1、固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste,使学生掌握固体废物处理处置的基本概念，基本原理和基本方法,环境工程专业的主要专业课,学生在牢固掌握固体废物处理处置基本概念的基础上，具备对固体废物处理处置工程进行管理、研究、设计的能力,为学生进入社会从事环境保护领域的工作打下坚实的理论和实践基础。,课程的性质和目的,建议教材与教学参考书,蒋建国编. 固体废物处置与资源化，化学工业出版社，2008年1月第1版。李国学主编. 固体废物处理与资源化，中国环境科学出版社，2005年7月第1版。王琪主编. 工业固体废物处理及回收利用，中国环境科学出版社，20
2、06年12月第1版。张小平编. 固体废物污染控制工程，化学工业出版社，2004年8月第1版。牛冬杰，马俊伟，赵由才主编. 电子废弃物的处理处置与资源化，冶金工业出版社，2007年6月第1版。李金惠，杨连威等编著. 危险废物处理技术，中国环境科学出版社，2006年10月第1版。张辰主编. 污泥处理处置技术与工程实例，化学工业出版社，2006年7月第1版。聂永丰主编. 三废处理技术工程手册固体废物卷，化学工业出版社，2000年2月第1版。赵由才主编. 危险废物处理技术，化学工业出版社，2003年9月第1版。张益, 赵由才. 生活垃圾焚烧技术，环境科学与工程出版中心，2000年8月第1版,教学大纲,
3、第一章绪论（Introduction） 主要说明固体废物（包括危险废物）的定义、分类、对环境的影响和管理系统。第二章固体废物的收集与运输（Collection and transportation of solid waste） 介绍固体废物的收集、运输与中转问题。第三章固体废物的预处理（Pretreatment of solid waste ） 介绍固体废物的压实、破碎、分选等预处理方法。,第四章 固体废物的物化处理（ Physical-Chemical treatment of solid waste） 介绍固体废物的稳定化、固化处理技术。第五章 固体废物的生物处理（Biological
4、treatment of solid waste） 介绍固体废物堆肥处理的微生物原理、工艺技术过程。第六章 固体废物的热处理（Heat treatment of solid waste） 介绍固体废物的焚烧、热解处理技术。,教学大纲,第七章 固体废物的综合利用（Comprehensive utilization of solid waste）第八章 固体废物的处置工程（Disposal of solid waste） 介绍固体废物填埋处置的基本原理；生活垃圾标准卫生填埋场、危险废物安全填埋场设计原则。,教学大纲,下列哪些是固体废物？,泥浆 废油 烟尘 含酚废水废化学药剂 橡胶 浮渣,【其它】
5、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。,本章重点,第一章 绪论,【概念】固体废物 危险废物 清洁生产“3R”原则 “3C”原则 “3化”原则 全过程管理,1 固体废物的定义及分类1.1 固体废物的概念与定义固体废物是指人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的，在一定时间和地点无法利用（不再具有原使用价值）而被丢弃的污染环境的固态、半固态废弃物质。,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
6、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。,1.1 固体废物的概念与定义,“固体废物”是指任何垃圾，废料，废物处理厂、给水处理厂、空气污染控制设施产生的污泥以及其他废弃材料，包括产生于工业、商业、采矿业和农业生产以及社会活动的固体、液体、半固体或装在容器内的气体材料，但是不包括市政污水或灌溉水和满足排放要求的点源工业排放废水中的固态或溶解态材料，以及根据原子能法定义的核材料和副产品。 美国资源保护与再生法,1.1 固体废物的概念与定义,所谓“废弃物”是指垃圾、粗大垃圾、燃烧灰、污泥、粪便、废油、废酸、废碱、动物尸体以及其他污物和废料，包
7、括固态和液态物质（不包括放射性物质和被放射性污染的物质） 日本废弃物处理及清扫法,1.1 固体废物的概念与定义,丧失原有利用价值 抛弃或放弃 固态、半固态、置于容器中的气 态物品、物质 法律、行政法规规定纳入固体废 物管理的物品、物质,性质、特征,生产 生活 其它活动,来 源,废,应废,固 体 废 物,固体废物的“废弃”特征,废：物品丧失原有利用价值 丧失使用功能 丧失使用目的 弃：物品所有者放弃所有权 由于功能的丧失 由于价值的降低,固体废物性状固态废物半固态废物置于容器中的气态的废物液态废物（但是不包括排入水体的废水）,固体废物特性: 废物属性 时间特征 固体废物 资源属性 空间特征,时间
8、性仅相对于目前的科学技术和经济条件而言，随着科技的发展，昨天的废物将成为明天的资源。 空间性废物仅仅相对于某一过程或某一方面没有使用价值，某一过程的废物可能成为另一过程的原料。故称固废是放错地方的资源。,（1） 固体废物的来源,一是各类生产过程中所产生的废物 生产废物(俗称废渣，residue)；二是在产品进入市场后在流通过程中或使用消费后产生的废物 生活废物（俗称垃圾，refuse）。 后者的产生量随季节、生活水平、生活习惯、生活能源结构、城市规模和地理环境等因素而变化。,1.2 固体废物的分类,分类标准,类别,按污染特性及来源分类,按中华人民共和国固体废物污染防治法,危险废物,工业固体废物
9、,城市生活垃圾,固体废物,（1） 城市生活垃圾 城市生活垃圾又称为城市固体废物，它是指在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，其主要成分包括厨余物，废纸，废塑料，废织物，废金属，废玻璃陶瓷碎片，砖瓦渣土，粪便，以及废家什用具，废旧电器，庭园废物等等。 它的主要特点是成分复杂，有机物含量高。与居民生活水平、生活习惯、季节，气候等主要因素影响有关。,城市生活垃圾的来源,生活垃圾的特点,增长速度快，产生量不均匀,1,成分复杂、多变，有机物含量高,2,主要成分为碳，其次为氧氢氮硫,3,处理处置方式目前仍以填埋为主,4,生活垃圾的组要成分为碳，其次为氧氢氮硫等。根据其组分的不
10、同，含有不等量的灰分。,（2） 工业固体废物工业固体废物主要包括以下几类：冶金工业固体废物 主要包括各种金属冶炼或加工过程中所产生的各种废渣，如高炉炼铁产生的高炉渣、铜镍铅锌等有色金属冶炼过程产生的有色金属渣、铁合金渣等；能源工业固体废物 主要包括燃煤电厂产生的粉煤灰、炉渣、烟道灰、采煤及洗煤过程中产生的煤矸石等；,石油化学工业固体废物 主要包括石油及加工工业产生的油泥、焦油页岩渣、废催化剂、废有机溶剂等，化学工业生产过程中产生的酸渣碱渣、盐泥、釜底泥、精(蒸）馏残渣以及医药和农药生产过程中产生的医药废物、废药品、废农药等；矿业固体废物 矿业固体废物主要包括采矿废石和尾矿。废石是指各种金属、非
11、金属矿山开采过程中从主矿上剥离下来的各种围岩，尾矿是指在选矿过程中提取精矿以后剩下的尾渣。,轻工业固体废物 主要包括食品工业、造纸印刷工业、纺织印染工业、皮革工业等工业加工过程中产生的污泥、废油以及其他废物；其他工业固体废物 主要包括机加工过程产生的金属碎屑、电镀污泥、建筑废料以及其他工业加工过程产生的废渣等。,表1-2 主要工业固体废物的来源和分类,表1-3 全国工业固体废物产生及处理情况单位：万吨,注：“综合利用量”和“处置量”指标中含有综合利用和处置往年量。,数据来源于中国环境统计年报,图1-1 全国工业固体废物产生、处理及排放量年际变化,数据来源于广东省环境状况公报,（3）危险废物联合
12、国环境署（UNEP）把危险废物定义为：“危险废物是指除放射性以外的那些废物（固体、污泥、液体和利用容器的气体），由于它的化学反应性、毒性、易爆性、腐蚀性和其他特性引起或可能引起对人体健康或环境的危害。不管它是单独的或与其他废物混在一起，不管是产生的或是被处置的或正在运输中的，在法律上都称危险废物” 。世界卫生组织（WHO ）的定义是：“危险废物是一种具有物理、化学或生物特性的废物，需要特殊的管理与处置过程，以免引起健康危害或产生其他有害环境的作用”。,（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： 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
13、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。 根据1998年7月1日实施的国家危险废物名录，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。”,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
14、出危险废物之外，即加以豁免。,危险固 体 废 物,放射性,pH 钢腐蚀深度,鉴别标准,一、急性毒性初筛试验方法,以一定体重的小白鼠或大白鼠为实验动物，利用有害废物浸出液对小白鼠(0.4ml/20g)或大白鼠(1.0ml/100g)进行一次性灌胃，之后观察其中毒症状，记录48h内的死亡数。,二、易燃性的试验方法,鉴别易燃性是测定闪点，仪器采用闭口闪点测定仪。 闪点低于60 的液态废物和燃烧剧烈而持续的非液态废物，由于摩擦、吸湿、点燃等自发的化学变化会发热、着火，或可能由于它的燃烧引起对人体或环境的危害。,三、腐蚀性试验方法,腐蚀性：指通过接触能损伤生物细胞组织、或腐蚀物体而引起危害。测定方法：一
15、种是测定pH值（浸出液的pH2或pH12.5的废物），另一种是指在55以下对钢制品的腐蚀率（深度大于0.64cm/a）。,四、浸出毒性试验,固体废物受到水的冲淋、浸泡，其中有害成分将会转移到水相而污染地面水、地下水，导致二次污染。 浸出实验采用规定方法浸出水溶液，然后对浸出液进行分析。我国规定的分析项目有：汞、镉、砷、铬、铜、锌、镍、锑、铍、氟化物、氰化物、硫化物、硝基苯类化合物。,浸出毒性、急性毒性初筛和腐蚀性的鉴别标准表,数据来源：环保部固废管理中心,Hazardous waste,危险废物标志,2 固体废物的环境影响2.1 固体废物污染环境的途径,固废的性质：（1）是各种污染物的终态，往
16、往浓集众多污染物（2）其中的部分有害成分会转入大气、水体和土壤，参与生态系统的物质循环，具潜在的、长期的危害性。,固体废物的污染途径,化学物质型污染,病源体型污染,固体废物的污染途径,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）；,侵占土地,破坏土壤、生态,影响土壤环境 固体废物及其淋洗和渗滤液中所含有害物质会改变土壤的性质和土壤结构，并将对土壤中微生物的活动产生影响。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
17、会在植物有机体内积蓄，通过食物链危及人体健康。,污染大气,污染大气,影响大气环境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。据研究表明：当发生4级以上的风力时，在粉煤灰或尾矿堆表层的粒径=11.5cm以上的粉末将出现剥离，其飘扬的高度可达20-50m以上。在风季期间可使平均视程降低3070。更有甚者，由于堆积的废物中某些物质的分解和化学反应，可以不同程度地产生毒气或恶臭，造成地区性空气污染。,污染水体,影响水环境固体废物弃置于水体，将使水质直接受到污染，严重危害水生生物的生存条件，并影响水资源的充分利用。堆积固体废物的渗滤液和有害化学物质的转化和迁移，将对附近地区的河
18、流及地下水系和资源造成污染。向水体倾倒固体废物还将缩减江河湖面有效面积使其排洪和灌溉能力有所降低。,影响环境卫生,3 固体废物污染的控制,污染控制 措施,生活 服务中循 环经济意识,废物减量化、无害化,积极推进分类收集,废物资源化,合理的消费观 消费结构,污染控制 措施,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
19、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。,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、
20、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。,4 固体废物污染控制与资源化方法,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）。,4.1 固体废物处理与处置的含义,物理处理：通过浓缩或相变化改变固废的结构，使之成为便于运输、储存、利用或处置的形态。具体方法
21、有：压实、破碎、分选、增稠、吸附等 。化学处理：利用化学方法破坏固废中的有害成分从而使其达到无害化。具体方法有：氧化、还原、中和、化学沉淀和化学溶出等。,4.2 固废处理方法,包括：物理处理、化学处理、生物处理、热处理和固化处理。,生物处理：利用微生物分解固废中可降解的有机物从而使其达到无害化或综合利用。具体方法有：好氧处理、厌氧处理和兼性厌氧处理。热处理：通过高温破坏和改变固废组成和结构，同时达到减容、无害化或综合利用的目的具体方法有：焚化、热解、焙烧、烧结等。固化处理：采用固化基材将废物固定或包裹起来以降低起对环境的危害，从而能较安全地运输和处置。其主要对象是危险性固体废物。,主要包括海洋
22、处置和陆地处置两大类。 前者包括深海投弃和海上焚烧（已被国际公约禁止）； 后者包括土地耕作、土地填埋和深井灌注及深地层处置等。,4.3 固废处置方法,5 固体废物的管理,相关固体废物管理法规,5 固体废物的管理,1996年4月1日起我国施行中华人民共和国固体废物污染环境防治法（以下简称固体法）确立了 （1）固体废物污染防治的“三化”原则、 （2）固体废物进行全过程管理的原则 （3）根据这些原则确立了我国固体废物管理体系的基本框架。,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
23、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。,“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
24、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。,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、技术和社会于一体的系统工程。,生产者：厂矿企业消费者：利用生产者提供的产品分解者：把产生的副产品和废物 进行处置、转化的部门。,生产者（植物群落、自氧细胞）消费者（动物群落）分解者（细菌真菌土壤小动物）,(3) 循环经济理念下的固体废物管理原则？,循环经济示意图：,新开采资源,自然资源,生产,产品,消费过程,废物,作为再生资源循环利用,作为再生资源循环利用,其他生产,企业内部的小循环： 促进原料和
25、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,循环经济的三个层次：,循环经济与传统经济的区别：传统经济是由“资源产品废品”所构成的物质单行道的经济，对资源能源一次性的粗放型使用，把资源持续不断的变成废物来实现经济的数量型增长，最终导致资源的短缺和枯竭，环境污染；循环经济提倡的是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式，经济活动按照自然生态系统模式，组成“资源产品再生资源”的物质反复循环过程，从根本上消除长期以来环境
26、与经济发展之间的尖锐冲突。,5.1 固体废物管理制度根据我国国情，并借鉴国外的经验和教训，固体法制定了一些行之有效的管理制度：,管理制度,a. 分类管理制度 固体废物具有量多面广、成分复杂的特点，因此固体法确立了对城市生活垃圾、工业固体废物和危险废物分别管理的原则，明确规定了主管部门和处置原则；在固体法第50条中明确规定“禁止混合收集、贮存、运输、处置性质不相容的未经安全性处理的危险废物，禁止将危险废物混入非危险废物中贮存。”,b. 工业固体废物申报登记制度 为了使环境保护主管部门掌握工业固体废物和危险废物的种类、产生量、流向以及对环境的影响等情况，进而有效地防治工业固体废物和危险废物对环境的
27、污染，固体法要求实施工业固体废物和危险废物申报登记制度。c. 固体废物污染环境影响评价制度及其防治设施的“三同时”制度 环境影响评价和“三同时”制度是我国环境保护的基本制度，固体法进一步重申了这一制度。,d. 排污收费制度 固体废物是严禁不经任何处置排入环境当中的。固体法规定，“企业事业单位对其产生的不能利用或者暂时不利用的工业固体废物，必须按照国务院环境保护主管部门的规定建设贮存或者处置的设施、场所” 。而固体废物排污费的交纳，在这些设施、场所建成达到环境保护标准之前产生的工业固体废物需交纳排污费。,e. 限期治理制度 固体法规定，没有建设工业固体废物贮存或者处置设施、场所，或者已建设但不符
28、合环境保护规定的单位，必须限期建成或者改造。实行限期治理制度是有效的防治固体废物污染环境的措施。,f. 进口废物审批制度 固体法明确规定：“禁止中国境外的固体废物进境倾倒、堆放、处置”；“禁止经中华人民共和国过境转移危险废物”；“国家禁止进口不能用作原料的固体废物；限制进口可以用作原料的固体废物”。,g. 危险废物行政代执行制度 固体法规定，“产生危险废物的单位，必须按照国家有关规定处置；不处置的，由所在地县以上地方人民政府环境保护行政主管部门责令限期改正；逾期不处置或者处置不符合国家有关规定的，由所在地县以上地方人民政府环境保护行政主管部门指定单位按照国家有关规定代为处置，处置费由产生危险废
29、物的单位承担”。 行政代执行制度是一种行政强制执行措施,这一措施保证了危险废物能得到妥善、适当的处置。,h. 危险废物经营单位许可证制度 固体法规定，“从事收集、贮存、处置危险废物经营活动的单位，必须向县级以上人民政府环境保护行政主管部门申请领取经营许可证”。,i. 危险废物转移报告单制度 危险废物转移报告单制度的建立，是为了保证危险废物的运输安全，以及防止危险废物的非法转移和非法处置，保证危险废物的安全监控，防止危险废物污染事故的发生。,5.2 固体废物管理标准我国有关固废的管理标准主要分为四类，即：1）固体废物分类标准2）固体废物监测标准3）固体废物污染控制标准4）固体废物综合利用标准,固
30、体废物管理标准,国家危险废物名 录、危险废物 鉴别标准、进口废物环境保护控制标准（试行）等,固体废物浸出毒性测定方法、固体废物浸出毒性浸出方法、 工业固体废物采样 制样技术规范,废物处置标准:含多氯联苯废物污染控制标准 设施控制标准：生活垃圾填埋场污染控制标准,污泥农用标准,污染控制标准,综合利用标准,分类标准,方法标准,1）固体废物分类标准：划定有害废物与非有害废物的种类和范围：名录法、鉴别法国家危险废物名录及鉴别标准1998危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别GB5085.1-1996危险废物鉴别标准急性毒性初筛GB5085.2-1996危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB5085.3-1996城市垃圾
31、产生源分类及垃圾排放CJ/T3033-1996进口废物环境保护控制标准,2）固体废物监测标准：主要包括样品的采集、样品处理及样品分析方法的标准。 GB 5086.111-1997固体废物 浸出毒性浸出方 法 GB/T 15555.112-1995固体废物 浸出毒性测定方法CJ/T3039-1995 城市垃圾采样和物理分析方法HJ/T201998工业固体废物采样制样技术规范 CJ/T3037-1995生活垃圾填埋场环境监测技术标准,3）固体废物污染控制标准：是固体废物管理标准中最重要的标准，是环境影响评价、三同时、限期治理、排污收费等一系列管理制度分基础，分二大类，一类是废物处置控制标准：GB
32、13015-91含多氯苯废物污染控制标准 CJ/T3033-1996 城市垃圾产生源分类及垃圾排放第二类是设施控制标准：GB 16889-1997生活垃圾填埋污染控制标准GB 18485-2001生活垃圾焚烧污染控制标准GB 18484-2001危险废物焚烧污染控制标准GB 18599-2001一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准,4）固体废物综合利用标准：为大力推行固体废物的综合利用技术并避免在综合利用过程中产生二次污染，国家环保总局将制定一系列有关固体废物综合利用的规范和标准。电镀污泥 含铬废渣 磷石膏,思考题 1.解释：固体废物，危险废物，固体废物管理，固体废物处置，无害化，减量化，资源化，“3C原则”， “3R原则”。 2.简述固体废物的二重性及其产生的必然性。 3.固体废物按来源可分哪几类？各举2-3个主要固体废物说明之。 4.简述固体废物的污染特点、危害及其控制措施。 5.试说明固体废物资源化利用的原则。 6.目前我国固体废物资源化利用主要有哪些方面？ 7.固体废物管理的目标及污染控制对策是什么？在整治固体废物方面，我们应该做哪些努力？,
