1、环境学导论环境学导论 东北大学 资源与土木工程学院 环境工程研究所 第八章第八章 固体废物污染与控制固体废物污染与控制 一、固体废物及其危害一、固体废物及其危害 1、固体废物的概念 固体废物通常是指生产和生活中丢弃的固体、半 固体或泥状物质。 “废物 ”是一个相对的概念，是具有一定时空条件的 。因为某一过程中的废物往往是另一过程的原料 ，所以，废物又具有放在错误地点的原料之称。 固体废物的分类 -化学性质：有机、无机 -危害状态：有害、一般 -形 状：固体状、泥状 -来 源：矿业、工业、垃圾、农业、放射性 一、固体废物及其危害一、固体废物及其危害 2、城市生活固体废物 城市生活固体废物主要是指
2、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，即城市生活垃圾，主 要包括居民生活垃圾、商业垃圾、建筑垃 圾、医院垃圾、市政维护和管理中产生的 垃圾，而不包括工厂所排出的工业固体废 物。 一般来说，城市每人每天固体废物的产生 量为 1 2公斤，其数量和成分由居民物质 生活水平、习惯、废旧物资回收利用程度 、市政建设情况等决定。 一、固体废物及其危害一、固体废物及其危害 3、工业固体废物 工业固体废物是指工业生产过程中产生的 ，包含危险废物在内的固体废物，其中危 险废物约占 2%-5%。 工业固体废物的再利用，需要其再生的产 品有好的市场，较高的经济效益，这使得 废弃物的利
3、用工艺开发困难很大。 危险废物的处理需要很高的技术，目前大 多数危险废物只是简单堆放或未经处理而 直接排入环境，污染陆地水和海洋，对人 体健康和环境造成严重的危害。 一、固体废物及其危害一、固体废物及其危害 矿山开采和以矿石为原料的冶炼工业产生 的固体废弃物是主要的工业固体废弃物产 生源。 以 “白色污染 ”为代表的塑料废弃物，大部 分不能被回收利用，混杂在垃圾中，不仅 占用土地，破坏景观，而且由于其自然可 降解性差造成土壤污染，甚至导致动物误 食后的死亡。 危险废物中电镀污泥、铬渣等可造成严重 的地下水污染，大量水井也因重金属含量 超标而被污染。 一、固体废物及其危害一、固体废物及其危害 4
4、、畜禽固体废物 畜禽固体废物产量大，含水量大、处理、运输 、施用极不方便，增加了畜禽固体废物直接还 田的难度，从而带来环境污染问题。 畜禽固体废物在利用过程中可以对水体产生污 染：一是粪便在清理过程中，随冲洗水直接流 失；二是在贮存和堆放过程中，在室外被雨水 冲刷淋失；三是也有极少数的将畜禽场建在河 边，固体废物便直接排入到河流中导致污染。 畜禽固体废物中氮磷流失量甚至大于化肥的流 失量，是农村面源污染的主要原因之一。 一、固体废物及其危害一、固体废物及其危害 5、固体废物的污染途径 -固体废物直接排入水体 -降水淋洗，进入表面水或地下水 -固体废物降解过程中产生的渗滤液 进入水体 -固体悬浮
5、物和异味通过扩散污染大 气 -通过堆放等行为进入土壤层 一、固体废物及其危害一、固体废物及其危害 6、固体废物的危害 -占用大量土地（每万吨固体废物约占 地一亩）。 -严重污染水体、大气和土壤（城市的 垃圾填埋场周围发现，土壤和地下水的有 机物浓度、总细菌数、重金属含量等污染 指标严重超标。 -导致严重的环境卫生问题。 二、固体废物的处理与处置二、固体废物的处理与处置 1、固体废物处理和处置的技术政策 固体废物处理和处置过程中要依照 无害化 、 减量 化 、 资源化 的技术政策。 无害化：以卫生填埋、堆肥、焚烧、及各种特殊 的处理方法，资源的综合利用等途径。使经处理 的废物不再危害环境。 减量
6、化（体积和数量的减量）：通过末端治理技 术，如 压实、焚烧、废物利用和清洁生产等手 段减少固体废物的产生和排放。 二、固体废物的处理与处置二、固体废物的处理与处置 资源化：将固体废物直接作为原料进行 利用或者对废物进行再生利用。 物质回收 固体废物资源化 物质转换 能量转换 二、固体废物的处理与处置二、固体废物的处理与处置 2、固体废物的预处理技术 破碎技术 许多固体废物的处理作业对固体废物粒度都有一定 的要求，如堆肥过程对软的物料粒度要求为 5-8mm ，对硬的物料要求在 1mm左右。 破碎设备包括旋回破碎机，球磨机、剪切破碎机等 。 二、固体废物的处理与处置二、固体废物的处理与处置 固化技
7、术 固化技术处理对象为有毒有害固体废物，其可以将 有害废物固定或包容在惰性的无害的固化基材中（ 水泥、石灰、沥青、玻璃等）。 分离技术 根据物料性质的差别对固体废物进行分离。 -筛分 粒度差异 -重力分选 密度差异 -磁力分选 磁性差异 -电力分选 导电性差异 -摩擦分选 摩擦系数的差异 二、固体废物的处理与处置二、固体废物的处理与处置 3、固体废物的焚烧技术 焚烧技术是减量化、资源化的可行手段。其处 理对象是城市垃圾、危险废物、污泥等。 热值指的是可燃物质所含热量的指标，是焚烧 的制约条件，城市垃圾具有的热值达到 3000kJ/kg左右，才有可能采用焚烧的方法。 固体废物的焚烧技术的缺点是如
8、果控制不当， 会产生如二恶英等有毒有害气体。 二、固体废物的处理与处置二、固体废物的处理与处置 国内外垃圾焚烧技术主要有三大类：层 状燃烧技术、流化床燃烧技术和旋转燃 烧技术。 二、固体废物的处理与处置二、固体废物的处理与处置 4、固体废物的填埋技术 选址要求： -要选择地下水贫乏或深埋区 -要离人、畜水源 500米之外 -地下水的最高水位距坑底的距离宜 在 2米以上 -最好填埋场的基底有很厚的黏土 -运输垃圾的距离要适当 二、固体废物的处理与处置二、固体废物的处理与处置 防渗要求 -自然防渗时，由于基底的黏土的渗透系数特别小 ，厚度要大于 2米 -不具备自然防渗条件时，应该设置人工防渗层 ,
9、多 用高密度聚乙烯膜 建立渗滤液的导排系统 -及时将防渗层上部的积存的渗滤液导排出去 -开挖防洪沟、渠，防止填埋场周围径流进填埋场 监测地下水和周围的地表水的水质 二、固体废物的处理与处置二、固体废物的处理与处置 5、固体废物的堆肥技术 堆肥技术堆肥是通过好氧微生物在通气的条 件下分解大分子有机固体废弃物为小分子有 机物，部分有机物被分解为无机物的过程。 同时微生物利用分解的有机物合成自身细胞 物质，生长繁殖，最终使固体废弃物成稳定 的腐殖质。 堆肥过程放出大量的热量，可使温度升高至 50 65 ，如果不通风，温度可达到 80 90 。 二、固体废物的处理与处置二、固体废物的处理与处置 固体废
10、物堆肥的技术要求 -固体废物的含水量要控制在 45%60%。 -碳氮比控制在 25:1 30:1 。 -有一定数量的氮和磷，可加快堆肥速率。 -堆肥发酵嗜温微生物的最适温度为 30 40 ，嗜热微生物发酵的最适温度为 55 60 。 -pH值要控制在 5.58.5； -微生物堆肥分解过程至少要经过 5-7天。 二、固体废物的处理与处置二、固体废物的处理与处置 固体废物堆肥微生物反应过程 -初期有中温好氧的细菌和真菌，分解 碳水化合物、蛋白质、脂肪，散发热量， 温度达 50 。 -温度升高之后，嗜热性的细菌、放线 菌、真菌分解纤维素和半纤维素，温度继 续升高到 60 ，真菌停止活动。 -温度继续升高到 70 ，致病菌和虫卵 被杀死，微生物也停止活动，堆肥腐熟稳 定。
