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固体废物
的处理和资源化
本章目录
第一节 固废的分类及危害
第二节 固体废物污染的控制及其技术政策
第三节 固体废物的处理方法
第四节 典型固体废物的处理与利用
本章目录
第一节 固废的分类及危害
第二节 固体废物污染的控制及其技术政策
第三节 固体废物的处理方法
第四节 典型固体废物的处理与利用
思考：固体废物的处理原则
一、固体废物的处理原则
随着环境保护得到日益重视，工业发达国家开始从固体废物回收资源和能源，并将再生资源的开发利用视为“第二矿业”。我国提出了“无害化”、“减量化”、“资源化”的控制固体废物的技术政策。
第三节 固体废物的处理方法
（一）无害化
指将土体废物通过工程处理，达到不损害人体健康、不污染周围自然环境的目的。
目前的无害化技术有：垃圾焚烧、卫生填埋、堆肥、分辨的厌氧发酵、有害废物的热处理和解毒处理。
第三节 固体废物的处理方法
“无害化”-变废为宝（沼气池工作原理）
简述变废为宝的工作过程
（二）减量化
通过适宜的手段减少和减少固体废物的数量和容积。一般通过两方面：
1）减少固体废物的产生；
2）对固体废物进行处理利用。
包括采用经济合理的综合利用工艺和技术，制定科学的资源消耗定额，利用压实、破碎、焚烧等处理方法，达到减量和便于运输、处理的目的。
第三节 固体废物的处理方法
“减量化”-挖掘潜力（垃圾电站）
简述垃圾电站的工作过程
（三）资源化
采用适当的工艺技术，从固体废物中回收有用的物质和能源。固体废物资源化的优势突出，主要有以下几个方面：
1）生产成本低，例如用废铝炼铝比用铝矾炼铝可减少资源90%~97%，减少空气污染95%，减少水质污染97%。
2）能耗少，例如用废钢炼钢比用铁矿石炼钢可节能74%
3）生产效率高，例如用铁矿石炼1t钢需8个工时，而用废铁炼1t电炉钢只需2~3个工时。
4）环境效益好，可除去有毒、有害物质，减少废物堆置场地，减少环境污染。
第三节 固体废物的处理方法
（三）固体废物处理
通过物理手段（粉碎、压缩、干燥、蒸发、焚烧）或生物化学作用（氧化、消化分解、吸收）用以缩小其体积、加速其自然净化的过程。
第三节 固体废物的处理方法
（四）固体废物处置
作为固体废物污染控制的末端环节，是解决固体废物归宿问题。一些固体废物经过处理和利用，还会有部分残渣存在，而且更难利用；还有部分固体废物，目前仍无法利用，若长期保留在环境中是一种潜在污染源。
一般我们对废物处置包括海洋处置和陆地处置两大类。
第三节 固体废物的处理方法
1）海洋处置
海洋倾倒:向海洋故意处置废物或其他物质的行为。
远洋焚烧:利用焚烧船将固体废弃物进行船上焚烧的处置方法。
第三节 固体废物的处理方法
2）陆地处置
包括：土地耕作、工程库或贮留池、土地填埋以及深井灌注。其中土地耕作最为常用。
1）农用：利用表层土壤的离子交换、吸附、微生物降解以及渗滤水浸出、降解产物的挥发等综合作用机制处置固体废弃物的一种方法。
特点：工艺简单、费用适宜、设备易维护等
第三节 固体废物的处理方法
2）土地填埋处置：从传统的堆放和填埋处置发展的一项处置技术。填埋处置种类很多：
按填埋地形特征分为：
山间填埋、平地填埋、废矿坑填埋；
按填埋场的状态分为：
厌氧填埋、好氧填埋、准好氧填埋；
按法律分为：
卫生填埋和安全填埋。
第三节 固体废物的处理方法
固体废物处理方法如下：
一、分选法
根据物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性等差异，采用相应的手段将固体废物分离的过程。
主要技术有：风力分选、筛分、磁力分选、跳汰分选等。
第三节 固体废物的处理方法
二、固体废物的堆肥化
堆肥化指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，使可生物降解的有机固体废物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。它是固体废物实现资源化利用的无害化处理、处置的重要方法。
第三节 固体废物的处理方法
堆肥化按需氧程度可分为好氧堆肥和厌氧堆肥。
好氧堆肥温度高（一般为50~65°C,最高可达80~90°C），基质分解比较彻底，堆制周期短，异味小，可采用大规模机械处理。
厌氧堆肥利用厌氧微生物完成分解反应，堆制温度低，工艺简单，但堆制周期较长（3~12个月），异味浓烈且分解不够充分。
第三节 固体废物的处理方法
三、固体废物的焚烧处理
固体废物通过焚烧可以使固体废物氧化分解，能迅速减容且彻底消除有害细菌和病毒，破坏毒性有机物，回收能量和副产品。
第三节 固体废物的处理方法
焚烧设备：流化床焚烧炉、砖窑式焚烧炉、多膛式焚烧炉、固定床型焚烧炉等。
小石桥村垃圾焚烧炉每天可处理1.5吨垃圾
四、固体废物的热解处理
在缺氧的条件下，可燃性固体废物在高温下分解，最终成为可燃气、油、固形炭等形式的过程。
热解与焚烧的区别：
燃烧是放热反应，热解是吸热过程。而且焚烧的结果产生大量的废气和部分废渣，热解的结果产生可燃气、油等。
第三节 固体废物的处理方法
废弃物无害化热解处理技术与装备
技术特点:
处理能力: 1t~50t/d
总体热效率: >80%
平均每吨垃圾(干重)热解产生副产物:
燃气：300m3 (热值6276-10460 KJ/m3）;
生物质炭：300kg
五、固化法
利用物理或化学方法将有害废物与能聚结成固体的某些惰性基材混合，把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技术。
包括水泥固化、石灰固化、沥青固化、塑性材料固化、玻璃固化、自胶结固化。
第二节 固体废物的处理方法
（一）对固化处理的基本要求
（1）有害废物经过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，最好能作为资源加以利用。
（2）固化过程中材料和能量消耗要求，增容比要低。
（3）固化工艺过程简单，便于操作。
（4）固化剂来源丰富，价廉易得。
（5）处理费用低廉
第二节 固体废物的处理方法
（二）典型固体废物固化处理工艺流程
电镀污泥水泥固化处理工艺流程图
第二节 固体废物的处理方法
磷酸盐玻璃固化工艺流程
第二节 固体废物的处理方法
（二）典型固体废物固化处理工艺流程
（三）各种固化处理技术的使用对象和优缺点
技术 适用对象 主要优点 主要缺点
水泥 固化法 重金属、氧化物、废酸 1.水泥搅拌，技术已经相当成熟； 2.对废物中化学性质的变动承受力强； 3.可由水泥与废物的比例来控制固化体的结构缺点与防水性； 4.无需特殊的设备，处理成本低； 5.废物可直接处理，无需前处理 1.废物如含特殊的盐类，会造成固化体破裂；
2.有机物的分解造成裂隙，增加渗透性，降低结构强度；
3.大量水泥的使用可增加固化体的体积和质量
石灰 固化法 重金属、氧化物、废酸 1.所用物料来源方便，价格便宜； 2.操作不需特殊设备及技术；产品通常便于装卸，渗透性有所降低 1.固化体的强度较低，需较长的养护时间；
2.有较大的体积膨胀，增加清运和处置的困难
沥青 固化法 重金属、氧化物、废酸 1.有时需要对废物预先脱水或浓缩； 2.固化体孔隙率和污染物浸出速率均大大降低；3.固化体的增容较小 1.需高温操作，安全性较差；2.一次性投资费用与运行费用比水泥固化法高
技术 适用对象 主要优点 主要缺点
塑性 固化法 部分非极性有机物、氧化物、废酸 1.固化体的渗透性较其他固化法低； 2.对水溶液有良好的阻隔性； 3.接触液损失率远低于水泥固化与石灰固化 1.需特殊设备和专业操作人员；
2.废物如含氧化剂或挥发性物质，加热时会着火或逸散，在操作前先对废物干燥、破碎
玻璃 固化法 不挥发高危性废物，核废料 1.固化体可长期稳定； 2.可利用废玻璃屑作为固话材料； 3.对核能废料的处理已有相当成功的技术 1.不适用于可燃或挥发性的废物；
2.高温热融需消耗大量能源；
3.需要特殊设备及专业人员
自胶结固化法 硫酸钙和亚硫酸钙的废物 1.烧结体的性质稳定，结构强度高； 2.烧结体不具生物反应性及着火性 1.应用面较狭窄；
2.需要特殊设备及专业人员
六、生物法
利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化和综合利用。
生物处理方法包括好氧处理、厌氧处理、兼性厌氧处理。
与化学处理方法相比，生物处理法更经济且应用更普遍，但处理时间较长，效率不够稳定。
第二节 固体废物的处理方法

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