固废知识点-2概要

根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的界定，如何区分固体废物、废水和废气？

如果废物是以液态或者气态存在，且污染成分主要是混入一定量（通常浓度很低）的水或气体（大气或气态物质）时，分别看作废水或废气。固体废物包括所有经过使用而被弃置的固态或半固态物质，还包括具有一定毒害性而不能排入水体或大气而置于容器中的液态或气态废物。第一页第二页，共54页。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、商业垃圾和建筑垃圾.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。目前，农村固体废物也越来越受到重视，可以与以上三类废物并列，成为一大类，具体包括农林业生产和禽畜养殖业生产过程中所产生的废物，以及农村居民的生活垃圾等。第二页第三页，共54页。危险废物具有那些特性？通常所称的危险废物一般具有以下一种或几种性质。①易燃性：指该废物能够因产生热和烟而直接造成破坏，或者间接地提供一种能使其他危险废物扩散的媒介，或者能使其他非危险废物变成危险废物等。②腐蚀性：指可能对操作人员造成人体损伤或者对盛装容器造成腐蚀甚至泄漏。③反应性：指该废物可能通过自动聚合而与水或者空气发生强烈反应，或者对热和物理冲击无稳定性，或者易反应释放有毒气体和烟雾，或者易爆炸，或者具有强氧化性等。④毒性：指能够对人体、动植物造成毒性伤害，一般分为浸出毒性、急性毒性、水生物毒性、植物毒性等。⑤其他有害特性：除了上述特性以外的有害特性，包括生物蓄积性、遗传变异性、刺激性等。第三页第四页，共54页。依据固体废物的污染途径，固体废物的污染包括哪两种？（化学系污染和病原体型污染）固体废物的处理控制依据是什么？生活垃圾的收集系统一般分为哪两种？（拖曳容器系统和固定容器系统）第四页第五页，共54页。如何理解固体废物的二重性？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。第五页第六页，共54页。固体废物的污染与水污染、大气污染、噪音污染的区别是什么？固体废物问题较之大气污染、水污染、噪音污染的环境问题有其独特之处：① 成分复杂：固体废物由于含有的成分相当复杂，其物理性状也千变万化，因此是“三废”中最难处置的一种。② 环境污染的综合性：固体废物的污染，不是单一的环境污染，它同时伴随者土壤污染、水污染及大气污染等问题。③ 呆滞性大，扩散性小，因而较之大气、水污染是最后引起人民重视的污染问题，也是较少得到重视的问题。④ 最贴近生活的环境问题：人们每天都在产生垃圾、排放垃圾，同时也在无意识地污染我们的生存环境，都会对资源、环境带来不良的影响。第六页第七页，共54页。垃圾的收集主要有哪些方式？⑴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。⑵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。⑶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。⑷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，通常采用随时收集的方式。第七页第八页，共54页。转运站设计时应考虑哪些因素？转运站选址时应注意哪些事项？考虑因素：①每天的转运量；②转运站的结构类型；③主要设备和附属设施；④对周围环境的影响。选址原则：①选择靠近服务区的中心或废物产量最多的地方；②选择靠近干线公路或交通方便的地方；③选择基建或操作最方便的地方。第八页第九页，共54页。湿密度和压实比及其计算方法简述固体压实的原理，如何选择压实设备？大多数固体是由不同颗粒与颗粒间的空隙组成的集合体，自然堆放的固体废物，其表观体积是废物颗粒有效体积与空隙占有的体积之和。当对固体废物实施压实操作时，随压力的增大，空隙体积减少，表观体积也随之减小。而容重增大。故固体废物压实的本质，可看作是施加一定压力，提高废物容重的过程。当固体废物受到外界压力时，各颗粒间相互挤压，变形或破碎，达到重新组合的效果。⑴：固定式压实器：：各种家用小型压实器、废物收集车上、废物转运站配置的专业压实器。⑵：移动式压实器：是在填埋现场使用的轮胎式或履带式压土机、钢轮式布料压实机以及专门设计的压实机具。第九页第十页，共54页。什么是破碎？什么是破碎段？什么是机械能破碎？什么是非机械能破碎？机械能破碎方法有哪些？非机械能破碎有哪些？机械能破碎：挤压、劈碎、剪切、磨剥、冲击破碎；非机械能破碎：低温破碎、热力破碎、超声波破碎、低压破碎低温破碎及其破碎对象第十页第十一页，共54页。影响破碎效果的因素有哪些？如何根据固体废物的性质选择破碎方法？答：影响破碎效果因素有硬度、韧性、解理、结构缺陷。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；对韧性废物宜采用低温破碎，或剪切破碎、冲击破碎和磨碎，对脆性废物则采用劈碎、冲击破碎较好。当废物体积较大不能直接将其供入破碎机时，须将其切割后再送破碎，对于含有大量废纸的城市垃圾则采用半湿式和湿式破碎。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。第十一页第十二页，共54页。破碎的原理和目的是什么?（1）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。（2）目的:①使固体废物的容积减小，便于运输和贮存；②为固体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种某种成分；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做准备；⑤用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时，压实密度高而均匀，提高填埋场的利用效率；⑥防止粗大、锋利的固体废物损坏分选、焚烧和热解等设备或炉膛。第十二页第十三页，共54页。筛分效率是什么？通常用筛分效率评定筛分设备的效果。筛分效率是指实际得到的筛下产品质量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料质量之比。E为筛分效率；m1为筛下产品质量；β为筛下产品中小于筛孔尺寸的细粒的质量分数；m为入筛固体废物质量；α为入筛固体物料中小于筛孔的细粒的质量分数。筛分设备有哪几种类型？各适合什么类型的颗粒？常用的筛分设备包括固定筛、滚筒筛、惯性震动筛、共振筛等。第十三页第十四页，共54页。根据固体废物的性质，如何选择分选方法？答：依据固体废物的粒径不同，选择合适的筛分设备进行分离。常用的筛分设备包括固定筛、滚筒筛、惯性震动筛、共振筛等。根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，选择合适的重力分选设备(如鼓形重介质分选机)进行分离。分离磁性不同物料可选用磁力分选，磁选有两种类型:一种是传统的磁选法。用于磁性物质和非磁性颗粒的分离。另一种是磁流体分选法。当固体废物中各组分间的磁性差异小而密度或导电性差异较大时，采用磁流体可以有效地进行分离。对于导电性差异明显的导体、半导体和非导体，可采用静电分选机或高压电选机进行分离。筛选、风力分选、重力分选技术要求不高，设备相对较简单，成本相对较低，能达到物料分选要求应优先选用。磁力分选、电力分选、光学分选和浮选设备、技术要求和分选费用相对较高，用于分选要求较高和较难的物料分选。第十四页第十五页，共54页。固体废物中的水分主要包含几类，采用什么方法脱除水分？固体废物的水分按存在形式分为：间隙水、毛细管结合水、表面吸附水和内部水。间歇水：存在于颗粒间隙中的水，约占固体废物中水分的70%作用，用浓缩法分离毛细管结合水：颗粒间形成一些小的毛细管，在毛细管中充满的水分，约占水分的20%作用，采用高速离心机脱水、负压或正压过滤机脱水；表面吸附水：吸附在颗粒物表面的水，约占水分的7%，可用加热法脱除；在颗粒内部或微生物细胞内的水，约占水分的3%，可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或用高温加热法、冷冻法去除。通常含水率在85%以上时，污泥呈流态，65%～85%时塑态，低于60%时呈固态。第十五页第十六页，共54页。什么是分选？分选有哪几种类型？重力分选有哪几种？电选和磁选的分选对象是什么？什么是重介质分选？常用的重介质有哪些？第十六页第十七页，共54页。什么是浮选？浮选药剂有哪些？浮选药剂分为捕收剂、起泡剂和调整剂三大类。（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。（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第十七页第十八页，共54页。在什么情况下应用溶剂浸出方法？有哪几种浸出方法？

浸出主要用于处理成分复杂、嵌布粒度微细且有价成分含量低的矿业固体废物、化工和冶金过程的废弃物。浸出可分为酸浸、碱浸、中性浸出等方法。第十八页第十九页，共54页。根据固化剂及固化过程的不同，目前常用的固化技术主要包括哪些？

水泥固化、沥青固化、塑料固化、熔融固化、石灰固化、自胶结固化等。第十九页第二十页，共54页。分析好氧堆肥的基本原理，好氧堆肥化的微生物生化过程是什么？基本原理：在堆肥过程中，微生物通过同化和异化作用，把一部分有机物氧化成简单的无机物，并释放出能量，把一部分有机物转化合成新的细胞物质，供微生物生长繁殖。1潜伏阶段：微生物适应新环境。2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℃。3高温阶段：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45~70℃。4熟化阶段:嗜温性微生物、多为难分解物质，温度下降。第二十页第二十一页，共54页。什么是堆肥化？影响堆肥过程的主要因素包括哪些？堆肥时的物料比又怎样？有机物含量、含水率、供氧量、碳氮比、碳磷比等第二十一页第二十二页，共54页。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400mg/(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/发芽指数第二十二页第二十三页，共54页。厌氧消化的三阶段理论和两阶段理论的异同点三阶段理论认为厌氧发酵分为水解、产酸、产甲烷阶段；两阶段理论认为厌氧发酵分为酸性发酵阶段和碱性发酵阶段。这两个理论均利用了产酸菌和产甲烷菌对有机物进行分解，均有产酸阶段。分解初期三阶段理论中认为水解细菌将高分子水解成单糖及氨基酸等小分子。两阶段理论是是认为产酸菌对有机物进行分解。三阶段认为有三种细菌：水解菌、产酸菌和产甲烷菌。两阶段理论认为有了两种细菌：产酸菌和产甲烷菌。第二十三页第二十四页，共54页。影响厌氧消化过程的主要因素包括哪些？影响因素为：厌氧条件，原料配比，温度，pH，添加物和抑制物，接种物，搅拌。第二十四页第二十五页，共54页。固体废物热处理方法有哪些？什么是热解？热解产物及其处理对象什么是焚烧？焚烧的优点有哪些？第二十五页第二十六页，共54页。热解和焚烧的区别①焚烧是需氧反应过程，热解是无氧或缺氧反应过程；②焚烧是放热反应，热解是吸热反应；③焚烧的主要产物是水和二氧化碳，热解的主要产物是可燃的气、油、炭黑；④焚烧产生的热能往往只能就近利用，热解的产物则可以储存及远距离输送；⑤焚烧产生的二次污染大，热解产生的二次污染较小。第二十六页第二十七页，共54页。热解按温度可分为哪几种热解形式？各种热解温度分别多少？目前在垃圾焚烧中应用最广的生活垃圾焚烧炉有哪三种？主要有机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉。第二十七页第二十八页，共54页。影响固体废物焚烧处理的主要因素有哪些？这些因素对固体废物焚烧处理有何重要影响？为什么？（1）焚烧温度（Temperature）废物的焚烧温度是指废物中有害组分在高温下氧化、分解直至破坏所须达到的温度。（2）停留时间（Time）废物中有害组分在焚烧炉内于焚烧条件下发生氧化、燃烧．使有害物质变成无害物质所需的时间称之为焚烧停留时间。（3）混合强度（Turbulance）要使废物燃烧完全，减少污染物形成，必须要使废物与助燃空气充分接触、燃烧气体与助燃空气充分混合。第二十八页第二十九页，共54页。（4）过剩空气（ExcessAir）在实际的燃烧系统中，氧气与可燃物质无法完全达到理想程度的混合及应。为使燃烧完全，仅供给理论空气量很难使其完全燃烧，需要加上比理论空量更多的助燃空气量，以使废物与空气能完全混合燃烧。废物焚烧所需空气量是由废物燃烧所需的理论空气量和为了供氧充分而入的过剩空气量两部分所组成的。空气量供应是否足够，将直接影响焚烧的完程度。过剩空气率过低会使燃烧不完全，甚至冒黑烟，有害物质焚烧不彻底；过高时则会使燃烧温度降低，影响燃烧效率，造成燃烧系统的排气量和热损失加。过剩空气量应控制在理论空气量的1.7-2.5倍。第二十九页第三十页，共54页。在垃圾焚烧处理过程中，如何控制二恶英类物质对大气环境的污染？通常控制二恶英类物质可采用以下措施⑴通过废物分类收集或预分拣分离，避免含氯成分高的物质(如PVC塑料等)和重金属进入垃圾中。（2）

严格控制焚烧炉燃烧室温度和固体废物、烟气的停留时间，确保固体废物及烟气中有机气体，包括二恶英类物质前躯体的有效焚毁率。（3）减少烟气在200~500’C温度段的停留时间，以避免或减少二恶英类物质的炉外生成。（4）对烟气进行有效的净化处理，可去除可能存在的微量二恶英类物质，如利用活性炭或多孔性吸附剂等净化去除二恶英类物质第三十页第三十一页，共54页。试分析生活垃圾中的硫、氮、氯、废塑料、水分等成分，在垃圾焚烧过程中可能发生的物理化学变化，他们对垃圾焚烧效果及烟气治理有何影响？物料含水率太高无法点燃。硫会生成二氧化硫，是大气的污染物，加大烟气的处理难度。氯会生成氯化氢，使烟气成酸性，若直接排放会形成酸雨，污染环境。氮焚烧后生成氮气，含氮量过高，降低含碳量，使废物热值降低。废塑料高温加热后，会释放出有毒物质，增加处理难度。第三十一页第三十二页，共54页。什么是工业固体废弃物？粉煤灰有哪些用途

用作建筑材料；

生产混凝土；

制砖；

制陶粒；

筑路；

回填矿坑；

用作土壤改良剂；

用作农业肥料。第三十二页第三十三页，共54页。钢渣有哪些用途？作钢铁冶炼溶剂：烧结熔剂、高炉炼铁熔剂、回收废钢铁；生产钢渣水泥或作水泥的掺和料；作筑路与回填工程材料；作农肥和酸性土壤改良剂第三十三页第三十四页，共54页。固体废物的处理方法有哪些？（预处理、物化处理、生物处理、热处理）固体废物的处置方式有哪些？（海洋处置和陆地处置两大类）第三十四页第三十五页，共54页。简述填埋场的类型和基本结构土地填埋场的类型很多，按填埋场地的深度可以划分为浅地层填埋和深地层填埋，按处理对象的性质和填埋场的结构形式可以分为卫生填埋、安全填埋和惰性填埋，按填埋场地形特征的不同，可分为山谷型、坑洼型和平地型；按填埋场地水文地质条件的不同，可分为干式填埋，湿式填埋和干、湿式混合填埋；按降解机理可分为厌氧性填埋、好氧性填埋、准好氧性填埋；按填埋场构造，又可以分为衰减型填埋和封闭型填埋。第三十五页第三十六页，共54页。基本结构：①地基处理工程②基底防渗层工程③衬层④渗滤液导排与处理系统⑤填埋气体的收集和利用工程⑥雨水导排系统⑦最后覆盖系统工程⑧填埋终场后的生态恢复系统第三十六页第三十七页，共54页。简述卫生填埋场终场防渗系统结构(最终覆盖层的多层结构)的组成和各层的作用？卫生填埋场的表面密封系统由多层组成，主要分为两部分：第一部分是土地恢复层，即表层；第二部分为密封工程系统，由保护层、排水层（可选）、防渗层（包括底上层〕和调整层组成。（植被恢复层、保护层、排水层以及防渗层和调整层(底层)）保护层的功能是防止上部植物根系以及穴居动物破坏下层，保护防渗层不受干燥收缩、冻结解冻等的破坏，防止排水层堵塞等。排水层的功能是疏排下渗水，降低入渗水对下部防渗层的水压力。防渗层的主要功能是防止入渗水进人填埋废物中，防止填埋场气体逸出。调整层的主要功能是控制填埋场气体，将其导入填埋场气体收集设施进行处理或者利用，避免高压气体对防渗层的点载荷作用。第三十七页第三十八页，共54页。填埋场渗滤液的主要来源包括哪些？①降水：包括降雨和降雪，是渗滤液产生的主要来源。②地表径流：来自场地表面上坡方向的径流水（包括地表灌溉）对渗滤液的产生量也有较大的影响。③地下水：如果填埋场地的底部低于地下水位，则地下水就有可能渗入填埋场内，形成渗滤液。在设计施工中采取防渗措施可以避免或减少地下水的渗入量。④废物及覆盖材料中的水分：固体废物入场时携带的水分有时可能成为渗滤液的主要来源之一。⑤有机物分解生成水：垃圾中的有机组分在填埋场内经厌氧分解会产生水分，其产生量与垃圾的组成、pH值、温度和菌种等因素有关。第三十八页第三十九页，共54页。什么是卫生填埋场？什么是安全填埋场？它们的处置对象各是什么？它们离居民区的距离各有多少米？使用年限是多少？什么叫危险废物？它有哪些特性？第三十九页第四十页，共54页。安全填埋场与卫生填埋场在选址时有哪些不同之处？安全填埋场场界应位于居民区800m以外，（卫生填埋场要求场界位于居民区500m以外）并保证在当地气象条件下对附近居民区大气环境不产生影响；场址距地表水域的距离不应小于150m(卫生填埋场要求不小于50m);地下水位应在不透水层3m以下；填埋场距机场、军事基地的距离在3000m以上；场址须位于百年一遇的洪水标高线以上。第四十页第四十一页，共54页。危险废物一般包括哪些废弃物？下列废物中哪些属于危险废物：热处理含氰废物、医院临床废物、焚烧处理残渣、厨余垃圾、含锌废物、含醚类废物、日光灯管、废燃料涂料、无机氟化物废物、建筑垃圾、废Ni/Cd电池、含钡废物、焚烧炉飞灰、庭院垃圾、废压力计。热处理含氰废物、医院临床废物、含锌废物、含醚类废物、日光灯管、无机氟化物废物、废Ni/Cd电池、含钡废物、焚烧炉飞灰第四十一页第四十二页，共54页。一般用什么方法处理或处置？一般不能用什么方法处理或处置？处理方法:物理处理

物理化学处理

生物处理，而固化/稳定化技术是最常用的物理化学技术之一。安全填埋是危险废物的陆地最终处置方式。第四十二页第四十三页，共54页。什么是放射性固体废物？中低放射性固体废物的处置方法是什么？中水平放射性固体废物处置包括浅埋处置、岩洞处置两种。高放射性固体废物的处置方法是什么？第四十三页第四十四页，共54页。用一种成分为C31H50NO26的堆肥物料进行实验室规模的好样堆肥实验。实验结果，每1000kg堆料在完成堆肥化后仅剩下198kg，测定产品成分为C11H14NO4,试求每1000kg物料的化学计算理论需氧量。第四十四页第四十五页，共54页。答：（1）初始有机废物C31H50NO26的分子量为852，初始有机物物质的量＝1000/852＝1.174kmol;（2）分解后有机物C11H14NO4的分子量为224，每kmol初始有机物分解后产物的物质的量＝198/（1.174×224）＝0.753kmol;从上述计算可以得知，1kmol有机物C31H50NO26经过好氧堆肥后得到0.753kmol，因而上面反应式中的y＝0.753。根据碳守恒原理可得：31＝y*11+z，得z=31-11×0.753＝22.717根据氮守恒原理可得：1＝0.753×1+m，得m=1-0.753=0.247根据氢守恒原理可得：50＝y*14+q*2+m*3，得q=(50-0.753×14-0.247×3)/2＝19.359根据氧守恒原理可得：26+2x＝y*4+2z+q，得x＝[(4×0.753+2×22.717+19.729)－26]/2=20.903因而1000kg有机废物C31H50NO26需要氧气量为：20.903×32（氧分子的分子量）×1000/852（1000kg有机废物的摩尔数）＝785.1kg第四十五页第四十六页，共54页。某固体废物含可燃物60%，水分20%，惰性物20%，固体废物的元素组成为碳28%，氢4%，氧23%，氮4%，硫1%，水分20%，灰分20%，假设①固体废物的热值为11630kJ/kg；②炉渣残渣含碳量5%，碳的热值为32564kJ/kg；③废物进入炉膛的温度为65℃，离开炉栅的残渣温度为650℃，残渣的比热为0.323kJ/(kg℃)；④水的气化潜热为2420kJ/kg；⑤废物燃烧造成的热辐射损失为总炉膛输入热量的0.6%，试计算这种废物燃烧后可利用的热值。（以固体废物1kg为例）第四十六页第四十七页，共54页。答：(1)残渣中未燃烧的碳含量及热损失①未燃烧碳的质量灰分的质量为:1kg×0.2＝0.2kg总残渣量为：0.2/（1－0.05）＝0.2105kg未燃烧碳的质量为：（0.2105－0.2）＝0.0105kg②未燃烧碳的热损失：32564kJ/kg×0.0105kg＝341.922