固體廢物與化工廢渣處置

化工環(huán)境保護(hù)概論

演講人：劉平第五章固體廢物與化工廢渣處置定義：固體廢物（SolidWaste）又稱固體廢棄物或固體遺棄物。是指人類在生產(chǎn)過(guò)程中和社會(huì)生活活動(dòng)中產(chǎn)生的不再需要或沒(méi)有“利用價(jià)值”而被遺棄的固體或半固體物質(zhì)。確切的說(shuō)，固體廢物是指在生產(chǎn)建設(shè)、經(jīng)營(yíng)、日常生活和其它活動(dòng)中產(chǎn)生的污染環(huán)境的各種固態(tài)、半固態(tài)、高濃度液固混合態(tài)。黏稠狀液態(tài)等廢棄物質(zhì)的總稱。

第一節(jié)認(rèn)識(shí)固體廢物80年校慶產(chǎn)生的垃圾老家菜市場(chǎng)一角景區(qū)后山一角冶金廢渣采礦廢渣工業(yè)固體廢物化工廢渣城市垃圾工業(yè)固體廢物

城市垃圾農(nóng)業(yè)固體廢物放射性固體廢物是工礦企業(yè)在生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中排放出來(lái)的固體廢物

冶金廢渣；采礦廢渣；燃料廢渣；化工廢渣指城市居民的生活垃圾、商業(yè)垃圾、市政維護(hù)和管理中產(chǎn)生的垃圾，如廢紙、廢塑料等主要指農(nóng)、林、牧、漁各業(yè)生產(chǎn)、科研及農(nóng)民日常生活過(guò)程中產(chǎn)生的各種廢物。如農(nóng)作物秸稈、人畜的糞便等。在核燃料開(kāi)采、制備以及輻照后燃料的回收過(guò)程中都有固體放射性廢渣或濃縮的殘?jiān)懦?。按?lái)源分按組成分按危害狀況分無(wú)機(jī)廢物；有機(jī)廢物；危險(xiǎn)廢物；一般廢物；一、固體廢物的來(lái)源、分類及危害二、常見(jiàn)的固體廢物處理方法定義：固體廢物處理是指通過(guò)各種物理、化學(xué)、生物等方法將固體廢物轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于運(yùn)輸、資源化利用、貯存或最終處置的過(guò)程。1.焚燒法定義：焚燒法將可燃固體廢物置于高溫爐內(nèi)，使其中可燃成分充分氧化的一種處理方法。優(yōu)點(diǎn)：減量、無(wú)害和資源化缺點(diǎn)：只能處理含可燃物成分高的固體廢物，否則必須添加助燃劑，增加運(yùn)行費(fèi)用；投資比較大；不可避免地會(huì)產(chǎn)生可造成二次污染的有害物質(zhì)，產(chǎn)生新的環(huán)境問(wèn)題2.分選法分選處理技術(shù)風(fēng)力分選風(fēng)力分選屬于干式分選，主要分選城市垃圾中的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。

浮選浮選法是利用較重的水質(zhì)(海水或泥漿水)與較輕的碳質(zhì)(焦)，在大水量、高流速的條件下，借助水--炭二者之間的密度差將焦與渣自然分離。磁選它是利用工業(yè)廢渣中不同組分磁性的差異，在不均勻磁場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)分離的一種分選技術(shù)。

篩分它是根據(jù)化工廢渣顆粒尺寸大小進(jìn)行分選的一種方法。篩分有濕篩和干篩兩種操作，化工廢渣多采用干篩。3.填埋法安全土地填埋定義：是在衛(wèi)生土地填埋技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的、一種改進(jìn)了的衛(wèi)生土地填埋。條件：安全土地填埋選址要遠(yuǎn)離城市和居民較稠密的安全地帶，土地填埋場(chǎng)必須有嚴(yán)密的人造或天然的襯里，下層土壤或土壤同襯里相結(jié)合部滲透率小于10-8㎝/s；填埋場(chǎng)最底層應(yīng)位于地下水位之上；要采取適當(dāng)?shù)拇胧┛刂坪鸵龅乇硭?；要配備?yán)格的浸出液收集、處理及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；設(shè)置完善的氣體排放和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；要記錄所處置廢物的來(lái)源、性質(zhì)及數(shù)量，把不相容的廢物分開(kāi)處置。衛(wèi)生土地填埋特點(diǎn)：處置垃圾而不會(huì)對(duì)公眾健康及環(huán)境造成危害。方法：通常是每天把運(yùn)到土地填埋場(chǎng)的廢物在限定的區(qū)域內(nèi)鋪散成40～75㎝薄層，然后壓實(shí)減少?gòu)U物的體積，并在每天操作之后用一層厚15～30㎝的土壤覆蓋、壓實(shí)，廢物層和土壤覆蓋層共同構(gòu)成一個(gè)單元，即構(gòu)筑單元。具有同樣高度的一系列相互銜接的填筑單元構(gòu)成一個(gè)升層。完成的衛(wèi)生土地填埋場(chǎng)地是由一個(gè)或多個(gè)升層組成的。當(dāng)土地填埋場(chǎng)達(dá)到最終的設(shè)計(jì)高度之后，再在該填埋層之上覆蓋一層90～120㎝厚的土壤，壓實(shí)后就達(dá)到一個(gè)完整的衛(wèi)生土地填埋場(chǎng)。4.固化法定義：固化法是指通過(guò)物理或化學(xué)法，將廢棄物固定或包含在堅(jiān)固的固體中，以降低或消除有害成分的溶出特性的一種固體廢物處理技術(shù)。

方法要點(diǎn)評(píng)論水泥基固法將有害廢物與水泥及其他化學(xué)添加劑混合均勻，然后置于模具中，使其凝固成固化體，將經(jīng)過(guò)養(yǎng)生后的固化體脫膜，經(jīng)取樣測(cè)試，其有害成分含量低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，便達(dá)到固化的目的

方法簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，有可能作建筑材料，對(duì)固化的無(wú)機(jī)物，如氧化物可互容，硫化物可能延緩凝固和引起破裂，除非是特種水泥，鹵化物易浸出，并可能延緩凝固，重金屬、放射性廢物互容石灰基固法

將有害廢物與石灰及其他硅酸鹽類，并配以適當(dāng)?shù)奶砑觿┗旌暇鶆?，然后置于模具中，使其凝固成固化體，固化體脫膜、取樣測(cè)試方式和標(biāo)準(zhǔn)與“水泥基固法”相同方法簡(jiǎn)單，固化體較為堅(jiān)固，對(duì)固化的有機(jī)物，如有機(jī)溶劑和油等多數(shù)抑制凝固，可能蒸發(fā)逸出，對(duì)固化的無(wú)機(jī)物如氧化物、硫化物互容，鹵化物可能延緩凝固并易于浸出，重金屬、放射性廢物互容熱塑性材料固化法將有害物同瀝青、柏油、石蠟或聚乙烯等熱塑性物質(zhì)混合均勻，經(jīng)過(guò)加熱冷卻后使其凝固而形成塑膠性物質(zhì)的固化體固化效果好，但費(fèi)用較高，只適用于某種處理量少的劇毒廢物，對(duì)固化的有機(jī)物，如有機(jī)溶劑和油，在加熱條件下可能蒸發(fā)逸出。對(duì)無(wú)機(jī)物如硝酸鹽、次氯化物、高氯化物及其他有機(jī)溶劑等則不能采用此法，但與重金屬、放射性廢物互容高分子有機(jī)物聚合穩(wěn)定法將高分子有機(jī)物如脲醛等與不穩(wěn)定的無(wú)機(jī)化學(xué)廢物混合均勻，然后將混合物經(jīng)過(guò)聚合作用而生成聚合物此法與其他方法相比，只需少量的添加劑，但原料費(fèi)用較昂貴，不適于處理酸性以及有機(jī)廢物和強(qiáng)氧化性廢物，多數(shù)用于體積小的無(wú)機(jī)廢物玻璃基固化法將有害廢物與硅石混合均勻，經(jīng)高溫熔融冷卻后而形成玻璃固化體固化體性質(zhì)極為穩(wěn)定，可安全地進(jìn)行處置，但費(fèi)用昂貴，只適于處理極有害化學(xué)廢物和強(qiáng)放射性廢物5.化學(xué)法化學(xué)處理是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使固體廢物變成另外的安全和穩(wěn)定的物質(zhì)，使廢物的危害性降到盡可能低的水平。

010203試劑：中和酸性廢渣可采用氫氧化鈉、熟石灰、生石灰等。中和堿性廢渣通常采用硫酸。適用范圍：主要用于金屬表面處理等工業(yè)中產(chǎn)生的酸、堿性泥渣。設(shè)備：罐式機(jī)械攪拌；池式人工攪拌；目的：通過(guò)氧化或還原反應(yīng)，將固體廢物中可以發(fā)生價(jià)態(tài)變化的某些有毒、有害成分轉(zhuǎn)化成為無(wú)毒或低毒，且具有化學(xué)穩(wěn)定性的成分，以便無(wú)害化處置或進(jìn)行資源回收。適用范圍：建材工業(yè)、冶金工業(yè)等部門。定義：該法是選擇合適的化學(xué)溶劑（浸出劑，如酸、堿、鹽水溶液等）與固體廢物發(fā)生作用，使其中有用組分發(fā)生選擇性溶解后進(jìn)一步回收的處理方法。適用范圍：該法可用于含重金屬的固體廢物的處理，特別是在石化工業(yè)中廢催化劑的處理上得到廣泛應(yīng)用。中和法氧化還原法化學(xué)浸出法

三、化工廢渣的來(lái)源與特點(diǎn)廢棄物產(chǎn)生和排放量比較大廢棄物再資源化可能性大

化工固體廢棄物中危險(xiǎn)廢棄物種類多，有毒物質(zhì)含量高

化工廢渣的特點(diǎn)010203四、化工廢棄物處理方法物理法

1物理化學(xué)法

2化學(xué)法3生物化學(xué)法4其他法5化工廢棄物綜合利用及處理大致可分為以下幾種方法：

第二節(jié)典型的化工廢渣處理一、塑料廢渣的處理對(duì)單一種類熱塑性塑料廢渣進(jìn)行再生稱為單純性再生即熔融再生。整個(gè)再生過(guò)程由挑選、粉碎、洗滌、干燥、造?；虺尚偷葞讉€(gè)工序組成。

再生處理法熱分解法焚燒法濕式氧化和化學(xué)處理方法

塑料廢渣屬于廢棄的有機(jī)物質(zhì)，主要來(lái)源于樹脂的生產(chǎn)過(guò)程、塑料的制造加工過(guò)程以及包裝材料。

熱分解法是通過(guò)加熱等方法將塑料高分子化合物的鏈斷裂，使之變成低分子化合物單體、燃燒氣或油類等，再加以有效利用的一項(xiàng)技術(shù)。塑料熱分解技術(shù)可以分為熔融液槽法、流化床法、螺旋加熱擠壓法、管式加熱法等。在一定的溫度和壓力條件下，使塑料渣在水溶液中進(jìn)行氧化，轉(zhuǎn)化成不會(huì)造成污染危害的物質(zhì)，而且也可以回收能源。塑料焚燒法可分為傳統(tǒng)的一般法和部分燃燒法兩種。二、硫鐵礦渣的處理硫鐵礦渣是用硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸時(shí)產(chǎn)生的廢渣，所以又叫硫酸渣，或稱燒渣。硫鐵礦渣綜合利用的最理想途徑是將其含有的有色金屬、稀有貴金屬回收并將殘?jiān)睙挸设F。回收有色金屬

燒渣煉鐵

生產(chǎn)水泥

第三節(jié)了解污泥的處置定義：在給水和廢水（包括污水）處理中，采用各種分離方法去掉溶解的、懸浮的或膠體的固體物質(zhì)后所剩的沉渣統(tǒng)稱為污泥。一、污泥的來(lái)源、分類及特性從廢水中直接分離出來(lái)在處理過(guò)程中產(chǎn)生

來(lái)源分類根據(jù)來(lái)源分有：生活污水污泥工業(yè)廢水污泥給水污泥根據(jù)污泥的主要成分分有：污泥污渣污泥的特性是有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭，顆粒較細(xì)，密度較小，含水率高，不易脫水，呈膠狀結(jié)構(gòu)的親水性物質(zhì)。沉渣的特性是以組分無(wú)機(jī)物為主，顆粒較粗，密度較大，易脫水，但流動(dòng)性較差。污泥的處置目的：1.減少污泥的體積2.使污泥無(wú)害化、穩(wěn)定化3.通過(guò)處理改善污泥的成分和某種性質(zhì)，以利于應(yīng)用并達(dá)到回收能源和資源的目的為了實(shí)現(xiàn)二、污泥的處置污泥處理的一般流程濃縮脫水焚燒污泥的綜合利用是指通過(guò)污泥增稠來(lái)降低污泥的含水率并減少污泥的體積。主要有重力濃縮、離心濃縮和氣浮濃縮三種方法。是當(dāng)前污泥處理方法中較為主要的方法。常采用的脫水機(jī)械有真空過(guò)濾脫水(真空轉(zhuǎn)鼓、真空吸濾)、壓濾脫水機(jī)(板框壓濾機(jī)、滾壓帶式過(guò)濾機(jī))、離心脫水機(jī)等。是目前最終處置含有毒物質(zhì)的有機(jī)污泥最有效的方法。一方面去除水分，一方面氧化污泥中的有機(jī)物。污泥的合理處置與綜合利用是最終消除污泥造成環(huán)境污染的重要措施。污泥的調(diào)理是為了提高污泥濃縮、脫水效率的一種預(yù)處理方法。主要有化學(xué)調(diào)節(jié)法、淘洗法、熱處理法和冷凍法四種。第四節(jié)了解城市垃圾處理定義：城市垃圾是指城市居民在日常生活中拋棄的固態(tài)和液態(tài)廢物。分類：根據(jù)各類城市廢物產(chǎn)生的場(chǎng)所進(jìn)行分類，可分為生活垃圾、醫(yī)院垃圾、商業(yè)垃圾、建筑垃圾、街道掃集物和城市糞便等。一、城市垃圾的收集與運(yùn)輸二、城市垃圾的處理方法處理方法填埋處理

堆肥處理是利用大氣和土壤中的放線菌、真菌和其他細(xì)菌等微生物，在有效的人工控制下，促進(jìn)垃圾中可降解有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過(guò)程。

焚燒處理是城市垃圾的一種高溫?zé)崽幚砉に?，它由以下幾個(gè)工序組成：垃圾預(yù)處理、焚燒、熱量回收、焚燒產(chǎn)物的處理。熱解處理熱解是將有機(jī)物在無(wú)氧條件下利用熱能使有機(jī)物的化合鍵斷裂，轉(zhuǎn)化為小相對(duì)分子質(zhì)量的燃料氣、各類液狀物油脂及焦炭等。三、城市垃圾的綜合利用城市垃圾是豐富的再生資源的源泉，其所含成分(按質(zhì)量)分別為：廢紙40%，黑色和有色金屬3%～5%，廢棄食物25%～40%，塑料1%～2%，織物4%～6%，玻璃4%。大約80%的垃圾為潛在的原，料資源，可以重新在經(jīng)濟(jì)循環(huán)中發(fā)揮作用。因此，為了解決城市垃圾問(wèn)題，必須創(chuàng)造和采用機(jī)械化的高效率處理方法，回收有用成分并作為再生原料加以利用。第五節(jié)固體廢物的綜合防治Clean(清潔)

Cycle(循環(huán))

Control(控制)目前，就國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展而言，在世界范圍內(nèi)取得共識(shí)的技術(shù)對(duì)策是所謂的“3C”原則。我國(guó)根據(jù)國(guó)情制定出近期以“無(wú)害化”、“減量化”、“資源化”作為控制固體廢物污染的技術(shù)政策；一、綜合防治對(duì)策二、資源化系統(tǒng)定義：所謂“資源化系統(tǒng)”就其廣義來(lái)說(shuō)，它是表示資源的再循環(huán)，指的是從原料制成成品，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)直到最后消費(fèi)變成廢物又引入新的生產(chǎn)——消費(fèi)的循環(huán)系統(tǒng)。三、綜合管理模式做好固體廢物的綜合管理工作，須按下列管理程序進(jìn)行:①