9廢固處理及利用

1、化工節(jié)能與減排,,,張頔TEL:13861039868E-mail：dzhang@email.czie.net,,目 錄,,能量降級與熱力學(xué)第二定律,,軸功、各種熱效應(yīng)的計(jì)算,,有效能衡算和有效能效率,,,,,熱力學(xué)分析的基本方法,,,噪聲污染及控制,,,熱管、熱泵和夾點(diǎn)技術(shù),,,能量的合理利用,,,穩(wěn)流體系熱力學(xué)第一定律,,,廢水處理方法、技術(shù)和流程,,,廢固處理及利用,,,廢氣污染的預(yù)防措施及治理,,廢固處理及利用,,,,,認(rèn)

2、識固體廢物,,,,,,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)過程中排放出來的固體廢物,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。,在核燃料開采、制備以及輻照后燃料的回收過程中都有固體放射性廢渣或濃縮的殘?jiān)懦觥?,,按組成分

3、,按危害狀況分,無機(jī)廢物；有機(jī)廢物；,危險(xiǎn)廢物；一般廢物；,一、固體廢物的來源、分類及危害,,冶金廢渣,采礦廢渣,工業(yè)固體廢物,化工廢渣,城市垃圾,放射性廢渣,二、常見的固體廢物處理方法,定義：固體廢物處理是指通過各種物理、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程。,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、無害和資源化缺點(diǎn)：只能處理含可燃物成分高

4、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)境問題,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，在不均勻磁場中實(shí)現(xiàn)分離的一種分選技術(shù)。,篩分,它是根據(jù)化

5、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。,,定義：是在衛(wèi)生土地填埋技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、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)測系統(tǒng)；設(shè)置完善的氣體排放和監(jiān)測

6、系統(tǒng)；要記錄所處置廢物的來源、性質(zhì)及數(shù)量，把不相容的廢物分開處置。,特點(diǎn)：處置垃圾而不會(huì)對公眾健康及環(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)減少廢物的體積，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)生土地填埋場地是由一個(gè)或多個(gè)升層組成的。當(dāng)土地填埋場達(dá)到最終的

7、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。,,定義：固化法是指通過物理或化學(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)。,,化學(xué)處理是通過化學(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。,01,02,03,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

8、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)化成為無毒或低毒，且具有化學(xué)穩(wěn)定性的成分，以便無害化處置或進(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

9、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),01,02,03,四、化工廢棄物處理方法,化工廢棄物綜合利用及處理大致可分為以下幾種方法：,,掌握典型的化工廢渣處理,一、塑料廢渣的處理,,,,,,,,對單一種類熱塑性塑料廢渣進(jìn)行再生稱為單純性再生

10、即熔融再生。整個(gè)再生過程由挑選、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)，主要來源于樹脂的生產(chǎn)過程、塑料的制造加工過程以及包裝材料。,熱分解法是通過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

11、，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,,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

12、固體物質(zhì)后所剩的沉渣統(tǒng)稱為污泥。,一、污泥的來源、分類及特性,,分類,,,根據(jù)來源分有：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,,,二、污泥的處置,,,,,,,,,,,,,,,,濃縮,脫水,焚燒,污泥的綜合利用,是指通過污泥增稠來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)械有真空過濾脫水(真空轉(zhuǎn)鼓、真空吸濾)

13、、壓濾脫水機(jī)(板框壓濾機(jī)、滾壓帶式過濾機(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。,,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

14、廢物產(chǎn)生的場所進(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,

15、熱解是將有機(jī)物在無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

16、分并作為再生原料加以利用。,掌握固體廢物的綜合防治,,,,Clean(清潔),Cycle(循環(huán)),Control(控制),目前，就國內(nèi)外研究進(jìn)展而言，在世界范圍內(nèi)取得共識的技術(shù)對策是所謂的“3C”原則。,,我國根據(jù)國情制定出近期以“無害化”、“減量化”、“資源化”作為控制固體廢物污染的技術(shù)政策。,一、綜合防治對策,二、資源化系統(tǒng),定義：所謂“資源化系統(tǒng)”就其廣義來說，它是表示資源的再循環(huán)，指的是從原料制成成品，經(jīng)過市場直到最后消費(fèi)

17、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減少廢物的產(chǎn)量 推廣無污染生產(chǎn)工藝；提高廢物內(nèi)部循環(huán)利用率；強(qiáng)化管理手段。②物資回收途徑 采用明智的生產(chǎn)技術(shù)；加強(qiáng)廢物的分離回收；資源化工廠(如堆肥廠)。③能源回收途徑 焚燒、厭氧分解、熱解等。④安全填埋 包括廢物的干燥、穩(wěn)定化、封裝、混合填埋(城市垃圾與工業(yè)廢物)、廢物的自然衰減及正確的填埋工程施工。⑤廢