电子废弃物资源化第一章课件

《电子废弃物的资源化》2010.09主要教学形式(方法)

课堂教学

使用教材名称、作者及出版社

《电子废弃物资源化处理》何亚群北京：化学工业出版社，2006.07

《环境化学导论》张瑾

北京：化学工业出版社，2008.03

成绩:平时+期末论文(手写）课堂考查(开卷)50%50%论文一篇：二千字以上，包括：摘要、关键词、概述、正文…参考文献。提出自己的论点或期望。论文题目：有关电子废弃物论文题目姓名+班内序号。

手机:废弃物资源化的背景我国正在大力发展循环经济，倡导建立节约型社会。（低碳经济）循环经济（circulareconomy）：21世纪经济模型。按自然生态系统物质循环和能量流动规律重构经济系统。“资源---产品---再生资源”传统经济：“资源---产品---污染排放”传统的线性经济生产系统消费系统经济社会系统资源能量废弃物21世纪的循环经济生产系统消费系统经济社会系统资源能量再使用循环使用不可利用物核心：资源的高效利用和循环利用。原则：3R特征：低消耗、低排放、低污染、高效益经济增长新模式：资源---产品---再利用

生产---消费---再循环（高投入、高消费、高污染、低利用）自然生态系统物质循环和能量流动规律：生态系统的组成（1）生物群落：生产者、消费者、分解者（2）非生物环境：无机物质、自然因素

生态系统的生命角色有三种，即生产者、消费者和分解者，分别由不同种类的生物充当。

一个三维的循环结构：植物是生产者，它利用太阳光来造成碳水化合物；动物是消费者，食草动物吃草，食肉动物吃食草动物，动植物的尸体交还大自然，由细菌、微生物充当分解者，之后又变成无机物质供植物生长。这是一个能量流动、物质循环使用的可持续发展的过程。

几百万年的人类原始文明并没有破坏这个结构，工业文明短短的200多年，也就相当于地球46亿年生命中的3分钟，就把这个结构彻底破坏。循环经济是一个“资源---产品---再生资源”的物质反复循环利用经济系统，使得在整个经济系统以及生产和消费过程中基本上不产生或只产生很少的废弃物，从而从根本上消解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突。循环经济的主要内涵是资源循环。资源循环是指人类在利用自然资源的过程中或之后产生的产物，可以而且应该作为资源加以利用。中国的自然资源和人均财富

水：我国水资源总量在世界上居第4位；土地：960万平方公里，居世界第三位；矿产资源：截止1989年底，我国的钨、锑、钒、钛、锌、锂、锡、硫铁矿、稀土、菱美矿、萤石、重晶石、石墨、石膏等矿产的探明储量均居世界首位；铜、钽、铌、汞、煤、石棉、滑石等居世界第二、第三位；铁、镍、铝、锰等居世界第四、第五位。45种主要矿产保有储量的价值排到了世界的第三位。各类金属的需求（占全球）

美国的需求（%）中国的需求（%）Al1535Cu1026Zn1027Ni1132Fe546(2007、12美林证券)从自然资源来说，我国有土地、淡水、森林、矿产、能源、草原、海洋、内陆水产和动植物等多种。但自然资源的人均占有量都在世界平均值以下，典型的几项数据有：淡水资源为世界人均的1/4；森林资源为1/9；耕地资源为1/5(为美国的1/10)；45种主要矿产资源为1/2。2000年人均石油可采储量、人均天然气可采储量、人均煤炭可采储量分别为世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%。资源循环利用的六大优势：1、可以弥补资源不足；2、可以改善环境；3、可以节约能源；4、可以使生产更安全；5、可以使投资和生产成本下降；6、可以安排大量人员就业。（2009.08家电的“以旧换新”，可拉动50亿元的家电回收产业）第一章固体废物管理的一般性原则第一节固体废物的分类及来源第二节固体废物的特点、污染途径和危害第三节固体废物的处理、处置和管理第四节控制危险废物越境转移的对策第一节固体废物的分类及来源

固体废物一般是指人类在生产、加工、流通、消费及生活等过程中取得目的组分后，废弃的固体物质或泥浆状物质。固体废物的概念具有相对性。某类“废物”可能只是在某个系统内不能再加以利用，而在其他系统之中，有的可以直接回收作为“原料”，有的经过处理可以再利用或成为有用物质。电子废弃物属于可以回收再利用的固体废物。

我国工业固体废弃物产生和利用情况（万吨）1985198819902008产生量484095613257797利用量121871471516943利用率23.026.329.3~30（%）固体废物的分类固体废物有多种分类方法按其化学性质：有机废物无机废物按其形状：固体的（颗粒状、粉状、块状）泥状的（污泥）按其危害程度：一般废物有毒、有害、危险废物有毒、有害、危险废物的定义

有毒：一般是狭义的具体物质，对人和动物造成死亡或严重伤害；有害：含义较为广泛，包括所有有毒的废品，和对人体健康有直接或长远的影响，或对环境造成危险的废物；危险废物：对环境影响极为恶劣的废弃物。主要危险物种类如下：As、Hg、Cd、Tl、Cr、Pb、Be酚的化合物、氰化物、氯化物溶剂、卤化有机化合物、杀虫剂与植物药品……固体废物的来源及组成第二节固体废物的特点、污染途径和危害固体废物的特点复杂特性和不可稀释性。固体废物是各种污染物的最终形态，特别是从污染控制设施排出的固体废物，浓集了许多成分，呈现出多组分混合物的特点。长期的、潜在的危害性。固体废物在自然条件的影响下，其中的一些有害成分会迁移进入大气、水体和土壤之中，参与生态系统的物质循环，造成对环境要素的污染和影响。需要全过程管理。固体废物从其生产到运输、贮存、处理和处置的每个环节都必须严格妥善地加以控制，使其不危害生态环境。污染水体

固体废物可以通过不同的途径进入水体，污染水体。将固体废物直接排入江、河、湖、海等地表水；露天堆放的固体废物被地表径流携带进入地表水；飘入空中的细小颗粒物通过湿沉降或干沉降落入地表水；露天堆放和填埋的固体废物，其可溶部分在降水淋溶、沥滤液浸出及渗透作用之下可以经土壤进入地下水。固体废物对水体的污染不仅可能减少水体的面积，而且妨害水生生物的生存，影响水资源的安全使用，威胁人类的健康。

污染大气

固体废物一般通过几种途径进入大气，使之受到污染。固体废物中的细小颗粒、粉末随风扬散；在固体废物运输和处理过程中缺少相应的防护和净化措施，释放有害气体和粉尘；露天堆放、填埋以及渗入土壤的废物，经挥发及反应放出有毒有害气体。例如，石油化工厂堆放的油渣可能排放一定量的多环芳烃等，煤矸石的自燃散发出大量二氧化硫、二氧化碳和氨气等。污染土壤固体废物长期露天堆放，其有害成分在地表径流和雨水淋溶、渗透作用下，通过土壤孔隙向四周的土壤迁移，有害成分受到土壤的吸附作用和其他作用。随着渗滤水的迁移，有害成分在土壤固相中不同程度地积累，导致土壤成分和结构的改变及对植物生长的危害。

固体废物中的废弃农膜，由于其不断老化、破碎，残留在土壤中，危害极大。聚烯烃类薄膜抗机械破碎性强，难以分解，残落在土壤中会阻碍土壤水分、空气、热和肥的流动和转化，使土壤物理性质变差，养分输送困难。大量农膜残留，不利于翻耕，不利于作物根系的伸展等。未经严格处理的生活垃圾直接进入农田土壤，会破坏土壤的团粒结构和理化性质，使土壤的保水、保肥能力降低。工业固体废物会破坏土壤的生态平衡，如尾矿堆积的严重后果使土地荒芜、居民被迫搬迁。侵占土地

固体废物不加利用处理，必然占地堆放，堆积量越大，占地面积越大。据估算，每堆积1万吨废物，占地需1亩左右。很显然，随着社会经济的发展及消费需求的增长，城市垃圾的受纳场地日益显出不足，垃圾占地的矛盾会不断凸现出来。1990年：工业固体废物总量64.82亿吨，占地面积5.84亿平方米，其中农田4040万平方米。

钮扣电池钮扣电池含有汞，慢慢从电池中溢出来，进入土壤或在下雨之后进入地下水，再通过农作物进入人体，损伤人的内脏。在微生物的作用下，无机汞可以转变成甲基汞，聚积在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基汞会进入人的大脑细胞，使人的神经系统受到严重破坏，重者会发疯致死。日本的“水俣病”。

充电电池充电电池一般都含有有害重金属镉，在自然界中渗出后，污染土地和水流，最终进入人体。镉会使骨质疏松，并造成骨骼变形、骨痛，并引起肝和肾受损等等严重后果。日本的“骨痛病”。在发达国家，废旧电池被列为危险有毒废物，必须单独投放和回收处理，绝不能随便丢弃在自然界中。在德国，废旧电池可以送到每个卖电池的商店，这一点是值得我们借鉴的。第三节固体废物的处理、处置和管理

固体废物的处理、处置和管理是一个不容忽视的环境问题。对固体废物做出妥善的处理和处置，是社会经济可持续发展的重要条件，同时也关系到合理地、充分地利用资源和能源，维持生态平衡等战略性问题。

固体废物的资源化是固体废物处理的重要环节。固体废物的资源化就是固体废物的再循环利用，回收能源和资源。随着社会经济发展速度的增长和生活水平的提高，固体废物的数量会以惊人的速度不断上升。大规模地建立资源回收系统，可以减少原材料的采用，减少废物的排放量、运输量和处理量，物尽其用，提高社会环境效益和经济效益。

固体废物的处理

固体废物资源化要建立恰当的、针对性的资源化系统。资源化系统是指从原材料制成成品，经过市场经营和消费，成为废物后又引入新的生产－消费循环系统，即是一个广义的生产－消费－废物的不断循环系统。值得注意的是，工业固体废物成分复杂，不同的生产行业具有显著的差异。实际上，对工业固体废物的回收必须依据具体行业的生产工艺特点而设计确定。旧汽车再利用中的材料回收（回收率92%）固体废物的处理方法：物理方法：压实、破碎、分选、脱水干燥等化学方法：氧化还原、中和、化学浸出等生物方法：微生物好氧、厌氧和兼性处理热处理方法：焚烧、热解、烧结等固化处理方法：采用水泥、沥青、塑料、石膏等固化材料将废物封闭或包覆将固体废物转变为适于运输、储存及最终处置的过程。预处理拆解电子废弃物热处理；破碎焚烧法热解法气化法电子废弃物的处理技术分选湿法处理；预处理技术固体废物预处理是采用物理、化学或生物方法将固体废物转变为适于运输、储存、回收利用及最终处置的形态。固体废物的预处理常涉及到废物中某些组分的分离及浓集，往往又是回收材料的过程。预处理技术主要有压实、破碎、分选、固化等。

焚烧热回收技术焚烧是高温分解和深度氧化的过程，可以使可燃的固体废物氧化分解，破坏有毒化合物并回收能量。实施焚烧过程需要优化工艺及设备设计，防止造成二次污染，降低运行管理费用。热解技术热解是在无氧或缺氧的条件下的可燃物高温分解，并以气态化合物或固形碳的形式将热量贮存下来的过程，是回收能源的一个有效途径。

2015年前，北京市将建成9座垃圾焚烧厂，全市垃圾焚烧处理比例将由现在的2%上升到40%。2012年前，北京市将建设阿苏卫焚烧厂、京南垃圾焚烧厂、董村垃圾焚烧厂3个垃圾焚烧处理项目。2015年前，北京市将再建设六里屯焚烧厂、北天堂焚烧厂、南宫焚烧厂等，梁家务焚烧厂也将择机建成。现有的顺义区焚烧厂、高安屯焚烧厂。（2009.09）

微生物分解技术微生物分解技术是利用微生物的分解作用处理固体废物的技术。例如，利用堆肥化处理垃圾等。

堆肥化是指依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生物学过程。其产物称为堆肥。其主要作用是能够改善土壤的物理、化学和生物性质，使土壤环境保护保持适于农作物生长的良好状态，而且又有增进化肥肥效的作用。

从发展趋势来看，土地填埋的场所一般难以保证，焚烧处理的成本太高，而且二次污染严重。我国的具体情况是垃圾量大，农业又要求提供大量有机肥料作为土壤改良剂，因此，堆肥化是一条可行的垃圾处理途径。处置的目的：固体废物经过综合利用和处理后还有部分残渣，有的还富集了大量有毒有害物质；还有些固体物质，目前尚无法利用，要长期保留在环境中，是一种潜在的污染源。固体废物成了多种污染物质的终态。为了控制这些固体废物对环境的污染，最大限度地与生物圈隔离，解决其最终归宿，需要对它们进行最终处置。固体废物的处置

固体废物的最终处置的基本要求是废物的体积应尽量小，废物本身无较大的危害性，处置场所适宜，设施结构合理，封场后要定期对场地进行维护和监测。固体废物的最终处置方法分海洋处置和陆地处置。海洋处置包括海洋倾倒和远洋焚烧。目前，除个别情况，固体废物已不允许倾入海洋。陆地处置包括堆存法和土地填埋法。堆存法是将固体废物露天集中堆放或筑坝围隔堆存。这是一种原始、简单的处置方法，会产生严重的环境污染。土地填埋法是在地下一定深度，将固体废物铺成一定厚度的薄层后，压实、盖土、并辅以防渗漏等其他工程设施，保证填埋场的安全、卫生，防止有毒、有害物质对周围环境的污染。土地填埋法（卫生填埋法—生活垃圾、安全填埋法—工业废弃物）是目前世界各国采用的主要处置手段。

表

城市垃圾处理处置方法比较2009.06北京市委市政府发布的《关于全面推进生活垃圾处理工作的意见》中，首都的垃圾处理结构调整有了明确目标：2012年垃圾焚烧、生化处理和填埋比例为2：3：5，2015年比例为4：3：3，其中焚烧的比例被大幅提高。然而，2009年3月11日，北京市六里屯垃圾焚烧厂在周边居民长达两年的抗议中，被国家环保部列为“停建、进一步论证”的项目。而北京市规划中的其他焚烧厂，也面临类似的环境争议。

2008年北京市垃圾日产生量1.84万吨，设施总设计日处理能力为1.04万吨，实际日处理1.74万吨，设施平均超负荷率达67%。朝阳区建成于2002年底的高安屯垃圾填埋场，原本设计的日处理能力为1000吨。2003年投入使用后，日处理量2006年是2677吨，2007年是3193吨，2008年是3400吨

。规划寿命30年，使用6年已经填埋了60%。现在如果不控制，两三年就饱和。

“中国的垃圾成分太复杂，填埋场沼气太多，不是说想控制就能100%控制住。”------填埋场臭味很大。

2009年4月，北京市政管委提出“启用全部设施消除垃圾填埋场的臭味”。“2009年高安屯垃圾填埋厂启动了第三期沼气发电工程，仍满足不了填埋气的排放需求，又加了四组大的火炬，直接把填埋气烧掉。”

2003年底，北京市政府首次公布《北京市生活垃圾治理白皮书》，提出了“2008年前要完成朝阳、南宫、海淀3座焚烧厂建设”的目标。到2009年除了朝阳区高安屯垃圾焚烧厂在试运行，其余均未建成，甚至遭遇强大阻力。高安屯垃圾焚烧厂也有很多周折。早在1997年国家发改委就对该厂立项，动工建设则在9年后。原因主要是资金：投资8个多亿（三分之二都是花在尾气治理，特别是二恶英的控制），是一个填埋场投资的四五倍，建焚烧厂，烧垃圾之前先“烧钱”。北京有过几次大的讨论:要不要上焚烧厂，利弊如何。现在反对期已经过了，进入鼓励阶段。“鼓励”来自北京市政府。市发改委、规划委等多部门的主管领导相继表示：焚烧厂的建设是必需的。市政管委在回答“确定怎样的技术处理路线”时，提出对发达国家“科学合理”经验的借鉴，重点是“美国、日本、英国垃圾焚烧比例逐年上升”。落实到每一个焚烧厂的建设上时，却遇到了意外的“舆论危机”。2006年底，海淀区政府发布“海淀区十一五规划”，准备在六里屯新建一座垃圾焚烧发电厂，并计划在2007年3月动工。周边居民的反对声陡然而起，万名业主投诉信。2006年3月，六里屯居民寻求法律援助，提出行政复议。2007年5月，行政复议仍维持原有的规划，但政府在六里屯垃圾填埋场举办了首个“公众接待日”。

2007年6月5日，世界环境日，六里屯数千居民聚集于国家环保总局，表达“反建”呼声。同日，海淀区副区长吴亚梅与居民代表见面，就六里屯焚烧厂建设进行沟通。2007年6月7日，在国家环保总局新闻发布会建议，该项目在进一步论证前应缓建。但环保部的意见并没有改变北京市政府的决心。2009年初，海淀区两会上，区长在政府工作报告中指出，今年要加快推进六里屯焚烧发电厂的建设；而海淀区市政管委负责人表示，预计年内不会开工。2009年3月，国家环保部发表了对“六里屯焚烧厂争议”的最新意见：应进一步论证，未经核准不得开工。这个陷入争议风波的垃圾焚烧发电项目，被暂时冻结。固体废物管理包括固体废物的产生、收集、运输、贮存、处理和最终处置等全过程的管理。作为世界面临的一个重要的环境问题，固体废物的污染控制和管理是需要认真重视的。可以说，从固体废物的产生、收集、运输、处理到最终处置，其本身是一个庞大而复杂的系统，对其中的各个环节都需要有系统的整体观念，才有可能使固体废物的管理优化和科学化。固体废物的管理

固体废物管理状况作为世界面临的一个重要的环境问题，固体废物的污染控制和管理已经引起世界各国的广泛重视。随着技术进步和经济实力增加，管理水平也在不断提高。日本：“废物处理和清扫法”美国：1976年《资源保护与回收法》，

80年代“摇篮到坟墓”计划欧洲：原西德85%的危险废物-15个中心处理站发展中国家:

固体废物的管理的发展趋势：大致经历三个阶段。1、未加控制的土地处理阶段；2、卫生填埋与简单的资源回收并存阶段；3、固体废弃物的综合管理阶段。如下图示。主要目标是通过资源回收、节约原材料和减少废物处理量，从而降低固体废物的环境影响，即达到减量化、资源化和无害化的“三化”的目标。固体废物的综合管理正在成为固体废物处理和处置的方向。固体废物的综合管理模式

废物管理方案：第一选择是减少废物的产生；其次是废物的重复利用；第三个选择才是处理。减量化是解决工业固体废物问题的最佳方案。固体废物的减量化是指减少固体废物的产生量。它不仅可以减少废物向空气、土壤和水体等各种环境介质的排放量，而且对固体废物的管理控制也具有重要意义。

固体废物减量化：开发和建立无废少废工艺，推行清洁生产的观念。开发无废少废工艺，实现清洁生产的主要途径在于：努力实现原材料的综合利用，最大限度地替代有毒原材料的使用，改革原有的工艺路线或开发新的流程，促成物料的闭路循环，将工艺废料转化为二次资源，改进产品设计，加强废品的回收利用等。

国际上对无废工艺的定义是：“无废工艺是这样一种生产产品的方法，借助这种方法，所有的原料和能量在原料资源-----生产-----消费-----二次原料资源的循环中得到最合理和综台的利用，同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。”

其目的在于解决自然资源的合理利用和环境保护问题。无废工艺生产模式如下图所示。无废工艺生产模式

少废工艺是现阶段作为传统工业向无废生产转化的一种过渡形式。

其定义是：少废工艺是这样一种生产方法，这种生产的实际活动对环境所造成的影响不超过允许的环境卫生标准(最高容许浓度)；同时由于技术、经济、组织或其它方面的原因，部分原材料可能转化成长期存放或埋藏的废料。实现无废生产的主要途径是：

①原料的综合利用；

②改革原有工艺或开发全新流程；

③实现物料的闭路循环；

④工业废料转化成二次资源；

⑤改进产品的设计，加强废品的回收利用。改革原有工艺或开发全新流程：钢铁生产传统工艺：四大部分-----矿石烧结制备烧结石，煤炼焦制备焦炭，高炉熔炼生产铁，平炉或转炉生产钢铁。新型无焦炼铁工艺---用天然气或氢气直接从铁精矿制铁，不用焦炭和高炉，基本没有废气和废渣，用水量减少到1/3。

实现固体废物的科学管理，建立公众对固体废物处理的责任感和主体意识是十分重要的。一个明显的例子是垃圾的分类回收。建立责任意识，自觉分拣分类，对于固体废物的再资源化有着事半功倍的效果。日本，德国。第四节控制危险废物越境转移的对策

危险废物越境转移，属全球性环境问题，只有通过世界各国的共同行动才能得以解决。巴塞尔公约

联合国环境规划署执行理事会于1987年6月17日通过14／30号决议。批准了“危险废物环境安全处理开罗准则和原则”，并授权执行主任组织法律和技术专家特别工作组，起草“控制危险废物越境转移全球公约”。

联合国环境规划署于1989年3月20日至22日在瑞士巴塞尔召开了《控制危险废物越境转移及