第1章 工业固体废物概述讲稿Word文档格式.docx

1、受溃坝影响，下游流域范围内交通、水利等公共基础设施以及农田、农作物等严重损毁。现在我们来学习第一章 工业固体废物概述我们先来看一下工业固体废物的定义和分类（industrial solid waste）定义：固体废物污染环境防治法中工业固体废物（Industrial Solid Waste）是指在工业生产活动中产生的固体废物。又称工业废渣或工业垃圾。工业企业中生活和办公活动中产生的废物、交通运输产生的废物等一般不能算作工业固体废物。医院废物不属于工业固体废物。分类：一般工业固废、危险废物一般工业固体废物又分为两类：第类一般工业固体废物：按照GB5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中，任何

2、一种污染物的浓度均未超过GB8978最高允许排放浓度，且PH值在6至9范围之内的一般工业固体废物。第类一般工业固体废物：按照GB5086规定方法进行浸出试验而获得的浸出液中，有一种或一种以上的污染物浓度超过GB8978最高允许排放浓度，或者是pH值在6至9范围之外的一般工业固体废物。来源分类：采矿：剥离物、尾矿等冶金：高炉渣、钢渣、赤泥等化工：无机盐、铬渣、碱渣、硫铁矿渣、废催化剂、油泥、废石膏等煤系：粉煤灰、煤矸石、煤渣机电，石化.第2节 工业固体废物特性2.1 工业固体废物与其他固体废物的区别1 产生源相对集中 行业性强，4500家企业占据70%。2 成分比较单一，性质稳定 工业生产稳定3

3、 产生量、成分与性质与工业结构、生产工艺和原料相关 山西省煤矸石、尾矿、粉煤灰、高炉渣占86% 云南尾矿占40%2.2 工业固体废物的产生特性2.2.1 产生源复杂不具有原有使用价值或使用价值已经被消耗原料或产品。举例：高炉渣来源于生产过程中产生的、不能作为产品和原料使用的副产物。铬渣来源于工业生产中产生的污染物和报废设施设备。废橡胶、废塑料 产生形式多样 根据生产工艺和废物形态： 连续产生粉煤灰浆 定期批量产生食品加工 一次性产生废催化剂、设备清洗、车间打扫 事故性排放报废原料产品大家看这一张图，统计显示，工业固体废物的产生量是有规律上升的，而且他的排放量也是有规律下降的，以为虽然产生量上升

4、了，但是我们的处理量增加了，所以，排放的越来越少。从这张图我们可以看到这几年工业固废的产生分布情况，可以看到工业废渣产生的几大行业是煤炭开采和洗选业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、化学原来及化学制品制造、黑色金属冶炼、有色金属冶炼、电力、热力生产和供应业。2.2.3 去向集中目前工业固体废物的去向包括利用、贮存、处置和排放。（1）利用固体废物污染环境防治法定义“利用”是指从固体废物中提取物质作为原材料或者燃料的活动。固体废物利用具有一些特点：第一，将废物直接作为原料或替代原料的材料进行再循环。第二，通过提取、提纯等工艺回收利用其中有用物质。第三，固体废物利用时要复合原料的标准或资源的特性

5、，满足生产或使用的要求。第四，利用过程中应尽可能减少产生污染物和环境污染。第五，固体废物利用的经济性是一个普遍原则。2011年，全国工业固体废物产生量为325140.6（240943，204094 ）万吨，综合利用量（含利用往年贮存量）为199757.4万吨，综合利用率为60.5%。（2）贮存固体废物污染环境防治法定义“贮存”为将固体废物临时置于特定设施或者场所中的活动，同时规定不得超过一年。（3）处置固体废物污染环境防治法定义“处置”是指将固体废物焚烧和用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法，达到减少固体废物数量、缩小体积、减少或者消除其危险成分的活动，或者将固体废物最终置于符合环境

6、保护规定要求的场所或者设施并不再回取的活动。（4）排放2.2.4 分布不均衡（1）行业分布不均衡统计显示我国工业固体废物主要产生自电力、采矿和冶炼等行业，占总量的80%以上。我国工业危险废物的主要产生行业是化工和有色金属矿采选，占总量65%以上。（2）地区分布不均衡数据显示工业固体废物产生量最大的地区都是我国矿产工业和冶金等重工业发达的地区，而危险废物产生量最大的地区恰是我国主要的有色金属矿产业和冶炼业产区。工业危险废物地区分布不均衡2.2.5 与经济发展相关联工业固体废物的产生种类和数量与一个国家或地区的工业发展方向和工业生产水平以及工业经济的结构、工艺水平、产品产量等具有密切的关联性。2.

7、3工业固体废物的形态与特性2.3.1工业固体废物的形态固体废物污染环境防治法中固体废物的范围包括固态、半固态和置于容器中的气态物品、物质以及行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质，同时还规定除排入水体的废水之外的液态废物也需要执行固体废物污染环境防治法的规定。因此，从法律和管理的角度而言，工业固体废物包括固态、半固态、气态和液态四种基本形态。2.3.2 工业固体废物特征1 性质稳定：这个是相对于生活固体废物而言的，生活垃圾会发生变质，产生甲烷和二氧化碳等，而 工艺和原料不变，性质不变，有利于利用2 危险废物产生量大 危险废物90%来自工业生产3 以矿产废物、煤炭废物和冶金废物为主 40%尾矿

8、和煤矸石、25%粉煤灰、锅炉煤渣 20%钢铁和有色金属冶炼废渣2.3.3 工业固体废物理化特性1 形态2 物理性质3 化学特性4 生物特性2.3.4 工业固体废物的组成特点（1）矿山固体废物开采过程中产生的剥离物和废石，以及在选矿过程中所排弃的尾矿。 剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、各种尾矿等。露天开采和地下开采 1t精矿平均会产生几十到几百吨尾矿。 占工业固废30%。（2）冶金固体废物1）冶金高炉渣高炉渣的化学成分与普通硅酸盐水泥相似，主要是Ca, Mg, Al, Si, Mn等的氧化物，个别渣中含TiO2, V2O5等。碱度：通常把高炉渣中碱性氧化物（CgO, MgO）与酸

9、性氧化物（SiO2, Al2O3）的质量比（M0）称为碱度。根据碱度的大小将高炉渣分为碱性渣（ M0 1），酸性渣（ M0 1）和中性渣（ M0 =1）。我国高炉渣大部分接近中性渣。高炉渣的矿物组成与生产原料和冷却方式有关。碱性高炉渣主要矿物是黄长石。酸性高炉渣在冷却时全部冷却成玻璃体。高钛高炉中的主要矿物是钙钛矿等。锰铁高炉渣中主要矿物是锰橄榄石。2）钢渣固体废物初期钢渣： CaO含量低、碱度小，以橄榄石、蔷薇辉石为主。末期渣： CaO含量高、碱度大，主要成分是C3S、C2S和RO相。一般而言钢渣有下列性质密度，3.1-3.6g/cm3。易磨性。活性、稳定性、抗压性3）轧钢废物酸洗液，其特点

10、是浓度高、废液量大，并且温度高达50-100，主要成分是游离酸、化合酸、金属离子和水。轧钢氧化铁皮。4）铁合金固体废物随铁合金产品品种和生产工艺而异，除含有与合金品种相同的元素外，一般均含有SiO2, MgO, CaO, FeO等。部分铁合金渣是铬浸出渣，含有近1%的可溶性Cr6+而具有毒性，对人体和环境造成危害，因此，需对有毒废渣进行安全处理处置。5）烧结固体废物高炉粉尘分干、湿两种，干粉尘颗粒较粗，用干式除尘器收集，称高炉瓦斯灰；湿式颗粒较细，经煤气、洗涤塔及湿式除尘器收集，一般呈泥浆状，称高炉瓦斯泥。6）有色金属冶炼废物7）铝工业固体废物赤泥物理性质：熔点为1200-1250，pH为10

11、-12，粒度为0.08-0.25mm，密度为2.7-2.9t/m3，表观密度为0.8-1.0t/m3。不属于放射性废渣，属于强碱性废渣。铝生产中含有氟化物和氰化物等有害物质，露天存放会造成地表水、地下水与土壤的污染。8）稀有金属冶炼废渣（3）化工固体废物 化学工业生产过程中产生的固体、半固体废物。 化学生产过程中所产生的不合格产品和副产物。比如： 失效的催化剂、废添加剂、未反应的原料以及原料中夹杂的杂质。 产品精制、分离和洗涤时排出的工艺废物。 空气污染控制设施排出的粉尘，废水处理产生的污泥。 设备检修和事故泄漏产生的固体废物。 报废的设备化学品宣传品。化工固体废物产生量大，种类繁多。无机盐铬

12、盐、黄磷、氯化钠、锌盐；氯 碱含汞；磷 肥磷石膏、酸性硅胶、粉尘和泥磷；氮 肥造气炉渣、废催化剂等；硫 酸硫铁矿烧渣、污泥、废催化剂；染 料染料合成过程产生的废渣、高浓度母液、滤渣等；纯 碱氨碱生产。有机原料、感光材料等。（4）其他工业固体废物1）粉煤灰粉煤灰的化学成分与粘土相似，SiO2含量偏低，Al2O3含量偏高。2）煤矸石：煤炭开采和洗选产生的固体废物，是产生量最大的固体废物之一，一般都是露天存放，产生大量的粉尘、酸性水、含有重金属离子的水，污染大气、地下水，有些还自燃。煤矸石是多种矿岩组成的混合物，主要有：黏土岩类、砂岩类、碳酸岩类、铝质岩类3）水泥厂窑灰2.4 工业固体废物特性指标及

13、其测定方法（1）一般工业固体废物特性指标及其测定方法1）外观描述 颜色、形状、形态等。2）含水率 测定参照城市生活垃圾采样和物理分析方法（CJ/T3039）3）容重（堆密度） 工业固体废物的容重是指将工业固体废物装于测定容器中，稍微加以振动，所测得的单位体积所具有的重量。可以参照城市生活垃圾采样和物理分析方法（CJ/T3039）或者金属粉末振实密度的测定（GB5162）。4）有效密度工业固体废物的有效密度是指单位有效体积所具有的质量。液体浸透法是比较常用的方法。有效密度代表了工业固体废物的实际密度。测定方法可参照金属粉末有效密度的测定（GB5162）。5）比表面积是指单位质量的固体废物所具有的

14、总表面积。测定方法可以参照水泥比表面积测定方法（GB/T8074）。6）最大粒度和粒径分布最大粒度是指筛余量约5%时的筛孔尺寸，粒径分布是指不同粒径大小区间所占有固体废物质量的百分比。粒度分布的测定，可以参照金属粉末粒度分布的测定 采用沉降天平法（GB5157）。7）有机质 有机组分可视为600高温灼烧失重（不包括塑料、橡胶等不活性物质）。测定可参照土壤有机质测定方法（GB9834）或者城市生活垃圾采样和物理分析方法（CJ/T3039）。8）灰分和可燃组分干固体废物在一定温度下灼烧后的残留物为灰分，灼烧后的失重为可燃组分。可参照城市生活垃圾有机质的测定 灼烧法（CJ/T96）。9）热值单位重量

15、的废物可产生的热量。测定参照城市生活垃圾采样和物理分析方法（CJ/T3039）。10）pH值 测定按照固体废物腐蚀性测定 玻璃电极法（GB/T 15555.12）11）易燃性 某些工业固体废物在较低温度下，由于摩擦、吸湿、点燃等自发的化学变化会发热、着火。测定可参照固体废物试验与检测分析方法（李国钢编著）。12）总固体残渣工业固体废物在一定温度下蒸发，烘干后剩留在器皿中的物质。13）化学组成和物质结构以金属矿物形态存在的废渣，X荧光光谱分析含油组分的有机物，色谱质谱仪器固体废物的结构分析，X衍射光谱仪器气态废物，气相色谱无机化合物，化学分析方法14）气味 一方面可以主观感觉，另一方面进行分析测

16、定。测定可以参照空气质量恶臭的测定 三点比较式臭袋法（GB/T14675）和恶臭污染物排放标准（GB 14554）第3节 工业固体废物的环境影响3.1 工业固体废物污染（1）视觉污染（2）占用土地资源 据估算，每堆积10000t废渣需占土地1亩（1/15hm2）（3）对水体的污染工业废渣弃置于水体，使水质直接受到污染；经过雨水浸渍和废物本身的分解，其渗滤液和有害化学物质转化迁移。一般工业废渣倾倒于河流湖泊，也会造成河床淤塞，水面减小，甚至导致水利设施的排洪和灌溉能力降低。（4）对大气的污染工业废渣中的细微颗粒、粉尘等随风进入大气中，直接影响大气能见度和人的身体健康，称为粉尘污染的主要来源；列举

17、建筑工地的例子，成都建筑工地冲洗轮胎。工业废渣分解，产生有毒或和恶臭气体；工业废渣在焚烧处理时会产生毒气和恶臭气体。（5）对土壤的污染工业废渣经过太阳光照射、雨水冲刷等，产生高温和有毒废水，向地下渗透，将土壤中的微生物杀死，使土壤丧失分解废物的能力，导致土地质量下降，甚至寸草不生。这些有害成分不仅阻碍植物的生长发育，还会在植物体内积蓄，通过食物链影响人类健康。土壤污染的治理也是到了一个刻不容缓的地步，今年的两会上就有人提出了土壤污染的问题，下面我们就来了解一下我国的土壤污染。我国的土壤污染： 大气污染防治行动计划已经颁布实施，水污染防治行动计划应该会在今年上半年出台，土壤污染防治行动计划现在已

18、经制定完成，预计下半年能够出台。仔细讲讲环保热点的变化。列举韩老师例子。公开数据来看，我国土壤污染问题严重。2013中国环境状况公报显示，全国净减少耕地8.02万公顷，有30.7%的国土遭到了侵蚀。2014年全国土壤污染状况调查公报透露，我国耕地土壤点位超标率为19.4%，轻微、轻度、中度和重度污染比例分别达到13.7%、2.8%、1.8%和 1.1%，金属矿开采区（主要污染物为镉、砷、汞、铅、铬等）、城郊垃圾堆放区、有机肥施用多的地区（抗生素，麦当劳不用抗生素鸡）、污水灌溉区（举例河南）、以及大型排污企业周围等。 重金属污染、农药污染、有机物污染 土壤污染防治法赣州稀土开采对土壤的破坏：侵蚀

19、的山体与斑驳的地表，在赣州地区的稀土矿区几乎随处可见，这是无序过度开发稀土的“后遗症”。赣州稀土采矿破坏了70%以上的的耕地，失业居民亦无地可种，严重影响了约80%居民的家庭收入。赣州离子型重稀土占全国同类保有储量的60%以上，在国内外同类型矿种中位居第一。因为稀土，这个城市在迅速“暴富”的同时，也开始遭遇严重污染的困扰。网易财经独家得到的赣州市下辖某县的政府稀土治理文件显示，当地“因稀土开采新增水土流失面积3.7万亩，淹没农田4000余亩，淤塞渠道3.4万米，直接受危害的含30多个行政村、共计5万多村民”，治理的代价则是“短期（2010-2015年十二五规划期）花费约9亿元、远期（即2016

20、-2020年十三五规划期）花费约8亿元”。非常奇怪的是，我们这里的水稻不用施肥就长得特别好，但就是颗粒无收；下雨的时候，山上冲下来的水流到鱼塘里，鱼第二天就全死了浮出水面；自打井抽上来的水还发咸，烧开后还有一层像盐一样的白色粉末，村里的很多人怕得病，都跑到很远的山头挑水喝。上述治污的代价，只是整个赣州地区天价治污的缩影。根据公开披露的信息，赣州地区稀土整体治污花费的代价，是380个亿；2011年，江西全省稀土行业全年利润仅为65亿元。长期采用落后的“露采-池浸”工艺选矿。硫铵浸矿除杂液加碳铵获碳酸稀土灼烧稀土矿（混合稀土氧化物）产品。赣州市已于2007年10月开始取缔池浸和堆浸生产工艺，提倡原

21、地浸矿生 产工艺。根据新审查通过的开发利用方案，矿山现设计的开采工艺为提倡的原地浸矿生产工艺。该工艺是将母液直接注入地层，部分母液及矿液可能渗入至地下水中 或流入地表水体中，将导致水体污染。这一采矿方式对环境的主要影响是，矿石开采后被破坏的植被很难恢复，浸矿后堆积如山的矿渣很难处理。从最新动态来看，环保部对土壤环境正在起草相关治理方案。农用地土壤环境质量标准与建设用地土壤污染风险筛选指导值已完成征求意见稿，并向社会公开征求意见。随着土壤修复的推进，相关企业将迎来市场发展机遇。据统计，“十二五”期间仅湖南、湖北、广东、陕西等6省土壤修复计划投资额就在780亿元以上。机构预计，土壤污染修复潜在市场

22、规模达万亿级别。（6）工业废渣对人体的危害含汞废物的危害 汞化合物侵入人体，被血液吸收后可迅速弥散到全身各组织器官，血液和组织中蛋白质的巯基与汞迅速结合，并逐步将汞集中到肝脏和肾脏。症状是疲乏、多汗、头痛以及易怒，随即是战栗，手指和脚趾失去感觉，视力模糊及肌肉协调萎靡，出现运动失调、听觉损害和语言障碍等。汞被公认为是通过大气进行跨国境传输的全球性有毒污染物。由于特殊的物理化学性质，汞是唯一主要以气态形式赋存于大气中的金属元素。零价态的汞具有较高的蒸气压 （0.18Pa），很容易通过挥发、扩散进入大气。由于汞具有较弱的水溶性和稳定的化学性质，很难进入水相或转化成其他易水溶的形态，因此，一旦进入大

23、气，零价态汞就能长时间 （0.5-2年）居留在大气中，（有机会周游列国，西北分一吹，到了韩国日本了，甚至没国人也说我们的汞飘到他们那里，这叫有难同挡）完成数万公里的长距离迁移，然后通过各种化学反应转为二价态的汞，并最终通过干湿沉降进入地表生态系统。汞的这一特殊性质导致其可以被传输到距排放源非常遥远的区域，甚至能迁移到远离任何排放源的北极地区发生沉降。汞是环境中毒性最强的重金属元素之一，它具有持久性、长距离迁移性和生物富集性。元素汞在自然界中能够转化成剧毒的甲基汞，并通过食物链高度富集和放大。UNEP在全球汞评估报告中指出，近200年来，汞在全球大气、水和土壤中的含量已增加了3倍左右，各种人为源

24、每年向大气排放汞约2000吨，其中中国每年排放汞约600吨，占全球汞排放总量的1/4。与西方多采用石油为燃料不同，我国煤多油少的资源现状决定了我国PVC行业多采用电石法生产工艺。而在此过程中，氯化汞触媒是最重要的催化剂，由此就会需要大量的汞。据预测，到2012年，中国电石法聚氯乙烯产量将达到1000万吨，汞触媒消耗量将达到1.2万吨，汞的消耗量将超过1000吨。各种汞化合物的毒性差别很大。无机汞中的升汞是剧毒物质；有机汞中的苯基汞分解较快，毒性不大，而甲基汞进入人体很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特别是容易在脑中积累，毒性最大。2013年12月2日美国环保局长称，中国大气汞污染已飘至美国河流

25、。中国本土的汞污染情况已经非常严重。20世纪80年代，中国松花江沿岸渔民中曾经发现甲基汞慢性中毒病例，随后又发生天津蓟运河和辽宁锦州湾汞污染公害事件；2007年，贵阳市水源地之一的百花湖，其底泥汞含量被查出严重超标。此外，许多研究发现，汞污染源附近出产的水稻和蔬菜里也发现了甲基汞富集的现象。北京师范大学环境历史学博士生毛达试图解决这个问题。他对2009到2010年在中国期刊全文数据库（CNKI）上公开发表的、标题带“汞”的690篇学术论文进行了总结。他发现：在我国北方农村的空气中，汞含量高于国外农村，但低于国内其他地区，污染风险较小。但重庆市主城区空气中汞含量高于全球平均水平；在水体中，黄河中

26、下游地区和长江的马鞍山段、乌江中上游，汞含量都较低，但在河口海岸，富营养化的水体有助于甲基汞的形成。 毛达还归纳发现，河南的耕地、海南的经济作物产地、辽宁葫芦岛的土壤中，汞含量不高；但情况糟糕的地方是矿区以及工业化比较集中的区域，如贵州和湘西汞矿、煤电厂、温度计等汞产品生产企业、垃圾焚烧厂周围的土壤中，汞含量较高。迫于国际压力，中国在今年9月公布的修订版火电厂大气污染物排放标准中首次引入汞排放限值为0.03mg/m3，不过国内现有技术已经可以达到更低的排放值，这一标准其实没有真正的监管意义。从图可以看出，我国是汞排放大国，每年排放605吨，比其他国家高出很多，但是，我觉得更应该从人均排放量来统计，我自己计算了一下，按人均排放量的话，我国是0.432g/a，而美国是1.24g/a，日本是1.14g/a，法国是0.69g/a，澳大利亚1.66g/a，加拿大0.31g/a。大气中气态和颗粒态的汞随风飘散，一部分通过湿沉降或干沉降落到地面或水体中。土壤中的汞可挥发进入大气，也可被降水冲淋进入地面水和渗透入地下水中。地面水中的汞一部分由于挥发而进入大气，大部