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    固體廢物處理

    發(fā)布日期:2020-10-21

    固體廢物處理是通過(guò)物理的手段(如粉碎、壓縮、干燥、蒸發(fā)、焚燒等)或生物化學(xué)作用(如氧化、消化分解、吸收等)用以縮小其體積、加速其自然凈化的過(guò)程。

    基本信息編輯

    學(xué)科:環(huán)境科學(xué)
    詞目:固體廢物處理
    英文:treatment of solid wastes
    釋文:固體廢物處理是通過(guò)物理的手段(如粉碎、壓縮、干燥、蒸發(fā)、焚燒等)或生物化學(xué)作用(如氧化、消化分解、吸收等)和熱解氣化等化學(xué)作用以縮小其體積、加速其自然凈化的過(guò)程。通常也指人類(lèi)在生產(chǎn)和生活活動(dòng)中丟棄的固體和泥狀物質(zhì),包括從廢水、廢氣中分離出來(lái)的固體顆粒。但是不管采用何種處理方法,最終仍有一定量的固體廢物殘存,對這部分廢物需要妥善地加以處置。特別在處理廢物時(shí),應避免產(chǎn)生二次污染,對有毒有害廢物應確保不致對人類(lèi)產(chǎn)生危害。對城市產(chǎn)生的固體廢物制定全面的、綜合性處理規劃是非常必要的。綜合處理的目的是將城市中各種廢物集中到一定地點(diǎn),根據固體廢物的特征,把各種廢物處理過(guò)程組合成一個(gè)系統,以便把各過(guò)程得到的物質(zhì)和能量進(jìn)行合理的集中利用。通過(guò)綜合處理可以對廢物進(jìn)行有效的處置,減少最終廢物排放量,減輕對地區的環(huán)境污染,防止二次污染的擴散,同時(shí)還能做到總處理費用低,資源利用效率高。

    分類(lèi)編輯

    固體廢物有多種分類(lèi)方法,可以根據其性質(zhì)、狀態(tài)和來(lái)源進(jìn)行分類(lèi),如按其化學(xué)性質(zhì)可分為有機廢物和無(wú)機廢物;按其危害狀況可分為有害廢物和一般廢物。歐美等許多國家按來(lái)源將其分為工業(yè)固體廢物、礦業(yè)固體廢物、城市固體廢物、農業(yè)固體廢物放射性固體廢物等五類(lèi)。

    防治編輯

    控制固體廢物對環(huán)境污染和對人體健康危害的主要途徑是實(shí)行對固體廢物的資源化、無(wú)害化和減量化處理。
    a. 資源的回收
    利用對固體廢物的再循環(huán)利用,回收能源和資源。對工業(yè)固體廢物的回收,必須根據具體的行業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)而定,還應注意技術(shù)可行、產(chǎn)品具有競爭力及能獲得經(jīng)濟效益等因素。
    b. 無(wú)害化處置
    固體廢物的無(wú)害化處置是指經(jīng)過(guò)適當的處理或處置,使固體廢物或其中的有害成分無(wú)法危害環(huán)境,或轉化為對環(huán)境無(wú)害的物質(zhì)。常用的方法有焚燒法;堆肥法;等離子氣化法和熱解氣化法。
    c. 減量化處理
    通過(guò)處理使固體廢棄物數量大大減少。

    處理利用編輯

    控制固體廢物對環(huán)境的污染和從固體廢物中回收資源的工程技術(shù)和管理措施。

    發(fā)展簡(jiǎn)史

    固體廢物的處理和利用有悠久的歷史,早在公元前3000~1000年,古希臘米諾斯文明時(shí)期,克里特島的首府諾薩斯即有垃圾覆土埋入大坑的處理。但大部分古代城市的固體廢物都是任意丟棄,年復一年,甚至使城市埋沒(méi),有的城市是后來(lái)在廢墟上重建的。英國巴斯城的現址,比它在古羅馬時(shí)期的原址高出4~7米。
    為了保護環(huán)境,古代有些城市頒布過(guò)管理垃圾的法令。古羅馬的一個(gè)標志臺上寫(xiě)著(zhù)“垃圾必須倒往遠處,違者罰款”。1384年英國頒布禁止把垃圾倒入河流的法令。蘇格蘭大城市愛(ài)丁堡18世紀設有大廢料場(chǎng),將廢料分類(lèi)出售。1874年英國建成世界第一座焚化爐,垃圾焚化后,將余燼填埋。1875年英國頒布公共衛生法,規定由地方政府負責集中處置垃圾。最早的處置方法主要是填埋或焚燒。
    中國、印度等亞洲國家,自古以來(lái)就有利用糞便和利用垃圾堆肥的處置方法。
    進(jìn)入20世紀后,隨著(zhù)生產(chǎn)力的發(fā)展,人口進(jìn)一步向城市集中(美國100年前80%人口在農村,80%人口在城市),消費水平迅速提高,固體廢物排出量急劇增加,成為嚴重的環(huán)境問(wèn)題。60年代中期以后,環(huán)境保護受到重視,污染治理技術(shù)迅速發(fā)展。大體上形成一系列處置方法。70年代以來(lái),美國、英國、德意志聯(lián)邦共和國、法國、日本等國由于廢物放置場(chǎng)地緊張,處理費用浩大,也由于資源缺乏,提出了“資源循環(huán)”的概念。為了加強固體廢物的管理,許多國家設立了專(zhuān)門(mén)的管理機關(guān)和科學(xué)研究機構,研究固體廢物的來(lái)源、性質(zhì)、特征和對環(huán)境的危害,研究固體廢物的處置、回收、利用的技術(shù)和管理措施,以及制定各種規章和環(huán)境標準,出版有關(guān)書(shū)刊。固體廢物的處理和利用,逐步成為環(huán)境工程學(xué)的重要組成部分。

    利用途徑

    固體廢物的主要利用途徑為:①利用礦物廢料作建筑材料,道路工程材料,填墊材料,冶金、化工和輕工等工業(yè)原料。②利用含碳、油或其他有機物質(zhì)的廢物從中回收能源。③利用含有土壤、植物所需要的元素或化合物的廢物作土壤改良劑和肥料。

    管理措施

    防治固體廢物污染和利用固體廢物資源的主要措施為:
    ①改革生產(chǎn)工藝,少排廢物:提高產(chǎn)品質(zhì)量,生產(chǎn)使用壽命長(cháng)的產(chǎn)品,使物品不致很快變成廢物。采用精料,減少生產(chǎn)過(guò)程中的廢物排放量。例如在選礦工序中,提高鐵礦石品位,可以少加造渣劑和焦炭,從而減少高爐渣的排放量。工業(yè)先進(jìn)國家采用這種方法后,高爐渣排放量比原來(lái)可減少一半以上。
    ②發(fā)展物質(zhì)循環(huán)利用工藝:改革傳統工藝,發(fā)展物質(zhì)循環(huán)利用工藝,使生產(chǎn)第一種產(chǎn)品的廢物,成為第二種產(chǎn)品的原料,使生產(chǎn)第二種產(chǎn)品的廢物又成為生產(chǎn)第三種產(chǎn)品的原料等等,最后只剩下少量廢物排入環(huán)境,這樣能取得經(jīng)濟的、環(huán)境的和社會(huì )的多方面的效益。
    ③把固體廢物納入資源管理范圍:制訂固體廢物資源化方針和鼓勵利用固體廢物的政策。建立起固體廢物資源化體系,把有明確用途的廢物納入資源分配計劃;暫時(shí)不能利用的廢物作為后備資源儲藏起來(lái)。
    ④制定固體廢物的管理法規:有關(guān)防治固體廢物的污染和利用固體廢物的政策都通過(guò)立法手段體現出來(lái)。一些國家都制定固體廢物管理法規以及環(huán)境標準。

    發(fā)展趨勢

    為了保護環(huán)境和發(fā)展生產(chǎn),許多國家不斷采取新措施和新技術(shù)來(lái)處理和利用固體廢物。礦業(yè)廢物從在低洼地堆存,發(fā)展為礦山土地復原、安全筑壩等。工業(yè)廢物從消極堆存,發(fā)展到綜合利用。城市垃圾從人工收集、輸送發(fā)展到機械化、自動(dòng)化和管道化收集輸送;從無(wú)控制的填埋,發(fā)展到衛生填埋、濾瀝循環(huán)填埋;從露天焚化和利用焚化爐,發(fā)展到回收能源的焚化,中溫和高溫分解等,從壓縮成型發(fā)展為高壓壓縮成型。城市有機垃圾和農業(yè)有機廢物還用于制取沼氣回收能源。工業(yè)有害渣從隔離堆存發(fā)展到化學(xué)固定、化學(xué)轉化以防止污染??偟内厔菔菑南麡O處置轉向積極利用,實(shí)現廢物的再資源化。
    對城市垃圾進(jìn)行分選回收。根據垃圾的化學(xué)、物理性質(zhì),如比重、 電磁性、 顏色、回彈性、可燃性等進(jìn)行分選,再用干法、水漿機法、高溫或中溫分解等方法處理,從中回收金屬、玻璃、造紙原料、塑料等物資,同時(shí)回收熱能和可燃氣體。
    對于工業(yè)廢渣,大多作為資源綜合利用。美國自70年代以來(lái),已將每年排出的4000多萬(wàn)噸鋼渣和高爐渣全部利用起來(lái)。英國、法國、瑞典、比利時(shí)、德意志聯(lián)邦共和國等的高爐渣也在當年全部得到利用。中國、蘇聯(lián)高爐渣的利用率為70%以上,日本為85%。日本、丹麥等國已將粉煤灰全部利用起來(lái),美國的利用率為20%,中國為10%。
    處理系統

    編輯

    固體廢物的涵義

    人類(lèi)一切活動(dòng)(包括生產(chǎn)與生活)過(guò)程產(chǎn)生的、對原過(guò)程喪失原有使用價(jià)值而被拋棄或者放棄的固態(tài)或半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)以及法律規定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì),通稱(chēng)為固體廢物。各類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢物俗稱(chēng)廢渣(residue);生活過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢物則稱(chēng)為垃圾(refuse)?!肮腆w廢物”實(shí)際上只是針對原過(guò)程而言。在任何生產(chǎn)或生活過(guò)程中,對原料、商品或消費品,往往僅利用了其中某些有效成分,而產(chǎn)生的大多數固體廢物中,仍含有對其他生產(chǎn)或生活過(guò)程有用的成分,經(jīng)過(guò)一定的技術(shù)環(huán)節,可以轉變?yōu)橛嘘P(guān)行業(yè)的生產(chǎn)原料,或可以直接再利用??梢?jiàn),固體廢物的概念隨時(shí)空的變遷而變化,具有一定的相對性。提倡資源的社會(huì )再循環(huán),目的是充分利用資源,增加社會(huì )與經(jīng)濟效益,減少廢物的排放與處置數量,以利社會(huì )發(fā)展。

    固體廢物產(chǎn)生的途徑與分類(lèi)

    社會(huì )物料流與固體廢物產(chǎn)生的途徑,維持人類(lèi)社會(huì )一切活動(dòng)的物料,都處于一種動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài),并遵循質(zhì)量守恒定律,可用圖9—1所示的社會(huì )物料流程描述這一規律。分析該流程圖,可以獲得兩點(diǎn)啟示:①人類(lèi)的一切活動(dòng)相對于外界環(huán)境而言,只不過(guò)是開(kāi)發(fā)和利用了自然資源,而最終將資源以廢物的形式等量回歸于環(huán)境。這種對資源的“利用與歸還”,經(jīng)常處于交變狀態(tài)。在生產(chǎn)與產(chǎn)品的消費過(guò)程中,均產(chǎn)生各種形態(tài)的廢物,這些廢物一部分在生產(chǎn)與消費中得到回收和再利用,而恰好與在環(huán)境中開(kāi)發(fā)的原料等量的部分,以廢物的形式返回到自然環(huán)境中,形成一個(gè)封閉的循環(huán)系統。②在現代社會(huì )中,人類(lèi)活動(dòng)的每一環(huán)節均產(chǎn)生各種狀態(tài)的廢物,從環(huán)境中原料的開(kāi)發(fā)直至產(chǎn)品的利用,無(wú)一例外。減少廢物產(chǎn)量的唯一途徑是降低單位產(chǎn)品原料的消耗量,減少原料的開(kāi)發(fā)。固體廢物是社會(huì )物流系統的一個(gè)組成部分,遵循上述規律。
    固體廢物的分類(lèi),是依據其產(chǎn)生的途徑與性質(zhì)而定的。在經(jīng)濟發(fā)達國家,將固體廢物分為工業(yè)廢物、礦業(yè)廢物、農業(yè)廢物與城市垃圾四大類(lèi)。我國制定的《固休廢物管理法》中,將固體廢物分為,廠(chǎng)業(yè)固體廢物(廢渣)與城市垃圾兩類(lèi)。含有毒有害成分的工業(yè)固體廢物,由于其對環(huán)境與人類(lèi)具有特別的危害性,單獨分列出一個(gè)“危險廢物”小類(lèi)。

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