固体废弃物处置技术(文档)

《科学社会主义的理论与实践》结课论文浅谈改革开放后中国特色社会主义理论与实践探索的主要成果学院：化学化工学院专业：化学工程与工艺学号：学生姓名：中国·新疆·石河子二〇一一年一月固体废弃物的处置技术摘要：随着社会的发展，环境的污染也日趋严重，固体废弃物在环境污染中占有很大成分。本文简要介绍了固体废弃物的分类和其对环境的污染，以及固体废弃物的处理方法，概述了我国固体废弃物存量现状和再利用技术。如此一来，就可对症下药，治理环境。关键字：固体废弃物处置技术再利用技术一、固体废弃物简介固体废弃物是指在社会的生产、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而存在的物质。固体废弃物的产生有其必然性。这一方面是由于人们在索取的利用自然资源从事生产和活动时，限于实际需要和技术条件，总要将其中一部分为废物丢弃；另一个方面是由于各种产品本身有其使用寿命，超过了一定期限，就会成为废弃物。1.1固体废弃物分类通常按照固体废弃物的来源分为城市生活固体废弃物、工业固体废弃物和农业废弃物。1.1.1城市生活废弃物城市生活固体废弃物主要是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物，即城市生活垃圾，主要包括居民生活垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾。一般来说，城市每人每天的增圾量为1-2公斤，其涉及成分与居民物质生活水平、习惯、废旧物资回收利用程度、市政建筑情况等有关，如国内的垃圾主要为厨房垃圾。部分城市生活固体废弃物每年的产量十分惊人。据估计到2025年，世界人口的60%将住在城市或城区周围。这么多人住在或即将住在城市，而城市又是高度集中、环境被大大人工化的地区，城市垃圾所产生的污染将极为突出。1.1.2工业固体废物工业固体废物是指在工业、交通等生产活动中产生的采矿废石、选矿尾矿、燃料废渣、化工生产及冶炼废渣等固体废物，又称工业废渣或工业垃圾。依废渣的毒性可分为有毒与无毒废渣两类，凡含有氟、汞、砷、铬、铅、氰等及其化合物和酚、放射性物质的均为有毒废渣。1.1.3农业废弃物农业废弃物也称为农业垃圾，主要来自粪便以及植物秸秆类。1.2固体废弃物污染未经处理的工厂废物和生活垃圾简单露天堆放，占用土地，破坏景观，而且废物中的有害成份通过刮风进行空气传播，经过下雨侵入土壤和地下水源、污染河流，这个过程就是固体废弃物污染。(1)污染水体。固体废物未经无害化处理随意堆放，将随天然降水或地表径流入河流、湖泊，长期淤积，使水面缩小，其有害成份的危害将是更大的。固体废物的有害成分，如汞（来自霓虹灯管、电池等）、镉（来自印刷、纤维、搪瓷、玻璃、涂料等）、铅（来自铅制自来水管、防锈涂料等）等微量有害元素，如处理不当，能随溶着水进入土壤，从而污染地下水，同时也可能随雨水渗入水网，流入水井、河流以至附近海域，被植物摄入，再通过食物链进入人体，影响人体健康。我国个别城市的垃圾填埋场周围发现，地下水的浓度、色度、总细菌数、重金属含量等污染指标严重超标。(2)污染大气。固体废弃物中的干物质或轻质随风飘扬，会对大气造成污染。焚烧法是处理固体废弃物目前较为流行的方式，但是焚烧将产生大量的有害气体和粉尘，一些有机固体废弃物长期堆放，在适宜的温度和湿度下会被微生物分解，同时释放出有害气体。(3)污染土壤。土壤是许多细菌、真菌等微生物聚居的场所，这些微生物在土壤功能的体现中起着重要的作用，它们与土壤本身构成了一个平衡的生态系统，而未经处理的有害固体废物，经过风化、雨淋、地表径流等作用，其有毒液体将渗入土壤，进而杀死土壤中的微生物，破坏了土壤中的生态平衡，污染严重的地方甚至寸草不生。(4)侵占土地，影响环境卫生。不断增加的废物产生量相当迅速，许多城市利用大片地城郊边缘的农田来堆放它们，科学家从卫星拍回的地球照片上，围绕着城市的大片白色垃圾是那么显眼。1.3固体废弃物污染控制固体废物它们往往是许多污染成分的终极状态。一些有害气体或飘尘，通过治理，最终富集成为废渣，一些有害溶质和悬浮物，通过治理，最终被分离出来成为污泥或残渣，一些含重金属的可燃固体废物，通过焚烧处理，有害金属浓集于灰烬中。这些“终态”物质中的有害成分，在长期的自然因素作用下，又会转入大气、水体和土壤，故又成为大气、水体和土壤环境的污染“源头”。固体废物这一污染“源头”和“终态”特性表明，控制“源头”、处理好“终态物”是固体废物污染控制的关键。二、固体废弃物处置技术固体废弃物处理通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。要达到上述目标，首先要控制其产生量，例如，逐步改革城市燃料结构控制工厂原料的消耗，定额提高产品的使用寿命，提高废品的回收率等；其次是开展综合利用，把固体废弃物作为资源和能源对待，实在不能利用的则经压缩和无毒处理后成为终态固体废弃物，然后再填埋和沉海。目前采用的主要方法包括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。(1)压实技术：压实是一种通过对废物实行减容化，降低运输成本、延长填埋场寿命的预处理技术。压实是一种普遍采用的固体废弃物预处理方法。如汽车、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用压实处理。适于压实减少体积处理的固体废弃物还有垃圾、松散废物、纸带、纸箱及某些纤维制品等。对于那些可能使压实设备损坏的废弃物不宜采用压实处理，像某些可能引起操作问题的废弃物，如焦油、污泥或液体物料，一般也不宜作压实处理。(2)破碎技术：为了使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废弃物的外形尺寸减小，预先必须对固体废弃物进行破碎处理。经过破碎处理的废物，由于消除了大的空隙，不仅使尺寸大小均匀，而且质地也均匀，在填埋过程中更容易压实。固体废弃物的破碎方法很多，主要有冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等，此外还有专用的低温破碎和湿式破碎等。(3)分选技术：固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害的充分分离出来；另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离。分选定基本原理是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。例如利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离。根据不同性质，可以设计制造各种机械对固体废弃物进行分选。分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、涡电流分选、光学分选等。(4)固化处理技术：固化技术是通过向废弃物中添加固化基材，使有害固体废弃物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程。理解的固化产物应具有良好的抗渗透性，良好的机械特性，以及抗浸出性、抗干湿、抗冻融特性。这样的固化产物可直接在安全土地填埋场处置，也可用做建筑的基础材料或道路的路基材料。固化处理根据固化基材的不同可以分为水泥固化、沥青固化、玻璃固化、自胶质固化等。(5)焚烧和热解技术：焚烧法是固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程。好处是把大量有害的废料分解而变成无害的物质。由于固体废弃物中可燃物的比例逐渐增加，采用焚烧方法处理固体废弃物，利用其热能已成为必然的发展趋势。以此种处理方法固体废弃物，占地少，处理量大，在保护环境、提供能源等方面可取得良好的效果。但焚烧法也有缺点，例如，投资较大，焚烧过程排烟造成二次污染，设备锈蚀现象严重等。热解是将有机物在无氧或缺氧条件下高温加热，使之分解为气、液、固三类产物。与焚烧法相比，热解法则是更有前途的处理方法，它的显著优点是基建投资少。(6)生物处理技术：生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化。种种技术可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料，还可以用来从废品和废渣中提取金属，是固体废物资源化的有效的技术方法。目前应用比较广泛的有堆肥化、沼气化、废纤维素糖化、废纤维饲料化、生物浸出等。三、我国固体废弃物存量现状和再利用技术3.1我国固体废弃物存量分析3.1.1(1)废旧建筑塑料方面。在我国，2000年建筑塑料生产总量已超过630万t，当年产生的废建筑塑料约为250万t，其中填埋占93%，焚烧占2%，回收率仅占5%，与发达国家比较，建筑塑料废弃物的资源化率极低。(2)废旧防水卷材方面。我国20世纪90年代防水卷材的生产量大概在3000m2/年左右,进入21世纪防水卷材的生产量将逐步增加到5000万m2/年～8000万m2/3.1.2据统计，工业固体废弃物中40%是由建筑业排出的，其中废弃混凝土是建筑业排出量最大的废弃物。在我国，仅上海每年产生的废弃混凝土就有2000万t之多，除此之外还有建筑施工中产生的大量废弃混凝土。全国每年产生的废弃混凝土超过1亿t。3.1.3我国的住宅中，砌体结构占大多数。我国大中城市的许多老建筑以及小城镇的大多数建筑都是单层或多层的砖砌体结构，随着这些建筑服役期的结束而拆除，将产生大量的废弃砖瓦。对些废弃砖瓦应进行合理再生利用，否则一方面将对环境造成危害，另一方面废弃砖瓦作为一种可利用资源也将白白浪费。3.1.4目前,我国有相当部分的秸秆资源没有得到合理开发利用,秸秆综合利用率约为33%，经过技术处理后利用的仅约占2.6%。3.1.(1)粉煤灰。是火力发电厂排出的一种工业废渣。到2000年,年排灰量已达到约1.6亿t。大量的粉煤灰如果任其排放到灰场，不仅严重污染环境，还占用了大面积的土地。(2)矿渣。是冶炼钢铁时，由铁矿石、焦碳、废钢及石灰石等造渣剂通过高温反应排出的副产品。我国是钢铁生产大国，2000年产生钢渣和铁矿渣约6200多万t。(3)稻壳灰。我国是世界上主要的水稻生产国，稻壳是大米生产过程中的副产品。我国每年稻壳产量约5400万t。由于合成饲料的发展，原来可用作饲料的稻壳失去了市场，大量的稻壳只能采用简单焚烧的方法处理，排放的烟尘污染环境。(4)煤矸石。是我国排放量最大的工业废渣之一，每年的排放量相当于当年煤炭产量的10%左右，年排放量达到1亿多t。(5)淤泥。我国地域辽阔，江河湖泊众多，每年清淤会产生大量的淤泥。我国沿海地区还有大量的淤积海泥，并呈逐年上升趋势，已对海洋环境和沿海地区的生态平衡造成一定影响。3.2我国固体废弃物再生利用技术现状3.2.1在废弃塑料的回收利用技术方面，毫无疑问，再生法是最为科学合理的利用技术。就再生法而言，我国的技术水平还远没有达到国外先进水平，目前对废弃塑料回收利用的工作进展缓慢，相关技术还亟待完善、开发。3.2.2我国在废旧防水卷材回收利用方面尚没有成熟的技术和设备，致使大量的废旧防水卷材当作垃圾堆放，污染环境，也造成这部分再生资源的浪费。3.2.3随着社会文明的进步以及可持续发展战略的实施，我国对于废弃混凝土等建筑垃圾的有效管理和资源化再利用越来越重视。我国政府制定的中长期发展战略鼓励废弃混凝土等废弃物的开发利用。3.2.4我国既有建筑中很大一部分是砖砌体结构，由于城市改造，每年产生大量的废弃砖瓦。废弃砖瓦由于本身具有一定的强度，容重较轻,适合于生产轻质建筑材料等产品,但是过去对于废弃砖瓦基本上是采用填埋的方法进行处理,浪费了大量的可再生资源。3.2.5(1)粉煤灰。可用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料，并成为水泥、混凝土的组分，而且还可用作生产水泥的原料、制造烧结砖、蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结陶粒，铺筑道路;构筑坝体，建设港口，农田坑洼低地、煤矿塌陷区及矿井的回填;也可以从中分选漂珠、微珠、铁精粉、炭、铝等有用物质，其中漂珠微珠可分别用作保温材料、耐火材料、塑料、橡胶填料，用途越来越广泛。(2)矿渣。目前在我国北京、上海、天津、浙江等地均建成矿渣微粉生产厂，但其产品远远不能满足建筑工程的需要，许多冶金企业和建筑施工单位都在筹建矿渣微粉或钢渣微粉生产厂，关键问题是选择何种粉磨设备能达到产量大、粉磨产品细度高、电耗低的效果。(3)淤泥。大多数淤泥化学成分及矿物组成与一般粘土(泥)泥岩、粘土质岩相似。例如，江河湖泊的淤泥其矿物成分一般是以高岭土为主，其次是石英、长石及铁质，有机含量较少，淤泥的颗粒大多数在80μm以下，含有一定量的粗屑垃圾及细砂。就淤泥的成分来看，它完全可以作为建筑材料的原材料。(4)稻壳灰。是一种很有利用价值的资源，例如用稻壳灰来生产高纯度炭黑等。(5)煤矸石。我国已经开发了利用煤矸石发电、制造农业微生物肥料、制造建筑砖等技术。1999年年底，国有重点煤矿煤矸石电厂115座，总装机120万kW,年发电量达80亿kW·h，创经济效益12亿元。由北京林业大学和潞安矿业集团等单位研制成功了煤矸石复合微生物肥料。我国煤矸石在建筑材料中的应用技术也有一定发展，例如利用煤矸石生产烧结砖等，但是煤矸石的掺量并不高，烧结砖的质量不稳定。四、结束语总的来说，我国在固体废弃物利用技术及利用率方面与发达国家相比还有很大差距，这是摆在相关行业的研究人员面前十分紧迫的艰巨任务。概括起来，目前在我国，一些大学和研究机构一直在开展废弃物在建筑材料中的应用技术研究和推广工作，已经取得了很大进步。但是，还存在很多亟待解决的不足之处，主要表现在:a.这方面的工作多数属于低水平重复性研究，研究和应用工作缺乏统一协调和系统性。b.我国的废弃物在建筑材料中的应用技术和利用率很低，与发达国家存在着相当大的差距。c.我国现有的利用废弃物生产的建筑材料，其产品的生态性能还存在很多不足，虽然利用了废弃物，但是有些产品本身还会对环境或人身造成二次危害，这是不容忽视的问题。在日益强调社会可持续发展的今天，这种落后局面不仅会进一步加剧生态环境污染，将失去大量可利用的再生资源，而且在一定程度上制约着我国可持续发展战略的实施。所以，我国在废弃物利用方面还面临着艰巨而紧迫的任务。可以预见，随着环保意识不断增强和技术水平的不断提高，我国废弃物循环再生利用必将实现节能、节地、节水、节材、环保的目标，为我国可持续发展战略的实施做出巨大贡献。参考文献[1]孙永明，李国学.中国农业废弃物资源化现状与发展战略[J].农业工程学报，2005，21(8):169-173[2]谢永霞，郭惠敏.安阳市固体废弃物现状调查及污染防治对策[J].黑龙江环境通报，2001(2):48-50[3]刘永德，何品屏，邵立明.太湖流域农村生活垃圾产生特征及其影响因素[J].农业环境科学学报.2005，24(3):533-537[4]郭金峰，耿保江，杜玲枝，等.农村固体废弃物污染防治对策研究[J].现代农村科技，2009，16:61-63[5]孙跃跃，汪云甲.农村固体废弃物处理现状及对策分析[J].农业环境与发展，2007(4):89-90[6]房蓓蓓，殷钟意，郭育铭，等.柑桔皮渣综合利用技术研究进展[J].重庆工商大学学报:自然科学版，2008(4):177-179[7]周建，丁爱芳.苏中地区农村固体废弃物的处置现状及治理建议[J].安徽农学通报，2008，14(21):88-89[8]黄菊文，李光明，王华，等层次分析法评价固体废弃物的资源化利用[J]．同济大学学报：自科版．2007．35(8)：1090-1094．[9]刘海燕，韦新东．我国城市生活固体废弃物处理现状及措施[J]．吉林建筑工程学院学报，2009，26(3)：71-73．[10]杨健，董珂．中国城市固体废物管理现状综述[J]．环保前线，2009．3：36-37．[11]管冬兴，邱诚.农村生活垃圾问题现状与对策探讨[J].中国资源综合利用，2008（8）：29-31.[12]顾文飞，张孝德.固体废弃物资源化综合利用的现状和发展方向[J].宝钢技术，2005（3）.[13]李猛.浅析建筑垃圾的开发利用[J].山西建筑,2007，33(27):3402341.[14]LucianoMorselli，ClaudiaDeRobertis，JosephLuzi，etal．Environmentalimpactsofwasteincinerationinaregionalsystem(EmiliaRomagna，Italy)evaluatedfromalifecycleperspective[J]．Journalof