第四讲 固体废物污染与管理系统

厨余物、 厨余物、 废纸、 废纸、 食品废物垃圾、炉灰， 废塑料、 仓库、餐馆、商场、办公楼、 废塑料、 仓库、餐馆、商场、办公楼、旅 食品废物垃圾、炉灰，某些 特殊废物、 商业 废织物、 馆、饭店及各类商业与维修业活 特殊废物、偶尔产生危险的 废织物、 动 废物 废金属、 废金属、 废玻璃、 废玻璃、 街道、小巷、公路、公园、 街道、小巷、公路、公园、游乐 废家具、 公共地区 废家具、 垃圾及特殊废物 场、海滩及娱乐场所 陶瓷瓦片 砖瓦渣土 居民楼、公用事业、工厂企业、 建筑渣土、废木料、 居民楼、公用事业、工厂企业、 建筑渣土、废木料、碎砖瓦 城市建设 废旧电器 建筑、 建筑、旧建筑物拆迁修缮等 及其他建筑材料 粪便等 水处理厂 给水与污水、 给水与污水、废水处理厂 。。。。。。。。。。。。 水处理厂污泥
How do Dioxins and Furans form ?
焚烧烟气控制系统及二噁英
一. 形成机理
二噁英的形成与加热相联系，在含有 、 、 、 的任何情 二噁英的形成与加热相联系，在含有Cl、C、H、O的任何情 形下都能产生微量的PCDD/Fs。其形成可能有四种情况： 形下都能产生微量的 。其形成可能有四种情况： 原料输入中产生； 均相气相反应形成二噁英； ①原料输入中产生；②均相气相反应形成二噁英； 通过有机前驱物（如苯酚、 乙炔等） ③通过有机前驱物（如苯酚、PAH乙炔等）而形成； 乙炔等 而形成； 在整个合成过程（包括灰分碳、氯源和金属催化）中形成。 ④在整个合成过程（包括灰分碳、氯源和金属催化）中形成。
城市垃圾
☆居民生活垃圾； ☆商业垃圾； ☆医院垃圾； 居民生活垃圾； 商业垃圾； 医院垃圾； ☆市政维护和管理中产生的垃圾； ☆危险垃圾 市政维护和管理中产生的垃圾；
表 城市生活垃圾的产生
来源 居民 主要成分 产生过程 产生于城镇居民生活过程 城市垃圾种类 食品废物、 食品废物、生活垃圾炉灰及 某些特殊废物
氧化 渗滤液循环
(异化作用) 异化作用) 不可堆肥物
回收和处置
精制处理 后筛分 磨细 通风 CO2，H2O，NH3 + 能量 ，PO 2-，SO 2-加入植物养分
4 4
供生物合成用
残渣 农业,园林利用 农业 园林利用
随水或气 图 城市固体废物堆肥化过程典型工艺流程 体排入环境
释放能量 转化为热
城 市 固 体 废 物
二. 控制方式
以内； ① 500-700℃时原料或形成中停留 以内；温度为 ℃时原料或形成中停留2S以内 温度为850℃或1S ℃ 内达到1000℃时，优良燃烧状态中，二噁英将被分解。 内达到 ℃ 优良燃烧状态中，二噁英将被分解。 ②用静电除尘或袋式除尘器也能减少二噁英的排放量； 垃圾焚烧飞灰的稳定化/ 三用静电除尘或袋式除尘器也能减少二噁英的排放量； .垃圾焚烧飞灰的稳定化/固定化 ③用抑制添加剂：尿素、石灰石等也能抑制二噁英的产生。 用抑制添加剂：尿素、石灰石等也能抑制二噁英的产生。 水泥固化； 重金属螯合剂； ※ 水泥固化；※ 重金属螯合剂；※ 熔融固化
第四章内
一、固废来源与分类
容
二、常见城市固废（MSW）管理系统6大功能要素 常见城市固废（MSW）管理系统6 三、MSW资源化思路与途径 MSW资源化思路与途径 四、MSW生物转化技术－堆肥/厌养发酵 MSW生物转化技术－堆肥/ 生物转化技术 五、MSW热转化技术－垃圾焚烧 MSW热转化技术－ 热转化技术 六、工业固废资源化技术－材料回收与利用 工业固废资源化技术－ 七、农业固废资源化技术－生物质能 农业固废资源化技术－ 八、固废最终处置－填埋 固废最终处置－
固体废物常见分类
根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(1995年 根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(1995年 公布, 2004年第一次修订 并于2005 年第一次修订， 2005年 日实施。 公布, 2004年第一次修订，并于2005年4月1日实施。)及国 际惯例，可分为城市固体废物、工业固体废物、 际惯例，可分为城市固体废物、工业固体废物、农业固体 废物、危险废物等。 废物、危险废物等。
☆城市生活垃圾包括无机组份及有机组份； 城市生活垃圾包括无机组份及有机组份； ☆我国垃圾产量人均每天约2Kg。 我国垃圾产量人均每天约 。 ☆讨论问题： 讨论问题： 生活水平与垃圾产生量的变化的关系？ 生活水平与垃圾产生量的变化的关系？
四、MSW生物转化技术－堆肥/厌养发酵 MSW生物转化技术－堆肥/ 生物转化技术
二、常见MSW管理系统6大功能要素 常见MSW管理系统6 MSW管理系统
waste generation storage collection
④垃圾转运 ①垃圾产生 ②垃圾存放 ③垃圾收集
transfer and transport
processing and recovery
⑤处理与资源化
disposal ⑥最终处置 最终处置
六、工业固废资源化技术－材料回收与利用 工业固废资源化技术－
一、工业固废种类 工业固废种类
钢铁炉渣
电厂粉煤灰
六、工业固废资源化技术－材料回收与利用 工业固废资源化技术－
一.工业固废资源化途径
※金属及有价元素的提出； ※作为建材原料 金属及有价元素的提出； 生产水泥； 道路材料； ※生产水泥； ※道路材料；※矿区土地复垦 表 拜耳法赤泥铁回收
一、固废来源与分类
一.基本概述 基本概述
③危险性固体废物 指列入国家危险废物明录或者根据国家规定的危险废物鉴别 标准和鉴别方法认定的具有腐蚀性、毒性、易燃性、 标准和鉴别方法认定的具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应 性和感染性等一种或一种以上危险特性， 性和感染性等一种或一种以上危险特性，以及不排除具有 以上危险特性的固体废物。 以上危险特性的固体废物。 ④城市固体废物
二、常见MSW管理系统6大功能要素 常见MSW管理系统6 MSW管理系统
城市生活垃圾产量、 一.城市生活垃圾产量、组成及产量的变化 城市生活垃圾产量
Q=R×P
式中:Q 某城市 地区）垃圾总产量（ 某城市（ 式中 —某城市（地区）垃圾总产量（ kg/d）； ）； R —该城市（地区）垃圾产率，（ 人·d ）； 该城市（ ，（kg/人 该城市 地区）垃圾产率，（ P —该城市（地区）总人口数 该城市（ 该城市 地区）
一.城市生活垃圾生物转化技术 城市生活垃圾生物转化技术
生物转化技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用， 生物转化技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用， 从而实现其无害化和资源化。 从而实现其无害化和资源化。 堆肥化处理技术：依靠自然界中广泛分布的一些微生物，人为 堆肥化处理技术：依靠自然界中广泛分布的一些微生物， 地促进可生物降解的有机物，通过生物化学作用， 地促进可生物降解的有机物，通过生物化学作用，向稳定 的腐殖质的生物转化过程。 的腐殖质的生物转化过程。 沼气化处理技术：将固体废物中的碳水化合物、蛋白质、 沼气化处理技术：将固体废物中的碳水化合物、蛋白质、脂肪 等有机物，在人为控制的温度、湿度、酸碱度的厌氧环境 等有机物，在人为控制的温度、湿度、 即厌氧发酵)， 中(即厌氧发酵 ，经多种微生物的作用，生成以甲烷为主的 即厌氧发酵 经多种微生物的作用， 气体混合物的过程。 气体混合物的过程。
一、固废来源与分类
一.基本概述 基本概述
① 固体废物 指生产、 指生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者 虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、 虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置 于容器中的气态物品、物质以及法律、 于容器中的气态物品、物质以及法律、行政法规规定纳入 固体废物管理的物品、物质。 固体废物管理的物品、物质。 ②来源 ☆ 工业生产 ； ☆ 农业生产 教育、 ☆ 城市建设和居民生活； ☆ 教育、科研等其他行业 城市建设和居民生活；
收集、 收集、运输技术 前期分选 压缩式 分类收集 车辆 家庭回收 非压缩式 集中手选 管道输送（真空、 管道输送（真空、 气力、水力） 气力、水力）
破碎技术 常温 低温 湿式
物理分选 筛分 重力分选 磁力分选 光电分选 摩擦分选 浮选
焚烧 热解 微生物 分解 堆肥化 沼气化 卫 生 填 埋
容器 废纸 有用零件 毒性物品 资源循环
固体废物 Solid waste Hazardous 危险废物 工业固体废物 Industrial 废渣 尾矿 一般固体废物
腐蚀性、 腐蚀性、 毒 性、 易燃性、 易燃性、 反应性、 反应性、 敏感性
城市固体废物 农业固体废物 Agricultural Municipal 秸秆 畜粪 垃圾、粪便、 垃圾、粪便、 污泥、 污泥、粉尘
好氧堆肥原理
合成
混合城市固体废物C分类收集有机垃圾 堆肥有机物( 堆肥有机物(含 、H
、O、N 、S 、P)，氧 P)， ，微生物
预处理 破碎 筛选 手工分离 磁选
(同化作用) 同化作用)
尾气
细胞物质 (微生物繁殖) 微生物繁殖)
过滤脱臭
腐殖物 + 质
排放
一次发酵 通风
二次（熟化） 二次（熟化）发酵
焚烧烟气控制系统及二噁 焚烧烟气控制系统及二噁英
What are Dioxins and Furans (PCDD/PCDFs)?
Polychlorinated dibenzodioxin (PCDD)
75 possible PCDD isomers
Polychlorinated 135 possible dibenzofur堆肥 燃料 蒸汽 有机物 发电 甲烷 气体 纸类 油 塑 料 CO2 炭渣 橡胶 资源化转化
资源回收
图 城市垃圾处理技术单元组成
MSW热转化技术 热转化技术－ 五、 MSW热转化技术－垃圾焚烧
一.城市固体废物焚烧技术 城市固体废物焚烧技术
是实现固体废物减量化、资源化和无害化的有效方式。 是实现固体废物减量化、资源化和无害化的有效方式。 主要生成物： 主要生成物： 灰渣和CO2， 灰渣和 另有少量的其它二次污染物质。 另有少量的其它二次污染物质。 焚烧装置： 焚烧装置： 垃圾焚烧炉 实 例：深圳清水河垃圾焚烧发电厂 引进日本三菱重工成套焚烧处理设备， 引进日本三菱重工成套焚烧处理设备，焚烧炉采用马丁逆 向往复炉排。 台日处理能力为 台日处理能力为150 t的焚烧炉，日处理垃圾 的焚烧炉， 向往复炉排。2台日处理能力为 的焚烧炉 300 t，可处理深圳市 的垃圾。 ，可处理深圳市25%的垃圾。 的垃圾