环境工程概论第四章固废

废
物
其它有关单位
含体有废易物燃性、易爆性、腐蚀性、反应性、有毒性、传染环性境的工固 程概论第四章固废
• 三、固体废物对环境的危害
• 固体废物污染环境的途径
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环境工程概论第四章固废
•生活垃圾污染环境的途径
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环境工程概论第四章固废
•1. 侵占土地
据估算，每堆积一万吨，约需占 地一亩。我国仅煤矸石一项存积量 就达10亿吨，侵占农田5万亩，全国 有堆肥厂30多个，无害化垃圾处理 厂(场)29个。 妨碍了城市环境卫生，大面积的 破坏了地球表面的植被，不仅破坏 了自然环境的优美景观，更重要的 是破坏了大自然的生态平衡。
• 选择破碎方法时，需视固体废物的机械强度，特别是废物的硬度而定。 对坚硬物采用挤 压破碎和冲击破碎十分有效；对脆性废物则采用劈碎、 冲击破碎为宜。
• 一般破碎机都是由两种或两种以上的破碎方法联合作用对固体废物进 行破碎的，例如压 碎和折断、冲击破碎和磨碎等。
• 破碎固体废物常用的破碎机类型有颚式破碎机、锤式破碎机、冲击式 破碎机、剪切式破 碎机、辊式破碎机和球磨机等。
•“废弃物又称为放错地点的原料”
• “二次资源”
•回收：钢铁、有色金属、废纸、橡胶、化纤、碎玻璃等
•利用：生产建筑材料、提取有用金属、制备化工产品、用作工业原料、 生产农业化肥、回收热能等
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•（1）粉煤灰—主要成分 • SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO2 • ~20% ~20% ~ 10% ~ 50%
业
造纸、木材、印刷等工 业
刨花、锯末、碎木、化学药剂、金属填料、塑料等
石油化工
化学药剂、金属、塑料、橡胶、陶瓷、沥青、油毡、石棉、涂 料等
电器、仪器仪表等工业
金属、玻璃、木材、橡胶、塑料、化学药剂、研磨料、陶瓷、 绝缘材料等
纺织服装业
布头、纤维、橡胶、塑料、金属等
建筑材料业
金属、水泥、黏土、陶瓷、石膏、石棉、砂石、纸、纤维等
冶金、交通、机械、金 属结构等工业
金属、矿渣、砂石、模型、芯、陶瓷、边角料、涂料、管道、 绝热和绝缘材料、黏结剂、废木、塑料、橡胶、烟尘、各种废 旧建材等
工
煤炭业
矿石、木料、金属、煤矸石等
业
废
食品加工业
肉类、谷物、果类、蔬菜、烟草等
物
橡胶、皮革、塑料等工 橡胶、皮革、塑料、布、线、纤维、染料、金属等
电力工业
炉渣、粉煤灰、烟尘等
城
居民生活
市
垃
圾
商业、机关
食物垃圾、纸屑、布料、木料、金属、玻璃、塑料、陶瓷、庭 院植物修剪物、燃料、灰渣、碎砖瓦、废器具、粪便、杂品等
管道、碎砌体、沥青及其它建筑材料，废汽车、废电器、废器 具，含有易燃、易爆、腐蚀性、放射性的废物，以及类似居民 生活栏内的各种废物
市政维护、管理部门
将固体废物转
•分选、压实、破碎、脱水和干燥
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a、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。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。
•我国固体废物特点：
•排放量大，占地多。危害重，处置及利用较少。
•到2000年我国城市垃圾的产生量已达到1.5亿吨。全国2/3的城市陷入垃
圾包围之中。“白色污染”
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分类 矿业废物
•表 固体废物的分类、来源和主要组成物
来源
主要组成物
矿山、选冶
废石、尾砂、金属、砖瓦灰石、水泥等
健康、不污染周围自然环境的目的。
•对无法利用或现有技术尚不能处理的废物必需进行无害化处理。 •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、解毒处理。
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•工业废物安全填埋场
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•4.3 固体废物的处理技术
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•工业固体废物 矿业固体废物 城市固体废物 农业固体废物 放射性固体废物
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按《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（1995年公布）又将固 体废物分为城市生活垃圾、工业固体废物和危险废物。
•（1）工业固体废物 • 工业固体废物是指在工业生产、加工过程中产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥，以 及在采矿过程中产生的废石、尾矿等。 •（2 危险固体废物 • 是指列入国家废物名录或根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具 有有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染疾病性、放射性等危险特性的废物。 •（3） 城市垃圾 • 城市垃圾是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固 体废物。包括生活垃圾、城建渣土、商业固体废物、粪便等。
环境工程概论第四章固 废
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2020/11/23
环境工程概论第四章固废
•4.1 概述
• 一、固体废物的概念和特点 •定义：是指人类在生产、加工、流通、消费以及生活等过程中利用完其 使用价值后丢弃的固体状或泥浆状的物质。
• 特点：（1）污染的特殊性
•
通过水、气和土壤对环境造成影响。既是大气、水体、土
• 为固体废物的下一步加工作准备，例如，煤矸石的制砖、制水泥等， 都要求把煤石破碎和磨碎到一定粒度以下，以便进一步加工制备使用。
• 对破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高而均匀，可以加快 复土还原。
• 防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等设备。
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•目前广泛应用的是机械能破碎，主要有压碎、劈碎、折断、磨碎和冲击 破碎等方法。
特点：具有无主性、分散性、难收集、成分复杂、有机物含量高等特点 影响主要因素：居民的生活水平、质量和习惯、季节、气候等
• 2003年，全国生活垃圾清运量为14857万吨，比上年增加8.8%;其中生活垃圾无 害化处理量为7550万吨,比上年增加2.0%,生活垃圾无害化处理率为50.8%。
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有毒有害废物还可发生化学反应产生 有毒气体，扩散到大气中危害人体健康。 有害气体如SO2，NH3，CH4和粉尘等
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•4.2 固体废物的管理原则
• • 减量化 • 资源化 • 无害化
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•固体废物管理的模式： •对产生一收集一运输一综合利用一处理一贮存一处置 •实行全过程管理
• 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，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。
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b、破碎技术
•（1）控制废物的排放量 •采用先进的生产工艺，实施清洁生产。提高原材料的利用率和产品质量。 •（2）对固体废物进行处理利用 •将城市垃圾采用焚烧处理后，体积可减少80~90% 。
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•资源化（resource recovery）——是指采取适当的工艺技术，从固体废 物中回收有用的物质和能源。
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•（2）工农业生产中所产生的废弃物 主要来源于工农业各部门的生产环节和生产废弃物
•行业分类： • 冶金工业固体废物、能源工业固体废物、石油化学工业固体废物、矿业固 体 废物、轻工业固体废物和其他工业固体废物，见表1－l。
2003年，全国工业固体废物产生量为10.0亿吨，比上年增加6.3%；工业固体废 物排放量为1941万吨，比上年减少26.3%。工业固体废物综合利用量为5.6亿吨， 综合利用率为55.8%，比上年增加3.8个百分点。危险废物产生量1171万吨，比 上年增加17.1%。
•减少废弃 物的产生量
•物资回 收
•能源回 收
•安全填 埋
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• 我国治理固体废物的总方针：以减量化、资源化为中心， 大力开展综合利用，妥善处置、处理固体废物，尽快改变 生活垃圾围城的状况。
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•减量化（minimization）——是指通过适宜的手段减少和减小固体废物 的数量和容积。
壤污染的“终态”，又是这些环境污染的“源头”。
•
（2）资源性
•
某一过程中排出的废物往往成为另一过程的原料，或暂时
无法加以利用。“放在错误地点的原料”、“二次资源”、“再生资源”
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• 二、固体废物的来源与分类
•1. 来源 •主要来源于人类的生产和消费活动。城市生活垃圾、工农业生产中产生的固体废弃物
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• 2. 污染土壤
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•塑料垃圾残留3.9克/亩 •玉米减产 11%~13% •小麦减产 9%~16% •大豆减产 5.5%~9% •蔬菜减产 14.4%~54.9%
•植物体内积蓄，危害人体健康
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• 3. 污染水体
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• 机械破碎方 法
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•低温破碎工艺流程 图
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•湿式破碎机
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移动搅拌粉碎机
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C、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，在固体废物 处理、处置与回收利用之前必须进行分选， 将有用的成分分选出来加以 利用，并将有害的成分分离出来 。 分选的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；利用粒径尺寸差别进行分离； 利用比重差别进行分离等。分选包括手工捡选、筛选、重力分选、磁力分 选、电力分选、浮选、光学分选等。
•一、预处理技术 •（1）压实 •（2）破碎 •（3）分选 •二、资源化处理技术 •（1）焚烧技术 •（2） 热解技术 •（3） 生物处理技术 •三、最终处置 •（1）海洋处置 •（2）陆地处置
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•一、 预处理技术 • 固体废物预处理是指采用物理、化学或生物方法， 变成便于运输、贮存、回收利用和处置的形态。
碎砖瓦、树叶、死禽畜、金属、锅炉灰渣、污泥、脏土等
农 业
农林
废
物
水产
稻草、秸杆、蔬菜、水果、果树枝条、糠秕、落叶、废塑料、 人畜粪便、农药等
腥臭死禽畜，腐烂鱼、虾、贝壳，水产加工污水、污泥等
有
核工业、核电站，放射 含有放射性的金属、废渣、粉尘、污泥、器具、劳保用品、建
害
性医疗单位、科研单位 筑材料等
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•2. 分类
按其化学性质可分为有机废物和无机废物； 按其危害状况可分为有害废物和一般废物； 按其形态一般可分为固体的(颗粒状、粉状、块状)和泥状的(污泥)废物； 通常为便于管理，可按来源进行分类，可分为矿业固体废物、工业固体 废物、城市垃圾、农业废弃物和放射性废物五类；
• 粉煤灰生产建筑材料 • 粉煤灰在农业上的应用
•1.粉煤灰用于改良土壤 •2.粉煤灰肥料 •（1）直接做土壤肥料 •（2）粉煤灰复合肥 •（3）磁化粉煤灰肥 料
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•（2）废塑料 —转化为汽油
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•无害化（innocuity）：是指将固体废物通过工程处理，达到不损害人体
杀死水中生物，污染人类饮用水 水源，危害人体健康； 固体废物产生的渗滤液危害更大， 它可进入土壤使地下水受污染，或 直接流入河流、湖ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和海洋，造成 水资源的水质型短缺。
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• 4. 污染大气
一些有机固体废物在适宜的温度和湿 度下可发生生物降解，释放出沼气，在 一定程度上消耗其上层空间的氧气，使 植物衰败；
•用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过 程称为破碎；使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程称为磨碎。
破碎目的： • 使固体废物的容积减小，便于运输和贮存。
• 为固体废物的分选提供所要求的入选粒度，以便有效地回收固体废物 中的某种成分。
• 使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定 性和热效率。
•（1）城市生活垃圾 •定义：又称为城市固体废物，指在城市居民日常生活中或为城市日常生活 提供服务的活动中产生的固体废物。 主要包括：废纸、废塑料、废旧电池、建筑垃圾、废旧家用电器等 主要来源：城市居民家庭、商业、餐饮业、旅游业、市政环卫业、交通运输业、
街道打扫垃圾、建筑遗留垃圾、水处理污泥和其他零散垃圾等