第五章-固体废弃物的处理和利用精品PPT课件.ppt
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1、4/16/20221环境保护概论 第五章固体废弃物的处理第五章固体废弃物的处理和利用和利用 4/16/20222 随着人类社会文明的发展,人们在索取和利用自随着人类社会文明的发展,人们在索取和利用自然资源从事生产和生活活动时,由于客观条件的限制然资源从事生产和生活活动时,由于客观条件的限制,总要把其中的一部分作为废物丢弃。,总要把其中的一部分作为废物丢弃。 另外,由于各种产品本身也有其使用寿命,超过另外,由于各种产品本身也有其使用寿命,超过了寿命期限,也会成为废物。了寿命期限,也会成为废物。 其实,其实,一种过程的废物随着时空条件的变化,往一种过程的废物随着时空条件的变化,往往可以成为另一过程
2、的原料,废与不废是相对的,它往可以成为另一过程的原料,废与不废是相对的,它与技术水平和经济条件密切相关。与技术水平和经济条件密切相关。 4/16/20223一、固体废物的含义一、固体废物的含义 固体废弃物固体废弃物是指人类在生产、加工、流通、是指人类在生产、加工、流通、消费以及生活等过程中提取目的组分之后,由于不再消费以及生活等过程中提取目的组分之后,由于不再需要或者失去利用价值而被丢弃的固态或半固体(泥需要或者失去利用价值而被丢弃的固态或半固体(泥状状 )的物质。)的物质。 “放在错误地点的原料放在错误地点的原料” 废弃物的重要特点之一是,废弃物的重要特点之一是,来源极为广泛,种类来源极为广
3、泛,种类极为复杂。极为复杂。 4/16/20224 除去废气、废水以外,化工生产还排出大量的废除去废气、废水以外,化工生产还排出大量的废渣,表面上看来,废渣不像废气、废水那样到处流失渣,表面上看来,废渣不像废气、废水那样到处流失扩散,有些固体废渣也没有显著的毒性,但是它们对扩散,有些固体废渣也没有显著的毒性,但是它们对环境的危害却是不可低估的。环境的危害却是不可低估的。 按照美国环保局的规定,具有毒性、易燃性、腐按照美国环保局的规定,具有毒性、易燃性、腐蚀性、传染性、反应性和放射性的各种废弃物都属于蚀性、传染性、反应性和放射性的各种废弃物都属于有害废渣。有害废渣。 化工废渣的数量很大,单以硫铁
4、矿烧渣来说,我化工废渣的数量很大,单以硫铁矿烧渣来说,我国每年排出的烧渣就在国每年排出的烧渣就在400万吨以上。万吨以上。 4/16/20225 二、固体废物的来源与分类二、固体废物的来源与分类1. 来源来源4/16/202264/16/202272. 2. 分类分类(1)工业固体废物)工业固体废物 工业固体废物是指在工业生产、加工过程中产生的工业固体废物是指在工业生产、加工过程中产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥,以及在采矿过程中产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥,以及在采矿过程中产生的废石、尾矿等。废石、尾矿等。 (2 危险废物危险废物 是指列入国家废物名录或根据国家规定的危险废物是指列入国家废物名录
5、或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如下危险特性的废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有如下危险特性的废物,即,即主要有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染疾主要有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染疾病性、放射性等危险特性。病性、放射性等危险特性。(3) 城市垃圾城市垃圾 城市垃圾是指居民生活、商业活动、市政建设与维城市垃圾是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固体废物。包括生活垃圾护、机关办公等过程产生的固体废物。包括生活垃圾、城建渣土、商业固体废物、粪便等。、城建渣土、商业固体废物、粪便等。4/16/20228三、固体废弃物的危害三、固体废弃物的危害 固体废弃
6、物对环境的危害很大,其污染往往是多固体废弃物对环境的危害很大,其污染往往是多方面、多环境要素的。其主要污染途径如图:方面、多环境要素的。其主要污染途径如图: 4/16/202291、 侵占土地侵占土地 废弃物弃之于田地,就将大量侵占农业耕地,直废弃物弃之于田地,就将大量侵占农业耕地,直接影响农业生产,妨碍城乡环境卫生,破坏绿化植被接影响农业生产,妨碍城乡环境卫生,破坏绿化植被。4/16/2022102、污染土壤 废弃物中含有的有害物质随雨水渗入地层,造成废弃物中含有的有害物质随雨水渗入地层,造成大面积的土壤污染,一些毒物还会严重杀伤土壤中的大面积的土壤污染,一些毒物还会严重杀伤土壤中的细菌等微
7、生物,使土壤失去腐解能力。细菌等微生物,使土壤失去腐解能力。 凡含有氟化物、汞及汞盐、砷化物、六价铬、镉凡含有氟化物、汞及汞盐、砷化物、六价铬、镉、铝、氰化物、碱、酸等的废弃物均有毒。、铝、氰化物、碱、酸等的废弃物均有毒。 4/16/2022114/16/2022123 3、污染水体、污染水体 废弃物排入水体,则造成水浑浊和水体污染。有废弃物排入水体,则造成水浑浊和水体污染。有些有机物质大量消耗水中的溶解氧,破坏生态平衡,些有机物质大量消耗水中的溶解氧,破坏生态平衡,有些无机盐类(硝酸盐、碱、盐酸)会激发水体富营有些无机盐类(硝酸盐、碱、盐酸)会激发水体富营养化,造成藻类畸形发展,比如,水体富
8、营养化后,养化,造成藻类畸形发展,比如,水体富营养化后,使藻类大量繁殖,而秋季大量死亡,使水体恶化。破使藻类大量繁殖,而秋季大量死亡,使水体恶化。破坏其它水生生物的生存条件。坏其它水生生物的生存条件。4/16/2022134/16/202214 4 4、污染大气、污染大气 堆放的废弃物能扬起大量粉尘,或分解产生臭气堆放的废弃物能扬起大量粉尘,或分解产生臭气( SO2,NH3,CH4),污染大气,恶化环境,对人),污染大气,恶化环境,对人体产生危害。体产生危害。4/16/2022155、影响环境卫生、影响环境卫生 4/16/2022165-2 固体废物的处理和综合利用固体废物的处理和综合利用 随
9、着工农业生产的发展和人民生活水平的提高随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高,各种固体废物的排出量大幅度增加,固体废物的,各种固体废物的排出量大幅度增加,固体废物的处理和回收利用越来越引起人们的重视。因为许多处理和回收利用越来越引起人们的重视。因为许多废物是宝贵的资源,若加以利用,不但净化环境还废物是宝贵的资源,若加以利用,不但净化环境还会增加社会的物质财富。会增加社会的物质财富。 因此,如何有效地处理和利用固体废物已日益因此,如何有效地处理和利用固体废物已日益成为环境科学中急需解决的问题之一,并受到各国成为环境科学中急需解决的问题之一,并受到各国的的重视,许多国家都设立了专门的管理机构,制
10、的的重视,许多国家都设立了专门的管理机构,制订了有关条例和法规,并制定了填埋、焚化、堆肥订了有关条例和法规,并制定了填埋、焚化、堆肥等处理方法。等处理方法。4/16/202217 随着天然资源的日渐枯竭和固体废物排量的激增随着天然资源的日渐枯竭和固体废物排量的激增,自七十年代以来,许多国家把固体废物作为,自七十年代以来,许多国家把固体废物作为“资源资源”积极开发综合利用,近年来还兴起了积极开发综合利用,近年来还兴起了废物废物“直接交直接交换换”,即通过一定的组织机构将一方无用的废物调配,即通过一定的组织机构将一方无用的废物调配给需用的另一方,使废物得到最有效的利用。给需用的另一方,使废物得到最
11、有效的利用。 如西德的化学工业工会、汉堡工商会所、北欧的如西德的化学工业工会、汉堡工商会所、北欧的瑞典、丹麦、芬兰及挪威等国家组成的废物交换所(瑞典、丹麦、芬兰及挪威等国家组成的废物交换所(NOWE),美国环保局下设),美国环保局下设20多个废物交换系统,日多个废物交换系统,日本也采取多种方式活跃开展交换活动。目前,本也采取多种方式活跃开展交换活动。目前,固体废固体废物已逐步成为可开发的的再生资源。物已逐步成为可开发的的再生资源。4/16/202218 我国对高炉渣、电厂煤灰渣、煤杆石等的利用,以我国对高炉渣、电厂煤灰渣、煤杆石等的利用,以及城市垃圾堆肥,植物桔杆与人畜粪便制取沼气等方面及城市
12、垃圾堆肥,植物桔杆与人畜粪便制取沼气等方面,已取得显著成绩。,已取得显著成绩。 对于废金属、废塑料、废纸、破布,甚至废旧设备对于废金属、废塑料、废纸、破布,甚至废旧设备、部件等固体废物,在各大中城市都设有比较完善的回、部件等固体废物,在各大中城市都设有比较完善的回收系统,承担收系统,承担“直接交换直接交换”的任务。的任务。 但对大量的工业有害废渣的处置还研究得很不够,但对大量的工业有害废渣的处置还研究得很不够,城市垃圾还缺乏妥善处理方法。为适应环境保护工作形城市垃圾还缺乏妥善处理方法。为适应环境保护工作形势的发展,急需研究适合我国国情的固体废物处理和利势的发展,急需研究适合我国国情的固体废物处
13、理和利用方法,设置专门管理机构,制订有关标准、条例和法用方法,设置专门管理机构,制订有关标准、条例和法规等。下表简略地列出了国内外对固体废物处理方法及规等。下表简略地列出了国内外对固体废物处理方法及其发展趋势。其发展趋势。4/16/2022194/16/202220一、固体废物的一般处理技术一、固体废物的一般处理技术 指采用物理、化学或生物方法,将固体废物转变指采用物理、化学或生物方法,将固体废物转变成便于运输、贮存、回收利用和最终处置的过程。成便于运输、贮存、回收利用和最终处置的过程。 1 1、预处理技术、预处理技术 固体废物预处理是指采用物理、化学或生物方固体废物预处理是指采用物理、化学或
14、生物方法,法, 将固体废物转变成便于运输、贮存、回收利将固体废物转变成便于运输、贮存、回收利用和处置的形态。用和处置的形态。主要有:压实、破碎、脱水、分主要有:压实、破碎、脱水、分选和固化。选和固化。 4/16/2022212 2、焚烧技术、焚烧技术 焚烧是高温分解和深度氧化的过程,目的在于焚烧是高温分解和深度氧化的过程,目的在于使可燃的固体废物氧化分解,借以减容(体积减使可燃的固体废物氧化分解,借以减容(体积减少少80-90%)、去毒并回收能量及副产品。)、去毒并回收能量及副产品。 破坏有害物质的结构或杀灭病原菌等破坏有害物质的结构或杀灭病原菌等 。 4/16/202222焚烧技术焚烧技术4
15、/16/202223 3 3、热解技术、热解技术 固体废物热解是利用有机物的热不稳定性,在无固体废物热解是利用有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。氧或缺氧条件下受热分解的过程。 4/16/2022244 4、微生物分解技术、微生物分解技术 利用微生物的分解作用处理固体废物的技术。利用微生物的分解作用处理固体废物的技术。利利用微生物对有机固废进行分解,使其无害化。用微生物对有机固废进行分解,使其无害化。 目前应用最广泛的是目前应用最广泛的是堆肥化和沼气化堆肥化和沼气化。堆肥化是堆肥化是指依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生指依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物
16、,人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质物,人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生物学过程。生化转化的微生物学过程。 由于垃圾废弃物中含有大量的有机物,垃圾降解由于垃圾废弃物中含有大量的有机物,垃圾降解过程中,过程中,在生物的作用下产生大量沼气。在生物的作用下产生大量沼气。开发利用垃开发利用垃圾沼气资源,发展循环经济,即可减少对环境的污染圾沼气资源,发展循环经济,即可减少对环境的污染,又可提高垃圾场的经济效益。,又可提高垃圾场的经济效益。4/16/202225二、二、 危险废物的主要处理技术危险废物的主要处理技术1. 1. 焚烧法焚烧法通过焚烧可以使可燃性固体废物氧化分通
17、过焚烧可以使可燃性固体废物氧化分解,达到减少容积、去除毒性,回收能量及副产品的解,达到减少容积、去除毒性,回收能量及副产品的目的。目的。 2. 2. 固化法固化法是将水泥、塑料、沥青等凝结剂同危险是将水泥、塑料、沥青等凝结剂同危险废物加以混合进行固化,废物加以混合进行固化,使得污泥中所含的有害物质使得污泥中所含的有害物质封闭在固化体内不被浸出,封闭在固化体内不被浸出,从而达到稳定化、无害化、从而达到稳定化、无害化、减量化的目的。减量化的目的。 水泥基固化法、石灰基固化法、热塑性材料固化水泥基固化法、石灰基固化法、热塑性材料固化法、高分子有机物聚合稳定法和玻璃基固化法。法、高分子有机物聚合稳定法
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