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1、固体废物的处理与处置 IIGDOU 2013-20141 固体废物的热化学处理随着人民生活水平的提高和城市生活垃圾分类收集的实施,固体废物中可燃性和可热分解性有机物组分不断增加。这些废物可通过热化学分解处理方法回收其中的能量和资源。热化学分解处理是将固体废物进行高温分解和深度氧化,改变其物理、化学、生物特性或组成的处理方法。常用的热化学分解处理技术主要包括焚烧和热解两种。热化学分解处理的优点:减容效果好;消毒彻底;能回收资源和能源。2焚烧焚烧技术在许多国家得到广泛应用,该技术已成为固体废物无害化、减量化和资源化的重要手段。34热值能否采用焚烧技术处理城市垃圾,以及在使用焚烧技术处理城市垃圾时应
2、该采用何种焚烧炉,主要取决于垃圾的三成分,即水分、灰分和可燃分,三者均是设计焚烧厂的关键因素。此外,固体废物中可燃分的热值也是一个非常重要的参数,几乎所有的有机和可燃性无机固体废物,只要其热值达到一定的数值,均可直接用焚烧法处理。1.粗热值:固体废物在一定温度下反应到达最终产物时的焓变。2.净热值:其含义同粗热值。区别:粗热值扣除烟气中水蒸汽消耗的汽化热就是净热值。5二、固体废物热值的利用方式固体废物焚烧热的利用包括发电和供热,但由于固体废物的有效热值往往不够大,故发电时热效率不高,所以多用于供热。三、焚烧过程从工程技术的观点看,物料从送入焚烧炉起,到形成烟气和固体残渣的整个过程,可总称为焚烧
3、过程。它包括三个阶段:干燥加热阶段、焚烧阶段和燃尽阶段。上述三个阶段是焚烧过程的必由之路,但三个阶段并非界限分明。6干燥加热阶段从物料送入焚烧炉起到物料开始析出挥发分着火这一阶段称为干燥加热阶段。(1)该阶段的主要问题:干燥阶段时间太长。一般情况下,城市垃圾的含水率较高;城市垃圾中植物性物质较多,含水率一般高于30%;如果将其中的大部分无机物除去,其含水率还将上升;在干燥阶段,物料的水分是以蒸汽形态析出,因此需要吸收大量的热量-水的汽化热。因此,物料含水分越大,炉内温度降的越低,干燥阶段越长,着火燃烧就会变得困难。7(2)具体的解决方案:投入辅助燃料燃烧,提高炉温,改善干燥着火条件;采用干燥段
4、与焚烧段分开的设计,保证燃烧段有良好的燃烧条件。8焚烧阶段物料基本上完成了干燥过程后,如果炉内温度足够高,且又有足够的氧化剂,物料就会很顺利地进入真正的燃烧阶段。焚烧阶段的三个典型的化学反应模式:(1)热解尽管焚烧要求确保有50%-150%的过剩空气量,以提供足够的氧与物料有效接触,但仍有部分物料没有机会与氧接触,处于无氧或缺氧的条件下。这部分物料在高温条件下就要进行热解,析出气态可燃成分,如CO、CH4、H2等。9(2)强氧化反应包括产热和发光二者的快速氧化过程。(3)原子基团碰撞燃烧出现的火焰实际上是富含原子基团的气流,该气流包括了单原子的H、O、Cl等,双原子的CH、CN、OH等,多原子
5、的基团HCO、NH2、CH3等,以及更复杂的原子基团气流。10燃尽阶段燃尽阶段的特点是可燃物浓度减少,惰性物增加,氧化剂的量相对较大,反应区温度降低。要使物料中未燃的可燃成分燃尽,即改进燃尽阶段工况采取的措施:翻动、拨火等有效地减少物料外表面的灰层;增加物料在炉内的停留时间。11影响固体废物焚烧过程的因素1.固体废物本身的性质。热值:废物的热值越高,燃烧过程越易进行,焚烧效果越好;粒度:废物粒度越小,比表面积越大,与空气接触越充分,燃烧越完全,燃烧效果越好。一般燃烧时间与其粒度的1-2次方成正比。2.停留时间一般停留时间越长,焚烧效果越好;停留时间过短会引起大量的不完全燃烧;但停留时间过长会减
6、少焚烧炉的处理量。3.温度的影响一般温度越高,停留时间越短,焚烧效率也越高;但温度过高,会对炉体材料产生影响。124.过量空气系数过量空气系数:实际空气量与理论空气量之比值。一般增大过量空气系数,有利于焚烧(提供过量氧及增加炉内湍流度);但过剩空气会导致燃烧温度的降低,给燃烧带来副作用。通常,过剩空气量应控制在理论空气量的1.7-2.5倍。5.其他因素比如废物在炉内的运动方式、废物层的厚度及湍流程度等。13燃烧过程中污染物的产生与防治1.二噁英的产生与防治(1)二噁英简介:含有两个氧键连接两个苯环的有机氯化物,是持久性有机污染物。二噁英能引起人和动物组织的破坏,是一种致癌物质。14有2-8个氯
7、原子可以取代如图所示的位置上,生成多种不同的化合物。二噁英的来源固体废物本身含有二噁英,不完全焚烧后排出的废气中含有二噁英;燃烧过程中重新合成二噁英;15二噁英的防治控制燃烧温度。二噁英的最佳生成温度是300,维持燃烧温度高于1000;提高燃烧效率和充足供氧;源头控制。控制垃圾中氯及重金属含量高的物质,以及易产生二噁英的物质进入垃圾焚烧厂;加强烟道气温度的控制。必须在短时间内将烟气温度降至150以下;加化学药剂。向烟道中喷入NH3或CaO等吸收HCl;活性炭吸附(二噁英);飞灰污染控制。二噁英可以在飞灰上被吸附或生成。16热解热解:固体废物的热解是利用有机物的热不稳定性在无氧或缺氧的条件下使其
8、受热分解的过程。热解与燃烧的区别:供氧条件不同:焚烧是充入过量空气的条件下进行,而热解则是在无氧或缺氧的条件下进行的;过程不同:焚烧是放热反应,而热解为吸热反应;结果不同:焚烧的产物主要是二氧化碳和水,还有大量的废气和部分废渣;热解的结果是可燃气和油等。因此,热解的能源回收性好,环境污染小,这也是热解处理技术最优越、最有意义之处。17有机固体废物气体(H2、CH4、CO、CO2等)+液体(有机酸、芳烃、焦油等)+固体(炭黑、炉渣等)热解原理固体废物的热解过程是一个复杂的、连续的化学反应过程,包含大分子键的断裂、异构化和小分子的聚合等反应,最后生成各种较小的分子。热解过程可用下式表示:18热解反
9、应的影响因素1.温度:温度变化对产品产量和成分影响很大,较低温度下,产物以油类为主;较高温度下以燃料气为主。例:(1)聚乙烯热解时,控制温度在550左右生成物以燃料油为主,超过此温度则以燃料气为主;(2)废轮胎热解时,控制温度在450-550以下时,油的产率最高,600以上时则以燃料气为主。2.加热速率:加热速率增加,热解产品中燃料气含量增加。3.反应时间:反应时间越长,热解气态和液态产物越多。194.热解方式:直接热解:热解炉同一断面物料基本上处于等温状态;间接热解:存在温度差。直接热解所需时间短。5.催化剂的影响:催化裂解反应需要的活化能较低,催化裂解在较低温度下就可使废塑料等有机物热解。
10、在相同温度下,催化裂解反应速度比普通裂解反应速度快。6.其他因素:物料的尺寸、分子结构等。20固体废物的生物降解处理21一.堆肥化的定义及适用对象堆肥化是指在人工控制条件下,利用自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物将固体废物中可生物降解的有机组分分解,向比较稳定的腐殖质进行生化转化的微生物过程。废物经过堆肥化处理,制得的成品叫堆肥。适于堆肥化处理的废物:城市生活垃圾:需通过预处理粪便:可直接作为堆肥原料城市生活污水及工业废水污泥:可直接利用农林废物:需作预处理,才能用于堆肥堆肥22堆肥化的发展历史堆肥能实现固体废物的无害化和资源化。堆肥处理法是一种古老而又现代的有机固体废物的生物处理技术
11、。大家熟知的农家肥即是一种最常见的堆肥。据记载,农家肥的制作方法在中国、印度已有1000多年的历史。堆肥规模化、系统化后:1925年英国人霍华德于印度在堆肥系统化、工厂化方面取得巨大进展-印多尔法;后来该法进一步发展,将固体废物与农家肥分层交替堆积,称为贝盖洛尔法;(印度、德国、英国、美国、新西兰、澳大利亚、非洲等)1932年,意大利人贝卡里采用厌氧-好氧法堆肥,并申请专利;1933年在丹麦出现了达诺法,是一种利用回转窑发酵仓进行好氧发酵的方法,在西欧和日本得到广泛应用;1940年,厄普-托马斯法,在美国使用机械化的发酵槽,导致高速堆肥迅速发展。23此后,堆肥化技术得到迅速发展,欧美各国已开发
12、了十多种机械化的快速堆肥工艺。60年代,日本已建成堆肥厂30多座。但70年代初,许多堆肥厂陆续关闭,主要原因:垃圾中塑料、织物等无法生物降解的成分日益增加且日趋复杂;施用方便、价格低廉的化肥大规模生产和使用;堆肥养分含量低;堆肥设备故障多,产生强烈臭气。24近年来,垃圾堆肥化又得到重新肯定:垃圾填埋和焚烧场地选址越来越困难,而且由于垃圾填埋和焚烧过程形成的二次污染问题日益严重,使人们转向寻找替代技术;大量使用化肥造成土壤耕作能力下降,有机肥的需求日趋增加。25好氧堆肥原理26在好氧堆肥过程中,有机废物主要有两种形式,即可溶性有机物和固体、胶体有机物,这两类有机物在堆肥过程中的变化过程不同,具体
13、表现为:1.可溶性有机物:直接透过微生物的细胞壁和细胞膜而被微生物所吸收利用;2.固体、胶体有机物:先附着在微生物体外,由微生物所分泌的酶分解为可溶性小分子物质,再渗入细胞而被利用。27好氧堆肥过程在好氧堆肥过程中,有机物质生化降解会产生热量,如果这部分热量大于向环境的散热,堆肥物料的温度则会上升。此时,热敏感的微生物就会死亡,耐高温的细菌就会快速生长、大量繁殖。根据堆肥的升温过程,可将堆肥过程分为三个阶段:1.中温阶段(又称起始阶段):嗜温细菌活跃,其分解有机物中最易分解的可溶性物质(葡萄糖、脂肪、碳水化合物等),所产生的热量使堆肥物料温度不断升高。282.高温阶段当堆肥物料温度上升到45以
14、上时,堆肥过程便进入高温阶段。在高温阶段,嗜温性微生物受到抑制,甚至死亡,而嗜热性微生物逐渐替代了嗜温性微生物。在该阶段,除可溶性有机物外,半纤维素、纤维素和蛋白质等复杂有机物也开始强烈分解。当温度升至70以上时,微生物大量死亡或进入休眠状态。一般认为,堆肥温度在50-60、持续6-7天,可达到较好的杀灭虫卵和病原菌的效果。293.降温阶段该阶段是微生物内源呼吸期,发热量减少,温度下降,嗜温性微生物再占优势。该阶段腐殖质逐渐积累且稳定化。根据以上分析,可以认为堆肥过程是微生物生长、死亡的过程,也可以认为是堆肥物料温度上升和下降的动态过程。30好氧堆肥微生物在好氧堆肥中参与的微生物包括两类:嗜温
15、菌和嗜热菌。两类微生物生活、繁殖的温度范围为:因此,在好氧堆肥过程中:中温阶段:以嗜温菌为主;高温阶段:以嗜热菌为主;降温阶段:嗜温菌再占优势。微生物最低()适宜()最高()嗜温菌15-2525-4043嗜热菌25-4540-508531影响好氧发酵过程的主要因素1.有机物含量堆肥中适宜的有机物含量为20-80%。若过低,则发酵过程不能提供足够的热能;若过高,往往造成供氧不足,而发生部分厌氧过程(恶臭)。因此,在堆肥之前,若原料中有机物含量过高或过低,均需要进行调整。2.碳氮比微生物的生长速度与堆肥物料中的C/N有关,因此C/N直接影响物料的发酵过程。最佳C/N=(25-35):1。32一般,
16、堆肥原料的C/N高于最佳值,故需要加入调节剂进行调节。下面为几种物料常见的C/N:堆肥物料C/N锯木屑300-1000秸秆70-100垃圾50-80活性污泥5-8生污泥5-1533在堆肥过程中,碳主要为微生物生命活动提供能源,氮则用于合成细胞原生质。因此,随着堆肥发酵的进行,在整个过程中C/N逐渐下降。3.含水率一般含水率按质量计以50-60%为最佳。若堆肥原料中含水率较低,可通过添加污水、污泥等调节;若水分含量过高,可采取如下补救措施:若场地、时间允许,可将物料摊开进行搅拌以促进水分蒸发;在物料中添加松散和吸水物,如稻谷、干叶、木屑、堆肥产品等。4.温度温度的主要作用是影响微生物的生长,一般
17、认为嗜热菌对有机物的降解效率高于嗜温菌。因此,在堆肥过程中堆肥物料温度应控制在50-65,且在55-60时比较好。345.通风供氧通风的主要作用:为微生物的好氧发酵过程提供氧气;通过供气量调节温度;去除堆肥物料中的水分。堆肥过程中合适的氧浓度应大于18%,最低氧浓度不能小于8%。356.pH值pH值是微生物生长的重要条件。pH值在5.5-7.5时,是大多数微生物活动的最佳范围。如果没有特殊情况,一般不必调整pH值。7.其他因素粒度、C/P比等。36堆肥质量主要从三个方面反映堆肥质量:堆肥的成分与养分、堆肥的无害化及堆肥的腐熟度。1.堆肥的成分与养分堆肥的含水率、pH值及碳含量大体一致,但氮、磷
18、、钾低。2.堆肥的无害化主要从堆肥中重金属含量和致病微生物的数量上进行考察。目前,我国堆肥厂的成品基本上能达到无害化标准。373.堆肥的腐熟度(1)腐熟度的概念:是指堆肥中有机质经过矿化、腐殖化过程最后达到稳定的程度。它包括两个基本含义:通过微生物的作用,堆肥产品要达到稳定化、无害化,即不对环境产生不良影响;堆肥产品的使用不影响作物的生长和土壤的耕作能力。(2)腐熟度的评定方法3839评估堆肥成熟的方法常用方法:直观经验法(表观鉴别法)成品堆肥显茶褐色或暗灰色,没有恶臭味,具有土壤的霉味,无明显的纤维。淀粉测试法主要根据淀粉在发酵过程中随时间增加而减少,在成品堆肥中应不含淀粉。可用碘液进行测试
19、,但该法有一定的局限性。耗氧速率法将堆层中的气体抽吸到O2/CO2测定仪,通过仪器自动显示堆层O2或CO2浓度在单位时间内的变化值,以评定堆肥腐熟度。40厌氧发酵的原理厌氧发酵制沼气41厌氧发酵是在厌氧的条件下,通过微生物的代谢活动而使有机固体废物被稳定化,同时伴有CH4和CO2的产生。厌氧发酵主要可分为两个阶段:产酸阶段:产酸菌将大分子有机物降解为小分子的有机酸和醇类等物质。其中的有机酸以醋酸为主。因此,醋酸是厌氧发酵中最重要的中间产物,约72%的甲烷来自醋酸盐。产甲烷阶段:产甲烷菌分解有机酸和醇,产物主要是CH4和CO2。42二.影响厌氧发酵的因素1.厌氧条件必须创造良好的厌氧环境。2.温
20、度:温度是影响产气量的关键因素。在一定温度范围内,温度越高,产气量越大。厌氧发酵通常采用三种发酵温度:低温发酵:t20,产气量不高,这种发酵不能杀灭病源微生物;中温发酵: t=37左右,是甲烷菌的第一个最佳活性温度区,细菌是活跃的;高温发酵: t=53左右,甲烷菌的第二个最佳活性温度区。以上三种发酵过程的产气量(1)(2)(3),但(3)需要加热及保温,成本高,且管理麻烦。433.pH值和碱度产甲烷细菌的最佳pH值范围是6.8-7.5,即需要维持弱碱性环境。若pH值低,将产生大量水溶性有机酸和硫化氢,抑制甲烷菌的生长。一般通过加石灰乳调节料浆的pH值。4.原料配比与好氧微生物一样,厌氧微生物对
21、原料的碳氮比也有一定的要求。一般厌氧发酵的碳氮比以(20-30):1为宜。5.搅拌搅拌的目的是使池内各处温度与发酵原料分布均匀,增加微生物与发酵基质的接触,防止底部物料出现酸积累,从而提高产气量。44固体废物的固化稳定处理及材料化利用45固体废物的固化稳定处理及材料化利用一.固化定义固化处理是利用物理或化学方法将危险固体废物固定或包容在惰性固体基质内,使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。二.固化处理机理1.化学过程:将有害废物进行化学转变或将其引入某种稳定的晶格中。2.物理过程:将有害废物用惰性材料加以包容。46三.固化技术的发展固化技术始于上世纪50年代初期,当时是为了解决放射性
22、固体废物处理问题。欧洲、日本应用固化技术较早,得到发展,并应用于其他固体废物。我国在放射性固体废物的固化处理方面作了大量工作,并已进入工业化应用阶段。47浸出率:指固化体浸于水中或其他溶液中时,其中有害物质的浸出速度。增容比:所形成的固化体体积与被固化有害固体废物体积的比值。增容比是评价固化处理方法最终成本的一项重要指标。综合两指标,对固体废物固化的要求:一般要求在保障浸出率不超标的情况下,尽量减小增容比。衡量固化处理效果的主要指标48固化方法的分类通常根据固化剂类型的不同分为水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化、石灰固化等。49水泥固化水泥固化是以水泥为固化剂将有害固体废物进行固化的一种方
23、法。一.水泥固化原理污泥中的重金属离子会由于水泥的高pH值作用而生成难溶的氢氧化物或碳酸盐等;由于水泥具有水合和水硬胶凝作用,其在对有害物质进行固化时,水泥与水反应生成了3CaOSiO3的水化结晶体,污泥微粒被包进了晶体内,从而使污泥中的有害物质被封闭在固化体内,达到无害化的目的。50515253水泥及添加剂1.水泥可用作固化剂的水泥种类很多,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、沸石水泥等都可以作为固化剂。具体固化剂的选择可根据固体废物的种类、性质等来选择。2.添加剂在被处理的废物中,往往含有妨碍水合作用的物质,仅用普通水泥处理时,有时固化体的强度不大,物理化学性质也不稳定,这是需要加入添加剂。5
24、4添加剂的作用:(1)吸收有害物质,促进固化体凝固;(2)增加固化体的强度;(3)降低有害组分的浸出率;(4)减少水泥用量。例:活性氧化铝具有助凝作用,将其加入普通水泥,再加入25-30%的污泥混炼,高温下生成的固化体重金属的浸出率低,强度也高。采用硅石作添加剂,可以起到骨料作用和吸水作用,能增强固化体强度,降低其中有害物质的浸出率。对于含有Cr6+的污泥采用水泥固化时,若Cr6+的浸出率较高,则可添加高炉矿渣,就能大大降低Cr6+的浸出率。55影响水泥固化的因素影响水泥固化的因素很多,为达到满意的固化效果,在固化操作时要严格控制以下操作参数。pH值:在水泥固化过程中,pH值应控制在8以上,因
25、为在碱性条件下,某些金属以不溶性的氢氧化物或碳酸盐的形式存在,这些金属就可以以此形式转入固化体的晶格中。水泥与废物之比:其是影响固化体性能的重要因素,可根据实验来确定。若废物中含有妨碍水合反应的物质时,可适当增大水泥配比。水灰比:为了确保水泥充分的水合和具有良好的和易性,必须选定适宜的水灰比,一般控制水灰比1:2为宜。凝固时间:一般初凝时间应大于2小时,终凝时间在48小时以下。添加剂:前已详述。6.养护条件:养护是水泥固化的重要环节,一般在室温条件下,相对湿度大于80%,养护时间约为28天。56水泥固化的优缺点优点:工艺设备简单,固化剂便宜易得,固化体的强度、耐热性、耐久性好。缺点:但水泥固化
26、产品的增容比较大。57沥青固化该法属于热塑性材料固化,类似的材料还有石蜡、聚乙烯等。一.沥青简介沥青是一种高分子碳氢化合物的混合物,具有较好的化学稳定性,不溶于水,具有良好的包容性、粘结性和一定的塑性、弹性,故可以用来固化固体废物。沥青的组成:沥青的主要成分是脂肪烃和芳香烃的混合物。我国用于放射性固体废物固化处理的沥青为60号,其中含沥青质11.77%、胶质42.19%、油分41.15%等。5859沥青固化的原理主要是沥青在一定的碱度条件下发生了皂化反应,使有害废物均匀地包容在其中,形成固化体。皂化反应:油脂类的碱性水解称为皂化。60固化技术的新发展一.国外在工业化国家,随着人们环保意识的增强
27、,对固体废弃物的处置标准不断提高,这也有力地促进了固化技术的开发研究和实际应用。1.美国主要以无机固化剂处理为主,正在运行的装置大部分仍采用水泥固化和石灰固化。有机固化工艺(沥青、塑料)由于成本和能耗较高,其应用受到限制,一般仅用于放射性固体废物的处理。612.日本日本由于国土狭窄、人口密集,所以减量化一直是强调的重点,除了水泥固化外,其他固化技术均考虑了减量化的因素。上世纪70年代初,日本在焚烧的基础上研究熔融固化,并在80年代加以推广。近年来又研究开发了化学药剂固化技术,并已部分应用:62(1)结晶化玻璃固化,该技术是由日本动力反应堆核燃料开发事业团与日本电气玻璃公司共同研制成功的,用于高
28、能放射性废弃物的固化处理,在世界上属首创。固化过程:该技术固化时,固化剂的主要成分为硅酸47%,氧化铝6.8%,氧化钙6.8%,氧化镁6.8%,氧化铁9.5%,氧化钛2.7%,其余为废弃物。将这些物质先在 1300左右的高温下熔融,然后在800左右进行热处理,达到结晶化,完成固化过程。该法产生的固化体的优点:玻璃在制造过程中已处于均匀的熔融状态,故整个固化体是均一的;结晶化能使固化体形成热稳定状态;有时固化体也会形成陶瓷状态,具有较高的机械强度。63(2)高分子固化剂日本开发上市了两种高分子固化剂,用于含重金属烟灰的固化处理。固化原理:高分子固化剂是水溶性的螯合高分子,其母体高分子具有亲水性螯
29、合基,可与重金属离子反应形成强力的螯合结合,生成不溶于水的高分子络合物,使烟灰中的重金属固定化。固化效果:经实践检验,用高分子固化剂处理,比其他方法更稳定、更安全。日本曾对某垃圾焚烧场用高分子固化剂处理的烟灰进行测试,经过一年多时间也没有变化,能完全防止重金属的溶出,呈现良好的固定效果。应用:日本已有十多个垃圾处理场使用高分子固化剂进行烟灰无害化处理,在运行中未发现任何问题,而且设备费用和处理成本低廉。此外,在用水泥固化处理固体废物时,高分子固化剂也可作为辅助药剂,以更好地防止重金属的溶出。64二.国内在国内固化技术的应用也是从放射性固体废物的固化处理起步的,经过不断的研究和实践,在水泥固化和
30、沥青固化方面积累了许多经验。这些方法已被用于危险废物的处理。此外,也对其他固化技术进行了尝试。1.药剂固化用于爆炸废物的处理在深圳市爆炸废物的安全处理过程中,清华大学首次将药剂固化技术用于实际,取得了良好的效果,砷、钡、氟、有机磷等主要污染物全部达到了规定的入场标准,为无害化处理积累了经验。652.垃圾固化复合块上海一达生物化工研究院在垃圾中掺入一定比例的固化剂,再进行搅拌、振荡、加压,几小时后就自然凝固成垃圾固化复合块。这种复合块强度高,稳定性好,寿命长,无毒无害无气味,可用来铺路或围海修堤。用这种复合块试铺的两条路,经一年多的使用仍坚实如初,即使25吨的挖掘机也可在上面开行。663.我国固
31、化技术研究的重点传统的固化技术虽已有较长的应用历史,经验成熟,但也存在增容比较大、费用较高等问题。因此,今后研究的重点是:开发新型化学药剂固化技术和设备;筛选和研制高效固化药剂;在对废弃物进行无害化处理的同时,实现其最小量化。67固体废物的最终处置68固体废物的产生不可避免,这些固体废物自行降解能力很弱,含有有害成分,可能长期停留在环境中,对环境的污染和破坏。因此,为了防止和减少其对环境的污染和破坏,必须对这些固体废物进行最终处置,使其安全化、稳定化和无害化。一.固体废物处置的概念Disposal of solid wastes,指最终处置或安全处置,是解决固体废物的归宿问题。固体废物处置69
32、二.固体废物处置的目的和基本要求目的:使固体废物最大限度地与生物圈隔离,防止其对环境的扩散污染,确保现在和将来都不会对人类和环境造成不可接受的危害。基本要求:处置场地应安全可靠,通过天然屏障或人工屏障使固体废物被有效隔离,使污染物质不会对附近生态环境造成危害,更不能对人类活动造成影响;选择处置方法时,既要简便经济又要确保符合要求,保证目前及将来的环境效益;尽可能减少进行最终处置的固体废物量,以及其中有害成分的含量,同时为减少处置投资费用和延长处置场使用时间,对固体废物应尽量进行最大压缩;必须有完善的环保监测设备,保证固体废物处置工程得到良好的管理和维护;处置场地设施结构合理,封场后要定期对场地
33、进行维护和监测。70固体废物的最终处置海洋处置陆地处置土地耕作土地填埋工程库贮存深井灌注卫生土地填埋安全土地填埋处置方法的分类海洋倾倒远洋焚烧以海洋作为处置场所,该处置远离人群,防止对生态可能产生的直接污染。71土地耕作土地耕作处置是基于土壤的离子交换、吸附、微生物生物降解等综合作用机制。土地耕作处置要在好氧条件下进行,土壤中必须保持适宜空气。因此只有在旱田中操作,土壤中适宜的含水率为6-20%。由于生物降解作用受温度的显著影响,必须根据季节进行操作,温度低于0时,不宜操作。72海洋处置海洋处置具有填埋处置的显著优点而又不需要填埋覆盖。该法在国际上争议很大。观点一:海洋具有无限的容量,是处置多
34、种工业废物的理想场所,即使有毒有害物质进入海洋,也会通过海洋的稀释扩散作用,不危害环境和人体健康。观点二:长期大量倾倒会造成海洋污染,杀死海洋生物,破坏海洋的生态环境。73海洋倾倒海洋倾倒是利用海洋的巨大环境容量,将固体废物直接投入海洋处置的一种方法。理论依据:海洋是一个巨大的废物接受体,对投入其中的污染物质有极大的稀释和扩散能力,对用容器包装的危险废物,即使容器破裂,污染物质泄漏,海洋也会通过它的自然稀释和扩散作用,使污染物质保持在环境容许水平的限度。747576777879海洋倾倒时废物的分类被禁止倾倒的废物:卤素化合物、原油、高放废物等。需获得特别批准才能倾倒的废物:氰化物、氟化物、重金属等。需获普通许可证即可倾倒的废物:低毒或无毒的废物。80远洋焚烧1.基本概念:利用焚烧船在远海对固体废物进行焚烧处理处置的一种方法。2.处理对象:主要用于处理卤化废物。3.具体操作:产生的废气通过气体净化装置和冷凝器,冷凝液和残渣直接排入海中。8182深井灌注深井灌注(Deep Well Injection),就是将废液灌注到与人类日常生活环境隔绝的地质深层,从而实现安全处置。作为一种环
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