固廢處理與處置第一章緒論

固體廢物處理與處置棄之為害——日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題用之為寶——重新認(rèn)識(shí)的資源前景1

緒論

本章主要討論六個(gè)問(wèn)題

固體廢物的概念固體廢物的來(lái)源和分類(lèi)固體廢物的污染及其控制固體廢物的處理和處置方法控制固體廢物污染的技術(shù)和政策固體廢物的管理

固體廢棄物的定義

固體廢棄物是指在生產(chǎn)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的喪失原有利用價(jià)值或者雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器的物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。

固廢又有“放在錯(cuò)誤地點(diǎn)的原料”、二次資源(Secondaryresourses)，再生資源(renewableresourse)之稱(chēng)。固體廢物被視作第二礦業(yè)(Secondarymining)固體廢棄物的標(biāo)志固廢的處理固體廢棄物處理就是通過(guò)物理處理、化學(xué)處理、生物處理、焚燒處理、熱解處理、固化處理等不同方法，使固體廢物轉(zhuǎn)化為適于運(yùn)輸、貯存、資源化利用以及最終處置的一種過(guò)程。處理方法物理處理(physicaltreatment)不改變固廢的成分，僅改變固廢結(jié)構(gòu)的處理方法，如破碎，壓實(shí)，分選等；化學(xué)處理(chemicaltreatment)將固廢中的有害成分轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害的處理方法，如氧化，還原，化學(xué)沉淀等；生物處理(biologictreatment)利用微生物分解固廢中的有機(jī)物使之達(dá)到無(wú)害的處理方法，如堆肥等；熱處理(heattreatment)采用高溫破壞和改變固廢的組成和結(jié)構(gòu)，可同時(shí)達(dá)到減容，無(wú)害和熱利用的目的。如焚燒，熱解等；焚燒處理是利用燃燒反應(yīng)使固體廢物中的可燃性物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)達(dá)到減容并利用的起熱能的目的。熱解處理是將固體廢物中的有機(jī)物在高溫下裂解獲取輕質(zhì)燃料。固化處理(curingprocess)固化處理就是采用一種固化基材，將固體廢物包覆以減少其對(duì)環(huán)境的危害，使之能較安全地運(yùn)輸和處置。如水泥固化、瀝青固化。固化處理主要用于放射性固體廢物的處理。固廢的處置處置是將固廢最終處置于符合環(huán)保規(guī)定要求的場(chǎng)所或者設(shè)施并不再回取的活動(dòng)。處置即最終處置，以解決固廢的最終歸宿，并且應(yīng)該是安全處置，方法有：海洋處置和陸地處置兩種：海洋處置(seabeddisposal)：深海投棄和海上焚燒陸地處置(disposalbyland)：土地耕作，貯存，填埋等。固廢來(lái)源

固體廢物來(lái)源于人類(lèi)的生產(chǎn)與消費(fèi)活動(dòng)。從書(shū)上表1－1（P2）可以看出，固廢的來(lái)源復(fù)雜（各行各業(yè)，各種生產(chǎn)和生活活動(dòng)），種類(lèi)繁多（幾乎包括一切成形物質(zhì)）。一般將其來(lái)源概括為兩大類(lèi)：

生產(chǎn)活動(dòng)

生活活動(dòng)生產(chǎn)活動(dòng)不能完全利用的資源天然資源從開(kāi)采到成為各種產(chǎn)品，最終利用率僅為20～30%，在開(kāi)采和各種加工過(guò)程中，未能完全利用的部分即成為各個(gè)環(huán)節(jié)中的廢物，以鐵礦石的開(kāi)采和冶煉為例：首先要開(kāi)采鐵礦石，產(chǎn)生所謂的采礦廢石；再經(jīng)選礦處理，又有選礦尾礦；在煉鐵和煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生高爐礦渣和鋼渣，鋼鐵的機(jī)械加工又產(chǎn)生金屬碎屑等。超過(guò)使用壽命的產(chǎn)品任何產(chǎn)品都有一定的使用壽命，并且，隨著技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度也越來(lái)越快，這都加劇了固體廢物的排量。生活活動(dòng)生活活動(dòng)所產(chǎn)生的固體廢物主要是指城市垃圾。在發(fā)達(dá)國(guó)家，由于城市化水平和消費(fèi)水平較高，城市生活垃圾的增長(zhǎng)十分迅速，如美國(guó)城市垃圾的排量已經(jīng)達(dá)到每年60億t，南朝鮮在其快速發(fā)展時(shí)期，生活垃圾的年增長(zhǎng)率高達(dá)11%。我國(guó)處于高速發(fā)展階段，城市已達(dá)668個(gè)，人口為3.76億，城市化水平30.9％。目前全國(guó)城市人均年產(chǎn)生活垃圾約440kg，且以平均8～10％的速度增長(zhǎng)，而無(wú)害化處理率僅3％。我國(guó)較發(fā)達(dá)地區(qū)城市垃圾的增長(zhǎng)速度更為驚人：廣州僅塑料垃圾90年為11噸／日，現(xiàn)已達(dá)755噸／日；北京93年城市垃圾431萬(wàn)噸，95年達(dá)471萬(wàn)噸，2000年550萬(wàn)噸。目前，全國(guó)約70％的城市為垃圾所包圍。垃圾堆存量已累計(jì)達(dá)60億t，占地約5億m2。隨著城市化進(jìn)程的加快，到2020年我國(guó)城市化水平預(yù)計(jì)將達(dá)60％，城市垃圾的排放總量也將達(dá)到一個(gè)新的更大值。表1-1近年來(lái)我國(guó)城市垃圾的增長(zhǎng)年份19871989199019982000垃圾量（108t）0.540.630.71.461.50城市名稱(chēng)東京紐約巴黎北京武漢廣州垃圾量（104kg/日）300024009001200400350污染途徑(pollutionapproach)1.固體廢物主要是通過(guò)污染氣、水、土壤來(lái)間接危害人類(lèi)的。2.從污染途徑來(lái)看，固體廢物的危害不具有直接性，這也是固體廢物在很長(zhǎng)時(shí)期沒(méi)有受到足夠重視的原因。固體廢物的污染及其控制化學(xué)物質(zhì)型固體廢物的主要污染途徑

(Pollutingmodeofchemicalsolidwastes)病原體型固體廢物的主要污染途徑

(Pollutingmodeofpathogenicsolidwastes)污染危害(pollutionhazard)

主要表現(xiàn)在五個(gè)方面：

侵占土地(catchtrespassingonland)

污染土壤(pollutionsoil)

污染水體(pollutionwaterbodies)

污染大氣(pollutionatmosphere)

影響環(huán)境衛(wèi)生(archetypesenvironmentalhealth)（1）侵占土地(catchtrespassingonland)我國(guó)工礦業(yè)固體廢物累計(jì)堆放量達(dá)60億噸，占地5萬(wàn)多公頃。另?yè)?jù)《2001年全國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》公布，我國(guó)已有三分之二的城市處于垃圾包圍之中，垃圾堆存占地累計(jì)達(dá)75萬(wàn)畝。（2）污染土壤(pollutionsoil)主要通過(guò)淋濾作用和細(xì)菌分解進(jìn)入土壤。70年代，美國(guó)的密蘇里州，將混有一種有機(jī)有毒化學(xué)污泥廢漬的瀝青鋪路，造成土壤中深達(dá)60cm的污染，致使大批牲畜死亡，人產(chǎn)生各種怪疾，后美國(guó)環(huán)保局花3300萬(wàn)美元，買(mǎi)下該城鎮(zhèn)的全部地產(chǎn)，居民搬適，并給予賠償。(3)污染水體(pollutionwaterbodies)主要通過(guò)浸漬、滲濾作用與細(xì)菌分解作用進(jìn)入水體。美國(guó)的羅芙運(yùn)河（LoveCanal）事件1930－1953年，美國(guó)胡光化學(xué)工業(yè)公司在紐約州尼亞加拉瀑布附近的羅芙運(yùn)河廢潭谷填埋了2800多噸桶裝有害固廢，1953年填平覆土，在上面興建了學(xué)校和住宅。1978年，由于大雨和融化的冰雪造成有害廢物外溢，以后，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)該地區(qū)井水變臭，嬰兒畸型，居民身患怪疾。檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：該地區(qū)大氣中有害物濃度超標(biāo)500多倍，有毒物質(zhì)82種，致癌物質(zhì)11種。由此，總統(tǒng)頒布緊急法令，封閉住宅，關(guān)閉學(xué)校，居民全部遷居，撥款2700萬(wàn)元補(bǔ)救治理。(4)污染大氣(pollutionatmosphere)主要通過(guò)漂逸擴(kuò)散、焚燒處理進(jìn)入大氣尾礦庫(kù)（壩）的揚(yáng)塵，甚至能形成局部沙塵暴；固體廢物焚燒引起的二惡英污染。

(5)影響環(huán)境衛(wèi)生(archetypesenvironmentalhealth)

主要是感官污染并引起疾病傳播

固廢污染的特點(diǎn)固廢是各種污染的終態(tài)(finalstate)具有潛在(latency)和長(zhǎng)期的(extended)危害性在自然條件影響下，固廢中的有害成份會(huì)轉(zhuǎn)入大氣、水體和土壤，參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

必須全過(guò)程管理(IntegratedManagement)

由于固體廢物的上述特點(diǎn)，決定了從其產(chǎn)生－運(yùn)輸－處理－貯存－處置的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能產(chǎn)生新的污染，因此必須全過(guò)程妥善管理。全過(guò)程管理原則全過(guò)程管理原則：對(duì)固體廢棄物從產(chǎn)生、收集、貯存、運(yùn)輸、利用直到最終處置的全過(guò)程實(shí)行一體化的管理。3C原則：避免產(chǎn)生、綜合利用、妥善處理3R原則：減少產(chǎn)生、再利用、再循環(huán)三同時(shí)制度：同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)使用

固體廢物的污染控制(pollutioncontrol)主要從兩個(gè)方面：一是控制污染二是綜合利用(comprehensiveutilization)

主要措施有四個(gè)：改革生產(chǎn)工藝發(fā)展物質(zhì)再循環(huán)利用工藝綜合利用進(jìn)行無(wú)害化處理

（1）

改革生產(chǎn)工藝 包括3個(gè)方面采用無(wú)廢或少?gòu)U技術(shù)如苯胺生產(chǎn)，原采用鐵粉還原，產(chǎn)生2.5噸鐵泥／噸產(chǎn)品，改用流化床氣相加氫工藝，固廢5kg／噸產(chǎn)品。采用精料如：提高鐵精礦品位，可降低溶劑和焦炭用量。實(shí)際上就減少了高爐渣的產(chǎn)生量。提高產(chǎn)品質(zhì)量延長(zhǎng)使用壽命，減少固廢產(chǎn)生量。

（2）

發(fā)展物質(zhì)再循環(huán)利用工藝(Materialsrecycling&utilizationtechnology)固廢有“放錯(cuò)地方的資源”之稱(chēng)，將第一種產(chǎn)品的廢物作為第二種產(chǎn)品的原料，依次推之，既可減少固廢量，又達(dá)到了節(jié)約資源的目的。如火電廠建粉煤灰制品廠；煉鐵廠建礦渣水泥廠。

（3）

綜合利用(comprehensiveutilization)硫鐵礦燒渣：可回收鐵，剩余部分主要含硅、鋁，可作建材制品；廢膠片：可回收銀廢催化劑：回收鉑（4）

進(jìn)行無(wú)害化(Detoxification)處理

經(jīng)焚燒、熱解、氧化還原等處理，將固廢中的有害組分轉(zhuǎn)化為無(wú)害或達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)?？刂乒腆w廢物污染的技術(shù)政策

我國(guó)的技術(shù)政策主要是“三化”，即資源化，無(wú)害化，減量化，并在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)以無(wú)害化為主：我國(guó)技術(shù)政策的發(fā)展趨勢(shì)是：從無(wú)害化走向資源化，資源化是以無(wú)害化為前提的，無(wú)害化和減量化則應(yīng)以資源化為條件。

無(wú)害化(Detoxification)

減量化

(Abatement)

資源化

(reclamation)（1）無(wú)害化(Detoxification)

經(jīng)各種處理后，達(dá)到不損害人體健康、不污染環(huán)境。所謂“害”，應(yīng)包括兩個(gè)方面的含義：一是對(duì)人和動(dòng)物的直接危害，如傳播疾病，引起火災(zāi)等；二是對(duì)環(huán)境的危害，如占用土地，污染土壤，水體和空氣等。如有害固體廢物的固化處理即主要是一種無(wú)害化處理。（2）減量化(Abatement)通過(guò)適宜手段，使固廢的容積降到最低值。如采用破碎和壓實(shí)，壓縮比可達(dá)5～10。減量化也有兩層含義，以生產(chǎn)過(guò)程為例:一是指生產(chǎn)過(guò)程的產(chǎn)生量（A），二是指向環(huán)境的排放量（B），當(dāng)資源化的回收利用率為零時(shí)，才有A＝B。當(dāng)資源化回收利用率（C）＝A，則B＝A－C＝0（3）資源化(reclamation)天然資源是不可再生的一般，社會(huì)需要的最終產(chǎn)品僅為原料的20～30％，70～80％成為廢物。資源化的經(jīng)濟(jì)效益又是非常明顯的。資源化應(yīng)該遵循的三個(gè)原則大宗利用原則多用途開(kāi)發(fā)原則高附加值產(chǎn)品原則經(jīng)濟(jì)效益明顯如美國(guó)的主要固廢資源化，年效益12億美元。我國(guó)廢金屬資源累計(jì)量已達(dá)6億多噸，可利用的為3500萬(wàn)噸，價(jià)值220億元?；厥?噸廢紙可再造800kg紙，等于少砍17棵大樹(shù)，節(jié)約240kg純堿；回收1噸玻璃，可節(jié)約石英砂720kg，純堿250kg，長(zhǎng)石粉60kg，煤10噸，電300度。（1）“大宗利用”原則固體廢物的產(chǎn)生量一般較大，以硫鐵礦渣為例，一般，當(dāng)采用硫鐵礦為原料時(shí)，生產(chǎn)1t硫酸約排放0.8～0.9t廢渣，若硫酸廠年產(chǎn)4萬(wàn)t硫酸，燒渣的排放量可達(dá)3萬(wàn)多t。無(wú)論開(kāi)發(fā)什么產(chǎn)品，作為產(chǎn)品的原料其含量必須占有一定的比例才具有實(shí)際的意義。國(guó)家的有關(guān)政策規(guī)定，工業(yè)廢渣在產(chǎn)品原料中的利用率必須達(dá)到30%以上方能享受減免營(yíng)業(yè)稅的優(yōu)惠政策。

（2）“