固體廢物的來源與分類

1、固體廢物處理與處置,,,Treatment and Disposal of Solid Waste,環(huán)境科學與工程,主要參考書目,寧平. 固體廢物處理與處置[M]. 高等教育出版社，2006羋振明，高忠愛，祁夢蘭，等. 固體廢物處理與處置[M]. 高教出版社，1987楊慧芬，張強. 固體廢物資源化[M]. 化學工業(yè)出版社，2004,,,第一章 緒 論,固體廢物的來源與分類,固體廢物的危害及污染控制,固體廢物管理,,,

2、第一節(jié) 固體廢物的來源與分類,,1,定 義,“放錯地點的原料”，“廢”具有時間和空間的相對性,固體廢棄物是指在生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)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(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)。,特點: “廢物”與“資源”的相對性① 時間：暫時無法加以利用，今天的廢物勢必成為明日的資源廢鐵屑、廢鐵刨花處理氯代有機物廢舊塑料作防水材料

3、② 空間：放錯地點的原料粉煤灰制磚生活垃圾養(yǎng)蚯蚓高爐渣生產(chǎn)水泥潲水喂豬（潲水油作生物柴油）過期牛奶,2,來 源,固體廢物污染及性質(zhì)與生產(chǎn)力、社會需求有何關系？,3,分 類,為了采取不同的處理方式對固體廢物進行管理、無害化處理和綜合利用，也可根據(jù)固體廢物的理化性質(zhì)將其分為城市生活垃圾、工業(yè)固體廢物和有毒有害固體廢物三大類。,我國將固體廢物分為四類：城市生活垃圾、一般工業(yè)固體廢物、有害固體廢物、其他。其中，一般工業(yè)固體廢物系指

4、不具有毒性和有害性的工業(yè)固體廢物。至于放射性固體廢物，則自成體系，進行專門管理。,日本將固體廢物分成兩類：產(chǎn)業(yè)固體廢物和一般固體廢物。前者是指來自生產(chǎn)過程的固體廢物，共巾包括有害固體廢物；后者是指來自生活過程的固體廢物。,工業(yè)固體廢物：各種工礦企業(yè)或原料加工過程中所產(chǎn)生或排出的廢物。（1）冶金固體廢物：金屬冶煉過程中排出的殘渣（高爐渣、鋼渣）（2）燃料灰渣：煤炭開采、加工、利用過程排放的煤矸石、粉煤灰等（3）化學工業(yè)固體廢物：化學

5、工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工藝渣（廢催化劑、精餾液渣）（4）石油工業(yè)固體廢物：煉油和油品精制過程排出的堿渣、酸渣（5）糧食、食品工業(yè)固體廢物：糧食、食品加工過程排棄的下角料（6）礦業(yè)固體廢物：采礦過程中產(chǎn)生的廢石和選礦過程中產(chǎn)生的尾礦（7）其它：機械和木材加工業(yè)產(chǎn)生的碎屑、刨花,城市生活垃圾：城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務的活動中產(chǎn)生的固體廢物，以及被法律、行政法規(guī)視作城市生活垃圾的固體廢物。（1）生活垃圾：廢棄電器、塑

6、料、煤灰渣（2）城建渣土：建筑垃圾（碎磚瓦、混凝土）（3）商業(yè)固體廢物：廢棄的包裝材料、丟棄的食品（4）糞便：須輸入污水處理場處理（而我國是收集、清運）,危險廢物：列入國家廢物名錄或根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有如下危險特性的廢物，即主要有毒性、易燃性、腐蝕性、反應性、傳染疾病性、放射性等危險特性?；诃h(huán)境保護的需要，這部分廢物單獨列出加以管理。,Hazardous waste,放射性廢物：凡

7、是放射性核素含量超過國家規(guī)定限值的固體、液體和氣體廢物，統(tǒng)稱為放射性廢物。,放射性固體廢物包括核燃料生產(chǎn)、加工間位素應用，核電站、核研究機構、醫(yī)療單位、放射性廢物處理設施產(chǎn)生的廢物。如尾礦、污染的廢舊設備、儀器、防護用品、廢樹脂、水處理污泥以及蒸發(fā)殘渣等。,第二節(jié) 固體廢物的危害及污染控制,1,固體廢物污染途徑,固體廢物則不同，它們是污染成分的終極狀態(tài)： 有害氣體或飄塵，通過治理最終富集成為廢渣 某些有害物質(zhì)和懸浮物，通過治理最

8、終被分離出來成為污泥 含重金屬的可燃固體廢物，通過焚燒處理，使重金屬富集于灰燼,廢水和廢氣既是水體、大氣和土壤環(huán)境的污染源，又是接受其所含污染物的環(huán)境。,這些“終態(tài)”物質(zhì)在長期的自然條件作用下會轉(zhuǎn)入大氣、水體和土壤，成為大氣、水體和土壤環(huán)境的污染“源頭”。因此，固體廢物對環(huán)境的污染主要是通過水、氣和土壤進行的。,2,固體廢物污染危害,（一）堆渣侵占土地，污染土壤,塑料垃圾殘留3.9克/畝玉米減產(chǎn) 11%-13%小麥減產(chǎn)

9、 9%-16%大豆減產(chǎn) 5.5%-9%蔬菜減產(chǎn) 14.4%-54.9%,侵占土地。我國歷年堆存的廢渣和尾礦達60億噸，占地約59萬畝，平均每1萬噸渣占一畝地，侵占大量農(nóng)田，與農(nóng)業(yè)爭地問題十分突出。浸出液污染土壤系統(tǒng)。影響土壤基本物理化學特性；抑制土壤微生物系統(tǒng)，導致土壤物質(zhì)循環(huán)受干擾；危害植物的生長，通過食物鏈危害人體健康。毒物在土壤中積累（重金屬等持久性污染物）。,60年代，英國威爾土北部康衛(wèi)盆地，某鉛鋅尾礦場由于雨水沖

10、劇，毀壞了大片肥沃草原，土壤中鉛含量超過極限(0.05％)一百多倍，嚴重地污染了植物和牲畜，造成該草原廢棄，不能再放牧。,70年代，美國在密蘇里州，為了控制造路粉塵，把混有2、3、7、8—TCDD的淤泥廢渣，當做瀝青鋪灑路面，造成多處污染，土壤中TCDD濃度高達300ppb，污染深度達60 cm，致使牲畜大批死亡，人們倍受各種疾病折磨。,1．淤塞水域 不少國家直接將固體廢物傾倒入河流、湖泊、海洋，甚至把向海洋投棄作為一種處置方法。美國

11、70年代末將15％的污泥等固體廢物投棄于海洋。中國由于向水體投棄固體廢物，導致80年代的江湖水面比50年代減少了2000多萬畝。2．破壞水體 固體廢物投入水體，污染水質(zhì)，直接影響和危害水生生物的生存和水資源的利用。堆積的固體廢物，經(jīng)過雨水浸淋及自身的分解，滲出液和濾液亦會污染江河、湖泊，甚至污染地下水。 某選礦廠的尾礦堆積量達上千萬噸，嚴重污染下游水體和地下水，使?jié)B出氟的濃度高達10.6mg/L 。 廢渣對

12、水域的污染，以冶煉廢渣和化工廢渣最為突出，目前世界上的原子能反應堆的廢渣及向深海投棄的放射性廢物已嚴重地污染了海洋。,（二）污染水體,包頭尾礦壩、儲灰壩,尾礦壩：占地11平方公里，是世界上最大規(guī)模的稀土湖，共1．5億噸，包括930萬噸稀土和7萬噸放射性元素釷。2000年地下水質(zhì)監(jiān)測：尾礦壩周邊村莊的地下水已經(jīng)受到嚴重污染，其中溶解性總固體、硫酸鹽、總硬度、氯化物全部嚴重超標，檢測報告明確指出，村中的地下水已經(jīng)不適合人和牲畜飲用。（癌癥

13、村）粉塵危害：儲灰壩附近的田地，挖20－40m才能看到土本來的顏色2007.3.16,儲灰壩引發(fā)群體性事件搬遷：新規(guī)劃的小區(qū)北靠泉山金礦，含有氰化劇毒尾渣有幾千萬噸,1、廢物中的微粒與粉末能隨風飛揚，使道路的能見度下降。2、廢渣和垃圾在堆放過程中，在周圍溫度、水分的作用下，使某些有機物質(zhì)發(fā)生分解，產(chǎn)生有害氣體和腐敗的垃圾廢物散發(fā)出的腥臭味，可對空氣造成污染。3、有害物質(zhì)本身還會散發(fā)大量毒氣，使大氣受到嚴重污染。 煤矸石的自燃

14、會放出大量SO2，瀝青和渣油都含有多環(huán)芳烴氣體。4、同時采用焚燒法處理固體廢物已成為有些國家大氣污染的主要污染源之一。,有害氣體如SO2，NH3，CH4以及粉塵等,（三）污染大氣,由于人口劇增，使垃圾排放量也大大增加，若未經(jīng)過處理直接排入周圍環(huán)境，則易造成環(huán)境污染（病菌、病毒、蚊、蠅等）,（四）影響環(huán)境衛(wèi)生，傳播疾病,1983年夏季貴陽市哈馬井和望城坡垃圾堆放場所在地區(qū)同時發(fā)生痢疾流行，其原因是地下水被垃圾場滲透液污染，大腸桿菌超過飲

15、用水標準770倍以上，含菌量超標2600倍。美國拉夫運河事件1977年洛伊斯·吉布斯著手調(diào)查從1942年到1953年，胡克化學公司在運河邊傾倒了兩萬多噸化學物質(zhì)1954年以一美元的價格將土地賣給了當?shù)氐慕逃瘑T會，并附有關于有毒物質(zhì)的警告不久建立了一所小學，小學周圍開始繁榮監(jiān)測結果表明：有害物質(zhì)濃度超標500多倍，測出有毒物質(zhì)82種，其中11種能致癌民眾示威游行，與政府抗議1978年，美國政府實施搬遷令，并撥款

16、2700萬美元進行治理，同時對受害者賠償,1．人力和財力浪費 污染固體廢物要用大量人力和財力去進行管理和處置。一個大型工廠一般需上百人管理廢渣。2．資源浪費 固體廢物實際上是寶貴的資源，固體廢物中絕大部分物質(zhì)都是可以利用的。,（五）浪費資源,3,固體廢物污染控制,進行無害化處理與處置,進行綜合利用或回收利用,少產(chǎn)生或不產(chǎn)生,,,Point of directional change,it is decided by tec

17、hnological, 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,兩方面：減少固體廢物的排放量；防治固體廢物污染,影響工業(yè)過程固體廢物產(chǎn)生的因素,,具體措施：（1）    改革生產(chǎn)工藝 清潔生產(chǎn)：從源頭入手，全面的系統(tǒng)的減少污染 采用精

18、料：選礦過程提高礦石品位，減少固體廢物的產(chǎn) 量提高產(chǎn)品的使用壽命，延長其服務周期（2）    發(fā)展物質(zhì)循環(huán)利用工藝及循環(huán)境經(jīng)濟（3）    綜合利用 某些固體廢物中含有有用的原料或副產(chǎn)物，可以回收利用。（4）    進行無害化處理和處置 采用焚燒、熱解等方式，使之轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)或使有害物質(zhì)含量，達到國家規(guī)定的排放標準。,進行無害化處理與

19、處置,進行綜合利用或回收利用,,,Point of directional change,it is decided by technological, economical and cultural condition,,,固廢,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,少產(chǎn)生或不產(chǎn)生,,消費觀念結構改進設計、環(huán)評、采用精料、延長使用壽命,清潔生產(chǎn),清潔生產(chǎn)是對生產(chǎn)過程與產(chǎn)品采取整體預防性的環(huán)境策

20、略，以減少其對人類及環(huán)境可能的危害；對生產(chǎn)過程而言，清潔生產(chǎn)包括節(jié)約原材料與能源，盡可能不用有毒原材料并在全部排放物和廢物離開生產(chǎn)過程以前就減少它們的數(shù)量和毒性；對產(chǎn)品而言，則是籍由生命周期分析，使得從原材料取得至產(chǎn)品最終處置過程中，皆盡可能將對環(huán)境的影響減至最低；為實現(xiàn)清潔生產(chǎn)必須籍由專門技術、改進工藝流程或改變企業(yè)文化（管理）。,循環(huán)經(jīng)濟,循環(huán)經(jīng)濟是對物質(zhì)閉環(huán)流動型經(jīng)濟的簡稱，從物質(zhì)流動的方向看。傳統(tǒng)工業(yè)社會的經(jīng)濟是一種單向

21、流動的線性經(jīng)濟，即資源→產(chǎn)品→廢物。線性經(jīng)濟的增長，依靠的是高強廢地開采和消耗資源，同時高強度地破壞生態(tài)環(huán)境。循環(huán)經(jīng)濟的增長模式是資源→產(chǎn)品→再生資源。減量、再用、循環(huán)，是循環(huán)經(jīng)濟最重要的實際操作原則。減量是指減少進入生產(chǎn)和消費過程的物質(zhì)量；再用是指提高產(chǎn)品和服務的利用效率；循環(huán)是指輸出的廢物再次變成資源，以減少末端處理負荷。,生活服務中循環(huán)經(jīng)濟意識,廢物減量化、無害化,,,積極推進分類收集,廢物資源化,合理的消費觀消費結構,,

22、,進行無害化處理與處置,少產(chǎn)生或不產(chǎn)生,,,Point of directional change,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、延長使用壽命,消毒穩(wěn)定化填埋焚燒固化處理,進行綜合利用或回收利用,循環(huán)利用翻新逆向物流綜合利用,固體廢物回收與綜合利用,1、提取各種金屬

23、2、生產(chǎn)建筑材料3、生產(chǎn)農(nóng)肥4、回收能源5、取代某種工業(yè)原料,化工渣中往往含有大量且多種金屬。粉煤灰和煤矸石含有鐵、鈧、鍺、釩、鈾、鋁等金屬。,（1）    生產(chǎn)碎石冶金礦渣（高爐渣、鐵合金渣、鋼渣）的強度和硬度類似于天然巖石，可用作混凝土骨料、道路材料、鐵路道渣等。 （2）    生產(chǎn)水泥工業(yè)廢渣（粉煤灰、鋼渣、赤泥）的化學成份與水泥相似，具有水硬性，可作為硅酸

24、鹽水泥的混合材料。氧化鈣含量較高的工業(yè)廢渣（高爐渣）還可生產(chǎn)無熟料水泥。（3）    生產(chǎn)硅酸鹽建筑制品在工業(yè)廢渣（粉煤灰）中可摻入適量的爐渣、礦渣等骨料，再加入石灰、石膏和水拌合，可制成蒸汽養(yǎng)護磚、砌塊等。,（4）    生產(chǎn)鑄石和微晶玻璃鑄石有耐磨、耐酸和堿腐蝕的特性，是鋼材和某些有色金屬的良好代用材料。某些冶金爐渣的化學成分可滿足鑄石的生產(chǎn)要求，可替代天然巖石。

25、礦渣微晶玻璃具有耐磨、耐酸和堿腐蝕的特性，是國內(nèi)外近年發(fā)展的新型材料，可用高爐礦渣或鐵合金渣。（5）    生產(chǎn)礦渣棉和輕質(zhì)骨料用粉煤灰或煤矸石生產(chǎn)陶?；蛴酶郀t渣生產(chǎn)膨珠或膨脹礦渣等，而這些輕質(zhì)骨料和礦渣棉在工業(yè)和民用建筑中用途越來越廣泛。,城市垃圾、糞便、農(nóng)業(yè)有機廢物等可經(jīng)過堆肥處理制成農(nóng)業(yè)有機肥料，而含有磷、鈣、硅及各種微量元素的工業(yè)廢渣也可以用作農(nóng)業(yè)肥料，工業(yè)廢渣在農(nóng)業(yè)上的利用主要分為兩種方式。

26、一是直接施用于農(nóng)田和制成化學肥料（如粉煤灰、高爐渣、鋼渣等）；另一種是利用工業(yè)廢渣中的微量元素可作為生產(chǎn)鈣鎂磷肥的原料。工業(yè)廢渣作為農(nóng)肥時，必須嚴格檢驗廢渣是否有毒。,固體廢物再資源化是節(jié)約能源的主要渠道，很多工業(yè)固有廢物具有熱值高的特點?；厥展腆w廢物中能源可用焚燒法、熱解法等熱處理法及甲烷發(fā)酵法和水解法等低溫方法。固體廢物作為能源利用的形式可以為：蒸汽、沼氣、回收電，發(fā)電和直接作燃料。,5、  取代某種工業(yè)原料工業(yè)固

27、體廢物經(jīng)一定加工處理可取代某種工業(yè)原料，以節(jié)省資源。例如：煤矸石代焦生產(chǎn)磷肥，電石渣或合金冶煉中的硅鈣渣可以代替石灰，直接用于工業(yè)和民用建筑中或作為硅酸鹽建筑制品的原料。赤泥和粉煤灰經(jīng)加工后可以作為塑料制品的填充劑。,進行無害化處理與處置,進行綜合利用或回收利用,少產(chǎn)生或不產(chǎn)生,,,Point of directional change,it is decided by technological, economical and

28、 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,固體廢物處理工程固體廢物處理工程可分為物理處理、化學處理、生物處理、熱處理、固化處理等。目的：將固體廢物轉(zhuǎn)變成適于運輸、利用、貯存或最終處置。（1）物理處理通過濃縮或相變化改變固體廢物的結構，使之成為便于運輸、貯存、利用或處置的形態(tài)。主要方法：壓實

29、、破碎、分選、增稠、吸附等。,（2）化學處理采用化學方法破壞固體廢物中的有害成分從而使其達到無害化。主要方法：氧化還原、中和、化學沉淀和化學溶出等。注意：有些有害固體廢物，經(jīng)過化學處理還可能產(chǎn)生富含毒性成分的殘渣，還須對殘渣進行解毒處理或安全處置。（3）生物處理利用微生物分解固體廢物中可降解的有機物，從而使其達到無害化或綜合利用。方法：好氧處理、厭氧處理、兼性厭氧處理。該法較為經(jīng)濟但處理效率不穩(wěn)定,（4） 

30、0;  熱處理通過高溫破壞和改變固體廢物組成和結構，同時達到減容、無害化或綜合利用的目的。方法：焚化、熱解、焙燒、燒結等。（5）    固化處理采用固體基材將廢物固定或包覆起來以降低其對環(huán)境的危害。處理對象為危險固廢物。,固體廢物處置工程是固體廢物污染控制的末端環(huán)節(jié)，是解決固體廢物的歸宿問題。 因為固體廢物經(jīng)過處理和利用后，總有殘渣存在，這些殘渣富集了大量的有毒有害成分并且難以利用。為

31、了控制環(huán)境污染，使其最大限度地與生物圈的隔離。 固體廢物處置方法分為海洋處置和陸地處置兩大類：海洋處置：深海投棄、海上焚燒；陸地處置：土地耕作、土地填埋和深井灌注等。,固體廢物處置工程,技術方法：,,固體廢物,第三節(jié) 固體廢物管理,1,相關固體廢物管理法規(guī),,,,1965年《固體廢物處置法》第一個固廢專業(yè)法規(guī),,1976《資源保護及回收法》,,1980年、1984年《有害固體廢物修正案》,,1980年《綜合環(huán)境對策保護法》“超級

32、基金法”；,美國,,幾次修改,1991年《促進再生資源利用法》,日本,1970年《廢棄物處理及清掃法》。,2002年《放射性固廢法》,,1995 年《固廢法》,,,2004年《固廢法》修改,中國,,《1899年河流與港口法》,固體廢物管理原則,2,固體廢物管理原則,國外：工業(yè)發(fā)達國家于70年代提出“資源循環(huán)”的口號，開始從固體廢物中回收資源和能源，逐步形成控制固廢污染途徑――資源化。我國于80年代初期開始固體廢物污染控制工

33、作，并提出了“資源化”、“無害化”、“減量化”的技術政策。90年代將回收利用再生資源作為重要的發(fā)展戰(zhàn)略。在《中國21世紀議程》中指出：中國認識到固體廢物問題的嚴重性，――總目標是完善固體廢物法規(guī)體系和管理制度，實施廢物最小量化；為廢物最小量化、資源化和無害化提供技術支持，分別建成廢物最小量化、資源化和無害化示范工程。,“3化”原則,“三化”原則1 ．固體廢物的“減量化”處理：基本任務是通過適宜的手段，減少和減小廢物的數(shù)量和容積。這

34、一任務的實現(xiàn)主要可以通過清潔生產(chǎn)和對固體廢物的處理來實現(xiàn)。 2．固體廢物的“無害化”處理：基本任務是將固體廢物通過工程處理，達到不損害人體健康，不污染周圍自然環(huán)境。如：厭氧發(fā)酵、對有害廢物的熱處理和解毒處理“無害化”處理工種技術的通用性是有限的，它的優(yōu)劣程度往往跟技術、設備無關。3．固體廢物的“資源化”處理：基本任務是采取工藝措施從固體廢物中回收有用的物質(zhì)和能源。,資源危機問題70年代開始出現(xiàn)能源危機后，工業(yè)化國家已把固體廢物

35、資源化作為解決固體廢物污染和能源緊張方式之一，并將其列入國民經(jīng)濟政策的一部分，投巨資進行開發(fā)。我國資源總量豐富，但人均資源嚴重不足，且我國廢物資源利用率很低，每年可造成的直接經(jīng)濟損失達450億元。,資源危機的出路――開發(fā)再生資源固體廢物屬于“二次資源”或“再生資源”。據(jù)我國調(diào)查表明，在國民經(jīng)濟周轉(zhuǎn)中，社會需要的最終產(chǎn)品僅占原料的20％－30％，廢物則為70％－80％。,資源化是我國強國富民的措施再生資源同原生資源相比，具有節(jié)約資本

36、，減少環(huán)境污染，保持生態(tài)平衡和顯著的社會效益。,總之，固體廢物的資源化對于減少和清除固體廢物的危害，保護環(huán)境，節(jié)約原材料和能源等有著重大意義。在處理固體廢物時，要首先考慮進行綜合利用，使之再資源化，目前條件下不能再利用的，要進行無害化處理，最后合理地還原于自然界中。,進行“資源化”的技術是可行的，經(jīng)濟效益比較好，有較強的生命力；廢物應盡可能在排放源就近利用，以節(jié)省廢物在存放、運輸?shù)冗^程中的投資；“資源化”的產(chǎn)品應當符合國家相應產(chǎn)品的

37、質(zhì)量標準，具有市場競爭力。,“資源化”應遵循的原則：,由于固體廢物本身往往是污染的源頭，故需對其產(chǎn)生、收集、運輸、綜合利用、處理、貯存以及處置實行全過程管理。3C原則：clean（避免產(chǎn)生）、cycle（綜合利用）、control（妥善處置）3R原則：reduce（減少產(chǎn)生）、reuse（再利用）、recycle（再循環(huán)）第一階段：產(chǎn)業(yè)活動中的清潔生產(chǎn)；第二階段：對生產(chǎn)中的固體廢物進行系統(tǒng)內(nèi)的回收；第三階段：對已產(chǎn)生的固體廢

38、物進行系統(tǒng)外的回收；第四階段：無害化、穩(wěn)定化處理；第五階段：固體廢物的最終處置。,“全過程”管理原則,,,管理制度,,,,,,,固體廢物管理標準,3,固體廢物管理原則,1、 【概念】固體廢物　 危險固體廢物　　清潔生產(chǎn)　“3R”原則 “3C”原則 “3化”原則。2、【其它】 固體廢物的分類；固體廢物污染的危害及污染控制策略；固體廢物管理法規(guī)的發(fā)展；固體廢物管理制度；我國固體廢物管理標準。,