固體廢物管理與資源化環(huán)境科學與工程學院胡輝楊家寬

Tel87542224；E-mail:gyhj08@;yjiakuan@環(huán)境工程導論內(nèi)容一、固廢來源與分類二、常見MSW管理系統(tǒng)6大功能要素三、MSW資源化思路與途徑四、MSW生物轉(zhuǎn)化技術(shù)－堆肥/厭養(yǎng)發(fā)酵五、MSW熱轉(zhuǎn)化技術(shù)－垃圾焚燒六、工業(yè)固廢資源化技術(shù)－材料回收與利用七、農(nóng)業(yè)固廢資源化技術(shù)－生物質(zhì)能八、固廢最終處置－填埋一、固廢來源與分類一、固廢來源與分類一.基本概述①固體廢物指生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)生的喪失原有利用價值或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。②來源

☆工業(yè)生產(chǎn)；☆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)☆城市建設和居民生活；☆教育、科研等其他行業(yè)廢棄物液態(tài)廢物廢水固體廢物管理體系氣態(tài)廢物固態(tài)、半固態(tài)廢物廢氣固體廢物水環(huán)境管理體系大氣環(huán)境管理體系固體廢物常見分類根據(jù)《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》(1995年公布,2004年第一次修訂，并于2005年4月1日實施。)及國際慣例，可分為城市固體廢物、工業(yè)固體廢物、農(nóng)業(yè)固體廢物、危險廢物等。危險廢物固體廢物一般固體廢物腐蝕性、毒性、易燃性、反應性、敏感性工業(yè)固體廢物農(nóng)業(yè)固體廢物城市固體廢物廢渣尾礦秸稈畜糞垃圾、糞便、污泥、粉塵SolidwasteMunicipalIndustrialAgriculturalHazardous一、固廢來源與分類一.基本概述③危險性固體廢物

指列入國家危險廢物明錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應性和感染性等一種或一種以上危險特性，以及不排除具有以上危險特性的固體廢物。④城市固體廢物城市垃圾

☆居民生活垃圾；☆商業(yè)垃圾；☆醫(yī)院垃圾；

☆市政維護和管理中產(chǎn)生的垃圾；☆危險垃圾表城市生活垃圾的產(chǎn)生來源主要成分產(chǎn)生過程城市垃圾種類居民廚余物、廢紙、廢塑料、廢織物、廢金屬、廢玻璃、廢家具、陶瓷瓦片磚瓦渣土廢舊電器糞便等產(chǎn)生于城鎮(zhèn)居民生活過程食品廢物、生活垃圾、爐灰及某些特殊廢物商業(yè)倉庫、餐館、商場、辦公樓、旅館、飯店及各類商業(yè)與維修業(yè)活動食品廢物垃圾、爐灰，某些特殊廢物、偶爾產(chǎn)生危險的廢物公共地區(qū)街道、小巷、公路、公園、游樂場、海灘及娛樂場所垃圾及特殊廢物城市建設居民樓、公用事業(yè)、工廠企業(yè)、建筑、舊建筑物拆遷修繕等建筑渣土、廢木料、碎磚瓦及其他建筑材料水處理廠給水與污水、廢水處理廠水處理廠污泥。。。。。。。。。。。。城市固體廢物（MunicipalSolidWaste,MSW）二、常見MSW管理系統(tǒng)6大功能要素MSW管理系統(tǒng)功能要素wastegenerationstoragecollectiondisposalprocessingandrecoverytransferandtransport①

②③④⑤⑥垃圾產(chǎn)生垃圾存放垃圾收集垃圾轉(zhuǎn)運處理與資源化處置二、常見MSW管理系統(tǒng)6大功能要素一.城市生活垃圾產(chǎn)量、組成及產(chǎn)量的變化

Q=R×P

式中:Q—某城市（地區(qū)）垃圾總產(chǎn)量（kg/d）；

R—該城市（地區(qū)）垃圾產(chǎn)率，（kg/人·d）；

P—該城市（地區(qū)）總?cè)丝跀?shù)☆城市生活垃圾包括無機組份及有機組份；

☆我國垃圾產(chǎn)量人均每天約2Kg?！钣懻搯栴}：生活水平與垃圾產(chǎn)生量的變化的關系？生活水平的提高與環(huán)境意識的提高垃圾存放－源頭分類垃圾收集－高成本垃圾轉(zhuǎn)運－中轉(zhuǎn)站浦東白蓮涇中轉(zhuǎn)站北京市六里屯五路居垃圾轉(zhuǎn)運站五路居轉(zhuǎn)運站位于海淀區(qū)玉淵潭鄉(xiāng)五路居，距收集區(qū)平均距離是8公里，距六里屯填埋場25公里，總建筑面積3557平方米。轉(zhuǎn)運車間是轉(zhuǎn)運站的生產(chǎn)核心。主要處理海淀區(qū)的生活垃圾，日處理量1500噸，年處理量約54.8萬噸。垃圾轉(zhuǎn)運交通工具垃圾轉(zhuǎn)運交通工具垃圾轉(zhuǎn)運交通工具垃圾轉(zhuǎn)運交通工具垃圾轉(zhuǎn)運交通工具徐匯區(qū)龍水路碼頭垃圾轉(zhuǎn)運交通工具垃圾船運到老港垃圾轉(zhuǎn)運交通工具老港垃圾碼頭城市垃圾最終處理方法衛(wèi)生填埋堆肥焚燒城市固體廢物收集、運輸技術(shù)壓縮式車輛非壓縮式管道輸送（真空、氣力、水力）前期分選分類收集家庭回收集中手選破碎技術(shù)常溫低溫濕式物理分選篩分重力分選磁力分選光電分選摩擦分選浮選堆肥甲烷CO2微生物分解堆肥化沼氣化焚燒熱解燃料氣體油炭渣蒸汽發(fā)電無機物金屬玻璃有機物紙類塑料橡膠容器廢紙有用零件毒性物品資源循環(huán)資源回收資源化轉(zhuǎn)化衛(wèi)生填埋圖城市垃圾處理技術(shù)單元組成垃圾預處理與資源化預處理單元操作破碎：增加堆密度，增加后處理效率篩分重力分選磁選壓實傳輸設備破碎錘式破碎機篩分振動篩Unders,undersize,underflowOvers,oversize,overflow篩分滾筒篩重力分選風選磁選設備OverheadMagnet傳輸設備flatbeltoncontinuousidlers分工分選三、MSW資源化思路與途徑SolidwastesSeparationandprocessingThermal,chemicalandbiologicaltransformationprocessesEnergyconversionlandfillRecoverablematerialsProcessedcomponentsConversionproductsNonrecoverablematerialsNonrecoverablematerialsgasresiduesRecoverableconversionproductsand/orby-productsConstructioncontributionsolidwastesFrontendRearendEnergyconversionSolidWastemanagementHierarchyRecyclingratesfordifferentmaterials波紋紙板

StepsofRecyclableconsumptionTrendsinMSWGeneration1960to2001WasteRecyclingRates1960-2001美國固廢管理的流程圖堆肥四、MSW生物轉(zhuǎn)化技術(shù)－堆肥/厭養(yǎng)發(fā)酵四、MSW生物轉(zhuǎn)化技術(shù)－堆肥/厭養(yǎng)發(fā)酵一.城市生活垃圾生物轉(zhuǎn)化技術(shù)

生物轉(zhuǎn)化技術(shù)是利用微生物對有機固體廢物的分解作用，從而實現(xiàn)其無害化和資源化。堆肥化處理技術(shù)：依靠自然界中廣泛分布的一些微生物，人為地促進可生物降解的有機物，通過生物化學作用，向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化過程。沼氣化處理技術(shù)：將固體廢物中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機物，在人為控制的溫度、濕度、酸堿度的厭氧環(huán)境中(即厭氧發(fā)酵)，經(jīng)多種微生物的作用，生成以甲烷為主的氣體混合物的過程。好氧堆肥原理合成(同化作用)氧化堆肥有機物(含C、H、O、N、S、P)，氧，微生物細胞物質(zhì)(微生物繁殖)CO2，H2O，NH3

，PO42-，SO42-能量隨水或氣體排入環(huán)境釋放能量轉(zhuǎn)化為熱供生物合成用(異化作用)+腐殖物質(zhì)+精制處理后篩分磨細加入植物養(yǎng)分尾氣排放通風殘渣滲濾液循環(huán)農(nóng)業(yè),園林利用回收和處置不可堆肥物分類收集有機垃圾一次發(fā)酵混合城市固體廢物預處理破碎篩選手工分離磁選過濾脫臭二次（熟化）發(fā)酵通風圖

城市固體廢物堆肥化過程典型工藝流程杭州市機械化堆肥處理技術(shù)堆肥的微生物過程MesophilicbacteriathermophilicbacteriaActinomycetesandmolds嗜溫性細菌高溫菌放線菌堆肥系統(tǒng)WindrowComposting（條垛式）AeratedStaticPileComposting（通風靜態(tài)垛）In-vesselcompostingsystems（發(fā)酵倉式）AeratedStaticPileCompostingIn-vesselcompostingsystems五、MSW熱轉(zhuǎn)化技術(shù)－垃圾焚燒五、MSW熱轉(zhuǎn)化技術(shù)－垃圾焚燒一.城市固體廢物焚燒技術(shù)是實現(xiàn)固體廢物減量化、資源化和無害化的有效方式。

主要生成物：灰渣和CO2，另有少量的其它二次污染物質(zhì)。

焚燒裝置：垃圾焚燒爐實例：深圳清水河垃圾焚燒發(fā)電廠引進日本三菱重工成套焚燒處理設備，焚燒爐采用馬丁逆向往復爐排。2臺日處理能力為150t的焚燒爐，日處理垃圾300t，可處理深圳市25%的垃圾。ATypicalcontinuous-feedmass-firedmunicipalCombustor深圳清水河垃圾焚燒發(fā)電廠引進日本三菱重工成套焚燒處理設備，焚燒爐采用馬丁逆向往復爐排。2臺日處理能力為150t的焚燒爐，日處理垃圾300t，可處理深圳市25%的垃圾。RDF-firedcombustionsystemTypicalFluidizedBedCombustionSystem旋轉(zhuǎn)窯式焚燒爐焚燒煙氣控制系統(tǒng)及二噁英

多氯二苯并二惡英（簡稱PCDDs）和多氯二苯并呋喃（簡稱PCDFs）。

氯帶三環(huán)含氧芳香烴化合物（210種）WhatareDioxinsandFurans(PCDD/PCDFs)?Polychlorinateddibenzodioxin(PCDD)75possiblePCDDisomersPolychlorinateddibenzofuran(PCDF)135possiblePCDFisomersAirPollutionControlSystemandControlPCDD/PCDFsWhatareDioxinsandFurans(PCDD/PCDFs)?2,3,7,8-TCDDHowdoDioxinsandFuransform?焚燒煙氣控制系統(tǒng)及二噁英一.形成機理

二噁英的形成與加熱相聯(lián)系，在含有Cl、C、H、O的任何情形下都能產(chǎn)生微量的PCDD/Fs。其形成可能有四種情況：①原料輸入中產(chǎn)生；②均相氣相反應形成二噁英；③通過有機前驅(qū)物（如苯酚、PAH乙炔等）而形成；④在整個合成過程（包括灰分碳、氯源和金屬催化）中形成。二.控制方式①500-700℃時原料或形成中停留2S以內(nèi)；溫度為850℃或1S內(nèi)達到1000℃時，優(yōu)良燃燒狀態(tài)中，二噁英將被分解。②用靜電除塵或袋式除塵器也能減少二噁英的排放量；③用抑制添加劑：尿素、石灰石等也能抑制二噁英的產(chǎn)生。三.垃圾焚燒飛灰的穩(wěn)定化/固定化※水泥固化；※重金屬螯合劑；※熔融固化(6)AirPollutionControlSystemandControlPCDD/PCDFsAirpollutionControlApproachesSourceSeparation:PVC,Cl,BrCombustionControl:Temperature,Time,TurbulenceCatalyticCombustion:V、TiandW六、工業(yè)固廢資源化技術(shù)－材料回收與利用地殼中元素的分布電廠粉煤灰鋼鐵爐渣－首鋼鋼渣鋁業(yè)赤泥高75m，占地800m×700m溝谷堆存工業(yè)副產(chǎn)石膏－磷石膏在磷酸生產(chǎn)中用硫酸處理磷礦時產(chǎn)生的固體廢渣，其主要成分為硫酸鈣工業(yè)固廢資源化途徑金屬及有價元素的提出作為建材原料生產(chǎn)水泥道路材料礦區(qū)土地復墾拜耳法赤泥鐵回收WetHighIntensityMagneticSeparat