第十一章固体废物资源化、综合利用与最终处置详解
固体废物的处理与回收利用
固体废物的处理与回收利用固体废物的处理与回收利用随着人口的增加和经济的发展，固体废物的处理和回收利用问题日渐突出。
固体废物包括生活垃圾、工业废料、建筑垃圾等多种类型，其中大部分无法自然降解，对环境和人类健康造成了严重威胁。
因此，固体废物的处理和回收利用是保护环境、可持续发展的重要举措。
首先，固体废物的处理主要包括分类、减量、无害化处理等措施。
分类是指将不同种类的废物分开收集、处理，如纸类、塑料类、玻璃类、金属类等，以便进行后续的处理和回收利用。
减量则是指通过节约用品、循环利用等方法，将产生的废物数量降至最低。
无害化处理则是采用科学、环保的方法将废物进行处理，防止废物中的有害物质对环境和人体造成危害。
对于生活垃圾，通过分类收集和生物分解可实现有效的处理。
对于工业废料，可以采用物理方法、化学方法或生物方法将有价值的物质提取出来，同时对剩余的固体废弃物进行无害化处理。
其次，固体废物的回收利用是一种重要的资源节约和循环利用方式。
固体废物中的许多成分是可以重新利用的，如纸张、玻璃、塑料等。
通过回收再利用这些废物，不仅可以减少资源消耗，还能减少废弃物的产生，降低对环境的污染。
例如，废纸可以通过再生纸的制造过程，被再次利用；废塑料可以进行加工回收，制成新的塑料制品等。
而在实现固体废物的处理和回收利用的过程中，需要政府、企业和个人共同参与，共同努力。
政府应加强废物管理的监督和指导，制定相应的法律和政策，推动固体废物的可持续处理和回收利用。
企业应注重生产过程中的废物处理问题，加强废物减量和再利用的技术研发和运用，推动资源的合理利用。
个人应提高环保意识，进行垃圾分类，主动参与废物再利用和无害化处理的活动。
事实上，固体废物是一种潜在的资源。
通过科学高效的处理和回收利用，固体废物可以成为能源的来源，也可以作为原材料用于新产品的制造。
同时，固体废物的处理和回收利用也为就业创造了机会，提供了就业岗位。
综上所述，固体废物的处理和回收利用是维护环境、实现可持续发展的重要举措。
固体废物的处理、处置和综合利用
固体废物的处理是指经过采取一定的防止 污染措施后，排放于可允许的环境中；或 暂贮于特定的设施中，待具备适宜的经济 技术条件时，再加以利用或进行无害化的 最终处置。
固体废物的处置指固体废物的最终处理， 是解决固体废物的最终归宿问题。
按组成分
按危害状况分
无机废物；
危险废物；
有机废物；
一般废物；
主要指受铅污染的废油、多氯联苯、甲苯、氯 化烃、含重金属润滑油、氟利昂醇类、废可燃 溶剂等。
在高温和碱性气氛中分解。可以作为燃料。
思考题：
如果在实验过程中不小心打碎了水银温度 计，该怎样处理？
汞即使在常温或0℃以下，也会大量蒸发， 对人体造成很大的危害。汞蒸气通过呼吸道 或胃肠道进入人体后便发生中毒反应。汞的 急性中毒症状主要表现在消化器官和肾脏， 慢性中毒则表现在神经系统(易怒、头疼、 记忆力减退等)，以及伴随而来的营养不良 、贫血和体重减轻等症状。
• 筛分
它是根据化工废渣颗粒尺寸大小进行分选 的一种方法。筛分有湿筛和干筛两种操作， 化工废渣 多采用干筛。
3. 填埋法
卫生土地填埋
特点：处置垃圾而不会对公众健 康及环境造成危害。 方法：通常是每天把运到土地填 埋场的废物在限定的区域内铺散 成40～75㎝薄层，然后压实减少 废物的体积，并在每天操作之后 用一层厚15～30㎝的土壤覆盖、 压实，废物层和土壤覆盖层共同 构成一个单元，即构筑单元。具 有同样高度的一系列相互衔接的 填筑单元构成一个升层。完成的 卫生土地填埋场地是由一个或多 个升层组成的。当土地填埋场达 到最终的设计高度之后，再在该 填埋层之上覆盖一层90～120㎝厚 的土壤，压实后就达到一个完整 的卫生土地填埋场。
六价铬的毒性强，更易为人体吸收，而且可在体内蓄积。 六价铬的毒性比三价铬要高100倍，是强致突变物质，可 诱发肺癌和鼻咽癌。三价铬有致畸作用。
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固体废物的处理、处置和综合利用
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的来的。 ——马 克罗维 乌斯
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
固体废物最终处置技术
第十一章固体废物最终处置技术第一节固体废物处置的基本原理和原则固体废物经过减量化和资源化处理后，剩余下来的无再利用价值的残渣，往往富集了大量的不同种类的污染物质，对生态环境和人体健康具有即时性和长期性的影响，必须妥善加以处置。
安全、可靠地处置这些固体废物残渣，是固体废物全过程管理中的最重要环节。
固体废物处置方法有：地质处置和海洋处置。
海洋处置包括深海投弃和海上焚烧。
陆地处置包括土地耕作、永久贮存或贮留地贮存、土地填埋、深井灌注和深地层处置等。
其中应用最多的是土地填埋处置技术。
海洋处置现已被国际公约禁止，但地质处置至今仍是世界各国最常采用的一种废物处置方法。
1. 废物处置过程中污染物质的迁移、转换与废水和废气相比，固体废物中的污染物质具有一定的惰性和迟滞性，但是在长期的地质处置过程中，由于本身固有的特性和外界条件的变化，加上水分的进入，必然会因发生在固体废物中的一系列相互关联的各种物理、化学和生物过程，导致这些污染物质不断释放出来，进入环境中。
1.1 废物在处置过程中的反应（1）生物反应这是处置含有机物，特别是可降解有机物时，处置场中发生的最重要反应，其产物是气体、水分和可溶解的有机物，最终结果是使所处置的有机废物逐渐达到稳定化。
生物降解过程通常从好氧生物降解开始，产生的主要气体是CO2，好氧降解只能持续短时间。
一旦废物中的氧气被耗尽，降解就变成厌氧过程，有机物质被转变成CO2、CH4、少量的氨和硫化氢。
此外，处置场内发生的许多化学反应也以生物作用为媒介。
（2）化学反应（a）溶解/沉淀：进入处置场的水在废物层中渗透时，会将废物原存在的或生物转化产生的可溶物质溶解出来，产生高浓度有机物和高盐份浓度的渗滤液（又称渗析液或滤出液）；渗滤液中的某些盐类，在处置场内的某些区域因pH值变化等原因又会产生沉淀反应。
生物转化产物和其它化合物尤其是有机化合物通过溶解进入渗滤液具有特别重要的意义，因为这些物质可以与渗滤液一起迁移出处置场。
固体废物的最终处置
c.经一般性批准后可以倾倒的废物
除上述两类废物外的低毒或无毒的废物。 是海洋倾倒的主要废物类型。
(3) 海洋倾倒处置的程序
海洋倾倒按以下程序进行
根据有关法规规定选择处置场所 根据处置区的海洋学特性、海洋保护水质标准 进行技术可行性和经济分析，设计倾倒方案 按所设计的倾倒方案进行投弃，对于放射性废物和重金属有害废物，需在
(1)谨慎和不支持观点
这种观点认为，虽然在处置前对废物作了必要的稳定化固化处理，并用特 殊容器进行了良好包装，但是，其最终对环境的影响还不能作出准确评价。 必须在对海洋，尤其是对深海的物理一化学过程、海水的输送速率、海床 上海水的垂直运动以及混合程度等海洋学特性作进一步深入研究后，才能 对海洋环境和生态造成的危害作出准确评价。
56 6660
82.6 16.6 0.8 0.100
(3) 必须考虑的问题
这两种观点的争论还将继续下去。但是，在最终得到公认的结论之 前地对待海洋处置，应考虑以下几个问题：
投弃的废物对生态环境的影响； 同其它处置方法相比，是否经济可行； 是否符合有关海洋法规的规定 。
9.3 陆地处置(disposal by land)
深地层储存主要用于处置高水平的放射性固体废物和危险废物。 浅地层埋藏一般指埋藏深度在地面以下50m范围内，用于中、低
放射性固体废物（半衰期大于5年，小于30年），由于上面覆盖 较厚的土壤层，既可屏蔽射线的外泄，又可阻挡降水的渗入。 主要介绍
土地耕作、深井灌注和土地填埋，且重点是土地填埋。
深地层储存(Deep underground storage)
处置方法分类
根据处置场所可将最终处置分为陆地处置和海洋处置两大类。这是 目前广泛应用的最终处置方法。
固体废物的处置和利用
固体废物的处置和利用固体废物既是废弃物，又可回收作原料。
对固体废物处置的目的是减少废物的体积和重量，清除有毒物质、有害物质和病菌、病毒等。
同时，通过回收、加工和循环利用，从中提取或转化为可利用的资源、能源和其它原料，变废为宝，变害为利。
固体废物从产生到最终处置的全进程和各个环节，都会有污染环境的危害。
因此，对固体废物的产生、搜集、运输、贮存、综合利用到最终处置，都要实行全进程的监督治理和技术处置。
对固体废物处置和利用的方式有：一、分类搜集，密封运输目前，世界上许多国家十分流行固体废物的分类搜集，以提高处置成效和经济效益。
分类搜集是采纳不同容器、不同颜色的或特定的搜集器和搜集袋等进行回收。
例如，在学校里一样有搜集废纸、搜集剩菜剩饭和其它垃圾的不同搜集器：废纸集中包扎后送往造纸厂，剩菜剩饭集顶用桶送往饲养场，其它垃圾用包装袋集中送往垃圾填埋场。
固体废物的运输进程中，必需注意密封，不使固体废物散落。
如处置不妥、包装不周密，容易散发、散失、散逸，给环境带来污染，阻碍市容清洁卫生。
有些发达国家采纳管道运输，既清洁卫生，又幸免交通拥堵，但其投资较高。
二、破碎、紧缩、焚化对固体废物破碎、紧缩和焚化的处置，是为了减少固体废物的体积，便于运输，降低处置本钱。
一样来讲，通过破碎、紧缩后的固体废物体积可缩小4/5，而且可不能造成污染。
固体废物经焚化后的残灰，仅原体积的1/20，还能够清除某些有害物质。
由于城市缺乏填埋场所，许多城市用焚化的方式处置固体废物的。
三、卫生填埋对固体废物的填埋，主若是“土葬”和“水葬”两种。
填地土埋是把固体废物堆置起来，然后覆上土层。
填埋场的容量一样应知足15—20年的利用期。
各个国家和城市填埋处置方式有所不同：美国国土辽阔，填地土埋处置占总处置量的95%，而日本国土狭小，填地土埋占32%，英国还不到10%。
很多国家把未经处置的固体废物直接倾倒在江河湖海里，但“水葬”容易造成了水体的严峻污染，人们已采取了禁止向江河湖海倾倒固体废物的方法。
固体废物的综合利用和处置.课件
精矿粉，品位一般在50%左右，含硫量较低，主要为四氧化三铁，
还有少量固定碳。经过磁选从粉煤灰提取的铁精矿，完全可以产出 高质量的铸造生铁。
②粉煤灰作混凝土掺合料及细骨料
在配制混凝土混合料时，加入一定量的粉煤灰（或磨 细粉煤灰），可有效地节约水泥，改善混凝土和易性， 提高混凝土质量。已在我国一些大型水电工程的混凝 土中使用，取得良好经济效果。国外对粉煤灰作混凝 土掺合料也很重视，在泵送混凝土、压浆、灌缝混凝 土中都广泛应用。粉煤灰还可用作细骨料，代替轻砂 配制轻质混凝土。
固体废物的综合利用 矿业废物的处理和利用
粉煤灰的综合利用
钢渣的综合利用 有害废物的处置
第10页，共23页。
矿业废物的处理和利用 废石和尾矿的无害化处理和综合利用是处理利用矿业废
物的首要问题和发展方向。
1．无害化处理 为了防止废石风化和尾矿被水冲刷污染大气和水
体，往往将它们稳定处理，避免危害。常用的稳 定处理方法有物理法、化学法和植物法。 2．矿业废物的综合利用
用粉煤灰制成的分子筛主要用于各种气体与液体的脱水和干 燥以及气体的分离和净化等方面。利用粉煤灰制分子筛工艺 简单，质量好。
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钢渣的综合利用 1．钢渣作为水泥原料 以钢渣和铁渣为主要原料，掺入少量激发剂（水泥
熟料、石膏等）经磨细后即可制成钢渣水泥。钢渣 水泥的质量同钢、铁渣所含成分、原材料的配比和 工艺过程有关。
田。
粉煤灰中一般含一定量的钙和镁，只要加适量的 磷矿粉，并利用白云石作助熔剂，以增加钙和镁 的含量，就可达到钙镁磷肥的质量要求。利用粉 煤灰可以生产高效低污染的直接用于农田的化肥。
废弃物的综合利用与资源化
废弃物的综合利用与资源化废弃物是指在生活、生产和社会活动中产生，无法再利用，对环境造成污染和危害的物品。
废弃物的产生量一直居高不下，对环境造成了严重的污染，对人类的健康和生存产生了巨大的危害。
因此，对于如何处理废弃物，我们应该采取综合利用和资源化的手段，实现废物的有效处理和再利用，达到可持续发展的目的。
一、综合利用废弃物的必要性废弃物综合利用具有非常重要的意义，首先是对环境的保护。
废弃物如果随意丢弃，会给环境带来极大的污染和破坏，对生态系统、自然资源和人类的健康产生威胁。
其次，废弃物的综合利用也可以促进社会和经济的发展。
能够将废弃物进行综合利用，意味着可以在节约原材料及能源的基础上，为社会创造一定的经济价值。
同时，废弃物的综合利用还可以创造就业机会，促进社会的发展。
二、废弃物的资源化利用途径1、生物质能源生物质能源是指利用废弃物、残枝败叶、农副产品等生物物质制备能源。
生物质能源可分为生物质直接燃烧和生物质液态燃料两种。
生物质直接燃烧是指将生物质燃烧时所释放的热量转化为能源和燃料工业用的各种原材料，如生物质炭、生物沼气、生物柴油等。
而生物质液态燃料则是通过对生物质进行压制、干燥、氧化等处理，从中提取出其可燃物质，制成的液体燃料。
2、废旧金属回收废旧金属回收是目前比较常见的废弃物综合利用方式。
废旧金属包括废弃的电器、无用的金属制品以及生产过程中的废金属等。
通过回收废旧金属的方法，可以最大限度地节约原材料、减少能源的消耗，并且将金属制品进行再加工，提高金属的使用率。
同时，废旧金属回收也可以减少废弃物对环境的污染，起到环保的作用。
3、生活垃圾综合利用生活垃圾综合利用是指在生活垃圾中提取有价值的资源，对生活垃圾进行分类和处理。
综合利用的方法包括传统的焚烧、堆肥等方式，不过这些方法存在一定的缺陷，容易造成二次污染。
而生活垃圾焚烧发电、生活垃圾分类回收等新兴的处理方法更加环保，具有很好的应用前景。
4、废弃物再制造废弃物再制造是指将废弃物直接再加工成新产品的方式。
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第四节 城市垃Leabharlann 的焚 烧与热转化产品的回收二、焚烧过程的基本条件与物料热量衡算 （一）焚烧过程的基本条件 1.燃料在焚烧炉中燃烧完毕后所需停留时间： 燃烧室加热、起燃、燃尽。 2.燃料与空气混合的湍流程度：适度过量空气。 3.燃烧过程温度：取决于燃料性质（热值、燃 点、含水率）。 三T原则
第四节 城市垃圾的焚 烧与热转化产品的回收
一、建立材料回收系统的条件
概念：城市垃圾中含有的有用原材料通过适当的单元 技术组合处理，可以一一得到加工、分选与回收，这 种由几种处理单元技术组合，形成对城市垃圾加工、 分选的工程系统，称为材料回收系统。 产品应满足市场需求的技术规范
评价条件
各类回收物品的产量与运输条件
第二节
二、材料回收系统流程
材料回收系统
六、固体废物热解处理
概念：在缺氧条件下，使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。固 体废物中所蕴藏的热量以上述物质的形式贮留起来， 成为便于贮藏、运输的有价值的燃料。 热解与焚烧过程有本质区别
第四节 城市垃圾的焚 烧与热转化产品的回收
（一）热解过程与产物
缺氧加热 含碳固体有机物 分子量较高的有机液体+低分子量有机液体
三、城市垃圾焚烧系统 城市垃圾的的处理与贮存 进料系统 燃烧室 废气排放与污染控制系统 排渣系统 焚烧炉的控制与测试系统
热源回收系统
第四节 城市垃圾的焚 烧与热转化产品的回收
五、焚烧炉类型
标准焚烧炉 多膛焚烧炉 水墙式锅炉 流化床焚烧炉
第四节 城市垃圾的焚 烧与热转化产品的回收
第四节 城市垃圾的焚 烧与热转化产品的回收
六、热转化产品与能源的利用 蒸汽 并入城市热力管网 民用与工业燃料
沼气、燃气、燃料油 热能 电能
第五节
固体废物的最终处置
一、最终处置的概念与途径 概念：为防止对环境造成污染，根据排放的不 同环境条件，采取适当而必要的防护措施，达 到被处置废物与环境生态系统最大限度的隔绝。 陆地处置： 填埋处置、土地耕作处置、 深井灌溉、尾矿坝、废矿坑 海洋处置
第五节
固体废物的最终处置
二、城市垃圾陆地填埋处置
卫生填埋
一般城市垃圾与无害化的工业废渣是基于环境卫生角 度而填埋的，其操作与结构形式称为卫生填埋。
安全填埋
对有毒有害废物的填埋是基于安全考虑，此种填埋操 作与结构形式称安全填埋。
排气 空气
除尘设备 轻组分 旋分器 主要有机组分
固体废物
储存场
破碎
风选 磁选
铁金属回收
第二节
材料回收系统
排气
空气 固体 废物 储存场 破碎
除尘设备
旋分器
磁选
铁金属回收
风选
主要有机组分 重组分处理
第二节
材料回收系统
排气 空气 除尘设备 轻组分 旋分器 主要有机组分
固体废物
储存场
破碎 旋转筛分 玻璃回收
建材利用 化工利用 农业利用 固体废物能的利用
第一节 固体废物资源 化的意义与资源化系统
固体废物综合利用的原则： 综合利用技术应是可行的； 固体废物综合利用要有较大的经济效益； 综合利用生产的产品应当符合国家相应 产品的质量标准，具有与用相应的原材料 所制的产品相竞争的能力。
第二节
材料回收系统
（三）配料与制浆
保持合适的C/N比与C/P。
城市污水厂污泥与粪便是最佳配料。 （四）厌氧消化处理工艺条件 1.碳氮比（C/N）：20：1~30：1 2.操作温度：55~60º C。
第三节
生物转化产品的回收
3.PH值与碱度：7.0~8.0，2000~3000mg/l； 4.投料方式与投配率： 间歇式：农村小型沼气池 连续式：大中型垃圾浆体厌氧消化系统 投配率以有机物容积负荷计算确定
风选 磁选
非铁金属回收
处置场
铁金属回收
第三节
生物转化产品的回收
主要的生物转化产品：
腐殖肥料
沼气 饲料蛋白
乙醇
糖类
生物转化工艺： 堆肥化和厌氧生物发酵
第三节
生物转化产品的回收
一、城市垃圾堆肥化 （一）堆肥过程基本原理 概念：是指在一定人工控制条件下，通过生 物化学作用，使垃圾中有机成份分解转化为 比较稳定的腐植肥料过程，其实质是一种发 酵过程。 好氧堆肥 厌氧堆肥
第三节
5.搅拌与强度： 机械搅拌
生物转化产品的回收
沼气回流搅拌 （五）沼气回收与利用 CH4为60% ，CO2 为40%，极少量NH3与H2S。
第四节 城市垃圾的焚 烧与热转化产品的回收
一、城市垃圾焚烧技术的发展 优点： ①可回收热资源； ②垃圾体积可减少80-95%； ③重量显著减少；
④最终产物化学性质稳定，且无害化； ⑤能彻底的消灭各类病原体，消除腐化源。
第十一章 固体废物资源 化、综合 利用与最终处置
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 固体废物资源化的意义与资源化系统 材料回收系统 生物转化产品的回收 城市垃圾的焚烧与热转化产品的回收 固体废物的最终处置
第一节 固体废物资源 化的意义与资源化系统
固体废物的资源化：由固体废物到有用物质的 转化，或称为固体废物的综合利用。 固体废物综合利用的范围：
第三节
生物转化产品的回收
水
热
有机质 矿物质 水 有机质 矿物质 水 微生物 堆肥产品
微生物
原料
第三节
生物转化产品的回收
二、城市垃圾厌氧消化处理与沼气回收 （一）城市垃圾厌氧消化处理工艺流程 （二）垃圾预处理 加工分选出轻组分，去除有毒有害性废物，并 进一步破碎、筛分，使颗粒细小均匀。
第三节
生物转化产品的回收
第三节
生物转化产品的回收
好氧堆肥：是好氧菌处于和空气充分接触的情况下， 使垃圾中的有机物发生一系列放热分解反应，最终使 之转化为简单而稳定的腐化物的过程。好气分解速度 快，环境条件好，适于大规模生产。 厌氧堆肥：与污泥厌氧消化过程相似，分酸性与碱性发 酵两个阶段。第一阶段，PH值下降，第二阶段，PH值上 升。所需时间较长，环境恶劣，适于小规模农家堆肥。
+多种有机酸+碳渣+CO+CH 4 +CO2 +H 2 +NH3 +H 2S+HCN+H 2O
气相产物：氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳 液相产物：焦油、燃油、乙酸、丙酮、甲醇 固相产物：纯净炭质、惰性物质
转化产物组分分布与热解温度有显著关系
第四节 城市垃圾的焚 烧与热转化产品的回收
三、热解过程主要控制因素 操作温度； 升温速度； 固体废物燃料的理化性质； 停留时间。