中科院《固体废弃物及其处理利用技术》

《固体废物污染控制工程 》著译者 张小平 化学工业出版社
1.4.国家对固体废弃物的处理政策
我国固体废物污染控制工作起步较晚，开始 于80年代初期。20世纪90年代得到迅速发 展，1994年制定了《固体废弃物污染防治 法》目前固废的污染控制已引起管理当局 足够重视， 将“资源化”、“无害化”、 “减量化”作为控制固体废物污染的技术 政策。
a、“减量化”
原料 生产 废物 产品 使用和消费 废物
基本任务：通过适宜的手段减少和减小
固体废物的排放量和容积。
实现战略
选用适合的生 产原料 采用无废或低 废工艺 提高产品质量 和使用寿命 废物综合利用
b、“资源化”

基本任务:采取工艺措施从固体废物中回收有用的物
质和能源 特点:保护和延长原生资源寿命，保证资源永续，节
水测定表明其COD也达60.7-168.2mg/L,超过三级标准的1020倍。

污染土壤


污染水体
北京市年排放的畜禽粪便就达500万吨。粪便一般含有较多的水分，在对方和储 藏过程中，会产生硫化氢，氨，二甲硫等引起恶臭。另外，未经处理的粪便一旦 排放到河道，地表水中的BOD,COD,SS急剧上升，其中还有大量病原微生物，如大 肠杆菌，链球菌等细菌和病毒。
填 埋 库 区
填埋场
由填埋体和填埋的各种辅助设施（如渗滤液调畜池、处理
设施、管理设施等）构成的Βιβλιοθήκη Baidu埋相关空间
卫生填埋原理

填埋技术的实质
☆在特定的地质构造中填入垃圾的土方工程

技术关键
☆岩土地质稳定性保障
☆二次污染控制
☆填埋稳定性保障

土力学稳定性 堆体稳定性评价 内取力、内摩擦角、重度 稳定方法
防 渗
覆 盖
→对填埋层内产生的物流及时导出进行处
理
渗滤液收集与处理 气体收集与利用
填埋的隔离
填埋的隔离

基础设施控制防渗
土工膜+粘土
Landfill preparation of base and cells
填埋衍行物的导排

渗滤液收集与处理
渗滤液处理

水量
发达国家——主要来自降雨渗入，垃圾产水‹4mm/m
后期——化学氧化+纳滤或后渗透 NH3-N吹脱+纳滤或直接反渗透
处理工程 ：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 和解毒处理等。
相关处理技术
1.5.固废的处理方法
固体废物处理是指将固体废物转变成适于运
输，利用、贮存或最终处臵的过程。
物理处理
化学处理 生物处理 热处理 固化处理
物理处理：通过浓缩或相 变化改变固体废物的结构， 使之成为便于运输、贮存、 利用或处臵的形态。
固体废物及其处理技术
一.固体废弃物介绍

1.1.定义：固体废弃物是指人类在生产生活过 程中丢弃的固态和泥状物质，包括从废水，废 气中分离出来的固体颗粒。

中华人民共和国《固体废物污染环境防治法》 “……以容器包装的液态、气态废弃物属固体废物……”

法规定义
固体废物，是指在生产、生活和其它活动中产生的丧失原有利用价值
中国工业废弃物的来源和组成 尾矿 粉煤灰 煤矸石 炉渣 冶金废渣 其它废弃物 危险废弃物 放射性废渣 其它
固体废物分类


生活垃圾：在日常生活中或者 为日常生活提供服务的活动中 产生的固体废物以及法律、行 政法规规定视为生活垃圾的固 体废物。 工业固体废物：工业生产活动 中产生的固体废物。 危险废物：列入国家危险废物 名录或者根据国家规定的危险 废物鉴别方法认定的具有危险 特性的固体废物。危险废物特 性包括 ：易燃性、腐蚀性、反 应性、放射性、浸出毒性、急 性毒性以及其他毒性（包括生 物蓄积性、刺激或过敏性，遗 传变异性、水生生物毒性和传 染性等）。
最 终 覆 盖
welcome to use these powerpoint templates, New Content 对填埋体不再作进一步填埋的暴露表面进行的覆盖 design, 10 years experience
卫生填埋的基本概念
填埋体
由填埋垃圾占据的整个空间，强调空间概念
填埋体的平面投影区域，强调平面概念
市政管理，污水 处理
1.3、固体废物污染危害


侵占土地
以北京市为例，2000年城市生活垃圾总排放量达527万吨，
其中只有40%的无害化处理率，60%基本不处理只简单堆放，
处理的40%中，95%为填埋方式，由于风吹雨淋形成地表及堆 体渗滤液对地表水产生严重污染。对海淀区上庄水库附近垃
圾堆放场垃圾渗滤液分析，COD可达15680mg/L，同时对地表
中国全国城市生活垃圾年产 生量为1.4亿吨，国家的人均垃 圾产生量），但能达到无害化处 理要求的还不到10% ，垃圾围城 现象较为普遍。简单堆放的垃圾 不仅影响城市景观，同时从垃圾 中释放的气体和渗滤液 污染 着 大气 、水和土壤，成为中国城 市面临的棘手的环境问题。 由于综合利用和处置率低，工 业固体废物和城市生活垃圾大都 堆积在城市的郊区和河岸、荒滩 上，已成为严重的污染源，累计 堆存量达65亿吨，占地5万余公 公顷 。
防渗层
在地下水导排层之上设臵包覆整个填埋库区与地基接触部位的低 透水性构造，使填埋体与地下水和地下空隙隔离
卫生填埋的基本概念
渗滤液 导排层
在防渗层之上设臵疏水层，引出填埋体内部液体，减少防渗层上
的液位、减少渗透压头；同时，降低填埋体内部的持液量
填埋场通常按高度划分成若干台阶，填埋自底向上、分台阶进行， 即完成最底部台阶后，再完成其上一个台阶，直至达到填埋场顶部
边坡处理——≤1：3，台阶间隔≤10m
排水通畅
☆填埋的隔离

污染物隔离控制
☆ 地下水隔离
☆ 地表水隔离
☆ 大气隔离 ☆ 渗滤液导出与处理 ☆ 填埋气体导出与处理利用
填埋的隔离
Dumping→Landfill

卫生填埋的技术思维
☆隔离（物理封闭） →封闭外界物流进入填埋层的渠道 ☆导排（衍生物控制）
发展中国家
→渗滤液PH值 →COD浓度
填埋后2个月内
~1/3填埋垃圾重量 ≤5.8 ≥20g/L
→排出渗滤液的量
渗滤液处理

可行的处理工艺
☆接入城市污水厂——COD‹1g/L
初期——厌氧/好氧生物处理+微滤
后期——混凝+微滤
☆排入水体——COD‹0.3g/L，NH3-N‹0.025g/L
初期——厌氧/好氧生物处理+纳滤或反渗透

有害固体废弃物和放射性固体废弃物
发生源
采矿业，选矿业 交通工业 冶金，机械，金 属结构等 食品工业 石油，化学工业 橡胶，皮革，塑 料工业 居民生活 农业
产生的主要固体废弃物
废石，尾矿，金属，木块，水泥，混凝土等建筑材料 塑料，橡胶，纤维，填料各种建筑材料等 金属渣，矿石废模型，陶瓷，涂层，管道，粘结剂，绝热 绝缘材料 烂肉，蔬菜，水果，谷物，硬果壳，金属，玻璃瓶，罐头 盒，塑料瓶等 有机和无机化学药品，金属，橡胶，玻璃，沥青，石棉， 纤维等 橡胶，塑料，皮革，线，布，纤维，染料，金属，废渣等 食物垃圾，纸，木块布，金属，器具。杂品，庭院整修物 等 庄稼秸杆，烂蔬菜，烂水果，糠粃果树剪枝，人粪，畜粪， 农药等 脏土，碎砖瓦，树叶，死禽畜，金属，废锅炉，灰道，污 泥，器具建材等
填埋 台阶
填 埋 单 元
填埋台阶平面划分的方式，一个填埋台阶平面划分成若干单元， 按一定的规划逐个填埋，直至完成整个台阶
卫生填埋的基本概念
填埋日 覆盖
每天填埋作业完成后，对暴露垃圾面进行的覆盖作业，如
将每日的作业区划分为一个填埋单元，日覆盖即单元覆盖
一个填埋台阶完成后，对整个台阶面的覆盖
中 间 覆 盖
或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和臵于容器中 的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、
物质
工业固体废物 —工业生产活动中产生的固体废物 生 活 垃 圾 —日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产
生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃
圾的固体废物
危 险 废 物 —列入国家危险废物名录或根据国家规定的危险废物
主要处理技术

填埋 焚烧 热解 生物处理——堆肥 回收利用
固体废物的填埋技术（卫生填埋）

卫生填埋（sanitary landfill） 指对城市垃圾和废物在卫生填埋场进行的填埋处 臵。 为了防止填埋废物与周围环境接触，尤其是防止 地下水污染，在设计上除了必须严格选择具有适宜的 水文地质结构和满足其他条件的场址外，还要求在填 埋场底部铺有一定厚度的黏土层或高密度聚乙烯材料 的衬层，并具有地表径流控制、浸出液的收集和处理、 沼气的收集和处理、监测井及适当的最终覆盖层的设 计。 在操作管理上必须严格限制危险废物入场处臵， 要对每天填埋的废物进行压实覆盖，并特别要注意封 场后填埋场的维护和管理。
标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物
表1 1981年一些工业发达国家固体废弃物产量统计
中国的固体废弃物 ( 垃圾 ) 状况 ①中国的固体废弃物产生总量 据《 2000 年中国环境状况公 报》报告：中国 工业固体废物 年 产总量为 8.2 亿吨 ，其中县及县 以上工业固体废物产生量为 6.7 亿吨，乡镇工业的产生量为 1.5 亿吨。危险废物产生量为 830 万 吨 。 随着中国化学工业的发展， 有毒有害废弃物 也有所 增长 。有 毒有害固体废弃物都未经过严格的 无害化和科学的安全处置，成为中 国亟待解决并具有严重潜在性危害 的环境问题。
生物处理：利用微生物分解 固体废物中可降解的有机物， 从而达到无害化或综合利用。 固化处理：采用固化基材 将废物固定或包覆起来以降 低其对环境的危害，因而能 较安全地运输和处臵的一种 处理过程。
化学处理：采用化学方法 破坏固体废物中的有害成 分从而达到无害化，或将 其转变成为适于进一步处 理、处臵的形态。 热处理：通过高温破坏 和改变固体废物组成和结 构，同时达到减容、无害 化或综合利用的目的。热 处理方法包括焚化、热解、 湿式氧化以及焙烧、烧结 等。
完成基础的填埋场
填埋完成的填埋场
卫生填埋的基本概念
地 基 处 理
采用开挖、回填、压实等土工作业方法，对填埋库区地基进行平
整、坡面整修等作业，使填埋库区地形满足填埋场的建设要求
在填埋库区底部设臵疏水层，分流引出库区的地下水，控制地下
水对防渗透层建设的影响，避免地下水渗透入填埋层转为渗滤液
地下水 导排

省投资，降低成本，减少环境污染，保持生态平衡

原则：技术是可行的；经济效益比较好，有较强的 生命力，废物在排放源就近利用可以节省贮放、运
输等过程的投资，“资源化”产品应当符合国家相
应产品的质量标准。
c、“无害化”
基本任务：将固体废物通过工程处理，达
到不损害人体健康，不污染周围的自然环
境(包括原生环境与次生环境)。


污染大气
如云南南部，广西西部及海南还有烧荒种地的习惯，在经济发达和能源供应充足 的地区，秸秆则大量过量，出现了秸秆大量焚烧的现象，约占秸秆总量的15%左 右。由于秸秆燃烧，1998年甲烷排放总量为0.90-1.67Tg，氧化亚氮为0.00830.0302Tg。

影响环境卫生
固体废物的特点
(1)“资源”和“废物”的相对性 从固体废物定义可知，它是在一定时间和地点被丢弃的物质，是放 错地方的资源。因此，此处的“废”，具有明显的时间和空间的特征。 “资源”和“废物”的相对性是固体废物最主要的特征。 (2)成分的多样性和复杂性 固体废物成分复杂、种类繁多、大小各异 。 (3)危害的潜在性、长期性和灾难性 固体废物对环境的污染不同于废水、废气和噪声。它呆滞性大、扩 散性小，它对环境的影响主要是通过水、气和土壤进行。 (4)污染“源头”和富集“终态”的双重性 固体废物往往是许多污染成分的终极状态。例如一些有害溶质和悬 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。但是，这些“终态” 物质中的有害成分，在长期的自然因素作用下，又会转人大气、水体和 土壤，又成为大气、水体和土壤环境污染的“源头”。
固体废物
生活垃圾
工业固体废物
危险废物
其它分类



按组成分：有机废物，无机废物 按形态分：固态和泥态 按来源分： 工业固体废物 产业固体废弃物｛
农业固体废物
冶金固体废物 、燃料灰渣 、化 学工业固体废物 、石油工业固体 废物、粮食，食品工业固体废物、 其他
城市固体废物
生活垃圾 、城建渣土 、商 业固体废物 、粪便