固(gù)体废物处理是通过物理的手段(如(rú)粉碎、压缩、干燥、蒸发(fā)、焚烧等)或生物化学作用(如(rú)氧化、消(xiāo)化分解(jiě)、吸收等(děng))用以缩小其(qí)体积、加速其自然净化(huà)的过程。
学科:环境科学
词目:固体废物处理
英文:treatment of solid wastes
释文:固体废物处理是通过物理的手段(如粉碎、压缩、干(gàn)燥、蒸发、焚烧等)或生物化学作用(如氧化、消化分解、吸收等)和热解气化等化学作用以缩小其体积、加速(sù)其自然净化的(de)过程。通常也指人类在生产和(hé)生活活(huó)动中(zhōng)丢弃的固体和(hé)泥状物质,包括从废水、废气中分离出来的固体(tǐ)颗粒(lì)。但是不管采(cǎi)用何种(zhǒng)处理方法,最终仍有一定量的固体废物(wù)残存(cún),对这部(bù)分废物需要(yào)妥善地加以处置。特别在处理(lǐ)废(fèi)物时,应避免产生
二次污染,对有毒有(yǒu)害废物(wù)应(yīng)确保不致对人类产(chǎn)生危害。对城市产生的固体废物制定全面的、综合性处理(lǐ)规(guī)划是非常必(bì)要的。综合处(chù)理的目的是将城市中各种废物集中到一定地(dì)点,根据固(gù)体废(fèi)物的(de)特征,把各(gè)种废物处理过程(chéng)组合成(chéng)一个系统,以便把(bǎ)各过程得到的物(wù)质和能量进行合(hé)理(lǐ)的集(jí)中利用。通过综合处理可以(yǐ)对废物(wù)进行(háng)有效的处置,减少最终废(fèi)物排放量,减(jiǎn)轻对地区(qū)的环境污染,防止二次污染的扩(kuò)散,同(tóng)时还能做(zuò)到总处(chù)理费用低,资源利用效(xiào)率(lǜ)高(gāo)。
固(gù)体废(fèi)物有多种分类方法,可以根据其性质(zhì)、状态和(hé)来源进(jìn)行分类,如按其化(huà)学性质可分为有机废物和(hé)无机废物(wù);按其危害状况可分为有(yǒu)害废物和一般废物(wù)。欧美等许多国家(jiā)按来源将(jiāng)其(qí)分为
工(gōng)业固体废物、矿(kuàng)业固体废物、城市固体废物、
农(nóng)业固体废(fèi)物和
放射性(xìng)固体废物等五类。
控(kòng)制(zhì)固体(tǐ)废物对环境污染和对(duì)人体健康危害的主(zhǔ)要途径是实行对
固(gù)体废物的资源化、无(wú)害化和减量化处理。
a. 资源的回收
利用对固体废物的(de)再(zài)循环利用,回收能源和资源。对(duì)工业固体废物的回收,必(bì)须(xū)根据具体的行业(yè)生产(chǎn)特点(diǎn)而定,还应注意(yì)技术可(kě)行、产品(pǐn)具有竞争力及能获(huò)得经济效益等因(yīn)素。
b. 无害化处置
固(gù)体废物的(de)无(wú)害化处置是(shì)指(zhǐ)经过适(shì)当的处理或处置,使固体废物或(huò)其中的有害成分无法危害(hài)环境,或转化为对环境无害的物质。常用(yòng)的方法有焚(fén)烧(shāo)法;堆肥法;等离子气化法和(hé)热解气(qì)化法。
c. 减量化处(chù)理(lǐ)
通过(guò)处理(lǐ)使固体(tǐ)废弃物数量大(dà)大减少。
控制(zhì)
固体废物(wù)对环境(jìng)的污染和从固体废物中回收资(zī)源的工程技(jì)术和管理措施。
发展简史
固(gù)体废物的处理(lǐ)和利用有悠久的历史,早在公(gōng)元前3000~1000年,
古(gǔ)希(xī)腊米诺斯文明时期,
克里特(tè)岛的首府
诺萨斯即有垃(lā)圾覆(fù)土埋入大坑的处理。但大(dà)部分古代城市的固体废物都是任意(yì)丢弃,年(nián)复(fù)一年,甚至(zhì)使城市(shì)埋(mái)没,有的城市是后来在废墟上重(chóng)建的(de)。英国
巴斯城(chéng)的现址,比它在古罗马时(shí)期(qī)的原址高出4~7米。
为了保(bǎo)护环境,古代有些城市颁布过(guò)管理垃圾的(de)法令。古罗马的一个标志台上写着“垃圾(jī)必须倒往远处,违者罚款(kuǎn)”。1384年英国颁布禁止把垃圾倒入河流的法令。
苏格(gé)兰大(dà)城市(shì)
爱丁堡18世纪(jì)设有大(dà)
废料场,将废料分(fèn)类出(chū)售(shòu)。1874年英国建成世界第(dì)一座焚化炉,垃圾焚化(huà)后,将余烬(jìn)填埋。1875年英(yīng)国颁布公共(gòng)卫生法,规定由(yóu)地方政府负责集(jí)中处置(zhì)垃圾(jī)。最早的处置方法主要是填埋或(huò)焚烧。
中国、印度等(děng)亚洲国家(jiā),自古以(yǐ)来就有利用粪便和(hé)利(lì)用(yòng)
垃圾堆肥的处置方法。
进(jìn)入20世(shì)纪(jì)后,随着生产力的发展,人口进(jìn)一步向(xiàng)城(chéng)市集中(zhōng)(美国100年前(qián)80%人口在农村,80%人(rén)口(kǒu)在城市),消费水平迅速(sù)提高,固体废物(wù)排(pái)出量(liàng)急(jí)剧(jù)增加,成为严重的环境问题。60年代中期以后,环境保护受到重视,污染治理技术迅速(sù)发展(zhǎn)。大体上形成一系列(liè)处置方法。70年(nián)代(dài)以来,美国(guó)、英国、
德(dé)意志(zhì)联邦共和国(guó)、法国(guó)、日(rì)本等国由于(yú)废物(wù)放置(zhì)场(chǎng)地紧张,处理(lǐ)费用(yòng)浩大,也由(yóu)于资源缺(quē)乏,提出了“资源循环”的概念。为了加强固体废物的管理,许多国家设立了专门的管理机关和(hé)科(kē)学研(yán)究机构,研(yán)究(jiū)固体(tǐ)废(fèi)物的(de)来源、性(xìng)质、特征(zhēng)和对环境的危害,研(yán)究(jiū)固体(tǐ)废物的处置(zhì)、回收、利用的技术和管理措施,以及制(zhì)定各种(zhǒng)规章(zhāng)和环境标准,出版(bǎn)有(yǒu)关书刊(kān)。固体废物的处理和(hé)利用,逐步成(chéng)为环境工(gōng)程学的重要组成部分。
利用途径(jìng)
固(gù)体(tǐ)废物的(de)主要(yào)利用途径为:①利用矿物废料作建筑材料(liào),道路工程材料,填垫材料,冶金、化工和轻工等工业原料(liào)。②利用含碳、油或(huò)其他有机物质的(de)废物从中回收能源。③利用含有土壤(rǎng)、植物所(suǒ)需要(yào)的元素(sù)或化合物的废(fèi)物作
土(tǔ)壤改良剂和肥料。
管理(lǐ)措(cuò)施
防治
固体废物污染和利用固体废(fèi)物资源(yuán)的主要措施为:
①改革(gé)生产(chǎn)工艺,少排废物:提高产品(pǐn)质(zhì)量,生产使(shǐ)用寿命长(zhǎng)的产品,使物品不致很快变成废物。采用精料,减少生(shēng)产过程中的废物排放(fàng)量(liàng)。例如在选矿(kuàng)工序中,提高铁矿石品(pǐn)位,可以少加(jiā)造渣剂和
焦炭,从(cóng)而(ér)减少高炉渣的排(pái)放量(liàng)。工业(yè)先进国家(jiā)采用这种方法后,高炉(lú)渣排放量比原来可减少一半以上。
②发展
物质(zhì)循(xún)环利用工艺:改革(gé)传统工艺(yì),发展物质循环利用工艺,使生产第一(yī)种产品的废物,成为(wéi)第二种产品(pǐn)的原(yuán)料,使生产第二种产品的废物又成为生(shēng)产(chǎn)第(dì)三种产品的原料等等,最后只剩下少量(liàng)废(fèi)物排入(rù)环境,这样能(néng)取得经济的(de)、环境的和社会的多方面的效(xiào)益。
③把固(gù)体废物纳入资源管理范围:制订
固体(tǐ)废物资源化方(fāng)针和鼓励利用固体(tǐ)废物的政策(cè)。建立起固体废物资源化(huà)体(tǐ)系,把有(yǒu)明确用途的废物(wù)纳入资(zī)源分(fèn)配计划(huá);暂时(shí)不能利用的废(fèi)物作为后备(bèi)资源储藏起来。
④制定固体废物的管理(lǐ)法规:有关防(fáng)治固体废物的(de)污(wū)染和利用固体废物的政策都通过(guò)立法手段体现出来。一些国家都制定固体废物(wù)管理法规以及环境标准(zhǔn)。
发(fā)展趋势
为了(le)保护环境和发展生产,许多国家不断(duàn)采取新(xīn)措施和新技术(shù)来处理(lǐ)和(hé)利(lì)用固体废物(wù)。
矿业废物从在低洼地堆存,发展为矿山土地复原、安(ān)全筑坝等。工业废物(wù)从消极(jí)堆存,发展(zhǎn)到综合利用。
城市垃(lā)圾(jī)从人工收集、输(shū)送(sòng)发展到机械(xiè)化、自动(dòng)化和管(guǎn)道化收集输送;从无控制的填埋,发展到卫生填埋、滤(lǜ)沥循环(huán)填埋(mái);从露天(tiān)焚化(huà)和利用焚化炉(lú),发展到(dào)回收能源(yuán)的焚化,中(zhōng)温和高温分解等,从压缩成型发展为高压(yā)压缩成型(xíng)。城市有(yǒu)机垃圾和农业
有(yǒu)机废物(wù)还(hái)用(yòng)于制取
沼气回收能(néng)源。工业有害渣从隔(gé)离(lí)堆存发展到(dào)化学固定、化学转化以(yǐ)防止污染。总的趋势是从消极处置转向积极利(lì)用(yòng),实现废物的再资源化。
对城市垃圾进行分(fèn)选(xuǎn)回收。根据垃圾的化学、物理性质,如比重、 电磁性、 颜色、回弹性、可燃性等进行(háng)分选,再用干法、水(shuǐ)浆机法、高温或中温分(fèn)解等方法处理,从中回收金属、玻(bō)璃、
造纸原料、塑料等物资,同时回收热(rè)能和(hé)可燃气体。
对于
工业废渣,大多作为
资源(yuán)综合利用。美国自70年代以来,已将每年(nián)排(pái)出的(de)4000多(duō)万吨钢渣和高(gāo)炉(lú)渣全部利用(yòng)起来。英国、法国、
瑞(ruì)典(diǎn)、
比利时、德意(yì)志联邦(bāng)共和国等的高炉渣也在当年全部得到利用(yòng)。中国、苏联高炉渣(zhā)的利用(yòng)率为70%以上,日本为85%。日本、
丹(dān)麦等(děng)国已将粉煤灰全部利用起来,美国的(de)利用(yòng)率(lǜ)为20%,中国为10%。
固体废物的涵义
人类一(yī)切活(huó)动(dòng)(包括(kuò)生产与生活)过程产生的、对原(yuán)过程丧失原有使用价值而被抛(pāo)弃或者放弃的固态或半固(gù)态和置于容器中(zhōng)的气态(tài)的物(wù)品(pǐn)、物质(zhì)以(yǐ)及法律规定(dìng)纳入
固体废(fèi)物管理的(de)物品、物质,通称为固体废物。各类生产活动中(zhōng)产生的固体废(fèi)物俗称废渣(zhā)(residue);生活过程中产生的固(gù)体(tǐ)废物则称为垃圾(refuse)。“固(gù)体(tǐ)废(fèi)物”实际上只是(shì)针对原过程而(ér)言(yán)。在任何生产或生活过程中,对原料(liào)、商品或(huò)消(xiāo)费品,往往仅(jǐn)利用(yòng)了其中某些有效成(chéng)分(fèn),而产生的大多(duō)数固体废物中,仍含有对其他生产或生活过程有(yǒu)用的成分(fèn),经过(guò)一定的
技术环节,可以转变为有(yǒu)关行业(yè)的(de)生产(chǎn)原(yuán)料,或可(kě)以直(zhí)接再利用。可见,固(gù)体废物的(de)概念随时空(kōng)的(de)变迁而变化,具有一定(dìng)的相对性。提倡资源(yuán)的社会再循环(huán),目的是充分(fèn)利用(yòng)资源,增加(jiā)社(shè)会与经济效益,减少废物(wù)的排(pái)放与处置数量,以利(lì)社(shè)会发(fā)展。
固体(tǐ)废(fèi)物产生的途径与分类
社会物(wù)料流(liú)与固体(tǐ)废物产生的途径,维(wéi)持人类社(shè)会一切活动的物料,都处于一种动态平(píng)衡的(de)状态,并遵(zūn)循(xún)
质量守恒定(dìng)律(lǜ),可用(yòng)图9—1所示的社(shè)会物料流程描述这一(yī)规(guī)律。分析该流程图,可以(yǐ)获(huò)得(dé)两点启示:①人(rén)类的一切活动相对于外界(jiè)环境而(ér)言,只不过是开(kāi)发和利用了(le)自然资源,而(ér)最(zuì)终将资(zī)源(yuán)以废物的形式等(děng)量回归(guī)于环境。这种对资源的“利用与(yǔ)归还”,经常(cháng)处于交变状态。在生产与产品的消费(fèi)过(guò)程(chéng)中,均产生各(gè)种形态的废物,这些废(fèi)物(wù)一部分在生产与(yǔ)消(xiāo)费(fèi)中得到(dào)回收和再利用,而恰(qià)好与在(zài)环境中开发(fā)的(de)原料等量的部分,以废物的形式返回到自然环境中,形成(chéng)一个封闭的循环系统(tǒng)。②在现(xiàn)代(dài)社(shè)会(huì)中,人类活动的每一环节均产生各种状态的废物,从环(huán)境中原料的开发直至(zhì)产品的利用,无一例外。减少废物产量(liàng)的唯(wéi)一途径是降低(dī)单位产品原料的(de)消耗量,减(jiǎn)少(shǎo)原料的开发。固(gù)体废物是社会物流系统的一个(gè)组成部分,遵循(xún)上述规律。
固体(tǐ)废物的分(fèn)类(lèi),是依(yī)据其(qí)产生的(de)途径与性质(zhì)而定的。在经(jīng)济(jì)发达国家,将固体废物(wù)分为(wéi)工业废物、
矿(kuàng)业废物、农业废物与城市
垃圾四大类。我国(guó)制定的《固休废物管理法》中,将(jiāng)固体废物分为(wéi),厂业固体废物(废渣)与城(chéng)市垃圾两类。含有毒有(yǒu)害成(chéng)分的(de)工业固体废物,由于其对环境与人类具有特别的危害性,单独分列出一个“
危(wēi)险废物”小类(lèi)。