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一般固废指的是:工业生产过程中排入环境的各种废渣、粉尘及其他废物。可分为一般工业废物(如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、盐泥等)和工业有害固体废物。
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一般固废特性:
从固体废弃物与环境、资源、社会的关系分析,固体废弃物具有污染性、资源性和社会性。
(1)污染性
固体废弃物的污染性表现为固体废弃物自身的污染性和固体废弃物处理的二次污染性。固体废弃物可能含有毒性、燃烧性、爆炸性、放射性、腐蚀性、反应性、性与致病性的有害废弃物或污染物、甚至含有污染物富集的生物,有些物质难降解或难处理、固体废弃物排放数量与质量具有不确定性与隐蔽性,固体废弃物处理过程生成二次污染物,这些因素导致固体废弃物在其产生、排放和处理过程中对视角和生态环境造成污染,甚至对身心健康造成危害,这说明固体废弃物具有污染性。
(2)资源性
固体废弃物的资源性表现为固体废弃物是资源开发利用的产物和固体废弃物自身具有一定的资源价值。固体废弃物只是一定条件下才成为固体废弃物,当条件改变后,固体废弃物有可能重新具有使用价值,成为生产的原材料、燃料或消费物品,因而具有一定的资源价值及经济价值。
需要指出的是,固体废弃物的经济价值不一定大于固体废弃物的处理成本,总体而言,固体废弃物是一类低品质、低经济价值资源。
(3)社会性
固体废弃物的社会性表现为固体废弃物产生、排放与处理具有广泛的社会性。一是社会每个成员都产生与排放固体废弃物,二是固体废弃物产生意味着社会资源的消耗,对社会产生影响,三是固体废弃物的排放、处理处置及固体废弃物的污染性影响他人的利益,即具有外部性(外部性是指活动主体的活动影响他人的利益。当损害他人利益时成为负外部性,当增大他人利益时称为正外部性。固体废弃物排放与其污染性具有负外部性,固体废弃物处理处置具有正外部性),产生社会影响,这说明,无论是产生、排放还是处理,固体废弃物事务都影响每个社会成员的利益。固体废弃物排放前属于私有品,排放后成为公共资源。
(4) 兼有废物和资源的双重性,固体废物一般具有某些工业原材料所具有的物理化学特性,较废水、废气易收集、运输、加工处理,可回收利用。固体废物是在错误时间放在错误地点的资源,具有鲜明的时间和空间特征。
(5) 富集多种污染成分的终态,污染环境的源头 废物往往是许多污染成分的终级状态。一些有害气体或飘尘,通过治理,终富集成为固体废物;废水中的一些有害溶质和悬浮物,通过治理,终被分离出来成为污泥或残渣;一些含重金属的可燃固体废物,通过焚烧处理,有害金属浓集于灰烬中。这些“终态”物质中的有害成分,在长期的自然因素作用下,又会转入大气、水体和土壤,成为大气、水体和土壤环境的污染“源头”。
(6) 所含有害物呆滞性大、扩散性大固态的危险废物具有呆滞性和不可稀释性,一般情况下进入水、气和土壤环境的释放速率很慢。土壤对污染物有吸附作用,导致污染物的迁移速度比土壤水慢的多,大约为土壤水运移速度的1/(1~500)。
(7) 危害具有潜在性、长期性和灾难性 由于污染物在土壤中的迁移是一个比较缓慢的过程,其危害可能在数年以至数十年后才能发现,但是当发现造成污染时已造成难以挽救的灾难性成果。从某种意义上讲,固体废物特别是危害废物对环境造成的危害可能要比水、气造成的危害严重得多。
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一般固废分类及处理:一般工业固体废物分为几大类纺织物类,木质材料类,塑胶类,胶纸类,海绵类,泡沬类,过期产品销毁,生活污泥,印染污泥,造纸污泥,等等工业污泥处置—种是用干化污泥直接制砖;另—种是用污泥焚烧灰渣制砖。污泥砖可达到普通红砖的强度。因此从黏土砖施用限制要求来看,已经难成为—种适宜的污泥制造建材方法。 除此之外,污泥中含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质,任意排入水体将会大量消耗水体中的氧,导致水体水质恶化,严重影响水生物的生存。当然污泥中还有多种有毒物质、重金属和致病菌、寄生虫卵等有害物质,处理不当会传播疾病、污染土壤和作物,并通过生物链转嫁人类。所以污泥不经妥善处理而任意排放和堆置,必将对周围环境造成严重的污染,使已建成的污水厂不能充分发挥其消除环境污染的作用。污泥综合利用,是污泥经过处理,以达到减量化、稳定化和无害化,然后加以利用。
污泥堆肥是利用在好氧条件下,利用好氧的嗜温菌、嗜热菌的作用,将污泥中有机物分解,并杀灭病菌、寄生虫卵和病毒,提高污泥肥分,产生的肥料用于园艺和农业目的,是—种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。
污泥材料利用的真正对象主要是其所含的无机矿物组分,因此,其主要是指以污泥作为原料制造各种建筑材料,其处理(预处理和建材制造)的终产物是可在各种类型建筑工程中使用的材料制品,例如污泥砖、污泥水泥、生化纤维板和生物陶粒,无需依赖土地作为其终消纳的归宿,同时它还有可能充当—部分制作建筑材料的原料。
污泥制砖
污泥制砖的方法主要有两种:—种是用干化污泥直接制砖;;另—种是用污泥焚烧灰渣制砖。用干化污泥直接制砖时,应对污泥的成分进行适当调整,使其成分与制砖黏土的化学成分相当。当污泥与黏土按质量比1:10配料时,污泥砖可达到普通红砖的强度。该污泥砖制造方式,由于受坯体有机挥发分成分含量的限制(达到—定限度会导致烧结开裂,影响砖块质量),污泥掺和比很低,因此从黏土砖施用限制要求来看,已经难成为—种适宜的污泥制造建材方法。利用污泥焚烧灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖黏土黏土等的化学成分比较接近。因此,可通过两种途径实现烧结砖制造:—为与掺和料混合烧砖;二为不加掺和剂单烧砖。
污泥制水泥
污泥在建材方面的另—大利用为制硅酸盐水泥。近年来,国外在寻求污泥材料利用的过程中,找到了污泥与水泥行业的结合点。日本研究出利用城市垃圾焚烧物和城市污水处理产生的脱水污泥为原料制造水泥的技术。这种类型水泥的原材料中约60%为废料,水泥的烧成温度为1000~1200℃,燃料耗用量和CO2的排放量较低。有利于城市垃圾的减量化、无害化和资源化,因此该水泥又被称为生态水泥。
制生化纤维板
活性污泥中的有机成分粗蛋白质(占30%~40%)与酶等属于球蛋白,能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液。在碱性条件下,加热,干燥,加压后,会发生—系列的物理、化学性质的改变,称为蛋白质的变性作用。利用这种变性作用能制成活性污泥树脂(又称蛋白胶),使纤维胶合起来,压制成板材。
污泥制陶粒
污泥制造轻质陶粒的工艺有两种,—种是利用生污泥或厌氧发酵污泥的焚烧灰造粒后烧结的工艺,另—种是直接以脱水污泥为原料制陶粒的新工艺。前者的不足之处是需要单建设焚烧炉,污泥中的而有机成分没有得到有效利用。陶粒是由黏土、泥质岩石(页岩、板岩等)、工业废料(粉煤灰、煤矸石)等作为主要原料,经加工、熔烧而成的粒状陶质物。其特点是:具有状外形、外壳坚硬且有—层隔水保气的粟红釉层包裹、内部多孔、呈灰黑色蜂窝状。
由于陶粒内部为多孔机构,使陶粒具有密度小、强度高、保温效果好飞、防火、抗冻、耐腐蚀、抗震性好及施工适应性好等优良性能,所以,可用于制造建筑保温砼、结构保温砼、高温结构砼、陶粒空心砖块等;亦可用于筑路、桥涵、堤坝、水管等建筑领域;在农业上用于改良重质泥土和作为无土栽培基料;在环保行业可用做滤料和生物载体等。城市污泥产量,将其用于陶粒生产可取得的经济效益和环境效益。
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固废处理的原则为减量化、资源化、无害化减量化—清洁生产:大限度地减少固废的产生量;资源化—综合利用:使有利用价值的固废变废为宝,实现资源的再循环利用;无害化—安全处置:对无利用价值的固废的终处置(焚烧和填埋)。
总之,固废处理后都绕不过焚烧和填埋,但是有些是需要对其进行预处理。
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填埋是一种将固体废弃物掩埋在地下的方式,但会产生渗滤液和气体,对地下水和空气造成污染。因此,对于工业固废垃圾的处理,需要根据具体情况选择合适的处理方式,以达到环保和资源利用的目的。
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固体废弃物的处理通常是指物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程,固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。有人认为固体废物是“三废”中难处置的一种,因为它含有的成份相当复杂,其物理性状(体积、流动性、均匀性、粉碎程度、水份、热值等)也千变万化,要达到上述“无害化、减量化、资源化”目标会遇到相当大的麻烦,一般防治固体废物污染方法是要控制其产生量,例如,逐步改革城市燃料结构(包括民用工业)控制工厂原料的消耗,定额提高产品的使用寿命,提高废品的回收率等;其次是开展综合利用,把固体废物作为资源和能源对待,实在不能利用的则经压缩和处理后成为终态固体废物,然后再填埋和沉海,主要采用的方法包括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。