Question

固体废物的处理方法

Answer 1

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，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。 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。
①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。
②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。
③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。
在填埋气体控制方面，早期国外一般将填埋气体作为一种有害气体进行管理和处置。进入70年代后开始将之作为一种有价值尚待开发的再生资源，并对填埋气体产生、迁移规律进行了定性、定量研究。已开发填埋气体回收利用的技术设备，部分国家已发展到商业应用阶段，成功地将填埋气体用于工业、民用燃料及发电。我国在这方面发展较缓慢，据悉杭州天子岭垃圾填埋场即将回收沼气发电。
④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4～5万mg/L，氨氮达700～800mg/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。
然而自20世纪70年代以来，填埋处理主要遇到两大问题：一是填埋场容量是有限的，旧的填埋场封闭以后，新的填埋场的选择是非常困难的。填埋处理在世界各国都出现地荒。此外填埋设施难以受当地居民欢迎。新场址的选择往往遭到反对，因此世界各国填埋的主要潮流是尽量设法延长填埋场的寿命。填埋场由原始废物的直接填埋转向在填埋处理前先进行预处理，例如先经过焚烧，对焚烧残渣再进行填埋，这样可使填埋容积减少80%左右。
（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。 自然资源短缺 和固体废物污染环境的双重压力，威胁着人类的生存和生活。对固体废物的综合利用，是节约资源、防止污染的有效途径和最佳办法。许多国家正致力于固体废物资源化的实践与研究。我国在自然资源的利用方面存在着“三低”：人均占有量低，矿产的总储量居世界第三位，而人均占有量仅世界平均水平的1/2；资源的利用率低，属粗放式的“资源消耗型”，浪费严重；固体废物资源化程度低，一般不到20%，而其余的80%作为废物排放造成环境污染。因此，综合利用固体废物，实现资源化和无害化，越来越引起人们的重视。
一般来说，固体废物都有开发利用的价值。就我国来说，工业废渣、废矿的年排放量为6亿吨，这些固体废物中含有大量的金属、稀有金属和建筑材料，仍可开发利用；废金属资源的社会积蓄量达6亿吨，每年至少有3500万吨可以回收利用，价值在220万元以上；城市有大量的生活垃圾，含有可循环再用的纸类、纤维、金属和玻璃等，有的固体废物能焚烧发热，用来发电和供热；有机物质含量高的垃圾（如粪便），可以通过发酵，集中回收沼气，用来发电或供应燃气。
在固体废物的资源化方面，我国遵循了环境上无害性、经济上效益性和技术上可行性的原则，使固体废物资源化朝着环境效益、经济效益和社会效益“三同步”的方向发展，同时取得了初步成效。
含铅危险固体废物的环保再生处理方法
锡铅合金焊料在电子信息产品制造过程中广泛应用，在焊接过程中，由于高温氧化产生大量的氧化渣。氧化渣的主要成分为锡铅氧化物，属于含铅危险固体废物，其无序排放物对人类和环境具有极大的危害作用，为国家强制管理的危险固体废物范畴。
处理废焊渣一般采用直接加热分离法，这种处理方法不仅回收率低，而且由于“铅烟” 挥发直接进入大气，造成环境二次污染，已被禁止使用。本文采用液体覆盖还原技术，不仅有效地抑制了“铅烟”挥发，而且可将锡铅氧化物还原，使废焊渣的回收率达到 90%以上，既保护了环境，有提高了资源的再生利用率，效果理想。
采用加热和液体覆盖及还原技术不仅可使锡铅氧化物还原，由于其处理温度较低，不产生铅烟或其它有害气体。锡铅氧化物的还原过程为：
PbOx + R = Pb + OR (1)
SnOy + R = Sn +OR (2)
式中：PbOx 为铅氧化物，R 为液体还原剂，Pb 为还原铅，OR 为氧化物，SnOy 为锡氧化物， Sn 为还原锡。
在上面的再生处理工艺中，成功地采用了液体覆盖还原剂。这种还原剂为无毒的有机类材料，是可生物降解物质，其本身和氧化物对人类和环境无害。
液体覆盖还原处理废焊料工艺，一方面，由于温度控制在 240℃以下较低范围，远低于 400℃以上铅烟产生的温度。另一方面，液体还原剂的表面覆盖也有效地抑制铅烟的逸出。这样，不仅有效地还原了焊渣中的铅锡氧化物，而且也有效地避免了残余物和铅烟对环境的污染。 1、废焊膏
对废焊膏采用物理加温处理工艺，使废焊膏中的焊剂和焊料分离。在处理过程中，由于温度控制在 240℃以下较低范围，且有焊剂覆盖，不产生铅烟和其它有害气体；废焊膏容器用溶剂洗净后可作为普通的塑料制品处理，清洗液可以蒸馏回收。
2、废焊渣
采用加热和液体覆盖及还原技术不仅可使锡铅氧化物还原，由于其处理温度与上述废焊膏加温处理温度相同，亦不产生铅烟或其它有害气体。
3、预处理
按检验结果对焊膏和焊渣进行分类。焊料的预处理工作是去掉包装物，并要求包装物不能有残留的焊渣；焊膏的预处理工作是将其从塑料包装瓶中取出，并将塑料瓶用溶剂洗净。
4、含铅固体废焊料再生处理工艺流程
表1 是含铅固体废焊料再生处理的工艺流程。按表所示，首先要对废焊料进行检验分类，并对废焊膏、废氧化渣和掏锅料分别采用不同的工艺进行回收处理。
表1 含铅固体废焊料再生处理的工艺流程
加工步骤 废焊料检验分类 1 2 3 废焊膏 加温处理 分离 出料 氧化渣料 加温处理 加还原剂 出料 掏锅料 加温处理 除氧化渣 出料 5、无铅废焊渣的回收处理
无铅废焊渣的回收处理工艺可采用表 1 所示的处理工艺，但需要注意的是无铅焊料的交叉污染问题突出，分类和筛选工作是非常重要。如果处理不当，回收获得的焊料将是混合物，其再利用价值大大降低。 1、安全防护
由于采用电加热器对含铅固体废物进行再生处理，要确保用电安全，作业时应穿绝缘鞋并带绝缘手套。加热搅拌时，注意防止加热器中液体溅射，以免烫伤身体。焊料出料和浇铸时，要小心操作，避免高温液体溅射。浇铸钢模必须干燥，地面不准积水并严禁油污。加热器加料作业时应防止爆炸物和潮湿物混入其中。加热器应定期由专人负责维修，确保作业安全，杜绝隐患。作业现场保持清洁卫生，通风良好。
2、环保措施
在含铅固体废焊料装卸和运输过程中，要求含铅固体废焊料的包装应有足够的强度，避免焊料散落污染环境。每次作业都要配带铁桶和其他专用工具，以便在焊渣散落时采取有效措施进行及时清理。含铅固体废焊料的再生处理，铅烟和废灰是有可能造成环境污染的两个因素。废灰是焊料处理后的残余物，呈小颗粒或灰状。这种残余物是铅锡的氧化混合物，其对专业冶炼厂仍具有再利用价值。在含铅固体废焊料的再生处理时，这种残余物收集在铁桶中保存，定期有偿处理给冶炼厂，就不存在残余物污染环境的问题。

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