固体废物环境影响评价课件.ppt
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1、第八章第八章 固体废弃物环境影响评价固体废弃物环境影响评价第一节第一节 概概 述述 一固体废弃物概念一固体废弃物概念l固体废弃物系指生产和生活活动中丢弃的固体、固体废弃物系指生产和生活活动中丢弃的固体、半固体物质,包括从废水、废气中分离出来的固半固体物质,包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒物。体颗粒物。l在固体废物中凡具有易燃性、腐蚀性、毒性、反在固体废物中凡具有易燃性、腐蚀性、毒性、反应性、感染性的废物应性、感染性的废物,称为称为危险废物危险废物。l废物是一个相对概念,在某种条件下它为废物,废物是一个相对概念,在某种条件下它为废物,在另一种条件下却可能成为宝贵原材料。故固体在另一种条件下却
2、可能成为宝贵原材料。故固体废物有废物有“放在错地点的原料放在错地点的原料”之称。之称。二固体废弃物的来源和分类二固体废弃物的来源和分类二固体废弃物的来源和分类二固体废弃物的来源和分类l来源:固体废弃物主要来源于人类的生产和消费来源:固体废弃物主要来源于人类的生产和消费活动。活动。l分类:固体废弃物的分类方法很多,按其形状可分类:固体废弃物的分类方法很多,按其形状可分为块状、粒状、粉状和半固体泥状、浆状、分为块状、粒状、粉状和半固体泥状、浆状、糊状等废物;按其来源可分为矿业废物、工业废糊状等废物;按其来源可分为矿业废物、工业废物、农业废物、城市生活垃圾等废物;按其性质物、农业废物、城市生活垃圾等
3、废物;按其性质和危害程度可分为有机和无机废物,一般性和危和危害程度可分为有机和无机废物,一般性和危险性废物。对于有放射性的固体废物,在国际上险性废物。对于有放射性的固体废物,在国际上单列一类,另行管理单列一类,另行管理 。1.1.1.1.资源性资源性资源性资源性l固体废物品种繁多、成分复杂,特别是工业废固体废物品种繁多、成分复杂,特别是工业废渣,不仅数量大,具备某些天然原料、能源所渣,不仅数量大,具备某些天然原料、能源所具有的物理、化学特性,而且比废水、废气易具有的物理、化学特性,而且比废水、废气易于收集、运输、加工和再利用;城市垃圾也含于收集、运输、加工和再利用;城市垃圾也含有多种可再利用的
4、物质和一定热值的可燃物质。有多种可再利用的物质和一定热值的可燃物质。因此,近代许多国家已把固体废物视为因此,近代许多国家已把固体废物视为”二次二次资源资源”或或”再生资源再生资源”。把利用废物替代天然。把利用废物替代天然资源作为可持续发展战略中的一个重要组成部资源作为可持续发展战略中的一个重要组成部分。分。2.2.2.2.污染的污染的污染的污染的“特殊性特殊性特殊性特殊性”固体废物除直接占用土地和空间外,其对环境固体废物除直接占用土地和空间外,其对环境的影响通常是通过水、气和土壤进行的,是水、的影响通常是通过水、气和土壤进行的,是水、气、土壤环境污染的气、土壤环境污染的“源头源头”。被固体废物
5、污染的水、气、土经治理后,生成被固体废物污染的水、气、土经治理后,生成含有污染物的污泥、粉尘、脏土等含有污染物的污泥、粉尘、脏土等“新固体废新固体废物物”。这些。这些“新固体废物新固体废物”如不再进行彻底治如不再进行彻底治理,则又会成为水、气、土壤环境的理,则又会成为水、气、土壤环境的“新污染新污染源源”。如此循环污染,形成固体废物污染的。如此循环污染,形成固体废物污染的“特殊性特殊性”。3.3.3.3.严重的危害性严重的危害性严重的危害性严重的危害性l工业、矿业固体废物堆积,占用了大片土地造工业、矿业固体废物堆积,占用了大片土地造成环境污染,严重影响着生态环境;生活垃圾、成环境污染,严重影响
6、着生态环境;生活垃圾、粪便是细菌和蠕虫等的孳生地和繁殖场,能传粪便是细菌和蠕虫等的孳生地和繁殖场,能传播多种疾病、危害人畜健康;危险废物对环境播多种疾病、危害人畜健康;危险废物对环境污染和人体健康的危害更加严重。这与危险废污染和人体健康的危害更加严重。这与危险废物的特性密切相关,主要表现为易燃性、腐蚀物的特性密切相关,主要表现为易燃性、腐蚀性、反应性、毒性和感染性。性、反应性、毒性和感染性。第二节第二节 固体废物环境影响评价固体废物环境影响评价一、工业固体废弃物的种类及排放数量一、工业固体废弃物的种类及排放数量(1)(1)矿山开采矿山开采废石:废石:200020003000kg/3000kg/
7、每吨矿石每吨矿石尾矿:尾矿:3000kg/3000kg/每吨铁矿每吨铁矿煤矸石:煤矸石:200kg/200kg/每吨煤每吨煤(2)(2)冶金工业冶金工业高炉渣:高炉渣:4004001000kg/1000kg/每吨铁每吨铁钢渣:钢渣:150150250kg/250kg/每吨钢每吨钢铁合金渣:铁合金渣:100010004000kg/4000kg/每吨合金每吨合金含铁尘泥:含铁尘泥:252535kg/35kg/每吨铁每吨铁 (3)(3)有色金属工业有色金属工业赤泥:赤泥:8008002000kg/2000kg/每吨氧化铝每吨氧化铝炼铜渣:炼铜渣:600600800kg/800kg/每吨铜每吨铜(4)
8、(4)电力工业电力工业粉煤灰及炉渣:粉煤灰及炉渣:100100300kg/300kg/每吨煤每吨煤(5)(5)化学及石化工业化学及石化工业硫铁矿渣:硫铁矿渣:500kg/500kg/每吨产品每吨产品磷石膏:磷石膏:400040005000kg/5000kg/每吨产品每吨产品电石渣:电石渣:250025003000kg/3000kg/每吨乙炔每吨乙炔(6)(6)机械工业:废型砂机械工业:废型砂(7)(7)建材工业:水泥窑灰,建材工业:水泥窑灰,10%10%水泥产量水泥产量二、固体废弃物有毒有害特性鉴别二、固体废弃物有毒有害特性鉴别急性毒性急性毒性易燃性易燃性腐蚀性腐蚀性反应性反应性感染性感染性浸
9、出毒性浸出毒性三、固体废弃物中有毒有害物的释放和环境污染三、固体废弃物中有毒有害物的释放和环境污染1 1、有毒有害物的浸出和对水体的污染、有毒有害物的浸出和对水体的污染淋滤液产生量一般可用下式估算:淋滤液产生量一般可用下式估算:式中,式中,W WSRSR地面水径流量;地面水径流量;W WP P降雨量;降雨量;W WGWGW地下水径流量;地下水径流量;W WD D固体废弃物原有含水量;固体废弃物原有含水量;S S固体废弃物堆置过程中的失水量;固体废弃物堆置过程中的失水量;E E蒸发量。蒸发量。2 2、有毒有害气体的释放、有毒有害气体的释放 1 1)煤煤矸矸石石中中夹夹带带的的黄黄铁铁矿矿会会缓缓
10、慢慢氧氧化化自自燃燃发发火火,产产生生SOSO2 2:4FeS4FeS2 2+11O+11O2 28SO8SO2 2+2Fe+2Fe2 2O O3 3+热热2 2)矸矸石石中中夹夹带带的的碳碳在在黄黄铁铁矿矿自自燃燃产产生生的的热热量量诱诱发发下下,也会缓慢氧化自燃产生也会缓慢氧化自燃产生COCO:2C+O2C+O2 22CO+2CO+热热另外,红热的炭遇水会发生如下反应:另外,红热的炭遇水会发生如下反应:C+HC+H2 2OCO+HOCO+H2 2 3C+2SO 3C+2SO2 2+2H+2H2 2O2HO2H2 2S+3COS+3CO2 2 S+H S+H2 2HH2 2S C+HS C+
11、H2 2CHCH4 419781978年、年、19841984年年7 7月云岗矿矸石山雨后自爆引起人员月云岗矿矸石山雨后自爆引起人员伤亡即是这一原因。伤亡即是这一原因。恶臭气体的挥发速率估算恶臭气体的挥发速率估算 式中,式中,CC化学气体的蒸气压;化学气体的蒸气压;WW堆场或填埋物的宽度,堆场或填埋物的宽度,cmcm;DD扩散率,扩散率,cmcm2 2/s/s;LL堆场或填埋物的长度,堆场或填埋物的长度,cmcm;VV风速,风速,cm/scm/s;FF蒸汽压校正系数;蒸汽压校正系数;mm土壤中挥发性化合物的重量,土壤中挥发性化合物的重量,kgkg;MM土壤与化合物的总重量,土壤与化合物的总重量
12、,kgkg;ErEr散发速率,散发速率,cmcm3 3/s/s。注:最好以实测数据为准。注:最好以实测数据为准。第三节第三节 固体废弃物的处理处置和防治措施固体废弃物的处理处置和防治措施一、固体废弃物回收利用,资源化一、固体废弃物回收利用,资源化分类处置分类处置一般堆存一般堆存围隔堆存围隔堆存填埋填埋焚化焚化生物降解生物降解固化固化二、固体废弃物处置应遵循的原则二、固体废弃物处置应遵循的原则有有毒毒有有害害废废弃弃物物应应尽尽量量通通过过焚焚烧烧或或化化学学处处理理方方法法转转化为无害后再处置化为无害后再处置无无法法无无害害化化的的有有毒毒有有害害废废物物必必须须放放在在具具有有长长期期稳稳定
13、定性的容器和设施内性的容器和设施内放射性废物应放置在具有一定工程屏障的设施中放射性废物应放置在具有一定工程屏障的设施中一般废物的填埋处置必须保持周围环境的一致性一般废物的填埋处置必须保持周围环境的一致性有有毒毒有有害害和和放放射射性性废废物物的的处处置置场场必必须须经经过过预预选选和和评评价价三、固体废弃物管理新概念三、固体废弃物管理新概念设立专门的废物管理机构设立专门的废物管理机构全过程管理全过程管理固体废弃物最小量化固体废弃物最小量化实行废物交换实行废物交换废物审计废物审计建立废物信息和转移跟踪系统建立废物信息和转移跟踪系统对废弃物贮存、运输、加工处理、处置实行许可证对废弃物贮存、运输、加
14、工处理、处置实行许可证制度制度 第四节第四节 生命周期评价生命周期评价一、生命周期评价的概念:一、生命周期评价的概念:概念:概念:生命周期评价是一种用于评估产品在其整个生命周期评价是一种用于评估产品在其整个生命周期中,即从原材料的获取、产品的生产直至生命周期中,即从原材料的获取、产品的生产直至产品使用后的处置,对环境影响的技术和方法。按产品使用后的处置,对环境影响的技术和方法。按国际标准化组织定义:国际标准化组织定义:“生命周期评价是对一个产生命周期评价是对一个产品系统的生命周期中输入、输出及其潜在环境影响品系统的生命周期中输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价的汇编和评价”。2 2、作用:、
15、作用:作为新的环境管理工具和预防性的环境保护手段,作为新的环境管理工具和预防性的环境保护手段,生命周期评价主要应用在通过确定和定量化研究能生命周期评价主要应用在通过确定和定量化研究能量和物质利用及废弃物的环境排放来评估一种产品、量和物质利用及废弃物的环境排放来评估一种产品、工序和生产活动造成的环境负载;评价能源材料利工序和生产活动造成的环境负载;评价能源材料利用和废弃物排放的影响以及评价环境改善的方法。用和废弃物排放的影响以及评价环境改善的方法。3 3、过程:、过程:生命周期评价的过程是:首先辨识和量化整个生命周生命周期评价的过程是:首先辨识和量化整个生命周期阶段中能量和物质的消耗以及环境释放
16、,然后评价期阶段中能量和物质的消耗以及环境释放,然后评价这些消耗和释放对环境的影响,最后辨识和评价减少这些消耗和释放对环境的影响,最后辨识和评价减少这些影响的机会。生命周期评价注重研究系统在生态这些影响的机会。生命周期评价注重研究系统在生态健康、人类健康和资源消耗领域内的环境影响。健康、人类健康和资源消耗领域内的环境影响。LCALCA的标准作业流程的标准作业流程 (1)(1)计划目标与评价范围的确定计划目标与评价范围的确定 目标:产品功能(包括计量量纲)目标:产品功能(包括计量量纲)范围:评价工作界限范围:评价工作界限(2)(2)各环节评价项目及其数据调查各环节评价项目及其数据调查 评价项目:
17、评价项目:投入、产出对环境的各种影响投入、产出对环境的各种影响 数据调查:数据调查:需要项目及其数据的清单需要项目及其数据的清单(3)(3)各环节的环境影响分析各环节的环境影响分析 各环节均需要进行环境影响分析各环节均需要进行环境影响分析 各行业实现环境影响分析数据标准化及资源共享各行业实现环境影响分析数据标准化及资源共享 (4)(4)调整产品的投入与产出过程:调整产品的投入与产出过程:使使其其价价值值与与使使用用价价值值最最大大化化,并并对对环环境境负负面面影影响响最小最小 二、二、生命周期评价的应用生命周期评价的应用l在过去的在过去的1010年中,通过实施年中,通过实施ISO 14000I
18、SO 14000国际环境管国际环境管理标准,理标准,LCALCA的应用已遍及社会、经济的生产、生的应用已遍及社会、经济的生产、生活的各个方面。活的各个方面。l在材料领域,在材料领域,LCALCA用于环境影响评价更是日臻完善。用于环境影响评价更是日臻完善。到目前为止,到目前为止,LCALCA在钢铁、有色金属材料、玻璃、在钢铁、有色金属材料、玻璃、水泥、塑料、橡胶、铝合金、镁合金等材料方面,水泥、塑料、橡胶、铝合金、镁合金等材料方面,在容器、包装、复印机、计算机、汽车、轮船、飞在容器、包装、复印机、计算机、汽车、轮船、飞机、洗衣机及其他家用电器等产品方面的环境影响机、洗衣机及其他家用电器等产品方面
19、的环境影响评价应用都有报道。评价应用都有报道。实例实例1:建筑瓷砖的环境影响评价:建筑瓷砖的环境影响评价l我国是世界上最大的建材生产国。从资源的消耗到我国是世界上最大的建材生产国。从资源的消耗到环境的损害,建材行业一直是污染较严重的产业。环境的损害,建材行业一直是污染较严重的产业。l为考察建材生产过程对环境的影响,用为考察建材生产过程对环境的影响,用LCALCA方法评方法评价了某建筑瓷砖生产过程对环境的影响。该瓷砖生价了某建筑瓷砖生产过程对环境的影响。该瓷砖生产线的年产量为产线的年产量为3030万万m m2 2,采用连续性流水线生产。采用连续性流水线生产。所需原料有钢渣、黏土、硅藻土、石英粉、
20、釉料以所需原料有钢渣、黏土、硅藻土、石英粉、釉料以及其他添加剂等,消耗一定的燃料、电力和水,排及其他添加剂等,消耗一定的燃料、电力和水,排放出一定的废气、废水、废渣放出一定的废气、废水、废渣l在在LCALCA实施过程中,首先是目标定义。对该瓷砖生产过程实施过程中,首先是目标定义。对该瓷砖生产过程的环境影响评价的目标定义为只考察其生产过程对环境的的环境影响评价的目标定义为只考察其生产过程对环境的影响;范围界定在直接原料消耗和直接废物排放,不考虑影响;范围界定在直接原料消耗和直接废物排放,不考虑原料的生产加工过程以及废水、废渣的再处理过程。原料的生产加工过程以及废水、废渣的再处理过程。l对该瓷砖生
21、产过程的环境影响对该瓷砖生产过程的环境影响LCALCA评价的编目分析,主要评价的编目分析,主要按资源和能源消耗、各种废弃物排放及其引起的直接环境按资源和能源消耗、各种废弃物排放及其引起的直接环境影响进行数据分类、编目。如能耗可分为加热、照明、取影响进行数据分类、编目。如能耗可分为加热、照明、取暖等过程进行编目;资源消耗则按原料配比进行数据分类;暖等过程进行编目;资源消耗则按原料配比进行数据分类;污染物排放按废气、废水、废渣等进行编目分析。由于该污染物排放按废气、废水、废渣等进行编目分析。由于该生产过程排放的有害废气量很小,主要是二氧化碳,故废生产过程排放的有害废气量很小,主要是二氧化碳,故废气
22、排放量可以忽略,而以温室效应指标进行数据编目。另气排放量可以忽略,而以温室效应指标进行数据编目。另外,在该瓷砖生产过程中其他环境影响指标如人体健康、外,在该瓷砖生产过程中其他环境影响指标如人体健康、区域毒性、噪声等也很小,因此在编目分析中也忽略不计。区域毒性、噪声等也很小,因此在编目分析中也忽略不计。l在环境影响评价过程中采用了输入输出法模型,在环境影响评价过程中采用了输入输出法模型,其中输入参数有能源和原料,输出参数包括产品、其中输入参数有能源和原料,输出参数包括产品、废水、废渣,以及由二氧化碳排放引起的全球温废水、废渣,以及由二氧化碳排放引起的全球温室效应。室效应。l通过输入输出法计算,得
23、到该瓷砖生产过程对环境通过输入输出法计算,得到该瓷砖生产过程对环境的影响结果包括能源和资源的消耗情况、对环境的的影响结果包括能源和资源的消耗情况、对环境的影响。影响。l由图可见,该瓷砖生产过程的能耗和水的消耗较大。由于由图可见,该瓷砖生产过程的能耗和水的消耗较大。由于采用钢渣为主要原料,这是炼钢过程排放的固态废弃物,采用钢渣为主要原料,这是炼钢过程排放的固态废弃物,因此在资源消耗方面属于再循环利用,这对保护环境是有因此在资源消耗方面属于再循环利用,这对保护环境是有利的生产工艺。利的生产工艺。l该工艺过程的废渣排放量较小,仅为该工艺过程的废渣排放量较小,仅为0.5 kg/m20.5 kg/m2。
24、废水的废水的排放量为排放量为30 kg/m230 kg/m2,且可以循环再利用。相对而言,该工且可以循环再利用。相对而言,该工艺过程的温室气体效应较大,生产艺过程的温室气体效应较大,生产l ml m2 2瓷砖要向大气层排瓷砖要向大气层排放放19.8 kg19.8 kg二氧化碳,因此,年产量为二氧化碳,因此,年产量为3030万万m m2 2的瓷砖向空的瓷砖向空中排放的二氧化碳总量是相当可观的。中排放的二氧化碳总量是相当可观的。l对对LCALCA评价结果的解释,除上述的环境影响数据外,通过评价结果的解释,除上述的环境影响数据外,通过对该瓷砖生产过程的对该瓷砖生产过程的LCALCA评价,提出的改进工
25、艺主要有降评价,提出的改进工艺主要有降低能耗、降低废水排放量、减少温室气体效应影响等。低能耗、降低废水排放量、减少温室气体效应影响等。实例实例实例实例2 2:从生命周期评价看白色污染治理:从生命周期评价看白色污染治理:从生命周期评价看白色污染治理:从生命周期评价看白色污染治理 l人们熟悉的人们熟悉的PSPS发泡一次性餐具曾带给国人饮食习发泡一次性餐具曾带给国人饮食习惯上的一次变革,促进人们建立方便卫生快捷的惯上的一次变革,促进人们建立方便卫生快捷的现代生活方式;现代生活方式;l但由于使用后的随意丢弃也引发了不容忽视的环但由于使用后的随意丢弃也引发了不容忽视的环境问题境问题“白色污染白色污染”。
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