固体废物资源化工程

1、固体废物资源化工程复习资料第一部分 名词解释1.固体废物：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.生物处理：以固体废物中可降解的有机物为对象，通过生物（微生物）的作用使之转化为水、二氧化碳或甲烷等物质的过程。 3.资源化: 资源化，指采取各种管理和技术措施，从固体废物中回收具有使用价值的物质和能源，作为新的原料或者能源投入使用。广义的资源化包括物质回收、物质转换和能量转换三个部分。 4.热解:是将有机化合物在缺氧或绝氧的条件下利用热能使化

2、合物的化合键断裂，由大分子量的有机物转化成小分子量的燃料气、液状物（油、油脂等）及焦炭等固体残渣的过程5.减量化：指通过实施适当的技术，减少固体废物的产生量和容量。其中，前者的实施主要在于清洁生产技术的开发与应用，从生产源头控制固体废物的产生；后者则包括分选、压缩、焚烧等方法，对固体废物进行处理和利用，从而达到减少固体废物容量的目的。6.无害化：指通过适当的技术对废物进行处理（如热解、分离、焚烧、生化分解等方法），使其不对环境产生污染，不致对人体健康产生影响。 7.卫生填埋：利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体和大气的污染，并将垃圾压实减容至最小，填埋占地面积也最小。在每

3、天操作结束或每隔一定时间用土覆盖，使整个过程对公共卫生安全及环境污染均无危害的一种土地处理垃圾方法。 8.固体废物的分选：是根据物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性的不同,将其中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。可分为筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选等。 10.固体废物处置：是指将固体废物焚烧或用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法，达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者消除其他危害成分的活动；或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的场所或者设施并不再回取的活动。 11城市生活垃圾：在

4、城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。 12.破碎:破碎是指利用人力或机械等外力的作用，破坏固体废物质点间的内聚力和分子间作用力而使大块固体废物破碎成小块的过程。磨碎是指小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程。 13.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。其实质就是一种生物代谢过程。 14焚烧：生活垃圾和危险废物的燃烧（具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现、并伴有光辐射的化学反应现象 ）15.生活垃圾: 指在城市日

5、常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。主要包括居民生活垃圾（Household Waste）、商业垃圾（Commercial Waste）和建筑垃圾（Construction Waste）。16.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。 17.固化：在危险废物中添加固化剂（固化材料）将其从流体或颗粒物形态转化成满足一定工程特性的不可流动的固体或形成紧密固体的过程，使其不需容器仍能保持处理后的外形。 18.稳定化：在危险废物中通过加入不同的添加剂，以化学或物理的方式减少有害组

6、分的毒性、溶解迁移性。最常用方法是通过降低有害物质的溶解性，减少因渗滤对环境的影响。19.危险废物：危险废物是指被列入国家危险废物名录或者被国家危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有毒害性、易燃性、腐蚀性、化学反应性、传染性和放射性的废物。 20.固体废物处理：通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。 21.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。22.一次发酵：好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程称为一次发酵或主发酵。23.危险废物：指列入国家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

7、的具有毒害性、易燃性、腐蚀性、化学反应性、传染性和放射性的废物。24.定期收集：定期收集是指按固定的时间周期对特定废物进行收集的方式，适用于危险废物和大型垃圾的收集。25.厌氧消化：在厌氧条件下通过利用微生物群落或游离酶对有机固体废物中的生物质分解降解作用，使其中的易腐生物质部分得以降解，并消除生物活性，转化为无腐败性的残渣的过程。26.放射性固体废物：指任何含有放射性核素或被其沾污、其比活度超过国家规定限值的废物。第二部分 填空题1.按照污染特性可将固体废物分为 一般固体废物 、 危险固体废物 、 放射性固体废物 。2.固体废物的处理方法有 预处理 、物化处理 、 生物处理 、热处理 。3.

8、按存在形式固体废物中的水分分为： 间隙水 、毛细管水 、表面吸附水 、内部水 。4.衡量物料固化处理效果的指标主要有浸出速率、 抗压强度 、 体积变化因数 。5.根据在浮选过程中的作用，浮选药剂分为捕收剂 、起泡剂 、 调整剂 。6.固体废物的处置方式有海洋处置 和 陆地处置 两大类。12.固体废物预处理技术包括：收集、压实、破碎、分选、脱水等 。13.垃圾渗滤液的收集系统主要由汇流系统和输送系统两部分组成。14.中水平放射性固体废物处置包括浅埋处置、岩洞处置两种。15.根据消化的温度，厌氧消化工艺可以分为高温消化工艺 和 自然温度消化工艺 。根据投料运转方式，厌氧消化可以分为连续消化工艺、半

9、连续消化工艺、两步消化工艺等。16.按热解温度的不同，可将热解分为高温热解、中温热解、低温热解。17.固体废物污染控制的“3R”原则指的是减少产生Reduce、再利用Reuse、再循环Recycle。18.按照固体废物的形态固体废物分为固态、半固态、容器中的液态或气态。19.依据固体废物的污染途径，固体废物的污染包括化学型污染和病原体型污染。20.按照固体废物的来源可将固体废物分为 工矿业固体废物 、生活垃圾 、其它固体废物 。21.堆肥腐熟度的评价指标包括：生物学指标 、化学指标 、物理学指标 、工艺指标。22.渗滤液来自于入场垃圾含水量、地表水的渗入、地下水的渗入、降水。23.危险废物的填

10、埋处置技术包括有控共处置, 单组分处置, 多组分处置, 预处理后再处置 四种。24.根据废物组成中各种物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性及弹性的差异，将机械分选方法分为筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦分选与弹跳分选。25.根据微生物的生长环境可将堆肥分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种。26.固体废物进行燃烧必须具备的三个基本条件是：可燃物质、助燃物质和引燃火源，并在着火条件下才会着火燃烧。27.固体废物热处理方法有 焚烧处理、热裂解 、焙烧处理、干燥 等。28.固化技术按固化剂分为 水泥固化 、石灰固化、沥青固化 、 塑性材料固化 、 玻璃固化 等。29.减少固体废物排放量

11、的措施主要有：选用合适的生产原料；采用无废或低废工艺；提高产品质量和使用寿命；废物综合利用。30.固体废物的资源化途径主要有： 提取各种有价组分；生产建筑材料；生产农肥；回收能源；取代某种工业原料。31.常用的机械能破碎方法主要有 挤压、劈碎、剪切、磨剥、冲击破碎五种，低温破碎属于非机械能破碎方法。32.固体废物的分选依据是固体废物中不同物料间的性质差异，筛选、重选、磁选、电选、浮选分别是根据废物中不同物料间的粒度、密度、磁性、导电性、润湿性差异实现分选的。33.衡量固体废物化学浸出效果的主要指标包括：目的组分的浸出率、浸出过程的选择性及浸出药剂用量。 37.废物焚烧过程实际控制的因素包括 过

12、量空气率、搅拌强度、温度和停留时间。38.影响堆肥过程的主要因素包括：有机物含量、含水率、供氧量、碳氮比 等，一般认为：当堆肥原料中 易于分解或较易分解的有机物（包括纤维素等）已大部分分解，即达到了堆肥的腐熟程度。39.固体废物管理的“三化”原则是指 资源化 ， 减量化 ， 无害化 。40.固体每经过一次破碎机或磨碎机称为 破碎段 。41.常用的破碎方式有压碎、 劈碎 ， 剪切 ， 磨剥 等。42.非机械破碎是利用电能、热能等对固体废物进行破碎的新方法，如 低温破碎 、 热力破碎 、 超声波破碎 、 低压破碎 等。43.重力分选是根据固体废物中不同物质之间的 密度 差异，在运动介质中利用各种力

13、作用实现分选的过程。44.固体废弃物的水分存在形式有 间隙水 ， 毛细管水 ， 表面吸附水 和内部水，分别采用浓缩法， 高速离心脱水 ， 加热法 ， 冷冻法 方法脱除。45.浮选所需药剂有 捕收剂 ， 起泡剂 ，调整剂。46.衡量稳定化/固化效果主要采用的是固化体的 浸出速率 ，增容比， 抗压强度 等物理及化学指标。47.固体废弃物固化技术主要有 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。其中自胶结固化主要用于处理含有大量 硫酸钙 ， 亚硫酸钙的废弃物。48.好氧堆肥的过程，分为四个阶段分别是 升温阶段 ， 高温阶段 ， 降温阶段， 腐熟阶段。49.危险废弃物

14、通常是指对人来、动植物以及环境的现在及将来构成危害，具有一定的 腐蚀性 ， 反应性 ，易燃性， 毒性 ，传染性， 易爆性等 。50.厌氧发酵的产物主要是 甲烷 。51.生活垃圾的收集系统一般分为拖曳容器系统和固定容器系统两种。52.废物分选是根据物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性的不同而进行分选的。可分为筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选，以及浮选等。53.厌氧消化分为水解，产酸和产甲烷三个阶段。54.填埋场的主体工程主要包括地基处理工程 ，基底防渗层工程，衬层，渗滤液导排与处理系统，填埋气体的收集和利用工程，雨水导排系统，最后覆盖系统工

15、程等几个部分。第三部分 简答题1. 简述固体废物的种类和组成。（1）固体废物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。 （2）固体废物分为工业固体废物（废渣）与城市垃圾和危险废物三类。 城市生活垃圾：城市生活垃圾又成为城市固体废物，指在城市日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。主要包括居民生活垃圾（Household Waste）、商业垃圾（Commercial Waste）和建筑垃圾（Construction Waste）.工业固体废物：是指在工业、交通等生产活动中产生的固体废物，又

16、称工业废渣或工业垃圾。 危险废物：危险废物是指被列入国家危险废物名录或者被国家危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有毒害性、易燃性、腐蚀性、化学反应性、传染性和放射性的废物。2.如何理解固体废物的二重性？固体废物的二重性是指兼有废物和资源的双重性。固体废物是在错误时间放在错误地点的资源，具有鲜明的时间和空间特征。从时间方面讲，它仅仅相对于目前的科学技术和经济条件，随着科学技术的飞速发展，矿物资源的日渐枯竭，昨天的废物势必又将成为明天的资源。从空间角度看，废物仅仅相对于某一过程或者某一方面没有使用价值，而并非在一切过程或一切方面都没有使用价值。某一过程的废物，往往是另一过程的原料。3.固体废物管理

17、的目标及污染控制对策是什么（1）固体废物管理的目标： 20世纪80年代，我国提出了“减量化、资源化、无害化”的固体废物污染控制原则。 减量化：通过适宜的手段，减少和减小固体废物的数量和容积。一方面减少固体废物的产生，另一方面对固体废物进行处理利用。 资源化：采取工艺措施，从固体废物中回收有用的物质和能源。 无害化：将固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围环境的目的。技术上问题不大，关键是经济问题。 （2）固体废物的污染控制对策： 从污染源头开始 改革或采用清洁生产工艺，少排废物。 发展物质循环利用工艺 第一种产品的废物作为第二种产品的原料 强化对危险废物污染的控制 实行从产生到最

18、终无害化处置全过程的严格管理，即从摇篮到坟墓（Cradle-to-Grave）的全过程管理模式。 把固体废物纳入资源管理范围 制定固体废物资源化方针和鼓励利用固体废物的政策。垃圾发电优惠 制定固体废物的管理法规 提高全民认识，做好科学研究和教育 4. 垃圾的收集主要有哪些方式？ 混合收集：混合收集是指统一收集未经任何处理的原生废物的方式。 分类收集：分类收集是根据废物的种类和组成分别进行收集的方式。 定期收集：定期收集是指按固定的时间周期对特定废物进行收集的方式，适用于危险废物和大型垃圾的收集。 随时收集：对于产生量无规律的固体废物，如采用非连续生产工艺或季节性生产的工厂产生的废物，通常采用随

19、时收集的方式。5.简述固体废物压实的原理。压实是用机械方法增加固体废物聚集程度，减少空隙率，增大重减少表观体积，提高运输与管理的一种操作技术。具有减容和预稳定的作用。采用高压压实，在分子间可能产生晶格的破坏使物质变性。6. 影响破碎效果的因素有哪些？1.硬度：固体废物的硬度在一定程度上反映被破碎的难易程度2.韧性：脆性，柔性， 延展性挠性，弹性等 3.解理: 极完全、完全、中等、不完全和极不完全解理 4.结构缺陷：块物料机构缺陷少，难磨；粗块物料多，易碎 7. 如何根据固体废物的性质选择破碎方法？选择破碎方法时，需视固体废物的机械强度，特别是废物的硬度而定。对坚硬废物应采用挤压破碎和冲击破碎；

20、对韧性废物应采用剪切破碎和冲击破碎或剪切破碎或碎，对脆性废物则采用劈碎，冲击破碎较好。一般破碎机都是由两种或两种以上的破碎方法联合作用对固体废物进行破碎的，例如压碎和折断，冲击破碎和磨碎等。8. 破碎机选择时应考虑哪些因素？ 破碎固体废物常用的破碎机类型有颚式破碎机、锤式破碎机、冲击式破碎机、剪切式破 碎机、辊式破碎机和球磨机等。根据固体废物的性质，粒度大小，要求的破碎比和破碎机的类型，每段破碎流程可以有不同的组合方式。 选择破碎机类型时，必须综合考虑下列因素： 需要的破碎能力； 固体废物的性质（如破碎特性、硬度、密度、形状、含水率等）； 对破碎产品粒径大小、粒度组成、形状的要求； 供料方式；

21、 安装操作场所情况等。磁选是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。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。因此，磁选分离的必要条件是磁性颗粒所受的磁力f磁必须大于它所受的机械力f机 ，而非磁性颗粒或磁性较小的磁性颗粒所受的磁力f非磁必须小于它所受的机械力f机，即满足以下条件：据固废比磁化系数x0 的大小，强磁性物质：(x0 =7.5-38

22、)×10-6m3/kg，可在弱磁场磁选机中分离出这类物质； 弱磁性物质：(x0 =0.19-7.5)×10-6m3/kg，可在强磁场磁选机中分离出这类物质； 非磁性物质：(x0 0.19)×10-6m3/kg，在磁选机上与磁选物质分离。 9. 浮选过程中使用的浮选药剂主要有哪些？每种药剂在浮选中起什么作用？（1）捕收剂 作用：能够选择性的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 特点：捕收作用强，具有足够的活性； 有较高的选择性，最好只对某一种物质颗粒具有捕收作用； 易溶于水、无毒、无臭，成分稳定，不易变质； 价廉易得 （

23、2）起泡剂 作用：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，增大分选界面，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末层。 特点：用量少，能形成量多、分布均匀、大小适宜、韧性适当和黏度不大的气泡； 有良好的流动性，适当的水溶性，无毒、无腐蚀性，便于使用； 无捕收作用，对料浆的pH变化和料浆中的各种物质颗粒有较好的适应性； （3）调整剂 作用：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 特点：活化剂能促进捕收剂与欲选物质颗粒的作用，提高欲选物质颗

24、粒可浮选性的药剂； 调整剂调整浆料的性质，使料浆对某些物质颗粒的浮选有利，而对另一些物质颗粒的浮选不利； 抑制剂削弱非选物质颗粒与捕收剂之间的作用，抑制其可浮性，增大其与欲选物质颗粒之间的可浮性差异提高分选过程的选择性； 分散与混凝剂调整料中细泥的分散，团聚与絮凝，以减小细泥对浮选的不利影响，改善和提高浮选效果。 10. 稳定化固化处理技术主要应用于哪些方面？对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后续处理与处置的潜在危险。固化：在危险废物中添加固化剂（固化材料）将其从流体或颗粒物形态转化成满足一定工程特性的不可流动的固体或形成

25、紧密固体的过程，使其不需容器仍能保持处理后的外形。 稳定化：在危险废物中通过加入不同的添加剂，以化学或物理的方式减少有害组分的毒性、溶解迁移性。最常用方法是通过降低有害物质的溶解性，减少因渗滤对环境的影响。药剂稳定化处理：重金属离子的稳定化；有机污染物的氧化解毒处理11. 稳定化固化处理的基本要求是什么？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）。 12. 简述各种稳定化固化处理方法的原理.药剂稳定化:利用化学药剂通过化学反应将有毒有害物质转化为无毒/低毒化学性质稳定的组分，具有相对持久性。 水泥固化：废物被掺入水泥的基质

26、中,水泥与废物中的水分或另外添加的水分,发生水化反应后生成坚硬的水泥固化体 石灰固化：以石灰和具有火山灰活性的物质（如粉煤灰、垃圾焚烧灰渣、水泥窑灰等）为固化基材对危险废物进行稳定化与固化处理的方法。重金属被吸附于胶体结晶中，包裹起来的粘结性物质沥青固化;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。塑料固化：以塑料为固化剂，与危险废物按一定的比例配料，并加入适量催化剂和填料进行

27、搅拌混合，使其共聚合固化，将危险废物包容形成具有一定强度和稳定性固化体的过程。玻璃固化：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10001500的高温下熔融，经退火后形成稳定形成稳定的玻璃固化体。自胶结固化：利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。该技术主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等。13. 简述评价固化处理效果的指标。浸出速率 抗压强度：装桶贮存:0.10.5MPa 作建筑材料：>10MPa 放射性固化体：前苏 >5MPa, 英>20MPa 体积变化因数 14.  分析好氧堆肥的基本原理，好氧堆肥是在有氧

28、的条件下，借好氧微生物（主要是好氧菌）的作用来进行的。在堆肥过程中，生活垃圾中的溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物所吸收，固体的和胶体的有机物先附在微生物体外，由生物所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，再渗入细胞。微生物通过自身的生命活动氧化、还原、合成等过程，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出生物生长活动所需要的能量，把一部分有机物转化为生物体所必需的营养物质，合成新的细胞物质，于是微生物逐渐生长繁殖，产生更多的生物体。15.  简述好氧堆肥的基本工艺过程，探讨影响固体废物堆肥化的主要因素。基本工艺前处理: 分选、破碎、筛分、混合、养分及水分调节 主发酵:

29、发酵仓或露天堆积，强制或翻堆搅拌供氧主发酵期4-12d 后发酵:进一步分解难分解有机物，条堆或静态堆肥，20-30d 后处理:分选设备去除塑料、玻璃金属、小石块；加入N、P、K制复肥的影响因素脱臭: 产生氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等。化学除臭剂；碱、水溶液过滤；熟堆肥、沸石等吸附剂吸附 贮存: 夏冬需贮存，容纳6个月的贮存设备；干燥透气 影响因素化学因素：C/N比（30：1）；含氧量（>10%）；营养平衡；pH值（5.5-8.5）。 物理因素：温度（50-60）；颗粒度；含水率（45-60%） 好氧堆肥的条件控制 堆肥的有机物问题 碳氮比控制 （3） 堆肥水分控制 （4） 堆肥温度控制

30、：温度升高是微生物活动剧烈程度的最好参数。可通过通风来降低堆体温度，若无通风系统，则通过定期翻堆来实现通风控温。 （5） 通风供氧问题 通风作用在于：提供氧气，以促进微生物的发酵过程；通过供气量的控制，调节最适温度；在维持最适温度条件下，加大通风量可去除水分。 通风供氧方式包括：自然扩散；翻堆；强制通风；翻堆与强制通风结合；被动通风。 强制通风控制方式： 通风速率恒定的时间控制； 通风速率变化的时间控制； 温度反馈控制； （6）堆肥pH控制 pH表征微生物生活环境，同时也是揭示堆肥分解过程的一个标志。pH在7.5-8.5时，可获得最大堆肥速率。pH一般能通过堆肥过程自身得到调节，没必要添加中和

31、剂，若pH过低，可通过通风来补救。 16.  如何评价堆肥的腐熟程度？1.物理学指标 气味/粒度/色度 2.工艺指标 温度 耗氧速率400 mg/(kg·h) 3.化学指标 pH/COD/BOD /VS/碳氮比/氮 化物/腐殖酸 4.生物学指标 呼吸作用/生物活 性/发芽指数 17.  影响厌氧发酵的因素有哪些？厌氧消化的主要影响因素包括以下几个方面。 （1）原料配比 大量报道和实验表明，厌氧消化的反应物碳氮比在（2030）：1时较为适宜。一般将贫氮有机物（如作物秸秆等）和富氮有机物（如人畜粪尿、污泥等）进行合理配比，从而得到合适的碳氮比。 （2）温度 根据温度的

32、不同，可把发酵过程分为中温发酵（3036）和高温发酵（5055）。一般厌氧消化常控制在这两个温度范围内，以获得尽可能高的降解速度。 （3）酸碱度 水解、发酵菌及产氢产乙酸菌对pH值的适应范围大致为56.5，而甲烷菌对pH值的适应范围为6.67.5之间。 为提高系统对PH的缓冲能力，需要维持一定的碱度。通常情况下，碱度控制在在20005000mgCaCO3/L，可通过投加石灰或含氮物料的办法进行调节。 （4）Eh 一般来讲，厌氧微生物只能在Eh值100 mV以下甚至负值时才能生长。产甲烷菌生长和产甲烷的适宜氧化还原电位（Eh）是-330 mV以下。 （5）搅拌 搅拌是促进厌氧消化所不可缺少的，有

33、效的搅拌可以增加物料与微生物接触的机会；使系统内的物料和温度均匀分布；防止局部出现酸积累；使生物反应生成的硫化氢、甲烷等对厌氧菌活动有阻害的气体迅速排出；使产生的浮渣被充分破碎。 （6）有毒物质 有毒物质能抑制发酵微生物的生命活力，发酵菌对有毒物质有一定的忍耐程度，超过允许浓度会使沼气发酵受阻。 （7）添加剂 在发酵液中添加少量有益的化学物质，有助于促进厌氧发酵，提高产气量和原料利用率。分别在发酵液中添加少量的硫酸锌、磷矿粉、炼钢渣、碳酸钙、炉灰等均可不同程度地提高产气量、甲烷含量以及有机物质的分解率，其中以添加磷矿粉的效果为最佳。 （8）接种物 厌氧消化中菌种数量的多少和质量的好坏直接影响沼

34、气的产生。不同来源的厌氧发酵接种物，对产气量和气体组成由不同的影响。添加接种物可促进早产气，提高产气率。18.   在垃圾焚烧处理过程中，如何控制二噁英类物质（PCDDs）对大气环境的污染？（1）二恶英的产生及来源：废物本身所含有；炉内燃烧不完全，低于750-800时，碳氢化合物与氯化物结合生成；烟气中吸附的氯苯及氯酚等，在某一特定温度（250-400，300尤甚），受金属氯化物（CuCl2，FeCl2）的催化而生成。 （2）二恶英被称为世界上最毒的物质，毒性相当于氰化钾的1000倍，因此控制焚烧过程中产生二恶英是非常重要的。二恶英的防治主要从以下几方面着手:a

35、控制来源控制氯和重金属含量高的物质 通过废物分类收集，加强资源回收，避免含PCDDs/PCDFs物质及含氯成分高的物质（如PVC塑料等）进入垃圾中。 b 采用控制“3T1E”的方法来抑制二恶英的产生。“3T1E”是指： 温度（Temperature），维持焚烧炉内的温度在800以上（最好达到900以上）可以将二恶英完全分解； 时间（Time），保证烟气的高温停留时间在2秒以上； 涡流（Turbulence），采用优化炉型和二次喷入空气等方法，充分混合和搅拌烟气使其充分完全燃烧； 过剩空气（Excess Air），提供足够的助燃空气可减少二恶英的产生。 c减少炉内形成 控制温度和停留时间 避免烟

36、气急冷至200，在烟气处理过程中尽量缩短250400温度域的停留时间，可以减少二恶英的合成。 d 除尘去除布袋除尘器前喷入活性炭 对于已经产生的二恶英，可以通过喷入活性炭粉末、甚至触酶分解器进行分解以及设置活性炭塔吸收等方式从烟气中去除二恶英。19. 填理场选址总的原则是什么，选址时主要考虑哪些因素？20.  绘出生活垃圾卫生填埋场的典型工艺流程；21.  渗滤液水质特征主要受哪些因素影响？总体来说，垃圾渗滤液具有如下特点： （1）有机污染物浓度高 垃圾渗滤液中，COD和BOD值最高可达每升几万毫克，比城市生活污水高出很多，尤以5年内的“年轻”填埋场的渗滤液为最;。 （2）

37、氨氮含量高 随着填埋期的延伸，渗滤液中的氨氮浓度会越来越高，在“中老年”填埋场渗滤液中尤为突出；过高的氨氮浓度会影响微生物活性，降低生物处理效果。 （3）金属离子含量较高 渗滤液中含有多种金属离子，其浓度与所填埋的垃圾组分及时间密切相关。铁和锌在酸性发酵阶段浓度较高。 （4）水质随填埋时间的变化较大 渗滤液水质与填埋场构造方式，垃圾的种类、质量、数量及填埋年限，气候和天气都有关系。这些因素导致渗滤液水质不断发生变化。废物填埋初期，其渗滤液的pH值较低，而COD、BOD5、TOC、SS、硬度、金属离子含量较高；而后期，上述组分浓度则明显下降。（5）营养元素比例失调 污水的生化处理中，适宜的营养元

38、素比例为BOD：N：P=100：5：1，通常垃圾渗滤液中由于BOD含量较高，都会产生缺磷现象，需要采取补给措施进行处理。 （6）色度较高 渗滤液具有较高的色度，其外观多呈淡茶色、深褐色或黑色，有极重的垃圾腐败臭味。（7）磷含量普遍偏低，尤其是溶解性的磷酸盐含量更低； （8）溶解性固体含量较高，在填埋初期（0.52.5年）呈上升趋势，直至达到峰值，然后随填埋时间增加逐年下降直至最终稳定； 22.什么是危险废物？简述危险废物的处理方法。危险废物是指列入国家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毒害性、易燃性、腐蚀性、化学反应性、传染性和放射性的废物。 焚烧（对危险废物、多氯

39、联苯和医疗废物要求温度和停留时间各不相同） 填埋处置 （1）单组分处置 物理、化学形态相同的废物填埋处置，如单组分填埋场处置磷酸生产产生的废石膏。一般占地少，污染容易控制 （2）共处置 将难处置的危险废物有意识地与城市生活垃圾或同类废物一并处置。其目的是利用生活垃圾的特性来处理废物中一些具有污染性和危险性的组分，使其达到环境可接受的程度。须进行严格评估，注意相容性。 （3）多组分处置 即混合处置危险废物，须确保各组分之间不能发生反应而产生更毒的废物或导致更严重的污染。可分为三种形式： 被处置的各种混合废物转化成较为单一的无毒废物，一般用于化学性质相异而物理状态相似的废物处置，如各种污泥； 将难

40、处置废物混在惰性工业固体废物中处置，这种共处置不发生反应； 接受一系列废物，但各种废物在各自填埋单元内进行填埋处置。 （4）前处理再处置 对于物理化学性质不合适填埋处置的废物，填埋处置前必须经过预处理，达到入场要求后方可进行填埋处置。23.垃圾焚烧有哪些特点？ 垃圾经焚烧处理后，垃圾中的病原体被彻底消灭，燃烧过程中产生的有害气体和烟尘经处理后达到排放标准，无害化程度高。 经过焚烧，垃圾中的可燃成分被高温分解后，一般可减重80%和减容90%以上，减量化效果好，可节约大量填埋场占地，焚烧筛上物效果更好。 垃圾焚烧所产生的高温烟气，其热能被废热锅炉吸收转变为蒸气，用来供热或发电，垃圾被作为能源来利用

41、，还可回收金属等资源，可以充分实现垃圾处理的资源化。 垃圾焚烧厂占地面积小，尾气经净化处理后污染较小，可以靠近市区建厂。既节约用地又缩短了垃圾的运输距离，对于经济发达的城市，尤为重要。 焚烧可作全天候操作，不易受天气影响。 随着对城市垃圾填埋的环境措施要求的提高，焚烧法的操作费用可望低于填埋。24.压实的原理及固体废物压缩后的优点？压实的原理是减少空隙率，将空气挤掉。采用高压压实，在分子间可能产生晶格的破坏使物质变性。固体废物压缩后的优点：（1）压缩捆包后填埋更容易布料更均匀，将来场地沉降也较均匀，捆包填埋也大大减少了飞扬碎屑的危害；（2）城市生活垃圾经高压压实处理，由于过程的挤压和升温，可使

42、垃圾中的BOD5、COD降低，大大降低了腐化性；（3）用惰性固体废物压缩作为地基，上面只需覆盖很薄土层，所填埋地不需作其他处理或等待多年的沉降，即可利用；（4）不再滋生昆虫等，可减少疾病传播与虫害，从而减轻了对环境的污染。25.控制二噁英的产生采取的主要措施是什么？a 控制来源控制氯和重金属含量高的物质通过废物分类收集，加强资源回收，避免含PCDDs/PCDFs 物质及含氯成分高的物质（如PVC 塑料等）进入垃圾中。b 采用控制“3T1E”的方法来抑制二恶英的产生。“3T1E”是指： （1）温度（Temperature），维持焚烧炉内的温度在800以上（最好达到900以上）可以将二恶英完全分解

43、；（2）时间（Time），保证烟气的高温停留时间在2 秒以上；（3）涡流（Turbulence），采用优化炉型和二次喷入空气等方法，充分混合和搅拌烟气使其充分完全燃烧；（4）过剩空气（Excess Air），提供足够的助燃空气可减少二恶英的产生。c 减少炉内形成 控制温度和停留时间 避免烟气急冷至200，在烟气处理过程中尽量缩短250400温度域的停留时间，可以减少二恶英的合成。d 除尘去除布袋除尘器前喷入活性炭对于已经产生的二恶英，可以通过喷入活性炭粉末、甚至触酶分解器进行分解以及设置活性炭塔吸收等方式从烟气中去除二恶英。71.试述好氧堆肥的基本原理好氧堆肥是在有氧的条件下，借好氧微生物（主

44、要是好氧菌）的作用来进行的。在堆肥过程中，生活垃圾中的溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物所吸收，固体的和胶体的有机物先附在微生物体外，由生物所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，再渗入细胞。微生物通过自身的生命活动氧化、还原、合成等过程，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出生物生长活动所需要的能量，把一部分有机物转化为生物体所必需的营养物质，合成新的细胞物质，于是微生物逐渐生长繁殖，产生更多的生物体。26. 试说明卫生填埋场的选址原则。垃圾填埋处置场的选址主要应遵循两条原则：一是从防止环境污染角度考虑的安全原则；二是从投资和运行费用角度考虑的经济原则。垃圾的卫生填埋处置，

45、须同时获得经济效益、环境效益和社会效益，并达到其最佳配置。安全原则是选址的基本原则。维护场地的安全性，有两方面的含义：一是要保证场地自身的安全稳定，不受或尽量免受地质灾害，如滑坡、泥石流、崩塌、沉陷等的威胁；二是要防止场地对大气及水体的污染，尤其是要防止渗滤液对地下水的污染。因此，防止地下水的污染是场地选择时考虑的重点。经济原则对选址也有相当大的影响。场地的经济性是一个比较复杂的问题，它与场地的规模、容量、征地拆迁、交通运输、土建等多种因素有关。合理的选址应充分利用场地的天然地形、地质、水文地质条件，充分发挥天然地质屏障功能，尽可能减少挖填土方量，降低场地工程防护费用和施工造价。27.如何进行

46、固体废物的污染控制？（1） 改进生产工艺 通过采用清洁生产工艺，选取精料，提高产品质量和使用寿命等方式，从源头减少固体废物的产生量。（2）发展物质循环利用工艺和综合利用技术 通过使某种产品的废物成为另一种产品的原料，或者尽量回收固体废物中的有价值的成分进行综合利用，使尽可能少的废物进入环境，以取得经济、环境和社会的综合收益。（3）进行无害化的处理和处置 28.固体废物收集的原则和一般要求是什么？固体废物收集总的原则是：收集方法应尽量有利于固体废物的后续处理，同时兼顾收集方法的可行性。一般来说，固体废物的收集应该满足以下几种要求： 危险废物和一般废物分开收集； 工业废物和生活垃圾分开收集；泥状废

47、物和固态废物分开收集；污泥应该进行脱水处理后再收集；根据处理处置方法的相关要求，采取具体的相应的收集措施；需要包装或盛放的废物，应根据运输要求以及废物的特性，选择合适的包装设备和容器，并且附以确切明显的标记。29.气化与热解的区别是什么？（1）氧气量不同，热解是完全无氧，气化是O2不足；产物不同，气化产物为可燃气体，热解包括可燃气体、液体（焦油等）和固体（碳黑）。（2）还原气氛下热分解制备可燃气体，金属未被氧化，便于回升利用，同时Cu、Fe等金属不易生成促进二恶英形成的催化剂；垃圾气化时空气系数较低，大大降低排烟量，提高能量利用率、降低NOx的排放量，减少烟气处理设备投资及运行费；灰渣在高于1

48、300以上的高温熔融状态下燃烧，能遏制二恶英的形成。30. 厌氧消化技术主要有哪些特点？厌氧消化技术主要有以下特点：（1）具有过程可控制、降解快、生产过程全封闭的特点；（2）能源化效果好，可以将潜在于废弃有机物中的低品位生物能转化为可以直接利用的高品位沼气；（3）易操作，与好氧处理相比厌氧消化不需要通风动力，设施简单，运行成本低，属于节）能型处理方法； （4）产物可再利用，适于处理高浓度有机废水和废物，经厌氧消化后的废物基本得到稳定，可以作农肥、饲料或堆肥化原料；（5）厌氧微生物的生长速度慢，常规方法的处理效率低，设备体积大；（6）厌氧过程中会产生H2S等恶臭气体。31.填埋场有哪些主要功能。

49、（1）储留功能：是填埋场的基本功能，正逐步弱化。利用形成的一定空间，将垃圾储留其中，待空间充满后封闭，恢复该区的原貌。（2）隔水功能：是填埋场的主要功能。隔断垃圾与外界环境的水力联系，须设防渗层和渗滤液集排水系统，以防止垃圾分解及与降水接触产生渗滤液对水体污染，同时还须设降水（场内周边）集排水系统，地下水集排水系统和封闭系统（每日、中间、最终）（3）处理功能：是新近为人们认识的一种拓展功能，主要针对垃圾填埋场。有两方面含义：利用填埋体中的微生物和其他物化作用使垃圾尽快稳定；优化填埋场运行方式，控制渗滤液污染强度及填埋气体的产出条件。第四部分 计算题1.下表是我国某城市垃圾的组分，各组分的典型热

50、值（kJ/kg）分别为：食品废物，4650；纸，16750；塑料，32560；树枝、杂草，6510。据此计算出某城市垃圾的热值，并判断其是否能维持燃烧。表 某城市垃圾成分值垃圾组分有机物无机物纸类金属塑料玻璃含量%58.630.42.482.085.331.11其中：有机物成分包括：食品残余及果皮52.80%、植物残余5.80%等；无机物成分包括：砖瓦、炉灰、灰土、粉尘等。2.人粪100kg，含总固体量20%；猪粪100kg，含总固体量20%；稻草98.9kg,总固体量90%。将其配成总固体含量为6%的发酵料浆，需加多少水？解：设需要加水w kg，由已知条件可得：得 w=1110kg3.用新鲜

51、人粪尿各1000kg，搭配成碳氮比为25：1的发酵原料，需加多少落叶？（人粪、人尿、落叶中的碳、氮含量分别为：2.5%,0.85%；0.4%,0.93%；41%,1%）解：设需要落叶x kg,得 x=？kg4.一个5万人口的城市，平均每人每天产生垃圾2.0kg，如果采用卫生填埋法处置，覆土与垃圾之比为1：4，填埋后废物压实密度为600kg/m3，试求一年填埋的体积。5. 计算一个接纳填埋5万城市居民所排生活垃圾的卫生土地填埋场的面积和容量。已知每人每天产生垃圾2.0 kg/(人.d)，覆土与垃圾之比为1：4. 废物填埋密度为600kg/m3，填埋高度7m，填埋场设计运营10年。解：

52、（1） 垃圾的年填埋体积v （1） 每年占地面积A （2） 运营10年填埋场的面积和总容量 10. 发酵原料1000kg，从中称取20g样品，在105烘至恒重后的重量为3.9g ，继续在600灼烧至恒重后的重量为0.78g，求该发酵原料的总固体重量和挥发性固体重量。解：总固体重量=挥发性固体重量=11.在900的焚烧炉中焚烧氯苯，试计算当氯苯的DRE%分别为99%、99.9%、99.99%时的停留时间。氯苯的Arrhenius常数和活化能分别为1.34×1017和76600。12. 将100kg 有机废物进行好氧堆肥处理， 假设有机物初始组成为C6H7O2(OH)35，分解后有机产物

53、剩余40kg，且组成为C6H7O2(OH)32，计算好氧堆肥过程中的理论需氧量。解：（1）选用公式CsHtNuOv·aH2O +bO2 nCwHxNyOz·H2O+d H2O（气）+eH2O（液）+f CO2 +g NH3则本题的反应方程式为C30H50O25+ bO2 nC12H20O10+fCO2+hH2O （2） 确定系数n 原料的物质的量为产物的物质的量为所以n=1（3）确定反应式中其他各参数的值 (4) 理论需氧量为 13. 某填埋场底部衬层为膨润土改性黏土，厚度为1.0，Ks=5×10-9cm/s。计算渗滤液穿透防渗层所需的时间。设防渗层的有

54、效孔隙率为6%，场内积水厚度足够低。解：14. 有猪粪1kg，从中称取10g 样品，在105烘至恒重后的量为1.95kg，在550 ± 20灼烧至恒重后的重量为0.39g，计算： 猪粪原料中的总固体含量和总固体量。 猪粪原料总固体中挥发性固体的百分含量和挥发性固体总量解： 猪粪原料中的总固体含量 15. 氯乙烯的Arrhenius 常数A 为3.57×1014，活化能为63300kcal/mol，试计算其在800的焚烧炉中去除率为99.5%时所需的停留时间。若停留时间为1s，在800的焚烧炉中氯乙烯的去除率为多少？解： 去除率为99.5%时 k = 3.57×10

55、14 e63300×4.18/(8.314×1073) = 46.94 (s1)第五部分 分析回答题1.某钢渣粒度为 5-100mm，含25 %的铁，大量的CaO、MgO，具有很高的活性，请设计一条钢渣资源化利用的工艺系统。 答：从题可知：该钢渣粒度为 5-100mm，含25 %的铁，大量的CaO、MgO，具有很高的活性，通过磁选、筛分等分选技术可回收其中90%以上的废钢，磁选出的渣钢。剩下的大量高活性的CaO、MgO，经过自磨机研磨，筛分得到规格渣，作为烧结溶剂或高炉溶剂。资源化利用的工艺流程如下：10. 某城市垃圾，含西瓜皮15%，烂菜叶40%，废纸10%，灰渣20%，

56、黑色金属2%，废塑料瓶13%，试用所学知识，设计合理的工艺流程将其资源化，并说明流程中各过程的作用与原理。答：从题可知：该城市废物中含有西瓜皮、烂菜叶、废纸等可降解成分65%，废塑料瓶为不可降解成分，其它两种成分都为无机成分。因此，考虑采用分选、堆肥的方法将该城市废物资源化，流程如下：城市废物破碎磁选灰渣黑色金属筛选堆肥空气筛选堆肥废塑料瓶破碎：减少废物颗粒粒度，为后续分选做准备。磁选：利用黑色金属与其它物料磁性的差异，分选回收黑色金属。筛选：利用可堆腐废物与无机废物粒度的差异将它们彼此分离。堆肥：分选得到的可堆腐废物进行堆肥处理，获得堆肥。可堆腐废物经过堆肥后粒度变小，而废塑料瓶为不可堆腐原料粒度不变。因此，堆肥产品经过筛选可除去其中的废塑料瓶，使堆肥产品有机