固体废物处理与处置

关于固体废物处理与处置【其它】

固体废物的分类；固体废物的污染途径及污染控制策略；固体废物管理制度；我国固体废物管理标准。

本章重点第一章绪论【概念】固体废物危险废物清洁生产“3R”原则“3C”原则“3化”原则全过程管理第2页,共67页，2024年2月25日，星期天2005年4月1日施行的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》第六章附则的第八十八条第（一）款中定义为：

固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或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。1.1固体废物的概念与定义第3页,共67页，2024年2月25日，星期天按《中华人民共和国固体废物污染防治法》危险废物工业固体废物城市生活垃圾固体废物第4页,共67页，2024年2月25日，星期天生活垃圾的特点增长速度快，产生量不均匀1成分复杂、多变，有机物含量高2主要成分为碳，其次为氧氢氮硫3处理处置方式目前仍以填埋为主4第5页,共67页，2024年2月25日，星期天表1-2主要工业固体废物的来源和分类来源产生过程分类矿业矿石开采和加工废石、尾矿冶金金属冶炼和加工高炉渣、钢渣、铁合金渣、赤泥、铜渣、铅锌渣、镍钴渣、汞渣等能源煤炭开采和使用煤矸石、粉煤灰、炉渣等石化石油开采与加工油泥、焦油页岩渣、废催化剂、硫酸渣、酸渣碱渣、盐泥、釜底泥等轻工食品、造纸等加工废果壳、废烟草、动物残骸、污泥、废纸、废织物等其它

金属碎屑、电镀污泥、建筑废料等第6页,共67页，2024年2月25日，星期天（3）危险废物《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中将危险废物规定为：

列入国家危险废物名录或是根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定具有危险特性的废物。第7页,共67页，2024年2月25日，星期天（3.1）危险废物的特征及鉴别标准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，世界各国均制定了自己的鉴别标准和危险废物名录。

我国危险废物共分为47类(可在国家环保总局网站下载）。同时国家制定《危险废物鉴别标准》。国家规定，“凡《名录》所列废物类别高于鉴别标准的属危险废物，列入国家危险废物管理范围；低于鉴别标准的，不列入国家危险废物管理。”第8页,共67页，2024年2月25日，星期天由此可以看出，我国危险废物的鉴别、分类分为两个步骤：

第一步，将《国家危险废物名录》中所列废物纳入危险废物管理体系；

第二步，通过《鉴别标准》将危险性低于一定程度的废物排出危险废物之外，即加以豁免。第9页,共67页，2024年2月25日，星期天危险固体废物

反应性传染性腐蚀性毒性易爆性易燃性浸出毒性危险特性小白鼠实验放射性pH钢腐蚀深度鉴别标准第10页,共67页，2024年2月25日，星期天2.2固体废物污染的危害主要有以下方面：（1）侵占土地；（2）污染土壤；（3）污染水体；（4）污染大气：主要通过飘逸扩散，如固体废物焚烧的二次污染；（5）影响环境卫生：主要是感官污染并引起疾病传播（如城市垃圾）；第11页,共67页，2024年2月25日，星期天3固体废物污染的控制污染控制措施

进行无害化处理与处置进行综合利用或回收利用少产生或不产生itisdecidedbyTechnological,economicalandculturalcondition

固废消费观念结构改进设计、环评、采用精料、延长使用寿命消毒稳定化填埋焚烧固化处理循环利用翻新逆向物流综合利用第12页,共67页，2024年2月25日，星期天污染控制措施

生产过程原料能源技术工艺设备过程控制管理员工产品(包括副产品和中间产品)废弃物循环回用排放何为清洁生产？第13页,共67页，2024年2月25日，星期天何为清洁生产？

《中华人民共和国清洁生产促进法》于2002年6月29日颁布，2003年1月1日起施行，共六章四十二条。

本法所称清洁生产，是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。

在中华人民共和国领域内，从事生产和服务活动的单位以及从事相关管理活动的部门依照本法规定，组织、实施清洁生产。第14页,共67页，2024年2月25日，星期天主要措施有四个：(1)改革生产工艺，包括三个方面：

采用无废或少废技术采用精料提高产品质量(2)发展物质再循环利用工艺

固废有“放错地方的资源”之称，将第一种产品的废物作为第二种产品的原料，依次推之，既可减少固废量，又达到了节约资源的目的，如火电厂建粉煤灰制品厂。第15页,共67页，2024年2月25日，星期天(3)综合利用

硫铁矿烧渣：可回收铁，剩余部分主要含硅、铝，可作建材制品；废胶片：回收银；废催化剂：回收铂；(4)进行无害化处理

经消毒、焚烧、热解、氧化还原、固化等处理，将固废中的有害组分转化为无害或达到排放标准。第16页,共67页，2024年2月25日，星期天1）固体废物处理（TreatmentofSolidWastes）：指通过物理、化学、生物等不同方法，使固体废物转化为适于运输、储存、资源化利用以及最终处置的一种过程。2）固体废物处置（DisposalofSolidWastes）：主要解决固废的归属问题，是固废污染控制的末端环节，指最终处置（finaldisposal）或安全处置（securedisposal）。

4.1固体废物处理与处置的含义第17页,共67页，2024年2月25日，星期天固体废物管理遵循下列原则：

(1)“三化”原则;(2)全过程管理原则;(3)循环经济理念下的固体废物管理原则第18页,共67页，2024年2月25日，星期天(1)“三化原则”

减量化——指减少固废的产生量和排放量（数量、体积、种类、降低有害成分的浓度、减轻或消除有害废物的危险特性）资源化——指采取管理和工艺措施从固废中回收物质和能源，加速物质和能源的循环，创造经济价值的广泛的技术方法（物质回收；物质转换；能量转换）。无害化——指对已产生又无法或暂时尚不能综合利用的固废，经过物理、化学或生物方法，进行对环境无害或低危害的安全处理处置，达到废物的消毒、解毒或稳定化，以防止或减少固废的污染危害。第19页,共67页，2024年2月25日，星期天“3C原则”

Clean

——避免产生

Cycle

——综合利用

Control——妥善处置“3R原则”

Reduce——减少产生

Reuse——再利用

Recycle——再循环

第20页,共67页，2024年2月25日，星期天生产容器贮存收集运输综合利用处理处置消费45312(2)固体废物全过程管理对固体废物产生——收集——运输——综合利用——处理——贮存——处置实行全过程管理，在每一环节都将其作为污染源进行严格的控制。第21页,共67页，2024年2月25日，星期天概念：本质上是一种生态经济，要求应用生态学规律来指导人类社会的经济活动。是一种新型的、先进的经济形态，集经济、技术和社会于一体的系统工程。生产者：厂矿企业消费者：利用生产者提供的产品分解者：把产生的副产品和废物进行处置、转化的部门。生产者（植物群落、自氧细胞）消费者（动物群落）分解者（细菌真菌土壤小动物）(3)循环经济理念下的固体废物管理原则第22页,共67页，2024年2月25日，星期天循环经济示意图：新开采资源自然资源生产产品消费过程废物作为再生资源循环利用作为再生资源循环利用其他生产第23页,共67页，2024年2月25日，星期天企业内部的小循环：

促进原料和能源的循环利用，企业的清洁生产；企业之间的中循环：

企业间共生形成的生态工业链；社会整体大循环：

大力发展绿色消费市场和产品消费后的资源再生回收，由此形成“自然资源—产品—再生资源”的整体社会循环，完成循环经济的物质闭环运动循环经济的三个层次：第24页,共67页，2024年2月25日，星期天第二章

固体废物的收集、运输及中转第25页,共67页，2024年2月25日，星期天城市垃圾收运并非单一阶段操作过程，通常需包括三个阶段，构成一个收运系统。第一阶段是搬运与贮存（简称运贮），是指由垃圾产生者（住户或单位）或环卫系统收集工厂从垃圾产生源头将垃圾送至贮存容器或集装点的运输过程。第二阶段是收集与清除（简称清运）通常指垃圾的近距离运输。一般用清运车辆沿一定路线收集清除容器或其它贮存设施中的垃圾，并运至垃圾中转站的操作，有时也可就近直接送至垃圾处理厂或处置场。第三阶段为转运，特指垃圾的远途运输。即在中转站将垃圾转载至大容量运输工具上，运往远处的处理处置场。第26页,共67页，2024年2月25日，星期天空气输送（正压、负压）城市垃圾收集系统连续收集非

连续收集管道输送

水力输送1、垃圾收集系统第27页,共67页，2024年2月25日，星期天2、非连续收集系统操作方法操作方法：二种类型，三种方式

拖曳(移动)容器(Mobilecontainer)系统

简便模式：多次旅程

交换模式：需备用垃圾桶

固定容器(Fixedcontainer)系统

只收集垃圾而不带走容器第28页,共67页，2024年2月25日，星期天下图为危险废物运输清单共五联及分送情况。其中第一联由废物产生者送交环保局，第二联由废物产生者保存，第三联由处置场工作人员送交环保局，第四联由处置场工作人员保存，第五联由废物运输者保存。实践证明，这是一种有效的防止危险废物在运输时向环境扩散的措施。五联单第29页,共67页，2024年2月25日，星期天第三章固体废物的预处理主要内容固体废物的压实处理固体废物的破碎处理固体废物的分选技术污泥浓缩、调理与脱水处理第30页,共67页，2024年2月25日，星期天【概念】压实压缩比破碎比破碎段低温破碎筛分效率等降比重介质【理论和方法】

压实效果的度量；压实设备评价；影响破碎效果的因素；破碎方法及工艺；常见分选方法及原理；影响筛分效率的因素；常见分选设备；固体废物水分存在方式；脱水浓缩方法及常见机械。本章重点第31页,共67页，2024年2月25日，星期天为判断压实效果，比较压实技术与压实设备的效率，常用下述指标来表示废物的压实程度。空隙比与空隙率（1）空隙比：e=Vv/Vs（2）空隙率：ε=Vv/Vm

空隙比或空隙率越小，则表明压实程度越高，相应的容重越大三、固体废物压实程度的度量VvVs第32页,共67页，2024年2月25日，星期天体积减少百分比R(%)=(Vi-Vf)/Vi

100

R–

体积减少百分比（%），Vi

–

压实前废物的体积（m3），Vf

–

压实后废物的体积（m3）。压缩比与压缩倍数（1）压缩比定义为：

r=Vf/Vi(r

1)

显然，r越小，说明压实效果越好。（2）压缩倍数(n)

定义为：

n=Vi/Vf

(n

1)第33页,共67页，2024年2月25日，星期天三、破碎难易程度衡量硬度：指物料抵抗外界机械力侵入的性质。硬度越高，破碎越困难固体废物破碎的难易程度：通常用机械强度或硬度来衡量。机械强度:指固体废物抗破碎的阻力，通常用静载下测定的抗压强度为标准来衡量。第34页,共67页，2024年2月25日，星期天四、破碎方法干式破碎(所消耗能量形式不同)破碎方法湿式破碎半湿式破碎破碎同时兼分级分选机械能破碎(利用工具对固体废物施力而将其破碎)非机械能破碎(利用电能、热能等对固体废物进行破碎，有低温破碎、热力破碎、减压破碎及超声波破碎)第35页,共67页，2024年2月25日，星期天五、破碎设备技术指标破碎比与破碎段1、破碎比定义：原废物粒度与破碎产物粒度的比值—表示废物粒度在破碎过程中减小的倍数—破碎机的能量消耗和处理能力与破碎比有关E=cln(D/d)E—单位动力消耗，KW·h/tc—动力消耗常数，KW·h/tD—废物原始尺寸;d—废物最终尺寸第36页,共67页，2024年2月25日，星期天(1)极限破碎比：用废物破碎前的最大粒度与破碎后最大粒度的比值来确定；在工程设计中常被采用2、破碎比表示方法(2)真实破碎比：用废物破碎前的平均粒度与破碎后平均粒度的比值来确定。能较真实地反映破碎程度，在科研及理论研究中常被采用破碎比计算极限破碎比真实破碎比第37页,共67页，2024年2月25日，星期天3、破碎段定义：固体废物每经过一次破碎机称为一个破碎段总破碎比（i）：等于各段破碎比（i1，i2，…，in）的乘积一般破碎机的破碎比在3~30，磨碎机的破碎比在40~400；破碎处理中如仅通过一个破碎机难以达到要求的粒度，所以需要几级破碎段。第38页,共67页，2024年2月25日，星期天七、破碎设备常见破碎设备颚式破碎机简单摆动式复杂摆动式综合摆动式锤式破碎机HammerMills式BJD型Movorotor型双转子辊式破碎机光辊、齿辊单齿辊双齿辊粉磨机球磨机自磨机剪切破碎机VonRoll型往复式Lincle-mann型旋转剪切式冲击式破碎机Universa型Hazemag型第39页,共67页，2024年2月25日，星期天分选方法粒度差异筛选(筛分)

密度差异重力分选磁性差异磁力分选导电性差异电力分选光电性差异光电分选摩擦性差异摩擦分选弹性差异弹跳分选固体废物分选方法

机械分选手工分选

卫生条件差，但识别能力强第40页,共67页，2024年2月25日，星期天二、筛分（Screening）原理利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗、细粒物料分离的过程分离过程可看作由物料分层和细粒透筛两个阶段组成，物料分层是完成分离的条件，分层结果是大颗粒在上，小颗粒在下；细粒透筛是分离目的，使小颗粒透过筛孔成为筛下物粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒，容易通过粗粒形成的间隙到达筛面透过筛孔，称为“易筛粒”；粒度大于筛孔尺寸3/4的颗粒，很难通过粗粒形成的间隙，而且粒度越接近筛孔尺寸就越难透筛，这种颗粒称为“难筛粒”第41页,共67页，2024年2月25日，星期天影响筛分效率的因素影响筛分效率因素筛分物料性质粒度组成:易筛粒、难筛粒和阻碍粒含水率和含泥量：筛孔尺寸

颗粒形状：球形、多角形、片状、柱状等筛分设备性能筛面种类(冲孔、编织及棒条)筛孔形状筛孔尺寸筛子运动状况筛子宽度和长度筛面倾角筛分操作条件连续、均匀给料振动程度及时清理和维修筛面第42页,共67页，2024年2月25日，星期天重力分选分类重力分选可分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等第43页,共67页，2024年2月25日，星期天各种重力分选方式的原理和适用条件第44页,共67页，2024年2月25日，星期天污泥

第45页,共67页，2024年2月25日，星期天污泥水分形式固体废物中水的存在形式存在颗粒间歇中的水。约占固体水分的70%左右，用浓缩法分离在毛细管中充满的水分.约占水分的20%左右，采用高速离心机脱水、负压或正压过滤机脱水吸附在颗粒表面的水，约占水分的7%，可用加热法脱除

在颗粒内部或微生物细胞内的水，约占水分的3%,可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法、冷冻法去除间隙水毛细管水表面吸附水内部水第46页,共67页，2024年2月25日，星期天1、污泥浓缩通过去除污泥颗粒间的自由水分，以达到减容的目的

浓缩方法：重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩

第47页,共67页，2024年2月25日，星期天2、污泥调理污泥调理就是采用物理、化学或者生物的方法，通过压缩絮体的体积、改变絮体的亲水性、代谢絮体中的胶体物质等途径，使絮体中的间隙和吸附水分减少，从而有利于污泥脱水调理方法：化学调理、温差调理和生物絮凝调理第48页,共67页，2024年2月25日，星期天污泥机械脱水方法真空过滤脱水、压滤脱水、滚压脱水、离心脱水第49页,共67页，2024年2月25日，星期天【概念】稳定化固化浸出率增容比浸出速率

【方法原理】

重金属稳定化方法及适用对象；有机污染物的氧化解毒处理方法及适用对象；固化处理的方法原理及优缺点；稳定化／固化效果的评价指标。本章重点第四章固体废物固化处理技术第50页,共67页，2024年2月25日，星期天（1）固化(Solidification)：在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。（2）稳定化(Stabilization)

：将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的过程。化学稳定化&物理稳定化。（3）包容化技术。是指用稳定剂、固化剂凝聚，将有毒物质或危险废物颗粒包容或覆盖的过程。目的：对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后续处理与处置的潜在危险。第51页,共67页，2024年2月25日，星期天Cr、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn等重金属的化学稳定化技术有毒有害物质含氯的挥发性有机物、硫醇、酚类、氰化物等有机污染物的氧化解毒技术利用化学药剂通过化学反应。具有相对持久性。

稳定化处理第52页,共67页，2024年2月25日，星期天酸碱泥渣中和剂罐式机械搅拌/池式人工搅拌将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒有害组分通过氧化还原反应转化为无毒/低毒化学性质稳定的组分吸附剂可逆吸附具有选择性：活性炭-有机物；活性氧化铝-镍离子氢氧化物沉淀硫化物沉淀硅酸盐沉淀碳酸盐沉淀共沉淀无机/有机螯合物沉淀重金属溶出法离子交换中和法氧化还原法吸附法化学沉淀法离子交换树脂、天然或人工合成沸石、硅胶

昂贵可逆

重金属化学稳定化第53页,共67页，2024年2月25日，星期天有机污染物氧化解毒

臭氧氧化解毒

过氧化氢解毒氯氧化解毒理论上1058g臭氧/度电实际150g/度电，费用高自由能高，强氧化剂

有紫外线照射时：氯和漂白粉。用氯的氧化物破坏剧毒的氰化物是一种经典方法：在pH〉10

铁做催化剂产生OH·35%～50%，紫外线功率500W/L

五氯酚污染的土壤，99.9%，有机碳

第54页,共67页，2024年2月25日，星期天第55页,共67页，2024年2月25日，星期天第五章固体废物的生物处理5.1概述5.2固体废物的好氧堆肥化

5.3

固体废物的厌氧消化处理

第56页,共67页，2024年2月25日，星期天固体废物处理与处置

TreatmentandDisposalofSolidWaste处理方法好氧堆肥处理厌氧消化处理微生物浸出其它生物处理方法堆肥化（composting）:在人工控制的环境下，依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程厌氧消化:也称厌氧发酵，指在厌氧状态下利用微生物使固体废物中有机物转变为CH4和CO2的过程微生物浸出:利用微生物新陈代谢过程或代谢产物将废物中目的元素转变为易溶状态并得以分离的过程蚯蚓床技术废物生产单细胞蛋白等1423第57页,共67页，2024年2月25日，星期天