第七章固体废物的处理、处置和利用.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化学工业出版社,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章固体废物的处理、处置和利用,学习目标,固体废物的定义、危害和治理方法,固体废物的分类治理方法,固体废物污染控制的原则和方法,第七章固体废物的处理、处置和利用,一、认识固体废物,定义：,固体废物又称固体废弃物或固体遗弃物。,是指人类在生产过程中和社会生活活动中产生的不再需要或没有,“,利用价值,”,而被遗弃的固体或半固体物质。,第一节 固体废物污染,固体废物的处理是指经过采取一定的防止污染措施后，排放于可允许的环境中；或暂贮于特定的设施中，待具备适宜的经济技术条件时，再加以利用或进行无害化的最终处置。,固体废物的处置指固体废物的最终处理，是解决固体废物的最终归宿问题。,工业固体废物,城市垃圾,农业固体废物,放射性固体废物,是工矿企业在生产活动过程中排放出来的固体废物,冶金废渣；采矿废渣；燃料废渣；化工废渣,指城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾，如废纸、废塑料等,主要指农、林、牧、渔各业生产、科研及农民日常生活过程中产生的各种废物。如农作物秸秆、人畜的粪便等。,在核燃料开采、制备以及辐照后燃料的回收过程中都有固体放射性废渣或浓缩的残渣排出。,按来源分,按组成分,按危害状况分,无机废物；,有机废物；,危险废物；,一般废物；,二、固体废物的来源、分类,冶金废渣,采矿废渣,工业固体废物,化工废渣,工业固体废物,矿业废渣,锌矿渣,镍矿渣,城市垃圾,视频：中国城市垃圾之困,放射性废渣,放射性污染、核辐射,视频：,孩子捡到放射性物质 全家遭辐射生病,乏燃料：,危险的放射性炉渣,医疗废物,固体废物的危害,B,E,C,D,A,侵占土地，破坏地貌和植被,污染土壤和地下水,污染水体,造成巨大的直接经济损失和资源能源的浪费,污染大气,三、固体废物对环境的危害,四、危险废物的越境转移,危险废物在发达国家国内贮存有困难，处理费用高，于是美国、德国、加拿大、挪威、比利时、荷兰、西班牙等发达国家，向亚、非、拉发展中国家大量倾销危险垃圾。对输出废物国家来说，废物出口的经济效益和环境效益相当明显；但对输入废物国家来说，这是一种严重的环境剥削。某些发展中国家，由于经济贫困，债务沉重，不得不进口废物，忍受环境剥削。,特性：通常包括急性毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、浸出毒性、放射性和疾病传染性。,联合国环境规划署,控制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公约,列出了,“,应加控制的废物类别,”,共,45,类，,“,须加特别考虑的废物类别,”,共,2,类，同时列出了危险废物,“,危险特性的清单,”,共,14,种特性。,1.,危险废物,五、固体废物的处理原则,1,固体废物的,“,无害化,”,处理,2,固体废物的,“,减量化,”,处理,3,固体废物的,“,资源化,”,处理,视频：,台州路桥,-,回收废旧金属塑料污染触目惊心,固体废物的管理措施,相关法律,1995,年,10,月,30,日，经过十余年修改的,中华人民共和国固体废物污染环境防治法,(,简称,固体法,),在第八届全国人大常委会第十六次会议上获得通过，于,1996,年,4,月,1,日起施行。,04,年修订，,05,年,4,月,1,日施行,固体法,确立了对固体废物进行全过程管理的原则。,第二节 主要工矿业固体废物的利用、处理 和处置,一、主要工矿业固体废物的利用,1.,用作建筑材料,2.,用作冶炼金属的原料,3.,回收能源,4.,用作农肥、改良土壤,视频：,建筑垃圾处理简介,二、主要工矿业固体废物的处理技术,堆存法,是最原始、最简便和应用最广泛的处理方法。有两种方式：一种是露天堆存法，适用于不溶解或低溶解性，而且浸出液无毒、不腐烂变质，不扬尘，不危及周围环境的块状和粗粒状废石和废渣。一种是筑坝堆存法，适用于湿法排放的尾矿粉、砂和粉煤灰等。,2.,土地耕作法,是利用土壤中微生物将固体废物中的有机物和无机物分解成可供更高级生物体所吸收的形式，使固体废物污染指数逐渐达到标准的方法。此法可以处理石油残渣、制药及有机化工渣等可以生物降解的废物。,第三节 危险固体废物的处理和利用,一、危险固体废物的无害化处理,定义：,固体废物处理是指通过各种物理、化学、生物等方法将固体废物转变为适于运输、资源化利用、贮存或最终处置的过程。,遂宁端掉一非法从事危险废物经营窝点,黑龙江省危险废物年底实现集中处理,0407,新闻联播,1.,焚烧法,定义：,焚烧法将可燃固体废物置于高温炉内，使其中可燃成分充分氧化的一种处理方法。,优点：,减量、无害和资源化,缺点：,只能处理含可燃物成分高的固体废物，否则必须添加助燃剂，增加运行费用；投资比较大；不可避免地会产生可造成二次污染的有害物质，产生新的环境问题,视频：,2015,年二噁英排放强度将降低,2.,分选法,分选处理技术,风力分选,风力分选属于干式分选，主要分选城市垃圾中的有机物和无机物。,浮选,浮选法是利用较重的水质,(,海水或泥浆水,),与较轻的碳质,(,焦,),，在大水量、高流速的条件下，借助水,-,炭二者之间的密度差将焦与渣自然分离。,磁选,它是利用工业废渣中不同组分磁性的差异，在不均匀磁场中实现分离的一种分选技术。,筛分,它是根据化工废渣颗粒尺寸大小进行分选的一种方法。筛分有湿筛和干筛两种操作，化工废渣,多采用干筛。,3.,填埋法,安全土地填埋,定义：,是在卫生土地填埋技术基础上发展起来的、一种改进了的卫生土地填埋。,条件：,安全土地填埋选址要远离城市和居民较稠密的安全地带，土地填埋场必须有严密的人造或天然的衬里，下层土壤或土壤同衬里相结合部渗透率小于,10-8/s,；填埋场最底层应位于地下水位之上；要采取适当的措施控制和引出地表水；要配备严格的浸出液收集、处理及监测系统；设置完善的气体排放和监测系统；要记录所处置废物的来源、性质及数量，把不相容的废物分开处置。,卫生土地填埋,特点：,处置垃圾而不会对公众健康及环境造成危害。,方法：,通常是每天把运到土地填埋场的废物在限定的区域内铺散成,40,75,薄层，然后压实减少废物的体积，并在每天操作之后用一层厚,15,30,的土壤覆盖、压实，废物层和土壤覆盖层共同构成一个单元，即构筑单元。具有同样高度的一系列相互衔接的填筑单元构成一个升层。完成的卫生土地填埋场地是由一个或多个升层组成的。当土地填埋场达到最终的设计高度之后，再在该填埋层之上覆盖一层,90,120,厚的土壤，压实后就达到一个完整的卫生土地填埋场。,4.,固化法,定义：,固化法是指通过物理或化学法，将废弃物固定或包含在坚固的固体中，以降低或消除有害成分的溶出特性的一种固体废物处理技术。,方 法,要 点,评 论,水泥基固法,将有害废物与水泥及其他化学添加剂混合均匀，然后置于模具中，使其凝固成固化体，将经过养生后的固化体脱膜，经取样测试，其有害成分含量低于规定标准，便达到固化的目的,方法简单，稳定性好，有可能作建筑材料，对固化的无机物，如氧化物可互容，硫化物可能延缓凝固和引起破裂，除非是特种水泥，卤化物易浸出，并可能延缓凝固，重金属、放射性废物互容,石灰基固法,将有害废物与石灰及其他硅酸盐类，并配以适当的添加剂混合均匀，然后置于模具中，使其凝固成固化体，固化体脱膜、取样测试方式和标准与,“,水泥基固法,”,相同,方法简单，固化体较为坚固，对固化的有机物，如有机溶剂和油等多数抑制凝固，可能蒸发逸出，对固化的无机物如氧化物、硫化物互容，卤化物可能延缓凝固并易于浸出，重金属、放射性废物互容,热塑性材料固化法,将有害物同沥青、柏油、石蜡或聚乙烯等热塑性物质混合均匀，经过加热冷却后使其凝固而形成塑胶性物质的固化体,固化效果好，但费用较高，只适用于某种处理量少的剧毒废物，对固化的有机物，如有机溶剂和油，在加热条件下可能蒸发逸出。对无机物如硝酸盐、次氯化物、高氯化物及其他有机溶剂等则不能采用此法，但与重金属、放射性废物互容,高分子有机物聚合稳定法,将高分子有机物如脲醛等与不稳定的无机化学废物混合均匀，然后将混合物经过聚合作用而生成聚合物,此法与其他方法相比，只需少量的添加剂，但原料费用较昂贵，不适于 处理酸性以及有机废物和强氧化性废物，多数用于体积小的无机废物,玻璃基固化法,将有害废物与硅石混合均匀，经高温熔融冷却后而形成玻璃固化体,固化体性质极为稳定，可安全地进行处置，但费用昂贵，只适于处理极有害化学废物和强放射性废物,5.,化学法,化学处理是通过化学反应使固体废物变成另外的安全和稳定的物质，使废物的危害性降到尽可能低的水平。,试剂：,中和酸性废渣可采用氢氧化钠、熟 石灰、生石灰等。中和碱性废渣通常采用硫酸。,适用范围：,主要用于金属表面处理等工业中产生的酸、碱性泥渣。,设备：,罐式机械搅拌；池式人工搅拌；,目的：,通过氧化或还原反应，将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒、有害成分转化成为无毒或低毒，且具有化学稳定性的成分，以便无害化处置或进行资源回收。,适用范围：,建材工业、冶金工业等部门。,定义：,该法是选择合适的化学溶剂（浸出剂，如酸、碱、盐水溶液等）与固体废物发生作用，使其中有用组分发生选择性溶解后进一步回收的处理方法。,适用范围：,该法可用于含重金属的固体废物的处理，特别是在石化工业中废催化剂的处理上得到广泛应用。,中和法,氧化还原法,化学浸出法,二、几种危险固体废物的综合利用,含铬废物,*,铬是人类和动物所必需的一种微量元素 身体缺铬会引起体内新陈代谢的紊乱 但若体内含铬过多,就会导致脱发、手脚蜕皮、牙痛、脸色变黄、细胞癌变等严重后果,六价铬的毒性强，更易为人体吸收，而且可在体内蓄积。六价铬的毒性比三价铬要高,100,倍，是强致突变物质，可诱发肺癌和鼻咽癌。三价铬有致畸作用。,铬化合物的颜色,铬酸根显橙黄色；重铬酸根显橙红色；,三氧化二铬显绿色；硫酸铬显蓝绿色；,蓝色是二价铬,(,深,),绿色是三价铬,(,橙,),红色是六价铬,视频：,铬化合物颜色,1.,含铬废物,（,1,）铬渣（生产金属铬或者铬盐时产生）,作玻璃着色剂,作助熔剂制造钙镁磷肥,（,2,）电镀铬废液、污泥,电镀铬废液鞣制的裘革，表面比较光滑细致，没有裂浆露底现象，革身柔软丰满，富有弹性，颜色均匀一致，色泽鲜艳，无脱色现象。,镀铬污泥制成废渣砖；铬铁氧化污泥制涂料,2.,可燃性危险废物,主要指受铅污染的废油、多氯联苯、甲苯、氯化烃、含重金属润滑油、氟利昂醇类、废可燃溶剂等。,在高温和碱性气氛中分解。可以作为燃料。,思考题：,如果在实验过程中不小心打碎了水银温度计，该怎样处理？,汞即使在常温或,0,以下，也会大量蒸发，对人体造成很大的危害。汞蒸气通过呼吸道或胃肠道进入人体后便发生中毒反应。汞的急性中毒症状主要表现在消化器官和肾脏，慢性中毒则表现在神经系统,(,易怒、头疼、记忆力减退等,),，以及伴随而来的营养不良、贫血和体重减轻等症状。,遇有汞泄露或跌落地面，应当立即利用就近的工具阻止进一步泄露和扩散，并立即加强通风。对于可见的汞球，可以用毛刷轻轻扫动集中，然后用铁铲或者硬纸铲起收集在容器中。对于这部分汞，经过清洗、分液后还可以再用。,当汞存在于狭窄空间中无法取出，方法是用细硫粉仔细的填塞狭窄空间，直到整个填满为止。,掌握典型的化工废渣处理,一、塑料废渣的处理,对单一种类热塑性塑料废渣进行再生称为单纯性再生即熔融再生。整个再生过程由,挑选、粉碎、洗涤、干燥、造粒或成型,等几个工序组成。,再生处理法,热分解法,焚烧法,湿式氧化和化学处理方法,塑料废渣属于废弃的有机物质，主要来源于树脂的生产过程、塑料的制造加工过程以及包装材料。,热分解法是通过加热等方法将塑料高分子化合物的链断裂，使之变成低分子化合物单体、燃烧气或油类等，再加以有效利用的一项技术。塑料热分解技术可以分为熔融液槽法、流化床法、螺旋加热挤压法、管式加热法等。,在一定的温度和压力条件下，使塑料渣在水溶液中进行氧化，转化成不会造成污染危害的物质，而且也可以回收能源。,塑料焚烧法可分为传统的一般法和部分燃烧法两种。,三、化工废渣的来源与特点,废弃物产生和排放量比较大,废弃物再资源化可能性大,化工固体废弃物中危险废弃物种类多，有毒物质含量高,化工废渣的特点,第四节 城市垃圾的处理与处置,定义：,城市垃圾是指城市居民在日常生活中抛弃的固态和液态废物。,分类：,根据各类城市废物产生的场所进行分类，可分为生活垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾、街道扫集物和城市粪便等。,一、城市垃圾的收集与运输,1.,处理垃圾的第一步工序：用金属或塑料制成的垃圾筒、垃圾箱和塑料袋、纸袋等，将分散的垃圾收集，运送到处理场所。,2.,垃圾的收集、运送发行应尽量做到：收集容器、运输工具的车厢应密闭，以控制污染环境。最大限度地方便居民。尽量改善清洁工人的工作条件。收集、运送成本要低。,3.,提倡垃圾分类,视频：垃圾分类,二、城市垃圾的破碎与分选,垃圾的破碎,破碎的目的是把固体废物破碎成小块或粉状小颗粒，以利于后续处理和利用。,破碎方式,:,机械破碎和物理破碎。,机械破碎是借助于各种破碎机械对固体废物进行破碎。,物理法破碎有低温冷冻破碎和超声波破碎。,低温冷冻破碎的原理是利用一些固体废物在低温条件下脆化的性质而达到破碎的目的，可用于废塑料及其制品、废橡胶及其制品、废电线等的破碎。二次污染小，动力消耗低，破碎力度均匀。,垃圾的分选,垃圾中有许多可以作为资源利用的组分，有目的地分选出需要的资源，从而可达到充分利用垃圾的目的。,分选方法,:,手工分选、风力分选、重力分选、筛分分选、浮选、光电分选、静电分选和磁力分选等。,视频,:,垃圾变黄金,-,最先进的垃圾分选,三、利用城市垃圾制肥料,垃圾堆肥是城市垃圾的生物转化法，类似于我国传统的农家堆肥方法。堆肥过程是创造适宜的环境，使得从垃圾中分选出来的可降解性有机废物在微生物的作用下快速而高效地转化为稳定的腐殖质的过程。堆肥化的产物称作堆肥，是一种土壤改良剂。,堆肥是一种有机肥料，所含营养物质比较丰富，且肥效长而稳定，同时有利于促进土壤固粒结构的形成，能增加 土壤保水、保温、透气、保肥的能力，而且与化肥混合使用又可弥补化肥所含养分单一，长期单一使用化肥使土壤板结，保水、保肥性能减退的缺陷。,四、利用城市垃圾制沼气,垃圾中含有大量的有机物，可以用来生产沼气。在完全隔绝氧气的条件下，利用多种厌氧菌的生物转化作用城市垃圾中可生物降解的有机物分解为稳定的无毒物质，同时获得以甲烷为主的沼气，是一种比较清洁的能源，而沼气液、沼气渣又是理想的有机肥料。制取沼气的过程还可以杀灭病虫卵，有利环境卫生。,五、城市垃圾的处理方法,处理方法,填埋处理,堆肥处理,是利用大气和土壤中的放线菌、真菌和其他细菌等微生物，在有效的人工控制下，促进垃圾中可降解有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。,焚烧处理,是城市垃圾的一种高温热处理工艺，它由以下几个工序组成：垃圾预处理、焚烧、热量回收、焚烧产物的处理。,热解处理,热解是将有机物在无氧条件下利用热能使有机物的化合键断裂，转化为相对分子质量小的燃料气、各类液状物油脂及焦炭等。,城市垃圾的综合利用,城市垃圾是丰富的再生资源的源泉，其所含成分,(,按质量,),分别为：废纸,40%,，黑色和有色金属,3%,5%,，废弃食物,25%,40%,，塑料,1%,2%,，织物,4%,6%,，玻璃,4%,。大约,80%,的垃圾为潜在的原，料资源，可以重新在经济循环中发挥作用。因此，为了解决城市垃圾问题，必须创造和采用机械化的高效率处理方法，回收有用成分并作为再生原料加以利用。,六、卫生土地填埋处置,1.,地面堆埋法,2.,沟槽法,3.,天然洼地填埋法,掌握固体废物的综合防治,Clean,(,清洁,),Cycle,(,循环,),Control,(,控制,),目前，就国内外研究进展而言，在世界范围内取得共识的技术对策是所谓的,“,3C,”,原则。,我国根据国情制定出近期以“无害化”、“减量化”、“资源化”作为控制固体废物污染的技术政策；,一、综合防治对策,二、资源化系统,定义：,所谓“资源化系统”就其广义来说，它是表示资源的再循环，指的是从原料制成成品，经过市场直到最后消费变成废物又引入新的生产,消费的循环系统。,三、综合管理模式,做好固体废物的综合管理工作，须按下列管理程序进行,:,减少废物的产量 推广无污染生产工艺；提高废物内部循环利用率；强化管理手段。,物资回收途径 采用明智的生产技术；加强废物的分离回收；资源化工厂,(,如堆肥厂,),。,能源回收途径 焚烧、厌氧分解、热解等。,安全填埋 包括废物的干燥、稳定化、封装、混合填埋,(,城市垃圾与工业废物,),、废物的自然衰减及正确的填埋工程施工。,废物的最终储存,(,处置,),。,