固体废物处理处置技术提纲重点内容整理

固体废物处理处置技术内容提纲09环科专业（以课件为主，教材做参考）第一章 绪论1 固体废物的含义。固体废物（简称废物）是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的固体、半固体（泥状）物质。 中华人民共和国固体废物污染环境防治法的定义： 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 如何理解“废物”是一相对的概念。固体废物：“放错地点的原料（或资源）”之称 “二次矿藏”、“都市矿山” 3 固体废物的分类：（1）按来源分；（2）固废法的分类。中华人民共和国固体废物污染环境防治法的分类：（1）城市生活垃圾：城市固体废物（municipal solid wastes, MSW)（2）工业固体废物：(industrial solid wastes)（3）危险废物：(hazardous wastes)4 固体废物中的污染物。无机污染物：重金属有机污染物：多氯联苯（PCBs）等致癌物有害微生物：病毒、致病菌、寄生虫卵其他污染物：氮、磷、具有恶臭的物质5 固体废物污染的危害。（1）侵占土地 （2）污染土壤（3）污染水体（4）污染大气（5）影响环境卫生6 固体废物的处理、处置方法。1 处理方法： （部分解决问题）定义：指将固体废物转变为适于运输、利用、贮存或最终处置的过程 处理方法的分类：（1）物理处理：通过浓缩或相变化改变固体废物的结构，使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态。（压实、破碎、分选、增稠、吸附和萃取等） （2）化学处理：采用、化学方法破坏固体废物中的有害成分，从而达到无害化，或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。 （氧化、还原、中和、化学沉淀和化学溶出等）（3）生物处理：利用微生物分解固体废弃物中可降解的有机物，以便无害化或综合利用的过程。 （堆肥、沼气发酵）（4）热处理：通过高温破坏和改变固体废弃物组成和结构，达到减量化、无害化或综合利用的目的。 （焚烧、热解）（5）固化处理：采用固化基材将固体废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害，因而能较安全地运输和处置的一种处理过程。主要针对有毒、有害、放射性的固体废弃物。 （水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化等）2 处置方法：(最终解决问题) 定义：固体废弃物污染控制的末端环节 7 控制固体废物污染的技术政策。1 国内：“三化”（1）资源化：通过对废物中的有用成分进行回收、加工、循环利用或其他再利用，使废物直接变为产品或转化为能源及二次原料。（2）减量化：对已经产生的固体废物通过处理减少其体积或质量的过程。（3）无害化：对已经产生、但无法或暂时无法进行综合利用的固体废物通过处理降低或消除其危害的过程。2 国际：资源化8 固体废物的管理。第二章 固体废物的收集与运输1 生活垃圾的收集方式（1）混合收集 指收集未经任何处理的原生固体废物混杂在一起的收集方式。（2）分类收集 指根据废物的种类和组成成分分别进行收集的方式。有利于资源化利用 （3）定期收集 定期收集：指按固定的时间周期对特定废物进行收集的方式，是常规收集的补充手段。 定期收集的适用对象：危险废物,大型垃圾（废旧家具、废旧家用电器等）2 生活垃圾收集系统的类型 收集系统：二种类型，三种方式（1） 拖曳容器(Mobile container)系统 （a）简便模式：多次旅程 （b）交换模式：需备用垃圾桶（2）固定容器(Fixed container)系统 只收集垃圾而不带走容器第三章 固体废物的预处理1 压实的定义定义：在外力作用下紧压固体废弃物，使之减小体积增大容重，便于储存、运输及后续处理的过程。2 破碎的定义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。3 破碎方法的划分机械能破碎和非机械能破碎4 固体废物分选的定义 定义：将固体废物中各种有用资源或不利于后续处理、处置工艺要求的废物组分采用人工或机械的方法分门别类地分离出来的过程。5 分选理论(计算题)（1） 回收率回收率： 单位时间内某一物料口中排出的某一组分的量与进入分选机的此组分之比。（2） 纯度（3） 综合分选效率单一的综合指标评价分选机的工作性能雷特曼（Riteman）综合分选效率 Worrell综合分选效率6 筛分的含义；易筛粒和难筛粒的含义利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物质透过筛面，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。“易筛粒”：粒度小于筛孔3/4的颗粒，很容易通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛。“难筛粒”：粒度大于筛孔3/4的颗粒，很难通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛，而且粒度越接近筛孔尺寸就越难透筛。7 影响筛分效率的因素 1）固体废物的粒度组成对筛分效率影响较大。 “易筛粒” ，筛分效率 ；“难筛粒” ，筛分效率 。 2）固体废物的含水率和含泥量对筛分效率也有一定的影响。 3）废物颗粒形状对筛分效率也有影响。 一般球形、立方形、多边形颗粒相对而言，筛分效率较高；而颗粒呈扁平状或长方块，用方形或圆形筛孔的筛子筛分，其筛分效率越低。8 重力分选的定义根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质（空气、水、重介质等）中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。9 各种重力分选的定义重介质分选：在重介质中使固体废物中的颗粒群按密度分开的方法。又称浮沉法。跳汰分选 ：在垂直变速介质流中按密度分选固体废物风力分选（风选，气流分选）:以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒按密度和粒度进行分选。 摇床分选：在一个倾斜的床面上，借助床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用，使细粒固体废物按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。惯性分选：用高速传输带、旋流器或气流等水平方向抛射粒子，利用由于密度、粒度不同而形成的惯性不同差异，粒子沿抛物线运动轨迹不同的性质，实现分离的方法。10 磁选的原理 定义: 利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。 原理： 固体废物颗粒通过磁选机的磁场时，同时受到磁力和机械力(包括重力、离心力、介质阻力、摩擦力等)的作用。磁性强的颗粒所受的磁力大于其所受的机械力，而磁性弱的或非磁性颗粒所受的磁力很小，其机械力大于磁力。由于作用在各种颗粒上的磁力和机械力的合力不同，因而它们的运动轨迹不同,从而实现分离。11 电选的原理（与教材的不同，以课件为准）定义： 利用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法。电选的基本原理 第四章 固体废物的热处理1 焚烧处理的定义在高温（800-1000）条件下，固体废物中的有机成分与一定的过量空气量进行氧化燃烧反应，放出热量，废物中的有害有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。2 为何焚烧处理是同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术？3 废物热值的主要利用方式4 衡量焚烧效果的指标：（1） 减量比， （2） 热灼减率，焚烧残渣在（60025）经3h灼热后减少的质量占原焚烧残渣质量的百分比。 （3） 燃烧效率，（4） 主要有害有机组成（POHC）的破坏去除率（DRE）。5 废物焚烧的影响因素：三T一E6 固体废物的四种焚烧设备类型7 热解的定义 利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对之进行加热蒸馏，使有机物产生热裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油、油脂和燃料气的过程。8 热解与焚烧的区别与焚烧相比，热解的优点如下：将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭黑为主的贮存性能源；（2）废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在炭黑中；（3）由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的二次污染；（4）由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+；（5）NOx的产生量少。与焚烧相比，热解的不足之处：（1）减容、无害化方面较差 热解：温度低、还原性反应 焚烧：温度高、氧化性反应（2）应用范围小 热解：部分固体废物 焚烧：几乎所有固体废物第五章 固体废物的生物处理1 堆肥化、堆肥的定义堆肥化（composting)的定义： 在控制条件下，使来源于生物的有机废物发生生物稳定作用的过程。堆肥（compost）： 废物经堆肥化处理而制得的产品。2 堆肥的环境资源意义废物转化的重要途径生态良性循环，生态农业关键技术 3 好氧堆肥的基本原理好氧微生物在充分与氧气（空气）接触的条件下，对有机废物（来自生物界的）进行一系列的氧化分解和合成，最终将有机废物转化为相对简单而稳定的腐殖质的过程。4 好氧堆肥的主要影响因素（1） 水分 好氧堆肥的适宜水分条件：5060% 40%堆肥过程明显减慢 （2） 养分堆肥物料中的C/N：关键因素,一般为20-30:1。 适宜C/N：25左右 过高损失有机C 过低损N，且升温慢、发酵熟化时间延长C/P比：100 （75-150）（3） 氧气（4）微生物：不同的微生物种类有不同的代谢特性，对原料养分的需求及代谢产物有相应特点。（5） 温度5 堆肥原料C/N和水分的计算（计算题）6 堆肥中的有害物种类（1）抗生素：来源于集约化养殖场的禽畜粪便（2）作物残体中的有机污染物： 来自农药（杀虫杀菌）、除草剂，如多氯联苯（PCBs）、多环芳烃（PAHs）等（3）盐分：来源于厨余垃圾7 厌氧发酵的定义 指在特定的厌氧条件下，微生物将有机物进行分解，转化为甲烷（或称沼气）和二氧化碳的过程。8 厌氧发酵的原理（二段论、三段论）三段理论：（1）液化（水解）（2）产酸 （3）产甲烷二段理论：（1）酸性发酵 （2）碱性发酵9 厌氧发酵的主要影响因素（1）厌氧条件（2）原料配比（3）温度（4）pH（5）搅拌（6）添加物和抑制物（7）接种物10 沼气与沼渣的综合利用1 沼气的利用用作生活燃料：1m3沼气能供一盏沼气灯（相当 于60100W的电灯）照明56h。用作运输工具的动力燃料：1m3沼气相当于0.5kg 汽油/0.6kg柴油/1kg原煤；沼气抗暴行好， 尾气无黑烟，污染少，但动力车启动较慢。用来发电：通过燃烧膨胀做功产生原动力使发动 机带动发电机发电，沼气可单独燃烧发电， 或与汽油/柴油混合燃烧（常用）。用作化工原料：沼气净化后的甲烷可进行多种反 应，分离出的CO2可做干冰。用作孵化禽类：孵化成本仅为电孵化的1/3，孵化 率高，无环境污染。用作蔬菜种植：利用沼气燃烧生成的CO2进行气 体施肥，增产显著。用作贮粮防虫：保持贮粮装置缺氧而窒息害虫， 节约贮存成本60以上。2 沼液（渣）的利用沼液（渣）在种植业的应用1）沼液浸种2）沼液沼渣作肥料3）沼渣栽培蘑菇沼液（渣）在养殖业的应用1）沼液喂猪 沼液中存在芽孢杆菌 2）沼液沼渣养鱼11 蚯蚓堆肥的概念Vermicompost is the product of composting utilizing various species of worms, usually red wigglers, white worms, and earthworms to create a heterogeneous mixture of decomposing vegetable or food waste, bedding materials, and vermicast. Vermicast, also known as worm castings, worm humus or worm manure, is the end-product of the breakdown of organic matter by species of earthworm.（自己翻译啦，找不到中文的）第六章 固体废物的土地填埋处置1 土地填埋的概念 从传统的堆放和填地处置发展起来的一项最终处置技术，不是单纯的堆、填、埋，而是一种按照工程理论和土工标准，对固体废物进行有控管理的综合性科学工程方法。2 卫生土地填埋场底防渗系统的主要组成部分场底防渗系统（从上到下）过滤层保护排水层，过滤掉渗滤液中的悬浮物和其他故态、半固态物质；排水层（包括渗滤液收集系统）及时将渗滤液排出，减轻防渗层压力，减少渗滤液外渗的可能性；保护层保护防渗层，防止其受外界影响而被破坏；防渗层通过铺设渗透性低的材料（改性黏土、柔性膜等），将渗滤液阻隔于填埋场中，同时液防止外部的地下水和地表水进入填埋场中。3 渗滤液产生量的预测（1）水量平衡法（理论计算法）（2）经验公式法（3）经验统计法（4）根据垃圾产生量进行类比分析4 渗滤液产生量的控制1）入场垃圾含水