南开大学固体废物处理与处置课件1

1、固体废物的处理与处置(chzh)工程环境科学(kxu)与工程学院南开大学开课学院：南开大学环境科学与工程学院主讲老师：沈伯雄 教授 唐雪娇 讲师 Office: 南开大学蒙民伟楼328室 E-mail: Mobile:八十五页共八十五页你所知(su zh)所见的固体废物都有哪些？医疗(ylio)废物城市生活垃圾：炊厨垃圾、包装垃圾、玻璃陶瓷碎片、建筑垃圾、白色垃圾、废交通工具、电子垃圾一般工业固体废物：煤矸石、粉煤灰、碱渣、酸渣、铜渣、铁渣、锌渣、铬渣农业废弃物：秸秆、人和禽畜粪便共八十五页自然生态系统中物质(wzh)的循环共八十五页环境(hunjng)科学与工程学院

2、南开大学共八十五页环境(hunjng)科学与工程学院南开大学共八十五页在京郊的一条(y tio)公路两边，各色塑料袋挂满枝头。大兴区南海子麋鹿(ml)苑曾在一只麋鹿(ml)的胃里解剖出4公斤的塑料袋。 环境科学与工程学院南开大学白色污染共八十五页国外废旧电脑(dinno)廉价向我国输入，其实是污染物质的转移。环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页据有关部门统计，目前(mqin)，我国每年至少有600万台电视机、400万台冰箱、500万台洗衣机要报废，至少有200万台电脑、上千万部手机被淘汰。而在这些废旧电子物品中，含有大量有毒有害物质。 共八十五页环境科学(kxu)与工程学院南开大学

3、截至2006年，我国固体废物历年堆存量达80亿多吨，占用和损毁土地200万亩以上。2008年，全国工业固体废物产生量为19亿吨，比上年增加8.3%；排放量为782万吨。危险废物产生量为1357万吨，如果将其直接(zhji)排放入环境中，势必对环境和人民健康造成极大威胁。 我国固体废物污染呈加重趋势。主要表现在：固体废物产生量持续增长，工业固体废物每年增长7%，城市生活垃圾每年增长4%；固体废物处置能力明显不足，大部分危险废物处于低水平综合利用或简单储存状态，城市生活垃圾无害化处置率仅达到20%左右，垃圾围城的状况十分严重。老的固体废物造成的环境问题尚未得到有效解决，新问题接踵而来：废弃电器产品

4、等新型固体废物不断增长，农村固体废物污染问题日益突出。 共八十五页教学基本(jbn)要求 本课程的教学要求分“掌握”、“熟悉”和“了解(lioji)”三个层次。其中，“掌握”部分为重点考核内容，占考核内容的60%；“熟悉”部分占考核内容的30%，“了解”部分占考核内容的10%。 课程总学时：共27学时，一学期内开设。 考核方式：闭卷环境科学与工程学院南开大学共八十五页主要(zhyo)书目1、教材：固体废物的处理(chl)和处置芈振明等编，高等教育出版社，1993固体废物处理与处置沈伯雄等编，化学工业出版社，20102、参考书目：固体废物处理工程杨国清等编，科学出版社，2000固体废物污染控制工

5、程张小平编，化学工业出版社，2004固体废物处理与资源化赵由才编，化学工业出版社，2006环境科学与工程学院南开大学共八十五页3、参考(cnko)网站中国(zhn u)固废网 国家环保局 共八十五页教材主要(zhyo)内容绪论 （第一章） 概括论述固体废物的来源、分类、特点、污染控制途径、处理处置技术以及全面管理。第一部分（第二六章） 固体废物预处理：收集、压实、破碎、分选、增稠、固化等原理和方法。第二部分（第七十一章） 固体废物资源化技术：焚烧、热解、高温堆肥、沼气发酵等处理利用技术和电力、煤炭、冶金、化工、石油等工业废渣的处理和利用。 第三部分（第十二章） 固体废物最终处置：讲述海洋(hi

6、yng)处置和陆地处置的原则、工艺与技术。环境科学与工程学院南开大学共八十五页第一章 绪论(xln)本章(bn zhn)重点【概念】： 固体废物、危险固体废物、3R原则、3C原则、3化原则、全过程管理【知识点】：固体废物的分类；固体废物的污染途径及污染控制；固体废物管理法规的发展；固体废物管理程序和内容；固体废物管理标准共八十五页第一节 固体废物的来源和分类(fn li) 固体废物的定义：环境(hunjng)科学与工程学院南开大学固体废物（简称固废）是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状赋存的物质。（放错了地方的资源）共八十五页废弃(fiq

7、)的汽车（废铜烂铁）被赋予了艺术价值和收藏价值共八十五页 废物是一个相对(xingdu)的概念，在某一条件下是废物，在另一条件下可能成为宝贵的资源。固体废弃物在某种意义上可视为“二次资源(zyun)”。环境科学与工程学院南开大学共八十五页“废物(fiw)”摇身变“能源” 今日报报道，哈尔科夫科学家弗拉基米尔尼古拉耶维奇沙佛罗斯托夫，发明了一种能高效率、低成本地将生活垃圾直接转化(zhunhu)为汽油和甲醇的工业装置。 2008年，一项能让泡沫饭盒、塑料袋等塑料垃圾变为汽油、柴油的环保新技术日前在成都试验成功。 目前，生物燃料因为清洁环保而广受欢迎，同时传统的生物燃料制作方法也因为浪费粮食而备受

8、指责，为了让鱼和熊掌可以兼得，著名能源公司壳牌近日宣布他们研发出了一个里程碑式的技术，用麦秆、玉米杆等废物制作生物燃料的全新方法，他们目前已经在加拿大成功建立了一个生物燃料加油站。环境科学与工程学院南开大学共八十五页 中华人民共和国固体废物环境防治法将它定义为：“在生产(shngchn)建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。” 为了便于管理(gunl)，国际上也将容器盛装的易燃、易爆、有毒、腐蚀等具有危险性的废液、废气，从法律的角度上定义为固体废弃物，执行固体废弃物管理(gunl)法规，划入固体废弃物管理(gunl)范畴。环境科学与工程学院南开大学共八十五页 固体废弃

9、物问题是伴随(bn su)着人类文明的发展而发展的。固体废弃物的来源(liyun)固体废弃物的产生有其必然性 首先 人们在利用自然资源从事生产和生活活动时，由于实际需要和技术条件的限制，必然将其中的一部分作为固体废弃物丢弃。 其次 由于各种产品均有一定的使用寿命，超过了一定的限期，必然成为废物。环境科学与工程学院南开大学共八十五页表11 从各类发生源产生(chnshng)的固体废弃物环境(hunjng)科学与工程学院南开大学共八十五页固体废弃物的排量 经济的不断增长，生产(shngchn)规模的不断扩大，人类需求的不断提高 ，随之而来的固体废物排出量也不断增加。环境科学(kxu)与工程学院南开

10、大学共八十五页图1.1 20012008年我国煤矸石产量增长(zngzhng)趋势图共八十五页环境科学(kxu)与工程学院南开大学表1.2 世界部分国家近几年城市废弃物的成份组成(z chn) 单位（）国家年份纸类有机物塑料玻璃金属纺织品其他无机物美 国200534.025.012.05.08.0.34.0瑞 典200568.0.2.011.02.0.17.0新加坡200524.321.414.91.420.02.016.0意大利200528.029.05.013.02.0.22.0加拿大200447.024.03.06.013.0.8.0墨西哥200615.051.06.06.03.0.18

11、.0印 度20042.835.01.60.90.31.058.0印度尼西 亚200520.655.413.31.91.10.64.7巴 西200412.659.915.53.41.71.55.4共八十五页固体废弃物的分类(fn li) 按组成可分为有机(yuj)废物和无机废物； 按危险状况可分为有害废物和一般废物。环境科学与工程学院南开大学共八十五页 根据中华人民共和国固体废物污染环境防治法分为城市生活(shnghu)垃圾、工业固体废物和危险废物。环境(hunjng)科学与工程学院南开大学 日本将固体废物分成两类：产业固体废物和一般固体废物。共八十五页 按来源(liyun)分类： 工业固体废物

12、 矿业固体废物 农业(nngy)固体废物 城市固体废物 放射性固体废物 有害固体废物 冶金固体废物 、燃料灰渣 、化学工业固体废物 、石油工业固体废物、粮食，食品工业固体废物、其他 生活垃圾 、城建渣土 、商业固体废物 、粪便固体废弃物的分类环境科学与工程学院南开大学共八十五页有害固体废物（国际(guj)上称之危险固体废物） 泛指放射性废物之外，具有毒性、易燃性、反应(fnyng)性、腐蚀性、爆炸性、传染性因而可能对人类的生活环境产生危害的废物。环境科学与工程学院南开大学共八十五页环境(hunjng)科学与工程学院南开大学 美国环保局于1976年国会通过“资源(zyun)保护和回收法”后，又花

13、了四年的时间，对危险废物做出如下的定义： “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。”共八十五页漓江边的医疗(ylio)废物处理点环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页环境(hunjng)科学与工程学院南开大学共八十五页环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页 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(guji)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

14、认定的具有危险特性的废物。”环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页 我国危险废物的鉴别、分类两个步骤： 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(tnggu)危险废物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。 目前我国已制定的危险废物鉴别标准：浸出毒性、急性毒性初筛和腐蚀性三类。环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页危险废物对健康(jinkng)的危害 废物类型危害神经系统危害肠胃系统危害神经病学系统危害呼吸系统损伤皮肤死亡农药废物HHHH溴代甲烷H卤代有机苯氢基除草剂H2,4-DH有机磷农药HHHH有机氯除草剂H磷化铝H多氯

15、联苯H氰化物废物HHH锌、铜、硒、铬、镍HHH砷HHH有机铅化物HHH汞HHHH镉HHHH卤代有机物HH非卤化挥发有机物HH注：H代表(dibio)有毒。共八十五页危险废物中常见(chn jin)的有毒重金属元素元素特点和实例砷包含在危险废物中的剧毒类金属，含该元素的危险废物主要来自于各种含砷化合物的加工和处理汞剧毒重金属。氯碱、电气、染料等工业排出的废物中均有较高含量的汞镉重金属毒物，主要来源于钢铁生产、电镀、汽车及颜料等工业排放的废物铬其中六价铬毒性较大，主要来源于染料生产、钢铁生产、皮革鞣制、电镀等过程排出的废物铅重金属废物，主要来源于源染料生产、铅冶炼及其他金属加工过程中排出的废物硒有

16、毒的类金属，主要来源于铁、铜、铅及其合金生产中排出的废物锰重金属毒物，主要来源于钢铁冶炼、合金制造、化学工业所排放的废物镍重金属毒物，主要来源于一些制金属板的废物铊有毒重金属，来源于含铊合金生产过程的排放的废物共八十五页第二节 固体废物的污染(wrn)及其控制 固体废物污染途径 固体废物特别(tbi)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。 环境科学与工程学院南开大学共八十五页环境(hunjng)科学与工程学院南开大学图1.2 化学物质型固体废物致病的途径(tjng) 共八十五页环境科学(kxu)与工程学院南开大学图1.3 病原型固体废物传播(chunb)疾病的途径 共八十五

17、页固体废物污染(wrn)危害 侵占土地污染(wrn)土壤污染水体 污染大气 影响环境卫生环境科学与工程学院南开大学共八十五页对土壤环境的影响(yngxing)固体废物及其淋洗和渗滤液中所含有的有害物质会改变土壤的性质和土壤结构，并对土壤微生物的活动产生影响。共八十五页对水环境的影响固废弃置于水体，就将使水体直接收到污染，还可以缩减江河湖面的有效利用面积。在陆地(ld)堆积或简单填埋固体废弃物，经过雨水的浸渍和废物本身的分解，会对地表及地下水造成污染。共八十五页经风起扬尘，微小颗粒随风飘逸，严重污染大气环境。有机固废在适宜条件下被微生物分解释放有害气体。在固废处理和处置过程中产生有害气体污染大气

18、。对大气(dq)的影响环境(hunjng)科学与工程学院南开大学共八十五页 影响(yngxing)环境卫生和景观 不仅直接破坏旅游区、风景点和城市的整体美感，而且损害了我们(w men)国家和国民的形象。由于大量的城市生活垃圾得不到及时的清理，一部分垃圾堆存在城市的一些卫生死角，严重影响城市的环境卫生，同时对人们的身体健康构成威胁。环境科学与工程学院南开大学共八十五页固体废物的特点(tdin)和特征 “资源”和“废物”的相对性 从固体废物定义(dngy)可知，它是在一定时间和地点被丢弃的物质，是“放错地方的资源”。因此，此处的“废物”，具有明显的时间和空间的特征。共八十五页 成分的多样性和复杂

19、性 固体废物成分复杂(fz)、种类繁多、大小各异，既有无机物又有有机物，既有非金属又有金属，既有无味的又有有味的，既有无毒物又有有毒物，既有单质又有合金，既有单一物质又有聚合物，既有边角料又有设备配件 。共八十五页 危害的潜在性、长期性和灾难性 它呆滞性大、扩散性小，它对环境的影响主要(zhyo)是通过水体、大气和土壤进行的。 共八十五页77只山羊(shnyng)饮水中毒死亡。发现非法倾倒铬渣5222.38吨，28万吨铬渣一放二十几年。兴隆村成癌症村，一年就有17人因癌去世，千次上访未撼动污染企业。 云南曲靖铬污染(wrn)事件 共八十五页国民经济中约10%的产品与铬盐有关。 我国铬盐生产约占

20、全球产量的40%，居世界(shji)第一。 铬渣污染是迄今未能解决的世界环保难题。 共八十五页上个世纪90年代我国开始全面整顿铬盐行业，逐步关停并转了40多家铬盐企业。到2005年只保留了25家。 2005年国家发改委和国家环保总局联合下发的铬渣污染综合整治方案，“我国铬盐行业污染严重，生产技术落后”、“在2010年底之前，所有(suyu)堆存铬渣实现无害化处置，彻底消除铬渣对环境的威胁。” 共八十五页 “地球上最后(zuhu)一滴水将是人类的眼泪，这滴泪还是带铬的！” 共八十五页 污染“源头(yuntu)”和富集“终态”的双重性 废水和废气既是水体、大气和土壤环境的污染源，又是接受污染物的环

21、境。固体废物则不同，它们往往是许多污染成分的终极状态。 共八十五页固废是处理过程的“终态”，污染环境的“源头(yuntu)”有害气体(qt)、飘尘废渣有害溶质悬浮物污泥、残渣含重金属的固废 灰烬富集分离焚烧大气水体土壤自然因素 固体废物这一污染“源头”和“终态”特性告诉我们，控制“源头”、处理好“终态物”是固体废物污染控制的关键。共八十五页污染(wrn)控制措施环境(hunjng)科学与工程学院南开大学源头控制固废进行无害化处理与处置消毒热解氧化-还原焚烧固化处理少产生或不产生末端治理进行综合利用或回收利用循环利用回收利用综合利用 仍是有效手段 采用无废或少废技术 采用精料提高产品质量和使用寿

22、命共八十五页第三节 固体废物处理(chl)处置方法 固体废物处理是指将固体废物转变成适于运输、利用(lyng)、贮存或最终处置的过程。 物理处理 化学处理 生物处理 热处理 固化处理环境科学与工程学院南开大学共八十五页 物理处理：通过浓缩或相变化改变固体废物的结构，使之成为便于运输、贮存、利用或处置(chzh)的形态。化学处理：采用化学方法破坏(phui)固体废物中的有害成分从而达到无害化，或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。包括氧化、还原、中和、化学沉淀和化学溶出等 生物处理：利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化或综合利用。如堆肥和制沼气。 热处理：通过高温破坏和改变

23、固体废物组成和结构，同时达到减容、无害化或综合利用的目的。热处理方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。 固化处理：采用固化基材将废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害，因而能较安全地运输和处置的一种处理过程。 如水泥固化。环境科学与工程学院南开大学共八十五页固体废物处置(chzh)方法 固体废物处置是指最终处置或安全处置，是固体废物污染控制的末端环节，是解决(jiju)固体废物的归宿问题。 海洋处置：深海投弃、海上焚烧 陆地处置：土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋、深井灌注环境科学与工程学院南开大学共八十五页思考问题举一实际生活中的废物综合利用的有效案例。列举废旧手机置于环境中会对

24、自己产生的危害(wihi)途径。环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页第四节 控制固体废物污染的技术(jsh)政策一、我国控制固体废物污染技术(jsh)政策 的产生二、“无害化”三、“减量化”四、“资源化” 环境科学与工程学院南开大学共八十五页 一、我国控制固体废物污染技术政策(zhngc)的产生我国固体废物污染控制(kngzh)开始于80年代初期。 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。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

25、“减量化”则应以“资源化”为条件。 环境科学与工程学院南开大学共八十五页 二、“无害化” 基本(jbn)任务：将固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围的自然环境(包括原生环境与次生环境)。 处理工程：垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵，有害废物的热处理和解毒处理等。环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页三、“减量化” 基本任务：通过适宜的手段(shudun)减少和减小固体废物的数量和容积。实现战略：环境(hunjng)科学与工程学院南开大学“末端”“前端”固体废物的处理利用减少固体废物的产生“固体废物的资源化”“资源综合利用”共八十五页 四、“资源化” 基本任务:

26、采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源 特点:保护和延长原生资源寿命，保证资源永续，节省投资，降低成本，减少环境污染，保持生态平衡例如有色金属的开发。我国每获得(hud)1吨有色金属，平均要开采出33吨矿石，剥离出26.6吨围岩，消耗成百吨水和8吨左右的标煤，产生几十吨的固体废物以及相应的废气和废水。环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页“资源化”原则：技术是可行的；经济效益(jn j xio y)比较好，有较强的生命力，废物在排放源就近利用可以节省贮放、运输等过程的投资，“资源化”产品应当符合国家相应产品的质量标准。共八十五页第五节 固体废物管理(gunl)环境科学(kxu)与

27、工程学院南开大学固体废物管理原则“3化”原则“减量化”、“无害化”、“资源化”1243“3C”原则“Clean”、“Cycle”、“Control”“3R”原则“Reduce”、“Reuse”、“Recycle”全过程管理原则共八十五页“3R”原则(yunz) 1、减量化原则(reduce) 减少废弃物的产生2、再使用原则(reuse) 要求制造产品能够以初始的形式被反复使用。再使用原则要求抵制当今世界一次性用品(yngpn)的泛滥。3、再循环原则(recycle) 要求生产出来的物品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源，而不是不可恢复的垃圾。按照循环经济的思想，再循环有两种情况，一种是

28、原级再循环，即废品被循环用来产生同种类型的新产品；另一种是次级再循环，即将废物资源转化成其它产品的原料。共八十五页 全过程管理：指对固体废物的产生、收集、运输、利用、贮存、处理和处置的全过程及各个环节都实行控制管理和开展污染(wrn)防治。 如：对危险废物，包括对其鉴别、分析、监测、实验等环节；对其处理、处置、包括废物的接收、验查、残渣监督、操作和设施的关闭各环节的管理。“从摇篮到坟墓”的管理原则。环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页一、固体废物管理程序和内容(nirng)产生者：要求其按照有关标准，将所产生的废物分类，并用符合法定标准的容器包装，做好标记、登记记录，建立废物(主要是

29、有害废物)清单，待收集运输者运出。 容器：对不同废物要求采用不同容器包装 贮存：对固体废物进行处理处置前的贮存过程实行控制 收集运输：对各厂家的收集和收集过程中的运输和收集后运送到中间贮存处或处理处置厂(场)的过程需实行污染控制 综合利用：包括用于农业、建材、回收资源和能源过程中对于污染的控制 处理处置 ：包括有控堆放、卫生填埋，安全填埋、深地层处置，深海投弃、焚烧、生化解毒(ji d)和物化解毒(ji d)等。 共八十五页二、固体废物管理(gunl)方法 (一) 划定有害废物与非有害废物 的种类和范围 (二) 建立固体废物管理(gunl)法规 环境科学与工程学院南开大学共八十五页(一) 划定

30、(hu dn)有害废物与非有害废物的种类和范围名录法 ：根据经验与实验，将有害废物的品名列成一览表，将非有害废物列成排除表，用以表明某种废物属于(shy)有害废物或非有害废物，再由国家管理部门以立法形式予以公布。鉴别法 ：在专门的立法中，对有害废物的特性及其鉴别分析方法以“标准”的形式予以规制。依据鉴别分析方法，测定废物的特性，进而判定其属于有害废物或非有害废物。 环境科学与工程学院南开大学共八十五页 (二)建立固体废物管理(gunl)法规 1现状 2制定(zhdng)“资源综合利用法” 3制定“固体废物法” 4建立“固体废物环境标准体系” 5. 控制有害废物越境转移 环境科学与工程学院南开大

31、学共八十五页美国的(RCR-A)和(CERCLA)是目前世界各国比较全面的关于固体废物管理的法规.英国(yn u)日本前联邦德国我国 环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页是我国资源综合利用法法律体系中的基本法.自然资源的综合开发(kif)工业生产过程中原材料、能源、及“三废”的综合利用废旧物资的回收利用环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页 1995年10月30日，经过十余年修改的中华人民共和国固体废物污染环境防治法(简称固体法)在第八届全国人大常委会第十六次会议上获得(hud)通过，于1996年4月1日起施行。04年进行一次全面的修订，05年4月1日施行。 固体法确立了对固

32、体废物进行全过程管理的原则。环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页“固体废物环境标准体系”内容： 基础标准；方法标准（采样方法、特性试验方法和分析方法）；标准样品标准；鉴别分类指标标准；容器标准；贮存标准；适用于生产者标准；收集运输标准；综合利用(znghlyng)标准（包括农用标准、建材标准、能源回收利用标准、资源利用标准）；处理处置标准等。环境科学(kxu)与工程学院南开大学共八十五页相关(xinggun)标准分类标准国家危险废物名录(mn l)危险废物鉴别标淮 (GB 5085131996)城市垃圾产生源分类及垃圾排放(CJT 30331996) 进口废物环境保护控制标准(试行)(GBl64871121996)环境科学与工程学院南开大学共八十五页环境(hunjng)科学与工程学院南开大学监测方法标准固体废物 浸出毒性浸出方法(GB 50861997)工业固体废物采样制样技术规范(HJT1998)，城