環(huán)境工程導(dǎo)論課程報(bào)告.doc

環(huán)境工程導(dǎo)論課程報(bào)告報(bào)告題目： 固體廢料的資源化處理技術(shù)淺析 專業(yè)班級(jí)： 計(jì)算機(jī)博1401 學(xué) 號(hào)： D201477752 姓 名： 王孝遠(yuǎn) 報(bào)告日期： 2014年11月7日 計(jì)算機(jī)學(xué)院目 錄1 固體廢料來源與分類21.1 固體廢料來源21.2 固體廢料分類22 固體廢料資源化思路與途徑22.1 固體廢料資源化思路22.2 固體廢料資源化途徑32.2.1 回收能源32.2.2 回收原材料32.2.3 生產(chǎn)建材32.2.4 作土壤改良劑和肥料32.2.5 直接利用42.2.6 開展廢物交換43 固體廢料生物轉(zhuǎn)化技術(shù)43.1 堆肥化處理技術(shù)43.2 沼氣化處理技術(shù)54 固體廢料熱轉(zhuǎn)化技術(shù)55 固體廢料填埋處置66 總結(jié)與思考67 參考文獻(xiàn)71 固體廢料來源與分類1.1 固體廢料來源 固體廢物大部分來自人類生產(chǎn)活動(dòng)的諸多環(huán)節(jié)，其中也包括來自各種廢物處理設(shè)施的排棄物，其余部分則來自人類的生活活動(dòng)，主要表現(xiàn)為生活垃圾、糞便的排放。此外，人類在從事科研、醫(yī)療、衛(wèi)生等項(xiàng)活動(dòng)中也排放出一定數(shù)量的固體廢物。固體廢物是社會(huì)物流系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它遵循質(zhì)量守恒規(guī)律。1.2 固體廢料分類根據(jù)中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法(1995年公布，2004年第一次修訂，并于2005年4月1日實(shí)施)和固體廢物鑒別導(dǎo)則，固體廢物是指在生產(chǎn)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的喪失原有利用價(jià)值或者雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)，以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。固體廢物分為工業(yè)固體廢物與城鎮(zhèn)垃圾兩類。工業(yè)固體廢物是指在工業(yè)、交通等生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的采礦廢石，選礦尾礦、燃料廢渣、化工生產(chǎn)及冶煉廢渣等固體廢物，也應(yīng)當(dāng)包括環(huán)境治理工業(yè)產(chǎn)生的固體和半固體廢物.城市生活垃圾是指城市人口在日常生活中產(chǎn)生或?yàn)槌鞘腥粘Ｉ钐峁┓?wù)的活動(dòng)產(chǎn)生的固體廢物，以及法律、行政法規(guī)規(guī)定，視為城市生活垃圾的固體廢物。2 固體廢料資源化思路與途徑2.1 固體廢料資源化思路所謂資源化，就其廣義來說，表示資源的再循環(huán)。因此，凡從固體廢物中回收資源和能源，加速物質(zhì)循環(huán)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值的廣泛技術(shù)方法，都稱為廢物資源化。隨著人口的增長(zhǎng)和人民生活水平的提高，世界資源正以驚人的速度被開發(fā)和消耗，有些資源已瀕臨枯竭。因而，自然資源面臨著愈來愈大的壓力。為了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，人類必須珍惜每一份資源。對(duì)固體廢物實(shí)行“資源化”，可以減少占地，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，因此資源化是固體廢物的主要?dú)w宿。相對(duì)于自然資源來說，固體廢物屬“二次資源”或“再生資源”的范疇。從資源開發(fā)過程看，再生資源和原生資源相比，可以省去采掘、選礦等一系列程序，從而可節(jié)省投資，降低成本，同時(shí)還減少了對(duì)環(huán)境的污染，保護(hù)了生態(tài)平衡。“資源化”應(yīng)遵循的原則，首先是“資源化”技術(shù)應(yīng)是可行的，這是資源化的前提；其次是廢物應(yīng)盡可能在排放源就近利用，以節(jié)省廢物貯存、運(yùn)輸?shù)冗^程的投資，同時(shí)“資源化”產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家相應(yīng)產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；最后“資源化”產(chǎn)品最好具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。只有這樣才能有參與競(jìng)爭(zhēng)的能力，并保持較強(qiáng)的生命力。2.2 固體廢料資源化途徑2.2.1 回收能源 凡是含碳、油和有機(jī)物的廢物中都有潛在的能量，可以選用適當(dāng)?shù)姆椒◤闹谢厥漳茉?。如，用浮選法從含碳量較高的粉煤灰中回收碳；用生物或化學(xué)方法將有機(jī)廢物轉(zhuǎn)換成燃料油或可燃?xì)怏w等。 2.2.2 回收原材料 有些固體廢物中含有未利用的有價(jià)元素，有的資源在利用過程中生成副產(chǎn)物留于廢物中，在資源化過程中，根據(jù)各有用物的性能可采用相應(yīng)的辦法回收利用。如，從有色金屬渣、尾礦和赤泥中回收金屬；廢舊金屬和金屬設(shè)備可作為冶金原料；化工、煉油和林產(chǎn)品加工廢物作為化工原料；廢纖維、廢油脂和肉食加工廢物，可用作輕工原料等。 2.2.3 生產(chǎn)建材 凡富含SiO2、Al2O3和CaO的廢物都可用來生產(chǎn)建材。如，高爐渣、粉煤灰和廢石膏等用作生產(chǎn)水泥或混凝土的原料，而廢纖維類廢物也可生產(chǎn)石膏板、膠合板或墻布等。 2.2.4 作土壤改良劑和肥料 當(dāng)廢物疏松多孔，或含N、P、K及植物需要的微量元素時(shí)，可利用它作土壤改良劑和制作肥料。如，木屑、粉煤灰、污泥等可作土壤改良劑；高爐渣、鋼渣和粉煤灰可用來生產(chǎn)肥料；而來自生物的有機(jī)廢物，可用于制堆肥。但值得注意的是，不管是作土壤改良劑還是生產(chǎn)肥料，均應(yīng)控制有害物的含量，因?yàn)?，有害物一旦進(jìn)入食物鏈，就將危害人類和環(huán)境。 2.2.5 直接利用 包裝材料和完好的零部件可直接回收利用。 2.2.6 開展廢物交換廢物只是相對(duì)于當(dāng)前的某一過程而言，一個(gè)企業(yè)的廢物可以給另一個(gè)企業(yè)作為原料，這樣在行業(yè)之間、企業(yè)之間互通情報(bào)、交換廢物，可以充分挖掘資源的潛力，提高資源的利用率。3 固體廢料生物轉(zhuǎn)化技術(shù)生物轉(zhuǎn)化技術(shù)是利用微生物對(duì)有機(jī)固體廢物的分解作用，從而實(shí)現(xiàn)其無(wú)害化和資源化。主要有堆肥化處理技術(shù)和沼氣化處理技術(shù)。這是大部分農(nóng)業(yè)固體廢料采用的處理辦法。3.1 堆肥化處理技術(shù)依靠一些自然界中廣泛分布的微生物，人為地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物，通過生物化學(xué)作用，向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化過程。傳統(tǒng)的堆肥法，一般采用增加營(yíng)養(yǎng)和改善環(huán)境條件的方法，利用堆制的原料中的本源微生物來降解有機(jī)污染物，但由于堆肥初期本源微生物量少，需要一定時(shí)間才能繁殖起來，且各種微生物分解速度差別很大，因此，堆肥往往存在發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)生臭味且肥效低等問題.近幾年研究中，多采用進(jìn)行人為接種分解有機(jī)物能力強(qiáng)的微生物，這樣可以提高初期堆肥高效微生物的總數(shù)，加速堆肥材料的腐熟，且溫度高，對(duì)消滅某些病原體、蟲卵和雜草種子等效果較好，且能控制臭氣.在有控制的情況下，利用自然界廣泛分布的微生物，使垃圾中的有機(jī)成分分解，轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥或土壤改良劑.垃圾堆肥處理分為厭氧堆肥和好氧堆肥。厭氧堆肥，在不供給空氣的條件下，利用厭氧微生物促使垃圾中的有機(jī)物分解，在固體廢物中，有相當(dāng)大一部分是有機(jī)廢物，可通過厭氧消化加速有機(jī)物質(zhì)的分解，使有機(jī)廢物達(dá)到無(wú)害化處理，通過厭氧分解如有機(jī)污泥、糞便、酒糟或糟液、高濃度有機(jī)廢水等產(chǎn)生沼氣，收集后作為能源利用.好氧堆肥，在有空氣的條件下，利用好氧微生物分解垃圾中的有機(jī)物;此過程又包括露天堆肥和機(jī)械化堆肥；垃圾堆肥技術(shù)的工藝有無(wú)發(fā)酵裝置堆肥、化學(xué)工藝和快速發(fā)酵好氧堆肥工藝等。城市生活垃圾是堆肥最主要的原料。與傳統(tǒng)的厭氧堆肥相比，好氧堆肥具有發(fā)酵周期短、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。因此各國(guó)較為普遍地采用好氧堆肥技術(shù)。堆肥法的投資費(fèi)用接近填埋法，無(wú)害化程度較高，且有農(nóng)用價(jià)值，但是采用這種處理法，垃圾減容效果不理想，衛(wèi)生條件差，占地面積大，運(yùn)行費(fèi)用較高。垃圾中的石塊、金屬、玻璃、塑料等廢棄物不能為微生物所分解，需分撿后另行處理.堆肥法產(chǎn)生的有機(jī)肥料肥效較低、成本高，銷路不暢，并可能對(duì)土壤造成嚴(yán)重污染，所以在土地資源緊缺、農(nóng)田較少的地區(qū)，堆肥法的推廣有一定困難。 3.2 沼氣化處理技術(shù)將固體廢物中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物，在人為控制的溫度、濕度、酸堿度的厭氧環(huán)境中(即厭氧發(fā)酵)，經(jīng)多種微生物的作用，生成以甲烷為主的氣體混合物的過程。4 固體廢料熱轉(zhuǎn)化技術(shù)熱轉(zhuǎn)化技術(shù)是指固體廢物焚燒技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)固體廢物減量化、資源化和無(wú)害化的有效方式。 垃圾焚燒處理是使可燃垃圾與空氣中的氧進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，將可燃垃圾轉(zhuǎn)換成殘?jiān)倪^程，燃燒后的殘?jiān)恐挥性康?%-20%，垃圾中的病原體和寄生蟲卵被徹底殺滅，釋放的熱量可以轉(zhuǎn)化成其他形式的能量而進(jìn)行有效的利用，達(dá)到無(wú)害化、減量化、資源化的目的.結(jié)合我國(guó)醫(yī)療廢物的特點(diǎn)(產(chǎn)量大、不分類，成分復(fù)雜等)，焚燒處理是我國(guó)目前較為可靠、可行的醫(yī)療廢物處理方法.焚燒處理可有效防止交叉感染和二次污染，滅菌消毒效果好，達(dá)到醫(yī)療廢物處理的減量化、減容化和無(wú)害化目的，徹底改變醫(yī)療廢物消毒滅菌不徹底的處理現(xiàn)狀，是解決醫(yī)療廢物隱患的根本措施.然而由于我國(guó)對(duì)醫(yī)療廢物管理的混亂和醫(yī)療衛(wèi)生單位的實(shí)際情況，若分散焚燒處理，則設(shè)備的費(fèi)用不能合理利用，處理成本也高，增加了污染和控制的風(fēng)險(xiǎn).若采用集中化焚燒處理有利于減少污染和控制的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也可大幅度地降低處理單位的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān).因此，醫(yī)療廢物的處理處置應(yīng)逐步向集中化、專業(yè)化、低污染化焚燒處理方向過渡. 采用填埋法和堆肥法處理垃圾的選址已日益困難，處理成本大幅度提高.因此，在這些地方采用焚燒法處理城市生活垃圾具有相當(dāng)重要的意義.這種方法的最大弊端是在焚燒垃圾時(shí)產(chǎn)生二噁英氣體，因而只有對(duì)焚燒產(chǎn)生的有毒有害氣體進(jìn)行一系列的處理，該法才能實(shí)現(xiàn)環(huán)保.同時(shí)焚燒處理的前期投入較大，建設(shè)一個(gè)日處理垃圾1000 t的焚燒爐及附屬熱能回收設(shè)備，需要7億-8億元人民幣。 以垃圾焚燒發(fā)電來處理城市生活垃圾越來越受到青睞.隨著我國(guó)城市居民生活水平的提高，城市垃圾中可燃成分比例逐步增大，為城市垃圾焚燒發(fā)電提供了有利條件，采用此法的城市也逐漸增多，有利于實(shí)現(xiàn)垃圾處理的減量化、資源化、無(wú)害化，但必須防止焚燒垃圾產(chǎn)生致癌物質(zhì)二噁英所帶來的污染。5 固體廢料填埋處置我國(guó)對(duì)城市生活垃圾的處理絕大多數(shù)采用填埋法.填埋技術(shù)經(jīng)過傳統(tǒng)填埋到衛(wèi)生填埋發(fā)展到生態(tài)填埋。長(zhǎng)期以來，中國(guó)大部分城市都是采用傳統(tǒng)填埋法，現(xiàn)已漸漸被淘汰.我國(guó)城市垃圾大多采用衛(wèi)生填埋法，但由于其占地面積大，隨著我國(guó)城市規(guī)模的擴(kuò)大和可利用土地的減少，此種處理方法在我國(guó)東部沿海和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市已受到限制。我國(guó)的衛(wèi)生填埋技術(shù)在總體上比國(guó)外落后，在防滲及滲濾液處理、沼氣控制利用、封場(chǎng)及填埋專用儀器設(shè)備等方面還遠(yuǎn)不夠完善，技術(shù)轉(zhuǎn)化率低，缺乏具有原創(chuàng)性和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)和新工藝，尤其在技術(shù)集成與工程化方面缺乏足夠的支撐。垃圾生態(tài)填埋技術(shù)是國(guó)際國(guó)內(nèi)公認(rèn)的垃圾安全處置技術(shù)，是一種安全、經(jīng)濟(jì)、行之有效的固體廢棄物最終處置方法。它與傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋方法相比，能極大地減少固體垃圾對(duì)周邊環(huán)境的危害，節(jié)約土地征用和開發(fā)面積，形成一種所謂“生態(tài)”的或“綠色”的處理技術(shù)。因此，城市生活垃圾生態(tài)填埋技術(shù)的研究對(duì)于緩解城市化及工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展帶來的環(huán)境壓力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)于生態(tài)垃圾填埋場(chǎng)而言，用于填埋的設(shè)備必須做到可靠(適用、安全)、經(jīng)濟(jì)(成本低、維修費(fèi)用低)、易修(容易快速查處故障部分、原因，備件容易，技術(shù)簡(jiǎn)單，停修時(shí)間短)和多功能，還必須對(duì)填埋場(chǎng)周邊的環(huán)境情況進(jìn)行適時(shí)的監(jiān)測(cè).填埋場(chǎng)的沼氣應(yīng)是一筆財(cái)富，但由于資金和技術(shù)等原因，未能考慮沼氣的利用問題，我國(guó)建有上百座填埋場(chǎng)格，但利用沼氣的比例不大。滲透液防漏依然是填埋場(chǎng)要解決的核心問題，填埋場(chǎng)的勞動(dòng)衛(wèi)生急需改善。6 總結(jié)與思考(1) 不同固體廢物之間彼此獨(dú)立而又存在著極為復(fù)雜的相互依賴和相關(guān)關(guān)系，它們共同組成比較完整的固體廢物體系，這就要求建立固體廢物處理的綜合系統(tǒng)。(2) 固體廢物排放強(qiáng)度和資源化程度具有地域分異性.工業(yè)污染物單位工業(yè)增加值排放強(qiáng)度越高，說明工業(yè)結(jié)構(gòu)型污染問題越突出，應(yīng)加快工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，削減污染物排放總量。工業(yè)固體廢物綜合利用率的大小標(biāo)志著資源化的高低。資源化程度呈現(xiàn)東部較高、中部居中、西部偏低的規(guī)律。(3) 目前我國(guó)城市垃圾處理的技術(shù)對(duì)策應(yīng)是以衛(wèi)生填埋和高溫堆肥技術(shù)為主和提倡有條件的城市特別是沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)發(fā)展焚燒技術(shù)。我國(guó)城市垃圾處理的主要發(fā)展方向應(yīng)是以資源回收利用并因地制宜地結(jié)合填埋和焚燒為最佳方案。(4) 垃圾資源化的技術(shù)進(jìn)步是技術(shù)保證，政府應(yīng)予鼓勵(lì)和支持；對(duì)已成熟的垃圾處理新技術(shù)，應(yīng)積極組織推廣應(yīng)用.不論采用何種處理方式，都不能引起二次污染。通過對(duì)城市生活垃圾和典型工業(yè)固體廢物污染控制與資源化技術(shù)的全面系統(tǒng)的研究，使得我國(guó)在生活垃圾分類、特殊垃圾處理技術(shù)、垃圾填埋關(guān)鍵技術(shù)、易降解有機(jī)廢物的堆肥與厭氧發(fā)酵技術(shù)、生活垃圾焚燒關(guān)鍵技術(shù)、醫(yī)療垃圾與生活垃圾分選技術(shù)和小城鎮(zhèn)固體廢物污染控制技術(shù)、典型工業(yè)固體廢物的預(yù)處理和資源化共用技術(shù)方面擺脫目前的落后狀態(tài).切實(shí)貫徹“減量化、資源化、無(wú)害化”三項(xiàng)原則，依據(jù)“生態(tài)城市”理念處理工業(yè)固體廢物，建立新型的生態(tài)城市，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。7 參考文獻(xiàn)1 呂黃生.中國(guó)城市生活垃圾處置經(jīng)濟(jì)學(xué)分析D.武漢:武漢理工大學(xué)，2004.2 田文棟，魏小林，黎軍，等.北京市城市生活垃圾特性分析J.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2000, 20 (4):435-438.3 聶永豐，劉富強(qiáng)，王