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环境工程专业导论

固体废物处理与利用

（AnIntroductiontoTreatmentandUtilizationof

SolidWaste）

“固体废物处理与利用”是环境工程专业导论课的重要内容，主要使环境工程专业一年级新生对固体废物污染环境防治内容及其最新发展动态有一•个基本了解，培养他们学习兴趣和对环境工程专业的热爱，激发他们的学习动力。

主要介绍固体废物定义与及分类、固体废物污染环境的控制、固体废物处理和管理现状、固体废物污染环境特点、典型固体废物处理的原则流程、固体废物处理与利用的产业化六个方面知识。

是指在生产建设、H常生活、流通消费和其它活动过程屮产生的一•般不再具有原使用价值而被丢弃、污染环境的固态、半固态物质的总称。

•城市垃圾、废电池、家用电器和电子产品废弃物等是人所共知的固体废物（固态状）；人畜粪便、污水处理厂产出的污泥等半固体物质，以及容器装的、浓度高的、毒性大的废酸、废碱、废油等液态物质。

•废与不废是相对的，其与技术水平和经济条件有关。

固体废物有时被称为“放错了地方的资源”、“二次资源”等。

因此资源化或循环利用在固体废物环境污染防治屮是最高层次的技术。

2、再生资源的定义

再生资源是指人类在生产和消费过程屮产牛的全部或部分丧失原有使用价值，经过加工处理后，可以重新获得使用价值而被再利用的废I口物资，均可称为再生资源，或二次资源。

废汽车、废电览、废有色金属、废轮胎等。

再生资源回收再利用，可以节省自然资源，同吋带为可观经济效益。

如废纸再生利用，可以节省树木。

按组成分可分为：

有机固体废物、无机固体废物

按危害程度可分：

有害废物（也称危险废物）、一般废物

按来源可分为：

工业固体废物、矿业固体废物、农业固体废物、城市固

体废物、放射性固体废物

•匸业固体废物（IndustrialSolidWaste）：

是指在工业、交通等生产活

动屮产生的固体废物，包括废渣、粉尘、碎屑、污泥等；按生产行业可进一步分为：

冶金工业固体废物、化学工业固体废物、石油化学工业固体废物、电力工业固体废物、交通工业固体废物、高新技术产业固体废物等。

按危害性分：

一•般工业固体废物，有害工业固体废物（有毒性、腐蚀性、易爆炸性、传染性、易燃性等）

•城市固体废物（MunicipalSolidWaste,MSW）:

是指居民生活消费、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程屮产生的固体废物。

-•般分为城市生活垃圾、商业垃圾、建筑垃圾、粪便

城市生活垃圾（DomesticRefuse,DomesticSolidWaste）:

是指在城市日常生活小或者为城市H常生活提供服务的活动屮产生的固体废物，含有厨房废物、废纸、废织物、废家用电器及家具、煤渣等；

商业垃圾含有废纸、废包装材料、废弃副食品等；

建筑垃圾含有废砖瓦、碎石、渣土、废混凝土等

•矿业固体废物：

矿业开采屮剥离的废石、矿石分选过程屮产生的尾矿

•农业废物：

农业生产、畜禽饲养、农副产品加工、农村居民生活屮产生的废物，如废弃地膜、桔杆、家畜粪便等

•放射性固体废物：

是指来自核工业、放射性医疗和科学研究屮主生的具有放射性危害的废物

•危险废物（HazardousSolidWaste）:

泛指放射性以外的,具有毒性、腐蚀性、易爆炸性、传染性、易燃性，因而可能对人类的生活环境产生严重危害的废物。

危险废物单独立出加以管理，1983年，联合国环境规划署己经将有害废物污染控制问题，列为全球十大环境问题±-o

我国H前趋向于将固体废物分成四类：

一般工业固体废物、危险固体废物、城市固体废物、其它固体废物

全球十大环境问题

1、全球气候变暖

2、臭氧层的损耗与破坏

3、生物多样性减少

4、酸雨蔓延

5、森林锐减

6、土地荒漠化

7、大气污染

8、水污染

9、海洋污染

10、危险性废物越境转移

二、固体废物污染环境的控制

同体废物污染环境防治的工作包括四个方面：

从源头上预防（即清洁生产）、从末端上治理（即常说的处理与处置）、回收与利用（这是一个很重要技术政策,与水污染和大气污染的防治相比显得更为重要）、从源头到末端的全过程管理（这是一个占有十分重要地位的措施，有其特殊性）。

1、从源头上控制污染和通过末端治理控制污染

从源头控制污染讲的是牛产过程屮减少废物的产出量或产出的废物在牛产过程屮循环再用，清洁生产讲的就是从源头控制污染，理想情况是实现污染物的零排放。

末端治理控制污染讲的就是对已产出的污染物进行处理，然后达标排放。

2、从技术上控制固体废物对环境的污染

固体废物处理、利用和处置讲的就是如何从技术上來控制固体废物对环境的污染和危害

固体废物处理就是利用物理、化学、热学、生物学方法，降低和消除固体废物毒性，减少固体废物重量和体积，使其转变成适合于运输、贮存、或最终处理的过程

危险废物的固化处理，城市生活垃圾的焚烧处理，污泥的厌氧发酵处理固体废物处置，又叫最终处置，是指已经处理和利用过的固体废物所产生的残渣和H前还不能处理利用的那一部分同体废物进行妥善的安置，使其最大限度与周囤环境隔离，从而减少对环境的污染。

生活垃圾的卫生填埋，危险I古I体废物的安全填埋。

怙1体废物利用，也称間体废物的资源化，指的是从固体废物屮回收物质和能量，从而产生良好的环境效益和一•定的经济效益。

利用方式包括：

物质回收、物质转换、能量回收。

所谓物质回收就是通过物理分选回收生活垃圾屮的有价组分（如废纸、塑料、玻璃、橡胶、金属等）；所谓物质转换是指通过处理把生活垃圾屮-•些有价物质转变成其它物质，如有机物通过好氧堆肥和厌氧发酵转变成堆肥和沼气、乂如废旧橡胶和塑料通过高温裂解转变成液体燃料、再如垃圾屮有机物通过成型转变成垃圾衍生燃料（RDF,refuse-derivedfuel）；所谓能量回收是指通过处理把垃圾屮物质转变成燃料或能量，如垃圾通过焚烧获得热能用于发电。

3、固体废物污染环境防治的原则和政策

《屮华人民共和国同体废物污染环境防治法》总则屮明确规定：

国家对I古I体废物污染环境的防治，实行减少同体废物的产生（减量化）、充分合理利用固体废物（资源化）、无害化处置固体废物（无害化）的原则，简称“三化”原则。

《小华人民共和国固体废物污染环境防治法》总则小明确规定：

国家鼓励、支持开展清洁生产，减少固体废物的产生量。

国家鼓励、支持综合利用资源，对固体废物实行充分回收利用，并采取有利于同体废物综合利用活动的经济、技术政策和措施。

4、从管理上控制固体废物对环境的污染

固体废物管理讲的就是如何从管理上来控制固体废物对环境的污染和危害，从“摇篮到坟墓”全过程的管理，从产生、收集、运输、贮存、处理、利用、处置全过程的管理

固体废话的管理制度包括：

•分类管理制度

•依法管理制度

•工业固体废物申报登记制度

•固体废物环境影响评价制度及其污染防治设施的“三同吋制度”

•进口废物审批制度

•危险废物经营单位许可证制度

•危险废物转移报告单制度

5、固体废物管理和污染控制标准

•尚体废物分类标准

•同体废物监测标准

•同体废物污染控制标准

《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）

《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）

《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597-2001）•I古I体废物综合利用标准

•【古I体废物处理的技术政策

《危险废物污染防治技术政策》（环发[2001]199号）

三、固体废物处理和管理现状

1、国外固体废物污染环境防治的发展简况

1950年以来，由于工业化迅速发展，不断出现-•些严重的有害固体废物污染环境和危害人类健康的事故，如1959年FI本东京都的锯渣污染和1978年美国的“LoveCanal,拉夫运河”污染事件，固体废物的处理与处置才引起重视，特别是危险固体废物的管理与处理已被公认为全球十大环境问题Z-o进入到1970年，发达国家的固体废物环境污染治理已成为环境污染治理的一个重要内容经过几十年努力，固体废物环境污染己得到一定程度的控制。

1976年美国国会通过了资源回收保护法（ResourcesControlandConversationAct,RCRA）,对固体废物从其产生到最终处置的全部过程，采取从“摇篮到坟墓”全过程的控制，即产生、收集、运输、贮存、处理和最终处置的全过程

2、我国固体废物污染环境防治的发展简况

与国外相比，我国同体废物污染环境防治的工作起步晩，发展水平与卅界工业发过国家相比有较大差距，即使与国内水、气污染防治相比也存在较大差距。

在尚体废物的回收处理上，屮国曾有着收旧利废的优良传统。

到1998年，我国工业尚体废物己达到8亿多吨，城市生活垃圾清运量达到1.4亿吨。

其屮工业固体废物的综合利用率只有47%,处理、处置率还相当低，城市生活垃圾的分类回收和无害化处理处于落后状态。

“九五”期间，固体废物污染环境防治工作在立法上取得了重大进展。

颁布实施了《屮华人民共和国固体废物污染环境防治法》,发布了相关的规章和规范性文件及各项环境标准，基本上形成了固体废物环境管理的法律体系。

“九五”期间，以危险废物、进出口废物管理为重点，在全国启动了尚体废物中报登记，危险废物转移联单、进口废物许可、出口危险废物书面通知等管理制度。

东部沿海地区I古I体废物环境管理取得了较大进展，有12个省、市成立了固体废物管理小心。

深圳I、丄海、大连、沈阳、北京、广州等城市危险废物集屮处置工作己经起动。

•小华人民共和国环境保护法

1989年12月26日第七届全国人民代表大会常务委员会第十一次全体会议通过

该法的第四章“防止环境污染和其它公害”小，对固体废物污染防治与固体废物利用提出了要求。

•屮华人民共和国固体废物污染环境防治法

1995年10月30日第八届全国人民代表大会常务委员会第十六次全体会议通过

2004年12月29Fl第十届全国人民代表大会常务委员会第十三次全体会议修订并重新公布

3、广州市固体废物污染环境防治现状

广州市H前日产垃圾6000多吨，并以毎年6%速度递增。

在广州市忖前在建和规划屮的垃圾处理系统为卫生填埋+焚烧+堆肥+回收，涵盖了H前现有的无害化处理垃圾办法。

这个较完全而乂合理的垃圾处理系统由兴丰卫生填埋场、李坑垃圾焚烧发电厂、三信肥丹厂、小洲焚烧电厂、元岗垃圾分拣屮心、车陂资源回收厂组成，这样就可根据不同的处理方法制定相应的垃圾分类。

广州市li前城市生活垃圾的唯一处置方法是堆置填埋。

广州市早期建设的大出山和李坑两座垃圾填埋场，分别位于黄埔区和白云区，距市屮心27km和23km,均为90年代前后投入使用。

大出山、李坑填埋容积分别是412万平方米和517万平方米，使用年限分别到2002年和2001年。

历经数载的努力，选择了口然条件和客观因素都较可行的白云区兴丰场址，

筹备建设新的卫生填埋场。

兴丰卫生填埋场是因应李坑、大出山垃圾填埋场即将满容而准备兴建的。

兴丰填埋场距市区38km,占地总面积91.733万平方米，可供填埋的总容积2000万於，以FI处理2000吨计算，使用年限为22年，并具有2200万忙的后续扩展能力，已于2002年12月18日开始兴建。

该项H在国内同行业创造了三个第一:

是第一个根据国际标准和规范设计、建设的生活垃圾卫生填埋场；是第一个以市场模式通过国际招投标的形式由境外公司承包设计、营运，由国内公司投标建设的生活垃圾填埋场；是第一•个采用高维填埋、双层防渗等国际高新技术建设，垃圾渗滤水处理达到回用水标准，实现垃圾污水零排放的卫生填埋场。

它不仅成功地引进了为今世界先进卫生填埋新技术，血且引进了国际丄先进的垃圾污染治理理念和质量控制管理系统，使该填埋场成为一•座集现代型、环保型、经济适用和产业经营于一体的现代化生活垃圾卫生填埋场。

随着其他垃圾处理设施的投运，兴丰卫生填埋场的任务将定位于应急及填埋经减容处理后的无害固体废弃物（如灰渣等）。

在用的填埋场几经扩容也将满容封场，新建卫生填埋场设计日填埋量为2000吨，处置量只相当于全市垃圾量的30—40%左右，难以承担全市垃圾的处置任务。

广州市属于缺乏卫生填埋场地资源的城市，今后可选的场址越来越少，在现有市区内再选场址己属不可能，而在市区北部斤•陵地带的新区或所属县级市选址，则是距离过远，大大增加垃圾运输费用。

因此，建设非填埋方式的垃圾处理设施势在必行。

2001年4月国家发展计划委员会以计投资［20011552号文批复同意广州市900吨/H垃圾焚烧发电厂项H立项。

李坑垃圾焚烧发电厂己于2002年12月18日奠基。

其关键的垃圾焚烧、烟气处理和H动控制系统全部引进国外最先进的技术与设备。

该项H引入世界上通行的工程项H总承包（PMC）管理模式进行建设，H处理生活垃圾1000吨，服务区为荔湾区、芳村区、越秀区，这三区的H均垃圾量总和为1308吨，也就是说，可使广州市近100万人口产生的占全市生活垃圾产量18%的垃圾得到综合处理和利用，实现高效率、低成本回收热能发电运营，年上网电量达1・4亿度，具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。

•固体废物的二重性：

固体废物一词屮的“废”具有相对性，或者说具有鲜明的时间和空间特征，它随时间、地点、经济条件、技术条件而变。

从时间方而说,废物仅仅是相对于H前的科学技术和经济条件，昨天的废物势必乂将成为明天的资源。

从空问角度讲，废物仅仅相对于某一过程或某一方面设有使用价值，某一过程的废物往往是另一过程的原料。

H前我国己建成了许多废物回收利用工厂，如从粉煤灰制造砖、高炉渣制水泥、从电镀污泥屮回收重金属等。

所以固体废物乂有“放错地方的资源”、“离岗资源”、“二次资源”之称。

•品种繁多，数量巨大

1990

1998

年增长率

累积数

工业固体废物（亿吨）

5.78

&0

2〜4%

64.8

城市固体废物（亿吨）

0.621

1.4

3〜10%

•固体废物既是土壤、水、大气的污染源头，又是废水、废气净化处理后的终态物。

特别是从污染控制设施排出的固体废物（如污泥、粉尘等），浓集了许多污染成份。

在自然条件影响下，固体废物屮的一些有害成份会转入大气、水和土壤,参加生态系统的物质循环，因而固体废物是一种潜在的、长期的污染源头。

•固体废物从其产生、收集、运输、贮存、利用、处置全过程的每一个环节，都必须要妥善控制，有全过程管理的特点。

2、固体废物对自然环境的污染

•侵占土地，据估计，每一万吨固体废物占地一亩，占地矛盾日益突出;

•污染土壤，表现为固体废物屮有害组分容易进入到土壤屮，会改变土

壤的性质和结构；土壤屮有许多细菌等微生物聚居，这些微生物形成

一个生态系统，在大自然的物质循环屮，担负着炭循环和氮循的任务,固体废物屮的有害组分会破坏这种循环；

•污染水体，沥渗水会污染地表水、地下水，也会污染海洋；

•污染大气，VOC（Volat订eOrganicalCompound,易挥发性有机物）物质、固体废物屮有机组分在适宜温度下被微生物分解，放出有害气体;粉尘污染物的污染；固体废物焚烧处理时产生的有害气体。

•影响环境卫生，传染疾病

3、固体废物污染对人体健康的影响

固体废物屮的有害组分在环境中扩散，以不同方式和途径进入人体，影响

人体的健康，如通过食物链、通过疾病传播、对钦用水的污染等。

如含镉废渣排入土壤引起Fl本富山县国痛病；美国纽约州拉夫运河谷土壤污染事件；我国发生在50年代的锦州镉渣露天堆积污染井水事件等。

尽管十多年来，严重污染事件发生较少，但固体废物污染环境对人类健康将会受到朝气潜在危害和影响是难以估计的。

4、固体废物污染的途径

•化学物质型污染途径：

露天存放或置于处置场的固体废物，其屮的化学有害成分可通过环境介质…大气、土壤、地表水和地下水等直接或间接传至人体，造成健康威胁，这叫

•病原体型污染途径：

露天存放或置于处置场的I古I体废物（主要是生活垃圾和人畜粪便）屮的病原体传播疾病。

五、典型固体废物处理的原则流程

有色玻璃填埋

图1城市生活垃圾分选处理流程

旧电子设备

外壳◄—拆卸作业一►特殊部件

废弃物

图2电子垃圾的处理流程

图3工业固体废物、危险固体废物、有机固体废物的处理流程

六、固体废物处理与利用的产业化

1、环保产业的BOT形式

BuildingOperationTransfer

体废物的有偿处理

专门的固体废物处理公司来处理各个产污源产生的固体废物，同时收取处理费用。

番禺绿源环保工程公司…一•家具有危险固体废物经营资质的公司广东省环境无害化处理屮心…一傢集小处理广州市医疗垃圾的公司

广州新丰垃圾填埋场

体废物综合利用公司

广州李坑垃圾焚烧发电厂…处理广州市居民生活垃圾

把发电厂产生的同体废物粉煤灰利用制成水泥和其它建筑原料废旧橡胶和塑料变成能量