固体废物处理与处置(庄伟强)（第四版）

环境、资源、人口问题已被国际社会公认为是影响21 世纪可持续发展的三大关键问题。随着经济的高速发展, 污染物的排放量迅速增加, 环境污染已成为制约经济进一步发展的重大因素。作为污染源之一的固体废物，和废气、废水、噪声一样, 是造成环境污染的重要原因之一。固体废物污染的防治十分重要。为满足经济发展对环境保护专业高等职业技术教育人才的需求, 在全国高职高专环境类专业规划教材编审委员会的支持下, 化学工业出版社组织了系列教材的编写、审定工作,《固体废物处理与处置》为本套教材之一。本教材充分考虑高等职业教育对教材的要求, 以学生为本, 注重对专业素质和能力的培养。在保证专业教学内容科学合理的基础上, 结合社会对环境类专业的要求, 突出了技术传授和能力培养。
本书在编写过程中, 主要遵循了以下几个原则。一是体现职业教育特色, 突出能力培养。编制时重点介绍固体废物处理与处置的基本概念、原理和方法, 特别考虑了加入工程实例、技能训练的教学, 通过现场教学、课堂讨论和练习等教学方式, 强化理论与技术相结合, 理论与实际相结合, 提高学生分析、解决实际问题的能力；每章结尾编写复习思考题, 发挥学生主体作用, 培养学生独立思考和自学的能力。二是突出教材内容的新颖性、实用性和系统性。取材尽力介绍固体废物处理较成熟的工艺和先进的技术与设备, 特别是突出了固体废物处理过程中物质再循环的指导思想, 并充分体现可持续发展、清洁生产、绿色技术等生态环境理念, 使教材内容上具有较好的新颖性；三是加强教材的政策性和环保法规教学。本教材将中国保护环境、治理固体废物的政策放在重要位置。教材内容突出固体废物、工业固体废物、城市垃圾、处置、减量化、资源化、无害化等法律概念, 加强了环保法规常识内容。四是符合教学大纲要求, 跨行业、宽口径。教材内容符合教学要求。内容涵盖矿业、工业、农业、城市垃圾及其他固体废物的处理, 拓宽了学生的知识面。
《固体废物处理与处置》( 第三版) 于2015 年出版。近年, 固体废物的处理与处置技术取得了很大进展, 教材中部分数据和标准已显得陈旧或不适宜, 尤其是新技术、新标准和新规范的发布, 迫切需要对某些内容进行修改，以适应高等职业教育的需要。
教材注重对专业素质和能力的培养。本书在第三版教材的基础上, 遵循产教融合，适当更新部分内容, 删除了部分过时、陈旧的材料, 增加了部分国内外固体废物处理与处置的新技术和新方法。
全书共分8 章。第1 章主要介绍固体废物的概念、来源、分类以及污染及其控制和固体废物管理内容、原则、制度和标准；第2 章介绍了固体废物和城市垃圾收集、运输及贮存、城市垃圾转运站的设置；第3 章介绍了固体废物预处理( 压实、破碎、分选、脱水) 的基本原理、目的、方法、设备；第4 章介绍了固体废物处理的固化和化学处理的目的、基本原理和方法；第5 章介绍了固体废物处理的热处理（焚烧、热解）的目的、原理、方法、设备和影响因素；第6 章介绍了固体废物处理的微生物分解（好氧堆肥、厌氧发酵）的原理、过程、方法、设备和影响因素;第7 章主要讲述了固体废物资源化的概念、原则和途径, 讲述了工业、矿业、城市垃圾、放射性、危险固体废物及厨余垃圾综合利用的典型实例；第8 章介绍了固体废物处置的概念、要求及方法，卫生土地填埋和安全土地填埋定义、场地选择、场地设计、填埋方法和填埋操作。
本书为高等职业教育环境保护类及相关专业的教材, 也可供环境类专业培训及供从事环境保护工作的技术人员参考。由于各地的固体废物治理情况不同, 因此, 选用者在使用本教材时可按各自要求予以增删。
本书第1、2、4、6、7、8 章由庄伟强修订, 第3 章由刘爱军修订, 第5 章由赵开荣修订。全书由庄伟强统稿，岳钦艳教授主审。本书在编写过程中参考了大量资料和许多学者的研究成果, 另外, 本书的出版得到了化学工业出版社及高职高专环境类专业规划教材编审委员会的支持和指导, 编者在此对他们一并表示感谢。
由于编者水平有限, 时间仓促, 书中不妥之处在所难免, 敬请专家、同行和广大读者批评指正。

编者 
2022 年1 月

庄伟强，教授，多年来一直从事高等职业教育环境类专业有关课程的教学和科研任务。具有丰富的教学经验和教材编写经验。

本书是“十二五”职业教育国家规划教材、普通高等教育“十一五”国家级规划教材。全书共分8章，对固体废物的收集、运输、处理、处置和资源化与综合利用等方面进行了详细的介绍。内容包括：固体废物的概念、来源、分类、危害及管理；固体废物的收集、运输及贮存；固体废物的预处理( 压实、破碎、分选、脱水) 的基本原理、方法、设备等；固体废物的固化与化学处理；固体废物的焚烧和热解技术；固体废物微生物分解的基本原理和方法；固体废物的最终处置。
本书为高等职业教育环境保护类及相关专业的教材，也可供环境类专业以及从事相关工作的技术人员参考。

1　绪论 1
1.1　固体废物的概念与分类 2
1.1.1　固体废物的概念 2
1.1.2　固体废物的来源 3
1.1.3　固体废物的分类 3
1.2 工业固体废物的来源及性质 4
1.2.1　工业固体废物的来源 4
1.2.2　冶金工业固体废物 4
1.2.3　化学工业固体废物 4
1.2.4　其他工业固体废物 5
1.3　城市垃圾的来源及性质 5
1.3.1　城市垃圾的来源 5
1.3.2　城市垃圾的分类 5
1.3.3　城市垃圾的组成 6
1.4 固体废物的污染及其控制 6
1.4.1　固体废物的污染途径 6
1.4.2　固体废物污染危害 7
1.4.3　固体废物污染控制 8
1.5 固体废物的管理与技术政策 9
1.5.1　固体废物管理现状 9
1.5.2　固体废物管理内容 10
1.5.3　“ 三化”原则和“全过程”管理原则 10
1.5.4　固体废物管理制度 11
1.5.5　固体废物管理标准 12
复习思考题 13

2 固体废物的收集、运输及贮存 14
2.1　固体废物的收集 15
2.1.1　收集原则 15
2.1.2　收集方法 15
2.1.3　固体废物的标记 16
2.2　固体废物的运输 16
2.2.1　包装容器的选择 16
2.2.2　运输方式 17
2.2.3　运输管理 17
2.3　城市垃圾的收集与运输 17
2.3.1　收集方式 18
2.3.2　收集系统 19
2.3.3　收集路线设计 25
2.4　城市垃圾转运站的设置 26
2.4.1　垃圾转运的必要性 26
2.4.2　转运站类型 27
2.4.3　转运站设置要求 29
2.4.4　转运站选址要求 30
2.4.5 转运站工艺设计计算 30
复习思考题 32

3　固体废物的预处理 33
3.1　固体废物的压实 34
3.1.1　压实的原理和目的 34
3.1.2　压实设备 35
3.1.3　压实流程 36
3.1.4　压实器的选择 36
3.2　固体废物的破碎 37
3.2.1 破碎的原理和目的 37
3.2.2 固体废物的机械强度 37
3.2.3　破碎的方法 38
3.2.4　破碎比、破碎段与破碎流程 38
3.2.5　破碎设备 39
3.2.6　低温破碎 42
3.2.7　湿式破碎 43
3.2.8 半湿式选择性破碎分选 43
3.3　固体废物的分选 44
3.3.1　筛分 44
3.3.2　重力分选 46
3.3.3　磁力分选 48
3.3.4　电力分选 50
3.3.5　浮选 51
3.3.6 分选回收技术实例 53
3.4　固体废物的脱水 54
3.4.1　水分及分离方法 54
3.4.2　浓缩脱水 55
3.4.3　机械脱水 56
复习思考题 59

4 固体废物的固化与化学处理 60
4.1　概述 61
4.1.1　固化处理的机理 61
4.1.2 固化处理的基本要求 61
4.2　固化处理的方法 62
4.2.1　水泥固化 62
4.2.2　石灰固化 64
4.2.3　塑性材料固化法 65
4.2.4　自胶结固化 66
4.2.5　玻璃固化 67
4.3　固体废物的化学处理 68
4.3.1　中和法 68
4.3.2　氧化还原法 68
4.3.3　沉淀法 69
4.3.4　吸附法 70
4.3.5　离子交换法 70
复习思考题 71

5　固体废物的热处理 72
5.1　固体废物的焚烧 73
5.1.1　焚烧处理的目的 73
5.1.2　固体废物的热值 73
5.1.3 固体废物的燃烧过程 74
5.1.4 固体废物的焚烧系统 75
5.1.5　焚烧设备 77
5.1.6 焚烧能源的回收利用 80
5.1.7 焚烧过程污染物的产生与防治 81
5.2　固体废物的热解 82
5.2.1 热解的原理和特点 82
5.2.2　热解的方式 83
5.2.3 热解的主要影响因素 83
5.2.4　热解工艺与设备 83
5.2.5　热解处理实例 86
复习思考题 87

6 固体废物的微生物分解 88
6.1　概述 89
6.1.1　微生物在环境物质中的循环作用 89
6.1.2　可降解的固体有机废物及其微生物群落 90
6.2　好氧堆肥 91
6.2.1　好氧堆肥原理 91
6.2.2　堆肥过程参数 92
6.2.3　堆肥的工艺过程 94
6.2.4　堆肥的方法 95
6.2.5　堆肥的腐熟度 95
6.2.6　堆肥的农业效用 97
6.3　厌氧发酵 97
6.3.1　厌氧发酵的原理 97
6.3.2 厌氧发酵的影响因素 98
6.3.3　厌氧发酵工艺 99
6.3.4　厌氧发酵设备 99
6.3.5　城市粪便的厌氧发酵处理实例 101
6.4　污泥的处理 101
6.4.1　概述 102
6.4.2　污泥的浓缩 102
6.4.3　污泥的消化 102
6.4.4　污泥的调理 104
6.4.5　污泥的机械脱水 104
6.4.6　污泥的干燥与焚烧 104
复习思考题 105

7 固体废物的资源化与综合利用 106
7.1　资源化概述 107
7.1.1　资源化的概念 107
7.1.2 资源化的国内外现状 107
7.1.3　资源化的原则 108
7.1.4　资源化的基本途径 108
7.1.5　资源化系统 109
7.2 工业固体废物的综合利用 110
7.2.1　高炉渣的综合利用110
7.2.2　钢渣的综合利用 116
7.2.3　粉煤灰的综合利用 122
7.2.4 硫铁矿烧渣的综合利用 131
7.2.5　铬渣的综合利用 139
7.2.6　碱渣的综合利用 143
7.3 矿业固体废物的综合利用 145
7.3.1　概述 145
7.3.2　煤矸石的综合利用 146
7.4　城市垃圾的综合利用 153
7.4.1　城市垃圾的组成 153
7.4.2　城市垃圾的处理 154
7.4.3 城市垃圾的回收利用 156
7.4.4 废电池的回收与综合利用 156
7.4.5 医疗废物及其处置技术 163
7.5 放射性固体废物的综合利用 166
7.5.1 放射性固体废物的来源 166
7.5.2 放射性固体废物的处理 167
7.5.3 放射性固体废物的回收利用 168
7.6　危险废物的综合利用 168
7.6.1　危险废物的定义 168
7.6.2　危险废物的来源 168
7.6.3　危险废物的性质 169
7.6.4　危险废物的收集 169
7.6.5　危险废物的运输 170
7.6.6　危险废物的贮存 170
7.7　厨余垃圾的综合利用 170
7.7.1 厨余垃圾定义及分类 170
7.7.2 厨余垃圾处理的现状 171
7.7.3 厨余垃圾存在的主要问题 171
7.7.4　下一步采取的措施 171
7.7.5 厨余垃圾处理处置原则 172
7.7.6　厨余垃圾处理方法 173
复习思考题 173

8 固体废物的最终处置 1７5
8.1　概述 176
8.1.1　处置的定义及分类 176
8.1.2　海洋处置 176
8.1.3　深井灌注处置 179
8.1.4　土地填埋处置 180
8.2　卫生土地填埋 181
8.2.1　概述 181
8.2.2　场地的选择 182
8.2.3　场地的设计 182
8.2.4　填埋方法 187
8.2.5　填埋操作 188
8.3　安全土地填埋 189
8.3.1　概述 189
8.3.2　场地的选择与勘察 190
8.3.3　环境影响评价 192
8.3.4　填埋场的结构 193
8.3.5　填埋场地面积的确定 194
8.3.6　地下水保护系统 194
8.3.7　地表径流控制 195
8.3.8　填埋操作 196
8.3.9　封场 196
8.3.10　辅助设施 197
8.3.11　场地监测 197
8.4　浅地层埋藏处置 199
8.4.1　概述 199
8.4.2　场地选择 199
8.4.3　场地的设计 200
8.4.4　沟槽式浅地层埋藏 201
复习思考题 201

附录 203
附录一　中华人民共和国固体废物污染环境防治法 203
附录二　危险废物鉴别标准 217
附录三　固体废物产生源及可能产生的废物提示表 221
附录四 主要工业行业固体废物排放系数参照表 221
附录五 固体废物管理相关标准清单 223

参考文献 226