第六章 固体废物污染及其综合利用

★ “资源化”
是采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。 固体废物“资源化”是固体废物主要归宿。
★ “无害化”
是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（包括原生环境和次生环境）。
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《环境学概论》
废 物
热 值 煤矸石 800~80 00 芜湖垃圾 1997 2863 常州垃圾 1997 3007 杭州垃圾 1997 4452 广州垃圾 1996 4412 上海污水厂 污泥 14600
固体废物焚烧处理的目的之一是利用焚烧产生的热量。焚 烧热的利用包括供热、发电和热电联供。
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《环境学概论》
☞ 固体废弃物的分类
工业固体废物
冶金工业废物：铜渣、炉渣、钢渣等 能源工业固体废物：粉煤灰、烟道灰等 化学工业固体废物：酸渣、碱渣、盐泥等 其它固体废物 ：建筑废料、金属碎屑
固 体 废 矿业固体废物 物 的 分 城市固体废物 类
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《环境学概论》
☆ 固体废物的处置技术 海洋处置
固 体 废 物 的 处 置
★ 海洋处置 远洋焚烧
土地耕作 ★ 陆地处置 土地填埋
深井灌注
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《环境学概论》
★ 海洋处置
《环境学概论》
☆ 固体废物的预处理技术
● 收运 城市垃圾：环卫专业队伍收集； 商业垃圾及建筑垃圾：原则上由单位自行清除； 生活垃圾：居民送到指定位置收集。 ● 压实 用机械方法增加固体废物聚集程度，增大容重和减少固 体表观体积，提高运输与管理效率的一种操作技术。 ● 破碎 利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。 目的：为了使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废物的 外形尺寸减小，必须预先对固体废物进行破碎处理。 返回
农业固体废物 放射性固体废物
生活垃圾 建筑垃圾
商业固体废物：废旧包装材料等
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☞ 固体废弃物的特点
★ 1、资源和废物的相对性
★ 2、富集终态和污染源头的双重作用 ★ 3、危害具有潜在性、长期性和灾难性
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☆ 固体废物的热解处理技术
（1）热解的概念
热解又称为干馏，是利用有机物的热不稳定性，在无 氧或缺氧条件下使有机物受热分解成分子量小的气态、液 态和固态物质的过程。
（2）热解原理
O2或缺O2 有机固体废物 热量 无 可燃气 液态油 固体燃料 炉渣
☞可燃气：主要包括C1~5的烃类，氢和CO气体。 ☞液态油：主要包括C25的烃类、乙酸、丙酮、甲醇等液态燃料。 ☞固体燃料：主要含纯碳和聚合高分子的含碳物。 ☞炉渣：含 C 量高，有一定热值，一般可用作燃料添加剂或道 路路基材料、混凝土骨料、制砖材料。
1. 海洋倾倒 海洋倾倒是将固体废物直接投入海洋的一种处置方 法。其理论基础是海洋是一个庞大废物接受体，对污染 物质有极大的稀释能力。 对于放射性废物及含重金属的有害废物，在进行海 洋倾倒前必须进行固化处理。
2. 远洋焚烧 远洋焚烧是利用焚烧船在远海对固体废物进行处置 的一种方法。适于处理各种含氯的有机废物。
3. 深井灌注
安全处置液态物质类废物（图）。
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《环境学概论》
卫生土地填埋
①场地选择 ②填埋场气体的控制 ③浸出液的控制
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纤维素、淀
发酵细菌
单糖活二糖、肽和氨基 酸、脂
粉、脂肪和 肪酸和甘油、低级挥发 性脂肪 蛋白质等 醇类中性化合物、 H 2、CO 2
醇、甲酸、乙 甲烷细菌 CH 4、CO2等
醋酸分解菌
CO2、H 2、甲
酸、 CH 4
(液化阶段)
(产酸阶段)
( 产甲烷阶段)
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（2）焚烧设备——流化床焚烧炉
燃烧气体（烟气）
助燃器
二次燃烧室 废物 流动层
供料器
流动媒体
二次助燃空气喷射口 散气板 流动空气 流动媒体（砂）循环装置 振动分选
不燃物排出管
不燃物排出装置
流化床焚烧炉的结构图
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《环境学概论》
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《环境学概论》 ●
污染大气
①在适宜的温度下，由废弃 物本身的蒸发、升华及发生化学 反应而释放出有害气体； ②废弃物中的细粒、粉末随 风吹扬，加重大气的粉尘污染； ③在废弃物运输处理、处置 和利用过程中产生有害的气体和 粉尘。
● 影响环境卫生
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2. 固体废物污染危害
● 侵占土地（图） ● 污染土壤 土壤结构破坏，微生物和动植物不能正常生长和繁殖。（图） ● 污染水体 ①废物随天然降水流入江、河、湖、海，污染地表水； ②废物中的有害物质随水渗入土壤，进入地下水，使地下 水污染； ③较小的颗粒、粉尘随风散扬，落入地面水，使其污染； ④将固体废物直接排入江、河、湖、海，使之造成更大的 污染。 （图）
影响市容、妨碍景观，又容易影 响环境卫生，传染各种疾病。
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《环境学概论》
☞ 固体废物传播疾病的途径
处置堆存 填埋： 地表层 地底层 深埋
地下水 饮用
接触浸入
水生动植物 肥料、改良土壤 悬浮大气微粒 食用水生动植物 食用植物 人 类 食 品
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第六章
固体废物污染及其综合利用
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《环境学概论》吴彩斌主讲
本章重点内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 引言 固体废物及其分类 固体废物对环境的污染 固体废物的处理处置技术 固体废物的综合利用 思考与讨论
ECJTU School of Civil Engineering and architecture
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《环境学概论》
2、厌氧发酵处理
（1）厌氧发酵处理的概念 厌氧发酵处理是废物在厌氧的条件下通过微生物的代谢活 动而被稳定化，同时伴有甲烷（或称沼气）和二氧化碳的产 生。 （2）厌氧发酵处理原理 有机物厌氧发酵依次分为液化、产酸、产甲烷三个阶段 ， 如下图所示。
固 体 废 物 源
江河湖等地下 水废物处理地
污泥 污水处理
厂
饲料
奶、肉
肺
人类疾病
污泥 焚烧 处理 尘埃 直接接触 大气
皮肤
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☞ 固体废弃物的控制措施
控制固体废物污染的基本原则
★ “减量化”
是通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积。 一是对固体废物进行处理利用，二是减少固体废物的产生。
3. 固体废物的处理处置技术
主要包括以下几种技术 固 体 废 物 的 处 理 处 置 技 术
☆ 预处理技术
收运 压实 破碎
Leabharlann Baidu
☆机械分选技术
☆ 脱水技术
☆生物处理技术 ☆焚烧处理技术 ☆热解处理技术 ☆处置技术
重选 磁选 浮选 涡电流分选 好氧微生物处理 厌氧微生物处理
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《环境学概论》
☆ 固体废物的机械分选技术
● 分选的概念 分选就是将固体废物中各种有用资源或不利于后 续处理工艺要求的废物组分采用人工或机械的方法分 门别类地分离出来的过程。 ● 分选的原理 分选是根据废物组成中各种物质的性质差异，即粒 度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性及表面湿润 性的差异不同而进行的。 固体废物机械分选技术与应用见下表所示。
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☆ 固体废物的焚烧处理技术
（1）焚烧处理技术的概念 焚烧处理是一种固体废物的高温热处理工艺。在 800~1000℃的焚烧炉膛内，废物中的有机活性成分被充分氧 化，留下的无机组分成为融渣被排出，从而使废物减容并稳定。 固体废物能否进行焚烧处理，主要取决于固体废物的可燃 性和热值。 热值大于4000KJ/Kg时。几种典型废物的热值见下表。
斌吴 印彩
《环境学概论》
1. 固体废物及其分类
☞ 固体废物的概念
是指人类在生产、加工、流通、消费以及生活等过程提 取目的组分之后，而被丢弃的固态或泥浆状的物质。 在固体废物中凡具有易燃性、腐蚀性、毒性、反应性、 感染性的废物,称为危险废物。 ★ “废物”是一个相对概念，是有一定时空条件的。 固废问题的独特之处：最难得到处置、最具综合性、最 晚得到重视、最贴近的环境问题。
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★ 陆地处置
1. 土地耕作
土地耕作是使用表层土壤处置工业固体废物的方法。这 种方法仅用于一般废物，它是把废物当作肥料或土壤改良 剂，直接施用在土地上或混入土壤表层。
2. 土地填埋
土地填埋是处置一般固体废物使之不会对公众健康及安 全造成危害的一种处置方法，主要用来处置城市垃圾。 土地填埋分卫生土地填埋（图）和安全土地填埋 （图）。
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《环境学概论》
☆ 固体废物的生物处理技术
有好氧微生物处理和厌氧微生物处理技术两种。 1、好氧微生物处理
------又称好氧发酵或堆肥化 （1）好氧微生物处理的概念 好氧微生物处理是指有机废物在好氧条件下通过微生物 的作用，达到稳定化、转变为有利于土壤性状改良并对作 物生长有益和容易吸收利用的有机物的过程。 所谓稳定化，是指病原性微生物的失活、有机物的分解 以及腐殖质的生成过程。 简而言之，好氧法堆肥是以好氧菌为主对废物进行吸收、 氧化、分解。