固废处理技术
固废处理的方法
固废处理的方法1. 引言对于现代工业社会而言，固废处理是一项重要的环境保护任务。
随着工业化进程的加速和人口的增长，固废产量快速增加，给环境带来了巨大压力。
固废处理的方法对于保护环境、减少污染、保障人类健康至关重要。
本文将深入探讨固废处理的方法。
2. 固废分类处理固废处理的第一步是对固废进行分类，根据不同的性质和特点采取不同的处理方法。
常见的固废分类包括有机废弃物、无机废弃物、危险废弃物等。
2.1 有机废弃物处理有机废弃物主要包括食品废料、植物残渣、动物排泄物等。
这类废弃物可以通过堆肥、厌氧消化等方法进行处理。
1.堆肥：有机废弃物经过厌氧发酵后产生的沼气和有机肥可以同时利用。
堆肥过程中要注意控制温度、湿度和通气，以加速分解和消除细菌病毒。
2.厌氧消化：有机废弃物经过厌氧消化可以产生沼气，沼气可以用作能源，同时废弃物还能得到有效处理。
2.2 无机废弃物处理无机废弃物主要包括废纸、废金属、废塑料等。
这类废弃物可以通过回收、再利用等方法进行处理。
1.回收：无机废弃物可以通过回收再利用的方式减少对资源的消耗。
对于废纸、废金属等可以进行回收利用，降低对自然资源的需求。
2.再利用：部分无机废弃物可以通过再加工、改造等方法加工成新产品。
比如废塑料可以制成再生塑料制品，减少对原油的需求。
2.3 危险废弃物处理危险废弃物包括有毒废弃物、放射性废弃物等，处理这类废弃物需要特殊的技术和设备。
1.高温焚烧：危险废弃物可以通过高温焚烧的方式进行处理，将有害物质破坏并转化为无害物质。
2.包埋处理：对于放射性废弃物等难以处理的废弃物，可以选择包埋的方式进行储存和处理。
3. 利用固废能源化固废处理的另一个重要方向是将固废转化为能源，以实现资源化利用。
3.1 生物质能源化生物质包括植物残渣、木材废料、农业废弃物等，这些废弃物可以通过气化、发酵等技术转化为生物质能源。
1.生物质气化：生物质经过气化反应可以产生可燃气体，如生物质气化发电技术可以实现固废的能源化。
固体废弃物处理技术的研究与应用
固体废弃物处理技术的研究与应用一、固体废弃物的概念和分类固体废弃物是指在生产、生活、社会事业等领域中所产生的有害或无用的固态废弃物，其特点是孳生难，环境污染大，并且有威胁人类健康的潜在危险。
根据其来源和性质，可分为工业固废、城市固废和农业固废三大类。
二、固体废弃物处理技术1.焚烧技术固废焚烧技术被称为当前最典型的固废处理方法，能够将大部分有害物质被微量物质燃烧后转化为国家法规允许排放限值的气体、渣滓和灰渣。
因其能够实现资源化和无害化，并且解决垃圾处理问题，故焚烧技术被广泛应用。
2.填埋技术填埋技术是将垃圾载入垃圾压缩车后，运输至垃圾填埋场并进行填埋。
对于无机类垃圾，在符合国家法规的条件下可进行填埋，垃圾填埋场的井道网络被用于收集油污水和淋渍、集气和风机排气等设施，以控制及调整设备有关的各种气体的分布和滞留。
3.生物处理技术（1）好氧系统技术：使用好氧微生物（如细菌、真菌和酵母），将有机物质转化为二氧化碳、水和微生物生长物，以降低废弃物的体积和重量。
（2）厌氧系统技术：厌氧微生物可以在严重缺氧的环境中生长并产生有机酸、醇、气体和混合酸，废弃物经过厌氧氧化可被降低为肥料、沼气等资源。
4.物理处理技术（1）物理分离技术：采用机械操作将有害物质与其他材料分离。
（2）压缩技术：适用于某些物理性质较差或松散的固体废弃物。
（3）磁力分离技术：利用磁力分离废弃物中的钢铁物质等。
三、固体废弃物处理技术的应用1.焚烧技术国内一些大型城市，在无害化处理固体废料方面已大量采用了焚烧技术，在资源化和减少排放方面，取得了较好成效。
2.填埋技术填埋技术在我国仍然是废弃物处理的主要方法，由于我国规模较大、使用时间较长，填埋场的规划、设计、建设、运营和维护管理等方面都存在较多的问题，对于部分城市来说，需要进一步加强处理。
3.生物处理技术目前，生物处理技术主要应用于生活垃圾、畜禽及农业废弃物等领域。
4.物理处理技术物理处理技术广泛适用于各种类型的固体废弃物，具有处理效率高、处理成本低等优点，并且可以与其他处理技术相配合。
固废处理技术(2)
（5）压缩比及压缩倍数
压缩比：固体废物压缩后的体积与压缩前的体积之 比。 压缩倍数：固体废物压缩前的体积与压缩后的体积 之比。
（6）渗透系数（permeability coefficient） 流体流过多孔介质的渗透系数由Darcy定律给出：
q = − K ⋅ grad ϕ
式中： q —流过垃圾体的气体流量，m3/( m2·s)；(m/s) —气体渗透系数，m2/( m2·Pa·s)；(m/s)
第二部分 固体废物的基本特性
成份及组成
物理组成（ composition） 物理组成（physical composition） 工业分析（ analysis） 工业分析（proximate analysis） 元素构成（ultimate analysis） analysis） 元素构成（
物理特性（工程性质） 化学特性 生物特性
Байду номын сангаас （1）水分： ）水分：
固体废物中水分按存在形态的不同分为两类，既游离水和化合水。 游离水是以物理状态吸附在固体废物颗粒内部毛细管中和附着在固 体废物颗粒表面的水分；化合水也叫结晶水，是以化合的方式同固 体废物中矿物质结合的水。 游离水在105～110℃的温度下经过1～2小时可蒸发掉，而结晶水通 常要在200 ℃以上才能分解析出。 游离水：外在水分与内在水分， 外在水分：是附着在固体废物颗粒表面的水分。外在水分很容 外在水分 易在常温下的干燥空气中蒸发，蒸发到固体废物颗粒表面的水蒸气 压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。 内在水分，是吸附在固体废物颗粒内部毛细孔中的水分。内在水 内在水分 分需在100 ℃以上的温度经过一定时间才能蒸发。 工程上固体废物的含水率是指在一定温度条件下（ 工程上固体废物的含水率是指在一定温度条件下（105±5℃）所失 ± ℃ 去的水份量（烘至恒重）。 去的水份量（烘至恒重）。
固废综合处理技术(共72张PPT)
（2）物理因素
①温度:一般认为最佳温度在50~65℃之间
②颗粒尺寸:适宜的粒径范围是12~60mm。
③含水率:堆肥原料的最佳含水率通常是在50%~60% （与原料的物理组成有关）。
+
腐殖物 质
供生物合成用
氧化 (异化作用)
CO2，H2O， NH3 ，PO42-，
SO42-
+ 能量
随水或气 体排入环境
释放能量 转化为热
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
（1）潜伏阶段（亦称驯化阶段）
指堆肥化开始时微生物适应新环境的过程，亦称为驯 化过程。
腐熟度的基本含义是：（1）通过微生物的作用， 堆肥的产品要达到稳定化、无害化，亦即不对 环境产生不良影响；（2）堆肥产品的使用不影 响作物的生长和土壤耕作能力。
影响腐熟度的因素：
（1）氮化合物
随着堆肥化过程进行，氨态氮(NH4-N) ↓和硝态氮(NO3-N) ↑， 完全腐熟的堆肥，氮基本上以硝酸盐形式存在，未腐熟的堆 肥则含氨，而基本不含硝酸盐。目前尚未得出一个具体指标， 只能相对比较。
1、计量装置 2、存料区与贮料池 3、给料装置
（1）起重机抓斗
（2）扳式给料机
（3）前端斗式装载机
4、堆肥厂内运输与传动装置 5、铁金属和其他可回收物资的分选设备
6、堆肥设备 （1）立式堆肥发酵塔：立式多层圆筒式发酵塔；立式多层板闭合门式发酵塔；
立式多层浆叶刮板式发酵塔；立式多层移动床式发酵塔
（2）筒仓式堆肥发酵仓：筒仓式静态发酵仓；筒仓式动态发酵仓 （3）卧式堆肥发酵滚筒：旋转发酵池 （4）箱式堆肥发酵池：卧式刮板发酵池；戽斗翻倒式发酵池；卧式浆叶
固体废物处理技术的现状及发展趋势
固体废物处理技术的现状及发展趋势一、引言随着经济的发展和人口的增长，废弃物的总量逐年增加，其中固体废物一直是特别严重的问题。
迅速的工业化和城市化，带来了大量的固体废物资源，这些废物不仅占用了大量的空间，而且还会对环境造成严重的污染，对人类健康造成威胁。
因此，固体废物处理技术的现状及发展趋势成为了一个备受关注的研究领域。
二、固体废物污染现状自20世纪50年代以来，随着各国经济的快速发展，固体废物污染逐年加重。
其中，工业废物、医疗废物、建筑垃圾、城市垃圾等是我们面对的主要威胁。
在中国，尤其是在一些大城市中，固体废物污染已经成为了特别严重的问题。
据统计，中国每年的城市垃圾总量已经超过1亿吨，而且这个数字还在不断上升。
大量的固体废物如果不能得到有效的处理，很容易对生态环境产生悲观的影响。
三、固体废物的种类及成分固体废物的种类及成分比较复杂和多样性，主要包括以下几类：（一）生活垃圾。
生活垃圾来源于居民的日常生活、餐饮业、市场、商业和办公机构等，主要成分是残留物、瓶盖、杂物等，其中含有很多有机物和易腐物质。
医疗废品包括感染性废物与非感染性废物，涉及废弃物品、医用手术器械、破碎器具及呕吐物等。
（三）建筑垃圾。
建筑垃圾主要来源于建筑施工过程中产生的破败建筑材料、混合材料等，含有大量的可回收物及无法再利用的废弃物；工业固废主要来源于工业生产过程，这类废物难以降解，易引发环境污染问题。
四、固体废物分类处理技术现状生物处理，借助微生物和腐生动物的生命活动特性，将污染物质通过其转化与代谢过程实现处理，方法包括堆肥处理及生物降解处理。
物理法是通过利用固体废弃物的物理性质和特征，进行整理、缩减、组合或选择，以适于后续处理及利用的方法，包含振动筛分、磁选与紫外线处理等技术。
3、化学法。
化学处理是指利用酸碱、氧化还原、还原反应等方法改变污染物质的性质，实现净化的过程。
如：化学处理、石墨烯复合物处理等。
4、热处理法。
热处理法是利用加热使含有毒有害物质的固废水分蒸发或被分解、热裂解成无害物质的技术方法。
固废处置方案
固废处置方案随着工业化进程的加快和城市化进程的不断扩大，固体废弃物的产生量呈现逐年增加的趋势。
因此，固废处置问题已成为各国亟待解决的严峻问题。
为了加强固废的管理和处置，各国纷纷制定并实施了一系列固废处置方案，下面我们就来了解一些国际上常用和典型的固废处置方案。
1. 埋填处理埋填处理是目前国际上最为常见的固废处理方案之一，时至今日，该方法仍然是许多市政固废处理站的主要方式。
埋填处理主要是将已经收集到的固废运输到封闭的垃圾填埋场，通过压缩、掩埋、覆盖等方式进行固废处置，最终制造出可再利用的土地。
不过，埋填处理有着许多缺点和不足。
首先，因为大量废弃物被集中在垃圾填埋场中，垃圾场周围的环境和空气质量可能会受到污染。
此外，由于埋填的固体废弃物在废物降解和发酵过程中会产生大量的温室气体，因此埋填处理也会对环境产生不利影响。
2. 焚烧处理焚烧处理是一种将固体废物恰当处理为灰烬和可回收物的技术。
焚烧处理可以有效地减少废物对环境的影响，并且最终可以将焚烧后的废渣或灰渣下料制成其他建筑材料。
焚烧处理可以消耗掉废物里的有机物，从而降低其产生温室气体的能力。
此外，焚烧还可以用来处理危险废物，如医院和实验室的废物。
但是，焚烧处理也存在一些缺点和风险。
首先，焚烧过程会产生二次污染，例如挥发性有机化合物、二噁英和重金属等毒性物质。
其次，焚烧废物也需要大量的能源，并对环境有负面影响，如空气污染。
3. 堆肥处理堆肥处理是将有机废物在适当的环境条件下进行无害化处理的一种方法，适用于生物质、厨余垃圾和其他可以被生物降解的有机废物。
堆肥过程实际上是通过微生物繁殖和生长来分解废物中的有机成分。
在深度好氧处理过程中，有机废物中的生物物质被厌氧和好氧微生物分解，产生了水、二氧化碳和一些有机物质，最终形成肥料。
相对于其他处理方式，堆肥处理是一种环保且经济实用的方法。
它可以将大量的有机废物转化为肥料，并帮助减少废物的排放量。
4. 生产碳氢化合物（CVD）处理CVD是一个相对较新的废物处理技术，它旨在转化在固废中存在的有机物质。
固体废物处理处置生物技术
01
高温阶段 堆肥温度上升到50℃以上时，即进 入堆肥过程的第二阶段一高温阶段。温 度上升到60℃时，真菌几乎完全停止活 动，温度上升到70℃以上时，对大多数 嗜热性微生物己不适宜，微生物大量死 亡或进入休眠状态，除一些孢子外，所 有的病原微生物都会在几小时内死亡， 其它种子也被破坏。
03
腐熟阶段 堆肥进入腐熟阶段，降温 后，需氧量大大减少，含水量 也降低，物料间隙率增大，氧 扩散能力强，此时只需自然通 风。
主发酵
主发酵可在露天或发酵装置内进行，通过翻堆或强制通风向堆积层或发酵装 置内的物料供给氧气。
发酵初期物质的分解是靠嗜温菌30－40℃为最适宜生长温度进行的，由于堆 温上升，最适宜温度为45－65℃的嗜热菌取代嗜温菌，堆温进入高温阶段。通常， 在严格控制通风量的情况下，将堆温升高至开始降低为止的阶段作为主发酵阶段。 对以生活垃圾为主体的城市垃圾和家畜粪便好氧堆肥而言，其主发酵期约为4－ 12天。
分批式发酵设备
餐厨废弃物处理厂生化处理车间
厌氧发酵
在无氧条件下，厌氧微生物将有机废弃物（包括城市垃圾、人畜粪便、植 物秸秆、污水处理厂的剩余污泥等）进行厌氧发酵，制成有机肥料，使固体废弃 物无害化的过程。
厌氧堆肥的原理和废水厌氧消化原理相同。不同的是：废水厌氧消化 是液体发酵，厌氧堆肥是固体发酵，其发酵过程如下所示： 有机物质+厌氧菌+二氧化碳+水→甲烷+氨+脂肪酸+乙醛+硫醇+硫化氢
4. 好氧堆肥的优点
好氧堆肥分解有机物快，产热量大，堆肥升温快而能保持高温时间长，可有效 杀死致病微生物和虫卵。
腐熟速率快，腐熟程度高， 除臭效果好, 异臭物质如氨、硫化氢和硫醇在好氧条件下转化为无臭味的氧化
2024年固废处理培训资料
农作物秸秆处理
通过还田、饲料化、能源化等多种途径，实现农作物秸秆的综合利 用。
农药包装废弃物处理
建立回收体系，对农药包装废弃物进行无害化处理，防止对环境和 人体健康造成危害。
危险固废处理案例
医疗废物处理
采用高温焚烧技术，彻底消灭医疗废物中的病毒 和细菌，确保无害化处理。
法规与政策实施效果评估
固废处理法规与政策执行情况的监督检查
各级环保部门应加强对固废处理法规与政策执行情况的监督检查，发现问题及时督促整改，确保法规与政策的贯彻落 实。
固废处理行业发展趋势分析
通过对固废处理行业发展趋势的分析，可以评估当前法规与政策的适应性和前瞻性，为法规与政策的调整和完善提供 依据。
企业内部管理制度
固体废物产生、收集、贮存、运输和处置等环节的管理制 度
企业应建立完善的固废处理管理制度，明确各环节的职责和要求，确保固废处理的规范 化进行。
危险废物管理计划
企业应制定危险废物管理计划，明确危险废物的种类、产生量、处置方式等内容，并报 所在地环保部门备案。
固废处理设施运行与维护制度
企业应建立固废处理设施运行与维护制度，确保设施的正常运行和定期维护，防止设施 故障导致的环境污染事故。
固废处理法规与政策实施效果评价
通过对固废处理法规与政策实施效果的评价，可以了解法规与政策的实际效果和社会反响，为法规与政 策的持续改进提供参考。
06
固废处理未来发展趋势
技术创新与发展趋势
1 2
新型固废处理技术
随着科技的进步，新型固废处理技术如高温焚烧 、生物处理、化学处理等将逐渐普及，提高固废 处理效率。
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嗜热脂肪芽孢杆菌
Streptomyces and Thermomonospora isolated from compost
Thermomonospora form osensis type strain
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
烟曲霉 Aspergillus fumigatus
有机质的分解量较小，过程较缓慢，有利于腐殖 化。一些复杂的有机质与铁、钙、氮等物质相结 合形成腐殖质胶体(humic colloids)，完成了有机 质的分解和再合成过程。
堆温回复到40℃左右时，表示物料已基本达到稳 定，基本达到腐熟的程度，可以便用或用于配制 复合肥料的原料。
腐熟堆肥的特征
① 表面呈白色或灰白色， 内部呈黑褐色或棕黑 色：
好氧堆肥技术原理及工程应用
堆肥概念及原理
堆肥是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制 地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖转化的生物化学过程，最终 形成可作为肥料或土壤改良剂的类似腐殖质物质。
堆制处理后，产物中含丰富的氮、磷营养物质和有机物质，故称为堆 肥(Compost)。
堆肥技术是实现城市垃圾资源化、无害化的一条重要途径。它不仅可 以杀死垃圾中的病原菌，有效处理垃圾中的有机物，而且可生产有机 肥料或土壤改良剂，增加土壤中的有机成份，特别适用以农业为主的 国家。
性；
好氧堆肥的微生物学过程
微生物学过程及特点 根据温度变化和微生物生长情况，分为潜
育期、中温期、高温期、腐熟期四个时期
①潜育期(latent phase) 物料中带入的微生物刚进入一个新环境后
的一段调整适应时期。在该时期，微生物 基本上不生长繁殖，堆温基本上没变化。
② 中温期(mesophilic phase)
② 秸秆和粪块等完全腐 熟，质地松软，无粪 臭，散发出泥土气味， 不招引蚊蝇；
③ pH8-9，呈弱碱性。
堆制过程中的生物及其演替
参与的主要是微生物，包括：
细菌(含放线菌) 真菌 原生动物等类群 一些无脊椎动物如线虫、蚯蚓、螨类等。
微生物群落的变化规律
①中温型细菌(含放线菌)和真菌首先起作用，
1、有机质含量 静态发酵工艺，物料含20％~40％有机质为宜
有机成分>60％，采用动态发酵工艺；
2、水 分
含水量在50％~70％，以60％为宜。 若有机质含量高，含水量应高一些；有机质含量低，含
水量应低一些。
3、营养平衡
碳氮比(C/N)是营养平衡最重要的参数之一。 ➢ 物料最佳的C/N为25~35之间为宜，
主要内容
固体废物的生物转化
好氧堆肥技术原理及工程应用 厌氧消化技术原理及工程应用 卫生填埋技术原理及工程应用
固体废物的生物转化
固体废物生物转化技术的处理对象 生活垃圾中易腐部分（厨余等）、人畜
粪便、城镇污泥、农副产品加工残余物等。 特点：含水率高、热值低，污染严重。 处理技术路线：生物转化（Bio-conversion）
餐厨垃圾 城市污泥
卫生填埋
生物转化
有机生活垃圾 城镇有机垃圾
畜禽粪便
农副产品 加工废物
生物处理
焚烧
好氧堆肥
厌氧消化
无害化、资源化
有机垃圾处理技术路线
固体废物生物转化方法
从原理上可分为：好氧生物转化、厌氧生物转化
好氧堆肥
从技术体系：
厌氧消化 （生物气化） 厌氧填埋
卫生填埋 好氧填埋（场地堆肥） 准好氧填埋
有机质 微生物 无机物、矿物质+腐殖质+能量
好氧堆肥定义的含义
原料为可生物降解废物，固体或半固体； 人工控制下进行 （控制通风量、温度、含水率、ph、
添加微生物等）； 多种微生物联合作用实现，不同阶段，不同的微生物
起主导作用。 堆制过程好氧、放热，为稳定化过程 ； 能杀死病原菌和寄生虫和害虫卵，达到无害化、安全
中温型好氧微生物为主，大量生长繁殖， 最常见的是无芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌 等；
分解易降解的有机物(如简单糖类、淀粉、 蛋白质等)，产生大量热能，堆温不断升 高，直至达到50℃左右，这一过程也称 升温期，或称发热阶段。
③ 高温期(thermophilic phase)
中温期后期，温度上升至65~70℃甚至更高，即 进入高温期。是有机质的分解和有害生物的杀 灭最有效的时期。
通氧方式： 人工或机械进行间隙或连续翻料； 在堆肥中作通气孔道； 最有效的供氧方式是强制性机械通风，即用泵将空气 压入或抽出肥堆。
通气量： 可以根据废物氧化反应式简单计算理论通气量。
理论需氧量的计算
如：已知合流污水污泥的化学成分C10H19O3N，其完全氧化的 计量化学方程为：
白地霉 Geotrichum candidum
A dissolving cellulose fibre - Clostridium thermocellum bacteria barely visible
影响堆肥过程的因素
影响堆制过程的因素有物料的有机质含量、营养 平衡、通气量、水分、温度和粒径等。
物料C/N>35，会延长堆制的时间。 原料C/N<5，氮素会转化为氨逸出，特别是在高温、
高pH值和强制通气的情况下氮的逸失更为严重。
碳磷比(C/P)也很重要。 ➢ 适宜的C/P为75~l00。原污泥的C/P低，需和其
它原料配合。
4、通气量
通氧的作用 充氧，调节堆温和排除过多的水分的作用。
腐殖化过程 ； 高温型好氧微生物成为 优势种。主要是好热性细 菌、放线菌和真菌的一些 种群 ； 杀灭病原生物，50~60℃ 持续6~7d，可有效杀灭虫 卵和病原菌。
④ 腐熟期(maturation phase, curing phase)
腐熟期内，中温型微生物又成为优势微生物类型。 残余有机物被分解，腐殖质不断积累，堆制处理 进入。
② 50℃左右，高温菌出现，嗜热性真菌和细 菌(放线菌)为主。堆温60℃时，真菌几乎 完全停止活动，嗜热性放线菌与细菌继续 活动。
– 高温细菌主要是芽孢细菌属、高温放线 菌属。
③ 65~70℃时，大多数嗜热性微生物也无法 生活，或死亡，或休眠。
④ 最后，温度下降，放线菌重新定殖成为优 势菌群，堆肥表面呈现白色或灰色。