城市固体废弃物处置与资源化剖析

1、1城市固体废弃物处置与资源化城市固体废弃物处置与资源化2 本课程的学习目的在于学生掌握城市固体废弃物本课程的学习目的在于学生掌握城市固体废弃物处理处置基本概念的基础上，深入理解各种城市固体处理处置基本概念的基础上，深入理解各种城市固体废弃物处理与处置方法的废弃物处理与处置方法的优缺点及适应性优缺点及适应性，了解固体，了解固体废物处理处置技术的废物处理处置技术的评价指标评价指标，工程设计中涉及的，工程设计中涉及的计计算方法算方法等，为学生进入社会从事环境保护领域的工作等，为学生进入社会从事环境保护领域的工作打下坚实的理论和实践基础。打下坚实的理论和实践基础。课程目的31、任连海、田媛主编、任连海

2、、田媛主编 城市典型固体废弃物资源化城市典型固体废弃物资源化工程工程 化学工业出版社化学工业出版社 20092、吴文伟主编、吴文伟主编 城市生活垃圾资源化科学出版社城市生活垃圾资源化科学出版社 20023、杨宏毅、卢英方主编、杨宏毅、卢英方主编 城市生活垃圾的处理和处置城市生活垃圾的处理和处置 20084、注册环保工程师专业考试复习资料（第二分册）、注册环保工程师专业考试复习资料（第二分册）中国环境科学出版社中国环境科学出版社 第三版第三版 参考书目4课 程 内 容1、城市固体废物的特性、城市固体废物的特性2、城市固体废物的转运与预处理、城市固体废物的转运与预处理3、城市固体废物的生物处理技术

3、、城市固体废物的生物处理技术4、城市固体废物的热处理技术、城市固体废物的热处理技术5、城市固体废物的填埋处理技术、城市固体废物的填埋处理技术5第一章第一章 城市固体废弃物的特性城市固体废弃物的特性6中华人民共和国固体废物污染环境防治法：固体废弃物定义固体废物是生产、生活和其他活动中产生的丧失原有价值或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物品、以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物质、物品。例例1 1：以下不属于固体废物的是：以下不属于固体废物的是：A在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值的固态、半固态物品、物质B在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用

4、价值的置于容器中的气态物品、物质C法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物质、物品D自己认为没用闲置的物品7固体废物特点（1 1）资源和废物的相对性（2 2）富集多种污染成分的终态，污染环境的源头（3 3）固体废物中的有害物质呆滞性大，扩散性小（4 4）危害具有潜在性、长期性和灾难性例例2 2：下列哪些能够反映固体废物的特点：下列哪些能够反映固体废物的特点：(A) (A) 固体废物是固态的废物(B) (B) 固体废物具有废物和资源的二重性(C) (C) 废水和废气处理后最终产生固体废物(D) (D) 固体废物处置适当危害很小例例3:3:下列说法正确的是：下列说法正确的是：（A）固体废物是绝对的、

5、客观的废弃物 （B）固体废物的废是相对的，具有主观性 （C）固体废物一旦被认定就是永恒的，不变的 （D）固体废物是无法再利用的废弃物8固体废物分类固体废物的不同分类方法固体废物的不同分类方法 化学组分:有机废物、无机废物 对环境和人类的危害程度：一般废物、危险废物 来源：工业固体废物、生活垃圾、放射性废物等 废物形态:固态废物、半固态废物、液态（气体）废物 燃烧特性：可燃废物、不可燃废物 来源：工业固体废物、生活垃圾、放射性废物等例例4 4：固体废物按其化学成分可分为：固体废物按其化学成分可分为：（A）固体废物和半固体废物 （B）生活废物和工业废物（C）有机废物和无机废物 （D）高热值和低热值

6、废物9固体废物分类（1 1）生活垃圾）生活垃圾固体法定义：生活垃圾是在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。例例5：下列那种垃圾不属于生活垃圾：下列那种垃圾不属于生活垃圾：（A）废家具电器 （B）炼钢残渣 （C）砖瓦渣土 （D）厨余物例例6 6：下列哪些废物属于生活垃圾：下列哪些废物属于生活垃圾：(A) (A) 城市生活垃圾(B) (B) 农村生活垃圾(C) (C) 街道清扫垃圾(D) (D) 食品厂加工废料10固体废物分类（2 2）工业固体废物）工业固体废物固体法定义：工业固体废物是指在工业生产活动中产生的固体废物。（3 3）危险

7、废物）危险废物固体法定义：是指列入国家危险废物名录或者国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的、具有危险特性的固体废物。 常见危险废物包括：医院临床废物、多氯联苯类废物、生活垃圾焚烧飞灰、废电池、废矿物油、含汞废日光灯管。危险废物的特性危险废物的特性:毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、感染性11例例7 7：以下不属于危险废物的是：以下不属于危险废物的是：（A）医院垃圾 （B）含重金属污泥 （C）酸和碱废物（D）有机固体废物例例8 8：某企业产生含铅废物，环保部门采样后测定：某企业产生含铅废物，环保部门采样后测定PbPb的浸出浓度的浸出浓度为为4.8mg/L4.8mg/L，根据国家标准浸出浓度达，

8、根据国家标准浸出浓度达5.0mg/L5.0mg/L为危险废物，请问为危险废物，请问该堆废物是否为危险废物？该堆废物是否为危险废物？（A A）是（B B）不是（C C）无法判断例例9 9：下列哪些废物属于危险废物污染防治技术政策中指的：下列哪些废物属于危险废物污染防治技术政策中指的特殊危险废物？特殊危险废物？(A) (A) 医院临床废物（不含放射性废物） (B) (B) 生活垃圾焚烧残渣(C) (C) 生活垃圾焚烧飞灰(D) (D) 废日光灯管固体废物分类12固体废物分类 该课程所涉及的城市固体废弃物主要包括：城市生活垃圾城市生活垃圾以及城市生活过程中产生城市生活过程中产生的危险废物（医疗废物）

9、的危险废物（医疗废物）等。13来源来源产生过程产生过程分类分类居民居民居民生活过程居民生活过程食品废物、纸张、塑料食品废物、纸张、塑料商业、机关商业、机关仓库、餐馆、商场、办公楼、仓库、餐馆、商场、办公楼、旅客、饭店、医院及各类活旅客、饭店、医院及各类活动动食品废物、炉灰、危险废食品废物、炉灰、危险废物、特殊废物物、特殊废物城市建设城市建设拆迁、修缮等拆迁、修缮等建筑渣土、废木料、建筑渣土、废木料、碎砖瓦碎砖瓦公共场所公共场所街道、小区、公路、街道、小区、公路、公园等公园等落叶、泥沙、纸张等落叶、泥沙、纸张等水处理厂水处理厂给水与污水、废水处理给水与污水、废水处理厂厂污泥污泥城市固体废物来源1

10、4城市固体废弃物的特性城城市市固固体体废废弃弃物物特特性性理化特性理化特性含水量容重元素组成着火点、燃尽温度发热值挥发分、灰分生物特性生物特性可变异性可变异性151.含水量：是研究垃圾特性、确定垃圾处理方法必不可少的参数 新鲜垃圾样品在105的条件下烘干8h，取出后放到干燥器中冷却0.5h后的损失量。%100dampdrydampwWWWC理化特性16 垃圾的含水量直接影响到其容重、发热值，含水量越高，垃圾能源的可利用性越低。北京市夏季垃圾含水量%理化特性172.容重垃圾在自然状态下的单位体积重量。容重受存贮物质的密度、成分、压实程度的影响。实际测量时，通常采用“多次称重平均法”。miiVMm

11、d11000d: 固体废弃物容重kg/m3；m: 重复测量次数；Mi: 样品重量kg；V: 样品体积L。理化特性183.元素组成 垃圾中的元素主要指C，H，O，N，S，也包括营养元素，微量元素，毒元素，稀有元素等。 测知垃圾的元素组成可估计垃圾的热值，生化需氧量等。理化特性194.着火点和燃尽温度垃圾的着火点和燃尽温度垃圾样品均比煤容易燃烧；燃烧初期，纸张和织物起主要作用；温度上升之后，塑料起主要作用；食物残渣的完全燃烧需要最长的时间。理化特性205.发热值1kg固体废物完全燃烧后释放的热量kJ/kg。发热值用来衡量固体废物作为燃料的价值和能力。高位发热值：垃圾完全燃烧后燃烧产物冷却到使其中的

12、水蒸气凝结成0的水时所放出的热量。低位发热值：垃圾完全燃烧后燃烧产物冷却到使其中的水蒸气凝结成20的水蒸汽时所放出的热量。低位发热值低于高位发热值，接近实际应用，被广泛采用。理化特性21商业垃圾相对于其他行业的垃圾更适于焚烧处理；塑料热值最大，食物残渣热值最低；因此，对垃圾进行焚烧处理应该先分类以便提高焚烧效率。北京市夏季垃圾的低位热值kJ/kg理化特性226.挥发分和灰分理化特性23生物特性垃圾本身的生物性质垃圾进行生物处理时体现的性质垃圾中的病原体通过各种渠道集中，扩散，传播，附着，造成新的污染。垃圾中有机物质的可生物降解程度以及垃圾可为微生物提供的环境条件和营养物质决定了垃圾的可生化性。

13、24可变异性城市固体废弃物的成分，特性，数量会随着时间，空间（季节，气候，地域，经济，燃料结构）的不同而发生变化。”中国城市生活垃圾处理可持续发展战略研究“课题组对143个城市的垃圾调查后，结果表明：1.低位热值逐年提高2.含水率逐年提高3.垃圾密度有下降的趋势25危险废物特性的鉴别（1）毒性）毒性（a）急性毒性：）急性毒性：指一次性投给试验动物的毒性物质，其半致死量（LD50）小于规定值的毒性。 急性毒性的鉴别方法:用1:1浸出液灌胃后的试验鼠进行中毒症状观察，记录在48h内的死亡率，当死亡率高于50时即判定为有急性毒性的固体废弃物。 危险废物鉴别标准急性毒性初筛危险废物鉴别标准急性毒性初筛

14、 GB5085.21996（b b）浸出毒性：）浸出毒性：指固态的危险废物遇水浸沥，所含有害的物质通过迁移转化污染环境，其浸出的有害物质的毒性称为浸出毒性。根据危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB5085. 31996的规定，浸出液中任何一种危害成分的浓度超过“浸出毒性鉴别标准值”的浓度值，则该废物是具有浸出毒性的危险废物。浸出液的制备方法：翻转法：无机污染物 水平振荡法：有机污染物（GB50861997）26危险废物特性的鉴别 已知重金属Cd在浸出液中浓度为10mg/L，利用硅藻土作为吸附剂，取硅藻土20g、含Cd溶液200mL，放入容器中混合振荡18h，静止2h，再

15、取上清液分析，溶液中Cd浓度为0.2mg/L，根据试验计算Cd在硅藻土中分配系数为：（A）98mg/L （B）500mg/L （C）490mg/L （）245mg/L分配系数：在平衡状态下,组分在固定液与流动相中的浓度之比。 VCmCCKd/ )(027危险废物特性的鉴别（2 2）易燃性）易燃性 闪点低于定值的废物由于摩擦、吸湿、点燃或由于自发的化学变化会产生发热或着火，或点燃后的燃烧会持续进行，这种性质称为易燃性。 易燃性可以采用闭口闪点测定仪进行测定。易燃性鉴别易燃性鉴别GB5085.4GB5085.4 一般闪火点等于或低于60为易燃性的有害废弃物。（3 3） 腐蚀性腐蚀性 指采用指定的标

16、准方法、或根据规定程序批准的等效方法测定其溶液、固体或半固体浸出液的pHpH值小于或等于2 2，大于或等于12.512.5，则该废物具有腐蚀性。根据危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别GB5085. 1GB5085. 119961996的规定，腐蚀性测定方法按照GB/T1555.1295固体废物腐蚀性测定的方法：采用玻璃电极采用玻璃电极28危险废物特性的鉴别（4 4）反应性）反应性 指在通常状态下不稳定、极易发生激烈的化学反应、遇火或水反应猛烈、在受到摩擦、撞击或加热后可能发生爆炸、或产生有毒气体的性质。 反应性鉴别反应性鉴别GB5085.5GB5085.5（5 5） 感染性感

17、染性 指带有微生物或寄生虫，能致人体或动物疾病的废物。 典型具有感染性的危险废物为医疗废物。医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接感染性、毒性以及其他危害性的废物。医疗废物管理条例医疗废物管理条例将医疗废物分为6类： 感染性废物 病理学废物 损伤性废物 药物性废物 化学性废物 其它废弃物29危险废物鉴别标准通则（危险废物鉴别标准通则（GB5085.7-2007GB5085.7-2007）4.4.鉴别程序鉴别程序 危险废物的鉴别应该按照以下程序进行：危险废物的鉴别应该按照以下程序进行：4.1 4.1 根据中华人民共和国固体废物污染环境防治法、固体废根据

18、中华人民共和国固体废物污染环境防治法、固体废物鉴别导则判断待鉴别的物品、物质是否属于固体废物，不属于物鉴别导则判断待鉴别的物品、物质是否属于固体废物，不属于固体废物的，则不属于危险废物。固体废物的，则不属于危险废物。4.2 4.2 经判断属于固体废物的，则根据国家危险废物名录判断。经判断属于固体废物的，则根据国家危险废物名录判断。凡列入国家危险废物名录的，属于危险废物，不需要危险特性凡列入国家危险废物名录的，属于危险废物，不需要危险特性鉴别；未列入国家危险废物名录的，应按照第鉴别；未列入国家危险废物名录的，应按照第4.34.3条进行危险条进行危险特性鉴别。特性鉴别。4.3 4.3 依据依据GB

19、5085.1GB5085.1GB5085.6GB5085.6鉴别标准进行鉴别，凡具有腐蚀性、鉴别标准进行鉴别，凡具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性等一种或一种以上危险特性的，属于危险废毒性、易燃性、反应性等一种或一种以上危险特性的，属于危险废物。物。危险废物判定规则304.4 4.4 对未列入国家危险废物名录或根据危险废物鉴别标准无法对未列入国家危险废物名录或根据危险废物鉴别标准无法鉴别，但可能对人体健康或生态环境造成有害影响的固体废物，由鉴别，但可能对人体健康或生态环境造成有害影响的固体废物，由国务院环境保护行政主观部门组织专家认定。国务院环境保护行政主观部门组织专家认定。5 5 危险废物混合

20、后判定规则5.1 5.1 具有毒性（包括浸出毒性、急性毒性及其他毒性）和感染性等具有毒性（包括浸出毒性、急性毒性及其他毒性）和感染性等一种或一种以上危险特征的危险废物与其他固体废物混合，混合后一种或一种以上危险特征的危险废物与其他固体废物混合，混合后的废物属于危险废物。的废物属于危险废物。5.2 5.2 仅具有腐蚀性、易燃性或反应性的危险废物与其他固体废物混仅具有腐蚀性、易燃性或反应性的危险废物与其他固体废物混合，混合后的废物经合，混合后的废物经GB5085.1GB5085.1、GB5085.4GB5085.4和和GB5085.5GB5085.5鉴别不再具有鉴别不再具有危险特性的，不属于危险废

21、物。危险特性的，不属于危险废物。5.3 5.3 危险废物与放射性废物混合，混合后的废物应按照放射性废物危险废物与放射性废物混合，混合后的废物应按照放射性废物管理。管理。危险废物判定规则31危险废物判定规则6 6 危险废物处理后判定规则危险废物处理后判定规则6.1 6.1 具有毒性（包括浸出毒性、急性毒性及其他毒性）和感染性等一种或一种以上危险特征的危险废物处理后的废物仍属于危险废物，国家有关法规、标准另有规定的除外。6.2 6.2 仅具有腐蚀性、易燃性或反应性的危险废物处理后，经GB5085.1GB5085.1、GB5085.4GB5085.4和GB5085.5GB5085.5鉴别不再具有危险

22、特性的，不属于危险废物。32固体废物“三化”管理基本原则固体法规定：国家对固体废物污染环境的防治，固体法规定：国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体实行减少固体废物的产生、充分利用固体废物和无害化处置固体废物的原则废物的产生、充分利用固体废物和无害化处置固体废物的原则。（1 1）减量化）减量化 采用合适的管理和技术手段减少固体废物产生量和排放量。采用合适的管理和技术手段减少固体废物产生量和排放量。 实行固体废物减量化包括两方面：实行固体废物减量化包括两方面： 从源头上解决问题，也就是通常所说的从源头上解决问题，也就是通常所说的“源削减源削减”； 要对产生的废物进行有效的处理和最大限度的回收

23、利用，要对产生的废物进行有效的处理和最大限度的回收利用，以减少固体废物的最终处置量。以减少固体废物的最终处置量。 减量化的要求，不只是减少固体废物的数量和减少其体积，还减量化的要求，不只是减少固体废物的数量和减少其体积，还包括尽可能减少其种类、降低危险废物的有害成分的浓度以及减轻包括尽可能减少其种类、降低危险废物的有害成分的浓度以及减轻或消除其危险特性等。或消除其危险特性等。33固体废物“三化”管理基本原则 就国家而言，应当改变粗放经营的发展模式；鼓励和支持开展就国家而言，应当改变粗放经营的发展模式；鼓励和支持开展清洁生产；开发和推广先进的生产技术和设备；充分合理地利用原清洁生产；开发和推广先

24、进的生产技术和设备；充分合理地利用原材料、能源和其他资源。材料、能源和其他资源。例：以下哪些技术属于固体废物减量化技术？例：以下哪些技术属于固体废物减量化技术？（A A）生活垃圾填埋处置）生活垃圾填埋处置（B B）重金属废物化学稳定化处理）重金属废物化学稳定化处理（C C）改变工艺减少废弃物产生（）改变工艺减少废弃物产生（D D）污水处理厂脱水污泥半干化）污水处理厂脱水污泥半干化（2 2）资源化）资源化 采取管理和工艺措施从固体废物中回收物质和能源，加速物采取管理和工艺措施从固体废物中回收物质和能源，加速物质和资源的循环，创造经济价值的广泛的技术方法。质和资源的循环，创造经济价值的广泛的技术方

25、法。 “资源化资源化”原则包括三个范畴：原则包括三个范畴： 物质回收：即从处理的废弃物中回收一定的二次物质；物质回收：即从处理的废弃物中回收一定的二次物质； 物质转换：即利用废弃物制取新形态的物质；物质转换：即利用废弃物制取新形态的物质； 能量转换：即从废物处理过程中回收能量。能量转换：即从废物处理过程中回收能量。34固体废物“三化”管理基本原则（3 3）无害化）无害化 指对已产生又无法或暂时尚不能综合利用的固体废物，指对已产生又无法或暂时尚不能综合利用的固体废物，采用物理、化学或生物手段，进行无害化或低危害的安全处理、采用物理、化学或生物手段，进行无害化或低危害的安全处理、处置，达到消毒、解

26、毒或稳定化，以防止并减少固体废物对环处置，达到消毒、解毒或稳定化，以防止并减少固体废物对环境的污染危害。境的污染危害。例：固体废物污染防治的原则是：例：固体废物污染防治的原则是：(A) (A) 资源化，减量化，无害化资源化，减量化，无害化(B) (B) 减量化，资源化，无害化减量化，资源化，无害化(C) (C) 减量化，无害化，资源化减量化，无害化，资源化(D) (D) 无害化，减量化，资源化无害化，减量化，资源化35例：在实施固体废物污染防治的“减量化、资源化、无害化”原则中，对减量化正确的描述是：（A）减少固体废物的体积（B）减少固体废物的数量和体积；减少固体废物的种类；降低危险废物的有害

27、成分的浓度、减轻或清除其危险特性（C）减少固体废物的种类；减少固体废物中有机成分的含量（D）减少固体废物中有机成分的含量，降低危险废物中有害成分的浓度36 第二章 城市固体废弃物的转运与预处理372.1 固体废物转运38固体废物收集固体废物收集方式:(1)混合收集 （2）分类收集 （3）定期收集 （4）随时收集固体废物分类收集原则：（1）工业废物与城市垃圾分开（2）危险废物与一般废物分开（3）可回收利用物质与不可回收利用物质分开（4）可燃性物质与不可燃性物质分开39固体废物收运系统40固体废物收运系统拖曳容器系统拖曳容器系统简便模式垃圾收集示意图简便模式垃圾收集示意图41固体废物收运系统拖曳容

28、器系统拖曳容器系统交换模式垃圾收集示意图交换模式垃圾收集示意图42固体废物收运系统固定容器系统垃圾收集示意图固定容器系统垃圾收集示意图43拖曳容器系统一次收集清运操作过程所需时间（T）分为四个基本用时：（1）装载时间（收集时间）、（2）运输时间、（3）卸载时间、（4）非生产时间。（1）拖曳总时间Thcs式中：Thcs拖曳容器系统运输一次废物所需总时间，h Phcs装载时间，h s处置场停留时间（卸载时间），一般取0.133h h运输时间，h44（2）运输时间h 式中： h运输时间，h a经验速度常数，hh = a + bx b经验速度常数，h/km x平均往返行驶距离，km拖曳容器系统h=x/

29、y45拖曳容器系统(3)装载时间PhcsPhcs = pc + uc+ dbc式中：pc装载废物容器所需时间，h uc卸空容器所需时间，h dbc两个容器收集点之间的行驶时间，h装载容器和卸载空容器的总时间（pc+uc）一般可取0.40h。如果考虑非生产时间因数W，则一次收运总时间T为：46城市垃圾中转站1、中转站的作用和功能：（1）集中收集和贮存来源分散的废物（2）对各种废物进行适当的预处理（3）降低收运成本2、转运站分类（1）按转运能力分类(a) 小型(日转运量50t以下)； (b)中小型(日转运量50150t)；(c) 中型( 日转运量150450t)；(d) 大型( 日转运量450t以

30、上)（2）按有无压缩设备及压实程度分类（a）无压缩直接转运；（b)压缩式间接转运47城市垃圾中转站（3）按压缩设备作业方式分类 （a）水平压缩转运 （b）竖直压缩转运（4）按大型运输工具不同分类 （a）公路运输 （b）铁路运输 （C）水路运输 （D）气力运输（5）按有无分拣功能 （a）带分拣处理压缩转运站 （b）无分拣处理压缩转运站3、转运站选址原则 尽可能位于垃圾收集中心或垃圾产量多的地方； 靠近公路干线及交通方便的地方； 居民和环境危害最少的地方； 进行建设和作业最经济的地方； 还应考虑便于废物回收利用及能源生产的可能性。48城市垃圾中转站转运站的工艺设计 某转运站特点： 采用挤压设备；

31、高低货位方式装卸料； 机动车辆运输。其作业过程如下： 垃圾车在货位上的卸料台卸料，倾入低货位上的压缩机漏斗内，然后将垃圾压入半拖挂车（集装箱）内，满载后由牵引车拖运，另一个半拖挂车（集装箱）装料 设计要求： 根据该工艺与服务区的垃圾量，计算应建造多少高低货位卸料台和配备相应的压缩机数量，需合理使用多少牵引车和半拖挂车（集装箱）。49（1） 卸料台数量(A) 该垃圾转运站每天的工作量：式中：E每天转运垃圾量，t/d； Yn第n年预测垃圾产生量t/a；yn人均垃圾产率，kg/人d； Pn服务区居民人数，人；k1垃圾产量变化系数，1.31.4 一个卸料台的工作量为：式中： F卸料台1天接受清运车数，

32、辆/d；t1转运站1天的工作时间，min/d；t21辆清运车的卸料时间，min/辆；kt清运车到达的时间误差系数。 所需卸料台数量为：A=E/(WF) 式中：W清运车的载重量，t/辆。城市垃圾中转站50城市垃圾中转站（2）压缩设备数量(B) B=A（3） 牵引车数量(C) 为一个卸料台工作的牵引车数量：式中：C1 牵引车数量；t3 大载重量运输车往返的时间；t4半拖挂车（集装箱）的装料时间。t4=t2nkt式中：n为1辆半拖挂车装料的清运车数量；t2 1辆清运车的卸料时间，min辆；kt时间误差系数。 该转运站所需的牵引车总数为：（4） 半拖挂车（集装箱）数量（D） 半拖挂车是轮流作业，一辆车

33、满载后，另一辆装料，故半拖挂车的总数为：51例：某城市2006年平均常驻人口48万，经过实际统计平均每天收运垃圾量为408t，按照垃圾收运率80%计算，该市人均日生产垃圾量为：(A)1.06kg/（d人）(B)1.68kg/（d人）(C)0.85kg/（d人）(D)1.00kg/（d人）城市垃圾中转站522.2 固体废物预处理53压实的效果垃圾体积可以缩小到原来体积的20%-30%。压实的本质是耗费一定的压力能，提高垃圾密度的过程。非弹性物质将无法恢复原状，如塑料纸、纤维、废金属丝等。某些弹性物质体积会逐渐恢复20%-50%，如木头、橡胶、塑料块等。固体废物压实技术54影响压实效果的因素1、压

34、力压力越大，垃圾的压实密度越大，减容的效果越好。固体废物压实技术552.垃圾组分固体废物压实技术563.含水率4.垃圾层的厚度提高垃圾的含水率有利于垃圾的顺利压实。含水量50%左右的垃圾具有最佳的压实性能。垃圾层的厚度对于压实的效果和消耗的能量影响很大。垃圾的压实度随垃圾层深度的增加而显著减小。固体废物压实技术57固体废物破碎技术1、定义 破碎是通过人力或机械等外力的作用，破坏物体内部的凝聚力和分子间作用力而使物体破裂变碎、颗粒尺寸减小的操作过程。 若再进一步的加工，将小块固体废物颗粒分裂成细粉状的过程称之为磨碎。2、目的 破碎可使颗粒不均匀的固体废物变得均匀一致； 固体废物破碎后体积减少，便

35、于运输、储存和填埋处置； 固体废物破碎后有利于将联生在一起的不同组分的物料进行分离，利于提取有用成分和提高其原材料的价值。3、分类按原理可分为按原理可分为机械破碎机械破碎和和物理破碎物理破碎58固体废物破碎技术4、破碎方法（1）机械破碎：利用机械工具对废物进行破碎，如锤子、器板、利用机械工具对废物进行破碎，如锤子、器板、球磨机的钢球等。球磨机的钢球等。 破碎方法：压碎、劈碎、折断、磨碎和冲击碎。破碎方法：压碎、劈碎、折断、磨碎和冲击碎。（2）物理破碎：利用电能、热能、水能等非机械力的方法对固体利用电能、热能、水能等非机械力的方法对固体进行破碎的方法。进行破碎的方法。 破碎方法：低温破碎、湿式破

36、碎等。破碎方法：低温破碎、湿式破碎等。 5960破碎处理设备的评价指标1、处理量 单台设备每小时能够破碎的物料的重量，kg/h, t/h2、动力消耗 指单位质量破碎产品的能量消耗，用以判别破碎机械消耗的经济性。根据Kick定律计算式中：E动力消耗，kwh/t；c动力消耗常数， kwh/t l1废物原始尺寸； l2废物最终尺寸21lnllcE 例：一台废物处理能力为80t/h的设备，废物从平均12英寸被破碎至2英寸，求需要的动力大小。假设平均尺寸从6英寸破碎至2英寸需动力15kw.h/t。(1957kw)61破碎处理设备的评价指标3、破碎比 破碎比是指给料粒度与破碎后产品的粒度之比，用以说明破碎

37、过程的特征及鉴别破碎设备破碎的效率。 破碎比包括：极限破碎比、真实破碎比。ax2ax1mmlli极限破碎比cp2cp1lli真实破碎比式中：max1lmax2l废物破碎前和破碎后的最大粒度；cpl1cpl2废物破碎前的平均粒度和破碎后的平均粒度。62破碎处理机械锤式破碎机鄂式破碎机（压碎、折断、磨削）63破碎处理机械往复式剪断破碎机回转式剪断破碎机64破碎处理机械低温冷冻破碎工艺流程图65破碎处理机械湿式破碎机66固体废物分选技术1、基本原理 利用物料的某些性质为识别标志，然后用机械或电磁的分选装置加以选别，达到分离的目的。 识别标志：粒度大小；密度大小；磁性和非磁性；浮选性能等。2、分选技术

38、种类 筛选、重力分选、磁选、浮选等。3、分选评价指标 回收率、纯度、综合效率（1）回收率：回收率指单位时间内某一排料口中排出的某一组分的量与进入分选机的此组分量之比。%1002111xxxRx%1002111yyyRy67固体废物分选技术（2）纯度：纯度指某一组分物料在同一排出口排出物所占的分数。%1001111yxyPy%1001111yxxPxX纯度Y纯度 两级分选机往往是用于从一种物料中提取某一种有用的物质。多级分选机的进料中经常含有多种组分，需要同时排出多种不同规格的物料。题1：某组分物料的回收率高是否纯度也高？题2：一个排出口的回收率高是否另一排出口的回收率也高？68固体废物分选技术

39、（2）综合效率：既要高的回收率，又要高的纯度%100%100),(02020101yyxxyyxxyxE利用第一出口x组分的回收率和第二出口y组分的回收率的乘积来衡量。例：为去除垃圾中的玻璃类物质，将100 th的垃圾加入滚筒筛中，若原生垃圾中含8的玻璃类物质，经筛分后由筛孔落下的量为10 th，其中玻璃类物质重为7.2 th，试玻璃回收率(R)和综合分选效率(E)各为： (A)90，87 (B)67，77 (C)90，80 (D)45，5569筛分技术1、定义 筛分是利用筛子将松散的固体废物分为两种或多种粒度级别的分选方法。筛分也称筛选。 根据使用目的，筛选可分为五种不同情况： （1）准备筛

40、分 （2）预先筛分和检查筛分 （3）最终筛分 （4）脱水或脱泥筛分 （5）选择筛分2、筛分效果评价指标 筛分效率是指筛下的产品重量与固体废物中所含小于筛孔尺寸颗粒的重量之比。筛分机械常用的筛分机械有：振动筛、振筛、筒筛、平平面动筛、弧形筛、棒条筛%1001QQ筛分装置效率859570筛分技术 滚筒筛是根据物料的不同粒度，将粒度范围较宽的颗粒分成窄级。71筛分技术例：一台筛孔为80m的筛分装置，分选效率为95，利用其处理电厂粉煤灰，筛下物回收生产免烧砖，处理规模100t/d,其中粉煤灰中颗粒尺寸小于80m的占总灰量89，计算工厂每天可回收多少吨生产免烧砖的粉煤灰？（A）85t/d （B）95t/

41、d （C）89t/d （D）100t/d 例：利用滚筒筛对生活垃圾分选，处理能力为10t/h，垃圾中灰土含量占15，有机质含量占50，滚筒筛对灰土分选效率为90，对有机质分选效率为80，剩余物可作衍生燃料，计算在滚筒筛出口每小时得到多少可作衍生燃料（A）3.5t （B）4.65t （C）2.80t （D）3.65t72重力分选1、定义 重力分选就是根据固体颗粒间密度的差异，以及在运动介质中所受的重力、流体动力和其它机械力不同而实现按密度分选的过程。2、特点 （1）固体颗粒间必须存在密度的差异； （2）分选过程在运动介质(空气、水、重液、悬浮液)中进行； （3）在重力、流体动力、颗粒间摩擦力的综

42、合总用下，固体颗粒群松散，按密度分层； （4）分好层的物料在运动介质的拖运下达到分离。3、重力分选介质 空气、水、重液、悬浮液等4、重力分选分类 风力分选、重介质分选、跳汰分选等73重力分选1、典型的重力分选技术 （1）风选 风选也称“气流分选”，其作用是将轻物料从重物料中分离出来。 风选基本过程：气流将较轻的物料向上带走或水平带向较远的地方，重物料则由于上升气流不能支持它而沉降或由于足够的惯性在水平方向抛出较近的距离。 风选方式：水平气流风选、竖向气流风选（根据气流吹入方向不同）74重力分选竖向气流风选75重力分选水平气流风选76 （2）重介质分选 重介质分选亦称“沉浮分选”，是利用比重适宜

43、的重液体做分选介质，比重比液体大的颗粒下沉，而比重较液体轻的颗粒上浮，从而达到分离的目的。 适于该法的重介质的密度一般为1.253.4g/cm3。 重介质分选适于：比重相差较大的固体颗粒；溶解性的物质以及和溶剂反应的物质不能采用。 （3）跳汰分选 跳汰分选是在垂直变速介质流中按密度分选固体废物的一种方法。 分选介质是水，称为水力跳汰。水力跳汰分选设备称为跳汰机。 （4）面床分选 面床分选是细粒固体废物在一个倾斜的床平上，通过床平的不对称往复运动和薄层斜平水流的综合作用，按密度差异在床平上呈扇形分布而进行分选的一种方法。重力分选77重力分选78重力分选例：利用重介质分选某种工业固体废物，通常要配

44、制一定体积的重悬浮物，已知设备正常运行时，每天消耗重悬浮液2m3，重悬浮液浓度为2.5g/cm3,悬浮液中重介质的干密度为5g/cm3，计算每天消耗重介质的量？（A）2000kg/d （B）3750kg/d （C）5000kg/d （D）10000kg/d 根据重悬浮液密度计算1体积重悬浮液中重介质的体积。79 例：筛分技术是利用物料间的哪些性质差异达到分离物料的目的？(A) 磁性和非磁性(B) 密度(C) 粒度大小(D) 亲水性的差异标准答案: (C) 例：下列哪些技术属于重力分选技术？(A) 风选技术(B) 磁选技术(C) 重介质分选(D) 浮选技术重力分选80磁选技术1、定义 磁力分选简

45、称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。2、磁选设备 磁选机 磁力脱水槽 磁分析器等，在固体废物处理上，磁选机是主要的磁选设备。3、分类 按磁场强度：弱磁场磁选机（1600奥斯特）和强磁场磁选机（ 4000奥斯特） 弱磁场磁选机适应于强磁性物质的筛选;反之强磁场磁选机适应于弱磁性物质的筛选。 按进料方式：上浮型磁选机和上方供料的磁轮型磁选机 81根据固体废物比磁化系数的大小，可将物质大致分为以下三类：强磁性物质，其比磁化系数（x0）3810-6m3/kg弱磁性物质，其比磁化系数x0=（0.197.5）10-6m3/kg非磁性物质，其比磁化系数x00.191

46、0-6m3/kg磁选技术例：铝的比磁化系数x01.510-6m3/kg，选择何种磁场的磁选机可以将铝从废物中分离出来？（A）弱磁场磁选机 （B）强磁场磁选机（C）先用强磁场磁选机 ，再用弱磁场磁选机 （D）先用弱磁场磁选机 ，再用强磁场磁选机 82磁选技术滚筒式吸持磁选机悬吸型磁选机83固化/稳定化处理技术1、固定/稳定化技术定义（1）固定化：在危险废物中添加固化剂，使其转变为非流动型的固态物或形成紧密的固体物。固化的产物是结构完整的块状密实固体，可以方便的进行运输。（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物质。分为化学稳定化和物理稳定化。2、常用固化/稳定化技术 水泥

47、固化、石灰固化、塑性材料固化、有机聚合物固化、自胶结固化、熔融固化和陶瓷固化、化学稳定化。 固化/稳定化途径：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。84固化/稳定化处理技术3、评价指标（1）浸出率 国际原子能机构(IAEA)(1969)把标准比表平积的样品每日浸出放射性(即污染物质量)定义为浸出率，即式中，Rn为浸出率，cmd；an为第n个浸提剂更换期内浸出的污染物质量，g；A0为样品中原有的污染物质量，g；F为样品暴露出来的表平积，cm2；V为样品的体积，cm3；tn为第n个浸提剂更换期的时间历时，d。85固化/稳定化处理技术（2

48、）体积变化因数 指固化/稳定化处理前后危险废物的体积比。 是鉴别固化方法好坏和衡量最终处置成本的一项重要指标。 （3）抗压强度 为使固化产品安全贮存，须具有一定的抗压强度，减少出现破碎和散裂的机会，从而降低暴露的表平积和污染环境的可能性。 以处置为目的的固化体其抗压强度控制在1050kg/cm2； 以建筑材料为目的的固化体其抗压强度应大于100kg/cm2。86固化/稳定化处理技术例：在固体废物固化/稳定化处理技术中，下平哪一项不属于固化产品性能的评价指标？（A）固化体中污染物浸出率 （B）固化体中固体废物包容量（C）固化体的抗压强度 （D）固化体的体积变化因数87水泥固化技术 水泥是一种无机

49、胶结材料，经水化反应后可以生成坚硬的水泥固化体，在废物处理时最常用的是水泥固化技术。 作为固化基材的水泥种类：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、矾土水泥、沸石水泥等。 无机物污染的废物：以水泥为基本材料的固化技术最适用于无机类型的废物，尤其是含有重金属污染物的废物； 有机物污染的废物：有机物等对于水化过程有干扰作用，减小最终产物的强度，使得稳定化过程变得困难。适用范围：88水泥固化技术基本原理：基本原理： 水泥大约由4份石灰质原料和1份粘土质原料制成，其主要成分为SiO2、CaO、Al2O3和Fe2O3，水化反应后可形成坚硬的水泥石块，可以把分散的固体添料（如沙石）牢固粘结为一个整体。 主要水合

50、反应包括：硅酸三钙（C3S）的水合反应、硅酸二钙（C2S）的水合反应、铝酸三钙（C3A）的水合反应、铝酸四钙（C4A）的水合反应。用于固化的水泥标准：用于固化的水泥标准：石灰灰和度（LSF）应不大于1.02，不小于0.66；不溶性性渣（在在酸中）不应应过1.5；MgO的含量不应应过4；水泥中总总的含量不应过2.5（铝酸三钙小于7）、3.0（铝酸三钙大于7）； 燃烧损失不应应过3。89水泥固化技术影响因素：影响因素： （1）pH （2）水、水泥和废物的量比 水分含量：水分过小，无法保证水泥的充分水合作用；水分过大，会出现泌水现象，影响固化块的强度。 水泥和废物的量比 （3）凝固时间 固化体凝结时

51、间的控制是通过加入促凝剂和缓凝剂来完成的。 （4）其他添加剂 废物中含有过多的总酸盐会会致固化体的的膨和破裂，可以加入适当数量的沸石或蛭石消耗一定的总酸或总酸盐； 为降低有害物质的浸出速率，可加入某些添加剂，如可加入少量总化物（非单质总化物）来有效固定废物中的重金属。 90（5）固化块的成型工艺 固化块的成型是要求固化体达到预定的机械强度； 当最终稳定化产物进行填埋或贮存时，无需提出强度要求。水泥固化技术例：指出哪一项是影响水泥固化技术中固化体性能的最重要因素？（A）水泥、废物、水三种物料的配比 （B）固体废物的粒度（C）水泥、废物、水三种物料混合浆的温度（D）固化过程的压力91水泥固化技术水

52、泥固化的处理工艺：（1）外部混合法 将废物、水泥、添加剂和水在单独的混合器中进行混合，经过充分搅拌后将废物、水泥、添加剂和水在单独的混合器中进行混合，经过充分搅拌后再注入处置容器中。再注入处置容器中。 特点：需要设备较少，可充分利用处置容器的容积；但搅拌混合后的混合特点：需要设备较少，可充分利用处置容器的容积；但搅拌混合后的混合器需要洗涤，耗费人力，产生一定数量的洗涤废水。器需要洗涤，耗费人力，产生一定数量的洗涤废水。92水泥固化技术（2）容器内混合法可直接在最终处置使用的容器内进行混合，然后用可移动的搅拌装置混合可直接在最终处置使用的容器内进行混合，然后用可移动的搅拌装置混合适合危险性大但数

53、量不多的废物，如放射性废物。适合危险性大但数量不多的废物，如放射性废物。优点优点: :不产生二次污染物。但处置所用容器体积有限不产生二次污染物。但处置所用容器体积有限( (通常用通常用200 L200 L的桶），的桶），充分搅拌困难，留有无效空间充分搅拌困难，留有无效空间93水泥固化技术优点：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；和运行费用都比较低； 水泥和添加剂价廉易得；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；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

54、；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控制等。运输和自动控制等。 缺点缺点 水泥固化体的浸出率较高，通常为水泥固化体的浸出率较高，通常为10-4一一10-5 g(cm2d)，主要是，主要是由于它的空隙率较高所致，因此，需作涂覆处理；由于它的空隙率较高所致，因此，需作涂覆处理； 水泥固化体的增容比较高，达水泥固化体的增容比较高，达1.5-2； 有的废物需进行预处理和投加添加剂，使处理费用增高；有的废物需进行预处理和投加添加剂，使处理费用增高； 水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出；水泥的碱性易使铵

55、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难需加入 适量的锯末予以克服。适量的锯末予以克服。94第三三章固体废物的生物处理技术95固体废物的生物处理技术1、生物处理含义生物处理生物处理以固体废物中的可降解有机物为对象，通过生物的以固体废物中的可降解有机物为对象，通过生物的好氧或厌氧作用，使之转化为稳定产物、能源和其他有用物质的好氧或厌氧作用，使之转化为稳定产物、能源和其他有用物质的一种处理技术。一种处理技术。生物处理方法生物处理方法堆肥化、厌氧消化等。其中堆肥化可大规模堆肥化、厌氧消化等。其中堆肥化可大规模

56、处理固体废物，已得到广泛应用，取得较成熟的经验。处理固体废物，已得到广泛应用，取得较成熟的经验。2、生物处理过程的基本生物原理（1）微生物生长所需的营养条件）微生物生长所需的营养条件 （a）碳源和能源）碳源和能源 两种最常见两种最常见的碳源碳源有机碳和有机碳和CO2。96 利用有机碳来合成细胞物质的微生物叫做利用有机碳来合成细胞物质的微生物叫做异养微生物异养微生物，利用，利用CO2来获得碳的叫来获得碳的叫自养微生物自养微生物。自养微生物从。自养微生物从CO2合成细胞物质的转化合成细胞物质的转化是是还原反应还原反应，需要吸收能量，比异养微生物，需要吸收能量，比异养微生物消耗更多的能量消耗更多的能

57、量，故自，故自养微生物生长率往往较低。养微生物生长率往往较低。固体废物的生物处理技术 能源能源太阳光、化学反应能量。利用太阳光作为能源的生物太阳光、化学反应能量。利用太阳光作为能源的生物叫做叫做光能营养微生物光能营养微生物。利用化学反应来获得能量的叫做。利用化学反应来获得能量的叫做化能营养微化能营养微生物。生物。（b） 无机盐和生长因子无机盐和生长因子 无机盐无机盐也是微生物生长的限制因素。微生物所需的主要无机盐元素也是微生物生长的限制因素。微生物所需的主要无机盐元素包括：包括：N、S、P、K、Mg、Ca、Fe、Na和和C1，以及一些微量元素，以及一些微量元素，如如Zn、Mn、Mo、Se、Co

58、、Cu、Ni和和W。生长因子生长因子一些微生物在生长过程中还需要某些不能自身合成的，一些微生物在生长过程中还需要某些不能自身合成的，同时又是生长所必需的须由外界所供给的营养物质，把这类物质叫做同时又是生长所必需的须由外界所供给的营养物质，把这类物质叫做生长因子。分为生长因子。分为3类：氨基酸类、嘌呤和嘧啶类、维生素类。类：氨基酸类、嘌呤和嘧啶类、维生素类。97固体废物的生物处理技术（2 2）微生物的代谢类型）微生物的代谢类型 根据代谢类型和对分子氧的需求，可将化能异养微生物作进一步的分类。好氧呼吸作用、厌氧呼吸利用，以及兼性呼吸作用等。（3 3）微生物的种类）微生物的种类 细菌，霉菌，酵母菌，

59、放线菌。（4 4）环境条件）环境条件 温度、pH值范围、水分条件，抑制剂，如重金属、氨、硫离子以及其他有毒物质。983.1 好氧堆肥处理技术99好氧堆肥处理技术1、好氧堆肥化定义、好氧堆肥化定义 好氧堆肥化：指在有氧存在的状态下，好氧微生物对废物中的有机物进行分解转化的过程，最终的产物主要是CO2、H2O、热量和腐殖质。2、原理、原理1003、好氧生物转换过程、好氧生物转换过程好氧堆肥处理技术能量物新细胞物质性留有机有机物.SONHOHCOO243222将有机物表示为dcbaNOHC性留有机物表示为zyxwNOHC则反应可表示为：如果有机物完全分解，则反应式表示为：3222)()2)2(NHn

60、xdOrHsCONOHnCOcrsnyNOHCzyxwdcba)(3 5 . 0nxdnxbrwas101好氧堆肥处理技术堆肥化生物分解过程的理论需氧量 例:某城市要建设一座100t/d的有机固体废弃物好氧堆肥厂，有机物的化学组成是C5H7O2N，可降解有机物的含量为70，实际降解系数是0.7。在25、101.325kPa下，空气的密度为1.20g/L，含氧量（质量分数）为23.2，则100t该有机废物好氧堆肥理论上所需的空气量是多少？（249000m3)3222275255NHOHCOONOHC102用好氧静态堆肥工艺处理生活垃圾，已知满足每立方米垃圾堆肥的最大理论需氧风量为0.02m3/m