固體廢物處理及資源化技術(shù)畢業(yè)論文

1、固體廢棄物處理及資源化技術(shù) 摘 要： 隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快和市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，固體廢物的產(chǎn)生量隨之不斷增加需研究和選擇科學(xué)合理的處置技術(shù)以解決當(dāng)前城市固體廢物污染環(huán)境問題本文對我國固體廢物分類管理現(xiàn)狀進(jìn)行分析，綜述了固體廢物資源化技術(shù)的應(yīng)用對我國固體廢物的處理工藝具有重要意義。 關(guān)鍵詞： 固體廢物； 處置 ；資源化 Abstract ：With the rapid development of Chinas urbanization process is accelerating and the market economy,the amount of solid waste gen

2、eration is increasing.Need to research and scientific and rational disposal technology.To address the current municipal solid waste pollution of the environment.Of solid waste management situation,the application of solid wastes.Chinas solid waste treatment process is important. Key words：Solid wast

3、e； Disposal； Resources引 言 固體廢物對生態(tài)環(huán)境造成的危害和能源、資源危機(jī)的出現(xiàn),嚴(yán)重地妨礙了人類社會的持續(xù)發(fā)展。因此,固體廢物的資源化再利用是實(shí)施資源和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。固體廢物從一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)來看它們是無用的廢物,而從另一生產(chǎn)環(huán)節(jié)來看,它們往可以作為其它產(chǎn)品的原材料,又不是廢物1。固體廢物處置的最好辦法是綜合利用,化害為利,變廢為寶;而消極的填埋和焚燒只會造成二次污染。我國的固體廢物污染控制已成為環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的突出問題之一2。大部分廢物未經(jīng)處理而直接排入環(huán)境, 造成嚴(yán)重的環(huán)境污染. 據(jù)調(diào)查, 各企業(yè)臨時貯存的工業(yè)廢物量約占產(chǎn)生量的43% , 一些大型企業(yè)雖

4、然建立了填埋場, 但由于未采取嚴(yán)格的環(huán)保措施, 仍存在污染環(huán)境的情況; 每年還有1000多萬t 廢物直接傾入江河湖海; 全國約有2/ 3的城市處于垃圾包圍之中; 全國每年都發(fā)生固體廢物污染事故, 隨之引起的環(huán)境糾紛案件也時有發(fā)生. 國家在“ 八五” 期間投入大筆資金, 重點(diǎn)研究解決污染比較嚴(yán)重的鉻渣和電鍍污泥, 以及與區(qū)域性集中管理有關(guān)的填埋處置、焚燒處理、分析測試與風(fēng)險評價等技術(shù),為今后固體廢物管理和技術(shù)的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)3。1 固體廢物的概念 固體廢物是指在生產(chǎn)生活和其他活動中產(chǎn)生的喪失原有利用價值或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固態(tài)半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品物質(zhì)以及法律行政法

5、規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品物質(zhì)城市固體廢物又稱城市生活垃圾，是指城市居民日常生活中或?yàn)槌鞘腥粘Ｉ钐峁┓?wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物，按照其來源可分為普通垃圾商業(yè)垃圾清掃垃圾建筑垃圾危險垃圾和其他垃圾4。2 固體廢物的污染 對水體的污染：不少國家直接把固體廢物傾倒入河流、湖泊、海洋，甚至 把海洋投棄作為一種處置方法。投棄海洋的廢物會在一定海域造成生物的死區(qū)。廢物堆或垃圾填地，經(jīng)雨水浸淋，滲出液和濾瀝會污染土地、河川、湖泊和地下水。 對大氣的污染：固體廢物堆中的尾礦、粉煤灰、干污泥和垃圾中的塵粒會隨風(fēng)飛揚(yáng)，遇到大風(fēng)，會刮到很遠(yuǎn)的地方。許多種固體廢物本身或者在焚化時，會散發(fā)毒氣和臭氣。 對土壤的污染

6、：固體廢物及其滲出液和濾瀝所含的有害物質(zhì)會改變土質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu)，影響土壤中微生物的活動，有礙植物根系生長，或在植物機(jī)體內(nèi)積蓄5。 3 固體廢物處理方法處理技術(shù) 固體廢棄物處理通常是指通過物理、化學(xué)、生物、物化及生化方法把固體廢物轉(zhuǎn)化為適于運(yùn)輸、貯存、利用或處置的過程。固體廢棄物處理的目標(biāo)是無害化、減量化、資源化。目前采用的主要方法包括壓實(shí)、破碎、分選、固化、焚燒、生物處理等6。 對固體廢物的基本處理方法固體廢物處理技術(shù)涉及物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、機(jī)械工程等多種學(xué)科，主要處理技術(shù)有如下幾方面： （1）固體廢物的預(yù)處理。在對固體廢物進(jìn)行綜合利用和最終處理之前，往往需要實(shí)行預(yù)處理，以便于進(jìn)行下一步處理。

7、預(yù)處理主要包括破碎、篩分、粉磨、壓縮等工序。 （2）物理法處理固體廢物。利用固體廢物的物理和物理化學(xué)性質(zhì)，從中分選或分離有用或有害物質(zhì)。根據(jù)固體廢物的特性可分別采用重力分選、磁力分選、電力分選、光電分選、彈道分選、磨擦分選和浮選等分選方法。 （3）化學(xué)法處理固體廢物。通過固體廢物發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)換回收有用物質(zhì)和能源。煅燒、焙燒、燒結(jié)、溶劑浸出、熱分解、焚燒、電力輻射都屬于化學(xué)處理方法。（4）生物法處理固體廢物。利用微生物的作用處理固體廢物。其基本原理是利用微生物的生物化學(xué)作用，將復(fù)雜有機(jī)物分解為簡單物質(zhì)，將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)。沼氣發(fā)酵和堆肥即屬于生物處理法。（5） 固體廢物的最終處理。沒有利用價

8、值的有害固體物質(zhì)需進(jìn)行最終處理。最終處理的方法有焚化法、填埋法、海洋投棄法等。固體廢物在填埋和投棄海洋之前尚需進(jìn)行無害化處理7。 我國固體廢物處理處置與利用的工作與發(fā)達(dá)國家相比仍有很大的差距。由于固體廢物的污染不像流動性委大的污水或大氣對環(huán)境的影響那樣易于察覺，長期以來固體廢物的處理處置與資源化未能得到像污水或廢氣治理那樣的高度重視或相同的執(zhí)法力度。正是由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和管理等多方面的原因，相當(dāng)部分的固體廢物未能合理處理處置或利用，在某此地方已成為重要的環(huán)境污染源，影響到社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。加強(qiáng)固體廢物的合理處理處置與資源化是我國急需大力展開的工作。4 固體廢物資源化 廢物資源化通常指退出生產(chǎn)

9、環(huán)節(jié)或消費(fèi)領(lǐng)域的固體物質(zhì)，通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)手段與管理措施，在實(shí)現(xiàn)無害化處置和減少污染物排放的同時，回收大量有價物質(zhì)，提高廢物綜合利用率，具有公益性和經(jīng)濟(jì)性雙重特性8。加強(qiáng)廢物資源化科技創(chuàng)新，是深入實(shí)施節(jié)能減排，加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色產(chǎn)業(yè)、低碳技術(shù)的要求，對生態(tài)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。5 資源化國內(nèi)外科技發(fā)展?fàn)顩r（一）再生資源利用技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢 （1）廢舊金屬再生、電子電器拆解利用技術(shù)。加快廢舊金屬預(yù)處理和利用專用技術(shù)研發(fā)，支撐廢舊金屬保級或升級利用，是國內(nèi)外開展廢舊金屬再生科學(xué)研究的主要方向。目前，廢舊金屬低能耗清潔工藝已在發(fā)達(dá)國家普遍應(yīng)用。意大利開發(fā)的COS-MELT傾動爐火法技術(shù)，

10、可直接利用廢雜銅精煉生產(chǎn)高品質(zhì)的低氧光亮銅桿，顯著提高再生銅利用水平和質(zhì)量。但廢舊金屬再生利用技術(shù)研究僅處于起步階段，在消化、吸收國外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，再生銅低能耗精煉除雜、再生鋁反射爐低燒損熔煉、再生鉛低溫連續(xù)熔煉等技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。隨著再生金屬所占比例在我國有色金屬消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的大幅提升，迫切需要突破廢舊金屬低能耗清潔生產(chǎn)技術(shù)與配套裝備，開發(fā)高品質(zhì)再生金屬產(chǎn)品及二次污染控制技術(shù)，提高廢舊金屬再生利用品質(zhì)與利用效率9。隨著社會廢舊電子電器產(chǎn)品回收體系的完善，廢舊電子電器智能分選與清潔提取技術(shù)已在歐美國家和日本的再生資源企業(yè)中大規(guī)模應(yīng)用。我國已進(jìn)入電子電器產(chǎn)品的快速更新與淘汰期，201

11、0 年廢舊電子電器產(chǎn)品年產(chǎn)生量已達(dá)300萬噸，預(yù)計(jì)到2015年廢舊電子電器產(chǎn)生量將超過600萬噸。相對而言，我國廢舊電子電器產(chǎn)品拆解利用技術(shù)與裝備研究剛剛起步，迫切需要突破大型廢舊家電低成本破碎與高效分選一體化裝備、小型廢舊電子產(chǎn)品貴重金屬清潔分離與提取技術(shù)、非金屬材料高值化利用技術(shù)及二次污染控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)與裝備，支撐廢舊電子電器拆解產(chǎn)業(yè)升級10。 (2)廢舊機(jī)電產(chǎn)品再制造技術(shù)。通過實(shí)施生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度，歐美國家正在積極推動將淘汰或達(dá)到使用壽命的零部件使用到新產(chǎn)品上去，高溫噴射清洗、堆焊、熱噴涂、激光等技術(shù)已廣泛用于汽車、工程機(jī)械等廢舊機(jī)電產(chǎn)品主要零部件再制造。美國卡特彼勒公司利用這些技

12、術(shù)，已大規(guī)模開展軍用坦克、工程機(jī)械、重型汽車等廢舊機(jī)電零部件的再制造，形成年再制造零部件220萬件、回收利用廢舊材料6.1萬噸。近年來，我國一些科研單位在汽車零部件、工程機(jī)械、機(jī)床等再制造技術(shù)研發(fā)方面取得了顯著進(jìn)展，汽車發(fā)動機(jī)、變速箱、電機(jī)等再制造技術(shù)已經(jīng)初步滿足產(chǎn)業(yè)化需求?！笆濉逼陂g，發(fā)展改革委、工業(yè)信息化部等門將進(jìn)一步推進(jìn)再制造試點(diǎn)工作，對工程機(jī)械、大型機(jī)床、工業(yè)機(jī)電設(shè)備、礦采機(jī)械、辦公信息設(shè)備等主要零部件再制造技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)化應(yīng)用，提出了更高的要求。 (3)廢舊高分子材料高值利用技術(shù)。廢舊高分子材料一般指塑料、橡膠、紡織品等廢舊物品，開發(fā)清潔高效的梯級利用技術(shù)和高附加值產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)廢舊高

13、分子材料全生命周期利用是國內(nèi)外廢物資源化技術(shù)的研究熱點(diǎn)。目前，我國廢橡膠粉碎改性、廢塑料回收利用等技術(shù)研發(fā)取得了一定進(jìn)展，在廣東、山東、河北等地形成了一批廢舊高分子材料回收加工集聚區(qū)，利用廢舊輪胎生產(chǎn)的精細(xì)膠粉已推廣應(yīng)用到北京奧運(yùn)會、上海世博會、天津?yàn)I海新區(qū)等標(biāo)志性工程建設(shè)，巨型工程機(jī)械輪胎翻新技術(shù)在上海、新加坡等20余個港口推廣應(yīng)用?！笆濉逼陂g，加快廢舊橡膠超細(xì)膠粉制備與改性利用、廢舊塑料制備高端材料、廢舊紡織品分離與綜合利用等技術(shù)和裝備的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，將是提高我國廢舊高分子材料處理水平的重要保障11。（二）工業(yè)固廢資源化技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢 粉煤灰和煤矸石資源化利用技術(shù)。粉煤灰和煤矸石是煤炭

14、資源開發(fā)利用產(chǎn)生的主要廢物，2010 年我國粉煤灰和煤矸石產(chǎn)生量約10.7億噸，預(yù)計(jì)到2015年將達(dá)13億噸。近年來，我國資源化利用技術(shù)研發(fā)得到了高度重視，已在建材建工、礦井充填、低熱值發(fā)電等技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用方面取得了一定成效，高鋁粉煤灰提取氧化鋁和鋁硅合金技術(shù)已在局部地區(qū)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)12。但總體上，我國粉煤灰和煤矸石資源化技術(shù)仍以低端建工建材利用為主，市場效益不顯著，迫切需要加快粉煤灰和煤矸石資源化基礎(chǔ)理論和技術(shù)研發(fā)，推動利用方式由傳統(tǒng)建工建材利用為主向多組分協(xié)同提取、制備復(fù)合材料、控制污染與生態(tài)利用等技術(shù)方向發(fā)展。 金屬廢渣綜合處置技術(shù)。國外主要礦產(chǎn)資源品位較高，清潔選冶工藝得到普遍應(yīng)用，

15、所產(chǎn)生的選冶廢渣有害成分含量較低，其資源化方式主要是瞄準(zhǔn)有價成分的高值利用。我國金屬廢渣主要來源于有色金屬選冶、黑色金屬冶煉過程，因原生資源品位較低和選冶工藝落后，廢渣排放量大、成分復(fù)雜、有害成分含量高，主要以解毒堆存和生產(chǎn)建筑材料等處置方式為主。2010 年，我國僅鋼鐵和有色冶煉廢渣產(chǎn)生量就達(dá)到3.15億噸，綜合利用率僅為55%。由于現(xiàn)有處理方式規(guī)模效益不佳、二次污染嚴(yán)重、產(chǎn)品附加值低，產(chǎn)業(yè)化推廣不理想，選冶廢渣規(guī)模化處置已成為制約資源可持續(xù)開發(fā)利用的瓶頸。“十二五”期間，圍繞赤泥、鋼渣、鉛鋅渣等大宗金屬礦產(chǎn)資源選冶廢渣，開發(fā)經(jīng)濟(jì)可行、規(guī)模消納的無害化與資源化技術(shù)，將是推進(jìn)金屬廢渣資源化科技

16、創(chuàng)新的首要任務(wù)13。工業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用技術(shù)。工業(yè)副產(chǎn)石膏主要包括磷石膏、脫硫石膏、鹽石膏、氟石膏等副產(chǎn)石膏。發(fā)達(dá)國家工業(yè)副產(chǎn)石膏產(chǎn)生量較小，且天然石膏價格較高，資源化方式主要是替代天然石膏生產(chǎn)建材，基本已經(jīng)形成成熟、穩(wěn)定的綜合利用技術(shù)體系。目前，我國利用工業(yè)副產(chǎn)石膏生產(chǎn)建材的技術(shù)水平與國外先進(jìn)水平差距不大，已突破脫硫石膏和磷石膏制備水泥緩凝劑、紙面石膏板等核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。 工業(yè)生物質(zhì)廢物資源化利用技術(shù)。我國工業(yè)生物質(zhì)廢物占整個工業(yè)固廢的11%，食品加工、釀造、紡織等行業(yè)是主要來源。工業(yè)生物質(zhì)廢物資源化方式主要以生產(chǎn)飼料和肥料為主，綜合利用率不到10%。近年來，我國對工業(yè)生物質(zhì)廢物

17、提取高蛋白、熱解燃?xì)饫玫燃夹g(shù)開發(fā)給予了支持，特別是在釀造和中醫(yī)藥生物質(zhì)廢物集中式燃?xì)饫眉夹g(shù)研發(fā)與工程示范方面加大了支持力度，養(yǎng)殖園區(qū)生物質(zhì)廢物生產(chǎn)燃?xì)饧夹g(shù)已經(jīng)規(guī)?；茝V應(yīng)用14?！笆濉逼陂g，加快集中式工業(yè)生物質(zhì)廢物燃?xì)饫眉夹g(shù)開發(fā)，發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和成套化裝備，已成為提高工業(yè)生物質(zhì)廢物綜合利用率、發(fā)展生物質(zhì)能源的重點(diǎn)任務(wù)。（三）垃圾與污泥資源化技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢 城市生活垃圾資源化利用技術(shù)。城市生活垃圾主要包括生活垃圾、餐廚垃圾和果蔬垃圾等，潛含著大量生物質(zhì)，可以被有效地轉(zhuǎn)化成多種能源形式。近年來，城市生活垃圾制備燃?xì)饧夹g(shù)已成為第二代生物質(zhì)能源發(fā)展的重點(diǎn)，在歐洲得到快速推廣。德國已建有5

18、5個城市生活垃圾處理與生物質(zhì)燃?xì)饫霉こ?，不僅滿足工程自身能源供給，而且正逐步形成對交通車輛和居民小區(qū)燃?xì)饫玫墓┙o能力15。 污泥處置與資源化利用技術(shù)。城鎮(zhèn)污水處理廠污泥及工業(yè)污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分，以及重金屬、病原微生物等有毒有害物質(zhì)。2010 年，我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)生量約3000萬噸，主要處理方式為堆肥、干化焚燒、生產(chǎn)建材等。歐美國家污泥厭氧消化制生物質(zhì)燃?xì)饧夹g(shù)及成套設(shè)備已相當(dāng)成熟，并大規(guī)模應(yīng)用。近年來，我國開展了一些污泥厭氧發(fā)酵生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?、水泥窯和電廠協(xié)同處置污泥等技術(shù)研發(fā)與工程示范，亟需突破污泥低成本干化預(yù)處理、多產(chǎn)業(yè)協(xié)同處理、二次污染控制等技術(shù)與設(shè)備

19、，強(qiáng)化技術(shù)集成，建立完整的污泥處置與能源化技術(shù)創(chuàng)新鏈。（四）廢物資源化全過程控制支撐技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢 廢物資源化標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識。建立廢物資源化標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)識是實(shí)現(xiàn)廢物資源化技術(shù)推廣應(yīng)用的重要保障。自上世紀(jì)80年代以來，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織從全生命周期角度開展了生態(tài)設(shè)計(jì)、環(huán)境管理、廢物回收、廢物再利用和再制造等共性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)識的研究，制定了一批廢物資源化國際標(biāo)準(zhǔn)，基本形成了較完善的環(huán)境管理體系和廢物資源化標(biāo)準(zhǔn)體系，對推動國際廢物大循環(huán)及廢物資源化利用產(chǎn)生了重要影響16?！笆晃濉逼陂g，我國已開始探索RFID技術(shù)在垃圾計(jì)量監(jiān)測的應(yīng)用，但廢物回收網(wǎng)絡(luò)尚未形成有利于資源化的體系，環(huán)境風(fēng)險控制薄弱，需要通過智能監(jiān)測

20、和管理控制等進(jìn)行完善升級，亟需研發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的廢物收運(yùn)系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)和傳感識別裝備，推動區(qū)域性廢物交換平臺的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)廢物回收、加工、再利用各環(huán)節(jié)的控制和監(jiān)督，提高廢物回收、監(jiān)測、交易的效率和環(huán)境風(fēng)險控制能力。結(jié)論 隨著 固體廢物污染環(huán)境防治法 的頒布,我國的固體廢物將納入法制化、正規(guī)化、 科學(xué)化管理的軌道. 為了保證固體法的實(shí)施, 從根本上扭轉(zhuǎn)固體廢物污染環(huán)境的嚴(yán)重局面, 必須盡快研究和制定與之配套的處理處置技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范. 為此, 國家應(yīng)加大對該領(lǐng)域科研和開發(fā)的投資力度, 大力扶植與之相關(guān)的環(huán)保產(chǎn)業(yè), 使我國的固體廢物管理和處理處置水平更上一個臺階.堅(jiān)持開發(fā) 與節(jié)約并舉, 把節(jié)約使用資源放

21、在優(yōu)先位置,建設(shè)資源節(jié)約型社會。當(dāng)前,要突出抓好節(jié)煤、節(jié)電、節(jié)油、節(jié)水和降低重要原材料消耗工作。要大力推廣節(jié)能降耗生產(chǎn)技術(shù)工藝,開展清潔生產(chǎn)。建立城鄉(xiāng)廢舊物資和再生回收利用系統(tǒng),提高資源循環(huán)利用率和無害化處理率。建立廢舊物品回收網(wǎng)站, 進(jìn)行信息交換。建立綠色核算 , 考慮生產(chǎn)過程中造成的環(huán)境損失。誰生產(chǎn)誰處置。企業(yè)應(yīng)使固體廢物的回收利用成為企業(yè)生產(chǎn)的一個環(huán)節(jié)。自身難以處置的,可交費(fèi)由專門的處置中心進(jìn)行處置。致謝 在本次論文設(shè)計(jì)過程中，感謝我的學(xué)校，給了我學(xué)習(xí)的機(jī)會，在學(xué)習(xí)中，老師從選題指導(dǎo)、論文框架到細(xì)節(jié)修改，都給予了細(xì)致的指導(dǎo)，提出了很多寶貴的意見與建議，老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬

22、業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。這篇論文是在老師的精心指導(dǎo)和大力支持下才完成的感謝授我以業(yè)的老師，沒有這些年知識的積淀，我沒有這么大的動力和信心完成這篇論文。感恩之余，誠懇地請老師對我的論文多加批評指正，使我及時完善論文的不足之處。謹(jǐn)以此致謝最后，我要向百忙之中抽時間對本文進(jìn)行審閱的老師表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)1胡敏云城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場的土工問題研究R杭州：浙江大學(xué)建筑 工程學(xué)院，2004.2中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會固體廢物處理利用專業(yè)委員我國固體廢物處理利用行業(yè)2008年發(fā)展綜述J中國環(huán)保產(chǎn)業(yè) ：

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