北师大环境工程概论讲义08固体废物及处理与利用.docx

第八章体废物及处理与利用第一节固体废物概述一、废物的定义固体废物通常是指人类生产和生活活动中丢弃的固体和泥状物质，包括从废水、废 气中分离出来的固体颗粒物。实际上所谓的废物一般是指在某个系统内不可能再加 工利用的部分物质。例如，植物的枯枝落叶，动物的骨骼及排泄物，人们生活中的 各种垃圾，工业生产过程的排出物等，所有这些形形色色的物质统称为固体废物。 但如果进一步分析，这些废物中有些属于有机物，经过适当处理可做优质肥料供植 物生长，工业废物经过挑选加工可成为有用之物或可重新用作原料。这说明“废物” 具有相对性，一种过程的废物，往往可以成为另一种过程的原料。因此，固体废物 只能认为在某种特定条件下的一种习惯性称谓，是可以依据情况的变化而改变的。 但有些特殊成分如含有放射性物质的放射性固体废物，含有汞、镉、铭、碑等毒性 成分的重金属污染物等，因其危害性较大需加以特殊安全处置，防止环境污染。二、固体废物的特点 1、直接占用并具有一定空间 固体废物除直接占用土地并具有一定空间，它对环境的污染主要通过水、大气或土 壤进行，没有这些媒介，就不会对环境造成很大的污染。因此，固体废物既是污染 水体、大气、土壤的“源头”，又是废水、废气处理的“终态物”。根据固体废物的这 一特性，提示人们应尽量避免和减少固体废物的产生和向水体、大气及土壤环境中 排放，这是防止和控制固体废物污染环境的关键。 2、品种繁多，数量巨大 随着工业生产的发展和人类物质生活的提高，固体废物种类越来越多，数量也逐年 增加，以城市垃圾为例，工业发达国家城市垃圾产生量大致以每年2%4%的速度 增长，欧共体国家生活垃圾平均增长率为3%,而我国近几年的垃圾增长率每年约按 9%以上的速度增加1。 由于处理装置设施严重不足，综合利用率低，致使工业固体废物历年堆放量已达64 亿多吨，到2000年，我国工业固体废物年产生量已达到10亿多吨，生活垃圾近2 亿吨。 3、包括了有固体外形的危险液体及气体废物 液体和用容器装的气体，如装在容器中的废酸，废碱或气体在法律上都称为危险废 物,均列于危险废物的管理范畴之内。三、固体废物的来源及其分类 固体废物主要来源于人类的生产和消费活动。人们在资源开发和产品制造过程中， 必然有废物产生，任何产品经过使用和消费后，也都会变成废物。 固体废物有多种分类方法，按其化学性质可分为有机废物和无机废物；按其危害状 况可分为有害废物和一般废物；按其形状则可分为固体的（颗粒状、粉状、块状） 和泥状的（污泥）。通常为了便于管理，按其来源可分为矿业固体废物、工业固体废 物、城市垃圾、农业废弃物和放射性固体，简称之为矿业废物、工业废物、垃圾、 农业废物和放射性废物。 在固体废物中凡具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性的废物均列 为有害固体废物。 矿业废物来自矿物的开采和矿物选洗过程；工业废物来自冶金、煤炭、电力、化工、 方便，具有能在各种气候下运输的全天候公路，运输距离要适宜，运输及操作设备 噪音要不至影响附近居民的工作和休息；填埋场地应位于城市下风向，避免气味、 灰尘对城市居民造成影响，最好选在荒芜的廉价地区。 填埋方法的选择：常用的填埋方法有沟槽法、地面法、斜坡法、谷地法等。 土地填埋法的操作灵活性较大，具体采用何种方法，可根据垃圾数量以及场地的自 然条件确定。 填埋场气体的控制：当固体废物进入填埋场后，由于微生物的生化降解作用会产 生好氧与厌氧分解。填埋初期，由于废物中空气较多，垃圾中有机物开始进行好氧 分解，产生二氧化碳、水、氨气，这一阶段可持续数天；但当填埋区氧被耗尽时， 垃圾中有机物转入厌氧分解，产生甲烷、二氧化碳、氨气、水以及硫化氢等。因此， 应对这些废气进行控制或收集利用，以避免二次污染。 浸出液的控制：填埋场浸出液一般源于降雨、地表径流、地下水涌出、废物本身 水分、渗出液成分较复杂，其COD高达45万mg/L,氨氮达700800mg/L。 浸出液属高浓度有机废水，若不加以控制必然对环境造成严重危害。常用的措施是 设置防渗衬里，即在底部和侧面设置渗透系数小的粘土或沥青、橡胶、塑料隔层， 并设置收集系统，把浸出液收集起来。 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。三、固体废物的资源化 固体废物再资源化的途径很多，但归纳起来有五个方面： (1)提取多种金属金属回收不仅有较高的经济效益，并且能防止金属(尤其是重金属)的扩散所造成 的污染。(2)生产建筑材料 利用工业废渣生产建筑材料具有广阔的前景。用工业废渣生产建筑材料，一般不会 产生污染问题，因而是消除污染，使大量工业废渣资源化的主要方法之一。用途： 生产碎石、水泥、硅酸盐建筑制品、铸石、微晶玻璃、矿渣棉和轻质骨料。 (3)生产农肥 城市垃圾、粪便、农业有机废物等可经过堆肥处理制成有机肥料。工业废渣在农业 上的利用主要有两种方式，即直接使用于农田和制成化学肥料。但必须引起注意的 是，在使用工业废渣作为农肥时，必须严格检验是否有毒，有毒物质必须先分离出 去。 (4)回收能源固体废物资源化是节约能源的主要渠道。那些热值很高工业固体废物，具有潜在的 能量，可以充分利用。日本科技人员从含油量为2%的下水道污泥中回收油。德国 拜尔公司每年焚烧2.5万吨工业固体废物，产生蒸汽利用有机垃圾、植物秸杆、人 畜粪便中的碳化物、蛋白质、脂肪等，经过发酵可生成可燃性的沼气，其原料广泛、 工艺简单，是从固体废物中回收生物能源、保护环境的重要途径。 (5)取代某种工业原料总之，固体废物的资源化对减少和消除固体废物的危害，保护环境，节约原材料和能源有重大意义。我们在处理固体废物时，要考虑进行综合利用，使之再资源化, 但是这些都建立在垃圾分类基础之上。三种垃圾处理方式的优缺点优京缺点填增去具有投资小,见效快.处理量 大的特卓永久性占用大量坟 对大气的污然 对地下水造成污染。堆肥法垃琳化为肥料没有实施垃圾分类处理.垃圾中的杂质很 多，堆肥的有机含量不高焚烧法占地面枳小（可以将垃圾体枳 缩才创50%9处4）.无言化处 理最彻底弟可以发电等优 点它投资大.运行费用高,只适用于有机物. 产生“二次污染2交通、食品、轻工、石油等工业的生产和加工过程；城市垃圾主要来自城镇居民的 生活消费、市政建设和商业活动；农业废弃物主要来自农业生产和禽畜饲养；放射 性废物主要来自核工业和核电的生产核燃料循环、放射性医疗和核能应用及有关的 科学研究等。四、固体废物的污染途径固体废物在一定的条件下会发生化学的、物理的或生物的转化，对周围环境造成一定的影响, 如果采取的处理方法不当，有害物即将通过水、气、土壤、食物链等途径危害环境与人体健 康。一般工业、矿业等废物所含的化学成分会形成环境污染，人畜粪便和有机垃圾是各种病 原微生物的孽生地和繁殖场，形成病原体型污染。固体废物对环境造成污染的途经一般有以 下几种： 1、污染水体：不少国家把固体废物直接倾倒于河流、湖泊、海洋，甚至以海洋投弃 作为一种处置方法。固体废物进入水体，不仅减少江湖面积，而且影响水生生物的 生存和水资源的利用，投弃在海洋的废物会在一定海域造成生物的死区。 2、大气污染：固体灰渣中的细粒、粉末受风吹日晒产生扬尘，污染周围大气环境。 粉煤灰、尾矿堆放场遇4级以上风力,可剥离14L5cm,灰尘飞扬高度达2050m, 在多风季节平均视程降低3070%。固体废物中的有害物质经长期堆放发生自燃, 散发出大量有害气体。长期堆放的煤砰石中如含硫达1.5%即会自燃，达3%以上即 会着火，散发大量的二氧化硫。多种固体废物本身或在焚烧时能散发毒气和臭味， 恶化环境。 3、土壤污染：固体废物堆置或垃圾填埋处理，经雨水渗出液及沥滤中含有的有害成 分会改变土质和土壤结构，影响土壤中的微生物活动，妨碍周围植物的根系生长， 或在周围机体内积蓄，危害食物链。各种固体废物露天堆存，经日晒、雨淋，有害 成分向地下渗透而污染土壤。每堆放1万吨渣，需占地1亩多，受污染的土地面积 往往大于堆渣占地的12倍。据不完全统计，我国历年堆渣达53亿吨，已占地84 万亩（污染农田25万亩）。城市固体垃圾弃在城郊，使土壤碱度增高，重金属富集， 过量施用后，会使土质和土壤结构遭到破坏。 4、影响环境卫生：目前我国不仅90%以上粪便、垃圾未经无害化处理，而且医院， 传染病院的粪便、垃圾也混入普通粪便、垃圾之中，广泛传播肝炎、肠炎、痢疾以 及各种蠕虫病（即寄生虫病）等等，成为环境的严重污染源。另外，我国的垃圾中 大部分是炉灰与脏土，用于堆肥，不仅肥效不高，而且使土质板结，蔬菜作物减产。 5、处置不当：据粗略统计，目前我国矿物资源利用率仅5060%,能源利用率仅 30%,既浪费了大量的资源、能源，又污染环境。另外，很多现有技术可以利用的 废物未被利用，反而耗费大量的人力、物力去处置，造成很大的浪费。目前，有40% 以上的钢渣、80%以上的粉煤灰和煤肝石消极堆弃。在目前，钢铁厂每堆存1吨钢 渣，约35元。有些电厂贮存1吨粉煤灰，需建库投资4元，运输管理费6元，共 10元。另外，粉煤灰输送到灰库，每吨约需1030吨水，每吨工业用水约需1度 电。总之，消极堆渣造成资源、人力、物力和财力的浪费都是很惊人的。 6、有害固体废物泛滥：长期对有害固体废物未加严格管理与处置，污染事故时有发 生，如50年代锦州铁合金厂露天堆放路渣10多万吨，数年后发现污染面积达70 多平方公里，使该区域的1800眼井水不能饮用。全国已积存200多万吨铝渣，而且 城镇几乎都有电镀厂排出大量铭污泥，这些铭渣，污泥遇水都会浸出剧毒性六价倍 而污染环境。全国有色金属冶炼企业一年约有5000吨碑、500吨镉和50吨汞流失 到环境中。60年代，某矿冶炼厂排出的含碑烟尘，长期露天堆放，随雨水渗透、污 染了井水，致使308人中毒，6人死亡。第二节固体废物的危害 固体废物是环境的污染源，除了直接污染外，还经常以水、大气和土壤为媒介污染 环境。 一、大量堆放固体废物，浪费土地资源 固体废物不像废气、废水那样到处迁移和扩散，必须占有大量的土地。城市固体废 物侵占土地的现象日趋严重，我国现在堆积的工业固体废物有60亿吨，生活垃圾有 5亿吨，估计每年有1000万吨固体废物无法处理而堆积在城郊或公路两旁，几万公 顷的土地被它们侵吞。 二、固体废物的堆放，严重污染土壤 土壤是植物赖以生存的基础。长期使用带有碎砖瓦砾的“垃圾肥”，土壤就严重"渣化”; 未经处理的有害废物在土壤中风化、淋溶后，就渗入土壤，杀死土壤微生物，破坏 土壤的腐蚀分解能力，导致土壤质量下降；带有病菌、寄生虫卵的粪便施入农田， 一些根茎类蔬菜、瓜果就把土壤中的病菌、寄生虫卵吸进或带入体内，人们食用后 就会患病。 三、固体废物向江河湖海倾倒，水污染令人堪忧 许多国家把大量的固体废物直接向江河湖海倾倒，不仅减少了水域面积,淤塞航道， 而且污染水体，使水质下降。固体废物对水体的污染，有直接污染地表水，也有的 下渗后污染了地下水。 四、固体废物向大气飘散 固体废物在收运、堆放过程中未作密封处理，有的经日晒、风吹、雨淋、焚化等作 用，挥发了大量废气、粉尘；有的发酵分解后产生了有毒气体，向大气中飘散，造 成大气污染。 五、影响市容环境卫生 固体废物在城市里大量堆放而又处理不妥，不仅妨碍市容，而且有害城市卫生。城 市堆放的生活垃圾，非常容易发酵腐化，产生恶臭，招引蚊蝇、老鼠等孳生繁衍， 容易引起疾病传染；在城市下水道的污泥中，还含有几百种病菌和病毒。长期堆放 的工业固体废物有毒物质潜伏期较长，会造成长期威胁。 城市的清洁卫生文明，很大程度同固体废物的收集、处理有关，尤其是作为国家卫 生城市和风景旅游城市，对固体废物不妥善处理，将会造成非常不良的影响。第三节白色污染所谓“白色污染”，是人们对塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚 丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于 随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象。一、白色污染的危害白色污染存在两种危害：视觉污染和潜在危害。 视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在环境中，给人们的视觉带来不良刺激， 影响环境的美感。白色污染的潜在危害则是多方面的： 1、一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康。当温度达到 65c时，一次性发泡塑料餐具中的有害物质将渗入到食物中，会对人的肝脏、肾脏 及中枢神经系统等造成损害。我们现在用来装食物的超薄塑料袋一般是聚氯乙烯塑料早在四十年前，人们就发 现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后，就会出现手腕、手指 浮肿，皮肤硬化等症状，还可能出现脾肿大、肝损伤等症。在我国，我们用的超薄 塑料袋几乎都来自废塑料的再利用，是由小企业或家庭作坊生产的。这些生产厂所 用原料是废弃塑料桶、盆、一次性针筒等。生产时，首先用机械把原料粉碎成塑料 粒子，再把塑料粒子放在一个水池里清洗（名曰消毒），取出来晒干，再用机械把它 压成膜，制成各种塑料袋。每次吃饭时，就有不少人用塑料袋装饭菜，他们不知道 这种行为不仅危害环境，也危害自己的身体。 2、使土壤环境恶化，严重影响农作物的生长。我国目前使用的塑料制品的降解时 间，通常至少需要200年。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中，会影响农作 物对水分、养分的吸收，抑制农作物的生长发育，造成农作物的减产。若牲畜吃了 塑料膜，会引起牲畜的消化道疾病，甚至死亡。 3、填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法。由于塑料膜密度小、体积大， 它能很快填满场地，降低填埋场地处理垃圾的能力；而且，填埋后的场地由于地基 松软，垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下，污染地下水，危及周围环 境。 4、若把废塑料直接进行焚烧处理，将给环境造成严重的二次污染。塑料焚烧时， 不但产生大量黑烟，而且会产生二恶英迄今为止毒性最大的一类物质。二恶英 进入土壤中，至少需15个月才能逐渐分解，它会危害植物及农作物；二恶英对动物 的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染，已经成为 全世界关注的一个极敏感的问题。另外，由于一次性塑料餐具难降解，现在许多城市都推广使用绿色餐具纸制餐 具，原理是纸制品的组成物纤维素能被微生物降解。但是，用纸制餐具代替发泡塑 料餐具亦不明智。首先，纸制餐具同样也会带来视觉上的污染。它们的降解速度并 不快，往往在几十天甚至几个月内也不会降解彻底。其次，制纸制餐具时，除用到 草浆、稻浆外，还要加入1/3左右的木浆，若全面推广，势必造成大量木材的消耗， 导致森林砍伐的加剧。而我国森林覆盖率仅为13.92%,人均占有森林面积只相当于 世界人均水平的17.2%O第三，制纸浆历来是耗水大户、耗能大户及排污大户。造 浆工艺需大量水，而我国属于水资源短缺的国家。若污水未经处理，直接排入河流 中，会引起水污染；纸制餐具成型后需立即烘干，这就需要耗大量能。而我国能源 结构是以燃煤为主，这样就会增加空气中SO2的含量，引起酸雨。二、白色污染的防治 1、我们应尽量减少一次性塑料餐具和纸制餐具的使用。任何一次性餐具不仅不利于 环保，也是对资源的最大的浪费。我们在日常生活中，不应过度依赖塑料袋。在商 店，完全可以用一两个塑料袋分类装好的商品，商品重量也完全在袋子的承受范围 之内的，有些顾客却硬是要求多拿一两个袋子。大部分消费者把超市塑料袋带回家 中当垃圾袋使用，丢弃后对环境造成二次污染。因此，我们应拒绝使用塑料袋买菜 或盛装食物，买菜可用菜篮子或布袋避免使用上的一次性，减少对环境的污染。而 盛装食物可以使用自备的不锈钢或塑胶饭盒，既卫生，又环保，还不会对身体造成 危害。 2、回收废塑料并使之资源化是解决白色污染的根本途径。其实，塑料和其它材料 比，有一个显著的优点：塑料可以很方便地反复回收使用。废塑料回收后，经过处 理，既能重新成为制品，亦可制得汽油与柴油。近年来，在德、日、美等国家，由于重视对包装材料的回收处理，已经实现了塑料 的生产、使用、回收、再利用的良性循环，从根本上消除了白色污染。而在我国， 回收废塑料的工作已经起步。我们应配合政府有关部门，把废弃物分类，以便回收 工作能顺利地进行。3、加强环保宣传，提高公民的环保意识，在社会上形成良好的环保氛围，是解决 白色污染及其它各种形式污染的前提。例如，要回收废塑料，就要实行垃圾回收分 装制度，把不同类的垃圾放在不同的垃圾桶内，这就需要我们有高度自觉的环保意 识。第四节控制固体废物污染的技术政策1、无害化固体废物无害化处理的基本任务是将干扰废物通过工程处理，达到不损害人体健康, 不污染周围的自然环境（包括原生环境与次生环境）程度。目前，废物无害化处理工程已经发展成为一门崭新的工程技术。诸如，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。其中，“高温 快速堆肥处理工艺，“高温厌氧发酵处理工艺”在我国都已达到实用程度，“厌氧发 酵工艺”用于废物无害化处理工程的理论也已经基本成熟，具有我国特点的“粪便高 温厌氧发酵处理工艺' 在国际上一直处于领先地位。在对废物进行无害化处理时，必须看到，各种无害化处理工程技术的通用性是有限 的，它们的优劣程度，往往不是由技术、设备条件本身所决定。以生活垃圾为例， 焚烧处理确实不失为一种先进的无害化处理方法，但它必须以垃圾含有高热值和可 能的经济投入为条件，否则，便没有实用的意义。根据我国大多数城市垃圾平均可 燃成分偏低的特点，早期内，着重发展卫生填埋和高温堆肥处理技术是适宜的。特 别是卫生填埋，处理量大，投资少，见效快，可以迅速提高生活垃圾处理率，以解 决当前带有“爆炸性”的垃圾出路问题。至于焚烧处理方法，只能有条件地采用。即 使在将来，垃圾平均可燃成分提高了，卫生填埋也是必不可少的方法，故又具有一 定的长远意义。2、减量化固体废物减量化的基本任务是通过适宜的手段减少固体废物的数量和体积。这一任 务的实现，需从两个方面着手，一是对固体废物进行处理利用，二是减少固体废物 的产生。对固体废物进行处理利用，属于物质生产过程的末端，即通常人们所理解的“废弃物 综合利用”，我们称之为“固体废物资源化”。例如，生活垃圾采用焚烧法处理后，体 积可减少80 90%,余烬则便于运输和处置。固体废物采用压实、破碎等方法处理 也可以达到减量并方便运输和处理处置的目的。减少固体废物的产生，属于物质生产过程的前端，需从资源的综合开发和生产过程 物质资料的综合利用着手。当今，从国际上资源开发利用与环境保护的发展趋势看， 世界各国为解决人类面临的资源、人口、环境三大问题，越来越注意资源的合理利 用。人们对综合利用范围的认识，已从物质生产过程的末端（废物利用）向前延伸 了，即从物质生产过程的前端（自然资源开发）起，就考虑和规划如何全面合理地 利用资源，把综合利用贯穿于自然资源的综合开发和生产过程中物质资料与废物综 合利用的全程，亦即“废物最小化”与“清洁生产”。其工作重点包括采用经济合理的 综合利用工艺和技术，制订科学的资源消耗定额等。3、资源化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。 固体废物资源化是固体废物主要归宿。相对自然资源来说，固体废物属于二次资源或再生资源范畴，虽然它一般不具有原 使用价值，但是通过回收、加工等途径，可以获得新的使用价值。资源化应遵循的原则是：资源化技术是可行的；资源化的经济效益比较好，有较强 的生命力；废物应尽可能在排放源就近利用，以节省废物在贮放、运输等过程的投 资；资源化产品应当符合国家相应产品的质量标准，并具有与之相竞争的能力。第五节固体废物的处理和利用固体废物有其易造成环境污染有害的一面，但又有其可利用的一面。所谓固体"废” 物，只是相对于某一工艺生产而言。实际上，固体废物中仍然不同程度地含有可利 用的物质，如可燃物质、有用的金属等。因此，研究开发固体废物的处理与综合利 用途径，一方面可以变“废”为宝，开发出新产品；另一方面又可消除其中的有害物 质，减轻对环境的污染。根据固体废物的来源可以把固体废物的处理与利用分为以下儿个部分：一、城市垃圾的处理与利用世界上的垃圾处理方法很多，且因各国的具体情况不同而差异很大。目前，已有不 少的技术方法在世界各国研究成功并已应用，如填埋法、堆肥法、焚烧法、蚯蚓床 法、热解法等。其中填埋法、焚烧法、堆肥法是最基本的方法。焚烧法具有显著的 减量化、处理快速、消灭病原菌等特点。从目前世界上发展的趋势来看，大多数人 认为垃圾的焚烧法具有广阔的发展前景，是垃圾处理的必然发展趋势。然而该方法 存在着较严重的大气污染问题，它排出的硫氧化物、氮氧化物、二嗯英等对大气有 着一定的威胁，尤其是对二嗯英的争议很大。堆肥制作及利用技术在国内外发展已 比较成熟，对影响堆肥效果的若干因素如微生物、温度、湿度、pH等都取得了一定 研究成果。对此项技术的推广与应用需要与之相应的垃圾分类管理体系以及对有机 农业所应有的重视。填埋法具有投资少，不需对废物进行特别的分选收集、可回收 沼气的特点，这是一种比较经济的最终处理方法，所以在世界上应用较普遍。在今 后一段时期内，很多国家尤其是环保资金不足、能源短缺的发展中国家将仍以填埋 为主。二、煤系固体废物的处理与利用1、粉煤灰：粉煤灰来自工厂的锅炉和煤气站，产生量很大。各厂所采取的利用方式 及处置方法与锅炉渣相似，即生产建材、作燃料、外卖等。某工厂通过两年多时间 的试制，利用粉煤灰挤成煤棒后供本厂煤气站和锅炉房使用。有的厂则利用部分粉 煤灰和酸性废水与土混合制砖。但是，也有一些工厂将粉煤灰露天堆放，已造成了 风吹杨尘，雨淋流失的局面，严重污染了周围的空气和水体。因此，为避免粉煤灰 对环境的污染，应尽量将其全部综合利用。国内一些行业有许多粉煤灰的成熟技术可以借鉴。将粉煤灰分类，可以提高综合利 用的成效。国内几种较成熟先进并行之有效的粉煤灰综合利用技术。2、煤砰石：煤砰石是采煤过程中产生的废渣，包括巷道掘进过程中的掘进肝石、采 煤过程中从顶板、底板及夹层里采出的砰石以及洗煤过程中的洗砰石，它是成煤过 程中与煤层伴生的一种含碳量低、比较坚硬的黑色岩石，是由碳质页岩、碳质砂岩、 页岩、粘土等组成的混合物。煤肝石也是一种可用的资源。含碳量较高的煤肝石可直接供沸腾炉作燃料；含碳量 较低的可以用于砖瓦、水泥等建材的生产；含碳量极低的可填坑造地或用作路基材 料。三、冶金废渣的处理与利用1、高炉渣：高炉渣的产量随冶炼技术及矿石的品位不同而变化。高炉渣属于硅酸盐 材料。它化学性质稳定，并具有抗磨、吸水等特点，可供广泛应有，国内对高炉渣 的应用都很重视，美、英、法、日本等国高炉渣的利用率已达100%,甚至出现了很 多专营高炉渣商品的公司和工厂。我国高炉渣的利用率已达85%以上。为了适应不 同的用途，高炉渣可分别被加工成水渣、矿渣碎石和膨胀矿渣等几类主要产品。 水渣就是将熔融状态的高炉渣用水或水与空气的混合物给予水淬；使其成为砂粒状 的玻璃质物质。这也是我国处理高炉渣的主要方法。具体水淬方式很多，常用的有 过滤池法水淬工艺和搅拌槽泵送法水淬工艺等。矿渣碎石是高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却形成较致密的矿渣后， 再经过破碎、筛分等工序所得到的一种碎石材料。为此常用热泼法。近年来，德、 法、英、美等国多采用薄层多层热泼法。该法具有操作容易、渣密度高等优点。 膨胀矿渣是用水急冷高炉渣而形成的多孔轻质矿渣。为此可用喷射法、喷雾器堑沟 法、流槽法等生产。较新的工艺是加拿大矿渣有限公司发明的用流筒法生产膨胀矿 渣珠，简称“膨珠”。2、钢渣：钢渣是炼钢过程中排出的固体废物，包括转炉渣、电炉渣等。炼钢过程中 的排渣工艺，不仅影响到炼钢技术的发展，也与钢渣的综合利用密切相关。目前，炼钢过程的排渣处理工艺大体可分为如下四种：冷弃法：钢渣倒入渣罐，待其缓冷后直接运往渣场堆成渣山，以往我国也多用此法。 热泼碎石工艺：用吊车将渣罐中的液态钢渣分层泼倒在渣床上（或渣坑内），并同时 喷水使其急冷碎裂，而后再运往渣场。钢渣水淬工艺：排出的高温液态炉渣，被压力水切割击碎，加之遇水急冷收缩而破 裂，在水幕中粒化。具体作法又有盘泼水冷法，炉前水冲法及倾翻罐一水池法等多 种方法。风淬法：其主要优点是可回收高温熔渣所含的热量（约2100-2200MJ/t）的41%, 避免了熔渣遇水爆炸的问题，并改善了操作环境。钢渣可风淬成3mm以下的坚硬球 体，可直接用作灰浆的细骨，料。迄今，人们已开发了多种有关钢渣综合利用的途径， 主要包括冶金、建筑材料、农业利用、回填几个领域。四、化工固体废物的处理和利用化工固体废物种类繁多，成分复杂，治理的方法和综合利用的工艺多种多样，应重 点抓好量大面广的治理和综合利用。1、对硫铁矿烧渣，应根据其含铁量的不同确定其用途，铁含量高的应回炉炼铁；低 铁、高硅酸盐的硫铁矿烧渣宜做水泥配料。2、铭渣可代替石灰石作炼铁熔剂。在冶炼过程中铭成为金属进入铁组分中，可彻底 消除六价格浸出的危害；根据格渣在高温下能还原成低价态无毒络的原理，可将铭 渣掺入煤中用于发电、用铭渣作玻璃着色剂或钙镁磷肥和铸石。还可利用碳对铭渣 进行干法还原除毒；用电解法处理铭酸、生产铭盐精、回收原理含铭硫酸氢钠等。 电镀含铭废液应采用一步处理，除铭后的水达标排放，其泥污可用化学方法制成铭 黄、柠檬黄等化工产品。3、烧碱盐泥可采用抽滤、沉淀过滤法进行处理，或用于制氧化镁等；含汞盐泥可用 次氯酸钠氧化法、氯化一硫化一熔烧法进行处理，并回收金属汞。4、电石渣可制水泥或代替石灰作各种建筑材料、筑路材料等，还可用来生产氯酸钾 等化工产品。5、其它化工废物，如，磷渣可烧制磷酸；甲醇废触媒可生产锌一铜复合微肥；溶剂 厂母液可生产二甲基甲酰胺等；染料废渣制硫酸铜等产品；胶片厂的废胶片和废液 可回收银。 五、石油工业固体废物处理与利用 石油工业固体废物种类繁多，成分复杂，治理的方法和综合利用工艺多种多样。十 几年来，国内外在这方面做了大量的研究工作，开发出一批技术成熟、经济效益高 的处理和综合利用技术，目前主要采取的技术措施有：化学反应、物理分离、焚烧、 填埋等 1、化学反应法：该方法主要利用废物的某些化学特性，使用相应的化学药剂进行废 物性质的改善或回收某些有用成分。如：可以用硫酸或二氧化碳中和法处理石油炼 制业中的废碱液，并从中回收环烷酸及其盐类或粗酚、碳酸钠等，用硫酸中和法化 纤工业废液中的对苯二甲酸，可以用烧碱或纯碱中和废酸液，用氨吸收法处理废酸 液生产硫酸镀，利用硝酸溶解法从废催化剂中回收银等。 2、物理分离法：这个方法主要是利用废物中某些成分之间的物理特性的差异，从而 达到分离目的。如用活性碳吸附法治理甲乙酮生产废酸，用热分解法从废酸液中回 收硫酸、用蒸储法从有机合成厂的有机氯化物废液中回收有机氯，从杂醇废液中回 收甲醇等。 3、填埋法：土地填埋是最终处理固体废物的一种较经济的方法，其实质是将固体废 物铺成一定厚度的薄层，加以压实，并覆盖土壤。填埋仍是一个石油化工企业不可 缺少的废弃物处理方法。 4、焚烧法：石油化学固体废物大部分含有有机物，因此焚烧可使废物的重量和体积 减少80%以上，同时可使各种有害成分转化为无害物质，还可回收热能。目前我国 石油化工企业已建立了数十个固体废物焚烧炉。第六节固体废物处置方法 固体废物处置是指最终处置或安全处置，是固体废物污染控制的末端环节，是解决 固体废物的归宿问题。一些固体废物经过处理和利用，总还会有部分残渣存在，而 且很难再加以利用，这些残渣可能又富集了大量有毒有害成分；还有些固体废物， 目前尚无法利用，它们都将长期地保留在环境中，是一种潜在的污染源。为了控制 其对环境的污染，必须进行最终处置，使之最大限度地与生物圈隔离。 以往，“处置”是指无控地“将固体废物排放、堆积、注入、倾倒、泄入任意的土地上 或水体中，使这些废物进入环境、很少考虑其长期的不利影响。随着环境法规的完 善，向水体倾倒和露天堆弃等无控处置被严格禁止，故今天所说的“处置”是指“安全 处置”。 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。近年来，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，目前已成为一种处置固体废物 的主要方法。垃圾填埋场： 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，目前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、场地的开发利用等儿个主要问题。 场地选择：一般要考虑容量、地形、土壤、水文、气候、交通、距离与风向、土 地征用和废物开发利用等诸多问题。 一般来讲，填埋场容量应满足5-20年的使用期。填埋地形要便于施工，避开洼地， 地面泄水能力要强，耍容易取得覆盖土壤，土壤要易压实，防渗能力强；地下水位 应尽量低，距最下层填埋物至少l.5m；避开高寒区，蒸发大于降水区最好；交通要 方便，具有能在各种气候下运输的全天候公路，运输距离要适宜，运输及操作设备 噪音要不至影响附近居民的工作和休息；填埋场地应位于城市下风向，避免气味、 灰尘对城市居民造成影响，最好选在荒芜的廉价地区。 填埋方法的选择：常用的填埋方法有沟槽法、地面法、斜坡法、谷地法等。 土地填埋法的操作灵活性较大，具体采用何种方法，可根据垃圾数量以及场地的自 然条件确定。 填埋场气体的控制：当固体废物进入填埋场后，由于微生物的生化降解作用会产 生好氧与厌氧分解。填埋初期，由于废物中空气较多，垃圾中有机物开始进行好氧 分解，产生二氧化碳、水、氨气，这一阶段可持续数天；但当填埋区氧被耗尽时， 垃圾中有机物转入厌氧分解，产生甲烷、二氧化碳、氨气、水以及硫化氢等。因此， 应对这些废气进行控制或收集利用，以避免二次污染。 浸出液的控制：填埋场浸出液一般源于降雨、地表径流、地下水涌出、废物本身 水分、渗出液成分较复杂，其COD高达45万mg/L,氨氮达700800mg/L。 浸出液属高浓度有机废水，若不加以控制必然对环境造成严重危害。常用的措施是 设置防渗衬里，即在底部和侧面设置渗透系数小的粘土或沥青、橡胶、塑料隔层， 并设置收集系统，把浸出液收集起来。 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o 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、 井的估探于施工。以及环境监测等几个阶段。 场地选择：一般要考虑容量、地形、土壤、水文、气候、交通、距离与风向、土 地征用和废物开发利用等诸多问题。 一般来讲，填埋场容量应满足5-20年的使用期。填埋地形要便于施工，避开洼地， 地面泄水能力要强，要容易取得覆盖土壤，土壤要易压实，防渗能力强；地下水位 应尽量低，距最下层填埋物至少1.5m；避开高寒区，蒸发大于降水区最好；交通要