固体废物处理方法：物理、化学、生物处理全解析

固体废物处理方法：物理、化学、生物处理全解析

处理机密报告

编辑

（一）物理治疗

物理处理是通过浓缩或相关变化来改变固体废物的结构但不破坏固体废物的处理方法。 它包括压实、破碎、分选、浓缩、干燥和蒸发等。 它主要用作预处理技术。

（二）化学处理

化学处理是利用化学方法破坏固体废物中的有害成分，使其达到无害化，或将其转化为适合进一步处理处置的形式。由于化学反应条件复杂，影响因素多，化学处理方法通常只用于处理含有单一成分或含有几种具有相似特性的化学成分的废物。对于混合废物，化学处理可能达不到预期目的。化学处理方法包括氧化、还原、中和、化学沉淀、固化等。

（三）生物处理

生物处理是利用微生物将固体废物中可降解的有机物分解，从而达到无害化或综合利用的目的。固体废物经生物处理后，在体积、形态、成分等方面发生明显变化，更易于运输、贮存、利用和处置。生物处理方法包括需氧处理、厌氧处理和兼性厌氧处理。与化学处理方法相比，生物处理一般成本较低，应用更为广泛，但处理过程耗时较长，处理效率有时不够稳定。

（四）焚烧

焚烧是利用燃烧反应将固体废物中的可燃物质氧化，以减少体积并利用其热能的过程。有时焚烧不当可能会增加当地大气颗粒物浓度，因此需要关注焚烧场地和焚烧设施。

（五）热解处理

固体废物中的有机物在高温下发生裂解，得到轻质燃料，例如废塑料、废橡胶的热解。

（六）固化处理

固化处理是利用固化基质封装固体废物，以减少其环境危害，并实现更安全的运输和处置的过程[1]。

处理原理报告

编辑

不同性质的固体废物会造成不同程度的环境污染，因此采取的处理原则也不同。《固体废物法》确立了固体废物污染防治的“三化原则”，即固体废物污染防治的“减量化、资源化、无害化”原则，作为我国固体废物管理的基本技术政策。

1. 减少

“减量化”即通过适当的技术手段，减少固体废物的产生量和排放量。要实现固体废物减量化的目标，首先要选择适当的生产原料。即在源头上尽量减少和避免固体废物的产生；其次，采用无废或低废工艺，尽量减少和避免生产过程中固体废物的产生；第三，提高产品质量和使用寿命。随着使用寿命的延长，一定时间内废物的积累量也可以减少；第四，对产生的废物进行有效处理，最大限度的回收利用，减少固体废物的最终处置量。例如，采用“清洁生产技术”，可以有效减少生产过程中产生的固体废物；焚烧后体积可减少80%~90%；在现有技术条件下，通过脱水、破碎、压缩等处理，也可以达到减量化的目的。

（二）资源化

固体废物的“资源化”，是指对固体废物进行妥善处理，从中回收有用物质和能量的技术，即将固体废物妥善处理为二次资源或再生资源的技术。主要包括三个方面：

1.物质回收，即从废弃物中回收二次材料；

2. 材料转化，即利用废物生产新形式的材料；

3. 能源转换，即从废物处理中回收能源以产生热能或电能。

固体废物资源化利用具有一定的优势，如提高环境效益、在资源利用过程中去除某些具有潜在毒性的废物、减少废物堆放场地、降低生产成本、通过资源回收利用节省原材料的购置费用、提高生产效率、减少能源消耗等。

（三）排毒

固体废物无害化处理就是将固体废物通过相应的工程处理工艺进行处理，使其不影响人体健康，不污染周围环境。固体废物无害化处理需要多种技术，应用最为广泛的有垃圾焚烧、卫生填埋、有机物热解气化、危险废物热处理无害化处理等。由于固体废物的来源和性质不同，其无害化处理工艺也不同，一般需要综合考虑废物的处理效果和处理成本。

加工工艺报告

编辑

固体废物预处理是指利用物理、化学或生物的方法，将固体废物转化为便于运输、贮存、回收和处置的形式，主要包括压实、破碎、分选、脱水和干燥等，往往也是材料回收利用的过程。

（一）压实

压实又称压缩，是利用机械方法降低固体废物的孔隙率，增加其密度，以增加物质堆积程度。压实后的固体废物具有装卸运输方便，保证运输安全卫生，降低运输成本，减少填埋空间等优点；还有利于生产高密度惰性材料或建筑材料，便于储存或再利用。但压实不适用于刚性材料、含有易燃易爆成分的材料和含水废物，如大块木材、金属、玻璃和塑料不宜压实，因为它们可能损坏压实设备。

固体废物压实的本质可以看作是消耗一定的压力能，增加废物容重的过程。固体废物在受到外界压力时，颗粒间相互挤压、变形或破碎，从而达到重组的效果。根据操作条件，固体废物压实设备可分为固定式和移动式两大类。凡是采用人工或机械方法（主要是液体方法）将废物送至压实机械进行压实的设备都称为固定式压实机，如各种家用小型压实机、配备在废物收集车辆上的压实机以及配置在转运站的专用压实机。移动式压实机是指在垃圾填埋场使用的轮胎或履带式压实机、钢轮布压实机以及其他专门设计的压实机械。

（二）破损

固体废物破碎是指通过外力的作用，将大块固体废物破碎成小块的过程。固体废物破碎的目的如下：

1.易于将不同成分的废弃物均匀混合，从而提高燃烧、热解等处理过程的效率和稳定性；

2.防止大件、尖锐垃圾损坏分选、焚烧、热解等设备：

3.减少体积，降低运输成本；

4、容易通过磁选等方法回收小块贵金属；

5、破碎后的生活垃圾填埋时压实密度高且均匀，可以加快回收速度。

固体废物的破碎方法有干法破碎、湿法破碎、半湿法破碎三种，干法破碎也就是我们通常所说的破碎。

（三）排序

固体废物分选是通过人工或机械的方法，将固体废物中的各种有用资源或不利于后续处理工艺要求的废物成分分离出来的过程。所谓分选，就是根据物料的粒度、密度、磁性、电性、摩擦性、弹性、表面润湿性的差异，采用适当的手段将物料分离的过程。固体废物分选的方法很多，如筛选（分选）、重力分选、磁力分选、电分选、光电分选、摩擦分选、弹性分选、浮选洗涤等。

1. 筛查

筛分是利用筛子使小于筛孔的细颗粒通过筛面，而大于筛孔的粗颗粒则被截留在筛面上，从而完成粗细物料分离的过程。筛分通常包括湿选和干选两种操作。干选常用于固体废物的筛分，筛分时可同时使用多个筛面。筛分过程可分为物料分层和细颗粒筛分两个过程，其中细颗粒筛分是分离的目的。

常用的筛分设备有固定筛、滚动筛、惯性振动筛、振动筛等。其中固定筛易堵塞，需经常清理，筛分效率低，多用于粗筛作业；惯性振动筛适用于细颗粒废弃物的筛分，也可用于潮湿、粘稠废弃物的筛分；共振筛处理量大，筛分效率高，耗电量少，结构紧凑，应用广泛，适用于废弃物中的细颗粒筛分及废弃物分选作业中的脱水、脱重介、脱泥筛分。

2.重力分离（重力分离）

重选是利用固体废物中不同物质的密度差异，在运动介质中，在重力、介质动力学和机械力的作用下，通过迁移使颗粒松散分离，从而获得不同密度产品的分离过程。根据介质不同，固体废物重选可分为风选、重介分选、跳汰分选和摇床分选。

（1）风选又称空气分选，是以空气为分选介质，在气流作用下，将固体废物颗粒按密度和粒度进行分选的方法。风选过程是根据各种固体颗粒在空气中的沉降规律进行的。根据工作气流的主方向，风选设备可分为水平气流风选机（水平风选机）、垂直气流风选机和倾斜风选机。

（2）重介质分选通常把密度大于水的介质称为重介质。重介质分选是将固体废物中的颗粒群在重介质中按其密度大小进行分离，达到分离目的的一种方法。取得良好分离效果的关键是重介质的选择，要求重介质的密度介于固体废物中轻物料的密度和重组料的密度之间。通常重介质是由高密度固体颗粒与水组成的固液两相分散体系，是一种密度大于水的非均匀介质。高密度固体颗粒起着增加介质密度的作用，所以被称为加重料。最常用的加重料有硅铁、磁铁矿等。重介质分选适用于分离密度差别较大的固体颗粒。

（3）跳汰分选跳汰分选是在垂直变速介质流中按密度对固体废物进行分离的一种方法。它使磨细的混合废物中不同颗粒群在垂直脉动介质中按密度分层，密度低的颗粒群位于上层，密度大的颗粒群位于下层，从而实现物料分离。

3. 磁选

磁选是利用固体废物中各种物质的磁性差异，在非均匀磁场中分离固体废物物质的方法。磁选设备产生的磁场将固体废物中的铁磁性物质分离出来。在固体废物处理中，磁选主要用于回收或富集废物中的铁质金属，或在某些废物处理过程中排除铁质物质。

固体废物按其磁性可分为强磁性、中磁性、弱磁性和非磁性。当这些具有不同磁性的组分通过磁场时，磁性较强的颗粒会被磁选设备吸引，并随着设备的移动而被带到非磁性区域而脱落；而弱磁性和非磁性的颗粒，由于受到的磁场力较小，在自身重力或离心力的作用下，落到预定区域，从而完成磁选过程。

最常用的磁选设备有筒式磁选机和悬挂带式磁选机。

4. 权力排序

静电分选是利用高压电场中电导率的差异来分离固体废物成分的方法。静电分选可以分离导体与绝缘体，以及介电常数不同的绝缘体。

5.浮选

浮选是在浮选药剂的作用下，利用物质表面性质的差异，借助气泡的浮力，将物质从悬浮液中分离出来的过程。浮选是将浮选药剂添加到固体废物与水的浆液中，并通入空气，形成无数微小气泡，使预先选定的物质颗粒粘附在气泡上，随气泡上浮到浆液表面形成泡沫层，然后被刮出回收；未上浮的颗粒留在浆液中，经过适当处理后丢弃。

浮选剂大致可分为捕收剂、起泡剂、活化剂、抑制剂和介质调节剂。

6. 摩擦和弹跳分类

摩擦弹跳分离是利用各组分摩擦系数和碰撞系数的差异，将固体废物与其他固体废物分离的一种处理方法。固体废物在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时，会产生不同的运动速度和弹跳轨迹。摩擦弹跳设备有三种类型：带式筛分机、斜板输送机分离器和反弹滚筒分离器。

7.光电分选

光电分选是利用材料表面对光的反射特性不同而进行分离的方法。这种方法已成功地应用于玻璃按颜色分选的过程中。

8. 涡流分选

当含有非磁性导电金属（如铅、铜、锌等）的废液以一定的速度通过交变磁场时，这些非磁性导电金属内部就会产生感应涡流。由于废液流与磁场有相对运动速度，对产生涡流的金属片（块）产生推力。这种排斥力随废液固有电阻、磁导率等特性以及磁场密度变化的速度和大小而变化。利用这一原理可从混合废液中分离出部分有色金属。这是一种从固体废物中回收有色金属的有效方法，具有广阔的应用前景。

（四）脱水

造纸废水及污水处理产生的固体废弃物大多为有机污泥或以有机物为主要成分的污泥，具有有机物含量高、易腐败发臭、密度小、含水量高、呈胶体结构、不易脱水、流动性好、易于管道输送等特点。

凡含水率超过90%的固体废弃物均需进行脱水处理，脱水方法很多，主要有浓缩脱水、机械脱水和干燥等[2]。