固体废弃物概述报告

空心玻璃微珠在粉煤灰中含量高达50%~80%，其显著特点是 轻质、高强度、耐高温、绝缘性能好，是一种多功能的无机材 料。

减量化(Decrement)
通过适宜手段，使固废的容积降到最低值。如采 用破碎和压实，压缩比可达5～10。

资源化(Resource) 固体废物资源化是采取工艺技术，从 固体废物中回收有用的物质与能源。故也有人将固体废物 说成是“再生资源”或“二次资源”。广义的资源化包括 物质回收、物质转换和能量转换三个部分。
（4）生产粉煤灰陶粒
轻骨料粉煤灰烧结超强陶粒
用粉煤灰陶粒制造的混凝土比用天然石料生产的混凝土强度大。 因为粉煤灰陶粒和水泥基体之间，经过反应形成了一个整体， 具有非常强的结合力。而使用天然石料时，石料只是被水泥基 体包裹起来，石料与胶结料之间不发生反应。由于粉煤灰陶粒 具有以上优点，已被广泛用来配制各种用途的高强度轻质混凝 土。

主要通过漂逸扩散、焚烧处理进入大气
尾矿库（坝）的扬尘，甚至能形成局部沙尘暴； 固体废物焚烧引起的二恶英污染。
(5) 影响环境卫生(archetypes environmental health)和危害人体健康
主要是感官污染并引起疾病传播
*(6) 引发安全事故
印尼万隆事件： 2005年2月22日报道：印尼万隆一垃圾 填埋场高10m，崩塌，造成10人死亡。

3 固体废物的污染及危害
3.1固体废物的污染途径
大气 地表水
动植物 固体废物
地下水 土壤 人体健康
3.2
污染危害(pollution hazard)
（1）侵占土地(catch trespassing on land)
据估算，每堆积1万吨废物，占地约需1亩）。截止1994年， 我国仅工矿业固体废物的累计堆存量就达66亿多吨，占地 90多万亩。例如，根据对北京市高空远红外探测的结果显 示，北京市区几乎被环状的垃圾堆群所包围。
4.2
固体废物的资源化处理
我国资源形势十分严峻： 第一、资源总量丰富，但人均资源不足，人均占有量 仅为世界人均水平的二分之一。 第二、资源利用率低，浪费严重，很大一部分资源没 有发挥效益就变成了废物。几十年来，我国走的是一条资 源消耗型发展经济的道路。 第三、废物资源利用率很低。以工业固体废物为例， 1991年利用率为18.6％，固体废物的大量积压给环境带来巨 大威胁，由此造成的直接经济损失每年达300亿元以上。
c.粉煤灰硅酸盐水泥：粉煤灰20-40%，水泥熟料60-80%，石 膏<10%。粉煤灰硅酸盐水泥有如下特点：成本低，耐浸蚀性 强，早期强度弱，后期强度大。
（2）生产粉煤灰混凝土
a.普通混凝土以水泥作胶结剂，砂石作骨料；粉煤灰混凝土用 粉煤灰取代10-20%的水泥。
b.粉煤灰混凝土的特点：成本低，比重与容重均小，耐久性强， 抗冻性差。 （3）生产烧结砖和蒸养砖 粉煤灰烧结砖：以粉煤灰、黏土为原料，经搅拌成型，干燥、 焙烧而制成的砖。粉煤灰的掺加量为30%-70%，SO3≤1%，含碳 量10%-20%。 粉煤灰蒸养砖：以粉煤灰为主要原料，掺入适量的生石灰、石 膏，经坯料制备、压制成型，常压或高压蒸汽养护而制成的砖。
（2，3，7，8－四氯二苯二噁英）有机有毒化学污泥
废渣的沥青铺路, 造成土壤中深达60cm的污染，致使
大批牲畜死亡，人产生各种怪疾，后美国环保局花 3300万美元，买下该城镇的全部地产，居民搬适，并 给予赔偿。
(3) 污染水体(pollution water bodies)
(3) 污染水体(pollution water bodies)

另据《2001 年全国环境状况公 报》公布，我国已有三分之二 的城市处于垃圾包围之中，垃 圾堆存占地累计达75万亩。
（2）污染土壤(pollution soil)
（2）污染土壤(pollution soil)

主要通过淋滤作用和细菌分解进入土壤。

70年代，美国的密苏里州，将混有2，3，7，8－TCDD
（2）分类
一般按来源分为6类 工业废物(industrial wastes)：冶金、交通、机械等； 矿业废物(mine wastes)：矿山、选冶，如废石、尾矿； 城市垃圾 (nunicipal wastes) ：生活垃圾、商业垃圾、建 筑垃圾； 农业废弃物(agricultural wastes)：农林、水产等； 放射性废物 (radiological wastes) ：放射性矿物、核工业 等； 有毒有害固废 (hazardous wastes) ：除放射性废物外，具 有直接毒害，即具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸 性、传染性的废物。 我国目前趋向于分为四类：城市生活垃圾，一般工业固废 （含矿业），有害固废，其它固废（含农业）。放射性 固废因须专门管理，不包括在内。
2.2 分类(classfaction)
（1）分类方法
按不同的分类方法可有不同的分类，如：



按组成： 有机废物(organic waste) 无机废物（abio-waster ） 按形态： 固态废物(solid waste ) 泥状废物（earthy waste） 按来源： 工业固废，矿业固废，城市垃圾，农业固废，放射性 固废，有害固废（六种）
4 控制固体废物污染的技术政策(Technical
policy of controlled solid waste pollution)
我国的技术政策主要是“三化”，即无害化、减量化、 资源化 ，无害化是根本，减量化是关键，资源化是方向。

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无害化(Innocuous) 经各种处理后，达到不损害人体健康、不污染环境。



我国一家铁合金厂其铬渣堆场缺乏防渗措施，6价铬污染了 20多km2的地下水，致使7个村1800多眼井无法饮用，工厂 先后花费7000万元用于赔款和补救。 我国某锡矿：含砷废渣长期堆放，渗滤污染水井，曾一次 造成308人中毒，6人死亡。
(4) 污染大气(pollution atmosphere)
飘灰——从烟囱中飘出的细灰；
粉煤灰——从烟道气中收集产生的，包括飞灰和 烟灰；
炉底灰——从炉底排出来的炉渣。 一般这三种固体废弃物中飘灰+粉煤灰占80-90%，炉底 灰占10-20%。
5.2
粉煤灰的组成
（1）化学组成： 粉煤灰的化学组成与黏土相似，其主要成分为SiO2、Al2O3、 Fe2O3、CaO和未燃炭，少量K、P、S、Mg等的化合物和As、Cu、 Zn等微量元素。根据粉煤灰中CaO的含量可将其分为高钙灰和 低钙灰。一般CaO含量在20%以上者为高钙灰，其质量优于低 钙灰。
4.1
固体废物的无害化、减量化处理

物理处理(physical treatment)
•
不改变固废的成分，仅改变固废结构的处理方法， 如破碎，压实，分选等； 将固废中的有害成分转变为无害的处理方法，如 氧化，还原，化学沉淀等；

化学处理(chemical treatment)
•

生物处理(biologic treatment)
2 固体废物的来源与分类
2.1 来源
由《固废法》对固体废物的定义可知其来源：生产、生 活和其他活动。一般将其来源概括为两大类： （1）生产活动 包括两部分： 不能完全利用的资源 超过使用寿命的产品 （2）生活活动 主要是生活垃圾（城市生活垃圾）。 生活垃圾（House refuse ）:是指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。
固体废物资源化利用必须遵循下列原则： ① 资源化技术可行； ② 资源化的经济效益比较好，有较强的生命力； ③ 废物应尽可能在产生源就近利用，以节省贮放、运 输等方面的投资； ④ 资源化产品应符合国家相关产品标准并具有竞争能 力。
固体废物资源化利用途径:
回收金属和能源


生产建筑材料
农用 取代某种工业原料


主要通过浸渍、渗滤作用与细菌分解作用进入水体。 美国的罗芙运河（Love Canal）事件

1930－1953年，美国胡光化学工业公司在纽约州尼亚加拉瀑布附近 的罗芙运河废潭谷填埋了2800多吨桶装有害固废，1953年填平覆土， 在上面兴建了学校和住宅。 1978年，由于大雨和融化的冰雪造成有害废物外溢，以后，陆续发 现该地区井水变臭，婴儿畸型，居民身患怪疾。 检测结果发现：该地区大气中有害物浓度超标500多倍，有毒物质 82种，致癌物质11种。由此，总统颁布紧急法令，封闭住宅，关闭 学校，居民全部迁居，拨款2700万元补救治理。
表9-1
成分 百分含 量/% SiO2 40-60
我国低钙粉煤灰的化学成分
Al2O3 17-35 Fe2O3 2-15 CaO MgO SO3 0.1-2 Na2O 及K2O 0.5-4 烧失量
1-10
0.5-2
1-26
（2）矿物组成：
主要矿物：铝硅酸盐类粘土矿和氧化硅 矿物组分：无定形相和结晶相 无定形相主要为玻璃体，其主要成分是Al2O3和SiO2占粉煤灰总 量的50%-80%。 结晶相主要有莫来石、石英，结晶相微晶往往被玻璃相包裹或 附着在粉煤灰颗粒的表面。
利用微生物分解固废中的有机物使之达到无害的处
理方法，如堆肥等；

热处理(heat treatment)
采用高温破坏和改变固废的组成和结构，可同时达
到减容，无害和热利用的目的。如焚烧，热解等；

固化处理(curingprocess)
采用固化基材将固废固定或包覆以降低其危害的方
法，如水泥固化，沥青固化。
固体废物的处理与处置
弃之为害——日益严重的环境问题 用之为宝——重新认识的资源前景
主要内容



固体废物的概念 固体废物的来源与分类 固体废物的污染及其控制 固体废物的处理与处置方法 控制固体废物污染的技术政策 固体废物的管理
1 固体废物（Solid wastes）的概念（基 本定义）
5 工业废物的利用 ——粉煤灰
粉煤灰是火电工业特有的固体废弃物，每燃烧10 吨煤 可以产生250-300千克粉煤灰。目前就其利用率而言，美国、 欧盟为70-80%，而我国只有30-40%，这是因为我国的粉煤灰 品质不稳定，资源化性能差，极大限制了它的应用范围和数 量。
5.1粉煤灰的形成 煤块粉碎成煤粉（直径<100µm），在1300-1500℃炉中 流化床上悬浮燃烧，产生三种固体废弃物：
矿物 含量（%）
玻璃体 50-80
莫来石 8-15
不定形炭 1-8
其它 5-10
5.3
5.3.1
粉煤灰综合利用技术
作建筑材料（45％）
（1）生产水泥 ① 代替粘土作水泥生料 ② 作水泥混合材 a.加灰普通硅酸盐水泥：水泥>85%，粉煤灰<15%； b.加灰矿渣硅酸盐水泥：粉煤灰15%，高炉渣35%，水泥熟料；
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赋 存的物质。
不再具有原使用价值
并不意味其没有利用价值，事实上，废与不废是一个 相对的概念，它与当时的社会发展阶段，技术水平与经济 条件以及生活习惯均密切相关。特别是自 20 世纪中期以来， 随着资源的大量消耗而导致的资源枯竭以及环境恶化给人 类带来的巨大压力，人们逐渐认识到固体废物的再利用性， 所以固体废物又有二次资源(Secondary resourses)，再生 资源(renewable resourse )，放错了地方的原料等称谓， 并将固体废物视作第二矿业(Secondary mining )，固体废 物工程也发展成为一门新兴的应用技术型学科，即再生资 源工程。
5.3.2
用于筑路和回填
筑路（20%）：用粉煤灰与石灰、碎石按一定的比例混合搅拌 可制作路面基层材料。
回填（15%）：工程回填、围海造地、矿井回填等
5.3.3
农业利用（15%）
（1）粉煤灰的改土与增产作用 （2）粉煤灰肥料：硅钾肥、钙钾肥、磁化肥、钙镁磷肥。
5.3.4
其他应用
利用粉煤灰纤维棉生产的多功能FA板 这种板材用粉煤灰粒状棉为原料，经高温高压成型，结构 致密，抗弯强度、抗压强度超过一般中密度板，具有防火、防 水、绝缘、吸音、保温等多项功能，可以替代木材做办公家具、 普通家具、室内装饰板等，也可以用于汽车、火车、轮船的内 部装饰。 分选空心玻璃微珠