固废小知识要点

1、第一章绪论1 .固体废物：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 价值而被丢弃的以固态和泥状贮存的物质。2 .固体废物的特点量大面广、种类繁多、性质复杂。具有污染环境的危害性和可利用性双重性质（是放错了地方的资源）。固体废物对环境污染的危害，具有长期潜在性，其危害可能在数十年后才能表现出来，而且一旦造成污染危害，由于其具有的反应呆滞性和不可稀释性，往往难以清除。3 .固体废弃物的分类按化学性质，分为有机固体废物 &无机固体废物；按污染特性，分为一般固体废物&危险固体废物&放射性固体废物；按来源，分为工矿业固体废物&生活垃圾&其

2、它固体废物；按形态，分为固态&半固态&容器中的液态或气态。4 .固体废物种类和性质与生产力、需求量之间的关系生产力越发达、需求量越大、产生的固体废弃物种类就越多、性质越复杂。5 .固体废物的来源生产、生活、其他活动6 .固体废物的性质、特征丧失原有利用价值，抛弃或放弃固态、半固态、置于容器中的气态物品、物质法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。7 .固体废物与高浓度废水如何区分根据固废的性质特征可知，凡是用容器装着的气态、液态物质都属于固体废物。8 .如何区分危险固体废物浸出毒性（浸出毒性是固态的危险废物遇水浸沥，其中有害的物质迁移转化，污染环境，浸出的有害物质的毒性

3、称为浸出毒性。）；易燃性；易爆性；毒性（急性毒性初筛鉴别按照危险废物急性毒性初筛试验方法进行试验，对小白鼠 （或大白鼠）经 口灌胃，经过48h,死亡超过半数者，则该废物是具有急性毒性的危险废物。）；腐蚀性（当pH值大于可等于12.5,或者小于或等于 2.0时，则该废物是具有腐蚀性的危险废物。方法： GB/T15555.12-95固体废物 腐蚀性测定 玻璃电极法进行测定 ）;传染性；反应性9 .危险废物 指具有腐蚀性、急性毒性、浸出毒性、反应性、传染性、放射性等一种及一种 以上危害特性的废物。（危险废物约占工业固体废物的5-10%）10 .关于危险废物污染防治的特别规定危险废物名录（黑名单）和鉴

4、别制度。识别标志制度。对危险废物实行强制处置。危险废物污染防治经营活动许可证制度。分类控制，安全处置。实行危险废物转移联单（或称危险废物流向报告单、运输货单）制度。11 .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。我 国参与了该公约的起草和通过，并于1991年9月4日批准加入该公约。1992年5月5日公约生效时，同时对我国生效。第二章固体废弃物处理与处置1 .固体废物的危害：侵占土地、污染土壤、污染水体、污

5、染大气、影响环境卫生2 .生活垃圾污染控制策略：废物资源化、合理的消费观和消费结构、积极推进分类收集、废 物减量化无害化资源化3 .固体废物一一处理方法：预处理（收集、压实、破碎。分选、脱水等）物化处理（浮选、氧化、固化等）生物处理（好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等）热处理（干燥、热分解、焚烧、热解、焙烧等）处置方法：陆地处置（土地耕作、土地填埋、深井灌注等）海洋处置（深海填埋、远洋焚烧等）4 .固体废物处理的目的：是减少废物的体积和重量， 清除有毒物质、有害物质和病菌、 病毒 等。同时，通过回收、加工和循环使用，从中提取或转化为可利用的资源、能源和其它原料，变废为宝，变害为利。5 .固体废物

6、处理和利用的方法 ：物理处理：物理处理是通过浓缩或相变化改变固体废物的结构。物理处理方法包括：压实、破碎、分选、增稠、吸附、萃取等。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。化学方法包括：氧化、还原、中和、化学沉淀和化学溶出等。生物处理：利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化或综合利用。热处理：通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、无害化或综合利用的目的。 热处理方法包括：焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。固化处理：采用固化基材将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

7、处理过程。固化对象主要是有害废物和放射性废物。6 .固体废物处置方法：海洋处置海洋处置主要分为海洋倾倒与远洋焚烧两种方法。海洋倾倒是将固体废弃物直接投入海洋的一种处置方法。它的根据是海洋是一个庞大的废弃物接受体，对污染物质能有极大地稀释能力。进行海洋倾倒时， 首先要根据有关法律规定，选择处置场地， 然后再根据处置区的海洋学特性、海洋保护水质标准、处置废弃物 的种类及倾倒方式进行技术可行性研究和经济分析，最后按照设计的倾倒方案进行投弃。远洋焚烧：是利用焚烧船将固体废弃物进行船上焚烧的处置方法。废物焚烧后产生的废气通过净化装置与冷凝器， 冷凝液排入海中， 气体排入大气，残渣倾入海洋。这种技术 适于

8、处置易燃性废物，如含氯的有机废弃物。陆地处置 陆地处置的方法有多种，包括土地填埋、土地耕作、深井灌注等。土地填埋是从传统的堆放和填地处置发展起来的一项处置技术，它是目前处置固体废弃物的主要方法。按法律可分为卫生填埋和安全填埋。卫生土地填埋是处置一般固体废弃物使之不会对公众健康及安全造成危害的一种处置方法，主要用来处置城市垃圾。通常把运到土地填埋场的废弃物在限定的区域内铺撒 成一定厚度的薄层，然后压实以减少废弃物的体积，每层操作之后用土壤覆盖，并压实。压实的废弃物和土壤覆盖层共同构成一个单元。具有同样高度的一系列相互衔接的单元构成一个升层。完整的卫生土地填埋场是由一个或多个升层组成的。在进行卫生

9、填埋场地选择、设计、建造、操作和封场过程中，应该考虑防止浸出液的渗漏、降解气体的释出控制、臭味和病原菌的消除、场地的开发利用等问题。安全土地填埋法是卫生土地填埋方法的进一步改进，对场地的建造技术要求更为严 格。对土地填埋场必须设置人造或天然衬里；最下层的土地填埋物要位于地下水位之上；要采取适当的措施控制和引出地表水；要配备浸出液收集、 处理及监测系统，采用覆盖材料或衬里控制可能产生的气体，以防止气体释出；要记录所处置的废弃物的来源、性质和数量，把不相容的废弃物分开处置。7 .固体废物管理原则3化”原则 减量化“无害化“资源化” “3C”原则 Clean” Cycle” “Control ”全过

10、程管理原则（4） 3R”原则Reduce" Reuse' "Recycle”8 .固体废物管理制度分类管理、工业固废申报登记、环评及三同时、排污收费、限期治理、进口废物审批、危废行政代执行、危废经营许可、危废转移报告单9 .固体废物管理标准污染控制标准废物处置标准：含多氯联苯废物污染控制标准设施控制标准：生活垃圾填埋场污染控制标准综合利用标准污泥农用标准分类标准国家危险废物名录、危险废物鉴别标准、进口废物环境保护控制标准（试行）»等方法标准 固体废物浸出毒性测定方法、固体废物浸出毒性浸出方法、工业固体废物 采样制样技术规范第二章 固体废物的收集、贮存及清运

11、1 .垃圾收集系统分析工业固体废物：自行收集与运输（大型企业，专门的管理系统和人员）、定期回收（中型，委托）、巡回回收（小企业，物资回收部门）城市生活垃圾：生活垃圾、商业垃圾、建筑垃圾：（建筑商自行处理，或环卫部门有偿处理）、粪便、污水处理厂的污泥（污水厂自行收集）2 .固体废物的收集方式分类分类收集：是降低废物处理成本、简化处理工艺、实现综合治理的前提混合收集：简单易行，收集费用低、不利于废物的回收利用定期收集：易安排，适用于危险废物和大型垃圾不定期收集：非连续生产工艺和季节性生产或量小的废物3 .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

12、分开、可回用物质与不可回用物质分开4 .城市垃圾收集方式非连续收集连续收集单轨火车传送带输送管道输送一一空气输送（正压、负压）水力输送5 .非连续收集系统收集方式发生源一一运贮一一收集容器一一清运一一中转站一一转运一一最终处理处置场6 .生活垃圾的收集方式垃圾发生源到垃圾桶的过程垃圾的清除垃圾车按收集路线将垃圾桶中垃圾进行收集运输至垃圾填堆场或转运站垃圾由转运站送至最终处置场或填埋场7 .连续与非连续运输系统有缺点对比连续运输系统：优点：噪声小、不增加交通压力、环境界面友好缺点：初期投资大、旧城改造困难非连续运输系统：优点：系统条件好、较灵活缺点：交通压力、噪声污染、垃圾外溢8 .生活垃圾容器

13、数量设计w=R?C?Y?P Vave=w/(Q ?Dave) Nave=A ?Vave/(E?f) Vmax=K ?VaveY 取 1.1 1.15 P 取 1.02 1.05Q 取 0.70.9f 取 0.750.9Nmax=A ?Vmax/(E ?F)9 .垃圾收集系统分类拖曳容器系统一一简便模式：多次旅程交换模式：需备用垃圾桶固定容器系统：只收集垃圾而不带走容器收集系统分解为四个单元过程，通过计算每个单元过程所需的时间，可以得到每辆垃圾车每天往返垃圾场(或转运站)的次数，再根据垃圾总量，求得所需的垃圾车数量。10 .移动容器方式系统分析Pbcs=tpc+tuc+tdbcThcs=(Phc

14、s+s+t)/(1-w) w 取 0.1 0.25又 t=a+bxNd=H/ThcsNw=Vw/(c ?f)Dw=Nw ?Phcs11 .固定容器系统分析Zp = 0. /2 + 0.18cn +0,014用打匕£ =01+。小（练一1）12 .垃圾收运路线设计车辆满载法：按照预设固定路线进行收集工作。收集时间固定、路线长短调整；但是人力设备使用效率较低，当线路垃圾产生量发生变化时，不能及时调整收集线路 采用固定工作时间：允许收集人员在一定的时间段内，自己决定何时何地进行哪条路线的收集工作。此法的优缺点与第一种方法的相同每天按固定路线收集：收集最大承载量的垃圾。 可以减少垃圾运输时间

15、， 能够较充分地利用人力和设备，适用于所有收集方式；但不能准确预测垃圾产生量大路线收运：收集人员每天在规定的时间内工作。这样可以比较充分地利用有关的人力和物力，但是由于本方法规律性不明显，一般人员很少了解本地垃圾收集的具体时间。13 .设计垃圾收运路线的原则尽可能使空载行程最短路线紧凑、避免重复或断续工作量能平衡作业阶段、路线及不同时间的工作量避免高峰期收集、清运首先收集地势较高地区收集点最好位于停车场或车库附近单行车道收集时，尽可能靠近入口，沿环形收集14 .收运路线设计步骤调查、考察垃圾清运区特点资料整理分析初步设计收集线路（几条）根据实践，优化、比选，均衡制作收集线路图15 .收运路线设

16、计方法在地图上标出收集点；绘制工作平面图，并注明垃圾桶的数量（或垃圾产生量），收集频率（每周收集的次数）；按收集频率列表；根据收集频率设计每天的收集线路；计算每条线路的距离并进行调整，使之相等或相近。16 .中转站类型根据中转量，可分为小型， <150t；中型，150450t;大型，>450t根据装载方式，可分为直接倾卸装车；直接倾卸压实装车；贮存待装；复合型中转站根据装卸方法，可分为高低货位方式；平面传送带方式根据大型清运工具，可分为公路中转；铁路中转；水路中转17 .中转站设置要求（环境保护与卫生要求）设置防风罩和其它栅栏；避免漂尘及臭气污染；规范组织和管理；设防火设施；绿化面

17、积 10%20%;采取综合防治污染措施；防止噪声扰民；设置防渗设施18 .中转站选址原则科学合理进行规划设置；设置在产量多的地方；环境影响小的地方；靠近交通干线；便于垃圾中转收集输送19 .危险废物的收运产生与收集：来源广保存在特种装置内，钢制容器和特种塑料容器；严防渗漏、溢出、抛 洒或挥发等情况贮存：防火墙、混凝土地面、通风好、标记和编码收运：严格规章制度，专用的公路槽车或铁路槽车。清运资格；标志和符号；转移联单； 清运方案；监督机制和制度；应急措施20 .例题：拖拽式容器收运系统某新建工业园收集垃圾。根据经验从车库到第一个容器（ t1）以及从最后一个容器放置点到 车库的时间（t2）分别为1

18、5min和20min。每一容器装卸时间和为0.4h,假设容器点之间的平均行驶时间为 6min,工业园到垃圾处置场的单程距离为25km （垃圾车最高行驶速度为88km/h,处置场停留0.133h）。估计能清运垃圾容器的数量及实际工作时间（每天工作时间 8h,非工作因子为 0.15）解：计算装载时间 p=0.1+0.4=0.5h每趟运输时间 T=P+S+a+bx=0.5+0.133+0.016+0.01125*25*2=1.21h 每天能清运垃圾容器数量Nd=H（1-W）-（t1+t2）/T=5.14 次 约为 5 次每天实际工作时间 5=H（1-0.15）-（0.25+0.33）/1.21H=7

19、.8h第三章固体废物的预处理一、1.压实：用机械方法增加固体废物聚集程度，增大容重减少表观体积，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2 .破碎：利用外力克服废物质点间的内聚力使大块变小块的过程。小块分裂成细粉过程为磨 碎。有利于土化”处理3 .分选：将固体废物中各种可回收利用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。4 .浓缩脱水：含水率超过90%的固体废物，必须脱水减容，以便于包装运输与资源化利用二、1.压实原理：若忽略空气中的气体质量，则固体废物的总质量（mm）就等于固体物质质量 （ms）与水分质量（m水）之和。则：湿密度： 即=mm/Vm干密度

20、： 阳=ms/Vm2 .压实程度的度量 孔隙比 空隙率 湿密度干密度 体积减少百分比 压缩比压缩倍数3 .压实器：固定式压实器、固定式压实器三、破碎影响因素结构缺陷：极完全、完全、中等、不完全和极不完全解理韧性：脆性、柔性、延展性挠性、弹性等硬度：F.C邦德功指数；莫氏硬度（10级）；普氏硬度系数f8S压解理：细块物料机构缺陷少，难磨；粗块多，易碎（一.）破碎的理论基础1.破碎的目的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；使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程称为磨碎。（二）固体废物破碎的磨碎和磨碎的目的如下：1）。使固体废物的容积减小，便于运输和贮存。2）为固体

21、废物的分选提供所要求的入选粒度，以便有效地回收固体废物中的某种成分。3）使固体废物的比表面积增加，提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率。4）为固体废物的下一步加工作准备，例如，煤肝石的制砖、制水泥等，都要求把煤石破碎和磨碎到一定粒度以下，以便进一步加工制备使用。5）对破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高而均匀，可以加快复土还原。6）防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等设备。（三）破碎方法： 湿式破碎、干式破碎（非机械能破碎、机械能破碎） 、半湿式破碎破碎工艺第四章固体废物的物化处理1 .固体废物的物化处理方法：固体废物浮选、固体废物化学浸出、固体废物固化处理固体废物解毒

22、处理。2 .固体废物的浮选（1）影响浮选效果的因素：物料性质、药剂条件、操作条件；（2）浮选工艺：调浆、调药、调泡；（3）浮选原理：料浆/浮选药剂/扩大不同组分的可浮性差异 /无数细小气泡/目的颗粒黏附在 气泡上上浮；（4）浮选药剂：捕收剂：、起泡剂、调整剂；（5）浮选设备：机械搅拌式：、充气搅拌式、充气式、气体析出式；3 .气浮是利用废水中的颗粒的疏水性，通过在气浮池中向废水中通入一定尺寸的气泡，使废水中的污染物吸附在气泡上，随气泡的上浮，污染物也随之浮到水面上而形成由气泡、水和污染物形成的三相泡沫层，收集泡沫层即可把污染物与水分离。机械搅拌式浮选机4 .浮选的原理（1）亲水性：如果颗粒易被

23、水润湿，则称该颗粒为亲水性的。（2）疏水性：如颗粒不易被水润湿，则是疏水性的。（3）接触角：在静止状态下，当气、液、固三相接触时，气-液界面张力线和固液界面张力线之间的夹角（包含液相的）称为平衡接触角，用 日表示。（4）捕收剂：能够选择性地吸附在欲选的颗粒上 ，使目的颗粒表面疏水，增加可浮性，使其易于 向气泡附着的药剂。可分为异极性（黄药、油酸）和非极性油类（煤油、柴油、燃料油、变 压器油）两类。（5）起泡剂：能促进泡沫形成，增加分选界面的药剂。异极性的有机物，多为表面活性物质，强烈地降低表面张力、溶解度，应当适度添加。(6)调整剂：活化剂(金属阳离子、HS-、HSiO3-)、抑制剂(氧、SO

24、2、淀粉、单宁等)、分散剂(水玻璃、磷酸盐)、絮凝剂(腐殖酸、聚丙烯酰胺)、pH调整剂(酸、碱)等。5 .固体废物浸出的理论基础(1)浸出方法：酸浸、碱浸、水浸、盐浸(2)浸出：溶剂选择性地溶解分离固体废物中某种目的组分的工艺过程(3)浸出液：浸出后含目的组分的溶液(4)浸出渣：浸出后的残渣(5)浸出剂：浸出过程所用的药剂(6)浸出效果衡量：浸出率(8浸)隈=VPx100% =Q年m6xi00%QQ"6 .固体废物浸出工艺与设备''(1)工艺：渗滤浸出、搅拌浸出、顺流浸出、逆流浸出、错流浸出(2)设备：渗滤浸出槽、机械搅拌浸出槽、空气搅拌浸出槽、流态化逆流浸出塔、高压

25、釜7 .提取和分离方法： 离子沉淀、置换沉淀、电沉积、离子交换、溶剂萃取8 .固化基本理论：废物固化是用物理-化学方法将有害废物参合并包容在密实的惰性基材中，使其稳定化的一种过程。通常被应用于以下方面：(1)对具有毒性或强反应性等危险废物进行处理，使其满足填埋处置的要求。(2)在大量土壤被有害污染物所污染的情况下对土壤进行去污。(3)其他处理过程中产生的残渣，例如焚烧产生的灰份的无害化处理，其目的是最其进行 最终处置9 .危险废物固化/稳定化处理的目的，是使危险废物中的所有污染组分呈现化学惰性或者被包容起来，以便运输、利用和处置。 在一般情况下，稳定化过程是选用某种适当的添加剂与 废物混合，以

26、降低废物的毒性和减小污染物自废物到生态圈的迁移率。因而，它是一种将污染物全部或部分地固定于作为支持介质、粘结剂或其他形式的添加剂上的方法。10 .危险废物固化/稳定化的途径是： 将污染物通过化学转变，引入到某种稳定固体物质的晶 格中去；通过物理过程把污染物直接掺入到惰性基材中去。11 .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。固 化的产物是结构完整的整块密实固体。稳定化将有毒有害废物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的物质的过程。稳定化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是使有毒物质变成不溶性化合物，使之在稳定的晶格内固定不动；物理稳定化是将

27、污泥或半固体物质与一种疏松的物料(如粉煤灰)混合生成一种粗颗粒、有土壤状坚实度的固体。固定化具有固化和稳定化作用的过程限定化 将有毒化合物固定在固体粒子表面的过程包容化用稳定剂/固化剂凝聚，将有毒物质或危险废物颗粒包容或覆盖的过程。12 .常用的固化/稳定化方法有：水泥固化、石灰固化、塑性材料固化、有机聚合物固化、自 胶结固化、熔融(玻璃)固化和陶瓷固化。13 .具备一定的性能，即 抗浸出性；抗干湿性、抗冻融性；耐腐蚀性、不可燃性； 抗渗透性(固化产物)；足够的机械强度(固化产物)。评价指标：抗压强度、浸出速率、体积变化因数.浸出率：测定各类废物固化体的抗浸出性能，预测其在长期贮存条件下的安全

28、性。体积变化因数： 即固化处理前后危险废物的体积比；也可以称为减容比、体积缩小因数、 体积扩大因数。抗压强度：避免出现破碎和散裂，从而增加暴露的表面积和污染环境的可能性14 .重金属化学稳定化(1)离子交换：离子交换树脂、天然或人工合成沸石、硅胶(2)化学沉淀法：氢氧化物沉淀、硫化物沉淀、硅酸盐沉淀、碳酸盐沉淀、共沉淀、无机 / 有机螯合物沉淀(3)吸附法：可逆吸附具有选择性：活性炭 -有机物；活性氧化铝-馍离子(4)氧化还原法：将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒有害组分通过氧化还原反应转化为无毒/低毒化学性质稳定的组分(5)中和法：酸碱泥渣、中和剂、罐式机械搅拌/池式人工搅拌(6)溶出法

29、硫化物沉淀法：无机硫化物沉淀：应用仅次于氢氧化物沉淀法 大多数金属硫化物溶解度 低。一般保持pH大于8;有机硫化物沉淀：较高的相对分子质量 一一沉淀物易沉降、脱水 和过滤；沉淀彻底，适用 pH范围广。无机及有机螯合物沉淀：废物中含有的配合剂：磷酸酯、柠檬酸盐、葡萄糖酸、氨基乙酸、EDTA 等形成稳定可溶螯合物； 螯环：Pb2+、Cd2+、Ag+、Ni2+、Cu2+,98%Co2+、Cr2+,85%; 优于Na2S15 .水泥固化：固化材料：废物被掺入水泥的基质中，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。水泥主要成分：铝、硅、铁、钙的氧化物。固化基材：普通硅酸盐

30、矿渣硅酸盐/火山灰硅酸盐 矶土沸石等水泥。无机添加剂：蛭石、沸石、多种粘土矿物、水玻璃、无机缓凝剂、无机速凝剂和骨料等。有机添加剂：硬脂肪酸丁酯、8-糖酸丙酯、柠檬酸。水泥固化过程硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等的水合反应产生Ca(OH)2。水泥固化影响因素：(1) pH: pH过高，氢氧化物沉淀，碳酸盐沉淀。过高，带负电荷的羟基络合物，使溶解度增加。Cu, pH>9; Zn, 9.3 ; Cd, 11.1(2)凝固时间：投加促凝剂、缓凝剂来控制凝结时间，一般初凝时间>2h,终凝>24h,保证混料后有足够时间输送、装桶或浇注(3)添加剂：改善固化体质量。吸附剂 沸石或蛭石加入含

31、硫酸盐的废物中防止 其与水泥成分反应生成硫酸铝钙导致体积膨胀和破裂。蛭石还起到骨料作用。(4)配料比：水、水泥和废物的量比；水分过少，不能保证水泥的充分水合作用； 水分过大，出现泌水现象对象：无机类的废物，eg.多氯联苯、油和油泥、含有氯乙烯和二氯乙烷的废物、硫化物等，尤其是含有重金属污染物的废物，也被应用于低、中放射性及垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰等危险废物的固化处理。优点：设备和工艺过程简单， 无需特殊的设备，设备投资、动力消耗和运行费用都比较低； 水泥和添加剂价廉易得；对含水率较低的废物可直接固化，无需前处理；在常温下就可操作；处理技术已相当成熟，对放射性固体废物的固化容易实现安全运输和自动

32、控制等。缺点：固化体的浸出率较高，通常为 10-410-5 g/ (cm2 d),主要是由于它的空隙率较高 所致，因此需作涂覆处理；固化体的增容比较高，达1.52;有的废物需进行预处理和投加添加剂，使处理费用增高；水泥的碱性易使镂离子转变为氨气逸出；处理化学泥渣时，由于生成胶状物，使混合器的排料较困难，需加入适量的锯 末予以克服。15 .石灰固化：(1)概念：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，包裹起来成为黏结性物质(2)应用：适用于稳定石油冶炼污泥、重金属污泥、氧化物、废酸等无机污染物。(

33、3)特点：简单，物料来源方便，操作不需特殊设备及技术，比水泥固化法便宜，并在适 当的处置环境，可维持波索来反应的持续进行。石灰固化处理得到固化体的强度较低，所需养护时间较长，并且体积膨胀较大，增加清运和处置的困难，因而较少单独使用。16 .沥青固化(1)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。沥青为憎水性物质，具有良好的黏结性、 化学稳定性、较高的耐腐蚀性。石油蒸储的残渣，其化学成分包括沥青质、油分、游离碳、胶质、沥青酸和石蜡等。(2)工艺：固体废物预处理 一废物与沥青热混合 一二次蒸汽净化放射

34、性废物沥青固化基本 方法：高温融化混合蒸发法：如图4-12, 150230C;暂时乳化：混合 一脱水一干燥，双螺杆挤压机；化学乳化：废物与乳化沥青混合一干燥脱水一冷却硬化。(3)应用：一般被用来处理中、低放射性蒸发残液、废水化学处理产生的污泥、焚烧炉产 生的灰分，以及毒性较大的电镀污泥和碑渣等危险废物。对象与水泥固化基本相同。(4)特点： 固化体的空隙率和固化体中污染物的浸出速率均大大降低。另外，由于固化过程中干废物与固化剂之间的质量比通常为1：12 ：1,因而固化体的增容较小。 固化剂具有一定的危险性，固化过程中容易造成二次污染，需采取措施加 以避免。另外，对于含有大量水分的废物，由于沥青不

35、具备水泥的水化作用和吸水性，所以需预先对废物进行浓缩脱水处理。因此，沥青固化工艺流程和装置往往较为复杂，一次性投资与运行费用均高于水泥固化法。固化操作需在高温下完成，不宜处理在高温下易分解的废物、有机溶剂以及强氧化性废物。17 .塑性材料固化概念：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。热固性材料固化特点：引入密度较低的物质，添加剂数量较少，固化体密度小；但操作过程 复杂，热固性材料自身价格高昂。由于操作中有机物的挥发，容易引起燃烧起火，所以通 常不能在现场大规模应用。热塑性材料固化特

36、点： 浸出速率低；需要的包容材料少， 在高温下蒸发了大量的水分，增容率较低。缺点是高温操作，耗能较多；会产生大量的挥发性物质，其中有些是有害的物质； 有时废物中含有热塑性物质或某些溶剂，影响稳定剂和最终的稳定效果。应用：低水平有机放射性废物(如放射性离子交换树脂)、稳定非蒸发性的、液体状态的有机危险废物。缺点是操作过程复杂，热固性材料本身价格高昂，操作过程容易引起燃烧起火。18 .玻璃固化(1)概念：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 c的高温下熔融，经退火后形成稳定的玻璃固化体。(20固化剂：钠钾玻璃溶解度高，硅酸盐玻璃熔点高，制造困难。磷酸盐：含盐量低

37、、放射性极高的如普里克斯废液；硼酸盐玻璃：高放废液+固化剂，煨烧，升温1100 1150 C,退火。(3)特点：浸出速率最低、增容比最小、高温操作，烧结过程需配备尾气净化系统、成本 高、稳定性和耐久性差。第五章固体废物生物处理1 .处理方法：(1)好氧堆肥处理： 堆肥化(composting):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)厌氧消化处理： 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)微生物浸出：利用微生物新陈代谢过程或代谢产物将废物中目的元

38、素转变为易溶状态 并得以分离的过程(4)其它生物处理方法：蚯蚓床技术、废物生产单细胞蛋白等2 .堆肥化的基本概念： 依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等生物，人为地促进可生 物降解的有机物向稳定的腐殖质生化转化的微生物学过程叫做堆肥化。堆肥化的产物称作堆肥。有机固体废物的堆肥化技术是一种最常用的固体废物生物转换技术，是对固体废物进行 稳定化、无害化处理的重要方式之一，也是实现固体废物资源化，能源化的系统技术之一。 3.使用堆肥的作用(1)施用垃圾堆肥改善土壤的理、化性质(2) .施用堆肥促进植物产量和品质的提高(3)施用堆肥增加土壤的微生物活性，可修复被污染的土壤(4) .堆肥是缓效性肥料

39、，不会对农作物产生伤害。(5) .堆肥是CO2的供给源。4 .使用堆肥过量的不良影响(1)施用过量堆肥可引起土壤砂化(2)重金属污染5 .堆肥的原料：堆肥的原料很广泛，有城市生活垃圾、污泥、农业废弃物、动物粪便等。 城市生活垃圾是最主要的原料，但其中可堆肥物数量、碳氮比、水分等常常不能满足要求， 需要进行适当的预处理。6 .堆肥原料的特性密度 350650kg/m3组成成分有机物含量不少于 20%含水率 40%60% 碳氮比 20:130:17 .好氧堆肥过程潜伏阶段(适应新环境)-中温增长阶段(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，温度升至45 C)-高温阶段

40、(嗜热性微生物、细菌；残留可溶性物质，纤维素、半纤维素、蛋白质，温度升至4570C) 熟化阶段(嗜温性微生物、多为难分解物质，温度下降)中温阶段：在发酵之前，垃圾中就存在着各种有害的、无害的菌类 ，当温度和其他条件适宜时， 各类微生物菌群即开始繁殖，利用一定的养料和微量元素来发展自己的群体。当温度达到25c以上时，中温微生物菌类进入旺盛的繁殖期 ，开始活跃地对有机物进行分解和代谢。 20h 左右温度就能升到 50c以上，以无芽抱菌、芽抱菌和霉菌等嗜温好氧性微生物为主的菌类，它们将单糖、淀粉、蛋白质等易分解的有机物迅速分解。在供热和微生物消化过程中，热量不断积累，这样能节省消化时间。高温阶段：达

41、到温度45 c以上时，中温微生物受到了抑制或死亡，除了易腐有机物继续分解外，一些较难分解的有机物，如纤维素、木质素也逐渐被分解。此时嗜热真菌、好热放线菌、 好热芽抱杆菌等微生物活动占了优势，腐殖质开始形成。当温度升到70 c以上时大量的嗜热菌类死亡或进入休眠状态 ，在各种酶白作用下，有机质仍在继续分解，热量的产生会由于死 亡的微生物酶的作用消退而逐渐降低温度，温度低于70 C以下时，休眠好热的微生物又重新活跃起来并产生新的热量 ，经过反复几次保持在 70 c的高温水平，腐殖质已经基本形成， 堆肥物质初步稳定腐熟阶段(降温阶段)：当高温持续一段时间后，随着微生物活动的减弱，温度开始下降到40 c

42、 左右，其中易腐熟的物质已成熟，剩下几乎大部分是纤维素，木质纤维素和其他稳定物质 ，这 些物质不需要再加以分解，让它们在土壤中更有利于完全分解。由于土壤的微生物的存在和 代谢，更容易促进植物的生长。8 .影响因素及工艺堆肥化效果：供氧量、含水率、温度和有机物含量、pH、C/N和C/P、颗粒度(1)前处理 去除不可发酵的组分，调整水分和碳氮比，有时需要添加菌种和酶制剂，以 促进发酵正常进行。(2) .主发酵在发酵仓内进行，靠强制通风或翻堆搅拌来供给氧气。(3) .后发酵经过主发酵的半成品被送去后发酵。等到完全成熟的堆肥产品。(4) .后处理 进一步去除杂物，根据需要破碎分选。(5) .脱臭 化学

43、除臭剂除臭；水、酸、碱水溶液吸收；臭氧氧化法；活性炭、熟堆肥等吸附剂吸附法(1).通风的作用及控制： 在堆肥过程中，通风有3个作用：供氧、散热和去除水分。 通风 方式有自然通风、强制通风和被动通风 ，其中强制通风有3种方式：正压鼓风、负压抽风和由 正压鼓风与负压抽风组成的混合通风。不同的通风方式对堆肥过程有不同的影响 .(2)含水率：水分是否适量直接影响堆肥发酵速度和腐熟程度。最大含水率：受到物质结构强度的限制，也称极限水分，即从透气性角度出发，将固体内部细孔被水填满时的水分含量。临界水分：既考虑到微生物活性需要，又考虑到保持物料空隙率与透气性需要的综合指标。通常是以的水分为 45%60% (

44、质量分数)(3)温度 温度是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因素。温度的变化速率受到氧气的供应状况及发酵装置、保温条件等影响(4)堆肥适合的C /N 堆肥适合的C /N生活垃圾在堆肥过程要求保持一定的碳氮比，研究表明一次发酵适宜的C /N为25 ：135： 1。C/N比过低或过高都不利于嗜氧菌的生长繁 殖，难以达到稳定的最佳堆肥。当C /N比高于35： 1时，需要添加粪便或氮肥水进行调节。 其他有有机质含量、颗粒度、碳磷比、pH值等。9 .堆肥化设备(1)物料处理设备破碎设备：混合设备、输送设备、分离设备(2)翻堆设备：斗式装载机或推土机、垮式翻堆机、侧式翻堆机(3)反应器堆肥系统：堆肥产品

45、质量高、操作员少、臭味控制有效、空间限制少、环境影响小等。垂直、倾斜及水平固体流(4)除臭设备：生物过滤器：熟化的堆肥、树皮、木片、粒状的泥炭等，负荷为 80120m3?m-3?h-1,出气温度维持在 2040 c10 .堆肥腐熟度评价指标生物学指标：呼吸作用/生物活性/发芽指数化学指标：pH/COD/BOD/VS/碳氮比/氮化物/腐殖酸物理学指标：气味/粒度/色度工艺指标：温度、耗氧速率400mg/(kg h)11,厌氧消化是 指在无分子氧条件下通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用，将废水中 的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。厌氧消化原理：有机物+ H2O +营养物=细

46、胞质+ CH4+CO2+NH3+H2+H2S+抗性物 质+热量厌氧消化过程：厌氧消化过程划分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。第一阶段为水解酸化阶段。复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水 解为小分子、溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、 醛类等。这个阶段主要产生较高级脂肪酸第二阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产生的各种有 机酸被分解转化成乙酸和 H2,在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2。第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢和

47、二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱竣产生甲烷，前者约占总量的1/3后者约占2/3。12 .厌氧消化的影响因素：添加物和抑制物、pH、温度、原料配比、厌氧条件、搅拌、接种物、其它因素影响发酵的因素：（1）温度（2） pH值。（3）搅拌混合（4）底物组成对固态厌氧消化的影响（5）添加剂和有毒物质（6）接种物13 .根据消化温度划分工艺类型（1）高温消化工艺：最佳温度范围是4755度，此时有机物分解旺盛，消化快，物料在厌氧 池内停留时间短，非常适用于城市垃圾、粪便和有机污泥的处理-培养高温消化菌、维持高温、投料和排料、搅拌消化物料（2）自然温度消化工艺：目前我国农村都采用这种消化类型。这种工

48、艺的消化池结构简单、成本低廉、施工容易、便于推广，但受季节影响明显消化周期须视季节和地区的不同加以控制发酵工艺：根据发酵温度分为：常温发酵（自然发酵）、中温发酵（2838C）和高温发酵（4860C）；根据进料方式分：批量进料、半连续进料和连续进料；根据发酵方式：二步（相）发酵和一步（混合）发酵根据原料的物理状况分：液体发酵（固体含量在10%以下）、固体发酵（固体含量20%左右）和高浓度发酵（介于液体发酵和固体发酵之间，总固体含量15%20%）;根据发酵装置类型：传统消化器、厌氧接触消化、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧生 物转盘、管道式消化器、折流式消化器14 .厌氧消化反应器：水压式沼气池

49、（水压式沼气池结构简单、造价低、施工方便；但由于温度不稳定，产气量不稳定，因此原料的利用率低。）；红泥塑料沼气池（批量进料半塑式沼气池/二块模式全塑沼气池/袋式全塑沼气池/干湿交替消化沼气池。）；长方形甲烷消化池15 .浸矿细菌菌种主要生理特性最佳pH氧化铁硫杆菌Fe2+Fe3+S2O32SO42-2.55.3氧化铁杆菌Fe2+Fe3+3.5氧化硫铁杆菌S SO42-Fe2+Fe3+2.8氧化硫杆菌SSO42-、S2O32SO42-2.03.5聚生硫杆菌SSO42-H2S SO42-2.04.015,细菌浸出工艺(1)浸出：喷洒法、灌溉法、垂直管法、均匀分布pH<2(2)金属回收：循环浸

50、出、置换、电积、其它金属(3)菌液再生：pH 再生池16。细菌渗滤浸出工艺流程铜废渣渗滤堆浸浸出贫液浸出富液铁屑置换海绵铜硫酸铁废液计酸及Fe通气调整pH=1,8一 I 硫酸镀细菌培养细菌再生硫酸铁第六章固体废物热处理固体废物的处理与处置1 .焚烧处理：焚烧(incineration):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)2 .热裂解：热解：是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之成为气态、液态或固态可燃物 质的化学分解过程。3 .焙烧处理：焙烧：在低于熔点的温度下热处理废物，改变废物的物理化学性质以利于后续资 源化利用的处理

51、过程。4 .其它热处理方法：干燥脱水热分解烧成焚烧原理：燃烧、燃烧机理、燃烧技术、主要影响因素热平衡及烟气分析：固体废物热值、燃烧温度、空气和烟气量计算焚烧工艺：焚烧工艺系统组成焚烧炉系统：焚烧炉、余热利用系统、焚烧炉选评焚烧法：焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，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。焚烧的目的：主要目的是尽可能焚毁废物，使被焚烧的物质变为无害和最大限度地减容，并尽量减少新的污染物质产生，避免造成二次污染。可焚烧处理的废物类型：焚烧法不但可以处理固体废物，

52、还可以处理液体废物和气体废物； 不但可以处理城市垃圾和一般工业废物，而且可以用于处理危险废物。危险废物中的有机固态、液态和气态废物，常用焚烧来处理。在焚烧处理城市生活垃圾是，也常常将垃圾焚烧处理前的暂时贮存过程中产生的渗滤液和臭气引入焚烧炉焚烧处理。固体废物燃烧过程：1.燃烧机理有蒸发燃烧、分解燃烧（裂解燃烧） 2.其中分解燃烧（裂解 燃烧）、扩散燃烧又称火焰燃烧 3.液体燃烧主要以蒸发燃烧与分解燃烧为主 4.气体燃烧以扩 散燃烧为主5.固体燃烧包括分解燃烧、蒸发燃烧、扩散燃烧与表面燃烧。气体燃烧方式主要有三种：预混式燃烧、外混式燃烧、半预混式燃烧液体燃烧：液体必须先蒸发成蒸汽，再与氧化物或空

53、气混合，才会着火燃烧。蒸发、混合等液体燃料的燃烧速度随燃料与空气的混合率而变，并与液滴粒径的二次方成反比，液体雾化的越细，燃烧速度越快，燃烧越完全。根据液体与空气的比例，液体燃烧形态分为三类：当燃烧产物中不残留氧气与燃料时，称之为完全燃烧或中性焰燃烧； 当空气不足，燃料过剩时，燃烧产物中残留有燃料而产生黑烟， 称之为还原焰燃烧；当空气过剩时，称之为氧化焰燃烧。固体燃烧：火焰燃烧是氧化反应现象，焚烧时，都是从固体状态转化为气体的碳氢化合物， 然后才能与氧进行燃烧。 但是固体废物不能像液体一样直接挥发到气相，需要先经过热裂解，产生成分复杂的碳氢化合物，这些化合物从废物表面挥发，随之与氧气接触，快速

54、燃烧。因 此，裂解是一种非常重要的过程，也是计划控制燃烧反应的关键，因此才有有控式焚烧炉的出现。焚烧机理：着火条件（温度）-可燃物质、助燃物质、引燃火源；焚烧-蒸发、挥发、分解、 氧化还原、烧结和熔融。焚烧技术：1、层状燃烧技术：过程稳定、技术成熟、应用广；固定炉排焚烧炉、水平机械焚烧炉、倾斜机械焚烧炉等；辐射、烟气对流，翻转及搅动；炉型设计和配风设计2、流化燃烧技术：较成熟，可处理低热值、高水分废物，但对入料要求均匀化、细小化；流化床焚 烧炉空气流和烟气流快速移动，物料流态化状态3、旋转燃烧技术：较成熟、效率高，回转窑焚烧炉，滚筒、抄板影响固体废物焚烧的因素：1、固体废物性质：可燃成分、有毒

55、有害物质、水分 2、停留时 间：>1.52h;>2s 3、焚烧温度：850950 C , 1150C 4、废物料层厚度、运动方式、预热 温度 5、供氧量和物料混合程度：过剩空气系数6、进气方式、燃烧器性能、烟净化系统阻力焚烧温度：废物的焚烧温度是指废物中有害组分在高温下氧化，分解直至被破坏所需达到的温度。它一般比废物的着火温度高得多。大多数有机物的焚烧温度在 8001100c之间，通常在 800900c左右。1、废气的脱臭处理，800950 c2、废物粒子在 0.010.51微米之间，温度在 9007000c可避免产生黑烟。3、含氯化合物的焚烧，温度在800850 c以上时，氯气可以转化为氯化氢，可以回收利用；低于800会会生成氯气，难以去除。4、含有碱土金属的废物焚烧时，一般控制在750800 c以下。因为碱土金属及其盐类一般为低熔点化合物，容易腐蚀设备5、焚烧氧化物，850900 C6、焚烧可能会产生氧化氮的废物，温度控制在 1500 C以下。7、高温焚烧是防治 PCDD与CC