固废复习题.doc

第一章1、固体废物（概念）：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的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。2、危险固废：是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。具有毒害性、腐蚀性、易燃性、反应性、感染性等一种或几种危害特性。3、固体废物是所有污染物来源和病原体归宿。4、固体废物污染控制需从两方面入手：一是防治固体废物污染，二是综合利用废物资源。 控制措施： 对于工业固体废物：1) 积极推行清洁生产审核2) 采用清洁的资源和能源3) 采用精料4) 改进生产工艺，采用无废或少废技术5) 加强生产过程控制，提高管理水平和员工环保意识 6) 提高产品质量和使用寿命7) 发展物质循环利用工艺8) 进行综合利用9) 进行无害化处理与处置 对于生活垃圾：1) 鼓励城市居民使用耐用环保物质资料、减少对假冒伪劣产品的使用。2) 加强宣传教育，积极推进城市垃圾分类收集制度。3) 改进城市燃料结构，提高城市的燃气化率。4) 进行城市生活垃圾综合利用。5) 进行城市生活垃圾垃圾的无害化处理与处置，通过焚烧处理、卫生填埋处置等无害化处理与处置措施，减轻污染。5、固体废物污染防治“三化”原则：减量化：通过实施适当技术，一方面减少固废排出量，另一方面减少固废容量。无害化：通过采用适当工程技术对废物进行处理（热解，分离，焚烧，生化耗氧，厌氧分解）。资源化：从固废中回收有用物质和能源，加快物质循环，创造经济价值的广泛的技术和方法。 “三化”之间的关系：对固体废物实行“三化”的原则，其各个环节是互为因果、相辅相成的。但减量化是基础，根本措施是实行“清洁生产”和提高资源、能源的利用率。实现了减量化就相应实现了资源化和无害化。同时，实现减量化必须以资源化为依托，资源化可以促进减量化、无害化的实现，无害化又可以实现和达到减量化和资源化的目的。因此，在具体措施方面，也不能将它们截然分开。6、“全过程”管理原则：由于固废本身是污染源头，故需对其产生收集运输综合利用处理储存处置实行全过程管理。“3C原则”：避免产生（clean）、综合利用（cycle）、妥善处置（control）。“3R原则”：减少产生（reduce）、再利用（reuse）、再循环（recycle）。固废从产生到处置全过程控制五阶段：清洁生产系统内回收利用系统外回收利用无害化稳定化处理最终处置。7、固废管理制度：1) 分类管理制度2) 工业固体废物申报登记制度3) 固体废物污染环境影响评价制度及其防治设施的“三同时”制度4) 排污收费制度5) 限期治理制度6) 进口废物审批制度7) 危险废物行政代替执行制度8) 危险废物经营许可制度9) 危险废物转移报告制度第二章1、城市垃圾清运操作方法：移动式、固定式移动式：将装满垃圾的容器用牵引车运往中转站或处理场，垃圾卸空后将空容器送回原处或其它垃圾集装点，如此重复进行垃圾清运。固定式：垃圾车到各容器集装点装载垃圾，容器倒空后放回原处，垃圾车装满后运往转运站或处置场。2、计算题（书上2126）例1：某住宅区垃圾量280m3/周，拟用一垃圾车负责清运，实行改良操作法的移动式清运。该车集装容积为8m3/次，f=0.67，垃圾车采用8h工作制。求清运该住宅垃圾，每周需要的清运次数？累计工作时间（h)？已知：平均运输时间为0.512h/次，容器的装车时间为0.033h/次；容器放回原处时间0.033h/次，卸车时间0.022h/次；非生产时间占全部工作时间的25%。解：集装时间：清运一次所需时间：每日每车行程数：（如计算结果是小数，向下取整）每周所需行程数：（进位取整53次/周）每周所需工作时间：例2：一商业区采用固定容器收集操作法收集垃圾。废物量229m3/周，容器大小6.1m3，f=0.67，收集点到收集站间往返平均距离为25km，a=0.022h，b=0.01375h/km；废物收集点间平均距离0.16km，a0=0.06h，b0=0.042h/km，=0.15。已知：收集车容积23m3，r=2，废物收集时间为0.05h，处置场停留时间（s)0.10h。计算每周清运次数和每周实际工作时间。解：(1)每一行程倒空容器数：（取整Ct=11）(2)集装时间: （3）每周行程次数: （4）每周工作时间： （tw=Nw取整值）=例3：某住宅区生活垃圾量约为250m3/周，拟用一收集车负责清运工作，实行改良操作方法的拖曳容器系统清运。已知该车每次集装容积为7m3/次，容器利用系数为0.67，清运车采用8h工作制，试求为及时清运该住宅垃圾，每日和每周需出动清运多少次？累计工作多长时间？（作业题）第三章1、固体废物的预处理：预处理是以机械处理为主，涉及废物中某些组分的简易分离与浓集的废物处理方法。目的是方便废物后续的资源化、减量化和无害化处理与处置操作。2、预处理技术主要有：压实、破碎、分选、脱水3、压实（概念）：又称压缩，指用机械方法增加固体废物聚集程度，增大容量和减少固体废物表观体积，提高运输与管理效率的一种操作技术。目的：减容：增大容量、减少固体废物体积，便于装卸和运输，确保运输安全与卫生，降低运输成本；稳定化：可制取高密度惰性块料，便于贮存、填埋或作为建筑材料使用。压实原理：排气，减少空隙率，使固体废物致密化。适于压实处理的主要是压缩性能大而复原性小的物质,如冰箱、洗衣机、纸箱与纸袋、纤维、废金属丝等。木材、金属、玻璃、塑料块等本身已经很密实的固体或焦油、污泥等半固体废物不宜作压实处理。4、破碎（概念）：利用外力客服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程成为破碎；是小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程成为磨碎。影响破碎过程的因素：物料机械强度（硬度、解理、韧性、物料的结果缺陷）和破碎力破碎方法：干式破碎、湿式破碎、半湿式破碎（湿式破碎、半湿式破碎在破碎的同时兼具分级分选的处理）5、分选（概念）：就是将固体废物中各种可回收利用的废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。方法：人工分选、机械分选（筛选、重力分选、光电分选、磁力分选、电力分选、摩擦与弹跳分选）影响筛分效率的主要因素：a.筛分物料性质的影响，包括粒度组成、含水率和含泥量、颗粒形状 b.筛分设备性能的影响，包括筛面种类、筛孔形状、筛孔尺寸、筛子的运动状况、筛子的长度和宽度、筛面的倾角 c. 操作条件的影响，主要有3点:（1）要连续，均匀给料： 确保稳定的工作状态。（2）要控制给料量：过大，易堆积，难松散；过小，处理能力降低。（3）要及时清理和维修筛面：确保正常的筛分效果。6、脱水：固体废物脱水的方法有浓缩脱水和机械脱水两种。固体废物的水分按存在形式分为：间隙水、毛细管结合水、表面吸附水、内部水1) 浓缩脱水目的：去除固体废物中的间隙水，缩小体积，为输送、消化、脱水、利用与处置创造条件。方法：、重力浓缩法：依据固体颗粒与溶液间存在的密度差，借重力作用脱水，脱水后含水量一般在50%。、气浮浓缩法：依靠大量微小气泡附着在污泥颗粒上，形成污泥颗粒-气泡结合体，进而产生浮力把颗粒带到水表面达到浓缩的目的，用刮泥机刮出的过程。、离心浓缩法：利用固体颗粒与水的密度及惯性的差异，在高速旋转的离心机中，固体颗粒和水分别受到大小不同的离心力而被分离的过程。2) 机械脱水原理：利用具有许多毛细孔的物质作为过滤介质，以过滤介质两侧产生压差作为过滤的推动力，使固体废物中的溶液强制通过过滤介质成为滤液，固体颗粒被截留成为滤饼的固液分离操作。是应用最广泛的固液分离过程。过滤介质：织物介质、粒状介质、多孔固体介质第四章1、固体废物物化处理方法有：浮选、溶剂浸出、稳定化/固化处理等2、浮选（概念）：是根据不同物质被水润湿程度的差异而对其进行分离的过程。原理：是通过在固体废物与水调成的浆料中加入浮选药剂扩大不同组分可浮性的差异，再通过空气形成无数细小气泡，使目的颗粒黏附在气泡上，并随气泡上浮于浆料表面成为泡沫层后刮出，成为泡沫产品；不上浮的颗粒仍留在浆料内，通过适当处理后废弃。浮选药剂：捕收剂（黄药）、起泡剂（松油、松醇油）、调整剂(活化剂、抑制剂、pH调整剂、絮凝剂、分散剂)浮选工艺过程：主要包括调浆、调药、调泡三个程序。 调浆即调节浮选的料浆浓度。浮选的料浆浓度必须适合浮选工艺的要求。调整浮选过程药剂的过程为调药。调药包括提高药效、合理添加、混合用药、料桨中药剂浓度调节与控制等。一般先加调整剂，再加捕收剂，最后加起泡剂。调节浮选气泡的过程为调泡。影响浮选效果的主要因素有：物料性质(如颗粒的润湿性、颗粒的大小等)；药剂条件(如药剂的种类、用量、药剂的组合等)；操作条件(如充气量大小、液面高低等)等。3、溶剂浸出（概念）：采用适当的溶剂与废物作用使物料中有关的组分有选择性地溶解的物理化学过程。影响浸出过程的主要因素：（1）物料粒度及其特性：粒度细、比表面积大、结构疏松、组成简单、裂隙和孔隙发达、亲水性强的物料浸出率高。（2）浸出温度：大部分浸出化学反应和扩散速率随温度升高而加快。温度升高的程度受到溶剂沸点和技术经济条件的限制。（3）浸出压力：浸出速率随着压力增加而加快。（4）搅拌速度：适宜的搅拌能减小扩散层厚度，加快浸出速率，但需通过实验确定。（5）其他因素的影响：溶剂浓度、固液比、氧分压等。4、稳定化/固化处理：稳定化固化处理是处理重金属废物和其他非金属危险废物的重要手段，在区域性集中管理系统中占有重要的地位。稳定化固化处理作为废物最终处置的预处理技术在国内外广泛应用。目的：使危险废物中的所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少它在贮存或填埋处置过程中污染环境的潜在危险，并便于运输、利用和处置。稳定化是指将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的物质的过程。一般可分为化学稳定化和物理稳定化。化学稳定化是通过化学反应使有毒物质生成不溶性化合物，使之在稳定的晶格内固定不动。物理稳定化是将污泥或半固体物质与一种疏松物料(如粉煤灰)混合生成一种粗颗粒、有土壤坚实度的固体，这种固体可以用运输机送至处置场。固体废物固化处理的方法主要包括:水泥固化、石灰固化、沥青固化、塑性材料固化、玻璃固化、自胶结固化技术第五章1、生物处理：指直接或间接利用生物体的机能,对固体废物的某些组成进行转化以建立降低或消除污染物产生的生产工艺, 或者能够高效净化环境污染,同时又生产有用物质的工程技术。2、固体废物的好氧堆肥处理堆肥化概念：在人工控制的条件下，依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程。原理：好氧堆肥是好氧微生物在与空气充分接触的条件下，使堆肥原料中的有机物发生一系列放热分解反应，最终使有机物转化为简单而稳定的腐殖质过程。在堆肥过程中，微生物通过同化和异化作用，把一部分有机物氧化成简单的无机物，并释放出能量，把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，供微生物生长繁殖。堆肥化过程：可分为潜伏阶段、中温阶段、高温阶段、腐熟阶段四个阶段。（1）潜伏阶段：适应新环境的过程（驯化阶段）。（2）中温阶段：嗜温性细菌、酵母菌、放线菌分解最易分解的可溶性物质，淀粉、糖类增多，温度45（产热阶段）。（3）高温阶段：嗜热性微生物、细菌分解转化；残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质等开始被强烈分解，温度4570，微生物大量死亡或进入休眠状态。（4）腐熟阶段：温度下降，嗜温性微生物占优势、较难分解的有机物进一步分解。 3、固体废物的厌氧消化处理概念：是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程。参与厌氧消化分解的微生物：水解菌，产酸菌，产甲烷菌原理：1) 三段理论：厌氧发酵一般可以分为三个阶段，即水解阶段、产酸阶段和产甲烷阶段。、水解阶段：发酵细菌利用胞外酶对有机物进行体外酶解，使固体物质变成可溶于水的物质，然后，细菌再吸收可溶于水的物质，并将其分解成为不同产物。、产酸阶段：水解阶段产生的简单的可溶性有机物在产氢和产酸细菌的作用下，进一步分解成挥发性脂肪酸、醇、酮、醛、CO2和H2等。、产甲烷阶段：产甲烷菌将第二阶段的产物进一步降解成CH4和CO2，同时利用产酸阶段所产生的H2将部分CO2再转变为CH4。2) 两段理论：将厌氧消化过程分为两个阶段，即酸性发酵阶段和碱性发酵阶段。 酸性发酵阶段：在分解初期，产酸菌的活动占主导地位，有机物被分解成有机酸、醇、二氧化碳、氨、硫化氢等，由于有机酸大量积累，pH随之下降，故把这一阶段称作酸性发酵阶段。碱性发酵阶段：在分解后期，产甲烷菌占主导作用，在酸性发酵阶段产生的有机酸和醇等被产甲烷菌进一步分解产生CH4和CO2等。由于有机酸的分解和产生的氨的中和作用，使得pH迅速上升，发酵从而进入第二个阶段碱性发酵阶段。第六章1、焚烧处理：将可燃性废物与空气中的氧气在高温下发生燃烧反应，使废物中的有毒有害成分氧化分解，达到减容、去除毒性并回收能源的目的。原理：可燃物质燃烧，特别是生活垃圾的焚烧过程，是一系列十分复杂的物理变化和化学反应过程，通常可将焚烧过程划分为干燥、热分解、燃烧三个阶段。焚烧过程实际上是干燥脱水、热化学分解、氧化还原反应的综合作用过程。技术：层状燃烧技术、流化燃烧技术、旋转燃烧技术影响因素：固体废物性质、焚烧温度、停留时间、供氧量和物料混合程度等，其中停留时间、温度、湍流度和空气过剩系数就是人们通常所说的3T+1E。焚烧工艺系统（过程）组成: 前处理系统（关键）、进料系统、焚烧炉系统（核心）、空气系统、烟气系统、其它系统（灰渣、余热利用及自动化控制系统）。焚烧效果评价指标：(1)目测法：黑度，烟气量，大黑效果差(2)热灼减量法：热灼减率 为热灼减量率，%；为固体废物焚烧灰渣的质量，kg；为固体废物焚烧灰渣经（60025）oC 灼烧3h后的质量，kg。(3) 二氧化碳法：燃烧效率 (4) E为焚烧效率； 、分别为焚烧烟气中CO、CO2含量。 (4)有害有机物的破坏去除效率：DRE为有害有机物破坏去除率，%；min为固体废物中某种有害有机物的质量，kg；mout为焚烧灰渣中某种有害有机物的质量，kg。2、热解处理概念：是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使有机物在高温下分解，使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。热解与焚烧：（1）不同点： a.燃烧过程和机理不同：焚烧是充分供氧、完全燃烧的放热过程；热解是利用是有机物的热不稳定性，是在无氧或缺氧条件下，可燃的固体废物的高温分解过程，是吸热的。b.产物不同：焚烧的产物主要是二氧化碳和水；热解的产物主要是可燃的低分子化合物如可燃气、油、固形炭。c.能量利用方式不同：焚烧产生热能量大的可用于发电，量小的只可供加热水或产生蒸汽，只能就近利用。热解产物是燃料油及燃料气，便于贮藏及远距离输送。(2)相同点：处理对象相同，都是加热分解过程，都能使固体废物减量化和稳定化。第八章1、通常填埋场的合理使用年限应在10年以上，通常为8-20年。2、填埋场的环境影响评价：1) 评价程序开展环境影响评价时，应结合场地的适宜性进行深入的现场调查，在此基础上，确定环境要素及施工和运行时的影响因素，按环保要求和标准逐一进行评价。2) 评价目的与内容填埋场环境影响评价旨在论述填埋场建设的环境可行性，重点应回答与项目决策相关的如下问题：（1）填埋场选址的合理性。（2）填埋场设计与清洁生产的符合性。（3）拟定的污染控制方案的经济合理性和技术可行性。（4）填埋场的总量控制指标。对拟建填埋场的环境影响评价具体应包括以下内容：（1）填埋场四周的自然环境和社会环境状况的调查与评价。（2）填埋场潜在影响区内的公众意见调查。（3）填埋场的工程分析。（4）填埋场环境影响预测与分析。（5）结合环境影响预测与分析结果，给出填埋场污染物的总量控制指标。3、填埋场的总填埋容量（P252例题）：P为填埋场服务区域内的预测人口；m为人均每天废物产量，kg；t为填埋年限，a；为废物最终压实密度，kg/m3；Vs为覆土量，m3。4、填埋场防渗方式：按照填埋场防渗设施铺设时间的不同，防渗方式可分为场区防渗和终场防渗。根据防渗设施设置方向的不同，又可分为水平防渗和垂直防渗。5、防渗结构：、水平防渗系统：填埋场的水平防渗系统结构可以分为单层衬里、单复合衬里、双层衬里、双复合衬里系统。单层衬里系统：只有一层防渗层，可由黏土或HDPE膜构成，其上是渗滤液收集系统和保护层，必要时其下有一个地下水收集系统和保护层。该系统适用于抗损性低、场址区地质条件良好、渗透性差、地下水较贫乏的条件。单复合衬里系统：防渗层由两种防渗材料相互紧密贴合而成，提供综合防渗效力。较典型的单复合结构是上层为柔性膜，其下为低渗透性的黏土矿物，其余部分与单层衬里系统相同。该系统适用于抗损性较高、地下水位高、水量较丰富的条件。双层衬里系统：有两层防渗衬里，上衬里之上为渗滤液收集系统，下衬里之下为地下水收集系统。两衬里之间是排水层，以控制并收集通过上衬里渗漏下来的渗滤液或填埋气体。该系统在防渗的可靠性上优于单衬里系统，但在施工和衬里的坚固性及防渗效果等方面不如单复合衬里系统，其适用条件类同于单复合衬里系统。双复合衬里系统：与双层衬里系统的结构类似，不同之处是双复合衬里系统的上下衬里分别采用的是单复合衬里。该系统综合了单复合衬里系统和双层衬里系统的优点，具有抗损害能力强、坚固性好、防渗可靠性高等特点，但其造价很高。双复合衬里系统适用于废物危险性大、对环境质量要求很高的条件。目前，我国大部分地区的城市固体废物卫生填埋场多采用单层衬里和单复合衬里防渗系统。、终场防渗系统：是指党填埋场的填埋容量用尽、运行终止后，对整个填埋场进行的最终覆盖，故又称终场覆盖系统。系统的功能：削减渗滤液的产生量，控制填埋场气体从填埋场上部无序释放，避免废物的扩散，抑制病原菌的繁殖以及提供一个可供景观美化和填埋土地再用的表面等。系统的构成与设计：由多层组成，可分为两大部分：第一部分是土地恢复层，即为表土层；第二部分是密封层，从上至下由保护层、排水层、防渗层和调整层（或基础层）组成。6、废物渗滤液：是指废物在填埋或堆放过程中因其分解产生的水或废物中的游离水、降水、径流及地下水入渗而淋滤废物形成的成分复杂的高浓度有机废水。（不用记）废物渗滤液产生的主要原因：降水、地表径流和地下水入渗是废物渗滤液产生的主要原因。7、渗滤液收集系统主要由汇流系统和输送系统两部分组成。8、渗滤液的处理：合并处理、单独处理、合并处理是指将渗滤液直接或预处理后引入填埋场就近的城市生活污水处理厂进行处理。合并处理前提条件：（1）必须有城市生活污水处理厂，且距填埋场较近，否则将造成较大的经济负担；（2）必须加以控制地采用此法，不然易造成对污水处理厂的冲击负荷。、单独处理按工艺特点又可分为生物法、物化法、土地法等。土地处理：利用土壤中的微生物降解作用使渗滤液中的有机物和氨氮发生转化，通过土壤中有机物和无机胶体的吸附、络合、螯合、颗粒的过滤、离子交换吸附和沉淀等作用去除渗滤液中悬浮固体和溶解成分，通过蒸发作用减少渗滤液中的产生量。（1）填埋场回灌处理系统：主要利用填埋废物层类似于“生物滤床”的吸附、解吸作用以及填埋场覆盖层的土壤净化作用、最终覆盖后填埋场地表植物的吸收作用和蒸发作用将渗滤液减质减量化。（2）土壤植物处理系统：通过吸附、离子交换和沉淀等作用，土壤颗粒从渗滤液中将悬浮固体过滤掉，并将溶解性固体组分吸附在颗粒上。土壤中微生物将渗滤液中的有机物转化和稳定，并转化有机氮。植物利用渗滤液的各种营养物生长，以保持和增加土壤的渗入容量，并通过蒸腾作用减少渗滤液量。生物处理：（1）好氧生物处理：包括活性污泥法、稳定塘法、生物转盘和滴滤池等方法。（2）厌氧生物处理：包括上流式厌氧污泥床、厌氧淹没式生物滤池、混合反应器等。（3）厌氧与好氧结合方式：实践表明，采用厌氧好氧处理工艺既经济合理，处理效率有高。A/O、A2/O和SBR等具有脱氮功能的组合工艺具有较好的效果。物化处理：物化法更多的是用来处理老龄渗滤液。物化处理包括混凝沉淀、化学氧化、吸附、膜分离、氨氮吹脱、过滤等方法。8、垃圾填埋气体的产生过程：第一阶段好氧分解阶段：复杂的有机物通过微生物胞外酶分解成简单有机物，并进一步转化为小分子物质和CO2。第二阶段好氧至厌氧的过渡阶段：随着O2的逐渐消耗，厌氧条件逐步形