《固体废物处理处置与资源化》论文

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第一篇:《固体废物处理处置与资源化》论文

废物回收与利用

陈宇星

矿山固体废弃物的处理与再利用

陈宇星

(化学生物与材料学院)

摘 要:我国冶金工业快速发展,促使矿山的开发力度加大,随之产生大量矿山固体废弃物。通过浅析我国矿山固体废弃物的现状,以及矿山固体废弃物的危害,我们了解了矿山固体废弃物的处理与再利用所具有重要的意义,并提出了有效治理矿山废物和资源再利用的有效方法。

关键词:矿山固体废弃物,现状,资源储量,危害,处理,再利用

一、我国矿山固体废弃物的现状

我国是世界采矿大国,现有各类矿山企业约15.3万个,其中国有矿山7650个,集体企业6.9万个,私营及个体企业5.8万个,余为其他经济类型企业,开采矿产143种。伴随各类矿产资源的开发利用,产出了大量的固体废弃物。这些固体废弃物的存量既是我国千百年矿业开发的历史积累,也是矿产资源利用不合理的结果,其主要的四种物质来源为:尾矿、废石、煤矸石和粉煤灰,尤以废石为多。我国矿山废弃物的累计数量也相当巨大,且逐年增多,一个省份的矿山尾矿和固废物总量可达几亿至几十亿吨。可以预见的是,随着矿石开采量的上升和品位的下降,每年矿山固废物的排放量还将不断增加。

二、矿山固体废弃物的资源储量

从充分利用自然资源的观点来看,“废弃物”只是一个相对的概念。矿山固体废弃物虽然是选矿、提取了有用矿物之后的产物,但不应把它看成是废弃物,其中往往含有许多有用的元素和矿物,是宝贵的二次资源。所谓的固体废弃物,其实是放错了地方的可以利用的资源,一旦开发出来,形成规模化和产业化,经济价值不可估量。我国矿产种类齐全,资源蕴藏丰富,在已探明矿产储量中,共伴生矿床比重为80%左右,具有很高的综合利用价值。我国固体矿产资源的特点,决定了我国矿山固废物数量偏多、可综合利用的资源类型偏多,而且随着矿山的开发,固废物在逐年递增。我国26.14*108t的铁矿尾矿,平均含铁量为11%,铁矿尾矿中的铁金属含量达2.86*108t。我国金矿尾矿约3*108t,按尾矿平均品位0.25g/t计算,尾矿中含有黄金75t;每年排放尾矿约1500*104t,相当于损失黄金3.7t。随着选冶技术的进步,一些“无用的”低品位矿石和废石能够提供相当数量的资源。云锡公司积存尾矿1.3*108t,平均含锡0.15%,含金属锡达20*104t以上。江西省德兴铜矿,若以0.25%的边界品位计算,其8.9*108t的低品位矿石的铜金属量达到95.15*104t。甘肃白银厂铜矿,其露天采场2.5*108t含铜废石的含铜量达52*104t。我国伴生矿产数量偏多,固废物和尾矿中伴生的有用元素数量多、含量高。上述德兴和白银厂这两座矿山的固废物中除了含150*104t铜外,还含有黄金60-90t、白银3800-5000t,相当于一座特大型铜金矿。

三、矿固体废弃物的危害

随着矿产资源的开采,大量固体废弃物的堆存,不仅造成了资源的浪费,而且也对矿山生态环境和人类生存带来极大的危害。如压占大量土地,破坏森林,破坏地貌、植被和自然景观,导致水土流失,生态环境发生变化,同时潜伏着泥石流、山体崩塌、滑坡、跨坝等地质灾害。废石和尾矿的乱排乱放容易导致淤塞河道,污染水体,对环境造成危害。尾矿或废石中的硫、砷以及重金属铅、锌、汞等,还有尾矿中夹杂的化学药剂,酸、碱、氰化物对地表水、地下水及周边环境造成污染。尾矿、废石在干旱或大风天气下造成的扬尘,以及某些成分,如氰化物、有机物的自然风化或煤矸石的自燃,会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体,污染大气环境。

四、矿山固体废弃物的处理

3.1堆置处理堆置就是将固体废弃物直接堆放到预先划定并作好准备的场地上。选择场地应遵循:①保护地下水质,防止地下水因受废石堆排放的浸滤水的影响而变质;②保护地表水,防止地表水因废石堆风化淋蚀而增加泥沙负荷和溶解固体负荷;③防止风蚀;④保证人类安全,防止洪水或地震造成灾害。因此选择场地必需对地形、水文地质情况、地震情况、水文情况、大气情况等进行综合考虑。尾矿堆存要求更特殊,尾矿坝基础材料要有足够的强度,还应具有良好的不透水性。目前尾矿坝堆放有两种较好的方法:①尾矿半干堆垛;②粗细残渣的共处置。

把固体废物堆放在堆放场后,可向固体废物堆表层覆盖石块、泥土,种植植物或对其表层进行化学处理,以使固体废物堆稳定,减少二次污染。

3.2复垦处理复垦处理一般步骤如下:

表土采掘→表土储存→回填整平→铺垫表土→复垦种植

↑ 固体废弃物

现在较为先进的复垦技术是开采与复垦紧密结合。如德国弗兰格尼亚石膏矿床开采过程中就采用大型轮胎式装岩机处理粘土质覆盖物,其运距较短,并能将剥离物及母土就近回填。复垦后的土地可用于农、林、牧、渔及修建公共设施等。

3.3填埋处理填埋处理较为典型的例子是用煤矸石填充采空区。把尾矿砂与水泥混合,作井下胶填充物也是一种好方法。对有毒固体废物的填埋要采取安全填埋法,要考虑废物的预处理、地下水保护系统、场地及地表水控制管理等。3.4综合利用,矿山固废物综合治理的最关键问题是综合利用,如果能得以经济有效地综合利用,其数量就会减少,通过最终处置,其危害就能消除。只有将矿山固废物合理、综合利用了,做到“资源化、无害化、减量化”,环境保护和经济效益才能真正的同时走上正轨。在将来的一段时间内,我国经济发展对矿产资源的需求将呈现快速增长的势头。在这种形势下“,开源”和“节流”将是我国今后固体矿产资源开发的主题,而合理利用、综合利用既是“开源”,也是 “节流”,可以延长矿山的服务年龄,提高企业的经济效益。因此,开展资源综合利用是我国一项重大的技术经济政策,也是国民经济和社会发展的一项长远的战略方针。

五、矿固体废弃物的再利用

对于矿山固废物问题来说,科技创新是解决问题的重要的内在动力。提高我国现有的采选矿技术,减少采剥比,提高采矿效率,采用先进、合理的矿山资源综合利用技术,减少固废物的产生,从源头上解决矿山废弃物问题。应该提到矿产资源勘查、矿山设计和矿产开发规划等先期工作中。而将矿山固体废弃物作为“二次资源”加以利用,实现从摇篮到摇篮的最佳资源利用,则是矿山废物产生后处理的最佳途径。

4.1从废物中进一步回收有价元素主要有从铜尾矿中回收石精矿、硫铁矿精矿;从铅锌尾矿中回收铅、锌、钨、银等;从锡尾矿中回收锡和铜以及一些伴生元素。主要方法有重-磁-浮法、溶剂萃取法、电极回收法、电解气浮法等。近年来随着微生物浸出技术的应用和发展,微生物浸出法已成为处理固体废物的又一重要方法[3]。

4.2制作建材①硅酸盐尾矿砖瓦、水泥:大多数矿山有大量含硅含铝的原料,具有制作硅酸盐建材的基本条件。②玻璃原料或配料:富含石英的石英脉型金矿、钨矿,富含方解石、白云石或萤石的碳酸岩矿,花岗岩型矿等矿山尾矿都可制作玻璃原料或配料。③铸石:铸石是一种新型工业材料,在一定条件下是钢铁、有色金属、合金材料等较为理想的代用材料。若固体废物中含有辉绿岩、玄武岩、角闪岩、花岗岩、石灰石、白云石、蛇纹石、辉石、萤石和菱镁矿、铬铁矿等组合都可考虑用作铸石原料。④建筑微晶玻璃:微晶玻璃是由基础玻璃经控制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的材料,又称玻璃陶瓷。微晶玻璃可以大量利用金属尾矿制成空气或泡沫制品,用作建筑隔

六、结语

我国矿山固体废弃物问题日趋严峻,在矿业大省和矿山集中地区更是如此。大量固体废弃物的产生既是我国固体矿产资源特点决定的,也是我国千百年矿业开发的历史积累,更是矿产资源利用不合理的结果,值得从高新技术、政策法规、利益分配、市场导向以及环境保护等多方面共同努力来解决。矿山废弃物中含有大量未利用的宝贵矿产资源,虽说矿山废弃物是放错了地方的资源,但其开发难度较高、技术含量较高、需求资金较大,不是一矿一地能够解决的问题,亟须国家和地方政府、矿山企业、科研部门共同攻关和开发。解决矿山废弃物问题需要采矿、选矿等科学技术的提高,国家的优惠尽管人们对矿山固体废弃物的防治已做了不少工作,但是还远未解决矿山固体废弃物的处理的问题,必须加强矿山环境管理,加强防范措施,同时还要大力采用国内外先进技术对已产生的固体废物进行治理,最终实现固体废物的无害化、减量化和资源的再利用。

参考文献:

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[5]邵广全.粉煤灰综合利用分选工艺研究[J]有色金属,2000(2):41-45

第二篇:农村固体废物资源化处理

农村固体废物资源化处理

1.1 农村固体废物分类

[1]1.1.1农村生活垃圾。随着我国农民生活水平的提高,农村垃圾日益增多,并且由于工业产品的增多,其成分和含量也在趋向城市化。据调查,农村平均每天每人生活垃圾量为0.86 kg,全国一年的生活垃圾量接近3 亿t。但由于农村基础设施的落后和管理上的缺乏

等原因,全国农村一年的生活垃圾量中,约1.2 亿t 的垃圾被随意堆放。

1.1.2农业废物。农业废物最主要有农用薄膜、农作物秸秆等。近20 年来,我国农

[3]用薄膜使用量和覆盖面积已居世界首位,2003 年的用量超过23 万t,并且绝大多数得不

到回收。根据1999 年的统计数据计算,我国农作物秸秆产出量为7 亿t。目前农作物秸秆普遍采取燃烧处理的方式,较污染环境,中国常年燃烧的秸秆量约为5×107~7×107 t,占秸秆产生总量的10 %~15 %[4][2]。当今世界各国都普遍重视农作物秸秆的综合利用,利用途径主要集中在能源、饲料和肥料等方面。与发达国家相比,我国虽然在这些领域进行了秸秆的开发利用,但综合利用水平还比较低,政策不完善,技术水平比较落后,研究与推广脱节,致使大量宝贵的秸秆资源废弃或流失,已经利用的也只是粗放的低水平利用[5]。

1.2.3畜牧养殖废物。随着生活水平的提高,人们对肉蛋奶的需求量增大,这就导致畜禽养殖规模的扩大和畜禽粪便的污染问题。全国畜禽粪便的COD 总量达7 118 万t,远远超过工业废水和生活废水COD 排放量之总和,但是畜禽粪便的无害化处理不足5 %[6]。中国每年畜禽粪便产生量约为17.3×108 t,受经济利益和技术普及等因素的影响,许多养殖场并未对畜禽废物进行合理处理而直接外排,造成资源浪费和环境污染。农村中的畜禽散养产生的粪便更是得不到适当的处理[7]。

1.2.4乡镇企业产生的固体废弃物。乡镇企业已成为国民经济的重要支柱,对农村经济的发展起着重要的作用,乡镇企业在促进农民增收、农业现代化等方面起着重要的作用,是城乡之间的桥梁,是统筹城乡发展的重要“抓手”。但是,由于乡镇企业的发展具有布局分散、规模小和经营粗放等特征,再加上它们大部分都属于污染比较严重的企业,这些企业在生产过程中产生了大量的固体废物,而且当地政府由于受绩效考评等因素的影响,往往只重视经济增长而忽略了环境保护,进而造成很多乡镇企业排放的固体废弃物得不到治理和回收。

1.2 农村固体废物污染特征

1.2.1 面积广、数量大。我国农村面积广, 农村人口多, 占据了全国大部分的国土面积和大部分的人口比例。农村的面积占中国面积的90% 以上, 农村的人口占中国人口的70% 以上, 以农村人口每天1kg 的排放量为标准, 农村固体废弃物污染每天总量为9 亿kg , 并分布近800 万km2 的国土面积之上, 治理难度高。

1.2.2 成分多、治理难。随着农村生活条件的改善, 诸多农业化肥废弃物和工业垃圾充斥农村, 使得农村生活垃圾成分由传统的生活有机剩余物转变成无机物和有机物混杂, 化学成分不断增多。再加上农村人口分布较为分散, 固体废弃物到处存在, 给治理增添了一定的难度。

1.3 农村固体废物特征

从农村固体废弃物的来源与成分分析来看, 可以将其归于以下几个特征: 数量大、成分多、面积广、治理难。农村人口多, 占全国的70%左右, 产生的固体废弃物量就大。近年来, 一些难以自生自灭的废弃物, 如包装废弃物、一次性用品废弃物等在农村大量地出现, 如婴幼儿使用的一次性尿不湿、妇女卫生用品、废旧衣服鞋帽等, 尤其是塑料制品、玻璃、陶器、废旧电器、电池、磁带、光盘、玩具等在农村固体废弃物中的比例逐年增加。另外, 随着农民生活条件的改善, 液化气的普及利用和化肥的滥用, 许多有机垃圾如秸秆和稻草等未被利用或还田, 而是作为废弃物被随意丢弃, 使农村生活垃圾数量和成分上发生很大变化。由于农民居住比较分散, 不像城市那样集中, 哪里有人或者住所, 哪里就有固体废弃物的存在, 其分布面积广, 给集中治理带来了难度[8]。

1.4农村固体废物收集运输

1.4.1农村固体废物的收集

农村固体废弃物的收集是将农民家中的垃圾、人畜粪便收集至垃圾箱中的过程。固体废弃物宜进行分类收集, 分类是实现垃圾减量化、资源化、无害化的前提, 分类越细, 越是有利于回收利用和处理。但是, 分类过细, 又会造成劳动强度大、操作成本高。因此, 应综合考虑当地农村固体废弃物组成、农民生活习惯、处理设施及处理方式等情况, 然后确定分类标准。厨余垃圾在收集之前, 尽可能将大部分用作禽畜饲料, 直接实现减量化和资源化;对于未养殖禽畜家庭产生的此类垃圾、以及垃圾中难以用作禽畜饲料的部分, 宜收集后进行集中处理。废弃物品中有一部分可进行回收资源化处理, 考虑到农村经济条件, 废弃物品中可回收成分有限, 对于其中难以回收的部分应收集后集中处理。对于有害垃圾, 应设专门的收运系统, 将其收集至指定地点统一处理。

1.4.2农村固体废物的运输

农村固体废弃物的转运是将农民家庭附近固体废弃物收集箱中的固体废弃物运输至处理地点的过程。由于双城市农村家庭大多高度分散, 且固体废弃物产量相对较少, 若直接用车辆从固体废弃物箱中运走固体废弃物, 运输频率高则成本高, 运输频率低则固体废弃物易于腐烂卫生条件差。因此, 宜采用“村屯固体废弃物收集间、乡镇固体废弃物转运站”的转运模式。固体废弃物收集间的设置。双城市村屯之间的距离一般较远, 宜在各个村屯或相近村屯设置固体废弃物收集间。收集间底部采用防渗处理、防止渗滤液下渗。固体废弃物经收集间集中后,再由车辆将固体废弃物运至乡镇固体废弃物转运站。

固体废弃物转运站的设置。双城市农村人口分散、固体废弃物产量一般较小, 固体废弃物转运站宜建在合理的位置, 以服务周围多个乡镇, 同时还需满足以下条件: 符合当地的大气防护、水土资源保护、大自然保护及生态平衡的要求;交通方便、运输距离合理, 满足供水供电等要求;人口密度、土地利用价值及征地费用均较低;位于居民集中点季风主导风向的下风向。乡镇固体废弃物转运站一般规模较小, 宜采用小型卧式压缩式固体废弃物中转站, 可以降低固体废弃物的处理成本,延长车辆的使用年限。[9]

1.5 农村生活垃圾资源化处理

随着我国农村经济的快速发展,农民的生活水平逐日提高,但是农村生活垃圾的数量也与日俱增,生活垃圾的成分也越来越复杂,治理难度也不断增加。

对农村生活垃圾进行资源化处理,是解决农村当前生活垃圾的最有效手段。由于农村大部分生活垃圾中,有机物含量高,综合多种垃圾资源化处理方式,可以对其采用生化处理。生活垃圾生化处理就是通过生物处理的手段,将生活垃圾变为有用资源,彻底解决生活垃圾污染环境的问题。采用生化处理,特点是反应迅速、彻底、无毒、无害、无污染,符合生态居住区生活垃圾处理的要求。

1.6农村畜禽粪便资源化处理

畜禽粪便中含有丰富的有机质,经处理和加工后可转化为肥料、饲料和燃料等资源,不仅可解决畜禽养殖场环境污染问题,而且具有显著的经济、社会和生态效益,对促进畜牧业

可持续发展,实现农业生产的良性循环具有重要意义。

1.6.1 肥料化技术

1.6.1.1 堆肥法 堆肥技术是利用好氧微生物把有机物降解、转换成腐殖质的生化处理过程

1.6.1.2生物处理法 生物处理法是通过在畜禽粪便中接种微生物菌剂,(如EM 菌剂),利用生化工艺和微生物技术,使有益微生物迅速繁殖并快速分解粪便和拌料中有机质,在短时间内使堆料温度升至60~70℃,进而抑制或杀死病菌、虫卵等有害生物的一种方法.1.6.2饲料化技术

1.6.2.1干燥处理法 干燥处理是利用太阳能、热能等对畜禽粪便进行加工处理的方法。

1.6.2.2发酵处理法畜禽粪便发酵方法较多,常用的有自然发酵和堆积发酵。

1.6.2.3生物分解法 蝇蛆和蚯蚓均是营养价值很高的动物性蛋白饲料。

1.6.3能源化技术

1.6.3.1制作沼气 畜禽粪便中含有大量的能量,可通过厌氧发酵产生沼气。

1.6.3.2焚烧产热 从燃烧特性看,畜禽粪便中碳、氢含量丰富,具有很好的燃烧特性,其作为能源的价值非常可观。

1.7 农作物秸秆资源化处理

秸秆是农业生产过程中的副产品,也是一项重要的生物质资源。并且每年的产量之大,使得其资源化处理势在必行。

1.7.1秸秆肥料化技术

秸秆中含有碳、氮、磷、钾以及各种微量元素。秸秆作为肥料还田后可使作物吸收的大部分营养元素归还给土壤,增加土壤有机质(每年0.01 %),对维持土壤养分平衡起着积极作用,同时还可改善土壤团粒结构和理化性状,增加作物产量,节约化肥用量,促进农业可持续发展。

1.7.2秸秆饲料化技术

秸秆富含纤维素、木质素、半纤维素等非淀粉类大分子物质。作为粗饲料营养价值极低, 无法被动物高效地吸收利用

1.7.3秸秆沼气发酵及沼肥技术

作物秸秆是一种富含有机质(80 %~90 %)的生物质能源。沼气发酵工程可以将有机质在厌氧微生物的作用下产生一种可替代化石能源的清洁能源———沼气,而且生产的沼渣沼液可制成生态肥料产品,促进无公害生态农业的可持续发展,产生良好的经济和社会效益。

1.7.4秸秆炭气油联产技术

以空气为氧化剂的生物质气化技术只能生产出单一的可燃气,由于其经济效益差,因此在广大农村推广应用存在着一定的局限性。

1.7.5秸秆成型燃料技术

秸秆的体积大、燃烧值低、能量密度小,将秸秆压缩成型以提高密度和燃烧值。

1.7.6秸秆发电技术

秸秆是当今世界上仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源,作为一种可再生清洁能源,许多国家都很重视秸秆发电并制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”、美国的“能源农场”、印度的“绿色能源工厂”等,他们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源的战略重点和具备发展潜力的战略性产业。

1.7.7秸秆热裂解技术

生物质热裂解是指生物质在完全没有氧或缺氧条件下,最终生成液体产物、木炭和可燃气体的过程。

1.7.8秸秆纤维素燃料乙醇技术

以粮食为原料的燃料乙醇存在的问题一是资源量有限,二是涉及粮食安全问题,故从长远考虑,发展秸秆纤维素燃料乙醇势在必行。秸秆材料利用技术农作物秸秆本身为天然材料,生产的产品对人无毒无害,对环境没有破坏作用.1.8农村建筑废物的处理

废弃建筑物拆除所产生的垃圾组成:不同结构类型建筑物所产生的建筑垃圾各种成分的含量会有所不同,其基本组成一致,主要由渣土、灰尘、砖块、混凝土、沥青、玻璃、竹木、塑料、金属、有机杂质以及其它杂物等组成。

建筑垃圾中,很大的一部分是属于可回收利用的。如金属、玻璃、竹木、塑料等。施工时,应该注意将建筑垃圾分为可回收利用与不可回收利用的两类,在建筑完成时,通过与回收单位联系,统一将可回收类运往回收单位处理,不可回收部分统一运往垃圾填埋场处理。具体流程图如下图

:

1.9蚯蚓在农村固体废物处理中的应用

蚯蚓是人们熟悉的一类动物, 在陆地生态系统中具有重要的功能。能有效地补充资源 短缺和维持生态平衡。在处理有机固体废物时,可以采用蚯蚓堆肥。

蚯蚓堆肥是在有机堆肥中放养蛆划, 在微生物和蚯蚓的共同作用下, 有机物质变为富含蚯蚓活动产生的腐殖质。它不包括嗜热阶段, 因超过35℃蚯蚓会死亡。在此过程中蚯蚓集翻堆、破碎和通气三种作用于一身。蚯蚓的活动使病原菌数量大为减少。进行蚯蚓堆肥时当有机物积较大时需将有机物粉碎以利于蚯蚓吞食。堆肥高度不要求高, 因此可省去普通堆肥为维持堆肥高度所用的机械设备阳气

作为好氧过程, 堆肥可使有机氮矿化, 蚯蚓堆肥中蚯蚓的存在可加速氮的矿化。堆肥腐熟段的腐殖化过程, 在蚯蚓堆肥阶段要快得多。蚯蚓堆肥中重金属的含量不会降低, 但生物可利用的重金属含量下降。较长时间堆肥可使有机物的密度大为降低。

1.10农村固体废物资源化处理案

太湖污染源概述:

太湖污染是由多种因素造成的,主要包括农业面源污染、工业污水排放、生活污水排放、生活生产废物排放以及湖内围网养殖等方面[8-10].1.10.1.1化肥的大量流失作物种植面积在太湖周围占很大比例,因农药化肥的使用效率较低,每年所使用的农药和化肥中约70%未被分解直接排入水体。调查显示,农业面源总氮排放量占该地区总氮排放量的36.1%,其中化肥流失占农业污染源的58.5%。

1.10.1.2生活污水的任意排放由于农村地区污水管道不尽完善,存在污水不经处理任意排放的情况。生活污水中的氮、磷是造成水体富营养化的主要原因。

1.10.1.3废弃物的不合理处置农村地区生活垃圾暂未实现集中处置,随意堆放现象普遍。一遇降水,污染物随着雨水进入水体造成污染。此外,随着集约化畜禽养殖业的快速发展,其对太湖污染的贡献程度也在逐步上升。

1.10.1.4围网养殖大规模的围网养殖导致了太湖水体的交换速度放慢,水体自净能力降低,湖泊淤积严重。这些面源污染具有分散、隐蔽、不易检测、难以量化、面广量大等特点,而且由于该地区雨水充沛、河网密布,面源污染物极易聚集,造成严重水体污染。

1.10.2调查结果与讨论

1.10.2.1运行垃圾回收系统前的调查与分析由于农村没有垃圾集中处理设施,垃圾堆积现象比较常见,因此造成了对太湖水体严重的污染。

1.10.2.2垃圾的种类通过对示范村的调查发现,生活垃圾具有一般性和多样性的特征。由于宜兴地区制陶业比较普遍,因此,示范村生活垃圾中还存在制陶废弃物。

1.10.2.3垃圾的分类收集农村生活垃圾种类众多,要实现垃圾资源化,必须首先进行分类收集处理。但通过调查发现,村民的垃圾分类收集意识并不强烈,仅有极少数人对垃圾分类收集有所了解。

1.10.2.4农村垃圾的集中处理此次调查的示范村还没有垃圾收集系统。该村48%的居民将垃圾倒在自家屋子周围,43%的居民将垃圾倒在附近的河道中,9%的居民则是随便倒在路边。可喜的是,多数村民已在一定程度上认识到随意倒垃圾的危害,83%的村民支持垃圾回收处理,但也有5%的居民考虑到费用问题,持反对意见。考虑到村民日常生活作息时间较一致,因此,实施垃圾回收系统在操作上也是可行的[10-11]。

1.10.3垃圾回收系统运行后的调查结果与分析垃圾回收系统运行一年后,通过对该示范村的再次调查可知,垃圾产生、投放以及村民的思想意识已经发生了转变。村民对环境污染的危害、垃圾资源化和垃圾分类收集等有了深度的理解,对于垃圾回收系统给予了肯定。

1.10.3.1环境及村民对环境污染认识的转变垃圾回收处理系统实施后,生活垃圾随意堆放现象已有明显改善,垃圾山已不存在。村民生活习惯也有所改变。

1.10.3.2对垃圾分类收集、堆肥认识的转变由于示范村内的村民文化程度普遍不高,对垃圾分类收集和垃圾堆肥并不太了解,通过大力宣传,村民们的意识有所提高。

1.10.3.3垃圾回收系统运行的成果垃圾回收系统运行一年以来,示范村的生活环境取得了明显的改善,垃圾回收系统得到了村民的一致好评,有19%的村民认为垃圾回收系统改变了他们的生活环境,75%的村民认为垃圾回收系统的效果明显。

参考文献

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第三篇:科技论文写作固体废物处理及资源化技术

固体废弃物处理及资源化技术

学生:xx 学号xx xxx 能源与环境学院环境工程1班

摘 要: 随着我国城市化进程的不断加快和市场经济的快速发展,固体废物的产生量随之不断增加需研究和选择科学合理的处置技术以解决当前城市固体废物污染环境问题本文对我国固体废物分类管理现状进行分析,综述了固体废物资源化技术的应用对我国固体废物的处理工艺具有重要意义。关键词: 固体废物; 处置 ;资源化

Abstract :With the rapid development of China's urbanization process is accelerating and the market economy,the amount of solid waste generation is increasing.Need to research and scientific and rational disposal technology.To address the current municipal solid waste pollution of the environment.Of solid waste management situation,the application of solid wastes.China's solid waste treatment process is important.Key words:Solid waste; Disposal; Resources

引 言

固体废物对生态环境造成的危害和能源、资源危机的出现,严重地妨碍了人类社会的持续发展。因此,固体废物的资源化再利用是实施资源和生态环境的可持续发展的必经之路。固体废物从一个生产环节来看它们是无用的废物,而从另一生产环节来看,它们往可以作为其它产品的原材料,又不是废物[1]。固体废物处置的最好办法是综合利用,化害为利,变废为宝;而消极的填埋和焚烧只会造成二次污染。我国的固体废物污染控制已成为环境保护领域的突出问题之一[2]。大部分废物未经处理而直接排入环境, 造成严重的环境污染.据调查, 各企业临时贮存的工业废物量约占产生量的43% , 一些大型企业虽然建立了填埋场, 但由于未采取严格的环保措施, 仍存在污染环境的情况;每年还有1000多万t 废物直接倾入江河湖海;全国约有2/ 3的城市处于垃圾包围之中;全国每年都发生固体废物污染事故, 随之引起的环境纠纷案件也时有发生.国家在“ 八五” 期间投入大笔资金, 重点研究解决污染比较严重的铬渣和电镀污泥, 以及与区域性集中管理有关的填埋处置、焚烧处理、分析测试与风险评价等技术,为今后固体废物管理和技术的发展奠定了重要基础[3]。固体废物的概念 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城市固体废物又称城市生活垃圾,是指城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物,按照其来源可分为普通垃圾商业垃圾清扫垃圾建筑垃圾危险垃圾和其他垃圾[4]。固体废物的污染

① 对水体的污染:不少国家直接把固体废物倾倒入河流、湖泊、海洋,甚至 把海洋投弃作为一种处置方法。投弃海洋的废物会在一定海域造成生物的死区。废物堆或垃圾填地,经雨水浸淋,渗出液和滤沥会污染土地、河川、湖泊和地下水。② 对大气的污染:固体废物堆中的尾矿、粉煤灰、干污泥和垃圾中的尘粒会随风飞扬,遇到大风,会刮到很远的地方。许多种固体废物本身或者在焚化时,会散发毒气和臭气。③ 对土壤的污染:固体废物及其渗出液和滤沥所含的有害物质会改变土质和土壤结构,影响土壤中微生物的活动,有碍植物根系生长,或在植物机体内积蓄[5]。固体废物处理方法处理技术

固体废弃物处理通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。目前采用的主要方法包括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等[6]。

对固体废物的基本处理方法固体废物处理技术涉及物理学、化学、生物学、机械工程等多种学科,主要处理技术有如下几方面:

(1)固体废物的预处理。在对固体废物进行综合利用和最终处理之前,往往需要实行预处理,以便于进行下一步处理。预处理主要包括破碎、筛分、粉磨、压缩等工序。

(2)物理法处理固体废物。利用固体废物的物理和物理化学性质,从中分选或分离有用或有害物质。根据固体废物的特性可分别采用重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、弹道分选、磨擦分选和浮选等分选方法。

(3)化学法处理固体废物。通过固体废物发生化学转换回收有用物质和能源。煅烧、焙烧、烧结、溶剂浸出、热分解、焚烧、电力辐射都属于化学处理方法。(4)生物法处理固体废物。利用微生物的作用处理固体废物。其基本原理是利用微生物的生物化学作用,将复杂有机物分解为简单物质,将有毒物质转化为无毒物质。沼气发酵和堆肥即属于生物处理法。

(5)固体废物的最终处理。没有利用价值的有害固体物质需进行最终处理。最终处理的方法有焚化法、填埋法、海洋投弃法等。固体废物在填埋和投弃海洋之前尚需进行无害化处理[7]。

我国固体废物处理处置与利用的工作与发达国家相比仍有很大的差距。由于固体废物的污染不像流动性委大的污水或大气对环境的影响那样易于察觉,长期以来固体废物的处理处置与资源化未能得到像污水或废气治理那样的高度重视或相同的执法力度。正是由于经济、技术和管理等多方面的原因,相当部分的固体废物未能合理处理处置或利用,在某此地方已成为重要的环境污染源,影响到社会经济的可持续发展。加强固体废物的合理处理处置与资源化是我国急需大力展开的工作。固体废物资源化

废物资源化通常指退出生产环节或消费领域的固体物质,通过技术、经济手段与管理措施,在实现无害化处置和减少污染物排放的同时,回收大量有价物质,提高废物综合利用率,具有公益性和经济性双重特性。加强废物资源化科技创新,是深入实施节能减排,加快发展循环经济、绿色产业、低碳技术的要求,对生态文明建设和可持续发展具有重要意义。资源化国内外科技发展状况

(一)再生资源利用技术现状与趋势

(1)废旧金属再生、电子电器拆解利用技术。加快废旧金属预处理和利用专用技术研发,支撑废旧金属保级或升级利用,是国内外开展废旧金属再生科学研究的主要方向。目前,废旧金属低能耗清洁工艺已在发达国家普遍应用。意大利开发的COS-MELT倾动炉火法技术,可直接利用废杂铜精炼生产高品质的低氧光亮铜杆,显著提高再生铜利用水平和质量。但废旧金属再生利用技术研究仅处于起步阶段,在消化、吸收国外引进先进技术的基础上,再生铜低能耗精炼除杂、再生铝反射炉低烧损熔炼、再生铅低温连续熔炼等技术和装备实现了产业化。随着再生金属所占比例在我国有色金属消费结构中的大幅提升,迫切需要突破废旧金属低能耗清洁生产技术与配套装备,开发高品质再生金属产品及二次污染控制

[8]技术,提高废旧金属再生利用品质与利用效率[9]。随着社会废旧电子电器产品回收体系的完善,废旧电子电器智能分选与清洁提取技术已在欧美国家和日本的再生资源企业中大规模应用。我国已进入电子电器产品的快速更新与淘汰期,2010 年废旧电子电器产品年产生量已达300万吨,预计到2015年废旧电子电器产生量将超过600万吨。相对而言,我国废旧电子电器产品拆解利用技术与装备研究刚刚起步,迫切需要突破大型废旧家电低成本破碎与高效分选一体化装备、小型废旧电子产品贵重金属清洁分离与提取技术、非金属材料高值化利用技术及二次污染控制技术等关键技术与装备,支撑废旧电子电器拆解产业升级[10]。(2)废旧机电产品再制造技术。通过实施生产者责任延伸制度,欧美国家正在积极推动将淘汰或达到使用寿命的零部件使用到新产品上去,高温喷射清洗、堆焊、热喷涂、激光等技术已广泛用于汽车、工程机械等废旧机电产品主要零部件再制造。美国卡特彼勒公司利用这些技术,已大规模开展军用坦克、工程机械、重型汽车等废旧机电零部件的再制造,形成年再制造零部件220万件、回收利用废旧材料6.1万吨。近年来,我国一些科研单位在汽车零部件、工程机械、机床等再制造技术研发方面取得了显著进展,汽车发动机、变速箱、电机等再制造技术已经初步满足产业化需求。“十二五”期间,发展改革委、工业信息化部等门将进一步推进再制造试点工作,对工程机械、大型机床、工业机电设备、矿采机械、办公信息设备等主要零部件再制造技术研发和转化应用,提出了更高的要求。(3)废旧高分子材料高值利用技术。废旧高分子材料一般指塑料、橡胶、纺织品等废旧物品,开发清洁高效的梯级利用技术和高附加值产品,实现废旧高分子材料全生命周期利用是国内外废物资源化技术的研究热点。目前,我国废橡胶粉碎改性、废塑料回收利用等技术研发取得了一定进展,在广东、山东、河北等地形成了一批废旧高分子材料回收加工集聚区,利用废旧轮胎生产的精细胶粉已推广应用到北京奥运会、上海世博会、天津滨海新区等标志性工程建设,巨型工程机械轮胎翻新技术在上海、新加坡等20余个港口推广应用。“十二五”期间,加快废旧橡胶超细胶粉制备与改性利用、废旧塑料制备高端材料、废旧纺织品分离与综合利用等技术和装备的研发及产业化,将是提高我国废旧高分子材料处理水平的重要保障[11]。

(二)工业固废资源化技术现状与趋势

粉煤灰和煤矸石资源化利用技术。粉煤灰和煤矸石是煤炭资源开发利用产生的主要废物,2010 年我国粉煤灰和煤矸石产生量约10.7亿吨,预计到2015年将达13亿吨。近年来,我国资源化利用技术研发得到了高度重视,已在建材建工、矿井充填、低热值发电等技术研发与应用方面取得了一定成效,高铝粉煤灰提取氧化铝和铝硅合金技术已在局部地区实现产业化生产[12]。但总体上,我国粉煤灰和煤矸石资源化技术仍以低端建工建材利用为主,市场效益不显著,迫切需要加快粉煤灰和煤矸石资源化基础理论和技术研发,推动利用方式由传统建工建材利用为主向多组分协同提取、制备复合材料、控制污染与生态利用等技术方向发展。

金属废渣综合处置技术。国外主要矿产资源品位较高,清洁选冶工艺得到普遍应用,所产生的选冶废渣有害成分含量较低,其资源化方式主要是瞄准有价成分的高值利用。我国金属废渣主要来源于有色金属选冶、黑色金属冶炼过程,因原生资源品位较低和选冶工艺落后,废渣排放量大、成分复杂、有害成分含量高,主要以解毒堆存和生产建筑材料等处置方式为主。2010 年,我国仅钢铁和有色冶炼废渣产生量就达到3.15亿吨,综合利用率仅为55%。由于现有处理方式规模效益不佳、二次污染严重、产品附加值低,产业化推广不理想,选冶废渣规模化处置已成为制约资源可持续开发利用的瓶颈。“十二五”期间,围绕赤泥、钢渣、铅锌渣等大宗金属矿产资源选冶废渣,开发经济可行、规模消纳的无害化与资源化技术,将是推进金属废渣资源化科技创新的首要任务[13]。

工业副产石膏综合利用技术。工业副产石膏主要包括磷石膏、脱硫石膏、盐石膏、氟石膏等副产石膏。发达国家工业副产石膏产生量较小,且天然石膏价格较高,资源化方式主要是替代天然石膏生产建材,基本已经形成成熟、稳定的综合利用技术体系。目前,我国利用工业副产石膏生产建材的技术水平与国外先进水平差距不大,已突破脱硫石膏和磷石膏制备水泥缓凝剂、纸面石膏板等核心技术,实现了工业化应用。

工业生物质废物资源化利用技术。我国工业生物质废物占整个工业固废的11%,食品加工、酿造、纺织等行业是主要来源。工业生物质废物资源化方式主要以生产饲料和肥料为主,综合利用率不到10%。近年来,我国对工业生物质废物提取高蛋白、热解燃气利用等技术开发给予了支持,特别是在酿造和中医药生物质废物集中式燃气利用技术研发与工程示范方面加大了支持力度,养殖园区生物质废物生产燃气技术已经规模化推广应用[14]。“十二五”期间,加快集中式工业生物质废物燃气利用技术开发,发展标准化、系列化和成套化装备,已成为提高工业生物质废物综合利用率、发展生物质能源的重点任务。

(三)垃圾与污泥资源化技术现状与趋势

城市生活垃圾资源化利用技术。城市生活垃圾主要包括生活垃圾、餐厨垃圾和果蔬垃圾等,潜含着大量生物质,可以被有效地转化成多种能源形式。近年来,城市生活垃圾制备燃气技术已成为第二代生物质能源发展的重点,在欧洲得到快速推广。德国已建有55个城市生活垃圾处理与生物质燃气利用工程,不仅满足工程自身能源供给,而且正逐步形成对交通车辆和居民小区燃气利用的供给能力[15]。

污泥处置与资源化利用技术。城镇污水处理厂污泥及工业污泥中含有大量的有机质及氮、磷、钾等营养成分,以及重金属、病原微生物等有毒有害物质。2010 年,我国城镇污水处理厂污泥产生量约3000万吨,主要处理方式为堆肥、干化焚烧、生产建材等。欧美国家污泥厌氧消化制生物质燃气技术及成套设备已相当成熟,并大规模应用。近年来,我国开展了一些污泥厌氧发酵生产生物质燃气、水泥窑和电厂协同处置污泥等技术研发与工程示范,亟需突破污泥低成本干化预处理、多产业协同处理、二次污染控制等技术与设备,强化技术集成,建立完整的污泥处置与能源化技术创新链。

(四)废物资源化全过程控制支撑技术现状与趋势

废物资源化标准标识。建立废物资源化标准及标识是实现废物资源化技术推广应用的重要保障。自上世纪80年代以来,国际标准化组织从全生命周期角度开展了生态设计、环境管理、废物回收、废物再利用和再制造等共性技术标准和产品标识的研究,制定了一批废物资源化国际标准,基本形成了较完善的环境管理体系和废物资源化标准体系,对推动国际废物大循环及废物资源化利用产生了重要影响[16]。“十一五”期间,我国已开始探索RFID技术在垃圾计量监测的应用,但废物回收网络尚未形成有利于资源化的体系,环境风险控制薄弱,需要通过智能监测和管理控制等进行完善升级,亟需研发基于物联网的废物收运系统监测技术和传感识别装备,推动区域性废物交换平台的建设,实现废物回收、加工、再利用各环节的控制和监督,提高废物回收、监测、交易的效率和环境风险控制能力。

结论

随着《 固体废物污染环境防治法》 的颁布,我国的固体废物将纳入法制化、正规化、科学化管理的轨道.为了保证固体法的实施, 从根本上扭转固体废物污染环境的严重局面, 必须尽快研究和制定与之配套的处理处置技术、标准及规范.为此, 国家应加大对该领域科研和开发的投资力度, 大力扶植与之相关的环保产业, 使我国的固体废物管理和处理处置水平更上一个台阶.坚持开发 与节约并举, 把节约使用资源放在优先位置,建设资源节约型社会。当前,要突出抓好节煤、节电、节油、节水和降低重要原材料消耗工作。要大力推广节能降耗生产技术工艺,开展清洁生产。建立城乡废旧物资和再生回收利用系统,提高资源循环利用率和无害化处理率。建立废旧物品回收网站, 进行信息交换。建立绿色核算 , 考虑生产过程中造成的环境损失。谁生产谁处置。企业应使固体废物的回收利用成为企业生产的一个环节。自身难以处置的,可交费由专门的处置中心进行处置。

致谢

在本次论文设计过程中,感谢我的学校,给了我学习的机会,在学习中,老师从选题指导、论文框架到细节修改,都给予了细致的指导,提出了很多宝贵的意见与建议,老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。这篇论文是在老师的精心指导和大力支持下才完成的

感谢授我以业的老师,没有这些年知识的积淀,我没有这么大的动力和信心完成这篇论文。感恩之余,诚恳地请老师对我的论文多加批评指正,使我及时完善论文的不足之处。

谨以此致谢最后,我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅的老师表示衷心的感谢。

参考文献

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第四篇:固体废物处理与处置名词解释

固体废物处理与处置名词解释

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。

固体废物特性

a“资源”和“废物”的相对性

b成分的多样性和复杂性

c危害的潜在性、长期性和灾难性

d污染“源头”和富集“终态”的双重性

2.城市生活垃圾定义:是指在城市日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物,以及法律、行政法规视作城市生活垃圾的固体废物。

特点: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、硫等;处理处置方式目前仍以填埋为主。

3.工业固体废物定义:是指在工业生产过程中产生的固体废物。

产生方式:连续产生;定期批量产生;一次性产生;事故性产生或排放。

贮存方式:件装容器贮存;散装堆积贮存;池、塘、坑贮存。

排放方式:连续排放;定期清运排放;集中一次排放。

特点:产生源相对集中;种类复杂;产生量、成分、性质与工业结构和生产工艺、原料等因素有关

4.危险废物定义:是指是指列入《国家危险废物名录》或者是根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。

危险特性:毒性,腐蚀性,传染性,反应性,浸出性,毒性,易燃性,易爆等特性

固体废物的污染危害:侵占土地、污染土壤、污染大气、污染水体、影响环境卫生

5.固物废物处理:是指通过物理处理、化学处理、生物处理、热解处理、焚烧处理、固化处理等不同的方法,使固体废物转变成为适于运输、贮存、资源化利用以及最终处置的一种过程。

目的:是实现固体废物的减量化、资源化和无害化。

.固体废物处置:是指将固体废物焚烧和用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法,达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者清除其危险成分的活动。

目的:是固体废物污染控制的末端环节,是解决固体废物的归宿问题

固体废物管理思想的核心是“三化”原则,即减量化、资源化和无害化

“三化”原则:我国对固体废物处理利用的发展趋势必然是从“无害化”走向“资源化”

“资源化”是以“无害化”为前提的,“无害化”和“减量化”则应以“资源化”为条件。

“三化”的关系是:以减量化为前提,以无害化为核心,以资源化为归宿。

A.减量化:就是通过适宜的手段减少固体废物数量、体积,并尽可能地减少固体废物的种

类、降低危险废物的有害成分浓度、减轻或清除其危险特性等,从“源头”上直接减少或减

轻固体废物对环境和人体健康的危害,最大限度地合理开发和利用资源与能源。

基本任务:通过适宜的手段减少固体废物的排放量和体积。是防治固废污染环境的优先措施。

具体控制措施:

①选用合适的生产原料;②采用无废或低废的生产工艺;③提高产品质量和使用寿命;④废物的综合利用。

B.无害化:指对已产生又无法或暂时尚不能资源化利用的固体废物,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

防止并减少固体废物的污染危害。

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

具体处理工程: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。

c.资源化:就是采用适当的技术从固体废物中回收物质和能源,加速物质和能源的循环,再创经济价值的方法。

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。

回收利用技术:分类回收利用、焚烧发电供热、堆肥、沼气、饲料、其他资源化技术。

资源化应遵循的原则:技术可行性、经济可行性、资源化的环境效益

固体废物资源化利用的优势:环境效益、高生产成本、低生产效率、高能耗低

全过程管理原则:对固体废物的产生、收集、运输、利用、贮存、处理和处置的全过程及各个环节都实行管理控制和开展污染防治。

第二章、固体废物的收集、运输与压实

1.工业固体废物的收集原则:谁污染,谁治理

收集方式:a、产生工业固体废物量比较大的工厂或企业--自行收集和运输

b、产生工业固体废物量比较小且无毒无害的工厂或企业--废旧物资收集企业进行收集和运输c、对于有毒有害的工业固体废物--委托有资质的单位进行分类收集和管理

分类收集:是降低固体废物处理成本、简化处理工艺、实现综合治理的前提。

定期收集:易安排,适用于危险废物和大型垃圾。

不定期收集:非连续生产工艺和季节性生产或量小的废物。

2.城市生活垃圾指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。包括生活垃圾、商业垃圾、建筑垃圾、粪便以及污水处理厂的污泥等。

3,混合收集

优点:应用广泛、历史悠久;劳动强度小,便于操作;简单易行、收集费用低。

缺点:容易造成各种废物相互混杂、黏结,降低了废物中有用物质的纯度和再利用价值,同时增加了处理的难度,提高了处理费用。

分类收集

优点:可以提高废物中有用物质的纯度,有利于废物的综合利用;同时,通过分类收集,还可以减少需要后续处理处置的废物量,从而减少整个管理的费用和处理处置成本。

缺点:收集成本高,操作相对于混合收集更加有难度。

分类收集的原则

可燃废物与不可燃废物分开,一般废物与危险废物分开,工业废物与城市垃圾分开,可回用物质与不可回用物质分开收运方式可分为三大类。即:垃圾收集车收运法;

集装箱收运法;管道收集法(抽真空收集)。

收运的三个阶段

第一阶段--是城市垃圾的搬运与贮存

第二阶段--是城市垃圾的收集与清除

第三阶段--为城市垃圾的转运

5.收集系统分解为四个单元过程(集装时间、运输时间、卸车时间、非收集时间)

6.收集线路设计

尽可能使空载行程最短

a路线紧凑、避免重复或断续

b工作量能平衡作业阶段、路线及不同时间的工作量

c避免在高峰时段内收集、清运垃圾

d首先收集地势较高地区的垃圾

e收集起始点最好位于停车场或车库附近

f单行车道收集时尽可能靠近入口,沿环形线路收集

7.垃圾收运路线的设计步骤

第一步:在不同区域的大型地图上标出每个垃圾桶的放置点、垃圾桶的数量和收集频率。对固定容器系统还应标出每个放置点垃圾产生量。根据面积大小和放置点的数目,将地区划分成长方形和方形的小面积。

第二步:根据这个平面图将每周收集相同频率的收集点的数目和每天需要出空的垃圾桶数目列出一张表。

第三步:从调度站或垃圾车停车场开始设计每天的收集路线。

第四步:初步线路设计后,应对垃圾桶之间的平均距离进行计算。应使每条线路所经过的距

离基本相等或相近。如果相差太大应当重新设计。若不止一辆收集车辆时,应使驾驶员的负

荷平衡。

转站选址原则中

a科学合理的进行规划设置

b环境影响小的地方

c便于垃圾中转收集运输

d靠近交通干线

e设置在产量多的地方

贮存工具

放射性废物:采用铅皮混凝土容器等,以及不同类型的卡车和铁路火车。

采用与圆桶配套使用的平板拖车、铁路槽车、专用衬里槽车、不锈钢槽车等。

生物性废物:采用可防止收集者与废物接触的专用防护装置收集车,与圆桶配套使用的货车。

易燃易爆废物:与有毒化学废物收集工具相同。

8.固体废物的压实又称压缩,是利用机械的方法增大固体废物的聚集程度,增大容重和减小体积,便于装卸、运输、贮存和填埋。

压缩比:指固体废物压缩后的体积与压缩前的体积的比值。

压实的目的:增大容重、减少固体废物体积,便于装卸、运输、贮存和填埋,降低后续成本。

可制造高密度惰性块料,便于贮存、填埋或作为建材使用。

影响压实的主要参数:a垃圾的组成b含水率c碾压速度d机械滚压次数e垃圾层厚度

第三章

固体废物的破碎

1.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

2.磨碎:使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程称为磨碎。

破碎的目的目的意义:有利于三化处理

a固体废物经破碎之后,尺寸减小,粒度均匀,有助于固体废物的焚烧、堆肥和资源化利用处理;b固体废物经破碎之后,体积减小,容重和密实性增加,便于运输、压缩、贮存和高

密度填埋及土地还原利用等;c固体废物经破碎之后,有助于不同组分单体分选与回收利用。

破碎的方法:挤压、劈碎、剪切、磨剥、冲击破碎

破碎流程

单纯破碎工艺:简单、操控方便、占地少,缺点是破碎产品粒度不高;

带预筛分破碎工艺:相对减少了进入破碎机的总给料量,有利于节能;

带检查筛分破碎工艺:可获得全部符合粒度要求的产品。

选择破碎机时必须考虑的因素

a所需要的破碎能力;b固体废物的性质和颗粒的大小;c对破碎产品粒径大小、粒度组成、形状的要求;d供料方式;e安装操作场所情况等。

2.低温破碎

工作原理:利用固体废物低温变脆的性能而有效地破碎或者利用不同的物质脆化温度的差异进行选择性破碎。

低温破碎通常采用液氮作致冷剂。

液氮具有致冷温度低、无毒、无爆炸危险等优点。但制备液氮需耗用大量能源。

低温破碎的优点

a对含有复合材质的物料,可以进行有效的破碎分离;

b同种材料在破碎后粒度均匀,尺寸一致,便于分离;

c动力消耗可减至1/4以下,噪声降低4dB,振动减轻1/4~1/5;

d对于极难破碎并且塑性极高的氟塑料废物,采用液氮低温破碎,可以获得碎块和粉末;

e破碎成品的形状适合于进一步的处理。

低温破碎的应用

a对塑料低温破碎的研究结果表明:各种塑料的脆化点是聚氯乙烯:-5~-20℃、聚乙烯:-95~

-135℃、聚丙烯:0~-20℃。

b从有色金属混合物、废轮胎、包覆电线等废物中回收铜、铝及锌。

c汽车轮胎

3.湿式破碎

工作原理:

利用特制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和大量水流一起剧烈搅拌和破碎成为浆液的过程,从而可以回收垃圾中的纸纤维

湿式破碎的优点

a使含纸垃圾变成均质浆状物,可按流体处理;

b不孽生蛟蝇、无恶臭、卫生条件好;

c噪声低、无发热、爆炸、粉尘等危害;

d适用于回收垃圾中的纸类、玻璃及金属材料等

4.半湿式破碎工作原理:利用城市垃圾中各种不同物质的强度和脆性的差异,在一下湿度下破碎成不同粒度在碎块,然后通过不同筛孔加以分离的过程。由于该过程是在半湿式状态

下,兼有选择性破碎和筛分两种功能,因此,把这种装置称为半湿式选择性破碎分选机。

半湿式选择破碎分选机的优点

a使城市垃圾在一台设备中同时进行破碎和分选;

b可有效回收垃圾中的有用物质。一段得纯度为80%的堆肥原料;二段回收纯度为85~95%的纸类;三段得纯度为95%的塑料类,回收废铁纯度达98%;

c对进料的适应性好,易破碎的废物首先破碎并及时排出,不会产生过粉碎现象;

d动力消耗低,磨损小,易维修。

第四章

固体废物的分选

1.分选:是将固体废物中可回收利用或不利于后续处理、处置工艺要求的物料用人工或机械

方法分门别类地分离出来,并加以综合利用的过程。

分选意义:是实现固体废物资源化、减量化的重要手段。

2分选方法人工分选和机械分选(筛分,重力分选,磁力分选,电力分选,光电分选,摩擦分选,弹跳分选)

3.筛分:根据固体废物的粒度不同,利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面,而大于筛孔的粗粒物料滞留在筛面上,完成粗细物料分离的过程。

振动筛:利用筛网的振动频率对密度不同的颗粒进行分级的设备。振动方向与筛面垂直或近似垂直,振动次数600~3600r/min,振幅0.1~1.5mm。筛面倾角一般在80~400。

振动原理:利用筛子的离心惯性力做惯性振动

优点:由于筛面强烈振动消除了堵塞筛孔的现象,有利于湿物料的筛选,可用于粗、中、细粒的筛分,还可用于脱水振动和脱泥振动。

共振筛原理:利用箱体与弹簧的共振进行筛分优点:处理能力大,筛分效率高,耗电少,结

构紧凑缺点:制造工艺复杂,机体较重,橡胶弹簧易老化

4.重力分选:根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异,在运动介质中所受的重力、介质

动力和机械力的作用,使颗粒群产生松散分层和迁移分离,从而得到不同密度产品的分选过

程。分类:按介质不同,分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等。

重选工艺的共同点

a固体废物中颗粒间必须存在密度的差异;

b分选过程都是在运动介质中进行的;

c在重力、介质动力和机械力的综合作用下,使颗粒群松散并按密度分层;

d分好层的物料在运动介质流的推动下互相运动,彼此分离,并获得不同密度的最终产品。

具有密度差异的组分→运动介质→分散→沉降→分层→分离

5.重介质分选

原理:凡是颗粒密度大于重介质密度的重物料都下沉,集中于分选设备底部成为重产物,颗粒密度小于重介质密度的轻物料都上浮,集中于分选设备的上部成为轻产物,分别排出,从而达到分选的目的。

应用范围:适合分离密度相差较大的固体颗粒,如选矿、无机物的分离等;不适合含可溶

性物质的分选以及成分复杂的城市垃圾等的分选。

6.跳汰分选原理:固体废物进入跳汰机的筛板上,形成密集的物料层,从下面透过筛板周期

性地给入上下交变的水流,使床层松散并按密度分层。分层后密度大的颗粒群集中到底层;密度小的颗粒群进入上层。上层的轻物料被水平水流带到机外;下层的重物料透过筛板或其

它装置排出。

7.摇床分选原理:在一个倾斜的床面上,借助床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用,使细粒固体废物按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。

应用范围:主要从含硫铁矿较多的煤矸石中回收硫铁矿,是一种分选精度很高的单元操作

8.风力分选原理:以空气为分选介质,在气流作用下使固体废物颗粒按密度和粒度进行分选的方法。

应用范围:

主要用于城市垃圾的分选,将城市垃圾中的有机物与无机物分离,以便分别回收利用或处置。9.磁力分选:利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方

法。

分类:分为传统的磁选和磁流体分选。

应用范围:主要用于工业固体废物或城市生活垃圾中回收、富集黑色金属物质,以及在某些工艺中用以排出物料中铁质物质

磁流体分选

原理:利用磁流体作为分选介质,在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加

重”作用,按固体废物各组分的磁性和密度的差异,或磁性、导电性和密度的差异,使不同

组分分离。当固体废物中各组分间的磁性差异小,而密度或导电性差异较大时,采用磁流体

可以有效地进行分离。

10.电力分选是利用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法。根据导电性,物质分为导体、半导体和非导体三种。电选实际是分离半导体和非导体的过程。

11.摩擦与弹跳分选原理:根据固体废物中各组分的摩擦系数和碰撞系数的差异,在斜面上

运动或与斜面碰撞弹跳时,产生不同的运动速度和弹跳轨迹而实现彼此分离的一种处理方

法。

12.光电分选原理:利用固体废物颗粒颜色差异,对颗粒物质进行分选。

应用范围:主要用于从城市垃圾中回收橡胶、塑料、金属等物质

13.浮选原理:在固体废物与水调制的料浆中加入浮选药剂,以此来扩大不同组分可浮性的差异,再通入空气形成无数细小气泡,使欲选物质颗粒粘附在气泡上,随气泡上浮于料浆表

面成为泡沫层,然后刮出回收;不浮的颗粒仍留在料浆内,通过适当处理后废弃。

14捕收剂:能够选择性地吸附在欲选的颗粒上,使目的颗粒表面疏水,增加可浮性,使其

易于向气泡附着的药剂。

可分为异极性(黄药、油酸)和非极性油类(煤油、柴油、燃料油、变压器油)两类。

15..气泡剂:是一种表面活性物质,主要作用在水-气界面上,使其界面张力降低,促使空

气在料浆中弥散,形成小气泡,防止气泡兼并,增大分选界面,提高气泡与颗粒的粘附和上

浮过程中的稳定性,以保证气泡上浮形成泡沫层。

常用的起泡剂有松油、松醇油、脂肪醇等。

第五章

污泥的浓缩和脱水

1.污泥中的水分间隙水-约占污泥水分总量的70%;作用力弱,很容易分离;是污泥浓缩的主要对象。毛细水约占污泥水分总量的20%;作用力强,只能采用高速离心、机械过滤

脱除。附着水(内部水)约占污泥水分总量的7%;作用力很强,只能采用加热、冷冻法脱除。

污泥处理目的:降低污泥水分和有机物浓度,杀灭有害微生物,方便最终处置,避免或减

小二次污染。原则:减量化、无害化、资源化。方法:浓缩、稳定、调理、脱水、干燥。

2.污泥处置

污泥处置有填埋、焚烧和海洋投弃三种方法。它们的作用都是对污泥进行最终处置,减少污泥对环境和人类的危害。不同点是填埋是陆地处置,海洋投弃是海洋处置,焚烧是为了大大缩减污泥的体积。

3.污泥浓缩的目的:降低污泥中的间隙水,缩小污泥的体积,为污泥的输送、消化、脱水、利用与处置创造条件。

污泥浓缩方法:主要有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。

4.重力浓缩处理对象:初沉污泥、剩余污泥、混合污泥

分类:间歇式、连续式,上清液:回到系统需中心处理,设计:间歇式按照停留时间设计,连续式按照固体通量设计

重力浓缩特点:

a设备与操作简单,维护容易,运行成本低。

b具有储存污泥的能力。

c占地面积比较大。

d散发臭味,有些污泥浓缩效果差(活性污泥或消化污泥等),浓缩的污泥稀薄。

5,气浮浓缩

原理:初沉依靠大量微小气泡附着在颗粒上,形成颗粒-气泡结合体,进而产生浮力把颗粒带到水表面达到浓缩的目的。

处理对象:疏水性污泥或相对密度接近于l的絮凝污泥都适宜于气浮浓缩。

优点:①浓缩度高(固含量可达5-9%);②固体物质回收率高达99%以上;③浓缩速度快,停留时间短(为重力浓缩的1/3),占地少,④对于污泥负荷变化和四季气候改变均能稳定运行;⑤不易腐败发臭。

缺点:基建费用和操作费用较高,管理较复杂,运行费用为重力浓缩的2~3倍。

6.离心浓缩原理:利用固体颗粒和水的密度差异,在高速旋转的离心机中,固体颗粒和水分

别受到不同的离心力而使其达到固液分离的目的。

优缺点:较重力浓缩占地面积小,造价低,但运行费用(加药)与机械维修费用较高,故较

少用于污泥的浓缩。

7污泥调理的目的污泥调理是污泥浓缩或机械脱水前的预处理,其目的是改善污泥浓缩和

脱水的性能(常用污泥比阻抗或毛细吸水时间评价),提高机械脱水设备的处理能力

8化学调理

原理:用化学药品破坏泥水间的亲和力,通过调理使污泥的比阻抗(或CST)降低。调理剂种类:无机调理剂(铁盐和铝盐、铁盐与石灰共用,价廉易得);有机调理剂(聚丙烯酰胺,效果好、投量少、价格贵)

影响污泥调理效果的因素

a污泥性质(污泥种类、污泥颗粒大小、含水率)b.调理剂品种(污泥中有机物含量的高低)c污泥调理条件(温度、pH值、调理剂配制浓度、混合条件)

9.污泥淘洗

原理:将污泥与3~4倍污泥量的水混合而进行沉降分离的一种方法。

目的:降低污泥中的碱度和黏度,以节省混凝剂的用量,提高浓缩效果,缩短浓缩时间。

淘洗对象:仅适用于消化污泥。

10.加热加压调理原理:对污泥进行加热加压调理,可使部分有机物分解,亲水性有机胶体

物质水解,颗粒结构改变,从而改善污泥的浓缩与脱水性能。

高温加压处理法:170~200℃、10~15MPa低温加压处理法:<150℃、<10MPa

热处理的优点:

a可以大大改善污泥的脱水性能;

b热处理污泥经机械脱水后,泥饼含水率可降到30~45%,泥饼体积是浓缩、机械脱水法泥饼的1/4以下,便于进一步的处置;

c不需加药剂,不增加滤饼量;

d可以完全杀灭污泥中的致病微生物与寄生虫卵;

e适应性强,可适用于各种污泥。

热处理的缺点:

a为了回收热量而使用套管热交换器时,容易在管道壁结垢,且有机物在管壁处结焦会造成热交换器高温区管壁和T形回弯头等处腐蚀和磨损;

b可以向处理现场四周散发恶臭,环境状况不好;

d污泥可溶性分离液中有机物浓度高,需二次处理;

e加热加压处理时间长,故能耗较高,设备费用和运行费用均高。

11.冷冻熔融调理原理:将污泥交替进行冷冻与融化,通过改变污泥的物理结构,使污泥胶

体脱稳凝聚,细胞膜破裂,细胞内部水分得到游离,从而提高污泥的脱水性能。污泥经冷冻

融化处理后,其沉淀性能与过滤速度比冷冻前可提高几到几十倍。

处理对象:近年来用于给水污泥处理系统较多

12.污泥脱水目的:进一步除去污泥中的大量水分(含水量从96%左右下降到60~80%),缩小其体积(减小到仅为原来的1/10~1/5),减轻其重量。方法:自然干化、机械脱水。

出路:即可进行最终填埋工农业利用或进一步进行干燥焚烧处理。

干化场:是一种自然脱水设施。干化场的脱水作用包括上部蒸发、底部渗透、中部放泄。蒸

发受自然条件的影响很大,气温高、干燥、风速大、日晒多的地区效果好,寒冷多雨地区效

果差。渗透作用主要与渗水层的结构有关。根据自然条件和渗水层特征,干化期由数周至数月,干化污泥的含水率可降至65~75%。

13.机械脱水原理:利用具有许多毛细孔的物质作为过滤介质,以某种设备在过滤介质两侧

产生压力差作为过滤动力,固体物质中的溶液穿过介质成为滤液,固体颗粒被截留成为泥饼的固液分离操作过程就是机械脱水。分类:真空吸滤脱水、压滤脱水、离心脱水。

14.真空过滤脱水原理:滤布覆盖在转鼓表面,内抽真空,在负压条件下脱水。

真空过滤脱水优点

能连续操作,运行平稳,处理量较大,滤饼含水率较高(60%~80%),可以自动控制。

缺点

污泥脱水前须进行预处理,工序复杂、附属设备多,运行费用高

15.压滤机脱水原理:利用过滤介质(常用涤纶布)二面压力差为推动力,水被强制通过介

质,污泥截留在介质表面。分类:间歇式(板框式)、连续式(带式)

压滤机脱水优点

制造较方便,自动进料、卸料、滤饼含水率较低,适应性强。缺点间歇操作,处理量较低。

17.离心机脱水原理:利用离心力取代重力或压力作为推动力对含水固体废物进行沉降分离、过滤机脱水的过程。

分类:按离心脱水原理分成离心沉降脱水机、离心过滤机和沉降过滤式离心机;按分离系数分成高速、中速、低速离心脱水机。

离心机脱水优点

占地面积小,附属设备少,自动化程度高,投资低

缺点

分离液不清,机械部件磨损较大,电耗较大。

应用范围

不适用于含沙量高的污泥脱水。

第六章

固体废物固化

1固化是利用物理或化学方法将有害废物与能聚结成固体的某种惰性基材混合,从而使固体

废物固定或包容在惰性固体基材中,使之具有化学稳定性或密封性的一种无害化处理过程。

固化处理的目的危险废物固化/稳定化处理的目的,是使危险废物中的所有污染组分呈现化学惰性或者被包容起来,减少它在贮存或填埋处置过程中污染环境的潜在危险性,并便于运输、利用和处置。

固化处理的对象

a处理具有毒性或强反应性等危险性质的废物,使其满足填埋处置的要求(如在处置液态或污泥态的危险废物时)。

b处理其他处理过程中产生的残渣(如铅锌冶炼过程中产生的大量砷渣)。

固化处理的基本要求

a有害废物经固化处理后所形成的固化体应具有良好的抗渗透性、抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度等。

b固化过程中材料和能量消耗要低,容比要低。

c固化工艺过程简单,便于操作。

d固化剂来源丰富,价廉易得。

e处理费用低。

固化:在危险废物中添加固化剂,使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。

稳定化:将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的过程。

固定化:具有固化和稳定化作用的过程。

包容化:用稳定剂固化剂凝聚,将有毒物质或危险废物颗粒包容或覆盖的过程。

固化效果评价

a浸出率:指固化体浸于水中或其它溶液中时,其中有害物质的浸出速度。

b增容比:指所形成的固化体体积与被固化有害废物体积的比值。

.固化的一般步骤

a废物预处理:对收集到的固体废物必须进行预处理,消除影响固化的干扰因素;

b加入填充剂及固化剂;

c混合和凝硬(混合搅拌、保养硬化);

d固化体的处理与处置(填埋或利用)

固化处理方法按原理可分为:包胶固化、自胶结固、玻璃固化

3.包胶固化是采用某种固化基材对于废物块或废物堆进行包覆处理的方法。

按使用的基材可分水泥固化、石灰固化、热塑材料固化和有机聚合物固化

4.水泥固化原理:水泥是一种胶凝材料,当它与水反应后会形成一种硅酸盐水合凝胶,将有

害的固体废物微粒包容在其中并逐步形成坚硬的固化体,使有害物质被封闭在固化体内,达

到稳定、无害化的目的。固化对象:重金属、氧化物、废酸

水泥固化的优点:

a设备和工艺过程简单,无需特殊的设备,设备投资、动力消耗和运行费用都比较低;

b水泥和添加剂价廉易得;

c对含水率较低的废物可直接固化,无需前处理;

d在常温下就可操作,废物也可直接处理;

e处理技术已相当成熟,对放射性废物的固化容易实现安全运输和自动控制等。

水泥固化的缺点:

a水泥固化体的浸出速率和增容比较高;

b水泥的碱性对废物中的特殊盐类或铵离子的处理有困难;

c处理化学泥渣时,由于生成胶状物,使混合器的排料较困难,需加入适量的锯末予以克服。

5.石灰固化原理:是基于水泥窑灰和粉煤灰中含有的活性氧化铝、二氧化硅和石灰在有水存

在的条件下发生反应生成对硫酸盐、亚硫酸盐起经凝结硬化作用的物质,最终形成具有一定

强度的固化体。固化对象:重金属、氧化物、废酸。

石灰固化的优点:

a其所使用的添加剂本身是废物,来源很广,成本低,操作简单,不需要特殊的设备;

b固化的废物也不要求完全脱水,在常温下操作,不存在有尾气需要处理的问题。

石灰固化的缺点:

a固化后的产品体积和质量增加较大;

b已被酸性介质浸蚀,故需要在其表面进行涂覆或放在有衬里的填埋场中处置;

c固化体强度较低,需要较长的养护

6.热塑性材料固化原理:以热塑性物质作固化剂,在一定温度下将废物进行包覆处理。热塑

性材料在常温下呈固态,在高温时可变成熔融胶粘性液体,故可用来包覆废物。

热塑性材料:沥青、聚乙烯、聚氯乙烯、石蜡、聚丁二烯等。

热塑性材料固化的优点:

a所得固化产品空隙率低,致密度高;

b浸出率低于水泥法和石灰法;

c增容比小,降低了容器费和运输费及最终处置费;

d固化基材对溶液或微生物具有强抗侵蚀性,固化体不需作长时间的养护。

热塑性材料固化的缺点:

a废物必须预先冷冻、融解或离心脱水处理;

b由于基材具有可燃性,产品应有适宜的包装;

c热塑性材料价格昂贵,操作复杂,设备费用高;

d对于高温下易分解的废物,有机溶剂以及强氧化性废物不宜使用;

e固化基材受大剂量辐射时,其弹性或软化点提高,故不宜处理高放射性废物。

7沥青固化:以沥青为固化剂,与有害废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下产

生皂化反应(油脂在碱性条件下水解反应生成脂肪酸钠的过程),使有害废物均匀地包容在沥青中并形成稳定固化体的过程

沥青固化工艺:

主要包括三个部分,即固体废物的预处理、废物与沥青的热混合、二次蒸汽的净化处理。

一般用于处理中、低放射水平的蒸发残液,废水化学处理产生的沉渣,焚烧炉产生的灰烬、塑料废物,电镀污泥,砷渣等

沥青固化的特点:

a固化体的孔隙率和固化体中污染物的浸出速率均大大降低。固化体的增容率较小。

b固化体具有一定的危险性,固化过程中容易造成二次污染,需采取措施加以避免。工艺流

程复杂,一次性投资和运行费用均高与水泥固化法。

c固化操作需在高温下完成,不宜处理在高温下易分解的废物、有机溶剂以及强氧化性废物。

8.热固性材料固化原理:用热固性有机单体和经过粉碎处理的废物充分混合,在助凝剂和催

化剂的作用下产生聚合以形成海绵状的聚合物质,从而在每个废物颗粒的周围形成一层不透

水的保护膜。

热固性材料:脲醛树脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛树脂、环氧树脂。

热固性材料固化的优点:

a可以在常温下操作;

b添加的催化剂数量很少,终产品体积比其他固化法小;

c既能处理干渣,也能处理湿泥浆;

d固化体不可燃;固化体密度小。

热固性材料固化的优点:

a不够安全,有时包胶剂要求用强酸性催化剂,因而在聚合过程中会使重金属溶出,并要求

b使用耐腐蚀设备;

c固化体耐老化性能差;

d固化体松散,需装入容器处理,增加了处置费用;

e此法要求操作熟练,以保证固化质量

9.自胶结固化是将含有大量硫酸钙或亚硫酸钙的泥渣,在适宜的控制条件下进行煅烧,使其

部分脱水至产生有胶结作用的亚硫酸钙或半水硫酸钙状态,然后与特制的添加剂和填料混合成稀浆,经凝结硬化形成自胶结固化体。

自结胶固化的优点:

a采用的填料飞灰是工业废料,以废治废节约资源;

b固化体的化学稳定性好,浸出率低;

c凝结硬化时间短,对固化的泥渣不需要完全脱水等

自结胶固化的缺点:

a只适用于含硫酸钙、亚硫酸钙泥渣或泥浆的处理;

b需要熟练的操作技术和昂贵的设备,煅烧泥渣需消耗一定的能量等。

玻璃固化是以玻璃原料为固化剂,将其与有害废物以一定的配料比混合后,在高温(1000~1500℃)下熔融,经退火后即可转化为稳定的玻璃固化体。玻璃固化主要用于固化高放废物。

玻璃种类繁多,普通的钠钾玻璃熔点较低,制造容易,但在水中的溶解度较高,因而不能用于高放废液的固化。硅酸盐玻璃耐腐蚀能力强,但熔点高,制造困难。通常在高放废液的固

化中研究较多的是磷酸盐和硼酸盐玻璃

固化方法

间歇式固化法:是一罐一罐地将高放废液和玻璃原料一起加入罐内,使蒸发干燥、煅烧、熔融等几步过程都在罐内完成。

连续式固化方法:是将蒸发、煅烧过程与熔融过程分别在煅烧炉和熔融炉内完成,蒸发煅烧

过程采用连续进料和排料的方式,而熔融过程既可连续进料和排料,也可连续进料和间歇排料

玻璃固化的优点:

a玻璃固化体致密,在水及酸、碱溶液中的浸出率小,大约为10-7g/(cm2·d),增容比小;

b在玻璃固化过程中产生的粉尘量少;

c玻璃固化体有较高的导热性,热稳定性和辐射稳定性;

e对核能废料的处理已有相当成功的技术。

玻璃固化的缺点:

a装置较复杂,处理费用昂贵。

b工作温度较高、设备腐蚀严重,以及放射性核素挥发量大等。

第七章

可燃固体废物的焚烧

1.热值的概念单位重量的固体废物燃烧释放出来的热量,以kJ/kg来表示。它是衡量固体废

物可燃性的一个指标。废物能否进行焚烧处理,主要取决于其可燃性及热值。热值有两种表示方法,即粗热值和净热值。

粗热值是指化合物在一定温度下反应到达最终产物的焓的变化。净热值与粗热值的意义相

同,只是产物水的状态不同,前者水是液态,后者水是气态,二者之差,就是水的汽化潜热。

理论燃烧温度:当燃烧系统处于绝热状态时,固体废物在充分燃烧后所释放的热量全部用来

提高系统的温度,系统最终所达到的温度称为理论燃烧温度,即绝热火焰温度。该温度与燃

烧产物成分有关,也与固体废物初温和压力有关。

焚烧温度:指废物中有害成分在高温下氧化、分解直至破坏所需达到的温度,比废物着火温

度要高得多,它对焚烧处理的减量化程度和无害化程度有决定性的影响,取决于废物的燃烧

特性(如热值、燃点、含水率等)以及焚烧炉结构,空气量等。

过剩空气系数和过剩空气率:按照化学成分和化学反应方程,与燃烧固体废物所需氧气量相

当的空气量称为理论空气量。实际工程中为了保证固体废物完全燃烧,必须向燃烧室鼓入比

理论空气量更多的助燃空气量,即过剩空气量,通常用过剩空气系数和过剩空气率表示。

焚烧系统

前处理系统、进料系统、焚烧炉系统、空气系统、烟气系统、其它系统

停留时间:指固体废物在焚烧炉内的停留时间和烟气在焚烧炉内的停留时间。固体废物停留时间取决于固体废物在焚烧过程中蒸发、热分解、氧化、还原反应等反应速率的大小。

烟气停留时间取决于烟气中颗粒状污染物和气态分子的分解、化学反应速率。

设计的目的在于能达到完全燃烧,以避免产生有毒产物。

二噁英的去除方法

a控制来源:通过废物分类收集,加强资源回收,避免含PCDDs/PCDFs物质及含氯成分高的物质(如PVC塑料等)进入垃圾中。

b减少炉内形成:保持炉内温度800℃以上(最好是900℃)可将二噁英完全分解;保证足够的烟气高温停留时间(大于2s),以利于二噁英的充分分解;提供足量氧气(尾气中氧气含量6%~12%)。

c避免炉外低温再合成:为了遏制二噁英的炉外再合成,通常采用控制烟气温度的办法,即将大于500℃的烟气在炉外0.2s急冷至200℃以下,从而跃过二噁英易形成的温度区。

d活性炭吸附法:在干式处理流程中,最简单的方法是喷入活性炭或焦炭粉,通过吸附以去

除废气中的PCDDs/PCDFs。

第八章

固体废物的热解

1.热解概念利用有机物的热不稳定性,使其在缺氧或无氧条件下受热分解,最终成为可燃气(如氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等)、油(如甲醇、丙酮、醋酸、焦油、溶剂油等)、固形炭(主要为炭黑)的过程。

2.热解对象

适用于热解的固体废物有废塑料(含氯的除外)、废橡胶、废轮胎、废油及油泥和废有机污泥等。

热解温度:温度是影响热解的关键因素,热解产物的产量和成分都可通过控制反应器的温度

来有效地改变。热解温度与气体产量成正比,而各种液体物质和固体残渣均随分解温度的增

加而相对减少。再者,热解温度不仅影响气体产量,也影响气体质量。

3.影响热解产物的因素

热解温度、加热速度、反应时间、废物组成、预处理、反应器类型、供气供氧

4.一个完整的热解工艺包括进料系统、反应器、回收净化系统、控制系统几部分。其中反应

器部分是整个工艺的核心,热解过程就是在反应器中发生。不同的反应器类型往往决定了整

个热解反应的方式以及热解产物的成分。

常见的热解设备有:

固定床反应器、流化床反应器、回转窑反应器、双流塔反应器、高温熔融反应

5.污泥的热解

a污泥脱水b干燥c热解d炭灰分离e油气冷凝f热量回收g二次污染防治

6.废橡胶的热解

a轮胎破碎b分选c干燥预热d橡胶热解e油气冷凝f热量回收g废气净化

7.固体废物的焙烧方法

烧结焙烧、分解焙烧、氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧、钠化焙烧、离析焙烧

第九章

可生物降解固体废物的处理与利用

1堆肥化:在人工控制的条件下,依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,人为.地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程。堆肥化的产物称为堆

肥,它是一种腐殖质含量很高的疏松物质。

2.好氧堆肥化的影响因素

a供氧量氧气是堆肥过程中有机物降解和微生物生长所必须的物质,因此,保证较好的通风条件,提供充足的氧气是好氧堆肥过程正常运行的基本保证。合适的氧气浓度应在8%~18%。

b含水率水分是维持微生物生长代谢活动的基本条件之一,水分适当与否直接影响堆肥

发酵速率和腐熟程度,是影响好氧堆肥的关键因素之一。最适宜的含水率50%~60%。

c温度和有机物温度是堆肥得以顺利进行的重要因素。堆体最佳温度55~60℃。有机质含量过低,分解产生的热量不足以维持堆肥所需要的温度;过高则使通风供氧困难,最佳20%~

80%

d颗粒度堆肥过程中供给的氧气是通过颗粒间的空隙分布到物料内部的,因此,颗粒度的大小对通分供氧有重要影响。物料的平均适宜粒度为12~60mm。

e

C/N比和C/P比碳是堆肥化反应的能量来源,是生物发酵过程中的动力和热源;氮和磷是微生物的营养来源。C/N最佳比例(25~35)∶1

;C/P最佳比例75~150。

f

pH值pH是微生物生长的一个重要环境条件。适宜的pH可使微生物发挥有效作用,一般来说,pH在7.5~8.5之间,可获得最佳的堆肥效果。

3堆肥化系统分类:

按堆制方式分为间歇堆积法和连续堆积法;按需氧程度分为好氧堆肥和厌氧堆肥;按温度变

化分为中温堆肥和高温堆肥;按技术分为露天堆肥和机械密封堆肥;按发酵历程分为一次发

酵和二次发酵。

好氧堆肥工艺

前处理--主发酵--后发酵--后处理--脱臭--贮存

5好氧堆肥化设备

优点:设备占地面积小;能进行很好的过程控制;堆肥过程不受气候条件的影响;可对废气进行统一收集处理,防止环境二次污染;可对热量进行回收利用。

缺点:堆肥的投资和运行、维护费用很高;堆肥周期较短,堆肥产品会有潜在的不稳定性,堆肥的后熟期相对延长;由于机械化程度高,一旦设备出现问题,堆肥过程即受影响。

6.腐熟度评价指标

a生物学指标呼吸作用/生物活/发芽指数

b

化学指标pH/COD/BOD

/VS/碳氮比/氮化物/腐殖酸

c物理学指标气味/粒度/色度

d工艺指标温度、耗氧速率400

mg/(kg·h)

堆肥的作用

a使土质松软、多孔隙、易耕作,增加保水性、透气性及渗水性,改善土壤的物理性状。

b增加土壤有机质,提高带负电荷的腐殖质含量,促进阳离子养分的吸附,提高土壤保肥能力。

c堆肥腐殖质中某些组分具有螯合能力,能抑制对作物生长不利的活性铝与磷酸结合。

d堆肥是缓效性肥料,不对农作物产生损害。

e堆肥的腐殖质成分能够促进植物根系的伸长和增加。

8.厌氧发酵:在人工控制的厌氧条件下利用厌氧微生物将废物中可降解有机质分解转化成甲烷、二氧化碳和其它稳定物质的生物化学处理过程。

9.厌氧消化的影响因素

a厌氧条件:产酸阶段微生物大多数是厌氧菌,需要在厌氧条件下才能把复杂的有机物分解成简单的有机酸等。而产气阶段的细菌是专性厌氧菌,氧对产甲烷细菌有毒害作用,因而需要严格的厌氧环境。

b原料配比:

碳氮比过小,细菌增殖量降低,氮不能被充分利用,过剩的氮变成游离的NH3,抑制了产甲烷菌的活动,厌氧消化不易进行。最佳碳氮配比(20~30)∶1。

c温度:温度过低,厌氧消化的速度低,产气量低,不易达到卫生要求上杀灭病原菌的目的;

过高,微生物处于休眠状态,不利于消化。最佳温度35~38℃和50~65℃两个范围。

d

pH

产甲烷微生物细胞内的细胞质pH一般呈中性,但对于产甲烷细菌来说,维持弱碱性

环境是十分必要的。最佳pH范围是7.0~7.2。

e添加物和抑制物在发酵液中添加少量的添加剂(磷粉矿、炉灰等)有助于促进厌氧发酵,提高产气量和原料利用率。添加少量钾、钠、镁、锌、磷等元素也能提高产气率。

f接种物厌氧消化中细菌数量和种群会直接影响甲烷的生成。添加接种物可有效提高消化

液中微生物的种类和数量,从而提高反应器的消化处理能力,加快有机物的分解速度,提高

产气量。

g搅拌

h其它因素

第十章

固体废物的最终处置

1.固体废物处置:是将固体废物焚烧和用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法,达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者清除其危险成分的活动,或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的场所或者设施并不再回收的活动。

2.固体废物处置的原则

a区别对待、分类处置、严格管理的原则:根据不同固体废物的危害程度与特性,区分对待,严格管理,这样才能既有效地控制主要污染危害,又降低处理费用。

b安全处置的原则:对危险废物进行安全处置,减少有毒有害物质释放进入环境的速率和总

量,使其在长期处置过程中对环境的影响降到最低程度。

c集中处置的原则:对危险废物实行集中处置,不仅可以节约人力、物力、财力,利于监督

管理,也是有效控制乃至消除危险废物污染危害的重要形式和主要的技术手段。

d经济效益和.效益并重的原则:主要指选择的处置方法,既能推动当地的经济发展,又

能将有害成分对环境的危害降低至最低。

3.固体废物处置的基本要求

a废物的体积应尽量小;

b废物本身无较大危害性;

c处置场地适宜;

d设施结构合理;

e封场后定期维护监测。

4.固体废物处置方法分类

a按隔离屏障(天然屏障人工屏障)

b按处置场所(陆地处置海洋处置)

5.固体废物的处置过程

a

浓缩、干燥、压缩等减容预处理;b无害化解毒处理;c化学稳定化或固化;d焚烧或热解;e陆地处置:卫生、安全填埋;深井灌注;尾矿坝或贮留池;工程库等。

6.固体废物处置方法

a堆存法(露天堆存法,筑坝堆存法)b土地耕作法c深井灌注法d海洋处置法e土地填埋法

土地耕作法利用耕作土地将固体废物分散在其中,在耕作过程中由生物降解,植物吸收及风化作用使固体废物污染指数逐渐达到背景程度的方法。

优点:土地耕作具有运行费用低、操作方便、工艺简单、对环境影响小,并且能够改善土壤的结构和增加肥力。

缺点:主要是对固体废物的种类和数量有一定的限制(例如含有害重金属和不可生物降解的其他有害组分)

机理:土地耕作处置是基于土壤的离子交换、吸附、微生物生物降解以及渗滤水浸取、降解

产物的挥发等综合作用机制。

影响因素:废物的性质、土壤耕作的深度、土壤的地形、当地的气候条件、pH值、含水率等。

8.深井灌注法将固体废物液化,形成真溶液或乳浊液,用强制性措施注入与地下水层隔绝的可渗透性岩层中,从而达到固体废物的最终处置。适合深井灌注的地层主要有石灰岩层、白云岩层和砂岩层。

要求:处置区位于地下饮用水源之下;有不透水岩层把注入的废物和地层隔开;有足够的容

量,空隙率高,饱和度适宜;有足够的渗透性,且压力低。

9.海洋倾倒:利用船舶、航空器、平台及其他载运工具,向海洋倾倒废物或其他有害物的行

为烧。

海洋倾倒的关键:选择合适的深海海域、且运输距离不是太远、又不会对人类生态环境造成影响。

禁止倾倒的废物

a含有机卤素、汞、镉及其化合物的废物;b强放射性废物;c原油、石油炼制品、残油及其废弃物;d严重妨碍航行、捕鱼及其他活动或危害海洋生物的、能在海面漂浮的物质。

严格控制的废物

a含有砷、铅、铜、锌、铬、镍、钒等物质及化合物的废物;

b含有氰化物、氟化物及有机硅化合物的废物;

c弱放射性废物;

d容易沉入海底,可能严重障碍捕鱼和航行的笨重的废弃物

10.远洋焚烧:利用焚烧船在远海对固体废物进行处理处置的一种方法。法律定义:选择以

高温破坏有毒有害废物为目的,而在远离人群的海洋焚烧设施上有意焚烧废物或其他物质的行为。处理对象:主要用于处理处置各种含卤素的有机废物。

远洋焚烧特点:处置的费用比陆地便宜(对空气净化的要求低,工艺相对简单);焚烧时所

产生的氯化氢气体经冷凝后可直接排入海中稀释,焚烧后的残渣也可直接倾入大海。

11.土地填埋优点:工艺简单,成本低廉,适应性广,已成为固废最终处置的一种主要方法。

主要问题:渗滤液的收集、控制;因法律颁布和污染控制标准的制定,填埋要求更严格,故

处理费用不断增加;需占用大量的土地资源。

12.卫生土地填埋:是从传统的堆放和填地处置发展起来的一种最终处置方法,它不是简单的堆、填、埋,而是一种按照工程理论、土工标准和环保要求,对固体废物进行有控管理的综合性工程方法。

卫生土地填埋的功能

a卫生填埋的贮留功能b卫生填埋阻断垃圾污染的功能c卫生填埋的处理功能卫生填埋场处理的填埋物种类居民生活垃圾、商业垃圾、集市贸易市场垃圾、街道清扫垃圾、公共场所圾、机关、学校、厂矿等单位生活垃圾

卫生土地填埋的分类

按填埋场地形特征和所处位置分为:山谷型填埋、低坑型、滩涂型填埋、地上型、平原性填埋;

按照垃圾的降解机理分为:厌氧性填埋、好氧性填埋、准好氧性填埋;

按照有无防渗衬层和渗滤液集排系统分为:自然衰减型、全封闭型。

卫生土地填埋的六大标准

a了国家标准规定的防渗要求;

b是否落实了卫生填埋作业工艺,如推平、压实、覆盖;

c污水是否处理达标排放;

d填埋场气体是否得到有效治理;

e蚊蝇是否是否得到有效控制;

f是否考虑终场利用。

卫生土地填埋防渗与渗滤液处理

a有机污染物浓度高,尤以5年内的“年轻”填埋场的渗滤液为最;

b氨氮含量较高,在“中老年”填埋场渗滤液中尤为突出;

c磷含量普遍偏低,尤其是溶解性的磷酸盐含量更低;

d金属离子含量较高,其含量与所填埋的废物组分及时间密切相关;

e溶解性固体含量较高,在填埋初期(0.5~2.5年)呈上升趋势,直至达到峰值,然后随填埋

时间增加逐年下降直至最终稳定;

f色度高,以淡茶色、暗褐色或黑色为主,具较浓的腐败臭味;

g水质历时变化大,废物填埋初期,其渗滤液的pH值较低,而COD、BOD5、TOC、SS、h硬度、金属离子含量较高;而后期,上述组分浓度则明显下降。

国内填埋技术的发展趋势:

土地高效利用;合理规划,发展规模化填埋技术;

防渗系数安全化;部分实现资源化;全方位环保;运行管理现代化、市场化。生态填埋技术;综合处理技术;对老填埋场的改造和封场技术。

国外填埋技术的发展趋势:生态填埋技术;对原有填埋场改造封场和重复利用技术;

加速稳定化技术。

13.安全土地填埋:是一种改进的卫生土地填埋。各国的定义不尽相同,一般都是按下面的设计和操作标准来进行安全填埋的。安全填埋主要是针对有毒有害固体废物的处置,从填埋场结构上更强调了对地下水的保护、渗出液的处理、填埋场的安全监测。

14.填埋场设计规划程序

a安全土地填埋场地设计规划程序主要包括:场地的选择与勘察、环境影响评价、场地的设计、场地的建造与施工、土地填埋操作、封场,场地的维护及监测

15.填埋场场地选址原则

一是从防止污染的角度考虑的安全原则(地下水是场地选择时的重点),二是从经济方面考

虑的经济合理原则(合理的选址可充分利用场地的天然地形条件,尽可能减少挖掘土方量,降低场地施工造价)浸出液监测浸出液监测包括浸出液位、性质及处理后排放的监测。浸出液位监测是指随时监测填埋场内浸出液的液位,定期采样分析其性质;处理后浸出液排放监测是分析浸出液是否达到排放标准。

第五篇:固体废物的处理与处置总结

第一章 绪论

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是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。(具有时间和空间的相对性。)特点:潜在性、长期性、不易恢复性、(呆滞性)。

危险废物:是指列入国家危险废物名录或者国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的、具有危险特性的废物。特征:毒性、腐蚀性、传染性、反应性、浸出毒性、易燃性、易爆性。来源可分为:工矿业固体废物、生活垃圾以及其他固体废物。

固体废物污染危害:(一)对土壤环境的影响:

1、占用大量的土地,破坏地貌和植被。

2、固体废物及其淋洗和渗滤液中所含有有害物质会改变土壤的性质和结构,并对土壤中的微生物产生影响。这些有害成分的存在,不仅有碍植物根系的发育和生长,而且还会在植物有机体内积蓄,通过食物链危及人体健康。

3、工业固体废物,特别是有害的固体废物,经过风化、雨雪淋溶、地表径流的侵蚀,产生高温和毒水或其他反应,能杀灭土壤中的微生物,使土壤丧失腐解能力,导致草木不生。

4、固体废物中的有害物质进入土壤后,还可能在土壤中发生积累。

(二)对大气环境的影响:

1、堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬,从而对大气环境造成污染。

2、堆积的废物中某些物质的化学反应,可以不同程度上产生毒气或恶臭,造成地区性空气污染。

3、废物填埋场中逸出的沼气也会对大气环境造成影响,它在一定程度上会消耗填埋场上层空间的氧,从而使种植物衰败。

4、固体废物在运输和处理过程中,也能产生有害气体和粉尘。

(三)对水环境的影响:

1、直接将固体废物倾倒于河流、湖泊或海洋,会引起水质恶化或有害物质积聚。

2、固体废物随天然降水或地表径流进入河流、湖泊,或随风飘迁落入河流、湖泊,污染地面水。

3、废渣直接排入河流、湖泊或海洋,能造成更大烦人水体污染。

4、使无害的固体废物排入河流、湖泊,也会造成水体污染,河床淤塞,水面减小,甚至导致水利工程设施的效益减少或废弃。

5、生活垃圾未经无害化处理就任意堆放,也造成许多城市地下水污染。

危害人体的途径:

1、固体废物露天存放或置于处置场,有害成分可通过大气、土壤、地表或地下水等间接传至人体,造成危害。

2、工矿业固体废物所含化学成分能形成化学物质型污染。

3、人畜粪便和生活垃圾是各种病原微生物的滋生地和繁殖场,能形成病原体型污染。固体废物污染控制:一是减少固体废物的排放量,二是防治固体废物污染。

固体废物处理:是指通过不同的物化或生化技术,将固体废物转化为便于运输、贮存、利用以及最终处置的另一种形体结构。(处理技术:破碎、分选、压实)固体废物处置:是指对已无回收价值或确属不能在利用的固体废物,采取长期置于与生物圈隔离地带的技术措施,也是解决固体废物最终归宿的手段。我国技术政策:内容:“三化”原则:资源化、无害化和减量化。含义:减量化,是指通过适当的手段减少和减小固体废物的数量和体积。无害化:是指通过采用适当的工程技术对废物进行处理,使其对环境不产生污染,不对人体健康产生影响。资源化:是指从固体废物中回收有用的物质和能源,加快物质循环,创造经济价值的广泛的技术和方法。(包括物质回收、物质转换和能量转换)。三者的关系:由于技术经济原因,我国固体废物处理利用的发展趋势必然是从“无害化”走向“资源化”,“资源化”是以“无害化”为前提的,“无害化”和“减量化”应以“资源化”为条件。

全过程管理:产生—收集—运输—综合利用—处理—贮存—处置。基本对策:3C原则:避免产生、综合利用、妥善处理。3R原则:减少生产、再利用、再循环。

第二章 固体废物的收集、贮存及清运 收运系统:运贮、清运、转运

第三章 固体废物的预处理

预处理:只是以机械处理为主涉及废物中某些组分的简易分离与浓集的废物处理方法。目的:是方便废物后续的资源化、减量化和无害化处理与处置操作。技术:压实、破碎、分选和脱水。

压实:指用机械方法增加固体废物聚集程度,增大容重和减少固体废物表观体积,提高运输与管路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。影响因素:物料机械强度及破碎力。方法:干式、湿式和半湿式破碎。破碎产物的特性通常采用粒度分布情况和破碎比来定量描述。低温破碎:是利用物料在低温变脆的性能对一些在常温下难以破碎的固体废物进行有效破碎的过程,也可以利用不同废物脆化温度的差异在低温下进行选择性破碎。固体废物的分选:就是将固体废物中各种可回收利用的废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。(人工分选和机械分选)

根据废物组成中各种物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性及弹性的差异,将机械分选方法分为筛选(分)、重力分选、光电分选、磁力分选、电力分选和摩擦与弹跳分选。

机械脱水:利用具有许多毛细孔的物质作为过滤介质,以某种设备在过滤介质两侧产生压差作为过滤动力,固体废物中的溶液穿过介质成为滤液,固体颗粒被截流成为滤饼的固液分离操作过程就是机械过滤脱水。

第四章 固体废物的物化处理

固体废物的物化处理:是利用物理化学反应过程对固体废物进行处理的方法。方法:浮选、溶剂浸出、稳定化/固化处理。

危险废物稳定化/固化处理的目的:是使危险废物中的所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来,减少它在贮存或填埋处置过程中污染环境的潜在危险,并便于运输、利用和处置。稳定化:是指将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的物质的过程。固化:是指在危险废物中添加固化剂,使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。固化过程:是一种利用添加剂改变废物的工程特性(渗透性、可压缩性和强度等)的过程。固化处理方法:水泥固化、石灰固化、沥青固化、塑性材料固化、有机聚合物(玻璃)固化、自胶结固化、熔融固化和陶瓷固化。浮选药剂:捕收剂、起泡剂和调整剂。

浸出工艺:浸出剂与被浸废料的相对运动方式:顺流、错流和逆流浸出。废料的运动方式:渗透和搅拌浸出。

第五章 固体废物的生物处理

固体废物的生物处理:是指直接或间接利用生物体的机能,对固体废物的某些组成进行转化以建立降低或消除污染物产生的生产工艺,或者能够高效净化环境污染,同时又产生有用物质的工程技术。堆肥化:就是在人工控制的条件下,依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程。好氧堆肥:是好氧微生物在与空气充分接触的条件下,使堆肥原料中的有机物发生一系列放热分解反应,最终使有机物转化为简单而稳定的腐殖质的过程。影响因素:供氧量、含水率、温度和有机物含量、颗粒度、C/N比和C/P比、pH。

好氧堆肥的过程:1.潜伏阶段:指堆肥化开始时微生物适应新环境的过程,即驯化过程。2.中温阶段:在此阶段,嗜温性细菌、酵母菌和放线菌等嗜温性微生物利用堆肥中最容易分解的可溶性物质,如淀粉、糖类等而迅速增殖,并释放能量,使堆肥温度不断升高。3.高温阶段:在此阶段,嗜热性微生物逐渐代替了嗜温性微生物的活动,堆肥中残留和新形成的可性有机物质继续分解转化,复杂的有机化合物如半纤维素、纤维素和蛋白质等开始被强烈分解。4.腐熟阶段:在此阶段,嗜温性微生物又占优势,对残余的较难分解的有机物作进一步分解,腐殖质不断增多且稳定化,此时堆肥即进入腐熟阶段,堆肥可施用。

好氧堆肥工艺:1.前处理:主要是去除大块和非堆肥化物料如石块、金属物等。2.主发酵:主要在发酵仓内进行,也可露天堆积,靠强制通风或翻堆搅拌来供给氧气。3.后发酵:是将主发酵工序尚未分解的易分解有机物和较难分解的有机物进一步分解,使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物,得到完全腐熟的堆肥制品。4.后处理:去除前处理工序中还没有完全去除的塑料、玻璃、金属、小石块等杂物。5.脱臭:在堆肥工艺过程中,因微生物的分解,会有臭味产生,必须进行脱臭。常用方法是熟堆肥吸附的生物除臭法。6.贮存:贮存方式可直接堆存在发酵池中或装袋,要求干燥透气,闭气和受潮会影响堆肥产品的质量。厌氧消化处理:是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程。(厌氧消化系统:预处理、厌氧消化反应器、消化气净化与贮存、消化液与污泥的分离、处理和利用)

厌氧消化原理(三段理论):

1、水解阶段:发酵细菌利用胞外酶对有机物进行体外酶解,使固体物质变成可溶于水的物质,然后,细菌再吸收可溶于水的物质,并将其分解成为不同产物。

2、产酸阶段:水解阶段产生的简单的可溶性有机物在产氢和产酸细菌的作用下,进一步分解成挥发性脂肪酸、醇、酮、醛、CO2、和H2等。

3、产甲烷阶段:产甲烷菌将第二阶段的产物进一步降解成CH4和CO2,同时利用产酸阶段所产生的H2将部分CO2再转变为CH4。(是整个反应过程的控制步骤)

厌氧消化的影响因素:厌氧条件、原料配比、温度、pH、添加物和抑制物、接种物、搅拌。

第六章 固体废物的热处理

固体废物的热处理:就是将固体废物进行高温分解和深度氧化的处理过程。焚烧:是一种高温热处理技术,即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应,废物中的有害物质在高温下氧化、热解而被破坏,是一种可同时实现废物无害化、资源化、减量化的处理技术。(优点:减量化效果显著,无害化程度彻底。缺点:二次污染现象比较严重,必须加以有效控制才可长期适用。对处理和管理技术要求高。投资较大。)

焚烧的污染物:碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物、氯化物及水等物质组成的烟,不可燃物质、灰分等成为炉渣。二噁英TCDDs,呋喃PCDFs,多环芳烃PAHs。

固体废物焚烧残渣的化学组成主要是:钙、硅、铁、铝、镁的氧化物及重金属氧化物,物理和化学性质较为稳定。

焚烧的主要影响因素:焚烧炉类型、固体废物性质、物料停留时间、焚烧温度、供氧量、物料的混合程度。工艺参数:焚烧温度、停留时间、供氧量、物料混合程度。

固体废物热值:是指单位质量固体废物在完全燃烧时释放出来的热量。热值的表示方式:高位热值(粗热值)和低位热值(净热值)

热解:是将有机物在无氧或缺氧状态下加热,使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。热解与焚烧二者的区别:

1、焚烧是需氧氧化反应过程,热解是无氧或缺氧反应过程。

2、焚烧是放热的,热解是吸热的。

3、焚烧的主要产物是二氧化碳和水,热解的产物主要是可燃的低分子化合物。

4、焚烧产生的热能一般就近直接利用,而热解生成的产物诸如可燃气、油及炭黑等则可以储存及远距离输送。

产物:气体(H2、CH4、CO、CO2)、有机液体(有机酸、芳烃、焦油)、固体(炭黑、灰渣)

第八章 固体废物的填埋处置

卫生填埋法:该法是利用工程手段,采取有效技术措施,防止渗滤液及有害气体对水体、大气和土壤环境的污染,使整个填埋作业及废物稳定过程对公共卫生安全及环境均无危害的一种土地处置废物方法。优点:

1、其一次性投资较低,运行也较为经济。

2、适应性广,对生活废物的种类、性质和数量均无苛刻的要求。

3、是一种相对完全、彻底的最终处理方式。

4、运行管理相对简单。缺点:

1、浸出液是高浓度有机废水,若不加以控制必然对环境造成危害。

2、填埋场容量有限,旧填埋场封闭后,新填埋场选址困难,而且易出现地荒。

填埋场防渗:是现代填埋场区别于简易填埋场和堆放场的重要标志之一,也是选址、设计、施工、运行管理和终场维护中至关重要的内容。目的:是阻止渗滤液和填埋气体外泄污染周围的土壤和地下水,同时还要防止外来水,包括地下水、地表水和降水等大量进入填埋场,增大渗滤液产生量。废物渗滤液:是指废物在填埋或堆放过程中因其有机物分解产生的水或废物中的游离水、降水、径流及地下水入渗而淋滤废物形成的成分复杂的高浓度有机废水。特征:

1、有机污染物浓度高。

2、氨氮含量较高。

3、磷含量普遍偏低。

4、金属离子含量较高。

5、溶解性固体含量较高。

6、色度高。

7、水质历时变化大。

干填埋气主要由CH4、CO2、N2、O2、硫化物、NH3、H2、CO及其他微量化合物等组成。两大污染问题及工程手段:一是有害气体,二是渗滤液。

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