固体废物笔记

1、1固体废物处理技术固体废物的特点：时空性：从空间性来说，一过称的废物可能成为另一过程的原料；从时间性来说，随着科技的发展，今天的废物也许会成为明天的资源；无主性：固体废物被丢弃后，不再属于某个人，因此很难找到具体的负责人；分散性：多数固体废物并非集中在某一个地方产生，而是散布在各个地方，在进行处理处置、资源化利用之前，首先需要收集起来，这带来了固体废物处理成本的增加；危害性：一些固体废物含有有毒物质，污染周围环境；一些固体废物含有一些病原微生物，可能危害人类健康；固体废物污染危害侵占土地 污染土壤 污染水体 污染大气 影响环境卫生固体废物污染控制 需从两方面着手，一是防治固体废物污染，二是综合利用废物资源。改革生产工艺 发展物质循环利用工艺 进行综合利用 进行无害化处理与处置固体废物处理方法固体废物处理是指将固体废物转变成适于运输、利用、贮存、或最终处置的过程。物理处理：通过浓缩或相变化改变固体废物的结构，使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态；化学处理：采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而达到无害化，或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态；生物处理：利用微生物分解固体废物中可

2、降解的有机物，从而达到无害化或综合利用；热处理：通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、无害化或综合利用的目的。热处理方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等；固化处理：采用固化基材料将废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害，因而能较安全地运输和处置的一种处理过程。固体废物处置方法固体废物处置是指最终处置或安全处置，是固体废物污染控制的末端环节，是解决固体废物的归宿问题。海洋处置：深海投弃、海上焚烧陆地处置：土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋、深井灌注我国控制固体废物污染的技术政策“无害化”基本任务：将固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围的自然环境（包括原生环境与次生环境） 。处理工程：垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵，有害废物的热处理和解毒处理等。“减量化”2基本任务：通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积。实现战略：固体废物进行处理利用、 减少固体废物的产生“资源化”基本任务：采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。特点：保护和延长原生资源寿命，保证资源永续，节省投资，降低成本，减少环境污染，保持生态平衡。原则：技术是可行的

3、；经济效益比较好，有较强的生命力，废物在排放源就近利用可以节省贮放、运输等过程的投资；“资源化”产品应当符合国家相应产品的质量标准。固体废物的填埋处理技术填埋的概念和分类固体废物无论采取何种减量化和资源化处理方法，如焚烧、热解、堆肥等处理后，剩下的无法再利用的残渣都需要对其进行最终处理。最终处理的目的就是为了避免废物对大气环境、水环境、生态环境和人的生存环境产生不利的影响，最大限度地将废物封闭隔离。含义：当前技术条件下无法继续利用的固体污染物终态。因其富集不同种类的污染物质而对生态环境和人体健康具有即时性和长期性影响。放置在某些安全可靠的场所，以最大限度地与生物圈隔离。目标：确保废物中的有毒有害物质，无论现在还是将来都不至于对人类及环境造成不可接受的危害。要求：废物体积尽量小； 废物无较大危害性； 处置场地适宜； 设施结构合理； 封场后定期维护监测；处置方法简便、经济，同时兼顾环境效益。处置方法分类（1）按隔离屏障划分：天然屏障隔离处置； 人工屏障隔离处置天然屏障隔离处置： 处置场地所处的地质构造和周围的地质环境。沿着从处置场所经过地质环境到达生物圈的各种可能途径对于有害物质的阻滞作用

4、。人工屏障隔离处置： 使废物转化为具有低浸出性和适当的机械强度的稳定的物理化学形态。废物容器。处置场地内各种辅助性设施（人工防渗工程） 。（2）按处置场所划分：陆地处置； 海洋处置（海洋倾倒、远洋焚烧）陆地处置：深井灌注； 土地耕作； 工程库； 浅地层埋藏； 储留池储存；土地填埋（卫生土地填埋、安全土地填埋）陆地处置的优点：方法简单、操作方便、成本低陆地处置的缺点：离人群近、安全感差、易污染固体废物的最终处置方法安全化、稳定化、无害化（一）堆存法3土地堆存（原始）对象：不扬尘、不腐烂变质、不溶解场地：山沟、山谷、洼地等筑坝堆存法对象：粉煤灰、尾矿粉等湿排灰泥（二）填埋法（应用最广）在陆地上选择合适的天然场所或人工改造出合适的场所，把固废用土壤覆盖起来的技术。卫生土地填埋对象：城市垃圾、建筑垃圾、炉渣等分类：好氧填埋、厌氧填埋、准好氧填埋应考虑的问题：渗出液的处理、降解气的控制、臭味和病原菌的消除、填埋场地的选择设计、填埋方法等。1.密封或底部和四周都密封的结构 人工屏障衬里材料：无机材料：粘土、水泥等有机材料：沥青、橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯等2.场地的选择两项原则：场地能满足防止污染的需

5、要、经济合理考虑因素：垃圾：确定场地的规模地形：要便于施工，避开洼地，泄水能力要强土壤：易取，易压实，防渗能力强水文：地下水距最下层埋藏物至少 1.5m气候：要蒸发大于降水，避开高寒区另外还要考虑交通、距离与方位、土地征用、开发等方面。3.场地的设计（1）场地的面积和容量城市人口数量、垃圾的产量、废物填埋的高度、垃圾与覆盖材料量之比以及填埋后的压实密度有关。1:4 或 1:3； 压实密度为 500-700kB/m； 20 年地下水保护系统来源：降水、地表径流、地下水、垃圾含水填埋场水的收支平衡关系：流入 流出降雨 蒸发地表径流 地表径流地下涌出水 地下渗出废物含水 浸出液措施：设置防渗衬里、建立排水、集水设施垃圾填埋场漏气危害：爆炸、人员窒息、漏气可能引起燃烧、替代土壤中的空气影响作物生长、二氧化碳溶于地下水，改变水质措施：收集作为能源或铺管焚烧收集设施注意：井口密封、覆土厚度 4m 以上，地面出口用混凝土密封；集气管开口适宜，外加尼龙网填埋场4气体控制：可渗透性排气和不可渗透阻挡层排气填埋方法卫生土地填埋方法主要有三种：沟槽法、地面法、混合法（斜坡法）综述：卫生土地填埋法，工艺简单，

6、操作方便，处置量大，费用较低。在我国目前城市垃圾无机成分高、处理利用率低、经费紧张的情况下，卫生土地填埋是一种较为可行的处理方法。它既消纳处置了垃圾，又可根据城市的地形地貌特点将填埋场开发利用，封场后可植树绿化，建造假山公园。固体废物的焚烧处理技术焚烧处理焚烧法是将垃圾置于高温炉中，使其中可燃成分充分氧化的一种方法，产生的热量用于发电和供暖。我国已有深圳、杭州、石家庄、上海、武汉等城市相继建造了垃圾焚化电厂。焚烧处理的优点是减量效果好，处理彻底。但建设和生产费用极为昂贵。典型的城市生活垃圾焚烧系统的工艺单元包括系统：进厂垃圾计量系统 垃圾卸料及贮存系统 垃圾进料系统垃圾焚烧系统 焚烧余热利用系统 烟气净化和排放系统灰渣处理或利用系统 污水处理或回用系统 烟气排放在线监测垃圾焚烧自动控制系统焚烧法一般是指将垃圾作为固体燃料送入焚烧炉中，在高温条件下（一般为 900左右，炉心最高温度可达1100） ，垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈化学反应，放出热量，转化成高温烟气和性质稳定的固体残渣。从焚烧角度分析，城市生活垃圾可分为可燃和不可燃两部分可燃垃圾橡塑、纸张、破布、竹木、皮革、果皮及动植

7、物、厨房垃圾等。其组分、物性和燃烧特性等非常复杂，不易直接填埋。不可燃垃圾金属、建筑垃圾、玻璃、灰渣等，除可回收利用部分外，大多可直接安全填埋。焚烧法的优点1、垃圾焚烧后，体积可减少 85% - 95%，质量减少 20% - 80%。2、高温焚烧消除了垃圾中的病原体和有害物质无害化。3、焚烧排出的气体和残渣中的一些有害副产物的处理远比有害废弃物直接处理容易得多。4、焚烧法具有处理周期短、占地面积小、选址灵活等特点。5、热能可以利用。焚烧法的缺点1、焚烧法对垃圾的热值有一定要求。2、建设成本和运行成本相对高。3、管理水平和设备维修要求高。4、焚烧产生的废气若处理不当，很容易对环境造成二次污染。5、不同季节、年份垃圾热值的变化不同。燃烧产物有机碳CO2HH2O，有 F 或 Cl 存在时可能有 HF、HCl5有机硫和有机磷SO2、SO3、P2O5有机氟化物HF，氢不足会出现 CF4、COF2（需添加助燃料）有机氯氯化氢（氢气不足有游离氯气产生）有机溴化物、碘化物HBr、Br2、I2金属卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物垃圾焚烧烟气的特点是 HCl 和 CO2浓度特别高，粉尘中的

8、盐分（氯化物和硫酸盐）特别高固体废物的焚烧（1）燃烧原理有机物或可燃无机物 + 02 = CO2 + H2O + 其它简单无机物 + 热量某种废物的热量 = 某种废物的热值 + 该种废物的重量热值:单位质量的固体废物完全燃烧所释放出来的热量，kJ/kg。（2）废物在焚烧炉中停留时间的计算停留时间：指固体废物从进炉开始到焚烧结束炉渣从炉中排出所需的时间。（3）理论燃烧温度的计算燃烧反应是由许多单个反应组成的复杂的化学过程。它包括放热反应，也有吸热反应。当燃烧系统处于绝热状态时，焚烧释放出的全部热量使焚烧产物（废气）达到的温度称为理论燃烧温度，即绝热火焰温度。焚烧设备按燃烧方式： 多段焚烧炉、 流化床焚烧炉、 机械炉排焚烧炉、 回转窑式焚烧炉。固体废物的热解固体废物中有机物可分为天然的和人工合成的两类。天然的有橡胶、木材、纸张、蛋白质、淀粉、纤维素、麦秆、废油脂和污泥等。人工合成的有塑料、合成橡胶、合成纤维等。这些废物都具有可燃性，能通过焚烧回收能源。固体废物热解：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。热解法与焚烧比较：焚烧是放热的，热解是吸热的；焚烧的产物主要是 CO

9、2和 H2O，热解的产物主要是可燃的低分子化合物：气态的氢、甲烷、一氧化碳、液态的甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等，固态的主要是焦炭或碳黑。焚烧产生的热能量大的可用于发电，量小的只可供加热水或产生蒸汽，就近利用。热解的产物是燃料油及燃料气，便于贮藏及远距离运输。热解原理固体废物热解过程是一个复杂的化学反应过程。包含大分子的键断裂，异构化和小分子的聚合等反应，最后生成各种较小的分子，热解过程可以用通式表示如下：有机固体废物（H 2、CH 4、CO、CO 2等）气体 + （有机酸、焦油等）有机液体 + 碳黑 + 炉渣热解方式热分解过程用于供热方式、产品状态、热解炉结构等方面的不同，热解方式各异。按供热方式分为内部加热和外部加热。按热分解与燃烧反应是否在同一设备中进行，热分解过程分为单塔式和双塔式。按热解过程是否生成炉渣分为造渣型和非造渣型。6按热解产物的状态分为气化方式、液化方式和碳化方式。按热解炉的结构分为固定层式、移动层式和回转式。典型固体废物的热解1、废塑料的热解产物及工艺流程塑料分类：解聚反应型塑料、随机分解型塑料、中间分解型塑料。解聚反应型塑料受热分解时聚合物解离、分解成单体，主要是切断了单体分子之间的结合键。如聚氧化甲烯、聚 -甲基苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂、四氟乙烯塑料等。随机分解型塑料受热分解时链的断裂是随机的，因此产生无一定数目的碳原子和氢原子结合的低分子化合物。如聚乙烯、聚氯乙烯等。大多数塑料的受热分解，二者兼有之，各种分解产物的比例，随塑料的种类、分解的温度而不同，一般温度越高、气态的（低级的）碳氢化合物的比例越高。2、热解流程特点：导热系数较低 0.07-0.3kcal/(m,h,)（相当于木材） ，当加热到

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