固体废弃物处理与处置概念、简答及计算题

一、 基本概念固体废物概念:物质以及法律，行政法规定纳入固体废物管理的物品、物质。固体废物表观体积，提高运输与管理效率的一种操作技术。空隙比：堆积体积与真体积之比。空隙率：堆积体积与表观体积之比。空隙比与空隙率越低，表明压实程度越高，相应的密度越大。压实效果越好。与压缩比互为倒数，压缩倍数越大，压实效果越好。分裂成小块的过程称为破碎。比。破碎比表示废物被破碎的程度。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。筛分：筛分是根据固体废物尺寸大小进行分选的一种方法。收缩，按密度分选固体废物的一种方法。料从较重物料中分离出来的一种方法。加可浮性，使其易于向气泡附着的药剂。起泡剂:能够促进泡沫形成，增加分选界面的药剂。调整剂:用于调整捕收剂的作用及介质条件的药剂。质的过程。密固体的过程。浸出速率:固化体浸于水或其他溶液中时，其中危险物质的浸出速率。/积比。解的过程。体废物中的有机物转化为甲烷和二氧化碳的过程。可燃物质的化学分解过程。有机固体废物——加热生成——气体（氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳）+有机液体（有机酸、芳烃、浇油）+固体（炭黑、灰渣）热解工艺按供热方式分直接加热间接加热。补充燃料燃烧产生的热。方法。二、 简答破碎的四种工艺：鄂式破碎机适于坚硬和中硬废物的破碎。锤式破碎机棉水泥废料，以及回收石棉纤维和金属切屑等。冲击式破碎机废物。剪切式破碎机剪切式破碎机适用于处理松散状态的大型废物。锟式破碎机较大的废物。也可用于堆肥物料的破碎。垃圾的分类贮存二类贮存：分为可燃垃圾，不可燃垃圾两类。三类贮存：可燃物（塑料除外、塑料、不燃物（玻璃、陶瓷、金属等四类贮存:可燃物(塑料除外)、金属、玻璃、塑料陶瓷及其他不燃物。(塑料除外)废物。压实设备的参数：固定式压实设备的基本参数毫无困难的被容纳。循环时间：循环时间是指压头的压面从完全缩回位置使垃圾由装料箱压载垃圾所需要的时间。的全部高度和全部宽度上，用来度量压实器产生的压力。装填废物。1h的循环次数的乘积就是体积排率，用来度量废物可被压入容器的速率。稳定化/固化处理效果的评价指标:浸出速率、增容比、抗压强度。浸出速率:固化体浸于水或其他溶液中时，其中危险物质的浸出速率。增容比：也称体积变化因数，是指危险废弃物在稳定化/积比，即：环境的可能性。水泥固化的基本原理、水泥固化的影响因素、沥青固化的原理：外添加的水分，发生水化反应后生成坚硬的水泥固化体。水泥固化影响因素：pH、水、水泥和废物量的比例，凝固时间，添加剂：pH：对于金属离子的固定有显著的影响。pH化物沉淀，利于生成碳酸盐沉淀。pH溶解度反而升高。水、水泥和废物量的比例：影响固化块的强度。凝固时间：必须适当控制初凝时间和终凝时间，一般，初凝时间大于2h,终凝时间在48h以内。添加剂：掺入添加剂，是为了改善固化条件，提高固化体质量。沥青固化的原理：青中并形成稳定固化体的过程。堆肥化概念、好氧堆肥化过程、影响因素，工艺过程：微生物，人为的促进可生物降解的有机物向稳定腐殖质转化的微生物学过程。气 液能量过程：好氧堆肥化可分为：潜伏阶段、中温阶段、高温阶段、腐熟阶段四个过程。潜伏阶段（亦称驯化阶段程，即驯化过程。中温阶段（亦称产热阶段45℃时，进入高温阶段。化，复杂的有机化合物纤维素和蛋白质等开始被强烈分解。影响因素（一常运行的基本保证。通风可提供氧气，带走水分、带走热量。（二50%-60（质量分数，70%H2S等恶臭气体。（三）温度和有机物含量：堆体温度的升高，可加速分解消化过程，也可杀灭虫卵、致病菌等，堆体最佳温度为55-60℃。含量过高，则给通风供养带来困难，有可能产生厌氧状态。（四）12~60mm之间（五）C/N比和C/P比C/N26：1~35：1间，C/NN费和酶产量下降C/N高，易造成杂菌感染，造成C源浪费和酶产量下降。P保证微生物的生长，适宜的C/P为75；1~150；1（六）pHpH好氧堆肥工艺过程前处理、主发酵、后发酵、后处理、脱臭、贮存。厌氧消化三段理论：单溶解性有机单体或二聚体、同时合成新细胞体的生物转化过程。的生物转化过程（简称酸化）CO2/H2二氧化碳（沼气）的过程。厌氧消化的影响因素：厌氧条件、原料配比、温度、pH、添加物和抑制物、接种物、搅拌。烷和二氧化碳，氧气对厌氧菌具有毒害作用。原料配比：碳氮比以（20~30）：1为宜。碳氮比过小，氮不能被充分利用；碳氮比过大，会产生游离的NH，抑制产甲烷菌的活动，抑制消化作用。3温度:40~65℃，温度过低，厌氧消化的速率低，产气量低。温度过高，微生物处于休眠状态，不利于消化。pH：应控制在6.5~7.5之间，最佳在7.0~7.2氮化合物过多，会产生胺盐，抑制产甲烷菌的活动，抑制消化作用。接种物：细菌数量和种群会直接影响甲烷的生成。避免局部产酸，排出抑制气体，提高产气量。焚烧原理：焚烧过程划分为干燥、热分解、燃烧三个阶段。干燥：干燥是利用焚烧系统的热能。使入炉固体废物汽化、蒸发的过程。和聚合反应的过程。燃烧：燃烧是可燃物质快速分解和高温氧化的过程。焚烧的主要影响因素：影响燃烧的主要因素有：焚烧炉型、固体废物性质、固体废物停留时间，焚烧温度、供氧量、物料的混合程度等。≤50%，低位发3350~8374kJ/kg.850~950℃。医疗垃圾，危险固体废物焚烧温度要达到1150℃。1.5~2h2s以上。供氧量和物料混合程度:烧不充分，空气过多会导致炉温降低，烟气量增大等影响。热解的定义和特点：态可燃物料的化学分解过程。特点：源环境的二次污染。废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在炭黑中。由于保持还原条件三价铬不会转化成六价铬。氮氧化物的产生量少。热解反应：有机固体废物（H2CH4CO（塑料热解当温度达到500°左右可以获得较高产率的液态烃和苯乙烯单体。低于或高于该温度都会发生分解不完全或液态烃产生率低的现象。天然防渗材料一般应满足以下条件：2m1*10-7cm/s30200301.5，pH大于7。能抵抗渗滤液的侵蚀，不因与渗滤液的接触而使其渗透性增加。1*10-7cm/s。终场防渗系统的主要功能：消减渗滤液的产生量，控制填埋场气体从填美化和填埋土地再用的表面等。终场防渗系统的构成：渗水对下部防渗层的水压力。水进入填满废物中，防止填埋场气体逸出填埋场。或者利用，同时也起到支撑上述各层的作用。渗滤液收集系统的构成：渗滤液收集系统主要由汇流系统和输送系统两部分组成。汇流系统的主体是一位于场底防渗衬层上的、由砾卵石或碎（渣）（池1*10-3cm/s。种形式。填埋场回灌处理系统：废物填埋场渗滤液的回灌处理主要利用填埋“生物滤床”最终覆盖后填埋场地表植物的吸收作用和蒸发作用将渗滤液减质减量化。土地植物处理系统通过吸附、离子交换和沉淀等作用，土壤颗粒从生长，以保持和增加土壤的渗入容量，并通过蒸腾作用减少渗滤液量。垃圾填埋气体的产生过程第一阶段 好氧分解阶段10~15℃。第二阶段 好氧至厌氧的过渡阶段。盐和硫酸盐开始被还原为氮气和硫化氢。第三阶段 酸发酵阶段并进一步在产酸细菌的作用下转化成挥发性脂肪酸和醇。第四阶段 产甲烷阶段180500COD降，pH6.88.0，且金属离子二价铁离子，二价锌离子浓度降低。第五阶段填埋场稳定阶段液及废物的性质稳定。高炉矿渣的化学组成：包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO、15种以上的化学成分。其中CaOSiO2Al2O390%（数）以上。钢渣的化学与矿物组成其中钙、铁、硅的氧化物占绝大部分。矿物组成：橄榄石（2FeO·SiO2、硅酸二钙（2CaO·SiO2钙3CaO·SiO2、铁酸二钙（2CaO·Fe2O）fCaO等。三、计算1280m3/8m3/0.67，??经调查已知：平均运输时间为0.512h/次，容器装车时间为0.033h/次;容器放回原处时间0.033h/次，卸车时间0.022h/次;非生产时间占全部工时25%。Phcs=tpc+tuc+tdbc=(0.033+0.033+0)h/次=0.066h/清运一次所需时间，按公式hcs=(hc+s+h)/(1ω)=[(0.066+0.512+0.022-5)]h/次=0.80h次清运车每天可以进行的集运次数，按公式Nd=H/Thcs=(8/0.8)次/d=10次/dNw=Vw/(Vcf)=[280/(8×0.67)]次/周=53次/每周所需要的工作时间为：Dw=NwThcs=(53×0.8)h/周=42.4h/周2、用一种成分为 的堆肥物料进行实验室规模的好氧堆肥实验。实结果：每1000千克堆料在完成堆肥化后仅剩下200千克，测定产品成分为,试求每1000千克物料的化学计算理论需氧量。解（1、计算出堆肥物料 千摩尔质量为852千克，可算出参加肥过程的有机物物质的量=（1000/852）kmol=1.173kmol；、堆肥产品 的千摩尔质量为224千克，可算出每摩尔物参加堆肥过程的残余有机物物质的量，即、若堆肥过程可表示为：由已知条件：a=31,b=50,c=1,d=26,w=11,x=14,y=1,z=4,可以算出:s=31-0.76x11=22.64堆肥过程所需的氧量为：.3C/NC/NC/N6.3.C/N25.=75%=50%=5.6%叶含氮率=0.7%。（1、计算树叶和污泥的百分比:对于1千克的树叶：水 干物质对于1千克的污泥：水 干物质C/N25树叶中的含量 污泥中的含量树叶中的含量 污泥中的含量X为所需污泥的质量X=0.33kgC/N和含水0.33kg的污泥：水 干物质对于0.33kg的污泥+1kg的树叶：水 干物质则C/N比为：C/N=0.205kg（C）/0.008kg（N）=25.6则含水率为：含水率= 水 水 干物质=（0.75kg/1.33kg）x100%=56.39%460%20%、惰性物（即灰分）20%，固体废物的28%4%23%4%1%。假设：固体废物的11630；炉栅残渣含碳量65℃，离开炉6500.323kJ/(kg·℃24200.5%32564kJ/kg。试计算这种废物燃烧后可利用的热值。解：以固体废物1kg为计算基准残渣中未燃烧的碳含量①未燃烧碳的质量惰性物的质量为：1kg×0.20=0.2kg总残渣量为：0.2kg/（1-0.05）=0.2105kg（0.2105-0.200）kg=0.0105kg②未燃烧碳的热损失：32564kJ/kg×0.0105kg=341.9kJ计算水的汽化热①计算生成水的总质量总水量=固体废物原含水量+组分中氢和氧结合生成水的量固体废物原含水量=1kg×0.20=0.2kg组分中氢和氧结合生成水的量=1kg×0.04×9=0.36kg总水量=（0.2+0.36）kg=0.56kg②水的汽化热为：2420kJ/kg×0.56kg=1355.2kJ辐射热损失（机械热损失）0.5%即11630kJ×0.005=58.2kJ（1）残渣带出的显热：0.2105kg×0.323kJ/(kg·℃)×（650-65）℃=39.8kJ（2）可利用的热值可利用的热值=固体废物总热值-各种热损失之和=[11630-(341.9+1355.2+58.2+39.8)]kJ=9834.9kJ51000002.0kg1：4600kg/m3年填埋废物体积。如果填埋高度为7.5m，一个服务期为20年的填埋场占地面积为多少，总容积为多少？解：1年填埋废物的体积为：V