现代固体废物处理处置技术-1-概论.ppt

现代固体废物处理处置技术-1-概论.ppt

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Treatmenttechnologiesofsolidwaste,固体废物处理处理技术,教材与参考书,1.庄伟强固体废物处理与利用，化学工业出版社，2001.5第1版。

2.杨慧芬，张强固体废物资源化，化学工业出版社，2004.4第1版。

3.边炳鑫，赵由才农业固体废物的处理与综合利用化学工业出版社，2005.1第1版。

4.李国学固体废物处理与资源化，中国环境科学出版社，2005.7第1版。

人类社会,物质能量,废弃物,绪论,第一节固废的定义，来源，特性，分类和预测,固体废物（solidwaste）：

在生活，生产和其他活动中产生的丧失原有利用价值货者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品，物质。

废渣（residue）：

生产过程中产生垃圾（refuse）：

生活活动过程中产生,一、固体废物的定义,无主性分散性危害性错位性,二、固体废物的一般特性,美国的资源保护回收法对于固体废物定义为：

生活垃圾废品、水和废水处理过程中产生的泥渣，非有害工业废物（如制造废物过程中产生的废水和非废水中的泥渣及固体），一些丢弃物质，包括来自工商、采矿、农业及社区活动中的固体、半固体、液体，或含有气体的物质。

（一）来源,三、固体废物的来源和分类,1、生产废物：

生产建设过程中产生的废物。

2、生活废物：

产品进入市场后在流动过程中或使用消费后产生的固体废物。

（二）分类,根据中华人民共和国固体废物污染环境防治法（2004年修正）及国际惯例，可分为生活垃圾、工业固体废物、危险废物等。

危险废物,固体废物,具有毒性易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性、爆炸性。

工业固体废物,农业废物,城市固体废物,矿业固体废物,1、按化学组成分为：

有机废物和无机废物；2、按危害性分为：

一般固体废物和危险性固体废物；3、按形状分为：

固体废物（粉状、粒状、块状）和泥状废物（污泥）；4、按来源分为：

矿业废物、工业废物、城市垃圾、农业废物和放射性废物。

如下图所示：

第二节、各类固体废物的组成与产量预测,1.产生途径,

（一）城市固体废物（城市生活垃圾）,Qm=RmPm式中:

Qm某城市（地区）垃圾总产量（kg/d）；Rm该城市（地区）垃圾产率，即每日人均垃圾的产量（kg/人d）；Pm该城市（地区）总人口数。

2、城市生活垃圾产量的测算,3、城市生活垃圾的主要特点及影响因素,主要特点：

组成复杂、有机物含量高。

主要影响因素：

自然环境、居民生活水平、生活习惯（食品结构）、季节、气候、家用燃料（能源结构）等。

4、国内外概况,城市垃圾的增长率，发达国家：

3.2%4.5%；发展中国家：

6%8%，我国8%11.5%目前各国垃圾增长率为：

美国5%；欧盟3%；德国4%；瑞典2%；韩国12%。

全球年产垃圾超过100亿吨，其中美国达30亿吨，日本10亿吨。

我国垃圾产量人均12Kg，2003年，全国生活垃圾清运量为1.4857亿吨，比上年增加8.8%，生活垃圾无害化处理率为50.8%。

（二）工业固体废物,1、产生与分类,2、工矿企业固体废物产量的测算,Qi=RiPi式中Qi某工矿企业固体废物总产量（kg（t）/a（d）；Ri该工矿企业固体废物产率，即单位产品重量（产值）固体废物平均产量（t/t产品或t/万元）；Pi该工矿企业年（日）总产量或总产值（万元）。

3、国内外概况,全世界每天新增固体废物419.49万吨，年均增长率8.24%，高出经济平均增长速度2.53倍。

据1996年统计，我国工业固废年产生量为6.4亿吨，工业固废历年堆存量已达64亿多吨。

2004年，我国工业固体废物产生量12.0亿吨，比上年增加19.5%；工业固体废物综合利用率为55.7%，比上年增加0.9%；工业固体废物排放量1762.0万吨，比上年减少7.7%。

19952004年我国工业固体废弃物的变化趋势,（三）农业固体废物,农业废弃物主要包括农作物秸秆、畜禽粪便、农膜、农村生活垃圾等。

目前，我国每年仅作物秸秆量就达6亿吨，6亿吨秸秆中的氮磷钾养分含量相当于400多万吨尿素，700多万吨过磷酸钙和700多万吨硫酸钾。

相当于目前我过化肥施用量的四分之一。

如果能够还田50，就相当于投入化肥900多万吨。

但因缺乏相应的技术和设备来加以利用，其中的2/3只能废弃或焚烧。

1、产生与现状,2、农业固体废物产量计算总产量W=W1+W2+W3+W4

（1）畜禽养殖废弃物（w1）,产生量估算和预测方式：

W1=aiXi+kjYj式中：

W1为畜禽废物产生量（t/a）；Xi为不同种类畜禽每年饲养数（头/年）；ai为不同畜禽每头每年产生粪尿量t/（头/年）；Yj为所使用不同种类饲料添加剂量（t/a）；Kj为不同饲料添加剂残余率。

（2）农作物秸秆（W2）,据UNEP报道，世界上各种谷物每年可提供秸秆17亿吨，我国总产量达7亿多吨。

我国每年的农作物秸秆约为6亿吨。

农作物秸秆的产生量：

W2=BiZi式中：

W2为农作物秸秆产生量（吨/年）；Zi为不同农作物每年果实收成量（吨/年）；Bi为不同农作物剩余秸秆量与农作物果实收成量之比。

（3）农用塑料残膜（W3）,目前我国农膜残留量一般在6090kg/hm2，最高可达到165kg/hm2。

农膜残留量估计与预测：

W3=riTiW3为农膜残留量（t/a）；ri为不同地方不同膜在不同使用年限下该年单位土地的残留系数（kg/hm2）；Ti为不同地方不同种类膜一年的使用量（t/a）。

（4）农村生活垃圾（W4）,（四）危险废物定义、分类和鉴别标准,联合国环境署（UNEP）对危险废物做出了如下定义：

“危险废物是指放射性以外的那些废物（固体、污泥、液体和用容器装的气体），由于它们的化学反应性、毒性、易爆性、腐蚀性或其他特性引起或可能引起对人类健康或环境的危害。

不管它是单独的或与其他废物混在一起，不管是产生的或是被处置的或正在运输中的，在法律上都称为危险废物。

”美国环保局对危险废物做出的定义为：

“危险废物是固体废物，由于不适当的处理、贮存、运输、处置或其他管理方面，它能引起或明显地影响各种疾病和死亡，或对人体健康或环境造成显著的威胁。

”危险废物的特性通常包括急性毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、浸出毒性和疾病传染性。

根据这些性质，各国均制定了自己的鉴别标准和危险废物名录。

联合国环境规划署控制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公约列出了“应加控制的废物类别”共45类，“须加特别考虑的废物类别”共2类，同时列出了危险废物“危险特性的清单”共14种特性。

中华人民共和国固体废物污染环境防治法中规定：

“危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。

”,产生量计量单位一般用重量。

城市垃圾总产量：

常用单位时间的垃圾单位产生量表示，即：

104t/d、104t/月、104t/a城市垃圾单位产量用每人每日（年）kg表示，即：

kg/（人d）或kg/（人a）选择几个典型区域，确定各区的人口数（Pm）或居民住户数（Hm）及每户的平均人口数（Pn），在确定的时间周期（D）内，获得各典型地区垃圾的实测重量（Qm），则各区垃圾的产率（Rmi）：

Rmi=Qm/（PmD）或Rmi=Qm/（HmPnD）,（五）固体废物的产率统计方法,1、重量负荷实测统计分析法,

（1）城市垃圾,

（2）工矿企业：

产率（Rii）是在确定的时间周期内实测的固体废物产量（Qi）与该周期内企业产品的产量（Pi）或产值（Pv）之比：

Rii=Qi/Pi或Rii=Qi/Pv此方法最终获得的实测数据应是多次测定的统计结果。

步骤与1相同，除实测废物重量外，还实测相应的体积。

应测出一定地点不同形式固体废物的密度数据。

2、重量-体积实测统计分析法,3、物料衡算分析法,仅适用于产生固体废物的小单元，可提供详细可靠的固体废物产生与迁移的资料。

但耗资、费事、费时，只在特殊情况时用。

以质量守恒规律为依据，即在一定边界所包围的系统中，物料的总投入量等于物料总产出量。

即：

Q投入=Q输出=Q产品+Q副产品+Q流失+Q废物则Ri=Q废物/Q产品=（Q投入-Q流失）/Q产品1,第三节、固体废物的污染,固体废物特别是有害固体废物，处理处置不当，能通过不同途径危害人体健康。

化学物质型污染工矿业固体废物病源体型污染人畜粪便和生活垃圾,

（一）对人类健康的危害,1、固体废物中的有害化学物质致人疾病的途径,化学物质型型污染,2、环境中病原体向人类传播疾病的途径,病原体型污染,

（二）对环境的危害,1、侵占土地：

堆放1万吨垃圾占地1亩。

1994年，我国仅工矿业废渣、煤矸石、尾矿堆积量就有66亿吨，占地90万亩。

2、污染土壤,废物直接进入土壤造成污染，有害成分经风化雨淋地表径流等进入土壤造成污染。

3、污染水体,有害成分随地面径流或随风飘迁落入水体、随渗滤液进入土壤使地下水污染。

4、污染空气,细小的颗粒垃圾随风漂浮、垃圾分解释放有毒气体、焚烧法处理固体废物也会污染大气。

5、影响环境卫生,固体废物综合处理率低，环境污染严重，对人体健康构成威胁。

6、其他危害,可能造成燃烧、爆炸、接触中毒、严重腐蚀等特殊损害。

生物群落特别是一些水生动物的休克死亡，可以认为是废物（包括垃圾）处置场释出污染物质的前兆。

例如，由于填埋处置不当，在雨季使地表径流或渗沥液中的化学毒物进入江河湖泊而引起大量的鱼群死亡。

这类危害效应可从个体发展到种群，直到生物链，并导致受影响地区营养物循环的改变或产量降低。

四，固体废弃物管理的体系标准,一、固体废物污染防治的“三化”原则,我国固体废物污染控制工作起步较晚，开始于80年代初期。

由于技术力量和经济力有限，近期内还不可能在较大的范围内实现“资源化”。

我国于80年代中期提出了以“资源化”、“无害化”、“减量化”作为控制固体废物污染的技术政策，并确定今后较长一段时间内应以“无害化”为主。

我国固体废物处理利用的发展趋势必然是从“无害化”走向“资源化”，“资源化”是以“无害化”为前提的，“无害化”和“减量化”则应以“资源化”为条件。

（一）减量化,1、概念：

减量化就是通过适宜的手段减少固体废物数量、体积，并尽可能地减少固体废物的种类、降低危险废物的有害成分浓度、减轻或清除其危险特性等，从“源头”上直接减少或减轻固体废物对环境和人体健康的危害，最大限度地合理开发和利用资源和能源。

是防治固体废物污染环境的优先措施。

（1）选用合适的生产原料。

原料品味低、质量差，是固废产生量大的主要原因。

例如：

高炉炼铁

（2）采用无废或低废工艺。

例如：

苯胺生产工艺（3）提高产品质量、使用寿命，提高物品重复利用次数。

例如：

商品包装物的重复使用。

（4）废物综合利用。

是最根本、最彻底、也最理想的减量化过程。

例如：

城市垃圾、硫铁矿烧渣的回收利用。

2、减量化途径,

（二）资源化,1、概念：

资源化就是指采用适当的技术从固体废物中回收有用组分和能源，加速物质和能源的循环，再创经济价值的方法。

一切废物，都是尚未被利用的资源，是人类拥有的有限资源的一部分，不能随意丢弃。

工业发达国家已把固体废物资源化纳入资源和能源开发利用之中，逐步形成了一个新兴的工业体系：

资源再生工程。

目前，日本、西欧各国固体废物资源化率已达60%左右，我国仍很低。

2、固体废物资源化的范畴,

（1）物质回收，即处理废弃物并从中回收可回收物如纸张、玻璃、金属等物质；

（2）物质转化，即利用废弃物制取新形态的物质，如利用废玻璃和废橡胶生产铺路材料，利用炉渣生产水泥和其他建筑材料，利用有机垃圾生产堆肥和有机复混肥料等；（3）能量转化，即从废物处理过程中回收能量，如通过可燃垃圾的焚烧处理回收热量，进一步发电，利用可降解垃圾的厌氧消化产生沼气，作为能源向居民或企业供热或发电等。

（1）环境效益高。

减少废物堆置场地和废物贮放量。

（2）生产成本低。

废铝炼铝比用铝矾土炼铝能减少能源90%-97%，减少空气污染95%，减少水质污染97%。

（3）生产效率高。

如用铁矿石炼1t钢需8个工时，而废铁只需要2-3个工时。

（4）能耗低用废钢炼钢比用铁矿