固廢處理與處置第一章緒論

固體廢物處理與處置棄之為害——日益嚴重的環(huán)境問題用之為寶——重新認識的資源前景1

緒論

本章主要討論六個問題

固體廢物的概念固體廢物的來源和分類固體廢物的污染及其控制固體廢物的處理和處置方法控制固體廢物污染的技術和政策固體廢物的管理

固體廢棄物的定義

固體廢棄物是指在生產、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。

固廢又有“放在錯誤地點的原料”、二次資源(Secondaryresourses)，再生資源(renewableresourse)之稱。固體廢物被視作第二礦業(yè)(Secondarymining)固體廢棄物的標志固廢的處理固體廢棄物處理就是通過物理處理、化學處理、生物處理、焚燒處理、熱解處理、固化處理等不同方法，使固體廢物轉化為適于運輸、貯存、資源化利用以及最終處置的一種過程。處理方法物理處理(physicaltreatment)不改變固廢的成分，僅改變固廢結構的處理方法，如破碎，壓實，分選等；化學處理(chemicaltreatment)將固廢中的有害成分轉變?yōu)闊o害的處理方法，如氧化，還原，化學沉淀等；生物處理(biologictreatment)利用微生物分解固廢中的有機物使之達到無害的處理方法，如堆肥等；熱處理(heattreatment)采用高溫破壞和改變固廢的組成和結構，可同時達到減容，無害和熱利用的目的。如焚燒，熱解等；焚燒處理是利用燃燒反應使固體廢物中的可燃性物質發(fā)生氧化反應達到減容并利用的起熱能的目的。熱解處理是將固體廢物中的有機物在高溫下裂解獲取輕質燃料。固化處理(curingprocess)固化處理就是采用一種固化基材，將固體廢物包覆以減少其對環(huán)境的危害，使之能較安全地運輸和處置。如水泥固化、瀝青固化。固化處理主要用于放射性固體廢物的處理。固廢的處置處置是將固廢最終處置于符合環(huán)保規(guī)定要求的場所或者設施并不再回取的活動。處置即最終處置，以解決固廢的最終歸宿，并且應該是安全處置，方法有：海洋處置和陸地處置兩種：海洋處置(seabeddisposal)：深海投棄和海上焚燒陸地處置(disposalbyland)：土地耕作，貯存，填埋等。固廢來源

固體廢物來源于人類的生產與消費活動。從書上表1－1（P2）可以看出，固廢的來源復雜（各行各業(yè)，各種生產和生活活動），種類繁多（幾乎包括一切成形物質）。一般將其來源概括為兩大類：

生產活動

生活活動生產活動不能完全利用的資源天然資源從開采到成為各種產品，最終利用率僅為20～30%，在開采和各種加工過程中，未能完全利用的部分即成為各個環(huán)節(jié)中的廢物，以鐵礦石的開采和冶煉為例：首先要開采鐵礦石，產生所謂的采礦廢石；再經選礦處理，又有選礦尾礦；在煉鐵和煉鋼過程中產生高爐礦渣和鋼渣，鋼鐵的機械加工又產生金屬碎屑等。超過使用壽命的產品任何產品都有一定的使用壽命，并且，隨著技術的進步，產品的更新?lián)Q代速度也越來越快，這都加劇了固體廢物的排量。生活活動生活活動所產生的固體廢物主要是指城市垃圾。在發(fā)達國家，由于城市化水平和消費水平較高，城市生活垃圾的增長十分迅速，如美國城市垃圾的排量已經達到每年60億t，南朝鮮在其快速發(fā)展時期，生活垃圾的年增長率高達11%。我國處于高速發(fā)展階段，城市已達668個，人口為3.76億，城市化水平30.9％。目前全國城市人均年產生活垃圾約440kg，且以平均8～10％的速度增長，而無害化處理率僅3％。我國較發(fā)達地區(qū)城市垃圾的增長速度更為驚人：廣州僅塑料垃圾90年為11噸／日，現(xiàn)已達755噸／日；北京93年城市垃圾431萬噸，95年達471萬噸，2000年550萬噸。目前，全國約70％的城市為垃圾所包圍。垃圾堆存量已累計達60億t，占地約5億m2。隨著城市化進程的加快，到2020年我國城市化水平預計將達60％，城市垃圾的排放總量也將達到一個新的更大值。表1-1近年來我國城市垃圾的增長年份19871989199019982000垃圾量（108t）0.540.630.71.461.50城市名稱東京紐約巴黎北京武漢廣州垃圾量（104kg/日）300024009001200400350污染途徑(pollutionapproach)1.固體廢物主要是通過污染氣、水、土壤來間接危害人類的。2.從污染途徑來看，固體廢物的危害不具有直接性，這也是固體廢物在很長時期沒有受到足夠重視的原因。固體廢物的污染及其控制化學物質型固體廢物的主要污染途徑

(Pollutingmodeofchemicalsolidwastes)病原體型固體廢物的主要污染途徑

(Pollutingmodeofpathogenicsolidwastes)污染危害(pollutionhazard)

主要表現(xiàn)在五個方面：

侵占土地(catchtrespassingonland)

污染土壤(pollutionsoil)

污染水體(pollutionwaterbodies)

污染大氣(pollutionatmosphere)

影響環(huán)境衛(wèi)生(archetypesenvironmentalhealth)（1）侵占土地(catchtrespassingonland)我國工礦業(yè)固體廢物累計堆放量達60億噸，占地5萬多公頃。另據(jù)《2001年全國環(huán)境狀況公報》公布，我國已有三分之二的城市處于垃圾包圍之中，垃圾堆存占地累計達75萬畝。（2）污染土壤(pollutionsoil)主要通過淋濾作用和細菌分解進入土壤。70年代，美國的密蘇里州，將混有一種有機有毒化學污泥廢漬的瀝青鋪路，造成土壤中深達60cm的污染，致使大批牲畜死亡，人產生各種怪疾，后美國環(huán)保局花3300萬美元，買下該城鎮(zhèn)的全部地產，居民搬適，并給予賠償。(3)污染水體(pollutionwaterbodies)主要通過浸漬、滲濾作用與細菌分解作用進入水體。美國的羅芙運河（LoveCanal）事件1930－1953年，美國胡光化學工業(yè)公司在紐約州尼亞加拉瀑布附近的羅芙運河廢潭谷填埋了2800多噸桶裝有害固廢，1953年填平覆土，在上面興建了學校和住宅。1978年，由于大雨和融化的冰雪造成有害廢物外溢，以后，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)該地區(qū)井水變臭，嬰兒畸型，居民身患怪疾。檢測結果發(fā)現(xiàn)：該地區(qū)大氣中有害物濃度超標500多倍，有毒物質82種，致癌物質11種。由此，總統(tǒng)頒布緊急法令，封閉住宅，關閉學校，居民全部遷居，撥款2700萬元補救治理。(4)污染大氣(pollutionatmosphere)主要通過漂逸擴散、焚燒處理進入大氣尾礦庫（壩）的揚塵，甚至能形成局部沙塵暴；固體廢物焚燒引起的二惡英污染。

(5)影響環(huán)境衛(wèi)生(archetypesenvironmentalhealth)

主要是感官污染并引起疾病傳播

固廢污染的特點固廢是各種污染的終態(tài)(finalstate)具有潛在(latency)和長期的(extended)危害性在自然條件影響下，固廢中的有害成份會轉入大氣、水體和土壤，參與生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)

必須全過程管理(IntegratedManagement)

由于固體廢物的上述特點，決定了從其產生－運輸－處理－貯存－處置的每一個環(huán)節(jié)都有可能產生新的污染，因此必須全過程妥善管理。全過程管理原則全過程管理原則：對固體廢棄物從產生、收集、貯存、運輸、利用直到最終處置的全過程實行一體化的管理。3C原則：避免產生、綜合利用、妥善處理3R原則：減少產生、再利用、再循環(huán)三同時制度：同時設計、同時施工、同時投產使用

固體廢物的污染控制(pollutioncontrol)主要從兩個方面：一是控制污染二是綜合利用(comprehensiveutilization)

主要措施有四個：改革生產工藝發(fā)展物質再循環(huán)利用工藝綜合利用進行無害化處理

（1）

改革生產工藝 包括3個方面采用無廢或少廢技術如苯胺生產，原采用鐵粉還原，產生2.5噸鐵泥／噸產品，改用流化床氣相加氫工藝，固廢5kg／噸產品。采用精料如：提高鐵精礦品位，可降低溶劑和焦炭用量。實際上就減少了高爐渣的產生量。提高產品質量延長使用壽命，減少固廢產生量。

（2）

發(fā)展物質再循環(huán)利用工藝(Materialsrecycling&utilizationtechnology)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；煉鐵廠建礦渣水泥廠。

（3）

綜合利用(comprehensiveutilization)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：可回收銀廢催化劑：回收鉑（4）

進行無害化(Detoxification)處理

經焚燒、熱解、氧化還原等處理，將固廢中的有害組分轉化為無害或達到排放標準?？刂乒腆w廢物污染的技術政策

我國的技術政策主要是“三化”，即資源化，無害化，減量化，并在相當長的時間內以無害化為主：我國技術政策的發(fā)展趨勢是：從無害化走向資源化，資源化是以無害化為前提的，無害化和減量化則應以資源化為條件。

無害化(Detoxification)

減量化

(Abatement)

資源化

(reclamation)（1）無害化(Detoxification)

經各種處理后，達到不損害人體健康、不污染環(huán)境。所謂“害”，應包括兩個方面的含義：一是對人和動物的直接危害，如傳播疾病，引起火災等；二是對環(huán)境的危害，如占用土地，污染土壤，水體和空氣等。如有害固體廢物的固化處理即主要是一種無害化處理。（2）減量化(Abatement)通過適宜手段，使固廢的容積降到最低值。如采用破碎和壓實，壓縮比可達5～10。減量化也有兩層含義，以生產過程為例:一是指生產過程的產生量（A），二是指向環(huán)境的排放量（B），當資源化的回收利用率為零時，才有A＝B。當資源化回收利用率（C）＝A，則B＝A－C＝0（3）資源化(reclamation)天然資源是不可再生的一般，社會需要的最終產品僅為原料的20～30％，70～80％成為廢物。資源化的經濟效益又是非常明顯的。資源化應該遵循的三個原則大宗利用原則多用途開發(fā)原則高附加值產品原則經濟效益明顯如美國的主要固廢資源化，年效益12億美元。我國廢金屬資源累計量已達6億多噸，可利用的為3500萬噸，價值220億元?；厥?噸廢紙可再造800kg紙，等于少砍17棵大樹，節(jié)約240kg純堿；回收1噸玻璃，可節(jié)約石英砂720kg，純堿250kg，長石粉60kg，煤10噸，電300度。（1）“大宗利用”原則固體廢物的產生量一般較大，以硫鐵礦渣為例，一般，當采用硫鐵礦為原料時，生產1t硫酸約排放0.8～0.9t廢渣，若硫酸廠年產4萬t硫酸，燒渣的排放量可達3萬多t。無論開發(fā)什么產品，作為產品的原料其含量必須占有一定的比例才具有實際的意義。國家的有關政策規(guī)定，工業(yè)廢渣在產品原料中的利用率必須達到30%以上方能享受減免營業(yè)稅的優(yōu)惠政策。

（2）“