固体废物处理与处置

放射性 pH 钢腐蚀深度 小白鼠实验
2.2 固体废物污染的危害
主要有以下方面：
（1）侵占土地；
（2）污染土壤； （3）污染水体； （4）污染大气： 主要通过飘逸扩散，如固体废物 焚烧的二次污染； （5）影响环境卫生：主要是感官污染并引起疾病 传播（如城市垃圾）；
3 固体废物污染的控制
消费观念结构 改进设计、环评、采用 精料、延长使用寿命
湿式破碎
非机械能破碎
(利用电能、热能等对固体废物 进行破碎，有低温破碎、热力破 碎、减压破碎及超声波破碎)
破碎同时兼分级分选
半湿式破碎
五、破碎设备技术 指标

破碎比与破碎段
1、破碎比定义：原废物粒度与破碎产物粒度的比值
—表示废物粒度在破碎过程中减小的倍数 —破碎机的能量消耗和处理能力与破碎比有关
E=cln(D/d)
固体废物破碎的难易程度：通常用机械强 度或硬度来衡量。
机械强度: 指固体废物抗破碎的阻力，通常用静载下测 定的抗压强度为标准来衡量。 硬度：指物料抵抗外界机械力侵入的性质。硬度越高， 破碎越困难
四、破碎方法
机械能破碎 干式破碎 (所消耗能量形式不同)
(利用工具对固体废物施力而 将其破碎)
破 碎 方 法
固体废物管理遵循下列原则： (1) “三化”原则; (2) 全过程管理原则; (3) 循环经济理念下的固体废物管理原则
(1)“三化原则”
减量化——指减少固废的产生量和排放量（数量、体积、种 类、 降低有害成分的浓度、减轻或消除有害废物的危险特性）
资源化——指采取管理和工艺措施从固废中回收物质和 能源，加速物质和能源的循环，创造经济价值的广泛的 技术方法（物质回收；物质转换；能量转换）。 无害化——指对已产生又无法或暂时尚不能综合利用的 固废，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，以防止或减少固废的污染危害。
一般破碎机的破碎比在3~30，磨碎机的破碎比在40~400； 破碎处理中如仅通过一个破碎机难以达到要求的粒度，所以需要几级破碎段。
七、破碎设备
粉磨机 球磨机 自磨机
剪切破碎机 Von Roll型往复式 Lincle-mann型 旋转剪切式
常见破 碎设备
废物破碎前最大粒度 Dmax 破碎比i 破碎产物最大粒度 d max
极限破碎 比
破碎比计算
破碎比i 废物破碎前的平均粒度 Dcp 破碎产物的平均粒度 d cp
真实破碎比
3、破碎段定义：固体废物每经过一次破碎机称为一个破碎段
总破碎比（i）：等于各段破碎比（i1，i2，„，in）的乘积
i i1 i2 i3 in


第二章
固体废物的收集、运输及中转

城市垃圾收运并非单一阶段操作过程，通常需包 括三个阶段，构成一个收运系统。 第一阶段是搬运与贮存（简称运贮），是指由垃 圾产生者（住户或单位）或环卫系统收集工厂从 垃圾产生源头将垃圾送至贮存容器或集装点的运 输过程。 第二阶段是收集与清除（简称清运）通常指垃圾 的近距离运输。一般用清运车辆沿一定路线收集 清除容器或其它贮存设施中的垃圾，并运至垃圾 中转站的操作，有时也可就近直接送至垃圾处理 厂或处置场。 第三阶段为转运，特指垃圾的远途运输。即在中 转站将垃圾转载至大容量运输工具上，运往远处 的处理处置场。
固体废物处理与处置
Treatment and Disposal of Solid Waste
华南师范大学化学与环境学院 环境工程
第一章
本章重点
【概念】固体废物 清洁生产 【其它】 “3R”原则 全过程管理
绪论
危险废物 “3C”原则 “3化”原则
固体废物的分类；固体废物的污染途径及污染
控制策略；固体废物管理制度；我国固体废物管理 标准。


由此可以看出，我国危险废物的鉴别、分 类分为两个步骤： 第一步，将《国家危险废物名录》中所列 废物纳入危险废物管理体系； 第二步，通过《鉴别标准》将危险性低于 一定程度的废物排出危险废物之外，即加 以豁免。
浸出毒性
鉴别标准
易燃性
危 险 固 体 废 物
反应性
传染性
危险 特性
腐蚀性 毒性
易爆性
1.1 固体废物的概念与定义
2005年 4 月 1日施行的《中华人民共和国固体废物 污染环境防治法》第六章附则的第八十八条第 （一）款中定义为： 固体废物是指在生产、生活和其他活动中产 生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但 被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的 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。
三、固体废物压实程度的度量
为判断压实效果，比较压实技术与压实设备的效 率，常用下述指标来表示废物的压实程度。

空隙比与空隙率
Vv
（1） 空隙比：e=Vv/Vs （2）空隙率：ε=Vv/Vm
Vs
空隙比或空隙率越小，则表明压实程度越高，相 应的容重越大

体积减少百分比
R(%) = (Vi - Vf)/Vi100
只收集垃圾而不带走容器

下图为危险废物运输清单共五联及分送情况。其 中第一联由废物产生者送交环保局，第二联由废 物产生者保存，第三联由处置场工作人员送交环 保局，第四联由处置场工作人员保存，第五联由 废物运输者保存。实践证明，这是一种有效的防 止危险废物在运输时向环境扩散的措施。
五联单
第三章 固体废物的预处理

R – 体积减少百分比（%），Vi – 压实前废物的 体积（m3），Vf – 压实后废物的体积（m3）。 压缩比与压缩倍数

（1） 压缩比 定义为：
Hale Waihona Puke Baidu
r = Vf/Vi (r1)
显然，r越小，说明压实效果越好。 （2）压缩倍数 (n) 定义为： n = Vi/Vf (n1)
三、破碎难易程度衡量
生产 1 消费 2
容器 贮存 收集运输
综合利用 3
4 处理处置 5
(3) 循环经济理念下的固体废物管理原则

概念：本质上是一种生态经济，要求应用生态 学规律来指导人类社会的经济活动。是一种新 型的、先进的经济形态，集经济、技术和社会 生产者 于一体的系统工程。
分解者 消费者
生产者：厂矿企业 生产者（植物群落、自氧细胞） 消费者：利用生产者提供的产品 消费者（动物群落） 分解者：把产生的副产品和废物 分解者（细菌真菌土壤小动物） 进行处置、转化的部门。

主要内容
固体废物的压实处理
固体废物的破碎处理
固体废物的分选技术 污泥浓缩、调理与脱水处理
本章重点
【概念】压实 低温破碎 压缩比 破碎比 等降比 破碎段 重介质 筛分效率
【理论和方法】 压实效果的度量；压实设备评价；影响破碎效 工艺；常见分选方法及原 体废物水分存在方式；脱水浓缩方法及常见机械。 果的因素；破碎方法及 理；影响筛分效率的因素；常见分选设备；固

循环经济示意图：
新开采资源
自然资源
生产
产品
消费过程
作为再生资源循环利用 其他生产 作为再生资源循环利用
废物


循环经济的三个层次：
企业内部的小循环： 促进原料和能源的循环利用，企业的清洁生产； 企业之间的中循环： 企业间共生形成的生态工业链； 社会整体大循环： 大力发展绿色消费市场和产品消费后的资源再生 回收，由此形成“自然资源—产品—再生资源” 的整体社会循环，完成循环经济的物质闭环运动
按《中华人民共和国固体废物污染防治法》
固 体 废 物
城市生活垃圾 工业固体废物 危险废物
生活垃圾的特点
1 2 增长速度快，产生量不均匀
成分复杂、多变，有机物含量高 主要成分为碳，其次为氧氢氮硫 处理处置方式目前仍以填埋为主
3 4
表1-2
来源 矿业 冶金 能源
主要工业固体废物的来源和分类
分类 废石、尾矿 高炉渣、钢渣、铁合金渣、赤泥、铜 渣、铅锌渣、镍钴渣、汞渣等 煤矸石、粉煤灰、炉渣等
列入国家危险废物名录或是根据国 家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法 认定具有危险特性的废物。
（3.1）危险废物的特征及鉴别标准

危险废物的特性通常包括急性毒性、易燃性、 反应性、腐蚀性、浸出毒性和疾病传染性。根 据这些性质，世界各国均制定了自己的鉴别标 准和危险废物名录。 我国危险废物共分为 47 类 ( 可在国家环保 总局网站下载）。 同时国家制定《危险废物鉴别标准》。国 家规定，“凡《名录》所列废物类别高于鉴别 标准的属危险废物，列入国家危险废物管理范 围；低于鉴别标准的，不列入国家危险废物管 理。”
1、垃圾收集系统
城 市 垃 圾 收 集 系 统
非 连 续 收 集
连 续 收 集
管 道 输 送
空气输送（正压、负压）
水力输送
2、非连续收集系统操作方法
操作方法：二种类型，三种方式 拖曳(移动)容器(Mobile container)系统
简便模式：多次旅程
交换模式：需备用垃圾桶
固定容器(Fixed container)系统
主要措施有四个： (1)改革生产工艺，包括三个方面： 采用无废或少废技术 采用精料 提高产品质量 (2)发展物质再循环利用工艺 固废有“放错地方的资源”之称，将第一种 产品的废物作为第二种产品的原料，依次推之，既 可减少固废量，又达到了节约资源的目的，如火电 厂建粉煤灰制品厂。
(3) 综合利用 硫铁矿烧渣：可回收铁，剩余部分主要含 硅、铝，可作建材制品； 废胶片： 回收银； 废催化剂：回收铂； (4) 进行无害化处理 经消毒、焚烧、热解、氧化还原、固化等 处理，将固废中的有害组分转化为无害或达到 排放标准。
产生过程 矿石开采 和加工 金属冶炼 和加工 煤炭开采 和使用 石油开采 与加工 食品、造 纸等加工
石化
轻工 其它
油泥、焦油页岩渣、废催化剂、硫酸 渣、酸渣碱渣、盐泥、釜底泥等
废果壳、废烟草、动物残骸、污泥、 废纸、废织物等 金属碎屑、电镀污泥、建筑废料等
（3）危险废物

《中华人民共和国固体废物污染环境防 治法》中将危险废物规定为：
E—单位动力消耗，KW·h/t c—动力消耗常数，KW· h/t D—废物原始尺寸; d —废物最终尺寸
2、破碎比表示方法
(1)极限破碎比：用废物破碎前的最大粒度与破碎后最大粒度
的比值来确定；在工程设计中常被采用
(2)真实破碎比：用废物破碎前的平均粒度与破碎后平均粒度 的比值来确定。能较真实地反映破碎程度，在科研及理论研 究中常被采用
污 染 控 制 措 施
技术 过程 设备 管理 员工 工艺 控制
原料 能源
生
循环回用
产
过
废弃物
程
产品(包括副产 品和中间产品)
何为清洁生产？
何为清洁生产？
《中华人民共和国清洁生产促进法》于2002年6月 29日颁布，2003年1月1日起施行，共六章四十二条。 本法所称清洁生产，是指不断采取改进设计、使 用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、 改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高 资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用 过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类 健康和环境的危害。 在中华人民共和国领域内，从事生产和服务活动的 单位以及从事相关管理活动的部门依照本法规定，组 织、实施清洁生产。
污 染 控 制 措 施
it is decided by Technological, economical and cultural condition
少产生或不产生
循环利用 翻新 逆向物流 综合利用
进行 综合 利用 或回 收利 用
固 废
消毒 进行 无害 稳定化 填埋 化处 焚烧 理与 处置 固化处理
“3C 原则”
Clean ——避免产生 Cycle ——综合利用 Control ——妥善处置
“3R原则”
Reduce ——减少产生 Reuse ——再利用 Recycle ——再循环
(2)固体废物全过程管理
对固体废物产生 —— 收集 —— 运输 —— 综合 利用 —— 处理 —— 贮存 —— 处置实行全过程管理， 在每一环节都将其作为污染源进行严格的控制。
4.1 固体废物处理与处置的含义
1 ）固体废物处理（ Treatment of Solid Wastes ）： 指通过物理、化学、生物等不同方法，使固体废 物转化为适于运输、储存、资源化利用以及最终 处置的一种过程。 2）固体废物处置（Disposal of Solid Wastes）： 主要解决固废的归属问题，是固废污染控制的末 端环节，指最终处置（ final disposal ）或安全 处置（secure disposal）。