环境学概论固体废物处理与处置

2.工业废物，指在工厂矿山生产过程排出的固体废物， 工业固体废物的来源及分类如表1.14所示。
发达国家每年产生的工业固体废物可达生活垃圾 的10倍或更高。如美国20世纪70年代为18.7－ 19.02108t/a，仅冶金废渣，如矿渣、钢渣、高炉渣 等，已累积2302108t。日本为3.32108t/a，为生活 垃圾的11倍，累积6.42108t。德国及欧洲等五国约 112108t/a。表1.15列出了中国工业固体废物的产生 量及其所占百分数(%)。
生活垃圾的数量及主要成分是由居民的生活 方式、消费方式、环境意识、回收程度、富裕程度、 文化教育程度等因素决定的。
中国北京1990年的生活垃圾成份分类统计如 下：食品类占24.89%；草木类4.13%；砖瓦类占 29.02%；灰土53.33%；纸类占4.56%；金属类占 0.09%；塑料类占4.08%；玻璃类占3.1%；纤维织物 类占1.82%。由于北京对纸张、瓶罐、塑料盛器等 的回收状况较好，所以垃圾中含量较少。相反，建 筑垃圾却多。另外还有号称“白色污染”的一次性 饭盒及塑料袋所造成的污染令人十分心烦，使城市 观瞻恶化。
二、固体废物（含有毒有害化学品）的来源、分类及特点
❖ 人们在生产和生活过程中产生的那些认为“无价值” 的固体状物质，称为固体废物。可以这样说，不可持续的 生产方式和生活方式使这些废物的产生量日益增多，危害 日益严重，成为全球环境痼疾之一。
❖ 1.生活垃圾，就是日常生活中被人们丢弃的废物， 统计资料表明生活垃圾中的主要组成物质及其所占百分率 大致如下：纸类占21.5～45.0%；塑料类：1.1～6.1%；厨 房废物3.0～10.9%；砂土类占2.3－15.2%；其他类占 9.0～32.8%。
资源化(Reclamation of Solid Waste):所谓资源化 是指采取管理和工艺措施从固体废物中回收物质和能源,
加速物质和能量的循环,创造经济价值的广泛的技术方法. 从便于固体废物管理的观点来说,资源化的定义包括以下 三个范畴:1)物质回收(Material Recycling):处理废弃物 并从中 回收指定的二次物质如纸张、玻璃、金属等物 质;2)物质转换(Material Conversion):利用废弃物制取 新形态的物质,如利用废玻璃和废橡胶生产铺路材料,利用 炉渣生产水泥和其他建筑材料,利用有机垃圾生产堆肥 等.3)能量转换(Energy Conversion):从废物处理过程中回收 能量,作为热能或电能.例如通过有机废物的焚烧处理回收 热量,进一步发电.利用垃圾厌氧消化产沼发电.
2.对大气的污染 工业废渣与垃圾在堆放过程中， 在温度、水分的作用下，某些有机物质发生分解， 产生有害气体；一些腐败的垃圾废物散发出腥臭味， 造成对空气的污染。这是它们对大气污染的主要方 面。例如，堆积如山的煤歼石自燃现象经常发生， 火势蔓延，难以救护，并放出大量SO2，污染环境； 石油化工厂排出的渣油或修路用的沥青块等，在自 然条件的作用下，都有数量不等的多环芳烃气体产 生，污染了大气和环境。而多环芳烃是致癌物质， 可引起癌症发生。
发展中国家，由于对垃圾没有妥善处理与处置，曾 出现了不少严重事故，如1991年初，南美洲的秘鲁 引起了大规模的霍乱爆发，并蔓延到周围国家的邻 近区域。有些地方建立了垃圾焚烧场，向大气排放 了二口恶 口英 这种致癌性特强的气体废物，产生 了严重的二次污染，在废物燃烧过程中造成的空气 污染物还包括：呋喃、多氯联苯、二氧化硫、氯苯 酚、氯苯及诸如砷、镉、铬、钴、铅、汞等金属污 染物，这些污染物通过降水而入水体，对鱼及水生 生物产生危害，并可能进入食物链而危害人类。总 之，固体废物及垃圾对土壤、农作物、地下水、地 表水及海洋、沉积物等都有极严重的危害。
“无害化”是指对已产生又无法或暂时尚不能综合利用的 固体废物,经过物理、化学或生物方法,进行对环境无害或 低危害的安全处理、处置，达到废物的消毒、解毒或稳定 化,以防止并减少固体废物的污染危害.
二、固体废物和有毒有害化学品污染的危害
工业废物和有毒有害化学品是造成土壤污 染的一个主要来源，世界上曾发生了一系列土 壤污染及危害农作物。震惊全球的重大污染事 故，如：美国Love河谷事件；欧洲莱茵河污染 事件；英国威尔士南部由于含铅、锌、铜等硫 化金属废渣造成严重重金属污染；中国东北某 铁合金厂的镉渣污染；前苏联乌克兰切尔诺贝 利核电站核扩散事故等，造成了居民死亡、牲 畜污染、土壤污染、草地污染危害等。
德国由于铅污染，使植物体内含铅量为对 照植物的80－260倍；锌污染为对照植物的26－ 80倍；铜污染为对照植物的30－50倍。加拿大
一电池厂的金属污染使土壤中含铅量高达60g/kg 土壤。一些生活垃圾埋场的淋滤液使附近水井遭 到氮及致病菌污染。填埋场产生的沼气时有爆炸 事件发生。一些发达国家还把垃圾及固体废物倾 倒公海，造成海洋生态系统的严重污染和破坏， 许多鱼类及海岸水生生物遭到灭绝，海洋沉积物 中富含有毒有害物质，经久不能消除。有的国家 将垃圾与固体废物转输至他国或地区，如美国加 里福尼亚州将废物运送至南太平洋马绍尔群岛。 国际上越境转移有毒有害废物的事件日益增多， 非洲也成了国际上倾卸废物的场所，非洲统一组 织称它为“垃圾帝国主义”行为对非洲犯下的罪 行。我国也曾发现“洋垃圾”入境事件，一些丧 心病狂者企图将“洋垃圾”引进中国，危害中国
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认定的具有危险特 性的废物.
第二节 控制固体废物污染的基本原则
固体废物的管理政策,过去人们的焦点是对已产生的废 物如何收集、收集起来的废物如何进行处理 、处置，比 如排污总量控制，谁污染谁治理, 固体废物的焚烧、填埋 等处理处置技术.目前这一观念正在发生着重大变化,人们 把眼光转向首端控制,减少或消除固体废物的产生量,加速 资源循环和资源回收利用,最后进行无害化处理,也就是说 对固体废物从产生、中间的转移到最后的处置实行全过程 管理控制.
1.对水域的污染 工业废渣与垃圾污染水体的途径 除了通过土壤渗入地下水以外，还可以通过风吹雨 淋或者被人为的投入地面水。工业废渣与垃圾在雨 水、雪水的作用下，很容易流入江河湖海，造成水 体的严重污染与破坏。有些城镇，竞将工业废渣或 垃圾直接倒人河流、湖泊或沿海海域中，造成更大 污染.废渣对水域的污染，要属冶炼废渣和化工废 渣最为突出。一些工厂排出的垃圾与废泣不作任何 处理，就倒入废坑咙洼地，易使水体受到严重污染， 引起大批水生生物与鱼类中毒死亡。从世界范围来 看，原子能反应堆的废渣、核爆炸产生的散落物以 及一些国家向深海投弃的放射性废物，已使能量为 2千万居里的同位素污染了海洋，海洋生物资源遭 到极大破坏。
一、“三化原则”
三化原则是指对固体废物的污染防治采用用减 量化、资源化、无害化。
减量化(Waste Reduction)是指减少固体废物的产 生量和排放量.目前固体废物的排放量十分巨大,例 如我国工业固体废物年产六亿多吨,城市垃圾年产 近亿吨.如果能够采取措施,最小限度的产生和排放 固体废物,就可以从“源头”上直接减少或减轻固 体废物对环境和人体健康的危害.
3.对土壤的污染
由于废渣和垃圾是伴随生产和生活过程中发生 的，所以它们的堆放必然会占用大量的良田沃土， 堆渣和农业争地的矛盾日益
尖锐。大量的有毒废渣，在自然界的风化作用下， 到处流失，对土壤造成污染。 工业废渣对土壤的 危害，以矿业废渣最为严重。大量的采矿废石堆 积的结果， 毁坏了农田和大片森林地带。长期 堆放尾矿石，也容易导致事故的发生。 国外曾 发生一起煤歼石氓滑坡事故，以至埋没了山谷下 的一所小学，造成了人员伤亡。
固体废物主要来源于人类的生产和消费活动,人 们在开发资源和制造产品的过程中,必然产生废物; 任何产品经过使用和消耗后,最终将变成废物.物质 和能源消耗量越多,废物产生量就越大.进入经济体 系中的物质,仅有10～15% 以建筑物、工厂、装置、 器具等形式积累起来,其余都变成了废物.以美国为 例,投入使用的食品罐头盒,饮料瓶等,平均几个星期 就变成了废物,家用电器和小汽车平均7～10年变成 废物,建筑物使用期限最长,但经过数十年至数百年 后也将变成废物.
第八章 固体废物处理与处置
从工厂、矿山、农村和城市每天产生的垃圾和 固体废物使城市处在垃圾和废物的包围之中。 工业生产中产生的有毒有害化学品更是对人类 的重大威胁。
一、固体废物的定义
固体废物是指人类在生产建设、日常生 活和其他活动中产生、生产者在一定时间 和地点不再需要而丢弃的污染环境的固体、 半固体或泥状物质。
第三节固体废物处理方法综述
一、固体废物的预处理 在对固体废物进行回收利用和最终处理之
前，往往需要进行预处理，以便比较容易地进行 下一步的处理和利用。预处理主要包括固体废物 的破碎、筛分、粉磨、压缩等工序。 1．破碎 破碎的目的是把固体废物破碎成小块或粉 状小颗粒，以利于分选有用或有害的物质。
固体废物的破碎方式有机械破碎和物理破碎两种。 机械破碎是借助于各种破碎机械对固体废物进行破 碎。主要的破碎机械有额式破碎机、辊式破碎机、 冲击破碎机和剪切破碎机等。对于不能用破碎机械 破碎的固体废物，可用物理法破碎。物理法破碎有 低温冷冻破碎、超声波破碎。低温冷冻破碎的原理 是利用一些固体废物在低温冷冻，(一60℃一120℃) 条件下脆化的性质而达到破碎的目的。
,可以最大限度的合理开发利用资源和能源.减量化的要求, 不只是减少固体废物的数量和减少其体积,还包括尽可能 地减少其种类、降低危险废物的有害成分的浓度、减轻 或清除其危险特性等.减量化是对固体废物的数量、体积、 种类、有害性质的全面管理,开展清洁生产.因此减量化是 防止固体废物污染环境的优先措施.就国家而言,应当改变 粗放经营的发展模式,鼓励和支持开展清洁生产,开发和推 广先进的生产技术和设备,充分合理的利用原材料、能源 和其他资源.
联合国环境署(UNEP)在1985年12月举行的危险废物环 境管理专家工作组会议上, 对危险废物做出了如下的定义:
危险废物是指除放射性以外的那些废物(固体、污泥、 液体和用容器装的气体)，由于它们的化学反应性、毒性、
易爆性、腐蚀性或其他特性引起或可能引起对人类健 康或环境的危害。不管它是单独的或与其它废物混在 一起，不管是产生的或是被处置的或正在运输中的， 在法律上都称为危险废物。
由上述资料可见，工业固体废物主要来自矿产采掘业、 火力发电厂、黑色冶炼及压延加工业、有色冶炼及延 压加工业、化学工业、建材工业及食品工业等。这些 行业的固体废物约占全部工业固体废物产生量的95%。 因此，以上七个工业行业是工业固体废物的主要污染 源。
3. 有毒有害化学品
20世纪中期以来，化学工业迅猛发展，人类发现 和创造了700多2104种化学品。据统计，美国化学学 会登记注册的化学品逾4002104种，在工农业生产和 生活中使用的化学品达63000种。而且，每年有1000余 种新的化学品问世。对此，科学家们近数十年来一直 在探索这些化学品的降解性能一般较差、毒性则较大， 在一定温度对人类健康产生危害。
迄1990年，全世界有机化学品年产量已达52108t/a， 全世界每年的危险有机废物产生量达32108t/a。此 外，还产生着大量的金属污染物，例如铅渣、汞渣、 铬渣、钡渣、氰渣、砷渣、电镀污泥和医疗废物和 最为危险的核废物。
三、危险废物的定义
近年来,人们极大的关注是什么是危险废物这一问 题,不同的国家在危险废物的定义和危险废物的分类上 也有所不同,这些区别部分原 因是由于不同的国家其 制度和法律结构的不同.
危险废物的术语是在70年代初得到承认, 在70年代中 期,这一术语变得很流行,
但对危险废物的定义仍然不明确.美国环保局于1976年 国会通过“资源保护和回收法(RCRA)”后,又化了四年 的
时间,对危险废物做出了如下的定义:
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,它康或环境造成显著的威胁.这一定义也许 是最广为引用的定义之一.