2010固体废物课程复习内容.doc

固体废物处理与处置课程复习Chapter 1 绪论1、危险废物：中华人民共和国固体废物污染环境防治法中规定：“危险废物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。”2、资源化：指从固体废物中回收有用的物质和资源，加快物质循环，创造经济价值的广泛的技术和方法。3、减量化：指通过实施适当的技术，一方面减少固体废物的排出量，另一方面减少固体废物容量。4、无害化：指通过采用适当的工程技术对废物进行处理，使其对环境不产生污染，不致对人体健康产生影响。5、巴塞尔公约：是控制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公约的简称它是关于通过控制危险废物跨越国境的转移和处置来防止危险废物对环境和人体健康造成危害的全球性国际公约。于1989年3月22日在瑞士的巴塞尔通过，1992年5月5日开始生效。6、体废物污染与水污染、大气污染、噪音污染的区别是什么?答：固体废物问题较之大气污染、水污染、噪音污染的问题有其独特之处，简单概括之为“四最”最难得到处置；最具综合性环境问题；最晚得到重视；最贴近生活的环境问题。7、述我国关于控制固体废物污染的经济政策。答：“排污收费”政策 2 “生产者责任制”政策 3 “押金返还”制度 4 “税收、信贷优惠”政策 5 “垃圾填埋费”政策 8、中华人民共和国固体废物污染环境防治法，把固体废物分为哪几类？答：按化学性质：有机固体废物&无机固体废物 按污染特性：一般固体废物&危险废物&放射性固体废物 按来源：工矿业固体废物&生活垃圾&其它固体废物 按形态：固态&半固态&容器中的液态或气态9、废弃物综合处理处置的原则是减量化、无害化、资源化。10、废物中哪些属于危险废物?热处理含氰废物、医院临床废物、垃圾焚烧处置残渣、厨余垃圾、含锌废物、含醚类废物、日光灯管、废染料涂料、无机氟化物废物、建筑垃圾、废Ni /Cd电池、含钡废物、焚烧炉飞灰、庭院垃圾、废压力计。P16 习题 3； 5；8Chapter 2 固体废物的收集、储存及清运1、固体废物的分类收集原则：工业废物与城市垃圾分开；危险废物与一般废物分开；可燃性物质与不可燃性物质分开；可回用物质与不可回用物质分开。2、例：某市一条居民区街道需配备垃圾容器，已知居住人口数1500人，实测人均垃圾产量0.7kg/人.d，垃圾平均容积密度110 kg/m3，单个垃圾容器的容积为0.4m3 ，每日收集1次。请问平时和高峰分别需设多少垃圾容器？3、转站选址要求：综合考虑，合理规划；尽可能位于垃圾收集中心或垃圾产量多的地方；对居民和环境危害最少的地方；靠近公路干线及交通方便的地方；进行建设和作业最经济的地方；考虑便于废物回收利用及能源生产。公路中转站的一般要求：公路中转站的设置数量和规模取决于收集车的类型、收集范围和垃圾转运量，一般每10一15km2设置一座中转站，一般在居住区或城市的工业、市政用地中设置，其用地面积根据日转运量确定。4、设计收运路线的一般步骤：1资料整理分析；2调查、考察垃圾清运区特点；3初步设计收集线路（几条）；4根据实践，优化、比选，均衡；5制作收集线路图p44 习题 6; 7；9Chapter 3固体废物的预处理1、低温破碎：物料在低温变脆的性能对一些在常温下难以破碎的固体废物进行有效破碎的过程，也可利用不同废物脆化温度的差异在低温下进行选择性破碎。湿式破碎：利用特制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和大量水流一起剧烈搅拌和破碎成为浆液的过程。2、筛分：利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料通过筛低面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗、细粒物料分离的过程。3、重力分选：在运动介质中按不同物质的密度差异进行分选的过程叫重力分选，简称重选。重介质分选：是在密度较大的介质中，使物料按密度分选的一种分选方法。4、跳汰分选：是利用跳汰机产生交变水流，使物料在松散和沉降过程中按密度分层进而分离的一种重选方法。5、风力分选：利用不同物质的密度差异，在一定流速的介质中沉降速度的不同,由重颗粒到轻颗粒的沉降过程），达到轻、重颗粒分选的目的.6、摇床分选：是使固体废物颗粒群在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用下按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。7、体积减少百分比(R)用下式表示：R (Vi -Vf )/Vi100式中:R体积减少百分比，；Vi为压实前废物的体积，m3;Vf为压实后废物的体积，m3.8、压缩比(r)可定义为：rVfVi (r1)显然，r 越小，压实效果越好。9、压缩倍数：压缩倍数(n)可定义为：n=Vivf(n1)n与r互为倒数，显然n越大，证明压实效果越好。10、球磨机的工作原理是：球磨机是通过筒体的转动，使内部的球介质发生运动，从 而对进入机内的物料产生磨碎作用。11、半湿式选择性破碎分选机的特点：简化工艺，使城市垃圾在一台设备中同时进行破碎和分选； 能有效回收有用物质； 对进料适应性好；动力消耗低，磨损小，易维修；适应变化的能力强12、破碎机选择的考虑因素：1处理量2 固体废物的物理性质 3 产品要求4 供料方式 5 安装操作场所 13、静电分选机的基本工作原理：非导体物料被圆筒正电极极化带束缚正电荷，被吸引在负极圆筒上，实现导体和非导体组分的分离。14、例：一定量的城市垃圾经破碎后通过两级分选机分选，在第一排料口处收集A物料162 kg ，B物料12 kg ，在第二排料口处收集A物料18 kg，B物料228 kg，那么物料A在第一排料口的回收率和纯度分别是多少?答案：90、93.115、重介质有重液和重悬浮液两大类 ：1重液：密度较高的有机溶液和无机盐溶液重液是均质液体，稳定性好，但来源少，价格贵， 一般用于实验室进行重液分析，测定原料的密度组成。2重悬浮液：是由各种磨细的固体颗粒与水组成的混合物；是一种非均质的两相体系，稳定性差，但来源广，价格低廉，无毒，易回收，广泛用于工业上的重介质分选过程。16、磁流体分选的原理：利用磁流体作为介质，在磁场或磁场和电场联合作用下产生“似加重”作用，按固体废物各组分的磁性和密度的差异或磁性、导电性和密度的差异进行分选的方法。17、利用外力克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称为(破碎)；使小块的固体废物颗粒分裂成细粉的过程称为（磨碎）。18 、污泥浓缩脱水方法主要有哪几种？污泥浓缩的目的又是什么？答：1自然干化2机械脱水。浓缩脱水的目的是：降低污泥中的水分缩小污泥的体积，减少消化他的容积和加温污泥所需的热量，为污泥脱水，利用与处置创造条件，但人保持其流体的性质。19、常用的筛分设备有以下几种类型固定筛 滚筒筛 振动筛。 20、按水分在污泥中存在的形式可分为哪四种水，它们各占污泥水分的百分比是多少？答：1颗粒间的间隙水，约占污泥水分的70%; 污泥颗粒间的毛细管水，约占20%；3颗粒表面的吸附水约占7%; 颗粒内部水约占3%;21、破碎固体废物常用的破碎机类型有哪几种？答：颚式破碎机；锤式破碎机；冲击式破碎机；剪切式破碎机；辊式破碎机；粉磨机等。P90 习题 10； 11Chapter 4 固体废物的物化处理1、浮选：在固体废物与水调制的料浆中加入浮选药剂，并通入空气形成无数细小气泡，使欲选物质颗粒粘附在气泡上，随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层，然后刮出泡沫层回收；不浮的颗粒仍留在料浆内，通过适当处理后废弃。2、稳定化：将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的过程。3、固化：在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。4、掌握浸出速率（浸出率）、增容比 浸出速率：是指固化体浸于水中或其它溶液中时，其中危险物质的浸出速率。增容比：是指所形成的固化体体积与被固化有害废物体积的比值，它是鉴别处理方法好坏和衡量最终成本的一项重要指标。即：Ci=V2/V1式中：Ci增容比V2固化体体积，m3 V1固化前有害废物的体积，m3 变化因数CR=V1/V25、固化处理是采用固化剂将废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害，因而能安全的运输和处置的一种过程。固化处理的对象主要是（重金属）和（其他非金属危险）废物。6、阐述浮选方式的基本原理和浮选工艺过程答：浮选原理：在固体废物与水调制的料浆中加入浮选药剂，并通入空气形成无数细小气泡，使欲选物质颗粒粘附在气泡上，随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层，然后刮出泡沫层回收；不浮的颗粒仍留在料浆内，通过适当处理后废弃。浮选工艺包括下列程序：(1)调浆（浮选前料浆的调制）(2)调药（加药调整）(3)调泡7、稳定化/固化处理的基本要求是什么？ 答：危险废物稳定化/固化产物为了达到无害化，必须具备一定的性能，即 抗浸出性；抗干湿性、抗冻融性； 耐腐蚀性、不燃性；抗渗透性（固化产物）；足够的机械强度（固化产物）。 8 、重金属稳定化的方法及适用对象。答：（1）中和法；适用于再化工，冶金，电镀，表面处理等工业生产中经常产生含重金属的酸，碱性泥渣。（2）氧化还原法；适用于将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒有害组分转化为无毒或低毒的化学性质稳定的组分。（3）化学沉淀法；适用于含有重金属污染物的废物中投加某些化学药剂，与污染物发生化学反应，形成难溶沉淀物（4）吸附法;使用于处理水和废水中的重金属（5）离子交换法。适用于去除水中非常贵重的重金属离子。9、水泥固化、沥青固化、玻璃固化处理方法的原理及优缺点； 答：水泥固化原理：水泥是一种无机胶结剂，经水化反应后可形成坚硬的水泥块，能将砂、石等骨料牢固地凝结在一起。水泥固化有害废物就是利用水泥的这一特性。优点：1.水泥搅拌，技术已相当成熟；2.对废物 中化学性质的变动承受力强;3.可由水泥与 废物的比例来控制固化体的结构缺点与防水性；4.无需特殊的设备，处理成本低；5. 废物可直接处理，无需前处理。缺点：1.废物如含特殊的盐类，会造成 固化体破裂；2.有机物的分解造 成裂隙，增加渗透性，降低结构 强度；3.大量水泥的使用可增加固化体的体积和质量。沥青固化的原理：以沥青类材料作为固化剂，与危险废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下发生皂化反应，使有害物质包容在沥青中并形成稳定固化体的过程。沥青憎水性物质、良好的黏结性、化学稳定性、较高的耐腐蚀性。石油蒸馏的残渣，其化学成分包括沥青质、油分、游离碳、胶质、沥青酸和石蜡等。优点1.有时需要对废物预先脱水或浓缩； 2.固化体空隙率和污染物浸出速率均大大 降低；3.固化体的增容较小；缺点：1.需高温操作，安全性较差； 2.一次性投资费用与运行费用比 水泥固化法高玻璃固化的原理：玻璃原料为固化剂，将其与危险废物以一定的配料比混合后，在1000100015001500的高温下熔融，经退火后形成稳定的玻璃固化体。优点：1固化体可长期稳定； 2可利用废玻璃屑作为固化材料； 3对核能废料的处理已有相当成功的技术；缺点：1不适用于可燃或挥发性的废物 2高温热融需消耗大量能源； 3需要特殊设备及专业人。10、浮选的应用答：浮选是固体废物资源化的一种重要技术。我国已应用于从粉煤灰中回收炭、从煤矸石中回收硫铁矿、从焚烧炉灰渣中回收金属等。11、固化技术按固化剂的不同可分为哪几类？答：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。12、浮选过程中使用的浮选药剂有哪些？其作用又是什么？答：根据药剂在浮选过程中的作用不同，可分为捕收剂、起泡剂和调整剂三大类。捕收剂捕收剂能够选择性地吸附在欲选的物质颗粒表面上，使其疏水性增强，提高可浮性，并牢固地粘附在气泡上而上浮起泡剂起泡剂是一种表面活性物质，主要作用在水气界面上，使其界面张力降低，促使空气在料浆中弥散，形成小气泡，防止气泡兼并，增大分选界而，提高气泡与颗粒的粘附和上浮过程中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层调整剂主要是调整其他药剂(主要是捕收剂)与物质颗粒表面之间的作用。还可调整料浆的性质，提高浮选过程的选择性。Chapter 5 固体废物生物处理1、 堆肥化：在人工控制的环境下,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2、 厌氧消化 ：也称厌氧发酵，指在厌氧状态下利用微生物使固体废物中有机物转变为CH4和CO2的过程3、堆肥腐熟度：是指堆肥中的有机质经过矿化，腐殖化过程最后达到稳定的程度。4、主发酵：发酵仓或露天堆积，强制或翻堆搅拌供氧主发酵期412d。5、后发酵：进一步分解难分解有机物，条堆或静态堆肥，2030d。6 、好氧堆肥的基本原理和基本工艺过程。答：基本原理：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的过程。基本工艺过程：1前处理2主发酵3后发酵4后处理5脱臭6贮存.7、 废物混合最适宜的C/N比计算 P131例5-28、堆肥腐熟度的评价指标有哪些？答：1化学指标：pH/COD/BOD/VS/碳氮比/氮化合物/腐殖酸2工艺指标温度耗氧速率400 mg/(kgh) 3生物学指标呼吸作用/生物活性/发芽指数4物理学指标气味/粒度/色度.9、简述水压式沼气池的结构及工作原理。答：水压式沼气池是一种埋设在地下的立式圆筒形发酵池,池盖、池底具有一定的曲率半径，呈弧形。主要结构有：进料管，发酵间，出料管，水压间，出料间，导气管等几部分。工作原理：图见P142页 图5-9启动前状态（图5-9a）：发酵间与水压间（出料间）液面处在同一水平（O-O）；此时发酵间剩余的空间为死气箱容积；启动后状态（图5-9b）：发酵间产生的气体造成水压间液面高于发酵间，当产生的气体量最大时，发酵间的液面下降到最低位置（A-A）；使用沼气状态（图5-9c）：发酵间压力减小，水压间液面下降，停用沼气时，继续发酵产生的沼气又使水压间液面上升，反复进行。极限工作压强：水压间液面上升到极限位置时与发酵间的最大液面差。10、 蚯蚓为什么能处理垃圾以及蚯蚓处理垃圾的工艺流程答：1垃圾预处理2垃圾分离3垃圾堆放、4放置蚯蚓5添加有益微生物6堆料状况检查7收集堆料，最终产品处理。11、常见矿物浸出细菌有哪几种？答：1氧化铁硫杆菌2氧化铁杆菌3氧化硫铁杆菌4氧化硫杆菌5聚生硫杆菌12、细菌浸出工艺有哪几个过程？答：1浸出2金属回收3菌液再生13、简述固体废物的厌氧消化处理的三阶段理论答:P13614、简述固体废物厌氧消化的影响因素。答：1温度2原料配比3接种物4搅拌5添加物和抑制物6厌氧条件7 PH课后练习：P154 习题 2,3,9,11Chapter 6 固体废物的热处理1、固体废物的热值：是指单位质量固体废物在完全燃烧时释放出来的热量。若热值包含烟气中水的潜热则称高位热值，若不包含则称低位热值。2、热灼减率：指焚烧残渣在(60025)经3h灼烧后减少的质量占原焚烧残渣质量的百分数。 3、热解：指在无氧或缺氧条件下，使固体物 料中的有机成分在 高温下分解，最终转化 为可燃气、油、固形炭 的热化学过程。 4、停留时间计算：时间从0t, 浓度从CA0CA积分，得ln(CA/CA0)=-kt则停留时间为：t=-1/k ln(CA/CA0)式中：CA0，CA为A组分的初始浓度和经过燃烧时间t后的浓度，g.mol；k为反应速度常数k=Ae-E/RTA；A阿伦尼斯常数；E活化能，kcal/g.mol；R1.987为通用气体常数；T绝对温度，K。5、影响固体废物焚烧的因素：固体废物性质、焚烧温度、停留时间供氧量和物料混合程度、炉气湍流程度等。其中3T+E（停留时间、温度、湍流度和空气过剩系数）是最能反映焚烧炉工矿的重要技术指标。6、恶英的结构、生成途径和治理措施。（见作业）7、热解法与焚烧法区别是什么？答：1.焚烧是放热的，热解是吸热的；2.焚烧的产物主要是二氧化碳和水，而热解的产物主要是可燃的低分子化合物；3. 焚烧产生的热能量大的可用于发电，量小的只可供加热水或产生蒸汽，就近利用。而热解产物是燃料油及燃料气，便于贮藏及远距离输送；4.焚烧是需氧氧化反应过程，热解是无氧或缺氧反应过程。7、某城市生活垃圾焚烧场每天处理200t城市生活垃圾，热能回收发电。已知烟气经过处理以后在烟囱出口处CO=100ppm。为了考察焚烧炉的处理效果，在其底部出口取残渣200g，经过600下3h的烘烤实验，称重剩下170g。试根据我国现行城市生活垃圾焚烧污染控制排放标准判断该焚烧炉是否合格。8、焚烧炉系统包括哪些类型的焚烧炉？答：机械炉、流化床炉、气体废物、液体废物、多室焚烧炉和滚筒炉。9、述生活垃圾的焚烧工艺流程并绘制流程图。10、铁系统的工作原理：该系统是将热解和熔融一体化的设备，通过控制炉温和供氧条件，使垃圾在同一炉体内完成干燥、热解、燃烧和熔融。干燥段温度约为300；热解段温度为3001000；熔融段温度为17001800；可燃烧性气体热值6276-10460 kJm3。11、橡胶（如废轮胎）的热解产物是：燃料油和化工原料等。12、加工1.5-2.5 t废轮胎的流化床反应器的工作原理：答：个轮胎通过气锁进入反应器，轮胎到达流化床后，慢慢地沉入砂内，热的砂粒覆盖在它的表面，使轮胎热透而软化，流化床内的砂粒与软化的轮胎不断交换能量、发生摩擦，使轮胎渐渐分解，二三分钟后轮胎全部分解完，在砂床内残留的是一堆弯曲的钢丝。钢丝由伸入流化床内的、移动式格栅移走。课后练习：P202 6，8 ，9,12,14 Chapter 7 固体废物的资源化与综合利用1、粉煤灰的综合利用：做建筑材料（水泥、混凝土、砖、陶粒）；筑路回填；农业生产（做土壤改良剂和农业肥料）；回收工业原料（回收煤炭及金属、分选空心微珠）；环保材料（吸附剂、絮凝剂）。2、铬渣综合利用：作玻璃着色剂、制钙镁磷肥、炼铁。3、煤矸石利用：制水玻璃、生产轻骨料、生产水泥、生产硫酸铵肥料、制结晶氯化铝、煤矸石制砖。课后练习：P246 9，19Chapter 8 固体废物的最终处置1、卫生土地填埋：利用工程手