固体废弃物处理与处置课件.ppt

固体废物处置与管理,Solid waste disposal and management,目 录,一、固体废物的概述二、固体废物污染防治三、固体废物综合利用四、固体废物的管理五、固体废物的管理规划,一、固体废物的 概述,一、固体废物的定义,什么叫固体废物？固体废物亦称废物，是指人类在生产、加工、流通、消费以及生活等过程中被丢弃的固态或泥浆状的物质。“废物”具有相对性，一种过程的废物随着时空条件的变化，往往可以成为另一过程的原料。所以废物也有“放在错误地点的原料”之称。,二、固体废物的来源和分类,固体废物主要来源于人类生产和消费活动：固体废物有多种分类方法，但较多的是按来源分类，如矿业废物、工业废物、城市垃圾、农业废物、放射性废物等。我国将固体废物分为：工矿业固体废物、有害固体废物和城市垃圾三类。（对放射性固体废物进行专门管理。）,固体废物的分类、来源及主要组成物(引自何强著环境学导论，清华大学出版社，2004),固体废物的分类、来源及主要组成物(引自何强著环境学导论，清华大学出版社，2004),1)工矿业固体废物 工矿业固体废物是指在工业生产、加工过程中产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥，以及在采矿过程中产生的废石、尾矿等。,二、固体废物的来源和分类,2)有害固体废物 有害固体废物，国际上称之为危险固体废物。指除放射性废物以外，具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性因而可能对人类生活环境产生危害的固体废物。这类固体废物的数量约占一般固体废物量的1.5%-2.0%，其中大约一半为化学工业固体废物。,二、固体废物的来源和分类,3)城市垃圾 城市垃圾是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固体废物。包括生活垃圾、城建渣土、商业固体废物、粪便等。,二、固体废物的来源和分类,三、固体废物的特点,资源和废物的相对性 富集终态和污染源头的双重作用 危害具有潜在性、长期性和灾难性,四、固体废物的产生现状,国外固体废物产生现状：20世纪60年代以来，工业越来越集中，各国工业化与城市化的进程加快，人口也随之涌入城市。城市人口的密集导致交通紊乱、垃圾成灾。城市垃圾的产生量往往随经济水平的提高而增加，各国人均废物量见图9-1。发达国家垃圾增长率为3.2%4.5%，发展中国家为2%3%，全球年产垃圾80亿100亿t。如此大量的垃圾产量严重破坏了生态环境，对居民的健康和生存构成了严重的威胁。,世界各国人均废物产生量,Source：环境学基础，鞠美庭,我国固体废物产生量也在迅速增加。我国每年产生各种工业固体废物和尾矿近6亿吨，其中煤矸石和尾矿各占1亿多吨，各种工业锅炉渣为8000多万吨。我国城市垃圾的产出量的年增长率平均为10%。,四、我国固体废物产生现状,我国工业固体废物产生及处置情况 单位：万吨,（根据中国环境统计年鉴数据整理）,根据2008年中国环境状况公报：2008年全国工业固体废物产生量为190127万吨，比上年增加8.3%；排放量为782万吨，比上年减少34.7%；综合利用量（含利用往年贮存量）、贮存量、处置量分别为123482万吨、21883万吨、48291万吨，分别占产生量的64.9、11.5、25.4。危险废物产生量为1357万吨，综合利用量（含利用往年贮存量）、贮存量、处置量分别为819万吨、196万吨、389万吨。,四、我国固体废物产生现状：,五、固体废物的环境问题,影响环境卫生和视觉卫生 我国生活垃圾、粪便的清运能力不高，无害化处理率低，很大一部分垃圾堆存在城市的一些死角，严重影响环境卫生，对市容和景观产生“视觉污染”，给人们的视觉带来了不良刺激。这不仅直接破坏了城市、风景点等的整体美感，而且损害了我们国家和国民的形象。,大量侵占土地 人与垃圾展开了土地争夺战。许多城郊边缘的农田被大量占用来堆放垃圾，城市处于垃圾山包围之中；近些年对垃圾处理的方法主要用填埋法，也占用了大量土地；大量采矿废石堆积，毁坏了大片的农田和森林；虽近些年对工业固体废物利用率大大提高，但历年的累积垃圾仍然大量占地。,五、固体废物的环境问题,污染土壤 堆放的大量固体废物特别是含有有害成分时，经过雨雪淋溶、地表径流等作用，其有毒液体将向土壤迁移转化，使土质发生酸化、碱化、硬化等恶化现象，甚至发生严重的有机物和重金属型污染，对农作物生长极为有害。进而破坏了土壤的功能，污染严重的地方甚至寸草不生。,五、固体废物的环境问题,污染水体，淤塞河床 固体废物未经无害化处理随意堆放，将随天然降水或地表径流进入河流、湖泊，长期淤积，使水面面积缩小，淤塞河床，其有害成分造成水体污染，如果人们将固体废物直接倾倒入水体中，则造成的危害将是更大的，固体废物的有害成分能随渗沥水进入土壤，从而污染地下水。我国个别城市的垃圾填埋场周围发现，地下水的浓度、色度、总细菌数、重金属含量等污染指标严重超标。,五、固体废物的环境问题,污染大气 固体废物尤其是有机固体废物在堆放过程中，在适宜的温度和湿度下会被微生物分解，放出有害气体如H2S、NH3等恶臭气体和温室气体，造成对空气的污染。目前，焚烧法处理固体废物是一种较为流行的方式，但是焚烧将产生大量的有害气体和粉尘，尤其是二噁英；在废物运输、破碎、分选、压实等过程中也会产生大量的有害气体和粉尘；卫生填埋会产生温室气体污染。,五、固体废物的环境问题,产生火灾隐患 固体废物堆放和处理过程中存在着大量火灾隐患。堆积如山的煤矸石发生自燃时，火势蔓延，难以救护，并放出大量的SO2气体，污染环境。另外由于长期堆埋，垃圾发酵而产生的沼气，通过砂石缝隙向外扩散到附近的职工宿舍内，泄漏的沼气遇明火，容易引起爆燃烧伤事故。,五、固体废物的环境问题,传播和诱发疾病 在垃圾转运站或堆放场周围，老鼠遍地，蚊蝇成团，一些传染性的病毒、病菌也在这里繁殖、传播。垃圾会快速传播疾病尤其是医疗垃圾；有害废物会导致恶疾如畸变、癌变、基因突变等；水体、大气和土壤等受到固体废物污染后都会导致疾病的产生和传播，产生怪异疾病，严重的导致人体死亡。,五、固体废物的环境问题,生物性污染与生物危害 目前世界上原子反应堆的废渣、核爆炸产生的散落物以及向深海投弃的放射性废物，已使能量为0.74EBq(200010000Ci)的同位素污染了海洋，海洋生物资源遭到极大破坏。,五、固体废物的环境问题,http:/,http:/,二、固体废物 污染防治,一、固体废物的控制措施,我国固体废物的控制措施发展历程：20世纪80年代初期，颁布中华人民共和国固体废物污染环境防治法，提出了以“资源化”、“无害化”、“减量化”，并确定以后较长一段时间内应以“无害化”为主。进入21世纪以来，根据世界形势，把回收利用再生资源作为重要的发展战略。,无害化 固体废物无害化处理的基本任务是将干扰废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围的自然环境（包括原生环境与次生环境）程度。目前，废物无害化处理工程已经发展成为一门崭新的工程技术。诸如，垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵，有害废物的热处理和解毒处理等。,一、固体废物的控制措施,减量化 固体废物减量化的基本任务是通过适宜的手段减少固体废物的数量和体积。需从两个方面着手，一是对固体废物进行处理利用，二是减少固体废物的产生。对固体废物进行处理利用，属于物质生产过程的末端。例如，生活垃圾采用焚烧法处理后，体积可减少8090，余烬则便于运输和处置。固体废物采用压实、破碎等方法处理也可以达到减量并方便运输和处理处置的目的。,一、固体废物的控制措施,资源化 固体废物资源化的基本任务是采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。固体废物资源化是固体废物主要归宿。资源化应遵循的原则是：资源化技术是可行的；资源化的经济效益比较好，有较强的生命力；废物应尽可能在排放源就近利用，以节省废物在贮放、运输等过程的投资；资源化产品应当符合国家相应产品的质量标准，并具有与之相竞争的能力。,一、固体废物的控制措施,二、固体废物的处理处置技术,固体废物处理通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。固体废物处理的目标是无害化、减量化、资源化。目前采用的主要技术包括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。,压实技术：压实(Waste compaction)是一种通过对废物实行减容化，降低运输成本、延长填埋场寿命的预处理技术。压实是一种普遍采用的固体废物预处理方法。如汽车、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用压实处理。适于压实减少体积处理的固体废物还有垃圾、松散废物、纸带、纸箱及某些纤维制品等。,二、固体废物的处理处置技术,破碎技术：为了使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废弃物的外形尺寸减小，预先必须对固体废物进行破碎处理。经过破碎处理的废物，由于消除了大的空隙，不仅使尺寸大小均匀，而且质地也均匀，在填埋过程中更容易压实。固体废物的破碎方法很多，主要有冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等，此外还有专用的低温破碎和湿式破碎等。,二、固体废物的处理处置技术,分选技术：固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害的充分分离出来；另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离。分选的基本原理是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。例如利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离；利用粒径尺寸差别进行分离；利用比重差别进行分离等。,二、固体废物的处理处置技术,固化处理技术：固化技术是通过向废弃物中添加固化基材，使有害固体废物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程。理解的固化产物应具有良好的抗渗透性，良好的机械特性，以及抗浸出性、抗干湿、抗冻融特性。固化处理根据固化基材的不同可以分为水泥固化、沥青固化、玻璃固化、自胶质固化等。,二、固体废物的处理处置技术,焚烧和热解技术：焚烧法是固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程。好处是把大量有害的废料分解而变成 无害的物质。由于固体废物中可燃物的比例逐渐增加，采用焚烧方法处理固体废物，利用其热能已成为必然的发展趋势。以此种处理方法固体废物，占地少，处理量大，在保护环境、提供能源等方面可取得良好的效果。目前日本及瑞士每年把超过65%的都市废料进行焚烧而使能源再生。,二、固体废物的处理处置技术,source:http:/,生物处理技术：生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化。种种技术可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料，还可以用来从废品和废渣中提取金属，是固体废物资源化的有效的技术方法。目前应用比较广泛的有：堆肥化、沼气化、废纤维素糖化、废纤维饲料化、生物浸出等。,二、固体废物的处理处置技术,堆肥技术选择性开展生物制气，生物制肥,http:/,二、固体废物的处理处置技术,固体废物的预处理技术：指采用物理、化学或生物方法将固体废物转变成便于运输、储存、回收利用和处置的形态。主要有压实、破碎、分选和固化等。固体废物的最终处理：是固体废物污染控制的末端环节。目前主要的处置方法是安全填埋（包括山地填埋、土地填埋）、工程库或贮留池贮存、固体废物的资源化利用等。从海洋环境保护的角度，海上焚烧和深海投弃的方法已经禁止使用。,鼓励对生活垃圾进行综合处理,http:/,三、固体废物 综合利用,一、城市垃圾的综合利用,城市垃圾堆肥技术 堆肥化(Composting)就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。堆肥化是处理可降解垃圾如农作物秸秆、粪便、厨余垃圾、有机物泥等。堆肥技术可分为厌氧堆肥与好氧堆肥两种。厌氧微生物生长较慢，故不多用；好氧分解过程可同时产生高温，可以杀灭病虫卵、细菌等，我国主要采用好氧堆肥法。,堆肥厂处理生活垃圾的生产流程,http:/,一、城市垃圾的综合利用,城市垃圾沼气化技术 利用有机垃圾、植物秸杆、人畜粪便、污泥等有机物在厌氧条件下，通过厌氧菌制取沼气（沼气中含有甲烷、氢气、硫化氢和一氧化碳等多种气体。其中，甲烷的含量为6075。）的过程，称为沼气发酵，又称厌氧消化。沼气化技术，工艺简单、质优价廉，沼气发酵后的泥渣，除含有氮、磷、钾以外，还含有许多腐殖质，是一种很好的肥料，因而有广阔的发展前途。,深圳相控科技垃圾填埋场沼气回收利用项目,深圳相控科技有限公司城市垃圾填埋场综合治理，可年减排二氧化碳160300吨。,电站对产生沼气后的沼气液、沼气渣进行处理。,城市垃圾焚烧技术：城市垃圾焚烧技术在美国一日本、法国、德国等发达国家己得到初步应用，并产主了良好的环保和经济效益。焚烧垃圾、回收能源的办法是我国处理城市垃圾的一个主要发展方向。,一、城市垃圾的综合利用,一、城市垃圾的综合利用,城市垃圾的系统化处理:城市垃圾组成复杂，种类多样，单纯地采用任何一种方法“处理”垃圾都是不科学、不经济的，进行多种方法结合使用的系统化综合利用、处理和处置。其主旨内容为：首先进行有效分类和分选；然后进行系统化、综合性的利用、处理与处置：实现可用物资的回收再生利用；易腐有机物的堆肥或沼气化处理；高热值不易腐有机物的焚烧或热解；不可用上述方法处理的城市垃圾和灰渣的最终处置如填埋。,二、工业固体废物的综合利用,将工业固体废物作为资源加以开发利用是最有效的处理和利用固体废物的方法，也可以视作为一种最终处置方式。,几种工业固体废物的主要用途,煤矸石的处理和利用代替黏土制造砖瓦;利用煤矸石作水泥的混合材料生产水泥;代替黏土配料煅烧水泥熟料;用煤矸石做空心砖和加气砌块；生产轻混凝土骨料;生产陶瓷、耐火砖、铸石等；用以生产铵明矾、硫磺、硫酸等化工产品；制取结晶氧化铝、聚合铝、水玻璃和炭黑等；用煤矸石制成基肥改良土壤；对含碳量较高的煤矸石，可作为燃料等。,二、工业固体废物的综合利用,煤矸石的综合利用,电厂用当地废弃的煤矸石做燃料。,二、工业固体废物的综合利用,高炉渣的处理和利用 高炉渣是在高炉炼铁时产生的，它是由矿石中的脉石、燃料中的灰分和熔剂（一般是石灰石）中的非挥发组分形成的炉渣。其化学组分见下表：,高炉渣可做焚烧炉的炉体防护材料；含钛的高炉渣加入较少的石英砂、铁矿石和铬矿石，可制造出优质铸石；高炉矿渣，配以硅砂、磷酸钙、碳酸镁、苏打灰等组分，可生产微晶玻璃；水渣作水泥原料；重矿渣代碎石做混凝土骨料或路材使用；膨珠还是空心砌块的优质原材料，也是良好的筑路材料；矿渣珠可用作保温、吸音、防火材料，由它可加工成保温板、保温毡、保温管、保温带、吸音板、吸音带等；矿渣还可作玻璃、陶瓷、搪瓷原料;矿渣还是一种硅钙农肥，其中所含的铜锰等许多成分是农作物微量元素的肥料。,二、工业固体废物的综合利用,Shao Chaofeng,College of Env.Sci.and Eng.,NanKai University,二、工业固体废物的综合利用,钢渣的处理和利用 钢渣是由钙、铁、硅、镁、铝、锰、磷等的氧化物所组成。其中钙、铁、硅氧化物占绝大部分。钢渣的成分含量依炉型、钢种的不同而异，见下表：,二、工业固体废物的综合利用,钢渣可作为炼铁、炼钢的炉料；作炼铁熔剂；作道路的基层、结构层，尤其宜作沥青混凝土路面骨料和路材；用作铁路道渣；做水泥材料；做磷肥等。,国家体育馆（左）和鸟巢（右）利用钢渣填埋，解决地质问题，变废为宝source：http:/,有色金属渣处理利用 目前我国数量最多的有色金属渣是氧化铝厂残渣赤泥，其次是铜、铅、锌、镍渣等。赤泥作水泥生料的配料，可生产普通硅酸盐水泥；用赤泥作生料配料，生产特殊性能的油井水泥；制作钢铁工业用的保护渣；从赤泥中回收碱、铝、铁、钛、镓、钒等金属；等。,二、工业固体废物的综合利用,铜渣的利用：代替铁粉配制水泥生料；用铜渣生产渣棉；利用铜渣或铜-镍渣生产铸石；用铜渣炼铁等。铅渣利用：铅渣可作水泥的原料，具有降低熟料的熔融温度，降低煤耗，增大强度等特点。铅渣的用量一般为配料的5左右。锌渣利用：含锌量较高的锌渣可用来回收锌；含锌量较低时作建筑材料；锌渣还可制造铸石。镍渣利用：镍渣制砖；镍渣做水泥混合材、混凝土等。,二、工业固体废物的综合利用,二、工业固体废物的综合利用,粉煤灰的处理和利用 粉煤灰主要利用途径：制蒸气养护砖、烧结砖、隔音砖、屋面材料、大型墙板、轻骨料、泡沫或加气轻质砌块、空心砌块、加气混凝土、陶粒混凝土、石膏板、水泥、路基材料、回填材料、矿棉等。粉煤灰的主要成分见右表。,硫酸渣的处理和利用 硫酸渣是利用黄铁矿制造硫酸或亚硫酸的过程中排出的渣，又称黄铁矿渣，或烧渣。黄铁矿经焙烧分解后，铁、硅、铝、钙，镁和有色金属等转入烧渣中，其中铁、硅含量较多（Fe2O3：20-50%；SiO2：15-65%），波动范围很大。,二、工业固体废物的综合利用,Shao Chaofeng,College of Env.Sci.and Eng.,NanKai University,二、工业固体废物的综合利用,硫酸渣的主要用途是做水泥原料、炼铁原料、建筑材料如制砖、丛中回收有色金属如铜、铅、锌、金、银等。用回转窑生产生铁和水泥的流程如下图。,Source：环境学基础，鞠美庭,四、固体废物 的管理,一、国外固体废物的管理,德国1972年制定废物处理法，强调废物排放后的末端处理；1986年将其改称为废物限制处理法，发展方向从“怎样处理固体废物”的观点提高到了“怎样避免固体废物的产生”；1991年，德国首次按照资源到产品再到资源的循环经济思路制订了包装废弃物处理法，在此之后废物排放呈逐年下降趋势；1996年公布循环经济和废物管理法，把资源闭路循环的循环经济思想从包装问题推广到所有的生产部门。,美国1965年制定了固体废物处理法；1976年颁布了资源保护回收法；1984年通过危险和固体废物修正草案，建立了国家和州政府废物最少化管理体系；1984年国会通过的资源保护与回收法和综合环境响应、补偿和责任法；1988年环保局颁布了废物减少评价手册；美国加州于1989年通过了综合废弃物管理法令，要求在2000年以前，实现50%固体废物通过削减和再循环的方式进行处理。,一、国外固体废物的管理,日本 日本的城市固体废物处理分为前端控制、中间处理和最终处置三块，前端控制主要是抑制固体废物的产生、分类收集及再生利用；中间处理包括固体废物的焚烧、堆肥及焚烧热能回收等；最终处置即最后阶段的卫生填埋处理，这一阶段的循环利用包括焚烧灰的再生利用等。,一、国外固体废物的管理,日本 1992年制定了再生资源利用促进法，并于同年修订了1970年颁布施行的废弃物处理法，1998年制定家电回收利用法，规定销售商有接收和回收消费者的报废家电的义务，而消费者应当承担家电处理和再利用的部分费用。,家电回收利用法规定，家电企业对废弃家电的具体回收利用率为：空调60%以上、电视机55%以上、冰箱50%以上、洗衣机50%以上。在规定时间内，生产企业如达不到上述回收重复利用的比例将受到相应处罚。,一、国外固体废物的管理,二、危险废物越境转移的控制,巴塞尔公约的基本原则所有国家都应禁止输入危险废物。应尽量减少危险废物的产生量。对于不可避免而产生的危险废物，应尽可能以对环境无害的方式处置，并应尽量在产生地处置。须帮助发展中国家建立起最有效的管理危险废物的能力。只有在特殊情况下，当危险废物产生国没有合适的处置设施时，才允许将危险废物出口到其他国家，并以对人体健康和环境更为安全的方式处置。,巴塞尔公约中控制危险废物越境转移的措施：各缔约国有权禁止危险废物的出口。建立通知制度，即在酝酿进行危险废物的越境转移时，必须将有关危险废物的详细资料通过出口国主管部门预先通知进口国和过境国的主管部门，以便有关主管部门对转移的风险进行评价。通知制度是公约的核心内容。只有在得到进口国和过境国主管部门书面答复同意后，才能允许开始危险废物的越境转移。如果进口国没有能力对进口的危险废物以对环境无害的方式进行处理，出口国的主管当局有责任拒绝危险废物的出口。缔约国不得允许向非缔约国出口或从非缔约国进口危险废物，除非有双边、多边或区域协定，而且这些协定应与公约的规定相符。,二、危险废物越境转移的控制,危险废物越境转移的控制：应加强宣传工作，提高世界各国的环境意识要加强国际间的广泛交流和合作建立完善的法律制度，以此作为严格管理的依据建立并完善统一的国际公约及公约的维护机构,二、危险废物越境转移的控制,三、我国固体废物的管理,城市生活垃圾管理对策：1、明确管理责任：优化责任机制，明确职责，提高城市生活垃圾的管理效率；2、充分发挥市场作用：根据污染者付费的原则，全面开征垃圾处理费。加大城市生活垃圾无害化处理的资金投入，加快无害化处理设施建设；3、将垃圾治理对策的视点和重心前移：在资源开发、生产、流通、消费和废物等环节上,最大限度削减垃圾产生量并使其资源化；4、加大监管力度：加强对城市生活垃圾处理设施建设项目的监管力度，制定建设项目监管、验收管理办法，全面实行招投标制、建设监理制和工程质量终身责任制。,工业固体废物的管理对策：明确管理责任促进清洁生产，从源头减轻工业固体废物污染强化环保产业管理、推进市场化进程,三、我国固体废物的管理,危险废物的管理的体制和政策现状：我国模仿和借鉴了国外法律法规的体系模式，形成了危险废物的全过程管理模式，通过危险废物相关法规和国家环境保护基本制度相结合来控制危险废物物流的全过程。作为缔约国签署巴赛尔公约，落实公约中的各项条款，与我国的危险废物环境管理的现有法律、制度和控制标准并不矛盾。按照固废法的规定，危险废物资源化利用由环境保护行政主管部门管理。强调危险废物重点控制原则，并提出较一般废物更严格的标准和更高的技术要求。针对危险废物，还需制定一些行之有效的管理制度。,三、我国固体废物的管理,危险废物管理存在的主要问题：涉及危险废物的现行法规体系尚不完善；有关管理机构对危险废物的认识及管理不足；现有危险废物集中处置和管理体系不完善；危险废物与一般生活废物混合处理，或仅对其进行简单处置；危险废物交换体系不完善；处置技术、设施落后,处理能力不足。,三、我国固体废物的管理,危险废物管理对策：完善相关法律法规；加强危险废物监管力度，全面推行管理制度；加大宣传教育力度,提高环境法制意识；建立集中处置设施，实行危险废物集中控制；危险废物处置向专业化、产业化发展,发挥市场调节的作用；完善危险废物交换体系；增加资金投入，提高危险污染防治技术水平。,三、我国固体废物的管理,广东贵屿电子垃圾村http:/,制止垃圾非法贸易的对策加强国际合作,改善全球环境管理建立协调机制,敦促海关加强国内监管,三、我国固体废物的管理,目 录,一、固体废物的概述二、固体废物污染防治三、固体废物综合利用四、固体废物的管理五、固体废物的管理规划,一、固体废物的 概述,一、固体废物的定义,什么叫固体废物？固体废物亦称废物，是指人类在生产、加工、流通、消费以及生活等过程中被丢弃的固态或泥浆状的物质。“废物”具有相对性，一种过程的废物随着时空条件的变化，往往可以成为另一过程的原料。所以废物也有“放在错误地点的原料”之称。,二、固体废物的来源和分类,固体废物主要来源于人类生产和消费活动：固体废物有多种分类方法，但较多的是按来源分类，如矿业废物、工业废物、城市垃圾、农业废物、放射性废物等。我国将固体废物分为：工矿业固体废物、有害固体废物和城市垃圾三类。（对放射性固体废物进行专门管理。）,固体废物的分类、来源及主要组成物(引自何强著环境学导论，清华大学出版社，2004),固体废物的分类、来源及主要组成物(引自何强著环境学导论，清华大学出版社，2004),1)工矿业固体废物 工矿业固体废物是指在工业生产、加工过程中产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥，以及在采矿过程中产生的废石、尾矿等。,二、固体废物的来源和分类,2)有害固体废物 有害固体废物，国际上称之为危险固体废物。指除放射性废物以外，具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性因而可能对人类生活环境产生危害的固体废物。这类固体废物的数量约占一般固体废物量的1.5%-2.0%，其中大约一半为化学工业固体废物。,二、固体废物的来源和分类,3)城市垃圾 城市垃圾是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固体废物。包括生活垃圾、城建渣土、商业固体废物、粪便等。,二、固体废物的来源和分类,三、固体废物的特点,资源和废物的相对性 富集终态和污染源头的双重作用 危害具有潜在性、长期性和灾难性,四、固体废物的产生现状,国外固体废物产生现状：20世纪60年代以来，工业越来越集中，各国工业化与城市化的进程加快，人口也随之涌入城市。城市人口的密集导致交通紊乱、垃圾成灾。城市垃圾的产生量往往随经济水平的提高而增加，各国人均废物量见图9-1。发达国家垃圾增长率为3.2%4.5%，发展中国家为2%3%，全球年产垃圾80亿100亿t。如此大量的垃圾产量严重破坏了生态环境，对居民的健康和生存构成了严重的威胁。,世界各国人均废物产生量,Source：环境学基础，鞠美庭,我国固体废物产生量也在迅速增加。我国每年产生各种工业固体废物和尾矿近6亿吨，其中煤矸石和尾矿各占1亿多吨，各种工业锅炉渣为8000多万吨。我国城市垃圾的产出量的年增长率平均为10%。,四、我国固体废物产生现状,我国工业固体废物产生及处置情况 单位：万吨,（根据中国环境统计年鉴数据整理）,根据2008年中国环境状况公报：2008年全国工业固体废物产生量为190127万吨，比上年增加8.3%；排放量为782万吨，比上年减少34.7%；综合利用量（含利用往年贮存量）、贮存量、处置量分别为123482万吨、21883万吨、48291万吨，分别占产生量的64.9、11.5、25.4。危险废物产生量为1357万吨，综合利用量（含利用往年贮存量）、贮存量、处置量分别为819万吨、196万吨、389万吨。,四、我国固体废物产生现状：,五、固体废物的环境问题,影响环境卫生和视觉卫生 我国生活垃圾、粪便的清运能力不高，无害化处理率低，很大一部分垃圾堆存在城市的一些死角，严重影响环境卫生，对市容和景观产生“视觉污染”，给人们的视觉带来了不良刺激。这不仅直接破坏了城市、风景点等的整体美感，而且损害了我们国家和国民的形象。,大量侵占土地 人与垃圾展开了土地争夺战。许多城郊边缘的农田被大量占用来堆放垃圾，城市处于垃圾山包围之中；近些年对垃圾处理的方法主要用填埋法，也占用了大量土地；大量采矿废石堆积，毁坏了大片的农田和森林；虽近些年对工业固体废物利用率大大提高，但历年的累积垃圾仍然大量占地。,五、固体废物的环境问题,污染土壤 堆放的大量固体废物特别是含有有害成分时，经过雨雪淋溶、地表径流等作用，其有毒液体将向土壤迁移转化，使土质发生酸化、碱化、硬化等恶化现象，甚至发生严重的有机物和重金属型污染，对农作物生长极为有害。进而破坏了土壤的功能，污染严重的地方甚至寸草不生。,五、固体废物的环境问题,污染水体，淤塞河床 固体废物未经无害化处理随意堆放，将随天然降水或地表径流进入河流、湖泊，长期淤积，使水面面积缩小，淤塞河床，其有害成分造成水体污染，如果人们将固体废物直接倾倒入水体中，则造成的危害将是更大的，固体废物的有害成分能随渗沥水进入土壤，从而污染地下水。我国个别城市的垃圾填埋场周围发现，地下水的浓度、色度、总细菌数、重金属含量等污染指标严重超标。,五、固体废物的环境问题,污染大气 固体废物尤其是有机固体废物在堆放过程中，在适宜的温度和湿度下会被微生物分解，放出有害气体如H2S、NH3等恶臭气体和温室气体，造成对空气的污染。目前，焚烧法处理固体废物是一种较为流行的方式，但是焚烧将产生大量的有害气体和粉尘，尤其是二噁英；在废物运输、破碎、分选、压实等过程中也会产生大量的有害气体和粉尘；卫生填埋会产生温室气体污染。,五、固体废物的环境问题,产生火灾隐患 固体废物堆放和处理过程中存在着大量火灾隐患。堆积如山的煤矸石发生自燃时，火势蔓延，难以救护，并放出大量的SO2气体，污染环境。另外由于长期堆埋，垃圾发酵而产生的沼气，通过砂石缝隙向外扩散到附近的职工宿舍内，泄漏的沼气遇明火，容易引起爆燃烧伤事故。,五、固体废物的环境问题,传播和诱发疾病 在垃圾转运站或堆放场周围，老鼠遍地，蚊蝇成团，一些传染性的病毒、病菌也在这里繁殖、传播。垃圾会快速传播疾病尤其是医疗垃圾；有害废物会导致恶疾如畸变、癌变、基因突变等；水体、大气和土壤等受到固体废物污染后都会导致疾病的产生和传播，产生怪异疾病，严重的导致人体死亡。,五、固体废物的环境问题,生物性污染与生物危害 目前世界上原子反应堆的废渣、核爆炸产生的散落物以及向深海投弃的放射性废物，已使能量为0.74EBq(200010000Ci)的同位素污染了海洋，海洋生物资源遭到极大破坏。,五、固体废物的环境问题,http:/,http:/,二、固体废物 污染防治,一、固体废物的控制措施,我国固体废物的控制措施发展历程：20世纪80年代初期，颁布中华人民共和国固体废物污染环境防治法，提出了以“资源化”、“无害化”、“减量化”，并确定以后较长一段时间内应以“无害化”为主。进入21世纪以来，根据世界形势，把回收利用再生资源作为重要的发展战略。,无害化 固体废物无害化处理的基本任务是将干扰废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围的自然环境（包括原生环境与次生环境）程度。目前，废物无害化处理工程已经发展成为一门崭新的工程技术。诸如，垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵，有害废物的热处理和解毒处理等。,一、固体废物的控制措施,减量化 固体废物减量化的基本任务是通过适宜的手段减少固体废物的数量和体积。需从两个方面着手，一是对固体废物进行处理利用，二是减少固体废物的产生。对固体废物进行处理利用，属于物质生产过程的末端。例如，生活垃圾采用焚烧法处理后，体积可减少8090，余烬则便于运输和处置。固体废物采用压实、破碎等方法处理也可以达到减量并方便运输和处理处置的目的。,一、固体废物的控制措施,资源化 固体废物资源化的基本任务是采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。固体废物资源化是固体废物主要归宿。资源化应遵循的原则是：资源化技术是可行的；资源化的经济效益比较好，有较强的生命力；废物应尽可能在排放源就近利用，以节省废物在贮放、运输等过程的投资；资源化产品应当符合国家相应产品的质量标准，并具有与之相竞争的能力。,一、固体废物的控制措施,二、固体废物的处理处置技术,固体废物处理通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。固体废物处理的目标是无害化、减量化、资源化。目前采用的主要技术包括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。,压实技术：压实(Waste compaction)是一种通过对废物实行减容化，降低运输成本、延长填埋场寿命的预处理技术。压实是一种普遍采用的固体废物预处理方法。如汽车、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用压实处理。适于压实减少体积处理的固体废物还有垃圾、松散废物、纸带、纸箱及某些纤维制品等。,二、固体废物的处理处置技术,破碎技术：为了使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废弃物的外形尺寸减小，预先必须对固体废物进行破碎处理。经过破碎处理的废物，由于消除了大的空隙，不仅使尺寸大小均匀，而且质地也均匀，在填埋过程中更容易压实。固体废物的破碎方法很多，主要有冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等，此外还有专用的低温破碎和湿式破碎等。,二、固体废物的处理处置技术,分选技术：固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害的充分分离出来；另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离。分选的基本原理是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。例如利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离；利用粒径尺寸差别进行分离；利用比重差别进行分离等。,二、固体废物的处理处置技术,固化处理技术：固化技术是通过向废弃物中添加固化基材，使有害固体废物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程。理解的固化产物应具有良好的抗渗透性，良好的机械特性，以及抗浸出性、抗干湿、抗冻融特性。固化处理根据固化基材的不同可以分为水泥固化、沥青固化、玻璃固化、自胶质固化等。,二、固体废物的处理处置技术,焚烧和热解技术：焚烧法是固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程。好处是把大量有害的废料分解而变成 无害的物质。由于固体废物中可燃物的比例逐渐增加，采用焚烧方法处理固体废物，利用其热能已成为必然的发展趋势。以此种处理方法固体废物，占地少，处理量大，在保护环境、提供能源等方面可取得良好的效果。目前日本及瑞士每年把超过65%的都市废料进行焚烧而使能源再生。,二、固体废物的处理处置技术,source:http:/,生物处理技术：生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化。种种技术可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料，还可以用来从废品和废渣中提取金属，是固体废物资源化的有效的技术方法。目前应用比较广泛的有：堆肥化、沼气化、废纤维素糖化、废纤维饲料化、生物浸出等。,二、固体废物的处理处置技术,堆肥技术选择性开展生物制气，生物制肥,http:/,二、固体废物的处理处置技术,固体废物的预处理技术：指采用物理、化学或生物方法将固体废物转变成便于运输、储存、回收利用和处置的形态。主要有压实、破碎、分选和固化等。固体废物的最终处理：是固体废物污染控制的末端环节。目前主要的处置方法是安全填埋（包括山地填埋、土地填埋）、工程库或贮留池贮存、固体废物的资源化利用等。从海洋环境保护的角度，海上焚烧和深海投弃的方法已经禁止使用。,鼓励对生活垃圾进行综合处理,http:/,三、固体废物 综合利用,一、城市垃圾的综合利用,城市垃圾堆肥技术 堆肥化(Composting)就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。堆肥化是处理可降解垃圾如农作物秸秆、粪便、厨余垃圾、有机物泥等。堆肥技术可分为厌氧堆肥与好氧堆肥两种。厌氧微生物生长较慢，故不多用；好氧分解过程可同时产生高温，可以杀灭病虫卵、细菌等，我国主要采用好氧堆肥法。,堆肥厂处理生活垃圾的生产流程,http:/,一、城市垃圾的综合利用,城市垃圾沼气化技术 利用有机垃圾、植物秸杆、人畜粪便、污泥等有机物在厌氧条件下，通过厌氧菌制取沼气（沼气中含有甲烷、氢气、硫化氢和一氧化碳等多种气体。其中，甲烷的含量为6075。）的过程，称为沼气发酵，又称厌氧消化。沼气化技术，工艺简单、质优价廉，沼气发酵后的泥渣，除含有氮、磷、钾以外，还含有许多腐殖质，是一种很好的肥料，因而有广阔的发展前途。,深圳相控科技垃圾填埋场沼气回收利用项目,深圳相控科技有限公司城市垃圾填埋场综合治理，可年减排二氧化碳160300吨。,电站对产生沼气后的沼气液、沼气渣进行处理。,城市垃圾焚烧技术：城市垃圾焚烧技术在美国一日本、法国、德国等发达国家己得到初步应用，并产主了良好的环保和经济效益。焚烧垃圾、回收能源的办法是我国处理城市垃圾的一个主要发展方向。,一、城市垃圾的综合利用,一、城市垃圾的综合利用,城市垃圾的系统化处理:城市垃圾组成复杂，种类多样，单纯地采用任何一种方法“处理”垃圾都是不科学、不经济的，进行多种方法结合使用的系统化综合利用、处理和处置。其主旨内容为：首先进行有效分类和分选；然后进行系统化、综合性的利用、处理与处置：实现可用物资的回收再生利用；易腐有机物的堆肥或沼气化处理；高热值不易腐有机物的焚烧或热解；不可用上述方法处理的城市垃圾和灰渣的最终处置如填埋。,二、工业固体废物的综合利用,将工业固体废物作为资源加以开发利用是最有效的处理和利用固体废物的方法，也可以视作为一种最终处置方式。,几种工业固体废物的主要用途,煤矸石的处理和利用代替黏土制造砖瓦;利用煤矸石作水泥的混合材料生产水泥;代替黏土配料煅烧水泥熟料;用煤矸石做空心砖和加气砌块；生产轻混凝土骨料;生产陶瓷、耐火砖、铸石等；用以生产铵明矾、硫磺、硫酸等化工产品；制取结晶氧化铝、聚合铝、水玻璃和炭黑等；用煤矸石制成基肥改良土壤；对含碳量较高的煤矸石，可作为燃料等