出流出(产品产品)流出流出(其他副产物其他副产物)系统的边界系统的边界流出流出(烟道气和灰烟道气和灰)流出流出(固体废物、废水中的固体固体废物、废水中的固体)物物 流
16、流 衡衡 算算 主要用于现状分析，分析的统计总结可主要用于现状分析，分析的统计总结可用于推定一定范围与条件下的未来值用于推定一定范围与条件下的未来值=-进进入入系系统统的的在在系系统统内内积积累累流流出出系系统统的的产产品品系系统统内内产产生生原原料料流流量量的的物物流流量量和和原原料料流流量量的的废废物物流流量量同济大学环境科学与工程学院物物 流流 衡衡 算算例题：对一罐头食品厂进行物料衡算并分析 在给定的一天，某罐头食品厂接收食品原料12t，铁罐5t，纸板0.5t，其他原料0.3t。在这天的生产中，12t食品原料中的10t加工成了产品，1.2t以固态废物排出，将用作牲畜饲料，剩下的则从该厂
17、的废水中排出。铁罐中的4t将在工厂中贮存待用，其余的用于当天的生产，使用过程中其中的3被损坏，损坏的铁罐分类暂存、以备循环利用。纸板全部用于当天的生产，但其中3损坏，损坏的纸板分类暂存供给循环利用。其他原料中，25贮存待用；50使用后成为废纸，其中的35分类供给循环利用，其余作为混合废物排出；另有25的其他原料使用后成为混合废物。假定所有分类供循环或排出的物料均在当天收集外运。试计算该食品厂当天的物料平衡，给出该日的物流计算图，确定该厂生产每吨产品所产生的废物量。同济大学环境科学与工程学院&当日罐头食品厂输入的原料 食品原料：食品原料：12t；铁罐：；铁罐：5t；纸板：；纸板：0.5t；其他原
18、料：；其他原料：0.3t&当日厂内物流转化过程 食品净产量食品净产量10t，产生食品废物，产生食品废物1.2t，其余食品原料从废水中排出，其余食品原料从废水中排出 4t铁罐在厂内贮存，其余用于当天生产，其中铁罐在厂内贮存，其余用于当天生产，其中3损坏损坏 0.5t纸板全部用于当日生产，其中纸板全部用于当日生产，其中3损坏损坏 当日进厂的其他原料中，当日进厂的其他原料中，25厂内贮存，厂内贮存，50用于当日生产后转用于当日生产后转化为废纸，其中化为废纸，其中35分类收集供回收，其余进入混合废物中，另分类收集供回收，其余进入混合废物中，另有有25的原料在当日生产后成为混合废物的原料在当日生产后成为
19、混合废物物物 流流 衡衡 算算同济大学环境科学与工程学院物物 流流 衡衡 算算&该工作日内的相关物流量计算 食品原料食品原料c 进入生产产品的食品原料进入生产产品的食品原料=10tc 变成废物后用作牲畜饲料变成废物后用作牲畜饲料=1.2tc 变成废物后从废水中排出变成废物后从废水中排出=12 10 1.2=0.8t 铁罐铁罐c 贮存的铁罐贮存的铁罐=4tc 进入出厂产品中的铁罐进入出厂产品中的铁罐=（5 4）（1 0.03）=0.97tc 损坏后用于循环的铁罐损坏后用于循环的铁罐=（5 4）0.03=0.03t同济大学环境科学与工程学院物物 流流 衡衡 算算&该工作日内的相关物流量计算 纸板纸
20、板 c 进入出厂产品中的纸板进入出厂产品中的纸板=0.5 （1 0.03）=0.485tc 损坏后用于循环的纸板损坏后用于循环的纸板=0.5 0.03=0.015t 其他原料其他原料 c 厂内储存量厂内储存量=0.3 0.25=0.075tc 分类用于回收的纸分类用于回收的纸=0.3 0.5 0.35=0.053tc 进入混合废物中的纸进入混合废物中的纸=0.3 0.075 0.053=0.172t同济大学环境科学与工程学院物物 流流 衡衡 算算&物料平衡方程 贮存物料量贮存物料量=原料输入量原料输入量 产品输出量产品输出量 废物产生量废物产生量&物料衡算c 贮存物流量贮存物流量=4+0.07
21、5=4.075tc 原料输入量原料输入量=12+5+0.5+0.3=17.8tc 产品输出量（含循环利用废物）产品输出量（含循环利用废物）=（10+0.97+0.485）+（1.2+0.03 +0.015+0.053）=12.753tc 废物产生量废物产生量=0.8+0.172=0.972tc 物料平衡核算物料平衡核算:右项右项=17.8 12.753 0.972=4.075t=左项左项同济大学环境科学与工程学院物物 流流 衡衡 算算&物流计算图食品原料食品原料铁铁 罐罐 纸纸 板板 其他原料其他原料12 t5 t0.5 t0.3 t厂内贮存厂内贮存4.075 t从废水中排从废水中排出的废物出
22、的废物0.8 t产品产品用于饲料的食品废物用于饲料的食品废物循环利用铁罐循环利用铁罐循环利用纸板循环利用纸板11.455 t1.2 t0.03 t0.015 t排出的混合排出的混合废物废物0.172 t罐头食品厂边界罐头食品厂边界循环利用废纸循环利用废纸0.053 t同济大学环境科学与工程学院物物 流流 衡衡 算算&生产每吨产品产生的废物量c 总产废率总产废率=（17.8 11.455 4.075）/11.455=0.198t/tc 再循环废物产率再循环废物产率=（1.2+0.03+0.015+0.053）/11.455=0.113t/tc 净产废率净产废率=0.198 0.113=0.085
23、t/t=8.5%同济大学环境科学与工程学院物物 流流 衡衡 算算 产品基准法产品基准法 原料基准法原料基准法 产值基准法产值基准法SWPPGGSWMM11,niiGGin，SWSSGG 同类行业、同等技术水平下的推广测算同类行业、同等技术水平下的推广测算同济大学环境科学与工程学院物物 流流 衡衡 算算例题 某磷酸厂采用磷酸萃取（湿法磷酸）工艺，以磷矿石为主要原料，加适量硫酸生产磷酸，其主要的固体废物为磷石膏（二水硫酸钙晶体与杂质）。经统计测算磷石膏的产生量与原料磷矿粉消耗量之间存在下述关系：式中：Gsw磷石膏产生量，t；Gm磷矿粉用量，t；Pp磷矿粉中P2O5的质量比，t/t。现已知该厂生产每
24、吨磷酸（浓度为3032）的磷矿粉消耗量为2.2t，磷矿粉P2O5的质量比为32。试用原料基准法求该厂生产每吨磷酸的磷石膏产生量SWMMP1.170.566GGGP同济大学环境科学与工程学院M2.2 t/tGP0.32 t/tP SWMMP1.170.566GGGP代入代入得：该厂生产每吨磷酸的磷石膏产生量为得：该厂生产每吨磷酸的磷石膏产生量为3.1吨吨同济大学环境科学与工程学院物物 流流 衡衡 算算 影响因素影响因素c 生产工艺差异生产工艺差异c 原料差异原料差异c 技术进步的测算技术进步的测算同济大学环境科学与工程学院统统 计计 分分 析析 方方 法法 平均值（平均值（x）中位值（中位值（M
25、ed）排序确定排序确定(奇数样本奇数样本1个值个值/偶数样本偶数样本2个值个值)最频值（最频值（Mod）出现频数最大的值或值域出现频数最大的值或值域计算计算 Mod=3（Med）-2（x）以城市生活垃圾为例，也是其他废物源分析中必须的以城市生活垃圾为例，也是其他废物源分析中必须的1niif xxn 找出直接调查数据背后的规律性找出直接调查数据背后的规律性同济大学环境科学与工程学院统统 计计 分分 析析 方方 法法 标准差标准差S 变异系数变异系数CV 不对称系数不对称系数3 峰值系数峰值系数421niifxxSn100SCVx3133-1niifxxnS4144-1niifxxnS正态分布的偏
26、移程度峰值的水平同济大学环境科学与工程学院统统 计计 分分 析析 方方 法法 时间序列分析方法时间序列分析方法c 初等函数时间序列初等函数时间序列ty（a）直线ty（b）二次曲线ty（c）三次曲线ty（d）指数曲线ty（e）对数曲线ty（f）成长曲线y 城市生活垃圾年产生量，t/at 城市生活垃圾的产生年份，有时用（tt0）代替，其中t为产生量预测年份，t0为模型基准年份，aa，b，c，d模型回归参数 同济大学环境科学与工程学院c 灰色模型函数灰色模型函数(1)(1)dxaxudt(1)(0)(1)(1)()exptuuxxataa有自回归的特征，可消除数据或然性影响有自回归的特征，可消除数据
27、或然性影响同济大学环境科学与工程学院 相关回归分析方法相关回归分析方法01 12233kkyaa xa xa xa x ttttttQIa POPb INCU 112 1 tttttQQPOPINCU通常的形式通常的形式同济大学环境科学与工程学院 产生途径分析方法产生途径分析方法原料原料利用利用废物废物利用过程的物流转化特征（数量关系）利用过程的物流转化特征（数量关系）易腐食品垃圾产生量易腐食品垃圾产生量1/1000niiiRKJG同济大学环境科学与工程学院建筑垃圾产生量建筑垃圾产生量SWbb1,2,3iiGSi建筑拆毁垃圾SWbMbM1,2,3iiGGi建筑施工垃圾同济大学环境科学与工程学院
28、医疗垃圾产生量医疗垃圾产生量SWppbbbGNKNK我国医疗服务的垃圾产生状况医疗服务类型医疗服务类型医疗垃圾产率医疗垃圾产率典型值典型值范围范围 门诊门诊 kg/人次人次0.040.030.05住院住院 kg/床床日日0.80.31.0第三章第三章 固体废物管理的概念固体废物管理的概念 了解管理思想形成对技术发展与应用的正确思路3.1 全过程固体废物管理全过程固体废物管理同济大学环境科学与工程学院末端管理的发展与困境末端管理的发展与困境&以经济发展和环境问题发现与控制要求提高为轴线 经济发展经济发展废物量增长与组分复杂化废物量增长与组分复杂化参参数数 低低收收入入国国家家 中中等等收收入入国
29、国家家 发发达达国国家家 人人均均 MSW 产产生生量量，kg/capitad 0.40.6 0.50.9 0.71.8 组组成成，%纸纸类类 2 14 31 金金属属 2 2 8 塑塑料料 2 11 8 玻玻璃璃 4 2 10 织织物物、橡橡胶胶、皮皮革革、竹竹木木 7 14 5 厨厨余余 60 47 25 其其他他 22 10 13 含含水水率率，%4080 4060 2030 收入水平与城市生活垃圾（MSW）产生状况 按年人均收入划分：低收入国家按年人均收入划分：低收入国家US$3 500 同济大学环境科学与工程学院末端管理的发展与困境末端管理的发展与困境 环境问题发现与控制要求提高环境
30、问题发现与控制要求提高技术复杂化技术复杂化资源资源废物废物处理处理资源衰竭型危机的爆发资源衰竭型危机的爆发单纯向上的资源消耗单纯向上的资源消耗+同济大学环境科学与工程学院全过程固体废物管理的理论依据全过程固体废物管理的理论依据&向自然生态的可持续性学习生产者生产者植物植物一级消费者一级消费者食草者食草者热热热热热热热热太阳能太阳能营养物营养物二级消费者二级消费者食肉者食肉者分分解解者者自然生态的物料与能量循环自然生态的物料与能量循环在太阳能输入条件下达到平衡在太阳能输入条件下达到平衡同济大学环境科学与工程学院人人类类社社会会的的物物料料利利用用过过程程自自然然环环境境工工业业原原料料生生产产农
31、农业业生生态态体体系系加加工工工工业业销销售售和和服服务务产产业业消消费费环环节节生生活活活活动动废废物物利利用用废废物物处处理理自然自然资源资源原料原料工业工业产品产品商品商品服务服务原料原料商服业商服业废物废物生活生活废物废物产业废物产业废物工业产品工业产品二次资源二次资源人类生产环节人类生产环节农产品农产品剩余剩余废物废物人人类类物物流流利利用用过过程程废物处置废物处置废物还田废物还田远离热力学平衡条件下，靠自然物流、能流输入维持远离热力学平衡条件下，靠自然物流、能流输入维持同济大学环境科学与工程学院&环境治理的强化 加速崩溃的可能性更多的物流、能流输入通过减少物流、能流需求 增加内部循
32、环 同时解决环境与资源问题同济大学环境科学与工程学院全过程固体废物管理的实施框架全过程固体废物管理的实施框架&全过程管理原则 产生源控制优先产生源控制优先 完善资源化体系完善资源化体系 分流有害物流分流有害物流 最终处置无遗漏最终处置无遗漏同济大学环境科学与工程学院&全过程管理的边界与重点原材料原材料加工生产环节加工生产环节消费环节消费环节 产品制造产品制造 产品设计产品设计一般商品销售一般商品销售 销售包装销售包装 废物加工回用废物加工回用废物收集系统废物收集系统商业废物商业废物贮存与投弃贮存与投弃废物资源化废物资源化产品市场产品市场 废物资源化处理利用废物资源化处理利用 废物处理与焚烧热能
33、利用废物处理与焚烧热能利用 废物处置废物处置自然环境自然环境消费取向消费取向 材料回收与利用材料回收与利用销售环节销售环节生活废物生活废物贮存与投弃贮存与投弃 含有害物质商品销售含有害物质商品销售全过程固体废物管理的重点单元全过程固体废物管理的重点单元同济大学环境科学与工程学院&全过程管理的策略框架同济大学环境科学与工程学院&全过程管理的实施计划框架同济大学环境科学与工程学院&全过程管理的法规框架同济大学环境科学与工程学院全过程固体废物管理与循环经济全过程固体废物管理与循环经济&循环经济的概念 来自于资源循环产业的经验，但不限于循环产业来自于资源循环产业的经验，但不限于循环产业 关键是经济发展
34、的立足点与影响关键是经济发展的立足点与影响c 立足点：资源的合理利用与减量立足点：资源的合理利用与减量c 影影 响：环境影响得到有效控制响：环境影响得到有效控制经济发展循环向前，生生不息经济发展循环向前，生生不息同济大学环境科学与工程学院全过程固体废物管理与循环经济全过程固体废物管理与循环经济&循环经济与全过程固体废物管理原理上的一致性C都要求从都要求从2个基本方面改善经济发展的环境生个基本方面改善经济发展的环境生态影响态影响&循环经济对全过程固体废物管理实施的支撑C经济措施的合理应用经济措施的合理应用3.2 固体废物管理的其他概念固体废物管理的其他概念同济大学环境科学与工程学院废废 物物 防
35、防 止止&避免产生过程替代消费替代清洁生产同济大学环境科学与工程学院废物最小化与清洁生产废物最小化与清洁生产&建立在过程管理基础上的废物源减量工艺改进操作革新库存管理同济大学环境科学与工程学院废废 物物 “三三 R”Reduction Reuse Resource/Recovery同济大学环境科学与工程学院废物热处理与能源回收废物热处理与能源回收特指焚烧热能回收同济大学环境科学与工程学院废废 物物 处处 置置不属于上述范围且不产生二次物流（固体）3.3 固体废物管理法规的趋向固体废物管理法规的趋向同济大学环境科学与工程学院&源控制&循环经济促进同济大学环境科学与工程学院&美国有害物减量计划（w
36、aste wise）&台北市居民垃圾的随袋收费&德国的包装物管理法规第四章第四章 固体废物管理技术体系固体废物管理技术体系同济大学环境科学与工程学院&技术体系的框架&危险废物处理的技术方法&工业固体废物利用技术过程&生活垃圾处理技术体系&技术标准体系4.1 技术体系的框架技术体系的框架同济大学环境科学与工程学院技术的定义技术的定义&广义 包括软硬包括软硬2方面的技术方法方面的技术方法&狭义硬技术硬技术改变固体废物物流特征的技术方法改变固体废物物流特征的技术方法同济大学环境科学与工程学院技术体系的框架技术体系的框架&技术体系单元分类功能分类物流集中物流分流物性转化物流隔离同济大学环境科学与工程学
37、院技术体系的框架技术体系的框架&技术体系单元分类层次分类集中分流转化隔离收集回用资源化与处理处置同济大学环境科学与工程学院技术体系的框架技术体系的框架&技术体系单元分类过程原理分类过程分类能达到特定管理目标的工艺技术单元组合能达到特定管理目标的工艺技术单元组合物理化学生物最终处置同济大学环境科学与工程学院固体废物收集、运输技术容器车辆管道输送(真空、气力、水力)压缩式非压缩式前期分选技术分类收集家庭回收集中手选按危险性分类贮存设备拆解破碎技术常温低温湿式物理分选技术筛分重力分选磁选涡电流选溶剂重蒸馏废油过滤废橡胶粒沥青粉容器废纸包装物有用的零件毒害性物品资源循环资源化回收废品再生油再生溶剂燃烧
38、分解热解转化化学萃取湿法冶金化学淋溶生物转化堆肥化厌氧发酵制酵母生物淋溶堆肥蛋白质酒精可回收重金属燃料高分子工业原料水蒸汽电能隔离处置：卫生填埋、安全填埋衍生物处理气水渣建材加工环境排放资源转化利用最终处置4.2 危险废物处理技术方法危险废物处理技术方法同济大学环境科学与工程学院技术功能与分类技术功能与分类危险废物产生回收与循环利用 溶剂回收 燃料调制 金属回收 油脂回收 能量回收处理 热分解 水溶液处理 稳定化 生物处理土地处置 填埋 深井灌注产品或原料残余物残余物同济大学环境科学与工程学院技术设施分类技术设施分类In SiteOff Site单一对象与功能单一对象与功能多对象与功能多对象与
39、功能集中处理设施集中处理设施选址等管理特征同济大学环境科学与工程学院基本技术方法基本技术方法&回收与循环利用技术过程 溶剂回收溶剂回收c 对象对象占危险废物的占危险废物的5%30%c 方法方法&回收与循环利用技术过程 溶剂回收溶剂回收c 对象对象占危险废物的占危险废物的5%30%c 方法方法 蒸馏条件的保证是关键蒸馏过滤蒸发气提离心同济大学环境科学与工程学院同济大学环境科学与工程学院 油脂回收油脂回收c 对象对象各种润滑油各种润滑油c 方法方法酸泥法（酸性白土）酸泥法（酸性白土）减压蒸馏法减压蒸馏法 酸再生酸再生c 对象对象酸洗废液酸洗废液c 方法方法冷却冷却沉淀沉淀 喷雾焙烧喷雾焙烧雾化焙烧
40、气化吸收同济大学环境科学与工程学院 金属回收金属回收c 火法冶金：焙烧炉、熔融炉火法冶金：焙烧炉、熔融炉c 湿法冶金：湿法冶金：溶解分离强酸、强碱氧化离子交换电解反渗透膜滤吸附溶剂吹脱沉淀同济大学环境科学与工程学院c 对象：废油、溶剂、釜残液对象：废油、溶剂、釜残液c 方法：废方法：废废调制废调制 废废煤调制煤调制 废废油调制油调制c 共燃烧共燃烧水泥窑水泥窑同时具有处理效果同时具有处理效果其它类似燃料调制其它类似燃料调制同济大学环境科学与工程学院液态危险废物回收设施液态危险废物回收设施同济大学环境科学与工程学院&处理技术方法焚烧焚烧DRE99.99%FBFDustStackScrubberA
41、sh70oC120oC180oC160oC640oC60oC420oC870oC290oCRecovered Heat4-6 W as heat/PE同济大学环境科学与工程学院氰破坏氰破坏铬还原铬还原二段法金属沉淀二段法金属沉淀中和中和 固液分离固液分离生物处理生物处理活性炭吸附活性炭吸附污泥脱水污泥脱水同济大学环境科学与工程学院液相处理示意液相处理示意同济大学环境科学与工程学院c化学稳定化学稳定形成难溶物形成难溶物c晶格化（固化）晶格化（固化）晶格结构中稳定晶格结构中稳定磷酸硫化物有机螯合剂水泥玻璃体（熔融）同济大学环境科学与工程学院固化污泥养生区固化污泥养生区固化试体固化试体固化污泥填埋场
42、固化污泥填埋场污泥样品保存室污泥样品保存室同济大学环境科学与工程学院c堆肥化堆肥化c生物渗滤生物渗滤(Bioleaching)氧化硫杆菌氧化硫杆菌氧化亚铁硫杆菌氧化亚铁硫杆菌Fe3+Fe2+M2+MST.ferrooxidansT.ferrooxidans同济大学环境科学与工程学院c填埋填埋c深井灌注深井灌注废盐矿最佳废盐矿最佳同济大学环境科学与工程学院综合性危险废物处理设施综合性危险废物处理设施&流程示例接收前废物预分析废物接收暂存与处理准备物理/化学处理液态有机物回收燃料、溶剂焚烧有机残渣湿式除尘器出水渗滤液无机残渣飞灰炉渣土地处置稳定化处理后残渣设施边界稳定化同济大学环境科学与工程学院&
43、空间布置实验楼焚烧炉填埋单元稳定化处理车间水相废物处理设施应急分队与设备废物处理准备区贮罐区槽罐车卸料区地磅门卫室车辆等待区液体有机物回收车间回收有机物贮存区厂外道路容器卸载与暂存区管理楼维修车间同济大学环境科学与工程学院&操作操作环节 设施组成 废物进场前分析 废物接受 废物贮存与处理准备 废物处理 残余物管理 分析实验室 进厂车辆等待区 门禁室 地磅 桶装废物卸载与贮存 贮罐区 散装废物贮存 物理/化学处理 焚烧炉 稳定化车间 填埋单元 操作事项与设施组成同济大学环境科学与工程学院80605040302010876543210.80.60.5100706050403020108654321
44、0.80.60.510070503020107543210.70.5&处理方法选择同济大学环境科学与工程学院散装废物容器包装废物多相液体水相系统相分离水相生物处理物化处理液体污泥液体污泥D固液分离按需进行废物循环排水无机固体D固体处理稳定化土地处置容器处理散装废物容器冲洗容器按需进行废液循环报废容器有机废物燃料调制蒸馏/蒸发焚烧烟气飞灰产品釜残液燃料杂物质量控制和包装有机物产品气体排放控制大气排放受料受料分离与处理产品/残余物管理产品/残余物有机相DDDDD=决策点图717 综合性的危险废物处理方法决策程序*引自参考文献6。同济大学环境科学与工程学院&配套管理安全保卫安全保卫检查与维护检查与维
45、护事故防范事故防范应急计划应急计划员工培训员工培训监测监测例行报告例行报告档案保存档案保存审计审计 4.3 工业固体废物资源化利用工业固体废物资源化利用同济大学环境科学与工程学院粉粉 煤煤 灰灰&组成化学成分组成范围（%）SiO24060Al2O32030Fe2O3410（最高20）CaO2.57（最高20）MgO0.52.5（最高5）SO20.11.5烧失量3.030K2O+Na2O0.52.5同济大学环境科学与工程学院&方法 建材建材水泥（代黏土）骨料陶粒配土蒸氧砖粉煤灰粗 砂石 膏混合消化碾炼生石灰成型蒸汽养护成品砖常压，90100高压，17420012Pavement Block fr
46、om MSW Fly Ash同济大学环境科学与工程学院材料材料微珠耐火材料微珠耐火材料微珠耐火材料风选、浮选风选、浮选磁选磁选浮选、静电分选浮选、静电分选同济大学环境科学与工程学院钢钢 铁铁 渣渣&高炉渣 组成组成c CaO、SO2、Al2O3、MgO、MnO、TiO2、S等等 形态（冷却方法不同）形态（冷却方法不同）c 水渣、矿渣、膨胀矿渣水渣、矿渣、膨胀矿渣同济大学环境科学与工程学院水渣掺和制水泥加激发剂共磨制混凝土加石灰、石膏制矿渣砖矿渣破碎代碎石膨胀渣轻骨料砌块/浇注同济大学环境科学与工程学院&炼钢渣 组成组成基本与高炉渣相似基本与高炉渣相似 形态形态热泼碎石渣 水淬渣 风淬粒化渣粘度
47、同济大学环境科学与工程学院用途用途c路基、路面材料路基、路面材料c代生料制水泥代生料制水泥c破碎破碎磁选回收钢磁选回收钢同济大学环境科学与工程学院有有 色色 冶冶 金金 渣渣&制水泥 赤泥赤泥 铜渣铜渣&金属回收 铅锌渣金属回收铅锌渣金属回收 漩涡炉烟化挥发漩涡炉烟化挥发 镍钴渣湿法回收镍钴渣湿法回收同济大学环境科学与工程学院镍钴渣溶解过滤浓盐酸含：钴、锰、铜、镍、铁溶液加热、置换、沉淀铁丝残渣处置富铜沉淀回收氧化、沉淀铁盐沉淀氯化纳碳酸钠酸化、沉淀次氯酸钠含镍溶液进一步回收钴、锰沉淀溶解、过滤硝酸富锰渣蒸发浓缩钴溶液（含钴8）同济大学环境科学与工程学院煤煤 矸矸 石石热值（kJ/kg）合理资
48、源化途径 说明 0500 回填、筑路、造地、制骨料 制骨料以矿岩类未燃矸石为宜 5001000 烧内燃砖 要求矸石的 CaO 含量2000 烧混合建材、制骨料、代土节煤烧水泥 用大型沸腾炉发电、供热 同济大学环境科学与工程学院化化 工工 渣渣&硫酸渣沸腾炉焙烧沸腾炉焙烧成成 球球回转窑焙烧回转窑焙烧烧渣烧渣球团球团硫铁矿硫铁矿烟气烟气余热锅炉余热锅炉除除 尘尘硫酸生产硫酸生产焙烧球团焙烧球团炼铁高炉炼铁高炉生铁生铁CaCl2或或酸洗废液酸洗废液(FeCl3)+消石灰消石灰挥发态金属氯化物挥发态金属氯化物除除 尘尘酸酸 洗洗中中 和和有色金属回收有色金属回收循环循环同济大学环境科学与工程学院&铬
49、渣铬渣铬渣造球造球高炉高炉水淬水淬固水分离固水分离烘干烘干粉磨粉磨成品肥成品肥磷矿粉磷矿粉磷矿石、磷矿石、硅石、焦炭硅石、焦炭热风炉热风炉三级除尘三级除尘空气空气高炉煤气高炉煤气粉尘粉尘煤气煤气烧成球烧成球水处理水处理排放排放同济大学环境科学与工程学院&磷石膏调土壤矿物组成水泥窑尾气氧化吸收法制硫酸4.4 生活垃圾处理技术体系生活垃圾处理技术体系同济大学环境科学与工程学院&基本的处理方法资源化分选堆肥化厌氧消化焚烧卫生填埋同济大学环境科学与工程学院&资源化分选按废物的物理组分对废物流作分离-可回收物流，含：纸板、塑料、玻璃、铝罐和镀锌铁罐，及其他铁金属-混合可燃物-混合可堆肥物-需填埋的残余物
50、等物流 同济大学环境科学与工程学院&堆肥化生物可降解性组分的好氧腐殖化-气体产物 二氧化碳和水，一定量的NH3和微量VOCs-沥滤液 有机物浓度甚高（COD约30 000mg/L）-堆肥 有土壤气味、松散的褐色类土物料，几乎没有致病微生物 同济大学环境科学与工程学院&厌氧消化生物可降解性组分的好氧腐殖化-气体产物 消化气或沼气，主要成分为甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2），一定量的NH3、还原性硫化物（硫化氢、甲硫醇等）和其他VOCs等致臭物质-脱水液 有机物含量低于堆肥沥滤液，但NH3-N的含量更高-沼渣 无恶臭的以高腐殖质含量为特征的泥状物 同济大学环境科学与工程学院&焚烧可燃物热氧化-焚
