第五章 化工废渣处理 及资源化化工废渣的来源分类化工废渣的污染途径化工废渣处理技术化工废渣的资源化技术本章重点IntroductionIntroduction固体废物 指人类在生产过程和社会生活中产生的不再需要或没有“利用价值”而被遗弃的固体或半固体物质。 在固体废物中凡是有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性的废物列为有害废物。固体废弃物的概念在生产过程中产生的固体废物俗称废渣（residue）在生活活动过程中产生的固体废物则称为垃圾（refuse）。 固体废弃物的概念1 1来源与分类来源与分类固固体体废废物物n 丧失原有利用价值 抛弃或放弃n 固态、半固态n 法律、法规规定纳入固体废 物管理的物品、物质性质、特征n生产n生活n其它活动来 源“放错地点的原料”，“废”具有时间和空间的相对性1 1来源与分类来源与分类1 1来源与分类来源与分类固固 体体废废 物物 来来 源源原始人类n动植物残 渣粪便17、18世纪n自然物机 械加工、 物理性状 、屑末19世纪末20 世纪初n元素或人 工合成物 质的废渣 ，汞、铅 、砷、氰 化物等有 害废渣20世纪以来n原子核层 次、人工 重核裂变 和轻核聚 变，放射 性废渣。 分工细化 、需求多 样化、废 物更多更 杂1234固体废物污染及性质与生产力、 社会需求有何关系？1 1来源与分类来源与分类固固体体 废废 物物 分分 类类化学 性质n有机固体废物 无机固体废物污染 特性n一般固体废物 危险固体废物n放射性固体废物来源n工矿业固体废物 生活垃圾 n其它固体废物按形态o块状、粒状、粉状和泥状类 别分类标准1 1来源与分类来源与分类危危 险险固固 体体 废废 物物反应性传染性腐蚀性毒性易爆性易燃性浸出毒性危险 特性小白鼠实验放射性pH 钢腐蚀深度鉴别标准固体废物的分类按来源按组成有机废物：以有机物为主要成分的废物 无机废物：以无机物为主要成分的废物工业固体废物矿业固体废物农业固体废物城市垃圾等按危害性 一般废物危险废物根据中华人民共和国 固体废物污染防治法 危险废物工业固体废物城市生活垃圾污泥、粉尘固体废物一般固体废物矿业废物尾矿、废石工业废物废渣、废屑农业废物生活废物环境工程废物垃圾、粪便秸杆、畜粪危险固体废物具有毒性、易燃 性、腐蚀性、反 应性、传染性、 放射性、爆炸性城市垃圾的产生和分类来源产生过程城市垃圾种类居民产生于城镇居民生活过程食品废物、生活垃圾炉灰 及某些特殊废物商业仓库、餐馆、商场、办公楼、 旅馆、饭店及各类商业与维修 业活动食品废物垃圾、炉灰，某 些特殊废物、偶尔产生危 险的废物 公共 地区街道、小巷、公路、公园、游 乐场、海滩及娱乐场所垃圾及特殊废物城市 建设居民楼、公用事业、工厂企业 、建筑、旧建筑物拆迁修缮等建筑渣土、废木料、碎砖 瓦及其他建筑材料水处 理厂给水与污水、废水处理厂水处理厂污泥主要工业固体废物的来源和分类来源产生过程分类矿业矿石开采 和加工废石、尾矿冶金金属冶炼 和加工高炉渣、钢渣、铁合金渣、赤泥、铜渣、 铅锌渣、镍钴渣、汞渣等 能源煤炭开采 和使用煤矸石、粉煤灰、炉渣等石化石油开采 与加工油泥、焦油页岩渣、废催化剂、硫酸渣、 酸渣碱渣、盐泥、釜底泥等轻工食品、造 纸等加工废果壳、废烟草、动物残骸、污泥、废纸 、废织物等其它 金属碎屑、电镀污泥、建筑废料等Hazardous waste sharp wasteinfectivity wastechemistry wastedruggery wastebiologic wasteradwasteglass wasteplastic waste2005年我国各类固体废弃物总产出量为18.2亿吨，累积堆存209亿吨，占地200万亩，由于污染而失去基本使用功能的土地为600万亩，占我国耕地总面积的0.3；由于污染而导致使用功能劣化的土地为2000万亩，占我国耕地总面积的1.2。我国各类固体废弃物我国2005我国年各类固体废弃物 产出及堆存情况（亿吨） 种类年产出量累计堆存量尾矿460冶金渣25粉煤灰214煤矸石540建筑垃圾320城市生活垃圾1.270合计18.22092 2危害与污染控制危害与污染控制固固 体体 废废物物 的的 污污 染染 途途 径径固体 废物水污 染物污染物 净化大气污 染物源宿 化学物质型污染病源体型污染2 2危害与污染控制危害与污染控制固固 体体 废废物物 的的 污污 染染 途途 径径固体废物大气地表水地下水 土壤动植物人体健康固 体 废 物 源江河湖等地下水 废物处理地水生动植物食用水生动植物地下水肥料、改良土壤食用植物污水处理厂悬浮大气微粒污泥焚烧处理尘埃处置堆存 填埋： 地表层 地底层 深埋饮 用饲料奶、肉大气肺皮肤人类疾病人 类 食 品直接接触污泥接触浸入2 2危害与污染控制危害与污染控制污污 染染控控 制制 措措 施施进行 无害 化处 理与 处置进行 综合 利用 或回 收利 用少产生或不产生固 废准入、消费观念结构 改进设计、环评、采用 精料、延长使用寿命消毒 稳定化 填埋 焚烧 固化处理循环利用 翻新 逆向物流 综合利用2 2危害与污染控制危害与污染控制污污 染染控控 制制 措措 施施生 产 过 程原料 能源技术 工艺设备过程 控制管理员工产品(包括副产 品和中间产品)废弃物循环回用何为清洁生产？2 2危害与污染控制危害与污染控制污污 染染控控 制制 措措 施施生活 服务中循 环经济意识废物减量化、无害化积极推进分类收集废物资源化合理的消费观消费结构2 2危害与污染控制危害与污染控制污污染染控控制制与与资资源源化化方方法法处理处置预处理物化处理生物处理热处理陆地处置海洋处置固体废物压实、破碎、分选、脱水等收集、运输、压实、破碎、分选、脱水氧化、还原、中和、固化等好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等干燥、热分解、焚烧、热解、焙烧等土地耕作、土地填埋、深井灌注等深海填埋、远洋焚烧等3 3固体废物管理固体废物管理相相关关固固体体废废物物管管理理法法规规1965年 固体 废物处 置法 第一个 固废专 业法规1976 资源保 护及回 收法1980年 、1984 年有 害固体 废物修 正案1980年 综合 环境对 策保护 法“超 级基金 法”美国1970年废弃物 处理及清扫法 几次修 改1991年促进再 生资源利用法日本2002年放射 性固废法1995 年 固废法2004年固 废法修改中国1899 年河流与 港口法3 3固体废物管理固体废物管理固体废物 管理原则1234“3化”原则 “减量化”“无害 化”“资源化”“3C”原则 “Clean” “Cycle” “Control” 全过程管理原则“3R”原则 “Reduce” “Reuse” “Recycle”3 3固体废物管理固体废物管理管理制度分 类 管 理工 业 固 废 申 报 登 记环 评 及 三 同 时排 污 收 费限 期 治 理进 口 废 物 审 批危 废 行 政 代 执 行危 废 经 营 许 可危 废 转 移 报 告 单第一节 化工废渣的来源及特点一、化工废渣的来源o化学工业是对环境的各种资源进行化学处理和转化加工的部门。o化工生产的特点是“四多”，即原料多、生产方法多、产品的品种多、产生废物多。一、化工废渣的来源o据化工部门统计，用于化工生产的各种原料最终有三分之一成为了固体废物。全国化工固体废物中危险废物约占22。化工废渣o是指化学工业生产过程中产生的固体和泥浆废弃物，包括排出的不合格的产品、副产物、废催化剂、废溶剂、蒸馏残液以及废水处理产生的污泥等。化工废渣o化工废渣的性质、数量、毒性与原料路线、生产工艺和操作条件有很大的关系。o由化工企业排放出的固体形式的废弃物质，凡是具有毒性、易燃性、腐蚀性、放射性等各种废弃物都属于有害废渣。化工废渣来源o化学反应不完全、原料不纯、跑、冒、滴、漏等。由生产过程中产生之外，还有非生产性的固体废弃物，如原料及产品的包装垃圾、工厂的生活垃圾等。这些垃圾中也会有很多有害的物质。几种化学工业危险废物的组成及危害 废渣名称主要污染物及含量对人体或环境的危害铬渣含Cr6+0.32.9%对人体消化道和皮肤具有强烈地刺激和腐 蚀作用，对呼吸道造成损害，有致癌作用 。铬蓄积在鱼类组织中对水体中动物和植 物区系均有致死作用，含铬废水影响小麦 、玉米等作物生长。 氰渣含CN-14%引起头痛、头晕、心悸、甲状腺肿大、急 性中毒时呼吸衰竭致死，对人体、鱼类危 害很大。 含汞盐泥Hg含量0.20.3%无机汞对消化道粘膜有强烈地腐蚀作用， 吸入较高浓度的汞蒸汽可引起急性中毒和 神经功能障碍；烷基汞在人体内能长期滞 留，甲基汞会引起水俣病；汞对鸟类、水 生脊椎动物会造成有害作用。其它重金属废 渣含Zn2+7%25%，Pb2+ 0.3%2%，Cd2+100 500mg/kg，As3+40 400mg/kg铅、镉对人体神经系统、造 血系统、消化系统及肝、肾 、骨骼等都会引起中毒伤害 ；含砷化合物有致癌作用； 锌盐对皮肤和粘膜有刺激腐 蚀作用；重金属对动植物、 微生物有明显地危害作用。有机化工废渣苯、苯酚、腈类、硝基 苯、芳香胺类、有机磷 农药等对人体中枢神经及肝、肾、 胃、皮肤等造成障碍与损害 ；芳香胺类和亚硝胺类有致 癌作用，对水生生物和鱼类 等也有致毒作用。酸、碱渣各种无机酸碱1030% ，含有大量金属离子和 盐类。对人体皮肤、眼睛和粘膜有 强烈地刺激作用，导致皮肤 和内部器官损伤和腐蚀，对 水生生物、鱼类有严重的有 害影响。二、化工废渣的分类o按照化学性质分:无机废渣 有机废渣o无机废渣 有些是有毒的废渣，如铬盐生产排出的铬清，其特点是废渣排放量大、毒性强，对环境污染严重。二、化工废渣的分类o有机废渣 大多指的是高浓度有机废渣，其特点是组成复杂，有些具有毒性、易燃性和爆炸性，但其排放量一般不大。o按对人体和环境的危害性分 一般工业废渣 危险废渣o一般工业废渣常指对人体健康或环境危害性较小的废物，如硫酸矿烧渣和合成氨造气炉渣等。二、化工废渣的分类三、化工废渣的特点1废弃物产生和排放量比较大化学工业固体废弃物产生量较大，约占全国固体废弃物产生量的6.16%。三、化工废渣的特点2化工固体废弃物中危险废物种类多，有毒物质含量高化学工业固体废弃物中，有相当一部分具有极毒性、反应性、腐蚀性等特征，对人体健康和环境有危害或潜在危害。3废弃物再资源化可能性大o化工固体废弃物组成中有相当一部分是未反应的原料和反应副产物，它们都是很宝贵的资源，如硫铁矿烧渣、合成氨造气炉渣、烧碱盐泥等，可用作制砖、水泥的原料。o一部分硫铁矿烧渣、废胶片、废催化剂中还含有金、银、铂等贵金属，有回收利用的价值。四、固体废弃物对环境的危害o固体废弃物由于产生量大，处理和处置水平与 废气、废水处理水平相比要低得多，综合利用 少、占地多、危害严重，是我国主要环境问题 之一。o主要危害：侵占土地 污染土壤污染水体 污染大气 1侵占土地o大部分排出的废渣采取堆存处理（ 2005年我国各类固体废弃物总产出量为18.2亿吨，累积堆存209亿吨，占地200万亩）。2污染土壤o废弃物经过雨淋湿浸出毒物，使土地毒化、酸化、碱化，其污染面积往往超过所占土地的数倍，并导致水体的污染。3污染水体o固体废物若随天然降水或地表径流进入河流、湖泊，或随风飘迁落入水体，使地面水受到污染；若渗入土壤，则使地下水受到污染。o例如，德国莱茵河地区地下水因受废渣渗沥水污染，导致当地自来水厂有的关闭，有的减产。4污染大气o矿粉煤灰、污泥和垃圾颗粒随风飞扬；固体废物的焚烧产生有害气体和粉尘等。o化工废渣的种类复杂，成分繁多，性质各异，故目前对废渣的治理还不能像治理废气及废水那样形成系统。第二节 化工废弃物