固體廢物處理與處置課件

1、【其它】 固體廢物的分類；固體廢物的污染途徑及污染 控制策略；固體廢物管理制度；我國固體廢物管理標準。 本章重點第一章 緒論【概念】固體廢物 危險廢物 清潔生產“3R”原則 “3C”原則 “3化”原則 全過程管理 2005年4月1日施行的中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法第六章附則的第八十八條第（一）款中定義為： 固體廢物是指在生產、生活和其他活動中產生的喪失原有利用價值或者雖未喪失利用價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。1.1 固體廢物的概念與定義按中華人民共和國固體廢物污染防治法危險廢物工業(yè)固體廢物城市生活垃

2、圾固體廢物生活垃圾的特點增長速度快，產生量不均勻1成分復雜、多變，有機物含量高2主要成分為碳，其次為氧氫氮硫3處理處置方式目前仍以填埋為主4表1-2 主要工業(yè)固體廢物的來源和分類來源產生過程分類礦業(yè)礦石開采和加工廢石、尾礦冶金金屬冶煉和加工高爐渣、鋼渣、鐵合金渣、赤泥、銅渣、鉛鋅渣、鎳鈷渣、汞渣等能源煤炭開采和使用煤矸石、粉煤灰、爐渣等石化石油開采與加工油泥、焦油頁巖渣、廢催化劑、硫酸渣、酸渣堿渣、鹽泥、釜底泥等輕工食品、造紙等加工廢果殼、廢煙草、動物殘骸、污泥、廢紙、廢織物等其它金屬碎屑、電鍍污泥、建筑廢料等（3）危險廢物中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法中將危險廢物規(guī)定為： 列入國家危險

3、廢物名錄或是根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定具有危險特性的廢物。（3.1）危險廢物的特征及鑒別標準危險廢物的特性通常包括急性毒性、易燃性、反應性、腐蝕性、浸出毒性和疾病傳染性。根據(jù)這些性質，世界各國均制定了自己的鑒別標準和危險廢物名錄。 我國危險廢物共分為47類(可在國家環(huán)?？偩志W(wǎng)站下載）。 同時國家制定危險廢物鑒別標準。國家規(guī)定，“凡名錄所列廢物類別高于鑒別標準的屬危險廢物，列入國家危險廢物管理范圍；低于鑒別標準的，不列入國家危險廢物管理。”由此可以看出，我國危險廢物的鑒別、分類分為兩個步驟： 第一步，將國家危險廢物名錄中所列廢物納入危險廢物管理體系； 第二步，通過鑒別標準將危險

4、性低于一定程度的廢物排出危險廢物之外，即加以豁免。危險固 體 廢 物 放射性pH 鋼腐蝕深度鑒別標準2.2 固體廢物污染的危害主要有以下方面：（1）侵占土地；（2）污染土壤；（3）污染水體；（4）污染大氣： 主要通過飄逸擴散，如固體廢物焚燒的二次污染；（5）影響環(huán)境衛(wèi)生：主要是感官污染并引起疾病傳播（如城市垃圾）；3 固體廢物污染的控制污染控制 措施 進行無害化處理與處置進行綜合利用或回收利用少產生或不產生it is decided by Technological, economical and cultural condition 固 廢消費觀念結構 改進設計、環(huán)評、采用 精料、延長使用壽

5、命消毒 穩(wěn)定化 填埋 焚燒 固化處理 循環(huán)利用 翻新 逆向物流 綜合利用污染控制 措施 生 產 過 程原料 能源技術 工藝設備過程 控制管理員工產品(包括副產 品和中間產品)廢棄物循環(huán)回用排放何為清潔生產？何為清潔生產？ 中華人民共和國清潔生產促進法于2002年6月29日頒布，2003年1月1日起施行，共六章四十二條。 本法所稱清潔生產，是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術與設備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放，以減輕或者消除對人類健康和環(huán)境的危害。 在中華人民共和國領域內，從事生產

6、和服務活動的單位以及從事相關管理活動的部門依照本法規(guī)定，組織、實施清潔生產。 主要措施有四個：(1)改革生產工藝，包括三個方面： 采用無廢或少廢技術 采用精料 提高產品質量(2)發(fā)展物質再循環(huán)利用工藝 固廢有“放錯地方的資源”之稱，將第一種產品的廢物作為第二種產品的原料，依次推之，既可減少固廢量，又達到了節(jié)約資源的目的，如火電廠建粉煤灰制品廠。(3) 綜合利用 硫鐵礦燒渣：可回收鐵，剩余部分主要含硅、鋁，可作建材制品； 廢膠片： 回收銀； 廢催化劑：回收鉑；(4) 進行無害化處理 經(jīng)消毒、焚燒、熱解、氧化還原、固化等處理，將固廢中的有害組分轉化為無害或達到排放標準。1）固體廢物處理（Treat

7、ment of Solid Wastes）：指通過物理、化學、生物等不同方法，使固體廢物轉化為適于運輸、儲存、資源化利用以及最終處置的一種過程。2）固體廢物處置（Disposal of Solid Wastes）：主要解決固廢的歸屬問題，是固廢污染控制的末端環(huán)節(jié)，指最終處置（final disposal）或安全處置（secure disposal）。 4.1 固體廢物處理與處置的含義固體廢物管理遵循下列原則： (1) “三化”原則;(2) 全過程管理原則;(3) 循環(huán)經(jīng)濟理念下的固體廢物管理原則(1)“三化原則” 減量化指減少固廢的產生量和排放量（數(shù)量、體積、種類、 降低有害成分的濃度、減輕或

8、消除有害廢物的危險特性）資源化指采取管理和工藝措施從固廢中回收物質和能源，加速物質和能源的循環(huán)，創(chuàng)造經(jīng)濟價值的廣泛的技術方法（物質回收；物質轉換；能量轉換）。無害化指對已產生又無法或暫時尚不能綜合利用的固廢，經(jīng)過物理、化學或生物方法，進行對環(huán)境無害或低危害的安全處理處置，達到廢物的消毒、解毒或穩(wěn)定化，以防止或減少固廢的污染危害?！?C 原則” Clean 避免產生 Cycle 綜合利用 Control 妥善處置“3R原則” Reduce 減少產生 Reuse 再利用 Recycle 再循環(huán) 生產容器貯存收集運輸綜合利用處理處置消費45312(2)固體廢物全過程管理 對固體廢物產生收集運輸綜合利

9、用處理貯存處置實行全過程管理，在每一環(huán)節(jié)都將其作為污染源進行嚴格的控制。概念：本質上是一種生態(tài)經(jīng)濟，要求應用生態(tài)學規(guī)律來指導人類社會的經(jīng)濟活動。是一種新型的、先進的經(jīng)濟形態(tài)，集經(jīng)濟、技術和社會于一體的系統(tǒng)工程。生產者：廠礦企業(yè)消費者：利用生產者提供的產品分解者：把產生的副產品和廢物 進行處置、轉化的部門。生產者（植物群落、自氧細胞）消費者（動物群落）分解者（細菌真菌土壤小動物）(3) 循環(huán)經(jīng)濟理念下的固體廢物管理原則生產者消費者分解者循環(huán)經(jīng)濟示意圖：新開采資源自然資源生產產品消費過程廢物作為再生資源循環(huán)利用作為再生資源循環(huán)利用其他生產企業(yè)內部的小循環(huán)： 促進原料和能源的循環(huán)利用，企業(yè)的清潔生產

10、；企業(yè)之間的中循環(huán)： 企業(yè)間共生形成的生態(tài)工業(yè)鏈；社會整體大循環(huán)： 大力發(fā)展綠色消費市場和產品消費后的資源再生回收，由此形成“自然資源產品再生資源”的整體社會循環(huán)，完成循環(huán)經(jīng)濟的物質閉環(huán)運動循環(huán)經(jīng)濟的三個層次：第二章 固體廢物的收集、運輸及中轉城市垃圾收運并非單一階段操作過程，通常需包括三個階段，構成一個收運系統(tǒng)。 第一階段是搬運與貯存（簡稱運貯），是指由垃圾產生者（住戶或單位）或環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)收集工廠從垃圾產生源頭將垃圾送至貯存容器或集裝點的運輸過程。 第二階段是收集與清除（簡稱清運）通常指垃圾的近距離運輸。一般用清運車輛沿一定路線收集清除容器或其它貯存設施中的垃圾，并運至垃圾中轉站的操作，有時也

11、可就近直接送至垃圾處理廠或處置場。 第三階段為轉運，特指垃圾的遠途運輸。即在中轉站將垃圾轉載至大容量運輸工具上，運往遠處的處理處置場。空氣輸送（正壓、負壓）城 市 垃 圾 收 集 系 統(tǒng)連 續(xù) 收 集非 連 續(xù) 收 集管道輸送 水力輸送1、垃圾收集系統(tǒng)2、非連續(xù)收集系統(tǒng)操作方法操作方法：二種類型，三種方式 拖曳(移動)容器(Mobile container)系統(tǒng) 簡便模式：多次旅程 交換模式：需備用垃圾桶 固定容器(Fixed container)系統(tǒng) 只收集垃圾而不帶走容器 下圖為危險廢物運輸清單共五聯(lián)及分送情況。其中第一聯(lián)由廢物產生者送交環(huán)保局，第二聯(lián)由廢物產生者保存，第三聯(lián)由處置場工作人

12、員送交環(huán)保局，第四聯(lián)由處置場工作人員保存，第五聯(lián)由廢物運輸者保存。實踐證明，這是一種有效的防止危險廢物在運輸時向環(huán)境擴散的措施。五聯(lián)單第三章 固體廢物的預處理主要內容固體廢物的壓實處理固體廢物的破碎處理固體廢物的分選技術污泥濃縮、調理與脫水處理【概念】壓實 壓縮比破碎比 破碎段 低溫破碎 篩分效率 等降比 重介質【理論和方法】 壓實效果的度量；壓實設備評價；影響破碎效 果的因素；破碎方法及工藝；常見分選方法及原 理；影響篩分效率的因素；常見分選設備；固體廢物水分存在方式；脫水濃縮方法及常見機械。本章重點 為判斷壓實效果，比較壓實技術與壓實設備的效率，常用下述指標來表示廢物的壓實程度。空隙比與空

13、隙率（1） 空隙比：e=Vv/Vs（2）空隙率：=Vv/Vm 空隙比或空隙率越小，則表明壓實程度越高，相應的容重越大三、固體廢物壓實程度的度量VvVs體積減少百分比R(%) = (Vi - Vf)/Vi100R 體積減少百分比（%），Vi 壓實前廢物的體積（m3），Vf 壓實后廢物的體積（m3）。壓縮比與壓縮倍數(shù)（1） 壓縮比 定義為： r = Vf/Vi (r1) 顯然，r越小，說明壓實效果越好。（2）壓縮倍數(shù) (n) 定義為： n = Vi/Vf (n1) 三、破碎難易程度衡量硬度：指物料抵抗外界機械力侵入的性質。硬度越高，破碎越困難固體廢物破碎的難易程度：通常用機械強度或硬度來衡量。機械

14、強度: 指固體廢物抗破碎的阻力，通常用靜載下測定的抗壓強度為標準來衡量。四、破碎方法干式破碎(所消耗能量形式不同)破碎方法濕式破碎半濕式破碎破碎同時兼分級分選機械能破碎(利用工具對固體廢物施力而將其破碎)非機械能破碎(利用電能、熱能等對固體廢物進行破碎，有低溫破碎、熱力破碎、減壓破碎及超聲波破碎)五、破碎設備技術指標破碎比與破碎段1、破碎比定義：原廢物粒度與破碎產物粒度的比值表示廢物粒度在破碎過程中減小的倍數(shù)破碎機的能量消耗和處理能力與破碎比有關E=cln(D/d)E單位動力消耗，KW h/tc動力消耗常數(shù)，KW h/tD廢物原始尺寸; d 廢物最終尺寸(1)極限破碎比：用廢物破碎前的最大粒度

15、與破碎后最大粒度的比值來確定；在工程設計中常被采用2、破碎比表示方法(2)真實破碎比：用廢物破碎前的平均粒度與破碎后平均粒度的比值來確定。能較真實地反映破碎程度，在科研及理論研究中常被采用破碎比計算極限破碎比真實破碎比3、破碎段定義：固體廢物每經(jīng)過一次破碎機稱為一個破碎段總破碎比（i）：等于各段破碎比（i1，i2，in）的乘積一般破碎機的破碎比在330，磨碎機的破碎比在40400；破碎處理中如僅通過一個破碎機難以達到要求的粒度，所以需要幾級破碎段。七、破碎設備常見破 碎設備顎式破碎機 簡單擺動式 復雜擺動式 綜合擺動式錘式破碎機 Hammer Mills式 BJD型 Movorotor型雙轉子

16、輥式破碎機 光輥、齒輥 單齒輥 雙齒輥粉磨機 球磨機 自磨機剪切破碎機 Von Roll型往復式 Lincle-mann型 旋轉剪切式?jīng)_擊式破碎機 Universa型 Hazemag型分選方法粒度差異 篩選(篩分) 密度差異 重力分選 磁性差異 磁力分選 導電性差異 電力分選 光電性差異 光電分選 摩擦性差異 摩擦分選 彈性差異 彈跳分選固體廢物分選方法 機 械 分 選手工分選 衛(wèi)生條件差， 但識別能力強二、篩分 （Screening）原理利用篩子將物料中小于篩孔的細粒物料透過篩面，而大于篩孔的粗粒物料留在篩面上，完成粗、細粒物料分離的過程分離過程可看作由物料分層和細粒透篩兩個階段組成，物料分

17、層是完成分離的條件，分層結果是大顆粒在上，小顆粒在下；細粒透篩是分離目的，使小顆粒透過篩孔成為篩下物粒度小于篩孔尺寸3/4的顆粒，容易通過粗粒形成的間隙到達篩面透過篩孔，稱為“易篩?！保涣６却笥诤Y孔尺寸3/4的顆粒，很難通過粗粒形成的間隙，而且粒度越接近篩孔尺寸就越難透篩，這種顆粒稱為“難篩?！庇绊懞Y分效率的因素影響篩分效率因素篩分物料性質粒度組成: 易篩粒、難篩粒和阻礙粒 含水率和含泥量：篩孔尺寸 顆粒形狀：球形、多角形、片狀、柱狀等 篩分設備性能篩面種類(沖孔、編織及棒條) 篩孔形狀 篩孔尺寸 篩子運動狀況 篩子寬度和長度 篩面傾角篩分操作條件連續(xù)、均勻給料 振動程度及時清理和維修篩面重力

18、分選分類重力分選可分為重介質分選、跳汰分選、風力分選和搖床分選等各種重力分選方式的原理和適用條件污泥 污泥水分形式固體廢物中水的存在形式存在顆粒間歇中的水。約 占固體水分的70%左右，用濃縮法分離在毛細管中充滿的水分.約占水分的20%左右，采用高速離心機脫水、負壓或正壓過濾 機脫水吸附在顆粒表 面的水，約占 水分的7%，可用加熱法 脫除 在顆粒內部或微 生物細胞內的水，約占水分的3%,可采用生物法破壞細胞膜除去胞內水或高溫加熱法、冷凍法去除 間隙水毛細管水表面吸附水內部水1、污泥濃縮通過去除污泥顆粒間的自由水分，以達到減容的目的 濃縮方法：重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮 2、污泥調理污泥調理就是

19、采用物理、化學或者生物的方法，通過壓縮絮體的體積、改變絮體的親水性、代謝絮體中的膠體物質等途徑，使絮體中的間隙和吸附水分減少，從而有利于污泥脫水調理方法：化學調理、溫差調理和生物絮凝調理污泥機械脫水方法真空過濾脫水、壓濾脫水、滾壓脫水、離心脫水【概念】穩(wěn)定化固化 浸出率增容比 浸出速率 【方法原理】 重金屬穩(wěn)定化方法及適用對象； 有機污染物的氧化解毒處理方法及適用對象； 固化處理的方法原理及優(yōu)缺點； 穩(wěn)定化固化效果的評價指標。本章重點第四章 固體廢物固化處理技術（1）固化(Solidification)：在危險廢物中添加固化劑，使其轉變?yōu)椴豢闪鲃庸腆w或形成緊密固體的過程。（2）穩(wěn)定化(Stab

20、ilization) ： 將有毒有害污染物轉變?yōu)榈腿芙庑?、低遷移性及低毒性的過程?；瘜W穩(wěn)定化&物理穩(wěn)定化。 （3）包容化技術。是指用穩(wěn)定劑、固化劑凝聚，將有毒物質或危險廢物顆粒包容或覆蓋的過程。 目的：對危險廢物、其它處理過程殘渣及被污染的土壤進行處理。使危險廢物中所有污染組分呈現(xiàn)化學惰性或被包容起來，減少后續(xù)處理與處置的潛在危險。 Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn等重金屬的化學穩(wěn)定化技術有 毒 有 害 物 質含氯的揮發(fā)性有機物、硫醇、酚類、氰化物等有機污染物的氧化解毒技術利用化學藥劑通過化學反應。具有相對持久性 。 穩(wěn) 定 化 處 理酸堿泥渣 中和劑 罐式機械攪拌/池式人工攪拌將固體廢物中

21、可以發(fā)生價態(tài)變化的某些有毒有害組分通過氧化還原反應轉化為無毒/低毒化學性質穩(wěn)定的組分吸附劑 可逆 吸附具有選擇性：活性炭-有機物；活性氧化鋁-鎳離子氫氧化物沉淀 硫化物沉淀 硅酸鹽沉淀 碳酸鹽沉淀 共沉淀 無機/有機螯合物沉淀重金屬溶出法離子交換中和法氧化還原法吸附法化學沉淀法離子交換樹脂、天然或人工合成沸石、硅膠 昂貴 可逆 重 金 屬 化 學 穩(wěn) 定 化有機 污染物 氧化解毒 臭氧氧化 解毒 過氧化氫 解毒氯氧化解毒理論上1058g臭氧/度電 實際150g/度電，費用高 自由能高，強氧化劑 有紫外線照射時：氯和漂白粉。用氯的氧化物破壞劇毒的氰化物是一種經(jīng)典方法：在pH 10 鐵做催化劑產生

22、OH 35%50%，紫外線功率500W/L 五氯酚污染的土壤，99.9%，有機碳 技術適用對象主要優(yōu)點主要缺點水泥固化法重金屬、氧化物、廢酸1.水泥攪拌，技術已相當成熟；2.對廢物中化學性質的變動承受力強;3.可由水泥與廢物的比例來控制固化體的結構缺點與防水性；4.無需特殊的設備，處理成本低；5.廢物可直接處理，無需前處理。1.廢物如含特殊的鹽類，會造成固化體破裂；2.有機物的分解造成裂隙，增加滲透性，降低結構強度；3.大量水泥的使用可增加固化體的體積和質量石灰固化法重金屬、氧化物、廢酸1所用物料來源方便，價格便宜；2操作不需特殊設備及技術；3.產品通常便于裝卸，滲透性有所降低1.固化體的強度

23、較低，需較長的養(yǎng)護時間；2.有較大的體積膨脹，增加清運和處置的困難瀝青固化法重金屬、氧化物、廢酸1.有時需要對廢物預先脫水或濃縮；2.固化體空隙率和污染物浸出速率均大大降低；3.固化體的增容較小 1.需高溫操作，安全性較差；2.一次性投資費用與運行費用比水泥固化法高塑性固化法部分非極性有機物、氧化物、廢酸1固化體的滲透性較其他固化法低；2對水溶液有良好的阻隔性3接觸液損失率遠低于水泥固化與石灰固化。1.需特殊設備和專業(yè)操作人員；2.廢物如含氧化劑或揮發(fā)性物質，加熱時會著火或逸散，在操作前先對廢物干燥、破碎玻璃固化法不揮發(fā)高危性廢物，核廢料1固化體可長期穩(wěn)定；2可利用廢玻璃屑作為固化材料；3對核

24、能廢料的處理已有相當成功的技術1不適用于可燃或揮發(fā)性的廢物2高溫熱融需消耗大量能源；3需要特殊設備及專業(yè)人員自膠結固化法硫酸鈣和亞硫酸鈣的廢物1燒結體的性質穩(wěn)定，結構強度高；2燒結體不具生物反應性及著火性1應用面較狹窄；2需要特殊設備及專業(yè)人員第五章 固體廢物的生物處理 5.1 概述 5.2 固體廢物的好氧堆肥化 5.3 固體廢物的厭氧消化處理 固體廢物處理與處置 Treatment and Disposal of Solid Waste 處理方法好氧堆 肥處理厭氧消 化處理微生物浸出其它生物 處理方法堆肥化（composting）: 在人工控制的環(huán)境下，依靠自然界中廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生物人為地促進可生物降解的有機物向穩(wěn)定的腐殖質轉