西交大固体废物处理与处置习题及解答

二、简答题:1、如何理解固体废物的二重性？固体废物污染与水污染、大气污染、噪音2、我国固体废物管理的目标及污染控制对策是什么？在整治固体废物方面，我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2、固体废物处理——通常是指通过物理、化学、生物、4、城市生活垃圾——在城市居民日常生活中或为城市日常生活提5、危险废物——危险废物是被列入国家危险废物名录或者被国二、简答题:（1）根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法（2）我国制定的《固体废物污染环境防治法》中，又会转入大气、水体和土壤，成为大气、水体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（1）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（2）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，简单概括之为“四最”①最难得到处理：固体废物由于含有的成分相当复杂，其物理性状也千变②最具综合性的环境问题：固体废物的污染，不是单一的环境污染，它同③最晚得到重视：固体废物的污染问题较之大气、水污染是最后引起人民④最贴近生活的环境问题：西方环境教育往往是从垃圾教育入手，这是因为固体废物问题，尤其是城市生活垃圾最贴近人们的日常生活，是与人类生活最息息相关的环境问题。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②发展物质循环利用工艺第一种产品的废物作③强化对危险废物污染的控制实行从产生到最终无害化处置全过程的严格管④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垃圾在堆放腐败过程中会产生大量的酸性和碱性有机污染物并会将垃圾1、从一新建工业园区收集垃圾，根据经验从车库到第一个容器放置点的时容器放置点之间的平均驾驶时间为10min，装卸垃圾容器所需的平均时间为一、简答题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3、中转站的作用及功能？中转站如何选址？在规划和设计中转站时，考虑因（1）拖曳容器系统是指将某集装点装满的垃圾连容器一起运往中转站或处（2）固定容器收集操作法是指用垃圾车到各容器集装点装载垃圾，容器倒（1）目的：使空载行程最小，即整个收集过程最有效、最经济。消除空载行（2）设计法则：每个作业日每条路线限制在一个地区，尽可能紧凑，没有断），垃圾桶的数量以及收集频率，根据面积大小和放置点的（2）根据上述的平面图，将每周收集频率相同的⑤交通拥挤地区和垃圾量最大的地区的垃圾应该安排在一天的开始进⑦收集频率相同而垃圾量较小的收集点应该在同一天或者同一路程中1、从一新建工业园区收集垃圾，根据经验从车库到第一个容器放置点的时工业园区到垃圾处置场的单程距离为35km（垃圾收集车最高行驶速度为pc+uc=0.5(h),dbc=0.17(h),Phcs=0.5+0.17=0.67hT=[8(1−0.15)−(0.33+0.42)]/2.37=2.55(次/d)2=[H(1−w)−0.75]/2.37H=6.46(h)解：装载时间：Phcs=pc+uc+dbc=0.033+0.033+0=0.066(h/次)T每天可清运的次数：Nd=[H(1−w)]/Thcs=8×0.75/0.598=10.03(次/d)每周需要的清运次数：Nw=Vw/(cf)=350/(8×0.7)=62.5(次/周)每周需要的工作时间为：Dw=NwThcs=62×0.598=37.08(h/周)=[(1−0.15)×8−(0.3+0.4)]/2Np=60Pscsn/tp=60×2.325×2/1.43=195(个）Nw=1000/195=5.13(次)=2×[5.13×2.325+6×(0.083+0.08+0.0156×36)]/[(1−0.15)×8]=4.79(d/周)的平均距离为0.16km，两种系统在收集点之间的速度常数a0为0.06h，b0为Nw=Vw/(cf)=229/②根据（2－5）计算每趟平均装载时间=56(0.133+0.053+0.022+0.01375x)/[8×②根据（2－12）计算每趟的装载时间Nw=Vw/(vr)=229/(23×2)=4.98Q=20×8×(0.98+0.01x)=156.8+1.6x400+(205.2+13.6x)=750+(156.8+1.6x)x=25.11、为什么要对固体废物进行破碎处理？怎样根据固体废物的性质选择破碎方4、固体废物分选从分选原理上分为几大类，在工程上如何合理选择应用？简述1、破碎——破碎是指利用人力或机械等外力的作用，破2、低温破碎——低温破碎是利用常温下难以破碎的固体废物在低温3、湿式破碎——湿式破碎是由从废纸中回收纸浆为目的发展起制的破碎机将投入机内的含纸垃圾和大量水流一起剧烈搅拌和破碎成为浆液的4、磁流体分选——磁流体分选是利用磁流体作为分选介质，在磁场或磁（1）破碎是指利用人力或机械等外力的作用，破坏固体剪切、研磨等作用而被破碎。锤式破碎机具有破碎比大、排料粒度均匀、过碎作用：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1、为什么要对固体废物进行破碎处理？怎样根据固体废物的性质选择破碎（3）在破碎过程中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值成为破碎比。破碎（4）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，每低温破碎是利用常温下难以破碎的固体废物在低温时变脆的性能对其进行低温破碎相对于常温破碎的优点在于;①对于含有复合材质的物料，可以进（1）固体废物的分选简称废物分选，目的是将其中可回收利用的或不利于（2）筛分是利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔重力分选是根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中受磁力分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电力分选是利用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选（3）人工分选与城市垃圾的人工分类收集，降低了垃圾中塑料、纸张、金（1）筛分是利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔？（？）四、计算题:1、我国某城市垃圾的组分见下表，假设各组分的热值与美国城市垃圾的典③空气进入炉膛的温度为65℃,离开炉栅的温度为650℃;1、热解——是将有机化合物在缺氧或绝氧的条件下利用3、热值——生活垃圾的热值是指单位质量的生活垃圾燃烧释放出来的热量，以⑴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⑶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⑷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⑹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（2）饱和温度较低的重金属元素无法充分凝结，但飞灰表面的催化作用会（3）仍以气态存在的重金属物质，因吸附于飞灰上或喷入的活性炭粉末上①适宜性。这是指飞灰进行某一应用的难易程度，②使用性能。这是指飞灰综合利用加工为产品的使用③对环境的影响。飞灰利用加工的产品必须呈现无毒（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1300℃以上的高温熔融状态下燃烧，能遏制二恶英的形⑴危险废物焚烧处置适用于不宜回收利用其有用组分、具有一定热值的危⑶危险废物焚烧产生的残渣、烟气处理过程中产生的飞灰，须按危险废物⑷危险废物的焚烧宜采用以旋转窑为基础的焚烧技术，可根据危险废物种⑸医院临床废物、含多氯联苯废物等一些传染性的、或毒性大、或含持久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反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加燃烧室温度—气体停留时间增加 热效率以及汽轮发电机组的热效率；垃圾焚烧厂热效率仅13％—22.5甚至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，充分混合和搅避免烟气急冷至200℃,在烟气处理过程中尽量缩短250~400℃温度域的停留一般而言，有机废物均具有可燃性，所以都可以进行焚烧处理，而不适合于可使炉内气温扰动性增大，不易发生短流，废气流经路径和停留时间厂，而且气流中间温度非常高，周围温度并不高，燃烧较为缺氧燃烧——第一燃烧室供给的空气量约是理论空气量的70%~80%，处于缺热解燃烧——第一燃烧室与热解炉相似，利用部分燃烧使炉体升温，向燃烧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合物的化合键断有机物＋热—→气体＋液体＋固体②在热解过程中废弃物的有机物成分能转化成可利用的能量形式，其经济性更好，热解产生的燃气视其热值的高低可直接燃烧或和其他高热值燃料混合燃用喷水冷却方式来降低焚烧炉的废气温度。如果焚烧炉每炉的垃圾处理量达①垃圾是一种混合物，不同物质的热分解温度不同，热分解行为也不同，②垃圾成分、水分经常变化，操作条件很不稳定，因此往往实验室阶段很有成效，而一到工业阶段就变得很复杂，处理费用也大幅度增加。如果混合物含水率过大，特别是我国现阶段的垃圾，主要是厨余而纸张等高热值可分解物的含量与国外相比含量很低。厨余垃圾水分很高，热分解的热量平衡就比较困难，热分解所能回收的燃料油、燃料气不仅少，而但由于垃圾是一极为复杂，水分、组分极为不稳定的混合物，要稳定地操作很不容易。投资费、运行费、维护费均高，回收的燃料气有时因发热量低，利用有一定的限制，因此只有在不考虑其经济效益的前提下，及故障排除/监视设备组成。垃圾贮坑提供了垃圾贮存、混合及去除大型垃圾的⑻灰渣收集及处理系统由焚烧炉体产生的底灰及废气处理单元所产生的1、我国某城市垃圾的组分见下表，假设各组分的热值与美国城市垃圾的典维③空气进入炉膛的温度为65℃,离开炉栅的温度为650℃;组分中氢燃烧后生成水的量=1kg*4%*=0.2105kg*0.323kJ/（kg.℃)*（650-65）℃=39.8kJ14−63300×4.18/(8.314×1073)=46.94(s−1)cA/cA0=e−46.94×1=4.11×10−21第五章固体废物的生物处理技术1、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)3]5，分解后有机产物剩余40kg第五章固体废物的生物处理技术2、堆肥化——就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，以及4、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5、二次发酵——物料经过一次发酵，还有一部分易分解和大量7、厌氧消化——在厌氧条件下通过利用微生物群落或游离酶⑵促进固体废物的适用组分重新纳入自然循环（如堆肥用于改土，重新回最常用的分类方式是根据在生物处理过程中起作用的微生物对氧气要求的）：（1）城市垃圾指城市居民日常生活、商业活动、机关办公、市政维护等过程含水率50-60%为佳。水分过多，降低游离孔隙率，影响空气扩散，易造成通过在垃圾中加入人粪尿、畜粪以及城市污泥等调节剂，使碳氮比调到30（2）产甲烷菌产甲烷菌在原核生物中由于它们能厌氧代谢产生甲烷而成三、论述题:（1）使土质松软，多孔隙，易耕作，改善土壤的物理性能，增加保水性、（2）有吸附阳离子的作用，有助于保住氮、钾、铵等以阳离子形态存在的肥料（4）腐殖质有缓冲作用当土壤中腐殖质多时，肥料施得过多或过少，气象条（5）堆肥是缓效性肥料堆肥中的氮肥几乎都以蛋白质的形态存在，当施到田（7）堆肥是二氧化碳的供给源如与外界空气隔绝的密封罩内二氧化碳浓度堆层温度15～45℃,嗜温菌活跃，可溶性糖类、淀粉等消耗迅速，温度不堆层温度升至45℃以上，不到一周可达65～70℃,随后又逐渐降低。温度上升放线菌活跃；60℃左右，嗜热性放线菌和细菌活跃；大于70℃,微生物大量死的有机物作进一步分解，腐殖质不断增多，且稳定化。当温度下降并稳定在40发酵初期物质的分解是靠嗜温菌30－40℃为最适宜生长温度进行的，由于堆温上升，最适宜温度为45－65℃的嗜行自然通风，有时需加以翻堆或作必要的通风处理。后发酵时间一般在20－30根据不同堆肥对于供氧要求的差异以及堆肥设备结构的不同和工艺过程的（2）翻堆供氧法利用对堆体的翻动或者搅拌，使空气进入固体颗粒的间（3）强制通风法强制通风包括鼓风、抽气和鼓风抽气混合三种方式。强（5）被动通气法指利用热空气上升引起的“烟囱”效应而使空气通过堆（3）噪声必须采取必要和有效的措施防止由堆肥的各种设备所产生的噪（4）吸附法利用强吸附能力的物质如活性炭、硅胶、活性黏土等对臭气进行（6）离子交换树脂法利用适当的树脂材料进行吸附，然后通过带电离子交换（8）掩蔽法和中和法利用芳香族物质作为掩蔽剂或者利用中和剂与臭气发生（1）水解（液化）阶段微生物的孢外酶，如纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶（2）温度根据温度的不同，可把发酵过程分为中温发酵（30～36℃)和高（5）搅拌搅拌是促进厌氧消化所不可缺少的，有效的搅拌可以增加物料与（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ABS（烷基苯磺酸53K2钠3500~钙2500~钾2500~镁1000~四、计算题:1、将100kg有机废物进行好氧堆肥处理，假设有机物初始组成为C30H50O25+bO2→nC12f=s−w=30−12=82、用一种成分为C31H50NO26的堆肥物料进行好在550±20℃灼烧至恒重后的重量为0.39g，计算：7.分析填埋场气体的产生过程，该过程可分为哪几个阶段，画出各阶段气体组2.某填埋场总面积为10.0hm2，分四个区进行填埋。目前已有三个区填埋3.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。2、固体废物处置——是指将固体废物最终置于符合环境3、远洋焚烧——利用焚烧船在远海对固体废物进行律定义系指以高温破坏为目的而在海洋焚烧设施上有意地焚烧废物或其他物质4、土地耕作法——是指利用现有的耕作土地，将固体废物分垃圾中易降解和中等易降解有机组分转化和稳定的一种垃圾卫生填埋场运行方8、危险废物——指列入国家废物名录或者根据国家规定的危9、相容性——某种危险废物同其他危险废物或填埋场中其他物质接二、简答题:按照处置场所的不同，固体废物的处置主要分为海洋处置和陆地处置两大（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，（2）填埋场产生气体排放对大气的污染、对公众健康的危害以及可能发（4）填埋作业及垃圾堆体对周围地质环境的影响，如造成滑坡、崩塌、（7）填埋垃圾中的塑料袋、纸张以及尘土等在未来得及覆土压实情况下主要是塑料卷材、橡胶、沥青涂层等，常称为柔性膜。包括高密度聚乙烯产生的渗滤液组分大致相同，而工业废物填埋场由于所填埋的废物类别各不相）；物化法（混凝沉淀/气浮、氨吹脱、吸附、③渗滤液经预处理达三级排放标准后再进入城市污（2）水平收集沟一般由带孔管道或不同直径管道相互连接而成，管壁外埋场地表植物的吸收作用、填埋垃圾的降解作用以及垃圾层类似于“生物滤床”⑹在极长时间内对环境有极其严重影响的废物如易爆物、高强度放射性废⑴填埋场场址设置应符合当地城市建设总体规划要求，符合当地城市区域⑹场地地形地貌条件适宜。应充分利用自然地形条件，形成良好的天然填⑻填埋场区地质结构应完整。应尽量避开地震活动带、构造破碎带、褶皱⑽场址应选在工程地质条件良好的地段，场地的工程力学性质应保证场地和覆盖层的粘土以及用于排水层的砾石等应有充足的可采量和质量来保证施工⑾所选场址须符合国家和地方政府的法律法规，而且必须得到地方性行业（1）布局规划包括确定填埋场场地的面积、基础设施的位置、覆盖层物（4）地表水排水设施包括降雨排水道的位置、地表水道、沟谷和地下水一个典型的卫生填埋场，在最后的封顶时，从下到上应该铺设以下防渗结（2）压实黏土层铺在透水层上，减少渗水，也可以用土工合成材料黏土（4）土工网排水层用于顶部排水，也可以用砂砾排水层来代替某些土工（7）顶部土层用富含有机质的土料铺成，用来维持植物生长，不需特别由于土地沉降而形成的局部坑洼现象。封场的地面坡度不应小于4%，以保证径（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（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（1）控制入场废物含水率填埋过程中随填埋废物带入的水分，其量在渗（2）控制地表水入渗量地表水渗入是渗滤液的主要来源，因此要消除或（3）控制地下水入渗量可以通过设置隔离层，设置地下水排水管以及抽7.分析填埋场气体的产生过程，该过程可分为填埋场产气包括五个阶段(见图6-1)：好氧(Ⅰ)、过渡(Ⅱ)、产酸(Ⅲ)、产甲烷(Ⅳ)和稳定(Ⅴ)五个阶段。ⅣⅢ ⅣⅢ 气体组成/%气体组成/%X\X\0t（1）好氧阶段(Ⅰ)（3）产酸阶段(Ⅲ)进而在产酸菌作用下被转化为乙酸及其衍生（4）产甲烷阶段(Ⅳ)甲烷菌处于支配地位，能利用前阶段的产物如氢气、CO2、醋酸、乙酸、甲（5）填埋场稳定阶段(Ⅴ)当垃圾中大部分可生物降解有机组分转化为甲烷和CO2后，填埋场释放气体场短得多的时间内场内垃圾和回灌渗滤液中的有机污染物得到有效去除而不仅件下的低Eh促使微生物将渗滤液中的SO42-还原成S2-,使众多金属离子形成极难生物反应器填埋场内垃圾体的巨大缓冲能力完全可以均衡如降雨等外因造由于生物反应器填埋场初期渗滤液不需排放，故完全可以根据前期渗滤液较可靠国外属成熟进炉垃圾的低位热垃圾中可降解有机要求管理水平若有沼气回收设施则热能或电能可为社会使用，需要政策落实堆肥产品市场焚烧炉渣需要填埋处置，约占总垃圾不可堆肥物需填埋占总垃圾量的30~地表水和地场地应有防渗措施但处理后排入城市管网需控制重金属和pH值应加强对酸性气体和二噁英的控制和工程投资和运行成本稳定可靠，减量化垃圾燃烧不稳定，生产成本过高或堆场底渗漏或渗滤液处肥质量不佳影响堆准好氧或生态填埋工艺热解或气化焚烧工艺卫生填埋是城市生活垃圾必不可少的最终我国城市生活垃圾处焚烧是处理可燃垃圾的有效方式。城市垃圾中可燃物较多、填埋场地缺乏和经济发达的地区可积极采用焚烧技术堆肥是对城市生活垃圾中可降解有机物