固体废物处理与处置课程设计(固体废物处理)

sddy008 干货分享 2022-12-14 82 1

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固体废物一般是如何处理的

固体废物处置方法包括海洋处置和陆地处置两大类。

一、海洋处置

海洋处置主要分海洋倾倒与远洋焚烧两种方法。随着人们对保护环境生态重要性认识的加深和总体环境意识的提高,海洋处置已受到越来越多的限制。

二、陆地处置

陆地处置包括土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋以及深井灌注几种。其中土地填埋法是一种最常用的方法。

1、农用

即利用表层土壤的离子交换、吸附、微生物降解以及渗滤水浸出、降解产物的挥发等综合作用机制处置固体废物的一种方法。该技术具有工艺简单、费用适宜、设备易于维护、对环境影响很小、能够改善土壤结构、增长肥效等优点,主要用于处置含盐量低、不含毒物、可生物降解的固体废物。

如污泥和粉煤灰施用于农田作为一种处理方法已引起重视。生产实践和科学研究工作证明,施污泥、粉煤灰于农田可以肥田,起到改良土壤和增产的作用。

2、土地填埋处置

它是从传统的堆放和填埋处置发展起来的一项最终处置技术。因其工艺简单、成本较低、适于处置多种类型的废物,已成为一种处置固体废物的主要方法。

土地填埋处置种类很多,采用的名称也不尽相同。按填埋地形特征可分为山间填埋、平地填埋、废矿坑填埋;按填埋场的状态可分为厌氧填埋、好氧填埋、准好氧填埋;按法律可分为卫生填埋和安全填埋等。

随填埋种类的不同其填埋场构造和性能也有所不同。一般来说,填埋主要包括:废弃物坝、雨水集排水系统(含浸出液体集排水系统、浸出液处理系统)、释放气处理系统、入场管理设施、入场道路、环境监测系统、飞散防止设施、防灾设施、管理办公室、隔离设施等。

卫生土地填埋适于处置一般固体废物。用卫生填埋来处置城市垃圾,不仅操作简单,施工方便,费用低廉,还可同时回收甲烷气体,在国内外被广泛采用。

在进行卫生填埋场地选择、设计、建造、操作和封场过程中,应着重考虑防止浸出液的渗漏、降解气体的释出控制、臭味和病原菌的消除、场地的开发利用等几个主要问题。

3、深井灌注处置

这是指把液体注入到地下与饮用水和矿脉层隔开的可渗性岩层内。一般废物和有害废物可采用深井灌注方法处置。但主要还是用来处置那些实践证明难于破坏、难于转化、不能采用其它方法处理或采用其它方法费用昂贵的废物。深井灌注处置前,需使废物液化,形成真溶液或乳浊液。

深井灌注处置系统的规划、设计、建造与操作主要分废物的预处理、场地的选择、井的钻探于施工。以及环境监测等几个阶段。

组成

的城市固体废物的组成变化很大,从市政当局到自治市,并将它与时间显著变化。在拥有完善的废物回收系统的城市,废物流主要由塑料薄膜和不可回收的包装材料等难处理废物组成。在 20 世纪初,英国的大部分家庭垃圾 (53%)由明火产生的煤灰组成。

在没有大量回收活动的发达地区,主要包括食物垃圾、市场垃圾、庭院垃圾、塑料容器和产品包装材料,以及来自住宅、商业、机构和工业来源的其他杂项固体废物。大多数城市固体废物的定义不包括工业废物、农业废物、医疗废物、放射性废物或污水污泥。垃圾收集由市政当局在特定区域内进行。

术语“残余废物”是指家庭来源留下的废物,其中含有尚未分离或送去处理的材料。废物可以通过多种方式进行分类,但以下列表代表了一个典型的分类:

1、  可生物降解的垃圾:食物和厨房垃圾、绿色垃圾、纸张(大多数可以回收利用,但可能会排除一些难以堆肥的植物材料)。

2、  可回收材料:纸张、纸板、玻璃、瓶子、罐子、锡罐、铝罐、铝箔、金属、某些塑料、纺织品、服装、轮胎、电池等。

3、  惰性废物:建筑和拆除废物、泥土、岩石、碎片。

4、  电子电器废弃物(WEEE)——电器、灯泡、洗衣机、电视、电脑、屏幕、手机、闹钟、手表等。

5、  复合废物:废衣服、利乐包装食品和饮料纸盒、玩具和塑料花园家具等废塑料。

6、  危险废物,包括大多数油漆、化学品、轮胎、电池、灯泡、电器、荧光灯、气溶胶喷雾罐和化肥。

7、  有毒废物,包括杀虫剂、除草剂和杀菌剂。

8、  生物医药废弃物、过期药品等。

以上内容参考 百度百科-固体废物

固体废物的处理

固体废料(或称废物)的处理是指将固体废物经过物理、化学或生物学等途径,达到减量化、无害化或部分资源化,以便于运输、利用、贮存或最终处置的过程。处理并非彻底消除了固体废物的危害,只是部分解决问题。按所用处理方法的原理可分为物理处理、化学处理、生物处理、热处理和固化处理。

(1)物理处理

通过浓缩或相的变化改变固体废物的结构,且不破坏固体废物的化学组成,使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态。固体废物的物理处理通常作为后续处理处置或资源化前的一种须处理过程,常用的有压实、破碎、分选、浓缩、脱水等。

压实是利用机械的方法增加固体废物的聚集程度,增大容重和减小体积的过程。进行固体废物压实处理的机械称为压实器。固体废物的破碎过程是减少其颗粒尺寸,使之质地均匀,降低孔隙率和增大容重的过程。固体废物的分选是指依据固体废物的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性和表面润湿性等的不同,将其中可回收利用或不利于后续处理处置工艺要求的成分分离出来的过程。固体废物分选按其性质的不同可分为:筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选和浮选等。固体废物浓缩是含水量很高的废物(如污泥)在进行脱水前的预处理。其目的是去除污泥中的间隙水,减小污泥的体积。常用的浓缩方法有重力浓缩、离心浓缩和气浮浓缩。对于含水率高的固体废物如污泥,为便于其后续处理处置和资源化,必须对其进行脱水处理。常见的脱水处理为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水。脱水后,有些处理和资源化工艺要求对固体废物进行干燥处理。

(2)化学处理

采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而达到无害化,或将其转变成适于进一步处理处置的形态,使固体废物发生化学转化从而回收物质和能源的处理方法。此类方法适于处理所含成分单一或所含几种化学成分特性相似的废物,包括中和、氧化-还原、化学沉淀和化学溶出等方法。

中和是根据酸碱中和原理和质量守恒定律,可以将固体废物的pH调整到可接受的范围或中性。主要用于化工、冶金、电镀与金属表而处理等工业中产生的酸、碱性泥渣。氧化-还原是通过氧化-还原化学处理,将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒成分转化为无毒或低毒,且具有化学稳定性的成分,以便后续处理处置和进行资源回收。化学沉淀是工业废水(如电镀废水、制革业中的合格废水等)中的重金属通常采用添加化学试剂如碱、络合剂等使之产生化学沉淀而去除。例如,用生石灰、氧化镁或苛性钠提高溶液的pH,使金属离子的溶解度降低,并形成金属氢氧化物沉淀。化学溶出是将固体废物加入液体溶剂内,使废物中的某一种或几种有用的金属溶解于液体溶剂中,以便后续工序从溶液中提取有用金属。该法在固体废物有用金属的回收中经常使用,如可用盐酸溶出固体废物中的铬、铜、镍、锰等。

(3)生物处理

利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,从而达到无害化或综合利用的目的,成通过一些特异性微生物的作用,使固体废物性质发生改变,有利于有害成分的溶出。与化学处理相比,生物处理比较经济,现已被广泛用于固体废物的处理。按其对氧气的需求程度分为厌氧处理、兼性厌氧处理和好氧处理。固体废物实际处理中常用的生物处理方法有沼气发酵、堆肥、生物溶出。

沼气发酵是有机物质在厌氧条件下,经微生物的分解作用而产生沼气的过程。适于进行沼气发酵的固体废物是有机物含量较高的有机固体废物,如人畜的粪便、污水处理厂的污泥、城市有机垃圾、作物的秸秆等。产生的沼气是清洁的能源,沼液和沼渣可作为饵料、肥料,沼渣可作为食用菌的栽培基质。

堆肥分厌氧堆肥和好氧堆肥两种。好氧堆肥应用最为普遍,是有机废物在好氧微生物作用下,发生降解,并同时使有机物发生生物稳定作用(向稳定的腐殖质方向转化)的过程。好氧堆肥过程中能产生55℃以上的高温,持续时间可超过1周,能杀灭寄生虫卵和病原菌等。堆肥的原料与沼气发酵相同,堆肥的产品可用作园林花卉的基质和有机肥。

生物溶出,常见的有生物沥浸(以前也称为生物淋滤或生物沥滤处理),主要是利用嗜酸性硫杆菌在氧化无机物质如亚铁和还原性硫的过程中产生的氧化作用并导致介质pH值下降,而使固体废物中的重金属活化、溶解进入溶液中,经过脱水即可除去固体废物中的重金属溶液中的重金属可回收利用。目前,南京农业大学已成功采用该方法处理制革污泥和城市污泥,因为该方法还同时具有对污泥的调理作用,极大地改善污泥的脱水性能。

(4)热处理

通过高温破坏和改变固体废物的组成和结构,以同时达到减量化、无害化和资源化的目的,包括焚烧、热解、焙烧、烧结和湿式氧化等。焚烧是对固体废物进行有控制的燃烧,并获得能源的一种资源化方法。固体废物经焚烧处理能同时达到减量化、无害化和资源化。固体废物的焚烧在焚烧炉中进行,焚烧炉的种类主要有炉排式、流化床和回转窑焚烧炉等几种。热解是大多数有机化合物具有热不稳定性,在缺氧与高温条件下发生裂解,形成分子质量较小的气态、液态和固态产物的过程。产生的气态产物和液态产物可作为燃料气和燃料油。适于热解处理的固体废物有废塑料、废橡胶、城市垃圾、农业固体废物及污泥等。

(5)固化处理

采用惰性的材料(固化基材)将有害废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害,因而能较安全地运输和处置的一种处理过程。适于固化处理的固体废物主要是危险废物和放射性废物,它常是危险废物和放射性废物进行安全填埋或浅(深)地层埋藏处置前的预处理。按使用的固化剂的不同分为水泥固化、沥青固化、塑料固化和玻璃固化等。

固体废弃物的处理方法

1、固体废物的预处理:在对固体废物进行综合利用和最终处理之前,往往需要实行预处理,以便于进行下一步处理。预处理主要包括固体废物的破碎、筛分、粉磨、压缩等工序。

2、物理法处理固体废物:利用固体废物的物理和物理化学性质,从中分选或分离有用或有害物质。根据固体废物的特性可分别采用重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、弹道分选、摩擦分选和浮选等分选方法。

3、化学法处理固体废物:通过固体废物发生化学转换回收有用物质和能源。煅烧、焙烧、烧结、溶剂浸出、热分解、焚烧、电力辐射都属于化学处理方法。

4、生物法处理固体废物:利用微生物的作用处理固体废物。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。沼气发酵和堆肥即属于生物处理法。

5、固体废物的最终处理: 没有利用价值的有害固体废物需进行最终处理。最终处理的方法有焚化法、填埋法、海洋投弃法等。固体废物在填埋和投弃海洋之前尚需进行无害化处理。

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