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固体废弃物处置

来源:文库作者:开心麻花2025-11-191

固体废弃物处置(精选12篇)

固体废弃物处置 第1篇

固体废物来自人类活动的许多环节, 主要包括生产过程和生产活动的一些环节。固体废物种类繁多, 按其污染特性可分为一般废物和危险废物, 按废物来源又可分为城市固体废物、工业固体废物和农业固体废物。

城市固体废物是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固体废物, 一般分为:生活垃圾、建筑垃圾、商业固体废物和粪便;工业固体废物是指在工业生产活动中产生的固体废物, 主要包括:冶金工业固体废物、能源工业固体废物、石油化学工业固体废物、矿业固体废物、轻工业固体废物及其他工业固体废物;农业固体废物是指农业生产、畜禽饲养、农副产品加工所产生的废物, 如农作物秸秆、农用薄膜及畜禽排泄物等。

2 固体废物的处置技术

2.1 固体废物的预处理技术

固体废物的种类多种多样, 其形状、大小、结构及性质有很大的不同, 为了便于对它们进行合适的处理和处置, 往往要经过对废物的预加工处理。常用的预处理技术有3种:

1) 压实。为了减少固体废物的运输量和处置体积, 用物理的手段提高固体废物的聚集程度, 减少其容积, 以便于运输和后续处理。在城市生活垃圾的收集运输过程中, 许多纸张、塑料和包装物, 具有很小的密度, 占有很大的体积, 必须经过压实才能有效地增大运输量, 减少运输费用。

2) 破碎处理。通过人力或机械等外力作用破坏物体内部的凝聚力和分子间的作用力而使物体变碎的操作过程统称为破碎。破碎不是最终处理的工序, 而是运输、焚烧、热分解、熔化、压缩等工序的预处理过程, 固体废物经过破碎之后, 使其尺寸减小, 粒度均匀, 这对于固体废物的焚烧和堆肥处理均有明显的好处。

3) 分选处理。根据固体废物的不同性质, 在进行最终处理之前, 分离出有价值的和有害的成分, 实现废物利用。

2.2 固体废物的处置方法

现代处置固体废物主要有3种方法:堆肥法、填埋法和焚烧法。其中堆肥法是最好的方法, 我国应逐步加强对堆肥法的研究, 提高对固体废物的处置水平。

2.2.1 堆肥法

堆肥是利用微生物人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学反应过程。自然界中有很多微生物具有氧化、分解有机物的能力, 而城市有机废物则是堆肥微生物赖以生存、繁殖的物质条件。利用固体废物中微生物的新陈代谢作用, 进行微生物的自身繁殖, 从而将可生物降解的有机物转化为二氧化碳、水和热, 同时生成腐殖质。堆肥法分好氧分解和厌氧分解两种。厌氧堆肥是指有机物质在缺氧的条件下, 通过微生物的分解代谢, 最终产生沼气的生物过程, 其堆内最高温度不超过45℃, 腐熟时间较长。而好氧堆肥是指有机物质在氧气充足的条件下, 通过微生物的分解代谢转化为无害的肥料过程, 其堆内温度可达50℃~60℃, 能杀死垃圾中的病源菌、虫卵及蝇蛆等。

2.2.2 填埋法

利用天然地形或人工构造形成一定的空间, 将固体废物填充、压实、覆盖, 达到贮存的目的。它是固体废物最终归宿或最终处置并且是保护环境的重要手段。填埋法分一般填埋法、卫生填埋法和安全填埋法。

2.2.3 焚烧法

焚烧法是一种高温热处理技术, 即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化分解反应, 废物中的有毒有害物质在高温中氧化、热解而被破坏。焚烧处置的特点是可以实现无害化、减量化、资源化。焚烧的主要目的是尽可能焚毁废物, 使焚烧的物质变成无害和最大限度地减容, 并尽量减少新的污染物质产生, 避免造成二次污染。焚烧不但可以处置城市垃圾和一般工业废物, 而且可以用于处置危险废物。

2.3 城市生活垃圾的处置

城市生活垃圾处理技术在国外已相当成熟, 近几年在国内也有长足的发展, 其处理技术主要包括堆置、填埋、焚烧和发酵制肥。其中发酵制肥以占地少, 见效快, 可以达到无害化资源化, 政府投入少, 可收回投资并有盈余等特点得到了广泛应用。

利用生物降解技术发酵制肥是进行垃圾处理无害化、减量化、资源化 (国家垃圾处理要求) 的唯一行之有效的方法。以生物降解技术为核心的生活垃圾处理技术及工艺流程在国内外形式多样, 但总的趋势是以分选、发酵两大部分为主。

1) 将垃圾分三次发酵、以粒度为分选标准的工艺流程。该系统将垃圾分三次发酵, 三次发酵起到了垃圾进行除臭、机械搅拌、供氧的作用, 耗时9周;系统以垃圾粒度为分选依据, 进行了塑料、建筑垃圾、玻璃、电池等的分选。

2) 多功能分选垃圾工艺流程。该系统采取了以粒度 (建筑垃圾、电池) 、物质特性 (磁性) 、比重 (塑料) 三种方式分选垃圾;多功能筛分机能将垃圾破袋、初粉碎, 并很好地利用了塑料比重小的特点, 将塑料从垃圾中分选出。之后, 根据磁性把磁性物质选出。垃圾经发酵后, 有机质基本成为粉末, 而建筑垃圾、电池则保持其粒度不变, 经筛分后, 将建筑垃圾、电池分出。该系统还运用一系列后续处理方法, 将有机质形成粒状袋装有机复合肥。

以上两种工艺流程都存在着同样的弊病:垃圾破袋和初粉碎时, 由于纤维类和塑料的存在, 很容易使设备堵转;纤维类和塑料都属于较轻且粒度较大的物料, 在实际处理过程中, 二者纠缠不清, 很难做到完全分离, 致使分选程度不高;电池为纯人工分检, 费时费力。鉴于对以上工艺流程的总结, 形成了新的处理工艺。

3) 垃圾经翻拌机预处理, 并发酵、经磁选的工艺流程。采用翻拌机对垃圾进行预处理, 实现了以下四个功能:垃圾破袋;垃圾初粉碎;对垃圾的翻拌并提供足够的氧气用于垃圾好氧发酵。翻拌机上有液体菌种箱, 翻拌过程中进行喷洒, 能使垃圾与菌种充分混合。

磁选经全新设计, 分选磁性物质纯度>99%, 且能分选出60%以上的电池。滚筒筛后加风选, 能有效地分选塑料, 塑料分选率和纯度均>95%。发酵中产生的废气进入炉子助燃, 一举两得。

系统特点:翻拌机的运用十分方便地实现了对垃圾的翻堆处理, 并使垃圾发酵周期降至5天, 且发酵质量高于前两个流程;由于采用先发酵, 后分选, 垃圾中的纤维状物料 (如草类) 被发酵, 增加了后期塑料分选的纯度, 减少了塑料分选的难度;垃圾发酵后, 有机质粒度更小, 减少了磁选的难度, 增加了纯度;垃圾发酵后, 有机质粒度更小, 可缩短烘干时间;磁选分选电池的功能属国内外首创。

摘要:固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中气态的物品、物质以及法律和行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。在人多地少、资源短缺及固体废物污染日益制约着城市生存与发展的今天, 只有搞好固体废物的开发和利用, 加强固体废物的减量化、资源化措施, 才能从根本上促进城市生态经济系统物质和能量的良性循环, 实现经济效益、社会效益和环境效益的协调统一。

金属矿山固体废弃物处理处置 第2篇

引言

矿产资源是人类生存和发展的重要物质基础之一。工业上用量最大,对国民经济发展有重要意义的金属矿产主要有铁、锰、铜、铅、锌、铝、镍、钨、铬、锑、金、银等。以上矿石储量和开采量都很大,但因矿石的品位普遍较低,多数为贫矿,需要经过选矿加工后才能作为冶炼原料,所以就产生大量的尾矿。尾矿的产出量还会不断增加。为了管理好这些尾矿,就需要建尾矿工程,包括尾矿库的修筑、尾矿输送设备、输送管路的铺设以及平时的经营管理,这样需要耗费大量的人力、物力、财力,并要占用大量的农田、山地。随着尾矿量的增加,尾矿坝越堆越高,堆坝和管理工作量越来越大,越来越困难,细粒尾矿还会对大气、土壤和水资源产生严重污染。尾矿库还有发生事故的危险,一旦发生,后果十分严重。因此,开展金属矿山固体废弃物综合利用与处置,实现金属矿山固体废弃物的“减量化、资源化、无害化” ,变废为宝、化害为利,从根本上改善和提高矿区生态环境质量,提高矿山经济效益,促进金属矿产资源的合理配置,走出一条资源开发与环境保护相协调的矿业发展道路。

1.矿山固体废弃物的资源化等综合利用与处置的途径

开展矿山固体废弃物的资源化主要包括: 对损失于尾矿或剥离废石中的有价金属元素、非金属元素进行综合回收,这方面已有许多成功的典型事例。废石、尾矿用于建材原料、生产建材产品或用于采空区充填料等处置。1.1铁尾矿再选

我国铁矿选矿厂尾矿具有数量大、粒度细、类型多、性质复杂的特点。采用磁选、浮选、酸浸、絮凝等工艺从铁尾矿中再回收铁, 有的还补充回收金、铜等有色金属,经济效益更高。1.2有色金属尾矿再选

铜尾矿再选。铜矿石品位日益降低,每产出1t矿产铜就会有400t废石和尾矿产生,从数量 庞大而含铜低下的选铜尾矿中回收铜及其它有用矿物,既有重要的经济和环境意义,又有不少困 难。根据尾矿成分,从铜尾矿中,可以选出铜、金、银、铁、硫、萤石、硅灰石、重晶石等多种有用成分。

铅锌尾矿再选。我国铅锌多金属矿产资源丰富, 矿石常伴生有铜、银、金、铋、锑、硒、碲、钨、钼、锗、镓、铊、硫、铁及萤石等。我国银产量的70%来自铅锌矿石。因此铅锌多金属矿石的综合回收工作,意义特别重大。从铅锌尾矿中综合回收多种有价金属和有用矿物,是提高铅锌多金属矿综合回收水平的重要举措。钼尾矿再选。金堆城钼业公司为综合回收钼硫尾矿中的磁铁矿,采用磁选再磨细筛选矿工艺成功回收了尾矿中的磁铁矿;河南栾川某钼矿从浮选钼后的尾矿中,用磁重流程再选,回收钨精矿,选钨后的尾矿再回收长石精矿和石英精矿。

锡尾矿再选。从锡尾矿中回收锡,云南云龙锡矿采用重选浮选流程从锡尾矿回收锡,栗木锡矿也成功应用重选浮选流程从老尾矿中回收锡。

钽铌矿尾矿再选。宜春钽铌矿选矿尾矿经浮选回收锂云母,重选回收长石,成为我国最大的锂云母产地。

钨尾矿的再选。钨经常与许多金属矿和非金属矿共生,因此,选钨尾矿再选,可以回收某些金属矿或非金属矿。我国作为主要的产钨国,已有8个钨选厂从钨尾矿中回收钼,如漂塘钨矿、湘东钨矿、荡平钨矿等。1.3金尾矿的再选 由于金的特殊作用, 从选金尾矿中再选金受到较多重视。实践证明,由于过去的采金及选冶技 术落后,致使相当一部分金、银等有价元素丢失在尾矿中了。据有关资料报道,我国每生产1t黄金,大约要消耗2t的金储量, 回收率只有50%左右,也就是说,大约还有一半的金储量留在尾矿、尾渣中。

从金尾矿中回收硫, 山东省七宝山金矿为金铜硫共生矿,选别工艺流程采用一段磨矿、优先浮 选流程,一次获得金铜精矿产品, 1995年以来,采用浮选工艺从金尾矿中选硫,该工艺不用硫酸,使选硫精矿成本降低,获得的硫精矿品位达37.6% ,回收率82.46%。1.4尾矿在建材工业中的应用

金属矿山尾矿的物质组成虽然千差万别,但其中基本的组分及开发利用途径是有规律可循 的。矿物成分、化学成分及其工艺性能这三大要素构成了尾矿利用可行性基础。磨细的尾矿构成了一种复合矿物原料,加上其中微量元素的作用,具有许多工艺特点。

具体应用有:利用尾矿制砖;利用尾矿生产水泥;尾矿生产新型玻璃材料;利用尾矿生产建筑微晶玻璃;尾矿生产其他建筑材料。生产加气混凝土,鞍钢矿渣砖厂利用大孤山选矿厂尾矿配入水泥、石灰等原料,制成加气混凝土,其产品重量轻,保湿性能好。此外,铁尾矿可大量用作路基的基础材料。

1.5尾矿、废石用作地下采空区充填料

近十多年来,我国应用充填采矿法的金属矿山日益增多,在充填料制备、输送技术、充填材料开发和充填回采工艺技术等方面均取得了长足的发展,加之井下无轨自行设备的广泛应用,充填采矿法现已成为我国一种高效的开采方法。随着采矿向深部发展,地温地压的增加,环保要求的日趋严格,充填采矿法在21世纪将会得到更大的发展。

尾矿用作充填料,传统的水力充填(包括高浓度充填)均选用分级粗尾砂作为充填料;近年来发展起来的全尾砂膏体充填工艺,减轻或消除尾矿对地表或井下环境污染方面,效果非常显著。废石用作充填料,废石充填在矿山一般有两种方式,一种是干式充填(即全废石充填),另一种是作为细砂(包括河砂、尾砂等细粒级充填料)与胶结充填的粗骨料。这两种充填方式在许多矿山的应用都非常成功。南京铅锌银矿是一个典型的实例,既有干式废石充填,又在胶结充填采场将废石作为粗骨料。

1.6建全法规, 严格执法, 将矿山环境保护和生态恢复渗透到矿山开采全过程,在开采过程中实现减量化和无害化。

要针对矿产资源勘探、立项、开发规划与设计、矿山建设, 矿山生产(采、选)深加工, 取缔非法、不合格小作坊式开采,提高开采技术。废弃地复垦、闭坑、土地恢复等矿山生命周期全过程, 紧密贴近工艺, 提出“在保护中开发, 开发中保护”具体要求, 把资源开采和环境保护一体化, 生态保护的理念渗透到矿山生命周期的全过程。加大投入矿山固体废物处理与处置技术研究力度, 逐步建立有针对性预防和治理矿山污染和地质灾害可供借鉴的带有规律性、指导性的措施。2.缺点与不足

2.1 开展资源综合利用,减少固体废弃物的产生量

对于综合回收技术还不太成熟的复合多金属矿,容易造成回收不充分,资源浪费,因此可以采取资源储备方式,待条件成熟时才开采利用,以避免资源的浪费。2.2重视和落实环境污染治理和灾害控制

部分尾矿利用时没有完全考虑到矿山生态环境综合整治的整体规划,应该以生态学和生态经济学原理为指导,以协调资源开发、固体废弃物的综合利用与污染防治,以经济社会发展和矿区环境保护与建设为对象,通过统一规划、综合建设,达到生态建设、环境建设和矿区经济建设协调发展。

2.3科技投入力度有待加强。

要加大科技投入,加强矿山固体废弃物的资源化、减量化、无害化方面基础应用研究力度, 推广成熟的综合利用技术,要积极鼓励科技人员投身于矿山生态环境综合整治和固体废弃物的综合利用中去。当前迫切需要解决的技术问题包括: 经济、高效地综合回收矿山固体废弃物中的有价元素的选矿技术;低成本、大用量、适销对路的尾矿建材产品开发技术;矿区生态环境综合整治与生态恢复技术;矿山废水治理与循环利用技术;无废和少废采选工程技术;尾矿资源整体综合利用技术;尾矿库、排土场灾害预警与控制技术;细粒尾矿筑坝工艺及筑坝安全技术等。

2.4尾矿调研工作需要加强。

由于我国的尾矿量大、分布广、性质复杂,因此加强对尾矿资源的调研工作,摸清基本情况,找出存在的问题以对症下药,是推进尾矿利用的重要基础。

5、健全、完善法律和政策体系 强化政策导向作用

需要更加健全、完善法律和政策体系,强化政策导向作用。当前,要进一步建立和完善矿山固体废弃物的综合利用与处置的法律体系建设。3.总结

固体废弃物的危害及处理 第3篇

所谓固体废弃物指的是各类污染物的综合体,一般来说其中包含了多种不同的污染成本。在自然环境中,部分有害物质会逐渐进入到大气、水体以及土壤内,很有可能对城市生态环境带来非常大的危害,影响到城市的可持续发展。所以,怎样更加科学和安全的处理固体废弃物逐渐成为我国环境保护工作中的重要任务。

固体废弃物的危害

土壤污染。土壤是各类植物生存的基础,也是农业持续健康发展的核心资源。持续的使用含有瓦砾等垃圾肥料会造成土壤渣化,没有进行有效处理的废弃物在土壤内部逐渐风化,慢慢的溶解到土壤中,造成土壤结构发生改变,减少土壤中的微生物数量,降低土壤的腐蚀分解能力,造成土壤肥力的降低。含有病菌或者寄生虫卵的粪便用于农业灌溉,其中的病菌很容易隨着各种作物的生长将寄生虫吸入到植株与果实中,当消费者食用时,如果不进行有效的处理,很容易进入人体内,对人的健康造成危害。

水体污染。根据我国环保部门发布的公报数据显示,固体废弃物近年来对城市水体污染的现象越来越严重,甚至给整个生态环境都带来了影响。如果固体废弃物不进行有效处理直接倒入河中,导致水体受到污染,容易引起海洋湖泊中的各种鱼类和水生植物、微生物的死亡,也会影响到人们日常食用自来水的质量。

大气污染。一些固体废弃物自身都具有毒性的,如果将它们长期大量的堆放而不进行任何有效的处理,长期受到日晒雨淋之后,很可能产生大量含有毒素的废气或粉尘,它们飘入空气中后会导致大气受到污染,对人们的健康带来很大的影响[1]。

影响市容市貌和环境卫生。城市生产建设和居民生活是固体废弃物的主要来源,各种生活垃圾、生产垃圾以及建设垃圾越来越多。特别是生活垃圾非常容易出现发酵腐化的情况,容易形成恶臭,招致蚊虫或老鼠,导致疾病传播。由于近年来我国城市建设发展步伐日益加快,建筑垃圾也越来越多,而在城市建设时所形成的各种粉尘污染也必须要引起我们的重视,这些污染物不但对城市的市容市貌和环境卫生造成影响,同时还阻碍了城市的健康发展。

固体废弃物处理技术

破碎技术。破碎处理技术指的是让固体废弃物的堆放体积减小的处理方式。为了让部分体积过大的固体废弃物能够便于放入焚烧炉或进行填埋,在进行这些处理之前首先需要对固体废弃物的外形予以处理,减少其体积大小。破碎处理的过程即是对废弃物实施分解的过程,让废弃物基本成为大小相对统一的物质,在进行填埋时更便于压实。目前针对固体废弃物进行破碎的方法很多,例如说敲击、挤压、研磨等。

分选技术。分选处理是实现固体废弃物处理资源化、减量化的一种有效措施,借助于分选技术能够把还具有一定价值的物品从中选出二次利用,把可能有害的物体分离开来;另外还有一种是把破碎后不同粒度级别的废弃物实施分离。分选处理的主要原理是借助于物料的某种性质差异来将其分开,比如说固体废弃物中的磁性与非磁性差异,粒径大小差异,重量大小差异等。按照各种不同的性质,应用相对应的方式进行处理。分选处理包含了手工筛选、重力分选、涡电流分选以及磁力分选等。

生物处理技术。生物处理指的是依靠微生物对有机固体废弃物的分解功能来实现无害化处理,能够让有机固体废弃物慢慢的转化成为能源、饲料或者肥料,或者从固体废弃物中提炼出金属,属于一种资源化处理手段。现阶段相对常见的包括堆肥、制造沼气、废纤维生产饲料以及废纤维素制糖等。

填埋。截至目前,填埋处理依旧是相对普遍的一种固体废弃物处理手段。现阶段填埋处理技术包含了各种不同的方式,比如说按照固体废弃物填埋深度包含了浅地层填埋以及深地层填埋;按照处理对象性质与填埋场结构形式包含了惰性填埋、安全填埋与卫生填埋等。但现阶段被广泛应用的主要是卫生填埋与安全填埋两种方式,卫生填埋针对城市垃圾等普通的固体废弃物,而安全填埋针对具有一定危险性的废弃物。

焚烧。采取焚烧处理的方式来减少固体废弃物体积。现阶段焚烧处理已经属于固体废弃物减量化与资源化的有效方式。随着现代社会经济的飞速发展,城市固体废弃物中的有机物含量逐渐增多,热值也越来越高。在今天这样一个能源相对紧缺的时代,固体废弃物也能够被当成是一种新的能源开发方式。

热解。热解处理是依靠固体废弃物中有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧环境下实施加热蒸馏,让有机物进行裂解,在冷凝之后产生新的气体或固体,进而从中获得燃料油、可燃气的一种处理技术。固体废弃物热解率主要是由废弃物自身的化学结构、物理形态而决定的。低温低速加热的环境,有机分子有充分时间在薄弱的接点处分解,进而再次组合为热稳定性固体,固体产率提升;高温高速加热环境下,有机物分子结构进行全面裂解,形成大量低分子有机物,气体成分提升。

改进措施。首先是分类回收,进行分类回收不但能够促进固体废弃物利用率的提升,降低废弃物处理难度,同时还能够实现废弃物中有价值资源的更好利用;其次是积极推广普及固体废弃物处理企业化经营。过去一直以来废弃物处理往往是在环保部门的监管下由第三方组织负责,并未形成系统化的链条,容易存在处理不到位的情况。如果可以让固体废弃物处理实现企业化,在环保部门的引导之下实现产业化发展,必然能够在很大程度上提升处理效率;最后是推广绿色生产技术,从源头上降低固体废弃物的产量,避免材料浪费。

固体废弃物处置技术及其特征研究 第4篇

固体废弃物总类繁多, 如果处置不当不仅会占用农田与土地, 还能够对土壤、水体以及空气造成严重的影响。因此, 我们需要对固体废弃物进行有效的处置。现阶段, 针对固体废弃物的处置主要可以分为无害化处理与资源化处理等两个方面。所谓的无害化是指去除掉固体废弃物中的有害物质, 或是采用固定的方式避免固体废弃物中的有害物质向周围环境扩散而造成更大隐患的一种处理方式, 如垃圾填埋等方法。所谓的资源化处置方式相对复杂, 且对于固体废弃物处置的方法与具体技术有很高的要求。从具体的技术手段来进行分类可以分为直接资源化和间接资源化两种, 二者的区别在于具体的方式的不同。从上述的研究现状来看, 更多的研究集中在相关技术手段的更新与推广层面, 对于技术自身的特征分析针对性不强。进而使得其对于实际工作的实际指导意义不强。针对这个现象, 本文以固体废弃物的处置为研究对象, 对具体的处理方式特点进行分析, 进而为后续的实际工作提供指导。

2固体废弃物的无害化处置及其特点

所谓的固体废弃物的无害化处理是指采用填埋等方式对固体废弃物进行处置。在具体的填埋过程中, 必须做好固体废弃物的固定, 既采用混凝土与固体废弃物混合的方式使得相关的污染物被固定而消除了由于空气与水份的流通而产生的污染物转移, 进而消除了固体废弃物的环境违害。

此种处置方式是现阶段最为常见的一种方式, 其特点主要分为如下几个方面:首先:无害化的处置模式存在一定的环境风险。 一方面, 固体废弃物的种类繁多, 填埋的过程中不可避免的产生一定量的可迁移污染物, 随着气体与渗滤液进入到土壤与水体中, 并产生浓度更大而危害更大的环境风险。另一方面, 固体废弃物在填埋的过程中需要固定的场所。此类情况容易受到其它因素的影响, 如地震、洪水等, 当事故发生后会造成二次污染。其次, 无害化处理过程中成本较高, 且不存在任何的经济收益需要政府财政进行巨大的负担, 也无法引入社会资本进行共同参与。此种情况决定了掩埋的固定无害化处置方式仅作为一种其他处置方式无法处置的废物处理模式。最后, 填埋的方式需要利用一定的土壤资源, 而填埋后的土地虽然能够通过回填的方式部分恢复土壤的效力, 但是由于此种方式对于土壤的扰动较大, 短时间内很难恢复正常生态。另外, 在填埋之后部分固体废弃物, 尤其是生活垃圾能够产生渗滤液、沼气等, 需要持续的投入, 更对于后续的土地利用造成影响。

3固体废弃物的资源化处置及其特点

固体废弃物的资源化处置可以分为直接资源化与间接资源化两种。其具体模式与特点主要如下:

直接资源化: 所谓的直接资源化主要是指固体废弃物不经过任何处理便可以作为一种资源而参与后续的生产。“垃圾只是放错位置的资源”部分固体废弃物经过分类便可以成为一种资源, 比如金属类、纸张类、塑料产品等。此种方式能够有效的对固体废弃物进行减量, 并产生一定的经济效益, 能够有效的吸纳社会资本进入到固体废弃物处置体系中来。但是, 由于此种处置方式入门门槛较低, 更多的处置方式都以个人为单位, 容易造成处置混乱。另外, 直接资源化处理方式对于终端垃圾分类与收集要求较高, 现阶段的硬件与社会行为规范建设很难满足要求。

间接资源化: 所谓的间接资源化是指固体废弃物通过一定的方式处置来获得资源 (能源) 的一种方式主要分为焚烧与沼气等两种模式。部分固体废弃物是可燃的或者部分有机固体废弃物可以在堆肥的过程中产生沼气。上述的两种模式均是固体废弃物资源化的应用模式, 焚烧与沼气燃烧产生的能源可以用于发电等能源产业。在具体的操作过程中, 其具有如下几方面的特点。 (1) 首次投入较大。资源化处置装备的建设成本较高, 且需要不断的投入与维护, 相比其受到规模的限制经济收益需要较长的成本回收周期; (2) 在焚烧的过程中会存在烟尘的二次污染, 这要求我们在实际的建设过程中予以重视; (3) 此种模式能够有效的降低固体废弃物的总理, 同时还产生一定的经济效益。但是, 在转变职能的过程中除了上述的特征之外还应该注意生产中的可能风险。如沼气生产中的生产安全、垃圾焚烧中有毒有害气体的处理、焚烧后的固体废弃物处置等内容。

4结语

固体废弃物的处置是当下我国环境管理中存在的重要问题。 本文以此为研究对象, 对现阶段主要的固体废弃物处置方式进行总结。通过研究发现两种主要的固体废弃物处置方式各有特点, 相辅相成。在后续的固体废弃物处置过程中进行合理、科学的体系建设能够有效的提高固体废弃物处置的效能, 进而为后续的相关工作的开展提供必要的理论基础与实践指导。

参考文献

[1]郭武明.利用固体废弃物制备硅酸钙绝热材料及性能研究[D].南京理工大学, 2013.

固体废弃物处置 第5篇

一、固体废弃物以及其处理的相关原则

固体废弃物的概念为:固体废弃物是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质(国外的定义则更加广泛,动物活动产生的废弃物也属于此类),通俗地说,就是“垃圾”。主要包括固体颗粒、垃圾、炉渣、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质食品、人畜粪便等。有些国家把废酸、废碱、废油、废有机溶剂等高浓度的液体也归为固体废弃物。在人们进行开发建设、生产经营以及日常生活行动中向产生的相应的固体和半固体的废弃物,根据固体废弃物来源的不同,具体可以分为城市固体废弃物和工业固体废弃物。如果不能合理的进行固体废弃物适当的堆置,就会对环境产生十分严重的损坏作用,同时还可能产生大量的有毒有害的气体和扬尘,进而对大气产生相应的污染。同时固体废物经过雨水淋溶或者地下水的浸泡作用, 相应的有毒有害物质会随着淋溶水进行渗透和迁移,进而会对附近的湖泊以及地下水产生相应的污染作用。此外,淋滤水的渗透,会在一定程度上对土壤的团粒结构产生破坏作用,还有可能影响到微生物的生存环境,进而会对植物的生活发育产生影响。由此我们可以得出结论,固体废弃物会对环境产生十分严重的影响作用,因此十分有必要采取相应多措施对固体垃圾进行妥善的处理。

对于如何进行固体废弃物的处理是在环境保护以及循环经济运行领域中值得我们探讨的一个重要的课题。目前对于这方面的相关研究,对于固体废弃物,尤其是在城市固体废弃物的相关的处理过程中要严格遵循相应的“三化”原则,即为“无害化,减量化、资源化”。这样一方面能够有效降低甚至消除相应固体废弃物对于周围环境产生的危害作用,另一方面固体废弃物经过再利用和循环使用之后,能够实现相应资源的有效利用,进而达到资源的可持续发展。资源化是进行废物处理方面公认的最好方式,这样能够充分实现对于固体废弃物的资源化处理,同时能够将环境保护与经济发展进行良好的融合,进而实现环境与经济发展的“共赢”。

二、固体废弃物的主要特征(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、传染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,最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,最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[1]。

固体废弃物产生源分散、产量大、组成复杂、形态与性质多变、可能含有毒性、燃烧性、爆炸性、放射性、腐蚀性、反应性、传染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、排放(固体废弃物数量与质量)具有不确定性与隐蔽性,这些因素导致固体废弃物在其产生、排放和处理过程中对资源、生态环境、人民身心健康造成危害,甚至阻碍社会经济的持续发展。

三、固体废弃物的主要危害(1)浪费大量资源

固体废弃物产量大,且存量固体废弃物量(填埋包括简易堆置处置量)亦很大,消耗大量的物质资源,占用大量土地资源。2012年全球固体废弃物年产量估计超过100亿吨(仅电子垃圾便达到4890万吨),中国达到15亿吨(电子垃圾230万吨),存量固体废弃物量全球达到380亿吨,中国高达70亿吨。巨量固体废弃物的产生意味着巨量物质资源的消耗与浪费,巨量存量固体废弃物意味着大量土地资源被占用与浪费。如果假定填埋废弃物的表观比重为1和废弃物堆置平均高度为30米,全球380亿吨存量固体废弃物将占用1900万亩土地,中国70亿吨存量固体废弃物也将占用350万亩土地。而且,固体废弃物产量增长迅速,增长速率往往超过处理设施处理能力的增长速率,后果是出现“垃圾围城”困境。与工业快速发展随影同行,发达国家上世纪60年代的固体废弃物产量迅速发展,曾出现垃圾围城困境。中国从上世纪80年代末开始固体废弃物产量也迅速增长,《2009年到2012年中国垃圾处理行业投资分析及前景预测报告》称:全国600多座城市,除县城外,已有三分之二的大中城市陷入垃圾的包围之中,且有四分之一的城市已没有合适场所堆放垃圾。此外,除浪费大量的物质、土地资源外,妥善处理固体废弃物还将消耗大量的人力、财力、信息和时间等资源。

破坏生态

固体废弃物,尤其是有害废弃物,如果处理不当,会破坏生态环境。1)一次污染。

如将固体废弃物简易堆置、排入水体、随意排放、随意装卸、随意转移、偷排偷运等不当处理,破坏景观,其所含的非生物性污染物和生物性污染物进入土壤、水体、大气和生物系统,对土壤、水体、大气和生物系统造成一次污染,破坏生态环境;尤其是将有害废弃物直接排入江河湖泽或通过管网排入水体,或粉尘、容器盛装的危险废气等大气有害物排入大气,不仅导致水体或大气污染,而且还导致污染范围的扩大,后果相当严重;偷排偷运导致废弃物去向不明、污染物跟踪监测困难和污染范围难以确定,后果也相当严重。如将有害废弃物不当处理,可能引致中毒、腐蚀、灼伤、放射污染、病毒传播等突发事件,严重破坏生态环境,甚至导致人身伤亡事故。有些有害物,如重金属、二噁英等,甚至随水体进入食物链,被动植物和人体摄入,降低机体对疾病的抵抗力,引起疾病(种类)增加,对机体造成即时或潜在的危害,甚至导致机体死亡。

2)二次污染。

固体废弃物处理过程中,固体废弃物所含的一些物质(包括污染物和非污染物)参与物理反应、化学反应、生物生化反应,生成新的污染物,导致二次污染。二次污染形成机理复杂,防治比一次污染更加困难。固体废弃物处理过程中常见的二次污染物及其产生途径有:

①长时间不当储存与堆置过程中,废弃物堆体滋生霉菌和寄生虫等病原体,加速老鼠、蛇和蚊虫等生物体的繁殖与生长,带来疾病和疾病传播危险; ②储存、堆置、运输、分拣、填埋等过程中,有机易腐物发酵腐烂过程产生甲烷气、臭气等大气有害物和有机废水(甚至含有重金属和病原体等污染物)等土壤和水体污染物,同时也会滋生多种微生物;

③焚烧处理过程中,固体废弃物的有机氮、氯、硫等转化成氮氧化物、氯化氢、硫氧化物等大气有害物;

④焚烧处理医疗垃圾、生活垃圾等废弃物过程生成二噁英,并产生大量的含重金属、二噁英等污染物的飞灰(属于危险废物);

⑤堆置、填埋过程中,重金属形态变化及迁移,生成土壤和水体的重金属污染物。

此外,易燃易爆等有害废弃物物的不当处理可能导致火灾、爆炸等事故,产生大量有毒害污染物,给生态环境、生产生活和人民生命财产带来灾害。

精神伤害

当提及固体废弃物时,人们想到的便是脏、乱、臭、有害、有毒、危险等垃圾形象,引起视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉的不良反应(不妨称之为视觉污染、听觉污染、味觉污染、嗅觉污染和触觉污染),加之固体废弃物及其处理存在生态环境破坏的潜在危险,而且,现实中,因传统、意识、人才、资金、技术、管理、地理等原因,固体废弃物污染又在人们身边发生,使得人们唯恐对固体废弃物及其处理设施避之不及,固体废弃物及其处理的“邻避效应”日益彰显,影响所在地的投资环境,给周边居民的荣誉、心理等造成精神伤害,同时,也给居民造成健康损害和不动产损失,减少所在地的发展机会。固体废弃物,尤其是生活垃圾,贴近人们的日常生活。但我们看到,固体废弃物不仅具有资源性和经济性,同时也具有污染性和危害性,而且,固体废弃物的污染和危害具有迟滞性、潜在性、长期性、间接性、隐蔽性、综合性和灾难性等特点,是与人类生产生活息息相关的环境问题,需要高度重视。

造成污染

未经处理的工厂废物和生活垃圾简单露天堆放,占用土地,破坏景观,而且废物中的有害成份通过刮风进行空气传播,经过下雨侵入土壤和地下水源、污染河流,这个过程就是固体废弃物污染。

污染水体

固体废物未经无害化处理随意堆放,将随天然降水或地表径流入河流、湖泊,长期淤积,使水面缩小,其有害成份的危害将是更大的。固体废物的有害成分,如汞(来自红塑料、霓虹灯管、电池、朱红印泥等)、镉(来自印刷、墨水、纤维、搪瓷、玻璃、镉颜料、涂料、着色陶瓷等)、铅(来自黄色聚乙烯、铅制自来水管、防锈涂料等)等微量有害元素,如处理不当,能随溶沥水进入土壤,从而污染地下水,同时也可能随雨水渗入水网,流入水井、河流以至附近海域,被植物摄入,再通过食物链进入人体,影响人体健康。我国个别城市的垃圾填埋场周围发现,地下水的浓度、色度、总细菌数、重金属含量等污染指标严重超标。

污染大气

固体废弃物中的干物质或轻质随风飘扬,会对大气造成污染。焚烧法是处理固体废弃物较为流行的方式,但是焚烧将产生大量的有害气体和粉尘,一些有机固体废弃物长期堆放,在适宜的温度和湿度下会被微生物分解,同时释放出有害气体。

污染土壤

土壤是许多细菌、真菌等微生物聚居的场所,这些微生物在土壤功能的体现中起着重要的作用,他们与土壤本身构成了一个平衡的生态系统,而未经处理的有害固体废物,经过风化、雨淋、地表径流等作用,其有毒液体将渗入土壤,进而杀死土壤中的微生物,破坏了土壤中的生态平衡,污染严重的地方甚至寸草不生。

不断增加的产生量相当迅速,许多城市利用大片地城郊边缘的农田来堆放它们,难怪科学家从卫星拍回的地球照片上,围绕着城市的大片白色垃圾是那么显眼。

生活垃圾就地资源化处理设备(生活垃圾处理设备)通过对生活垃圾中塑料和厨余有机质垃圾的自动分选,把厨余有机质垃圾破碎、脱水、脱油、去杂、加温搅拌,利用东阳特种生物菌生化发酵,24小时高效,快速将餐厨垃圾分解成有机肥。本产品对学校、医院、企业、政府机关、部队等集体进食场所,以及宾馆饭店、餐馆等接待场所,娱乐场所,旅游景区等饮食垃圾处理困难区等产生的厨余残渣,人类可食用的全部剩余食品,进行环保处理,使厨余发酵分解,变为无毒、无臭、无害之粉状有机肥,种菜树花草均可,不仅可以保持厨房环境卫生、节省大量人力、物力,并且能够一次性完全处理,杜绝了厨余的危害。

本机具有以下功能优势:

一、自动化程度高、整机选用PLC自动化编程,实现各个功能的自动化运行。采用触摸屏界面操作和人工操作两种模式。

1、自动提升进料;

2、自动把农村垃圾中塑料分选出来;

3、自动破碎大块物料;特殊垃圾物料(笋根、骨头、枯枝、甘蔗头等坚硬性固体)预先粉碎,保证充分发酵;

4、自动油水分离垃圾物料经过螺旋式压力脱水,自动控制水分,达到发酵要求.并且调节调节水分、控制含水率;保证正常发酵

5、自动调节温度恒温加热控制,采用导热油不锈钢缸体发酵装置,热量均匀,物料分解迅速;确保物料发酵所需温度;

6、自动正反转搅拌,保证物料均匀充分发酵;

7、添加东阳特种生物菌,24小时快速制肥出料定时自动间歇搅拌,节省电运行成本;

8、自动抽排发酵缸内产生的废气,并且进行除味除臭处理。保持缸内含氧量

9、自动旋转出料,省时省力。

二、避免二次污染

1、设备选址无特殊要求,使垃圾处理控在源头;

2、产生废液通过油水分离器,自动分离,废水处理成有机液肥;废油统一收集利用,杜绝地沟油;

3、产生废气经过无害化空气处理器进行喷淋雾化溶解、生物菌分解、多层活性炭除味,达到气体的无害化处理。

三、运行成本低:

1、多个功能一体化,结构合理,避免重复损耗;

2、全自动控制,一人一机,节省人力;

3、合理化的功率可以节约电费;

4、半年添加一次生物菌,节省成本。

四、售后服务体系完善

1、售前调研,量身定制;

2、一次购买,终生维护;

3、配备专线,快速反应;

4、操作人员培训、学习一站式;

5、运输、安装、调试一条龙。

东阳科技对餐厨垃圾进行资源化处理是目前国际上对垃圾处理方式的发展方向,这种方法以循环经济的模式走出了垃圾处理领域的可持续发展之路。垃圾的资源化处理方式有效地克服了传统的填埋、焚烧、堆肥、饲料化等方法带来的种种弊端与健康安全隐患,最大程度地达到了对垃圾的资源化利用。

垃圾*o*排放低温磁化处理机

秦皇岛东阳科技公司借鉴日本焚烧分解技术,利用等离子切割原理以及低温磁化分解原理研制成功垃圾“0”排放处理机。填补了国内诸多不可回收垃圾源头上治理,垃圾减量化处理的空白,减量化达到1/200。

陈腐垃圾分选制肥设备

陈腐垃圾,也叫矿物垃圾,陈腐垃圾这里指填埋场埋入或堆放多年的城市生活垃圾(原生垃圾中不含或含量小于 10% 粉煤灰)。陈腐垃圾处理设备是把陈腐垃圾自动分选分类处理的自动化机器。

固体废弃物处置 第6篇

一、固体废弃物治理生态补偿标准的核算

(一)核算依据与核算方法

生态补偿标准是受益者收益和受损者损失的度量,其核算实际上是量化评估生态环境活动的正、负效益。补偿标准的核算是件棘手的事,虽然已有研究提出了一些核算方法,但不能满足准确计算需求。现有研究主要按生态系统服务的价值、生态环境保护者的直接投入和机会成本、生态破坏恢复或修复成本、支付意愿和受偿意愿和生态足迹五类核算依据提出补偿标准的核算方法,见表1。具体应用时,应结合生态环境活动的特征、服务功能及其对生态环境的影响,充分考虑受益者的支付意愿与受偿方的接受意愿,兼顾所处地区的财政承担能力,针对性地选择一种或多种核算方法。

(二)核算流程

补偿标准的核算可分为两个阶段:首先,分析评估受损者、受益者和政府三方的相关因素,重点评估受损者的损失、生态环境破坏程度及其修复成本、各级政府的财政承担能力、受损者的受偿意愿和受益者的支付意愿,得出受偿区生态补偿的实际需要、补偿区的补偿可能(补偿区能够提供的最高补偿)和政府能够提供的扶持政策(包括财政补贴额度和优惠政策);在分析评估基础上,生态补偿的供求双方进行协商博弈,政府则视情况判断是否需要介入其中,如果受益者能够同时满足受偿区生态补偿的实际需要和受偿意愿,则政府无需介入,否则,政府需要携扶持政策甚至财政补贴介入其中以促成供求双方达成协议。政府介入与否和政府介入的程度将决定生态补偿的运行方式。为保证分析评估的客观性,受损者与受益者因素分析评估宜由与受损者和受益者无利益关系的独立机构(第三方)承担。

(三)主要影响因素

就固体废弃物处理而言,其可能造成大气、水体、土壤和生态等方面的环境损失,减少农业收入,导致土地、房屋等不动产贬值,给居民带来心理影响和健康损害,减少处理设施所在地的发展机会等,其造成的主要损失是公众负面心理影响(尤其是邻避效应)、不动产贬值和处理设施所在地发展机会损失,核算固体废弃物处理的生态补偿时需要重点考虑这些。需要指出的是,处理设施建设营运过程中,因不达标排放引起的环境损失应由业主负责,不属于生态补偿范围。

心理影响的补偿标准宜按支付意愿和受偿意愿确定,不动产贬值的补偿标准宜采用市场价格法确定,处理设施所在地发展机会损失的补偿标准宜按直接投入和机会成本确定。需要指出的是,填埋处置的生态补偿填埋场土地的恢复与开发所需的资金,即堆填垃圾(矿化垃圾)处理所需的资金,这笔资金是填埋处置补偿费的重要组成部分,约占填埋处置生态补偿标准的50%(填埋处置只是将垃圾临时寄存在填埋场,对填埋场的大气、水体、土壤和生态都产生潜在污染风险,必须择机处理这些堆填垃圾)。

二、固体废弃物治理生态补偿的运行方式

固体废弃物处理具有市场型、政府购买与分配服务型和市场导向型(政府引导型)三种形式。相应的,固体废弃物治理生态补偿的运行方式也可分为这三种,见图1。

(一)市场型补偿

当固体废弃物处理服务的供求双方按市场规律直接交易时,生态补偿也可由供求双方按市场规律进行,运行方式如图1(a)所示。

市场型生态补偿的补偿费收缴、结算平台设在固体废弃物处理者,受偿方直接补偿费分配平台设在受偿方所在地的村(居)委会,生态环境保护与恢复专项补偿费管理平台则设在相关主管部门。

处理设施服务的固体废弃物排放者是补偿主体,向固体废弃物处理者缴纳补偿费。处理者负责收缴与结算补偿费,并向处理设施周边补偿区(受偿方)所在地的村(居)委会划拨受偿方直接补偿费和向生态环境保护与恢复专项资金管理平台划拨生态环境保护与恢复资金。补偿区所在地村(居)委会根据受偿方直接补偿费使用办法分配相关费用。受偿方直接补偿费主要用于居民货币补偿、公共设施建设与维护、居民医疗保险与体检补贴及其他社会福利补贴。

实现市场型生态补偿的前提是固体废弃物处理是自由市场交易行为,排放者与处理者按市场规律自由交易,排放者直接向处理者支付废弃物处理费。此时,生态补偿费可作为废弃物处理费的组成部分,纳入废弃物处理成本。实际上,生态补偿费本就是废弃物处理的一种成本。

高市场附加值废弃物处理的生态补偿宜采用市场型补偿方式。

(二)政府购买与分配服务型补偿

当固体废弃物处理由市级政府统筹、供求分离且市级政府购买废弃物处理服务时,生态补偿可采用图1(b)所示的补偿方式。

政府购买与分配服务型补偿由政府直接购买与分配废弃物处理服务,收取补偿费,提供部分或全部补偿费,并通过政府的转移支付实施生态保护补偿。废弃物处理设施服务区所在地的区、县级市政府建立补偿费收缴平台,负责向处理设施服务区的受益者(废弃物排放者)收取补偿费,将其上缴给市级政府结算平台。此平台将受偿方直接补偿费划拨给处理设施周边补偿区所在地的村(居)委会和生态环境保护与恢复专项资金管理平台。村(居)委会根据受偿区直接补偿费使用办法分配相关费用。

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市级政府结算平台也可能将受偿方直接补偿费划拨给废弃物处理者或补偿区所在地的地方政府,再由废弃物处理者或补偿区地方政府将相关费用划拨给补偿区所在地的村(居)委会。

政府购买与分配服务型补偿由市级政府和下一级区、县级市政府掌控,完全撇开废弃物处理者主体,淡化了对废弃物处理活动的生态环境影响进行补偿这一起因,不利于消除补偿区公众对废弃物处理的误解,且容易发生不尊重市场机制、补偿费挪用等现象,是一种应尽量避免采用的补偿方式(只有无用垃圾的处理,如生活垃圾填埋处置等不宜市场化的废弃物处理才不得不采用此方式,应尽可能引入竞争机制以提高补偿运行效率和生态环境效益)。

(三)市场导向型补偿(政府引导型补偿)

图1(c)是市场导向型生态补偿的运行方式,主要在废弃物排放者与处理者之间进行,是在政府引导下,实现受益者与受损者之间在自愿协商基础上的补偿。废弃物处理者与排放者依据市场平等交易原则协商废弃物处理费和生态补偿费,废弃物排放者提供主要部分的补偿费,废弃物处理者负责补偿费的收缴与划拨,政府不参与补偿费和处理费的收缴、划拨和结算。政府尊重废弃物排放者与处理者的协商结果,引导、规范、监督补偿过程平稳运行,视情况给予二者适当补贴或提供部分补偿费。

市场导向型补偿尊重废弃物排放者与处理者的选择权和掌控权,实行属地管理,发挥处理设施服务区所在地基层政府的作用,避免政府不当干预。

低市场附加值废弃物处理宜采用市场导向型生态补偿方式,避免采用政府购买与分配服务型生态补偿方式。

三、生态补偿效益的评价机制

建立生态补偿效益的评价机制,跟踪受损者、受益者与政府相关因素的变化,及时、准确评价补偿效益,判断生态补偿是否有效,对进一步完善生态补偿具有重要意义,也是实现生态补偿动态化的保证。生态补偿是否有效的检验标准是受损者、受益者与政府相关因素的变化要达到预期效果,尤其是一些主要因素及其主要方面的变化,如果没有达到预期,就要对补偿方式方法予以修正,对一些重要因素或其主要方面进行相应调整。补偿效益的评价主要采用对比分析法和调查研究法,为此,需要做好生态补偿实施前的本地调查和实施过程中的阶段性调查,并建立完整的调查分析资料档案。

四、完善固体废弃物治理生态补偿的措施

固体废弃物治理生态补偿应逐步实现生态补偿的多样化、动态化、规范化、标准化,为此,需要做好以下几个方面:

(一)探索多样化生态补偿模式

搭建固体废弃物治理服务供求双方交易平台,完善市场型和市场导向型废弃物处理的运行机制,引入市场调节作用,创新政府购买与分配服务型废弃物处理方式,为建立多样化生态补偿模式奠定基础。

创新利益补偿形式,逐步建立资金补偿与配套性公益服务、公共服务设施建设、经济发展替代项目对口支援、政策扶持等补偿形式相结合的多样化补偿形式。完善补偿费转移分配途径与方式方法,探讨废弃物排放权交易模式,充分发挥输血型补偿方法的作用。

拓宽造血型补偿方法的应用范围,创新其运行机制,逐步提高此方法的使用机会。市场有能力配置资源的高市场附加值废弃物处理坚决采用市场型生态补偿方式,低市场附加值废弃物处理尽量采用市场导向型补偿方式,其他废弃物的处理应尽可能发挥市场机制的调节作用。积极引导社会各方参与,拓宽生态补偿市场化、社会化运作渠道,形成补偿主体多元化、补偿形式多样化、运作方式市场化、监督管理法治化的生态补偿模式。

(二)完善生态补偿理论支撑体系

完善废弃物处理生态环境影响分析方法与计算模型,完善心理因素的经济影响评估方法,建立废弃物处理设施服务价值的分析评估方法,建立生态环境监测指标体系及绿色GDP核算体系。建立生态补偿的综合分析评估模型。

(三)拓宽补偿资金的筹措渠道

探索固体废弃物排放权交易机制,搭建补偿区与处理设施服务区交易平台,打通补偿主体与补偿对象之间的交易平台。探索生态补偿与城乡土地开发、城镇化建设等相结合的有效途径,在土地开发与城镇化建设中积累生态补偿资金。积极利用国债资金、开发性贷款及国际组织和外国政府的贷款或赠款。坚持投资者受益原则,探索利用生态补偿债券和基金的可行性,引导社会资金参与生态补偿。

(四)加强生态保护和生态补偿的立法工作

加强生态补偿立法工作,从法律上明确各方的责任和义务,为生态补偿的规范化运作提供法律依据,完善生态环境保护与恢复的法律法规,促进生态补偿法治化。

参考文献:

[1]杨丽韫,甄霖,吴松涛.我国生态补偿主客体界定与标准核算方法分析[J].生态经济(学术版),2010(1):298-302.

[2]熊孟清,尹自永,李廷贵.构建垃圾处理政府与社会共治模式[J].城市管理与科技,2012(6):29-31.

[3]隋军,熊孟清,等.生活垃圾处理产业与产业化[M].广州:广东科技出版社,2010:42-45.

(责任编辑:赵静)

固体废弃物处置 第7篇

关键词:农业生产固体废弃物,农村生活固体废弃物,乡镇企业固体废弃物,农村垃圾

伴随着城乡经济的快速发展, 我国农村垃圾产生量与日俱增, 来源渠道也日渐广泛和多元, 主要可分为农业生产、农村生活和乡镇企业产生的固体废弃物三类。就农业生产固体废弃物来说, 我国大部分地区或省份畜禽实际养殖量已经超过50%环境容量, 而随着农村种养业的发展, 农作物秸秆的产生骤增, 可达世界秸秆总产量的30%以上。与此同时, 农村生活固体废弃物的产量也不容小觑, 我国农村生活垃圾年产生量约1.8亿t, 人均垃圾产生量为0.43~2.00kg/d。此外, 我国乡镇企业、手工作坊在新农村建设中也得到了快速发展, 但是由于乡镇企业发展的布局和结构不合理, 工艺和技术落后以及环保设施缺位等原因, 其废水COD和固体废弃物排放量已占到工业污染物排放总量的1/2以上。

面对如此严峻的农村环境形势, 借助于合适的环境处理技术对其进行整治是实现农村可持续发展的必要措施。本文通过对农村固体废弃物现状的分析并对现有处理处置技术的整理, 以期为我国农村固体废弃物污染处理处置技术的遴选提供一定的参考。

1 农村固体废弃物污染现状

1.1 农业生产固体废弃物污染现状

农业生产中的固体废弃物主要包括农作物秸秆、枯枝落叶、木屑、动物尸体、大量家禽家畜粪便以及农业用资材废弃物 (肥料袋、农用膜) 等。从农作物秸秆来看, 其资源十分丰富, 其中稻草2.3亿t, 玉米秸秆2.2亿t, 豆类和秋杂粮作物秸秆7亿t, 花生和薯类藤蔓、甜菜叶等1亿t。农膜的使用, 在为农业增长增收做出突出贡献时, 却带入了残膜污染。至2011年, 我国农用塑料薄膜使用量达到了229.45万t, 是2001年的近1.6倍, 而目前农膜残留量一般为60~90kg/hm2, 最高可达到165kg。此外, 随着农村产业结构的调整, 畜禽养殖业从从属于传统的家庭副业中脱离出来, 向集中规模化养殖发展, 导致了畜禽粪便污染的集中和扩大。

总的来说, 农业生产固体废弃物产生量大, 资源化和能源化潜力巨大, 但是大部分农业生产固体废弃物都未得到有效的处理处置。

1.2 农村生活固体废弃物污染现状

农村生活中的固体废弃物以厨房剩余物为主, 还包括包装废弃物、一次性用品废弃物、废旧衣服鞋帽以及庭院种植产生的废弃秸秆和家庭圈养畜禽产生的畜禽粪便等。由于农村地域宽广, 居住空间分布不集中, 导致垃圾的产生面积广, 产生源分散, 再加上村镇交通落后的特征, 给生活垃圾集中收运处理造成不便。据2006~2007年的调查资料显示, 全国农村一年的生活垃圾约3亿t, 其中1/3的垃圾属于随意堆放。同时, 由于我国农村居民人数多, 不同地区的经济状况和生活方式差异显著, 导致我国农村生活垃圾产生量和组成成分相差较大, 具有明显南北差异, 而且即使在同一个省份的不同地区也存在一定的差异。

总体来说, 农村生活固体废弃物具有分散性排放特点, 其有机物含量普遍低于城市固体废弃物。

1.3 乡镇企业固体废弃物污染现状

乡镇工业污染几乎覆盖所有的产业领域, 少数产业尤其突出。据1997年公布的《全国乡镇工业污染源调查公报》显示, 1995年, 全国乡镇工业“三废”排放量达到了工业企业“三废”排放量的1/5至1/3, 一些主要污染物排放量已经接近或超过工业企业的一半以上。2000年, 乡镇工业中的造纸废水达8亿t, 相当于全国82个主要城市造纸业的废水排放总量, 单位产值的排放量为城市的2.55倍, 污染强度高达1.98。乡镇企业的固体污染总量呈现地区差异。有资料显示, 2005年我国东部、中部和西部乡镇企业排放的固体废弃物占全国排放总量的百分比分别为5.0%、38.2%和56.8%。

总体来说, 乡镇工业污染产生量大, 来源广泛, 既具行业差异亦具地区差异。

2 农村固体废弃物处理技术

针对不同的农村固体废弃物类型, 现有的处理处置技术存在一定的差异。

2.1 农业生产固体废弃物处理技术

农业生产固体废弃物主要来自于植物种植业、动物养殖业及农用塑料残膜等。

植物种植业产生的废弃物主要是秸秆等纤维性废弃物, 动物养殖业产生的废弃物主要是动物粪便。这类废弃物蕴含着丰富的生物质能, 可以通过资源化、肥料化或饲料化等技术加以处理。

就秸秆等纤维性废弃物来说, 可以采用氨化或者青贮的方式, 使秸秆作为饲料, 改善饲料的适口性和营养价值。我国目前青贮技术的原料主要是玉米秸秆。现有的对秸秆青贮技术的研究主要集中在不同添加剂、原料的不同加工方式、贮藏深度、刈割时间等对青贮后的饲料质量的影响。何玮等以重庆高山地区不带玉米果穗的玉米秸秆为原料, 考察了甲酸、EM菌和纤维素酶不同添加剂量对其青贮饲料发酵品质的影响, 结果表明, 添加添加剂可以有效改善青贮饲料的品质和影响价值, 混合添加EM菌和纤维素酶和3m L/kg甲酸效果最佳。余汝华等对不同刈割时间的高油115玉米秸秆的青贮效果进行考察, 结果显示, 刈割时间明显影响青贮饲料的氨态氮、粗蛋白和中性洗涤纤维 (NDF) 含量。秸秆青贮技术的产物是获得适口性的饲料, 因而主要可以推广应用于农村养殖户中。

此外, 秸秆等纤维性废弃物中的碳含量为40%~46%, 单位质量的能源密度为13~15MJ/kg, 且其平均含硫量只有0.38%。高热值和低含硫量使秸秆作为能源具有极大的可行性, 且其能源化利用方式也较多样化。首先, 秸秆可以采用热解气化的方式, 获得含H2、CO和低分子烃类的可燃气体。对秸秆热解气化之后的可燃气体的利用方式, 可以采取秸秆气化集中供气技术, 在农村的一个村或组建立生物质气化站, 将生物质经气化炉气化后转变成燃气, 通过输气管网输送和分配到用户中, 也可以采用户用小型秸秆气化炉, 使产生的热解气直接进入炉灶使用, 或者进行气化发电或合成化学品。

其次, 通过一定的预处理, 破坏秸秆等纤维性废弃物的木质素结构, 可以通过厌氧消化技术, 产生氢气、沼气、乙醇等燃料。对于秸秆厌氧消化产沼气技术的研究多集中在不同的预处理方式、微量元素添加剂、反应温度、接种比等因素对秸秆产沼气的影响, 主要目的在于产能最大化。王建华等利用棉花秸秆进行发酵制氢的研究, 在底物质量浓度为10g/L, 初始p H为7, 用0.4mol/L盐酸在90℃下浸泡棉花秸秆2h的条件下, 获得了76.78m L/g的产氢量。罗立娜等考察了氨化和堆沤两种预处理方式对水稻秸秆厌氧消化产沼气的影响, 结果表明采用氨化预处理, 秸秆的累计产气量最大, 至消化结束时, 可获得356.80m L/g挥发性固体 (VS) 。沈进军等利用水稻秸秆同步糖化发酵生产燃料乙醇的实验结果表明, 在p H为4.0~4.5, 培养温度为32℃, 接种量为12%, 发酵时间为12~24h的实验条件下, 生成的乙醇浓度为1.4mg/m L, 水稻秸秆的原料的乙醇转化率达7.02%。

目前, 对于秸秆等纤维性废弃物的能源化研究相对丰富。基于这些技术, 农村秸秆的利用呈现多样化形式。

相对于秸秆等纤维性废弃物而言, 动物粪便由于含水率较高 (猪粪含水率74%, 牛粪含水率83%, 鸡粪含水率66%) , 因而多采用厌氧消化产沼气或者是堆肥化的方式进行处理。郭欧燕等以鸡粪和秸秆 (质量比1:1) 为原料, 研究温度对其厌氧发酵产气的影响, 结果表明鸡粪和稻秆能以较少的能耗获得较大的产气量, 鸡粪和麦秆能在较短的时间内获得较高的产气量, 鸡粪和玉米秸秆要获得较大的产气量则需要投入较大的成本和较长的时间。侯宪文等对木薯皮和鸡粪的堆肥化进行研究的结果表明添加干鸡粪能够显著降低堆肥堆体的含水率, 促使温度迅速上升, 从而加快堆肥发酵的进程。

2.2 农村生活固体废弃物处理技术

农村生活固体废弃物主要含有厨余垃圾等废弃物, 相对于城市生活垃圾来说, 有机物的含量偏低, 但是仍具有较高的回收利用价值。

由于居民居住的分散性, 农村生活固体废弃物呈现出分散排放, 单位点源排放量少但总产生量大的特点。农村生活固体废弃物的处理难点不在于技术本身, 而在于源头的回收分类收集和转运等。目前国内对农村生活固体废弃物的处理主要是以“户分类、村收集、镇转运、县处理”的模式为主。在源头对垃圾进行分类回收可为垃圾减量化、资源化提供基础和保障。而后续的末端的处理技术主要有堆肥、焚烧和卫生填埋等技术。

对农村生活固体废弃物的处理可以借鉴瑞典的生活垃圾处理模式, 首先考虑垃圾的回收再利用, 回收再利用有困难的, 考虑生化处理方式, 生物处理方式较难进行的, 再考虑焚烧处理, 以上方式都难以处理的, 则采取填埋的方式。

2.3 乡镇企业固体废弃物处理技术

乡镇企业固体废弃物中多产生一些危险固体废弃物, 这主要存在于化学原料和化学制造业、采掘业、黑色金属冶炼及其压延加工业、有色金属冶炼及其压延加工业、造纸及制品制造业等乡镇企业部门。一般需要经过专门的危险废物的处理方式 (多采用焚烧的方式) 处理之后再填埋。但是不同的行业, 处理的技术有一定的差别, 此外, 目前的乡镇企业规模较小, 采用的生产技术又多不发达, 乡镇企业固体废弃物的处理总体来说存在一定的难度。

3 小结

固体废弃物处置 第8篇

关键词:城市固体废弃物,处置,利用

1 城市固体废弃物的概述

城市环境直接影响着经济和社会的发展, 影响着人民的生活质量。随着经济与社会的发展, 城市固体废弃物的处置已经成为环境问题的一大重要内容, 这个问题已经困扰了很多城市的发展: (1) 城市固体废弃物的产出量非常大。在城市化进程加快、经济社会发展等因素的影响下, 城市固体废弃物正以惊人的数量逐日产生并且大量堆积。很多城市已经开始出现固体废弃物包围城市的情况, 对其造成了严重的污染; (2) 城市固体废弃物的处置能力较弱、利用水平不高。在很长一段时间内, 许多城市对固体废弃物的处置方式就是简单堆放和填埋, 这给城市的土地、空气和水体造成了不可逆的破坏; (3) 城市固体废弃物阻碍了社会经济的发展。城市固体废弃物不仅会污染环境, 给人体健康带来危害, 还会造成城市经济可持续发展机会的丧失。

城市固体废弃物主要有以下几种: (1) 城市生活垃圾。城市居民的日常生活中会产生大量的固体废弃物, 如旧电池、厨房垃圾、废弃包装袋等; (2) 工业固体废弃物。城市的工业部门在生产过程中会产生大量的固体废弃物, 如废渣、废建筑材料等, 这些废弃物的成分复杂, 而且多含有有毒成分, 如果随意在城市堆积或者是填埋, 会给城市居民的身体健康带来巨大的威胁; (3) 危险固体废弃物。危险固体废弃物是指根据国家相关标准, 认定其具有危害性的固体废弃物, 如医院的废弃药瓶和注射器等。

2 城市固体废弃物的危害

城市固体废弃物所造成的危害是多方面的, 具体说来: (1) 城市固体废弃物每年都在以惊人的速度产生和堆积, 这不仅会占用城市有限的建筑用地, 而且也会减少城郊的耕地。同时有很多城市由于将大量的固体废弃物都简单堆积或者掩埋在城郊, 固体废弃物中的有害物质会进入耕地和水中, 使得耕地的肥力下降, 同时影响农作物的生长发育, 一些病菌甚至会通过这些被污染的水和农作物传给人类, 从而对城市居民的健康造成巨大的威胁; (2) 城市固体废弃物经焚烧或者腐烂后会产生大量的毒臭气体, 这些气体不仅会令人作呕, 而且给大气造成严重污染。此外以微粒存在的固体废弃物在风的作用下, 会扩散到大气中, 不仅会影响居民的身体健康, 而且会玷污城市建筑物和数目等, 影响整个城市的市容; (3) 城市固体废弃物本身特别肮脏, 特别是生活垃圾组成复杂, 而且含有大量病菌, 对环境造成了极大的危害。而且这些垃圾会招致蚊蝇乱飞, 影响整个市容的整洁和居民的居住舒适度。

3 城市固体废弃物的处置与利用

城市固体废弃物的传统处理方式主要有以下三类: (1) 堆肥处理。堆肥处理就是在人工控制的条件下, 将固体废弃物保温至70℃储存、发酵, 借助固体废弃物中微生物的分解能力, 将有机物分解为无机养分。堆肥处理的工艺比较简单, 适合于易腐有机质含量较高的固体废弃物处理, 但是其规模不宜太大; (2) 焚烧处理。焚烧处理就是将固体废弃物作为燃料送入炉膛内燃烧, 在高温下固体废弃物中的可燃成分与氧气发生剧烈的化学反应, 释放出热量并转化为少量性质稳定的固体残渣。焚烧的处理效率比较高, 其产生的高温气体可以回收利用, 但是处理过程中容易产生二次污染; (3) 填埋处理。填埋处理分为直接填埋和卫生填埋两种, 其中直接填埋就是将固体废弃物直接填入已挖好的坑中盖上压实, 使其含有的有机物通过各种反应得以分解, 其优点是处理费用低, 方法简单, 但是容易造成地下水源的污染;卫生填埋法就是将固体废弃物倒入具有一定地形特征的场地中, 通过采取防渗、覆土和气体导排设施, 消除对地下水源和大气的污染, 其具有投资少、容量大和见效快的优点。

我国城市固体废弃物的处理一直是薄弱环节, 固体废弃物从源头到末端的全过程管理较差, 导致城市固体废弃物总是处于被动处理的状态。也就是只有当城市固体废弃物已经严重影响到环境和居民的身体健康, 才能引起各方面的高度重视, 而且处理成本过高, 没有实现资源的回收利用。

因此要改善我国城市固体废弃物的处置与利用现状, 就应该从以下方面着手:首先, 要提高工业固体废弃物处置与利用的水平。工业固体废弃物中的无害废物, 应从循环利用的角度出发, 对其中可以回收的部分要进行回收利用, 减少生产过程中的固体废弃物产生量;工业固体废弃物中的部分危险废物, 要对其使用和处理全过程进行监控和管理。生产企业必须按照危险废物管理的相关规定, 委托具有资格的单位进行处理, 严禁将其当做一般固体废物物进行随意堆放和填埋;其次, 要构建完善的城市生活垃圾收运处理系统。随着城市化进程的日益加快, 城市生活垃圾的产生量日益增加, 各个城市要充分考虑到自身的地理环境和经济发展等各方面的因素建立完善的城市生活垃圾收运处理系统最大限度地降低城市生活垃圾的危害; (3) 加强对医疗固体垃圾的监管和处置。医疗固体垃圾是一种特殊的废物, 其含有大量的致病菌, 可能对居民的身体健康造成很大的危害, 因此必须加强对其的监管和处置, 需要对其进行单独的收运, 由特殊部门进行专门的处理; (4) 提高建筑垃圾的资源化利用水平。随着城市建筑物的不断增加建筑垃圾的产生量急剧增大, 必须实施建筑工程的全程监管, 控制建筑垃圾的产生和排放, 对部分建筑材料回收利用, 大力推广节能技术和节能材料的使用, 在保证建筑物质量的基础上最大限度地降低建筑垃圾的生成量。

参考文献

[1]殷兴军, 许桂珍.论我国城市固体废弃物[J].辽宁城乡环境科技, 1999, 9 (4) :54~55.

[2]杨庆龙, 浅论城市生活垃圾的资源化系统[J].四川环境, 2001, 20 (1) :43~45.

固体废弃物处置 第9篇

关键词:固体废弃物,资源化技术,创新思维

资源循环科学与工程专业是我国开设的一门新兴交叉学科的、符合国家长期发展需要的、开发二次资源和促进环境保护的专业。其目标是培养从事资源循环研究和设计的专业性人才, 以满足我国经济发展对资源循环方向专业人才的需求。从有限的资源得到充分的利用和保护环境角度, 必须加强资源的综合利用与废气、废液和废渣的回收利用, 为此而设置的《固体废弃物处理与处置》课程是资源循环与环境工程等专业的核心基础课程之一。资源循环科学与工程专业从资源化的角度去研究固体废弃物的处理与处置技术, 偏重于材料的处理与再利用。因为固体废弃物可以经过处理成为一种新的资源, 其实质是变废为宝, 因此把固体废弃物作为一种再生资源看待。这类的再生资源中包括废钢铁、废有色金属、废玻璃、废纸、废塑料、废橡胶、农业废弃物等等, 与上述废旧材料所对应的一次资源相比, 资源循环科学与工程侧重于研究二次资源的循环利用。现实情况是, 对二次资源的研究起步相对较晚, 在很多的资源化过程中或多或少有存在一些问题。

1 教学实践中存在的问题

在《固体废弃物处理与处置》课程教学研究中, 较多的讨论集中的教学中的改革[1,2,3,4], 有些内容学生不易通过教学领悟, 究其原因是学生缺乏对具体实物或工程设施的认识, 缺乏对资源化手段的创新性思想, 因此加强实践与教学探索是一个关注度较高、具有挑战性的研究[5,6,7]。我们在教学实践中发现了存在以下一些问题, 并就这些问题尝试探索培养学生创新性思维的方法与实践。

1.1 教学内容与实践中的问题

课程教学中所涉及的设备与工程原理较多, 而当前专注于资源循环技术的企业却相对较少, 也有部分企业的设备是一个密闭的成套设备联用的体系, 需要很多的其他专业的知识体系才能很好的理解这种系统。在实践教学中通常不容易找到一些适合学生见习或实习的企业, 不便让学生确切的知道这些技术是如何在实践中被利用, 将来会如何发展?学生在课堂也反映单纯的理论较难理解, 如果能理论联系实际, 可以帮助学生更深刻的理解原理在实践中的应用。

1.2 资源化过程产生环境污染

一次资源的设备与使用技术比较成熟, 工程原理研究和技术应用案例较多, 但对于固体废弃物这种二次资源来说, 不管是工程原理, 还是当前实际资源化手段都是发展相对滞后的, 或多或少是存在一些各种有争议的问题。比如有一些同学在课堂上提出对城市垃圾的焚烧发电处理和填埋处理的质疑, 指出一种固体废弃物的处理过程还会破坏环境, 污染空气、土壤或地下水, 这应该不是一种最佳的方式, 是否还有更好的更适合的资源化手段呢?

1.3 资源化后产生新型废弃物

在教学过程中, 我们发现还有一些问题值得讨论。部分固体废弃物资源化后, 会有新的废弃物产生, 而且可能新的废弃物比原来的废弃物更难处理。比如我们用秸杆与热固性树脂制备的复合板材, 用工业废渣制备的部分建筑材料, 或高分子材料与其他材料的复合等。这些资源在循环利用后, 会产生新的废弃物, 而这些废弃物相比原来的废弃物成分更加复杂, 资源化起来更困难。因此在固体废弃物资源化过程中是否要考虑它会产生新的更难处理的废弃物呢?

2 培养学生创新性思维探索

我们就教学中遇到的以上的一些问题, 在教学过程中作了以下的尝试。根据教师主导性与学生主体性相结合的原则, 发挥学生的学习和创新的主观能动性, 鼓励学生提出问题并积极思考应对措施;主动引导学生发挥主体性, 对具体的问题不拘泥于现状, 积极根据相关的原则, 提出一切可能的解决方案, 探索培养学生创新性思维模式。

2.1 教学与工艺实践结合

在教学内容与实践生产不能很快结合的情况下, 我们尝试在实验室对固体废弃物进行工艺实践活动。针对部分固体废弃物及其用到的相关设备做一个详细的准备, 购置了相关固体废弃物粉碎与分离分选的小型设备, 让学生从固体废弃物处理与处置入手, 思考资源化的工艺路线设计, 加强了在教学中的实践内容的比例, 让学生更好的把理论与实践结合起来。通过对某些具体的废弃物在实验室进行资源化尝试, 不仅仅能提高教学的质量和学生的素质, 更重要的是能锻炼学生的动手能力与实践中培养的创新思维。如我们在对固体废弃物的粉碎过程提出的干法、湿法、冷冻和气流磨粉碎等手段, 先在不考虑成本的条件下对各种手段进行优劣对比, 然后结合成本对可能的实践工艺进行选择。在分离分选的过程让学生思考分选的设备与原理的结合, 如何达到对不同种类与粒径的筛分?分别从旋风分离器、流化床和气流磨等设备中让学生对流体力学的原理有了更深入的了解。学生们普遍反映, 通过专题的工艺实践活动, 他们把书上所学与实践联系更紧密, 同时也帮助理解部分理论知识, 取得不错的效果。

2.2 防止固体弃物处理过程中对环境的污染

在当前资源化方法的教学中, 同学们对不少处理方法产生较强的疑问, 如对城市垃圾的焚烧发电或对有害物的填埋等。因为城市垃圾成份复杂, 在发电的过程中会产生较多的有害气体, 污染环境;而一些有害物处理起来比较因难, 填埋是一种经济的办法, 但会有潜在的风险, 是一个隐患。在教学的过程中发挥老师的主导性与学生的主体性相结合, 引导学生对此类固体废弃物的处理手段的创新想法。如有的同学提到对城市垃圾的深化分类收集和分类处理的想法, 把有用的东西再重新利用起来, 而不是简单的一把火烧掉。对有害物的填埋也有的同学提出由制造此类有害物的企业与政府联合出资, 对有害物进行彻底的无害化处理, 只有这样才能真正对环境负责。在学生们激烈讨论的过程中, 及时加以对处理技术要求的引导, 鼓励同学们用新的思维、新的技术和新的方法处理现存的一些废弃物, 发散他们的思维, 开拓了学生的创新思想。

2.3 从源头避免新的废弃物产生

在部分资源化的方法中, 实质是在利用一种废弃物在制备一种新的废弃物, 而且这种废弃物比第一种废弃物更难以处理。比如有的同学提到的用秸杆和高分子材料做建筑用板材的过程中, 我们利用了秸杆, 但当这种建筑板材废弃时, 处理起来比当时的秸杆更困难;还有一些利用工业矿粉与有机高分子的复合材料, 废弃物也难以处理, 如现在市场上的“撕不烂的书”, 这些都会给后续的处理带来更多的麻烦。所以资源循环专业不能仅关注对废弃物的资源化, 更要关注从废弃物产生源头、处理过程和末端净化控制等技术的发展, 研究在利用二次资源时不产生新的潜在的废弃物。

固体废弃物的最佳处理与处置过程要根据其是否会对环境产生污染, 生成新的固体废弃物而评定, 要从固体废弃物产生的源头、处理过程和末端净化等方面找到减少其产生的方法。当前的部分资源化方法并不一定都是最好的, 通过学生们的创新思维来提出合理的解决废弃物方案, 探索控制新的固体废弃物产生的方法。一方面发挥学生学习的主观能动性, 提高了学生的学习兴趣;另一方面发散学生思维, 创新的解决方案让学生们坚定了自己的专业思想。

3 结语

我们根据教学实践中遇到的问题, 有针对性的进行解决问题的探索。针对学教学与实践脱节的问题, 提出教学与实验室工艺实践的办法去解决学生对工艺等条件知识的缺失;针对当前资源化过程存在的污染问题, 提出对不同的固体废弃物的资源化的创新思维的培养, 防止固体废弃物处理过程中的对环境产生新的污染;同时还指出在固体废弃物处理与处置的过程中应该避免更难处理的固体废弃物产生, 以达到从治理前、治理中和治理末端联合控制废弃物产生的要求。经过教师有意识的引导, 发挥学生的主体性, 对具体的问题不拘泥于现状, 根据相关的原则提出一切可能的解决方案, 培养具有创新思维的资源循环专业复合型人才。

参考文献

[1]曹燕, 葛成艳.浅谈《固体废物处理与处置》课程教学体会[J].科技视界, 2013 (28) :115.

[2]王艳, 周毅, 汪建飞, 等.《固体废弃物处理与处置》课程教学的改革与探索[J].广东化工, 2012, 39 (11) :144.

[3]应一梅, 许春红.《固体废弃物处置》课程教学改革探讨[J].技术与市场, 2011, 18 (7) :540-541.

[4]龙来寿, 梁凯, 李建渠, 等.《固体废物处理与处置》课程教学改革探析[J].韶关学院学报, 2010, 31 (3) :156-159.

[5]宋海军, 廉有轩.固体废物处理与处置课程教学改革与探索[J].教学研究, 2013, 36 (3) :80-82.

[6]王琳, 郭廷忠, 童海滨, 等.《固体废弃物处理与处置》教学内容与实践教学研究[J].科技创新导报, 2011 (26) :186.

固体废弃物处置 第10篇

关键词:固体废弃物处理处置,教学实践,示范基地

随着经济的发展, 人们生活水平的提高, 固体废物的产生量越来越大、种类越来越多、性质愈加复杂, 一旦发生了由固体废物所导致的环境污染, 其危害具有潜在性、长期性和不易恢复性。固体废弃物的处理已经成为当前我国环境保护领域亟待解决的问题。为培养固体废物处理处置人才, 国内外高等院校环境专业均开设了《固体废弃物处理处置》[1]专业课程。然而, 在《固体废弃物处理处置》教学过程中, 由于缺少相应的教学实践示范基地, 学生对固废处理的技术仅停留在理论认识的程度, 实践能力严重缺乏。本文分别从教学自身需求, 高校、企业自身发展的需求三方面论述了校企共建固体废弃物处理处置教学示范基地的必要性。

1 固体废弃物处理处置教学的必然需求

和许多高等院校一样, 扬州大学环境工程专业开设了《固体废弃物处理处置》课程, 课程设置主要包括理论授课, 课程设计两部分。理论授课系统的讲述了固废的种类、来源、固废处理技术与工艺。课程设计主要是让学生针对特定的固体废物, 利用所学的理论知识设计其处理处置工艺。与著名高等院校相比, 我校《固体废物处理处置》课程设置存在些许不足, 主要是目前学校不具备相应的工程中心, 无法提供实践教学的平台, 授课过程中学生对固废处理设备的认识仅停留在书本上, 了解了处理工艺的原理, 认识却很模糊。例如:讲完破碎机的构造及破碎原理后, 再列出一张破碎工艺照片, 却不能认出破碎机的结构及功能。学生掌握了理论知识, 然而却不能顺利的应用到固废处理实践中, 这为学生后期的就业带来了阻力。国内清华大学、南京大学、同济大学、上海交通大学等著名高等院校都具有相关的国家级工程技术中心, 为学生能够深入认识固废处理实践, 理论知识在实践过程中应用提供了平台。对于不具备固废处置教学实践工程中心的高等院校, 借助相关企业的设备资源, 共同建立固体废弃物处理处置教学、实践示范基地, 是一种行之有效的途径。

2 高等院校完善自身教学、科研体系的需求

高校教学体系完善的需求。国内清华大学、上海交通大学等著名高等院校《固体废弃物处理处置》课程的设置主要分为理论授课、课程设计、工程实践三部分。对学生进行理论授课之余, 着重注意培养学生处理固体废物的实践能力, 如特定固废处理工艺设计、各种型号固废处理设备的操作、使用、甚至根据需要对现有固废处理设备进行改进等。因此, 对于高等院校而言, 具备与固体废弃物处理处置相关的工程实践中心对加深学生对固体废弃物处理处置技术理论知识的理解, 培训学生的实践操作技能, 具有重要意义, 为学生的后期发展打造更好的基础。然而, 对于大部分普通高等院校而言, 由于实验平台及经费的限制, 独自建立固体废弃物处理处置工程中心显得不切实可行。通过校企合作的方式共建固体废弃物处理处置教学实践示范基地是解决学生工程实践平台的最佳途径。目前从事固废处理的企业越来越多, 且都具备了相应的固废处理设备, 如大型破碎机, 磁选机, 涡流分选机, 高压静电分选机等。与相关企业共建固废处理处置教学实践示范基地有以下几点益处: (1) 节约了大量的教学、实践示范平台的建设资金, 改善和提高了实验教学条件, 为学生的实践动手能力和创新能力的培养提供了条件;为今后参加工作奠定基础; (2) 为优秀学生提供就业机会, 对于立志于设备开发与研究的同学, 毕业后可以直接到企业就业, 拓宽了就业渠道[2]。

高校科研体系完善的需求。 (1) 高校科研成果市场化的需求:目前大多数高校科研工作是在没有企业参与的情况下进行的。大学研究成果的主要特点体现在某些重要问题或关键问题上有突破, 体现较高的学术水平, 受到有关部门的肯定, 但这些成果大多是不可以直接应用于生产的技术。因此, 为更好的体现高校科研工作的价值, 使高校科研成果更好的在企业生产过程中得到推广和应用, 高校加强与相关企业的联系, 建立校企联合体成为当前高校科研体系完善的必然需求。建立校企共建固体废弃物处理处置教学实践示范基地可使高校的固体废弃物处理处置技术研究成果转化为生产力, 通过技术转让的方式将研究成果转让给企业, 由企业来实现生产, 形成学校和企业的合作。 (2) 高校争取科研项目的需求:目前高校科研项目来源有: (1) 由国家自然科学基金, 国家部委科学基金和地方科学基金资助的基础研究项目; (2) 来自政府机构资助的为解决国家重大需求和提高国家总体技术水平的研究项目; (3) 来自企业的横向课题, 主要是针对企业生产中急需解决的技术问题进行服务。国家为了使得高校的科研成果更好的应用到企业生产中, 促进生产力的发展和技术进步, 成立了包括不同级别的产学研专项, 科技成果转化项目, 专项资助高校企业联合体[3]。从高校争取项目经费的角度出发, 成立校企共建固体废弃物处理处置教学实践示范基地, 可以为高校争取更多的科研经费, 用来进行固体废弃物处理处置的科学研究和技术推广应用, 具有重要意义。

3 固体废弃物处理处置企业自身发展的需求

企业的发展离不开持续不断的技术革新, 固体废弃物处理处置企业的发展需要新的固废处理技术支撑。如何第一时间获得先进的固废废弃物处理处置技术, 以解决生产实践面临的问题, 保持企业生产水平的先进性, 只有通过加强与高等院校相关科研专家, 学者的联系, 以获得高校的科技优势。对于固体废弃物处理处置企业而言, 校企共建教学实践示范基地具有如下好处: (1) 通过利用高校的科技人才的优势, 为企业提供相关项目和课题的开发, 更好地促进企业生产水平的提高;例如某电子废弃物回收企业, 在面临大量废旧线路板无法处置的难题时, 寻求到了某高校相关专家, 专家利用研发出来的联合破碎和物理分离的废旧线路板环境友好处理处置新技术, 帮企业解决了难题, 同时建立了良好的合作关系, 并为企业后期的发展规划提供了建议, 还成功申报了某省的科技成果转化项目。企业通过与高校专家的合作, 不仅解决了生产过程中的难题, 而且还获得了政府资金的资助; (2) 利用高等院校平台, 提高公司形象, 提升企业的知名度和影响力[4]; (3) 校企共建的固体废物处理处置教学实践示范基地可以作为企业发掘固体废弃物处理处置科技人才的一个基地, 通过学校实验实践, 发掘一批对设备感兴趣的同学, 并通过在示范基地的培训, 掌握一定的设备开发能力, 优先推荐到企业就业, 为企业的发展储备人才。

参考文献

[1]宁平.固体废弃物处理与处置.高等教育出版社, 2007, 1-1.

[2]牛玉超, 马海龙.校企共建实验室提高研究生培养质量.中国科教创新导刊, 2011, 10, 5.

[3]曹建平.校企共建实训基地模式的研究与实践.实验技术与管理, 2007, 24, 4-7.

固体废弃物处置 第11篇

关键词:进境盐渍牛皮 固体废弃物 危害 资源化处理

我国是世界最大的进口牛皮市场,占全球20%以上份额。2013年,全国共检验检疫进口牛皮98.8万吨、货值27.27亿美元,同比分别增长12.89%、20.22%,主产地为美国、澳大利亚、巴西、加拿大、南非、意大利等十多个国家和地区。大量盐渍牛皮进境带来经济效益同时,也带来了大量的固体废弃物。据资料显示,1t原料皮产生的固体废弃物超过600kg,也就是说原料皮中的60%属于废弃料,其中成品革约占250kg左右,在原料皮中约为20%-30%,90%以上的固体废弃物都被当作没有利用价值的垃圾焚烧或者深埋,或者雇请环卫部门收走,或者直接被加工企业卖掉,目前国内还没有针对固体废弃物无害化处理的标准,也没有大规模成型规范的回收利用机构,这些进境盐渍牛皮加工产生的固体废弃物造成资源浪费的同时,还为我国带来了极大的动物疫情传播隐患和严重的环境污染。

1 进境盐渍牛皮固体废弃物的产生及危害

在制革过程中,固体污染物主要源自以下几个阶段,如图1所示。根据鞣制与否,可分为鞣前下脚料(不含鞣质)和鞣后下脚料(含鞣质,少量含染料和涂层);根据下脚料产生时皮的性质,又可分为原皮下脚料、灰皮下脚料、蓝皮下脚料(铬鞣)和成革下脚料。其中,目前在泉州的皮革加工企业中,唯一能带来微薄商业价值的是最后的成品皮革下脚料,其他下脚料均作为废弃物通过各种途径处理掉,造成巨大的资源浪费,同时还带来疫情传播风险和环境污染。

图1

1.1 疫情传播风险

在《中华人民共和国进境动物一、二类传染病、寄生虫病名录》中列出的97种动物疫病,其中口蹄疫、疯牛病、炭疽等超过20种的动物疫病都属于牛易感的。在对盐渍生牛皮进行盐渍处理的过程中,对于某些病菌来说,在高浓度渗透压的作用下,其生长繁殖会起到不同程度的抑制,甚至被杀灭,但是通过高浓度渗透压抑制、杀灭所有的病菌存在一定难度,例如炭疽杆菌,以及一些耐盐菌株等,在自然环境中,炭疽芽胞具有顽强的生存力。另外,在对牛皮进行盐渍处理时,出现不均匀、不彻底的现象,在牛皮的剖面处存在褐色的污秽物,在一定程度上营造了病菌繁殖的环境。在牛皮去毛、去肉、修边、削匀等加工过程中,这些幸存的病菌随着固体废弃物一起排放到外界,对周围环境势必会造成疫源性污染,如果没有经过及时有效的无害化处理,如适逢病媒昆虫滋生繁殖季节,将会吸引诸如苍蝇蚊虫等昆虫媒介,这些昆虫携带病毒、细菌等多种病原体,将脊髓灰质炎病毒、肠道传染病伤寒、副伤寒、痢疾、霍乱等多种疫病进一步传播给人、动物。

1.2 环境污染

1.2.1 进境盐渍牛皮固体废弃物污染水

目前,在处理生牛皮的工艺方面,我国制革工业主要采用剖蓝湿革的技术,在生产过程中,会产生大量含铬的固体废弃物。对于这些含铬固体废弃物,如果不进行回收处理,那么将会导致部分铬离子进入水中。由于三价铬离子属于蛋白凝固剂,会刺激人体的消化道、呼吸道,以及皮肤等,进而威胁到人的身体健康。对于浓度较高的三价铬来说,甚至对植物的生长构成影响。研究资料显示,环境中的三价铬离子浓度超过50mg/L时,就会抑制水稻的生根和发芽;当浓度超过200mg/L时,将会导致水稻无法正常生长。另外,肉渣、油脂等以及由化工材料带入的有机物,使得水中悬浮物的含量在一定程度上大大增加。这些悬浮物在微生物的作用下将会发生腐烂变质,使得废水中的COD(化学耗氧量)、BOD(生物耗氧量)进一步增加,造成水体富营养化,水中的传染病菌等微生物迅速繁殖,造成水污染,进一步危害人体健康。

1.2.2 进境盐渍牛皮固体废弃物污染土壤

在过去几十年的时间里,我国都是通过在土壤中堆放或填埋的方式对未经处理的皮革固体废弃物进行处理,进而在一定程度上使得土壤中含有大量的硫化物、铬化物,进一步污染土壤。在土壤中,如果硫化物的浓度过高,就会导致植物的老根发黑腐烂,并且影响新根的生长,造成农作物枯萎。对于动植物来说,虽然铬是其生长的基本元素,通常情况下,适量的铬会促进动植物的成长,但是,如果制革固体废弃物直接堆放在土壤中,或者直接用作农田肥料,这样会使得土壤中三价铬等离子的浓度出现不同程度的增加,进而在一定程度上对农作物的正常生长产生不良影响,通过食物链的富积,甚至间接的危害人体健康。

1.2.3 进境盐渍牛皮固体废弃物污染大气

在日常生产过程中,皮革固体废弃物主要是对水体、土壤造成污染,相对来说对大气的污染较轻,但是需要给予高度重视。在磨革过程中产生的大量革灰,容易形成粉尘,进而对周围环境造成污染。在细菌的作用下,被丢弃的皮革固体废弃物中的蛋白质被分解,释放出恶臭的气体,进一步破坏周边居民的生活环境。同时细菌在分解皮革固体废弃物中蛋白质的过程中,产生大量的硫,当环境中的pH值发生变化时,会释放硫化氢气体,进而在一定程度上强烈刺激人的眼睛、呼吸道等,如果人们长时间受到低浓度硫化氢的影响,就会出现不同程度的头晕、多汗、恶心等症状,反之当浓度较高时,会出现眼花、眩晕,甚至死亡。

目前,在处理固体废弃物时,焚烧是很多制革厂普遍采用的方法,但是焚烧会产生有毒气体,例如氧化硫、氧化氮等,并且燃烧时容易使三价铬发生氧化反应,进一步生成毒性更强的六价铬,并且六价铬可以吸附在烟尘粒子上,进而在一定程度上随着烟尘粒子散到空气中,进一步对人的皮肤、呼吸道等造成伤害。

2 进境盐渍牛皮固体废弃物的再利用途径

在制革过程中,如果不加以利用生产中产生的固体废弃物,一方面会污染环境,传播疫病,另一方面造成资源的浪费。近年来,国内外研究者对这个问题给予高度的关注。根据是否铬糅可以将皮革固体废弃物分为铬糅前的动物组织污泥和铬糅后的蓝皮屑和成皮屑,以下是近几年国内外对固体废弃物再利用的途径研究:

2.1 皮革固体废弃物在生产生活中的应用

2.1.1 生产甲烷

在工业生产过程中,通过消化的方式利用制革污泥制取沼气。所谓厌氧消化就是借助厌氧微生物的分解作用,进一步分解污泥中的有机物,使其趋于稳定。在厌氧细菌的作用下,分解有机物,进一步产生沼气。其处理过程是,将皮革固体废弃物切成10mm左右的小块,通过加温使微生物大量繁殖,在微生物的作用下,肉渣中的有机物分解放出CH气体,一般情况下,油脂越多,产生的气体就越多。在35℃环境下,1kg肉渣通过进行20天的消解,其产生CH气体大约有615L,净含量约为75%。如果固体废弃物中不含铬,那么消化处理后的残渣可以进一步用作混合肥料,可以直接施于农田。

2.1.2 制备饲料

在制革污泥中,有价值的物质含量比较大,其中,粗蛋白、灰分、纤维素、脂肪酸分别约占28.7%~40.9%、26.4%~46.0%、26.6%~44.0%、0~3.7%。其中70%的粗蛋白以氨基酸形式存在,并且污泥蛋白中含有家畜生长所需的各种氨基酸,各种氨基酸之间相对平衡,因此可以作为动物的饲料蛋白。固体废弃物脱铬处理后,废皮中残留微量的铬,这些铬能够进一步促进动物的成长发育。

2.1.3 用作皮肥生产的原料

目前,在日本、韩国、欧洲及台湾等一些发达国家和地区,利用制革固体废弃物生产有机肥料广泛用于农业生产。在皮革固体废弃物中,由于含有N、P、S、K、Ca、Mg、Al、Fe、Cr等化学元素,因此制备的肥料具有较好的肥效,进而在一定程度上可以为植物提供生长所需的养分。根据研究资料统计显示,在农业生产中,利用含铬皮革的下脚料加工制作肥料,可以使得水稻增产18%,小麦增产36%。在农业生产过程中,能否应用制革含铬固体废弃物做生产肥料,通常情况下取决于铬含量,在含量较低的情况下,不会对人体、环境产生影响和危害。

2.2 皮革固体废弃物用于制备胶原纤维及造纸

动物皮作为胶原纤维最集中的组织,其胶原含量超过95%,这种胶原通常情况下是宝贵的生物质资源,属于良好的功能性材料。在研制纺织胶原蛋白纤维过程中,选择皮革固体废弃物做原材料,一方面可以开发新型的绿色纤维,进而在一定程度上满足市场对高档纤维面料的需要,另一方面可以重新利用大量的皮革废弃物,进一步挖掘皮革工业废弃物的价值。与一般纤维相比,胶原纤维具有相同的机械强度,同时在热、化学、生物等方面具有独特的稳定性。

2.3 用皮革固体废弃物制备皮革化工材料

在弥补天然皮革的性能方面,皮革复鞣填充剂作为皮革化学品往往缺乏均一性,并且在部位差、出裁率、丰满度等方面都不理想。对于提取的胶原产物,王鸿儒等用乙醇胺和己二酸进行酰胺化链,对改性得到的蛋白填充剂进行转移,通过转移处理后,不含强的电离基团,进一步填充铬鞣革,进而在一定程度上使得成革的机械性大大提高,同时改善了成革的手感,并且革的丰满度、粒面平整度等性能都有所提高。

2.4 用皮革固体废弃物提取胶原蛋白

在革工业生产过程中产生的废弃物,其蛋白质含量超过 30%,在蛋白中,胶原蛋白质量超过90%。作为天然的生物资源,胶原蛋白广泛应用于食品、医药等高附加值领域,同时受到人们的普遍关注和认可。碱法、酶法、酸法、氧化法、焚烧法以及联合处理法等是从革屑中进行脱铬、提胶的常用方法。

2.5 建材利用

2.5.1 制砖。台湾一个研究小组发现,利用制革污泥可压制成普通建筑用的“生态砖”。这种污泥生态砖是将10%制革污泥混入黏土砖中,在900℃的条件下进行烧制,通常情况下可以达到最佳的效果。

2.5.2 制水泥。在生产水泥的过程中,高炉水渣、粉煤灰副产品和石膏炉渣、烟尘等是常用的废弃物。近年来,日本研究出利用制革污水处理产生的脱水污泥为原料制造水泥。这种类型水泥在燃料耗用量、排放量等方面具有一定的优势,因此这种水泥也称“生态水泥”。

3 建议

在皮革工业生产中,随着不断应用化学工业、生物技术、机械制造等领域的先进技术,在一定程度上改善、提高了制革工业的技术水平。为了确保皮革工业的持续发展,需要正确处理制革与资源、环境之间的关系,合理利用皮革固体废弃物,进一步确保环境的和谐性。一是建议皮革行业协会等地方组织机构发挥凝聚带头作用,对进境盐渍牛皮定点加工企业乃至整个皮革加工行业产生的固体废弃物探讨和研究群体加工处理的可行性方案,真正实现皮革加工固体废弃物的变废为宝的最终目标;二是建议进出口检验检疫部门进一步完善进境盐渍牛皮固体废弃物处理的检验检疫标准法规制定,严把国门,防止动物疫病传入;三是建议地方政府充分重视进境盐渍牛皮固体废弃物的疫情隐患,环境污染和资源浪费等危害,进一步推动固体废弃物资源化处理再利用相关的科技论文研究,最终实现制革固体废弃物的无害化、绿色化、再生化。

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固体废弃物处置 第12篇

关键词:案例教学法,固体废物处理和处置,案例实施

案例教学法起源于哈佛大学商学院, 经过近百年的发展和完善, 目前已经普及全美各院校。它是在学生掌握了有关基本知识和分析技术的基础上, 教师在精心策划和指导下, 根据教学目的和教学内容的要求, 运用典型案例, 将学生带入特定事件的现场进行分析, 通过学生的独立思考或集体协作, 进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力, 同时培养正确的管理理念、工作作风、沟通能力和协作精神的教学方法[1]。《固体废弃物处理与处置》是环境工程专业的核心必修课程, 是一门以物理、化学、生物为基础的交叉性的工程技术学科, 理论与实践结合非常紧密, 因此, 案例教学法在该课程教学中的作用尤为重要。

随着我国人口的急剧增长及工业化进程的不断推进, 各种固体废物的种类和含量不断增加, 已经对生态环境造成一定危害, 因此, 《固体废弃物处理与处置》在高校教育中的设立对推动环境保护和我国建设人与自然和谐的可持续发展事业具有十分深远的影响, 而提高该课程的教学质量, 培养适应经济快速发展和社会需求的专业性人才已经成为国内各大专院校教学工作的当务之急。

一、固体废弃物处理与处置课程教学现状

《固体废弃物处理与处置》课程的内容多, 涉及专业领域广, 涵盖机械、化学、制图、数学、生物、水文、地质等多门课程的核心知识点。现行教材的编写体系多数按照固体废物的收集、处理及处置的顺序, 介绍固体废弃物处理与处置途径的基本原理与设备及一些常用的利用方式, 具体包括各种固体废物, 从工业、矿业、农业和城市固体废弃物到危险废物、放射性废物的收集、压实、破碎、机械分选到固体废物的浮选、浸出、稳定化、解毒化处理及固体废物的固化、堆肥化、沼气发酵、微生物浸出及固体废物的焚烧、热解及焙烧处理等内容。

在以往的实际教学中, 《固体废弃物处理与处置》课程中大量的理论知识的传授以阐述为主。虽然, 随着多媒体教学方法的普及, 各种视频、图片和动画资料被运用到课堂教学中, 但是这种仍以讲述为主, 以短时间感官刺激为辅的教学模式往往很难让学生记住各种资料背后延伸的知识点。此外, 尽管有的内容, 如堆肥、沼气发酵技术及垃圾资源化在讲授时也辅助以实例说明, 但却没有进行具体的讨论分析。再者, 由于授课学时有限, 重点、热点、难点较难突出, 内容的针对性和实用性很难体现, 结果可能会导致学生理论知识掌握不牢、动手能力较差。

二、案例教学法对固体废弃物处理与处置教学的意义

《固体废弃物处理与处置》内容丰富, 知识点繁多, 学生不容易牢固掌握和运用。案例教学从实际问题出发, 引出知识点, 有效地对教学内容进行组织安排, 提高学生学习兴趣, 很好地减少课堂教学中打瞌睡、分心的现象。此外, 从教学目标和任务来看, 该课程强调实践性, 即培养学生理论联系实际, 分析和解决实际问题的能力。如将课程内容与案例相结合, 把现成的个案资料运用到教学过程中, 要求学生运用所学的基本理论和方法对问题进行分析, 提出解决问题的方案, 不但可以加强学生对基本理论和基本知识理解, 而且可以提高学生对理论应用的感性认识, 丰富学生的实践经验。再者, 在课程教学中, 传统的灌输式教学方法, 缺乏教与学之间双方的互动。案例教学法借助丰富典型的案例, 不但可以增强教师和学生之间, 学生与学生之间的交流, 培养学生的沟通能力和合作精神, 还可以开阔学生的视野, 开发学生的潜能。

三、固体废物处理与处置案例教学设计与实施

近年来, 在《固体废物处理和处置》教学中实施案例教学法已经引起了大众的关注[2,3,4]。案例教学的实施, 不是简单地通过教师对案例进行讲解和演示, 更重要的是发挥学生的主观能动性, 启发学生对案例涉及的问题进行思考、设计并解决, 切实提高学生的实践能力。因此, 案例教学法在《固体废弃物处理与处置》课程中的运用应注意以下几个方面。

1. 教学案例的选择原则

为了更好地实现教学目标, 以达到巩固所学知识、提高实践能力的目的, 教师应该精心选择案例。教学案例的选择需要遵循五个主要原则: (1) 针对性原则。教师要依据教学目标和教学内容有针对性地选择案例, 做到有的放矢。案例的设置目的要十分明确, 要能综合贯穿课程的教学知识点, 从而使理论得以检验、实际问题得以解决, 使学生的理论水平与分析问题、解决问题的水平得到进一步提高。例如, 需要学生掌握固体废物处理的方法, 应在所设置的案例中尽可能多涵盖一些固体废物热化学处理、生物降解处理和资源化综合处理的理论知识。 (2) 真实性原则。所选择的案例必须是现实生活中已经发生或正在处理的事件。只有真实的案例才可能激发学生学习的兴趣, 真正达到培养学生解决实际问题的能力。 (3) 特殊性原则。案例必须是从众多事件中挑选出来的具有明显特殊性和有重大研究与学习价值的事件, 具有典型性、代表性和普遍意义。学生通过对典型案例的分析可以获得一般性的知识和技能。例如, 与城市生活垃圾处理和处置相关的案例的选择可以使学生掌握废纸、塑料、玻璃、金属等固体废物的处理和处置技术。 (4) 新颖性原则。当今社会是一个通信设备、信息技术日新月异的信息化社会。通过各种媒体渠道教师可以获取、更新信息, 设计出与时代发展密切相关的案例。此外, 考虑到网络信息的可靠性问题, 教师应该深入到一线, 如垃圾处理厂等考察, 获取最新的案例素材。 (5) 综合性原则。案例的选择应该考虑学生的认知程度、学习能力。如果需要分析的问题过难或过于简单, 都可能会降低学生参与讨论的积极性。

2. 教学案例的实施

案例实施是案例教学的核心环节, 需要教师认真思考、精心准备。包括以下几个步骤: (1) 课前准备。在学习了一定的固体废弃物处理和处置的理论知识后, 根据教学大纲的要求, 教师制订教学计划, 选出与理论知识中的重点、难点和热点问题关联的案例, 设计好学生讨论的时机和方式。此外, 教师将需要研讨的案例题目和背景资料告知学生, 有针对性地让学生预习相关的理论知识, 在课前做好准备。为激发学生的积极性, 提高学生的兴趣, 教师可以提出奖惩机制, 例如, 将案例研讨报告的成绩计入平时成绩。 (2) 展示案例, 提出问题。案例教学中的课堂教学的主要形式是全班学员的集体讨论。因此, 案例和问题提供给学生以后, 需要对学生进行分组, 并选出陈述观点的代表。在小组开始讨论之前, 教师要适当地提示学生思考问题的方向和角度, 调动学生的积极性, 引导学生大胆地思考和提出个人的观点, 以及规定讨论的时间。讨论的过程是学生带着问题对固体废物处理和处置的各种理论知识进行学习, 归纳和总结的过程。因此, 教师只需始终保持主导的地位, 充分发挥学生主体性。教师不能随意参与学生的讨论, 而仅仅是在学生的讨论“跑题”时, 纠正学生;在小组讨论出现冷场时, 进行及时的引导;鼓励学生争论, 在争论出现“失控”时, 控制事态发展;实时监督学生的动态, 使讨论循序渐进;维持课堂的秩序。 (3) 总结案例, 做出结论。讨论时间结束后, 各个小组代表轮流对讨论的结果做总结。教师要对整个案例分析过程进行总结和评价, 对学生在讨论中反映出来的带有普遍性的问题进行引导或集中解答, 并指导学生写出案例分析报告。考虑到课时有限, 可以将案例分析报告作为作业布置给学生。

3. 案例教学法与其他教学法的综合

大学课程的教学方法多种多样, 《固体废物处理和处置》也不例外。每一种教学方法都有其优势, 都能够达到一定的教学目的。根据课程的特点和具体的教学的内容, 进行教学方法的优化组合, 可以更好地完成教学任务。

多媒体具有综合处理文字、图像、声音、动画的能力, 比较适合人的记忆规律。采用多媒体教学可以使课堂教学“有声有色”, 加深学生对概念及相关设备、处理工艺的直观认识, 达到增强教学效果、提高教学质量的目的[3]。垃圾运输流程、垃圾填埋场建设、运行和管理等均可通过多媒体动画形象地展现出来。而网络具有信息量大, 种类多、更新快和资源共享等特点。校园网络有助于拓展大学生的学习空间和知识领域, 便于学生开展研究性学习, 能够活跃大学生思想和促进个性化发展等, 从而有助于提高大学生的综合学习能力[5]。通过网络, 学生可以了解与国际接轨的各种固体废弃物处理与处置的新理论、新方法和新技术, 丰富自己所学的知识。在《固体废弃物处理与处置》课程的教学过程中, 可以把案例教学法与多媒体、网络教学有机结合起来, 最大限度地发挥各种教学方法的优势。在案例背景介绍时辅助多媒体教学, 增大课堂信息容量、激发学生的学习兴趣, 而将教学大纲、参考书目、习题、测试等学习材料放在网络上供学生学习, 通过网络对学生进行教学反馈和答疑, 能够起到巩固教学效果的作用。

总之, 在《固体废物处理和处置》教学中运用案例教学法, 通过精心选择、设计良好的案例, 对教学内容进行科学的组织, 有效地解决学时少、内容多的问题。教学案例来源于实际问题, 兼具实用性、应用性和趣味性, 大大提高学生的学习兴趣, 增强学生的实践能力, 达到学以致用的教学目的。案例教学实施的过程中, 师生互动频繁, 学生间的互动也大大增加, 打破传统的教师讲、学生听的“填鸭式”教学方式, 培养学生的团队协作和竞争精神。其他教学方法与案例教学法的综合, 巧妙地发挥各种教学方法的长处, 深化学生对知识的领悟, 提高案例教学的效率。

参考文献

[1]张丽梅.案例教学法的研究和教学实践.黑龙江教育 (高教研究与评估) , 2006 (3) .

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[4]孙淑英, 宋兴福, 孙泽等.固体废弃物处置与资源化课程改革的探索与实践.化工高等教育, 2012 (4) .

固体废弃物处置

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