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《公路施工环保教材》(第二篇)第六章固体废物处置概述

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cnwei88
2008-03-10

第六章
固体废物处置概述6.1固体废物基础知识
6.1.1固体废物的概念

固体废物是指在生产、生活消费等一系列活动中污染环境的固态、半固态废弃物质。其中包括从废气中分离出来的固体颗粒、垃圾、炉渣、废制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质食品、污泥、人畜粪便等。
固体废物的产生有其必然性。一方面是由于人们在索取和利用自然资源从事生产和生活活动时，限于实际需要和技术条件，总会将其中一部分作为废弃物丢弃。另一方面是由于各种产品本身具有使用寿命，超过了寿命期限，就会变成废物。因此，固体废物的概念具有时间性和空间性，一种过程的废物随着时空条件的变化，往往可以成为另一种过程的原料，所以废物又有“放在错误地点的原料”之称。
6.1.2固体废物的来源与分类
固体废物的来源大体上可分为两类：一类是生产过程中所产生的废物（不包括废水和废气），称为生产废物；另一类是在产品进入市场后在流动过程中或使用消费后产生的固体废物，称生活废物。人们在资源开发和产品制造过程中，必然产生废物，任何产品经过使用和消费后也会变成废物。
固体废物来源广泛，种类繁多，组成复杂。按其化学性质可分为有机废物和无机废物；按其形状一般可以分为固态的（粉状、粒状、块状）和泥状废物（污泥）；按其危害性可以分为有害废物和一般废物；通常按其来源的不同分为矿业废物、工业废物、城市垃圾、农业废物和放射性废物五类。表6.1-1列出了各类发生源产生的主要固体废物。

表6.1-1
固体废物的分类、来源和主要组成物

分类	来源	主要组成物
矿业废物	矿山、选冶	废矿石、尾矿、金属、废木、砖瓦灰石等
工业废物	冶金、交通、机械、金属结构等	金属、矿渣、砂石、模型、芯、陶瓷、边角料、涂料、管道、决热和绝缘材料、胶粘剂、废木、塑料、橡胶、烟尘等
	煤炭	矿石、木料、金属
	食品加工	肉类、谷类、果类、蔬菜、烟草
	橡胶、皮革、塑料等	橡胶、皮革、塑料、布、纤维、染料、金属等
	造纸、木材、印刷等	刨花、锯末、碎木、化学药剂、金属填料、塑料、木质素
	石油、化工	化学药剂、金属、塑料、橡胶、陶瓷、沥青、油毡、石棉、涂料
	电器、仪器、仪表等	金属、玻璃、木材、橡胶、塑料、化学药剂、研磨料、陶瓷、绝缘材料
	纺织服装业	布头、纤维、橡胶、塑料、金属
	建筑材料	金属、水泥、黏土、陶瓷、石膏、石棉、砂石、纸、纤维
	电力	炉渣、粉煤灰、烟尘
城市垃圾	居民生活	食物垃圾、纸屑、布料、木料、庭院植物修剪、金属、玻璃、塑料、陶瓷、燃料灰渣、碎砖瓦废器具、粪便、杂品
	商业、机关	管道、碎砌体、沥青和其他建筑材料、废汽车、废电器、废器具、含有易爆易燃腐蚀性放射性的废物，以及类似居民生活栏内的各种废物
	市政维护、管理部门	碎砖瓦、树叶、死禽畜、金属锅炉、灰渣、污泥、脏土等
农业废物	农林	稻草、蔬菜、水果、果树枝条、落叶、废塑料、人畜粪便、禽类、农药
农业废物	水产	腥臭死禽畜、腐烂鱼虾贝壳、水产加工污水、污泥
放射性废物	核工业、核电站、放射性医疗单位、科研单位	金属、含放射性废渣、粉尘、污泥、器具、劳保用品、建筑材料

6.1.3危险废物
危险固废是指列入国家危险废物名录或是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危险性的废物。根据危险废物的特性可以分为易燃性、腐蚀性、反应性、放射性、浸出毒性、急性毒性等废物。如果对危险废物管理不当，就会对人体健康和生态健康造成严重的危害。这种危害包括短期的急性危害（如急性中毒、火灾、爆炸等）和长期潜在性的危害（如慢性中毒、致癌等）。这两种危害是由危险废物中存在的化学物质种类所决定的。但是大多数废物很可能是复杂的混合物，要确切地了解其化学成分是不现实的，就环境管理的角度而论，了解废物的危害性比知道其精确的化学成分更重要。另外，这种危害的产生不仅取决于废物所具有的固有特性，而且取决于人类和其他生物体接受、接触的数量及渠道。
危险废物是多种污染物质的终态，它将长期保留在环境中。例如，美国的LOVE CANAL污染事件，就是由掩埋2万多吨化学废物引起的，掩埋过后十多年，井水变臭，婴儿畸形，人患怪病，联邦政府对该地区的评价和补救工作，投资达数千万美元。
对于危险废物的管理，有三类基本措施，这三类基本措施均要求有法律依据。第一类是控制危险废物的产量，即减量化措施；第二类是对于危险废物的运输储存、处理或处置均要求有管理部门的许可证；第三类是从收集到处置的所有环节，都要进行有组织的控制，并建立“从摇篮到坟墓”的申报制度。
6.1.4固体废物的危害
固体废物的性质多种多样，成分也十分复杂，对环境的危害很大，其污染往往是多方面、多环节要素的。其主要的危害表现在以下几个方面。
1、侵占土地，破坏地貌和植被
固体废物如不加利用处置，只能占地堆放。土地是宝贵的自然资源，固体废物的堆积侵占了大量土地，造成了极大的经济损失，并且严重地破坏了地貌、植被和自然景观。随着中国生产的发展和消费的增长，城市垃圾受纳场地日益显得不足，垃圾与人争地的矛盾日益尖锐。
2、污染土壤
固体废物不仅占用了大量耕地，而且经过长期露天堆存，其中有害成分经过风化、雨淋、地表径流的侵蚀很容易渗入土壤中，使土地毒化、酸化和碱化，从而改变了土壤的性质和结构，影响土壤微生物的活动，妨碍植物根系的生长，有些污染物在植物机体内积蓄和富集，通过食物链影响人体健康。
3、污染水体
含有毒有害的固体废弃物直接倾入水体或不适当堆置而受到雨水淋溶或地下水的浸泡，使固体废物中的有毒有害成分浸出而引起水体污染。
4、污染大气
固体废物一般通过如下途径污染大气：
（1）一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下被微生物分解，能释放出有害气体；
（2）以细粒状（如固体废物中的尾矿、粉煤灰、干污泥和垃圾中的尘粒）存在的废渣和垃圾，在大风吹动下会随风飘逸，扩散到远处；
（3）固体废物在运输和处理过程中，产生有害气体和粉尘；
（4）有些地区煤矸石因含硫量高而自燃，像火焰山一样散发出大量的SO2、CO2、和NH3；
（5）采用焚烧法处理固体废物已经成为有些国家主要大气污染源之一。
5、影响环境卫生
固体废物，特别是城市垃圾和致病废弃物是苍蝇蚊虫孳生、致病细菌蔓延、鼠类肆虐的场所，是流行病的重要发生源。
6.2固体废物污染的控制途径6.2.1控制固体废物污染的途径
对于固体废物污染的控制，关键在于解决好废物的处理、处置和综合利用问题。具体来说，控制固体废物污染途径如下。
1、改革生产工艺
（1）实现清洁生产。生产工艺落后是产生固体废物的主要原因，推广和实施清洁生产工艺对削减有害废物有重要意义。
（2）采用精料。如果原材料品位低，质量差，固体废物的量就大。采用精料就会大大减少固体废物的量。
（3）抓好质量管理，提高产品质量，延长使用年限。
2、发展物质循环利用工艺
发展物质循环利用工艺，使第一种产品的废物成为第二种产品的原料，相应地，第二种产品的废物又成为第三种产品的原料等。如此循环和回收利用，既可使固体废物的排出量大为减少，还能使有限的资源得到充分的利用，满足良性的可持续发展要求。
3、进行综合利用
有些固体废物中含有可再回收利用的成分，例如，高炉渣中含有CaO、MgO、SiO2、Al2O3等成分，可以用来制砖、水泥和混凝土。
4、进行无害化处理与处置
有害固体废物，通过焚烧、热解、氧化还原等方法改变废物中有害物质的性质，可以使之转化为无害物质，或者使有害物质含量达到国家规定的排放标准。
6.2.2控制固体废物污染的技术政策
我国固体废物污染控制工作起步较晚，80年代中期提出了以“资源化”、“无害化”、“减量化”为控制固体废物污染的技术政策，并确定今后较长一段时间内应以“无害化”为主。进入90年代以后，根据国际形势，面对中国经济建设的巨大需求与资源严重不足的紧张局面，中国已把回收利用再生资源作为重要的发展战略。
1、“无害化”技术政策
固体废物“无害化”处理的基本任务是将固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围的自然环境。垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵、有害废物的热处理和解毒处理等都是“无害化”处理工程。
2、“减量化”技术政策
固体废物“减量化”的基本任务是通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积，尽可能地降低危险废物有害成分的浓度、减轻或消除其危险特性等。实现这一任务目标，可从两个方面着手：一是减少固体废物的产生，从“源头”开始治理，最大限度地全面合理开发和利用资源；二是改变粗放经营发展模式，鼓励和支持开展清洁生产，遵循“循环经济”的思想。
3、“资源化”技术政策
固体废物“资源化”的基本任务是采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。固体废物的“资源化”是固体废物的主要归宿，包括物质回收、物质转换和能量转换三个途径。
6.3常见的固体废物的处置方法固体废物的处理是指通过各种物理、化学、生物等方法将固体废物转变为适于运输、利用、储存或最终处置的过程。常见的处理方法如下。
6.3.1焚烧法
焚烧法是将可燃固体废物置于高温炉内，使其中可燃成分充分氧化的一种处理方法。焚烧法的优点是可以回收利用固体废物内潜在的能量，减少废物的体积（一般可以减少80％～90％），破坏有毒废物的组成结构，使其最终转化为化学性质稳定的无害化灰渣，同时还可彻底杀灭病原菌，消除腐化源。用焚烧法处理可燃固体废物能同时实现减量化、无害化和资源化的目的，是一种重要的处理处置方法。
6.3.2化学法
化学处理是通过化学反应使固体废物变成另外安全和稳定的物质，使废物的危害性降低到尽可能低的水平。此法往往用于有毒、有害的废渣处理，属于一种无害化处理技术。化学处理法不是固体废物的最终处置，往往与浓缩、脱水、干燥等后续操作联用，从而达到最终处置的目的。
1、中和法
呈强酸性或强碱性的固体废物，除本身造成土壤酸、碱化外，往往还会与其他废弃物反应产生有害物质，造成进一步污染。中和酸性废渣可采用NaOH、Ca（OH）2、CaO等，中和碱性废渣通常采用H2SO4。
2、氧化还原法
通过氧化还原反应，将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒、有害成分转化成为无毒或低毒且具有化学稳定性的成分，以便无害化处置或进行资源回收。
3、化学浸出法
该法是选择合适的化学溶剂作浸出剂与固体废物发生作用，使其中有用组分发生选择性溶解后进一步回收的处理方法。
6.3.3分选法
分选是根据物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性等的差异，采用相应的手段将其分离的过程。在固体废物的回收与利用中，分选是继破碎后的一道重要的操作工序，机械设备的选择以分选废物的种类和性质而定。分选处理技术主要有风力分选、浮选、磁选、筛分等。
6.3.4固化法
固化法是指通过物理或化学法，将废物固定或包含在坚固的固体中，以降低或消除有害成分溶出的一种固体废物处理技术。目前，根据废物的性质、形态和处理目的可供选择的固化技术有五种：水泥基固化法、石灰基固化法、热塑性材料固化法、高分子有机物聚合稳定法和玻璃基固化法。
6.3.5生物法
生物法是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化。其基本原理是利用微生物的生物化学作用，将复杂有机物分解为简单物质，将有毒物质转化为无毒物质。许多危险废物通过生物降解解除毒性，解除毒性后的废物可以被土壤和水体所接受。生物法主要有活性污泥法、堆肥法、沼气化法和氧化塘法等。
6.3.6公路工程施工固体废物来源及处置措施
公路工程建设施工过程中主要固体废物有弃土弃渣、建筑垃圾、泥浆、沥青废料、废机械、生活垃圾等。
表6.3-1列出了不同工序产生的主要固体废物。

表6.3-1
公路工程施工固体废物来源、主要组成物及处置措施

来源		主要组成物	处置措施
生活办公区	食堂	剩菜剩饭、餐厨垃圾	综合利用，卫生填埋
	办公室	废日光灯管、墨盒、硒鼓	收集统一处理
	办公室	废纸张	回收利用
	宿舍区	粪便	设置化粪池等处理设施
	宿舍区	生活垃圾	卫生填埋
路基工程	地表清理、构筑物拆除	树木、农作物、杂草、建筑垃圾	综合利用，运至弃土（渣）场
	路基开挖	弃土、弃渣	合理堆放，尽可能综合利用
	路基填筑	土石方运输沿路洒落	密闭运输，打扫清理
路面工程	拌和场	物料运输洒落	密闭运输，打扫清理
	路面浇筑	沥青废料、混凝土废料	收集并运送至弃渣场
	机械设备维修	废配件	回收利用
桥涵工程	河道开挖	污泥	运至弃土（渣）场
	钻孔、打桩	泥浆	设置沉淀池，污泥运至弃土（渣）场
	工程船舶	船舶生活垃圾	收集，卫生填埋
隧道工程	隧道开挖	弃土、弃渣	[align=center] 合理堆放，尽可能综合利用

思考题：
1、什么是固体废弃物？它有哪些危害？
2、公路施工主要产生哪些固体废弃物？如何采取有效的措施进行处置？

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- lidexing
- 2009-02-06
非常感谢