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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,固体废弃物处理与处置,课程总结,第一部分 名词解释,固体废物,：固体废物，是指在生产、生活和其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固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。,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。,“三化”,：减量化、无害化、资源化。,“,3C”,原则,：避免产生,Clean,、综合利用,Cycle,、妥善处理,Control.,。,“,3R”,原则,：减量化原则（,Reduce,）、再利用原则（,Reuse,）、再循环原则（,Recycle,）。,无害化,：指通过适当的技术对废物进行处理（如热解、分离、焚烧、生化分解等方法），使其不对环境产生污染，不致对人体健康产生影响。,“全过程”管理原则：,答：是指对固体废物的产生,收集,运输,综合利用,处理,贮存,处置实行全过程管理，在每一个环节都将其作为污染源进行严格的控制。,固体废物处置,：,是指对已无回收价值或确实不能再利用的固体废物（包括对自然界和人身健康危害极大的危险废物），采取长期置于与生物圈隔离地带的技术措施，也是解决固体废物最终归宿的手段，故也称最终处置技术。,固体废物处理：,通过不同的物理、化学、生物等方法，将固体废物转化为便于运输、贮存、利用以及最终处置的形态结构的过程。,固体废物的分选：,是根据物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性的不同,将其中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。可分为筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选等。,重力分选,答：是根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。,破碎,:,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。,低温破碎：,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破碎的方法。同时，还可以根据不同物质的脆化温度的差异进行选择性的破碎。,主要用于塑料和橡胶的破碎。,浮选药剂：,在浮选过程中加入的用于调整和改变物料表面性能的药剂，包括捕获剂，起泡剂和调整剂三大类。,重介质：,通常将密度大于水的介质称为重介质，包括重液和重悬浮液两种流体。重液如,氯化钙,的水溶液、,氯化锌,的水溶液、,三溴甲烷,的四氯化碳溶液；重悬浮液如,硅铁,的水溶液、,磁铁矿,的水溶液等。,稳定化：,答：是指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的过程。,固化处理,答：废物的固化处理是利用物理或化学的方法将有害的固体废物与能聚结成固体的某种情性基材混合，从而使固体废物固定或包容在惰性固体基材中，使之具有化学稳定性或密封性的一种无害化处理技术。,堆肥化：,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。其实质就是一种生物代谢过程。,焚烧,：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）,生物处理,:,利用微生物的作用使固体废物中的有机物降解，从而达到无害化或进行综合利用的目的，使之转化为水、二氧化碳或甲烷等物质的过程,主要分为好氧生物处理和厌氧生物处理。,厌氧消化,:,在厌氧条件下通过利用微生物群落或游离酶对有机固体废物中的生物质分解降解作用，使其中的易腐生物质部分得以降解，并消除生物活性，转化为无腐败性的残渣的过程。,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称为浸出毒性。,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。,卫生填埋：,是指利用工程手段，采取有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体、大气和土壤环境的污染，使整个填埋作业及废物稳定过程对公共卫生安全及环境均无危害的一种土地处置废物方法。,固体废物的固化处理：,废物的固化处理是利用物理或化学的方法将有害的固体废物与能聚结成固体的某种情性基材混合，从而使固体废物固定或包容在惰性固体基材中，使之具有化学稳定性或密封性的一种无害化处理技术。,第二部分 知识点,固体废物，是指在,生产建设 、日常生活 以及其它活动中产生,在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固态、半固态废弃物质。,固体废弃物分类：,化学性质(组成)：,有机固体废物,&,无机固体废物,污染特性：,一般固体废物,&,危险固体废物,&,放射性固体废物,来源：,工矿业固体废物,&,生活垃圾,&,其它固体废物,按形态：,固态,&,半固态,&,容器中的液态或气态,废物的收集类型有哪些？,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。,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。,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。,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。,简述固体废物压实的原理,当对固体废物实施压实操作时，随压力的增大，空隙体积减小，表观体积也随之减少，而容重增大。,压实的原理主要是减少空隙率，将空气压掉。,如若采用高压压实，除减少空隙外，在分子之间可能产生晶格的破坏使物质变性。,什么是破碎？什么是破碎段？,破碎：,干式破碎,、湿式破碎（半湿式破碎）、低温破碎，各自的适用对象,通常所说的破碎是指干式破碎,湿式破碎在破碎的同时兼有分级分选处理功能,湿式破碎用来回收什么垃圾？,含有废纸的垃圾,物理和物理化学性质的差异与分选方法,粒度差异,筛选,（筛分）,密度差异,重力分选,磁性差异,磁力分选,导电性差异,电力分选,（静电分选）,表面润湿性（物理化学性质）差异,浮选,光电性差异,光电分选,摩擦性差异,摩擦分选,弹性差异,弹跳分选,重力分选,按作用原理分：,重介质分选、跳汰分选、风力分选、摇床分选、惯性分选、,等,重介质分选时常用来作为重介质的,物质有：,硅铁、,磁铁矿,电选,电选原理,分选对象：导体和非导体,滚筒上有哪类物质,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。,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,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、玻璃固化、熔融固化、石灰固化、自胶结固化等。,上述哪种方法不需要加热？,危险废物稳定化/固化处理产物为了达到无害化，必须具备一定的性能，即：抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性 、耐腐蚀性 、不燃性、抗渗透性和足够的机械强度。,堆肥化系统的分类,按堆制方式分类：,间歇堆积法(,Intermittent stacking,),连续堆积法(,Double tower circulating reactor,),按原料发酵状态：,静态发酵法(,Static fermentation,),动态发酵法(,Dynamic fermentation,),按微生物的生长环境,：,好氧堆肥,(aerobic composting),厌氧堆肥(anaerobic composting,),好养堆肥的,初始物料的,C,N,比为,30,：,1,时适合堆肥需要，其最佳值在,26,1,35,1,之间,好氧堆肥的脱臭工序，主要是为了去除废气中的甲基硫醇、,H,2,S,、,NH,3,以及胺类等成分。,影响固体废物厌氧消化的主要因素有 厌氧条件、原料配比、温度、,pH,、添加物和抑制物、接种物、搅拌等。,好氧堆肥过程一般分为几个阶段？各阶段有何特点？,固体废物好氧堆肥过程一般分为四个阶段：潜伏阶段、中温阶段、高温阶段、腐熟阶段。,1,潜伏阶段,：微生物适应新环境的过程。,2,中温增长阶段,：,堆层温度,15,45,，嗜温菌活跃，可溶性糖类、淀粉等消耗迅速，温度不断升高；以细菌、真菌、放线菌为主；堆肥初期，堆层基本呈中温、嗜温性微生物,(,中温放线菌、蘑菇菌等,),较为活跃，并利用堆肥中可溶性有机物质,(,单糖、脂肪和碳水化合物,),旺盛繁殖。它们在转换和利用化学能的过程中，有一部分变成热能，由于堆料有良好的保温作用，温度不断上升。,好氧堆肥过程一般分为几个阶段？各阶段有何特点？,3,高温阶段,：,当堆肥温度上升到,45,以上时，嗜热性微生物逐渐代替了嗜温性微生物的活动，堆肥中残留和新形成的可溶性有机物继续分解转化，复杂的有机化合物如半纤维素、纤维素和蛋白质等开始被强烈分解。温度升高到,50,，嗜热性的真菌和放线菌进行活动，上升到,60,，真菌停止活动，嗜热性真菌和放线菌、芽孢杆菌分解纤维素和非纤维素。温度升高到,70,，致病菌和虫卵被杀死，大多数嗜热性微生物停止活动，只有嗜温性微生物活动，大多数微生物死亡或进入休眠阶段。,4,熟化阶段,:,堆体温度降低后，嗜温微生物又重新占优势，对残余较难分解的有机物作进一步分解，腐殖质不断增多且稳定化，此时堆肥即进入腐熟阶段。,影响堆肥过程的主要因素包括哪些？,堆肥过程中主要影响因素有,化学因素和物理因素,。,（,1,）化学因素：,C/N,比,C/N,比影响有机物被微生物分解的速度。,C/N,比在,10,25,之间时，有机物的分界速率最大。一般认为城市固体废物堆肥原料最佳,C/N,比在（,20,35,）：,1,。,C/P,比 磷的含量对发酵有很大影响。堆肥料适宜的,C/P,比为,75,150,。供氧量 对于好氧堆肥而言，氧气是微生物赖以生存的条件，供氧量要适当，通常实际所需空气量应为理论空气量的,2,10,倍。,pH,值 一般认为,PH,在,7.5,8.5,时，可获得最大堆肥速率。有机质含量 这一因素影响堆料温度与通风供氧要求。如有机质含量过低，分解产生的热量不足以维持堆肥所需要的温度，影响无害化处理；如果有机质含量过高，则给通风供氧带来困难，有可能产生厌氧状态，研究表明堆料最适合的有机质含量为,20%,80%,。,（,2,）物理因素：温度 温度是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因素。温度过低，分解反应速度慢，也达不到无害化要求；温度过高，有益细菌将被杀死，且分解速度慢。适宜的堆肥化温度为,55,60,。颗粒度 堆肥化所需的氧气是通过堆肥原料颗粒空隙供给的。空隙率及空隙的大小取决于颗粒大小及结构强度。对堆肥原料颗粒的平均适宜粒度为,12,60mm,，最佳粒径随垃圾物理特性而变化。含水率 含水率对于发酵过程影响很大。水的作用包括两点：一是溶解有机物，参与微生物新陈代谢；二是调节堆体温度。适宜含水率范围为,45-60%,。,如何评价堆肥的腐熟程度？,物理学指标 气味,/,粒度,/,色度,工艺指标 温度 耗氧速率,400 mg/(kgh),化学指标,pH/COD/BOD/VS/,碳氮比,/,氮 化物,/,腐殖酸,生物学指标 呼吸作用,/,生物活 性,/,发芽指数,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。,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。,固体废物热处理方法有哪些？,固体废物热处理方法有 焚烧处理、热裂解、焙烧、煅烧、烧成及干燥等。,什么是热解？热解产物及其处理对象,热解的处理对象,：城市生活垃圾的热解、,废塑料的热解,、污泥的热解、,废橡胶的高温热解,、农林废弃物的热解,热解产物：,气体（,H,2,、,CH,4,、,CO,、,CO,2,）,+,有机液体（有机酸、芳烃、焦油）,+,固体,(,炭黑、灰,),热解的分类,热解温度不同：,高温热解、中温热解、低温热解,高温热解,:,1000以上；,中温热解：,600700之间；,低温热解：,一般在600以下,热解炉结构：,固定床、移动床、流化床和旋转炉,产物物理形态：,气化方式、液化方式、炭化方式,热解的原理,热解在工业上又叫干馏、热分解或炭化，,是利用,有机物的热不稳定,，,在无氧或缺氧,条件下使有机物受热分解成为分子量较小的气态、液态或固态物质的化学分解过程。,污泥热解的主要工序包括：污泥脱水、干燥、热解、炭灰分离、油气冷凝、热量回收、二次污染防治等过程。,热解和焚烧的区别,焚烧是需氧反应过程，热解是无氧或缺氧反应过程；焚烧是放热反应，热解是吸热反应；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；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；焚烧产生的二次污染大，热解产生的二次污染较小。,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。,其中，,机械炉排焚烧炉,应用最广且技术比较成熟，其单台日处理量的范围也最大,垃圾的发热量主要受垃圾的 灰分 、可燃分的影响。,现代化生活垃圾焚烧工艺流程主要由前处理系统、进料系统、焚烧炉系统、空气系统、烟气系统、灰渣系统、余热利用系统及自动化控制系统组成。,垃圾燃烧热值：当垃圾的低位热值大于,3350kJ/kg,时，垃圾即可实现自燃而无需添加助燃剂。,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。,（,4,）过剩空气（,Excess Air,）,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。,典型废轮胎的热解工艺流程为：轮胎破碎、分（磁）选、干燥预热、橡胶热解、油气冷凝、热量回收、废气净化。,废塑料、橡胶资源化的常用方法是什么？,在垃圾焚烧处理过程中。如何控制二恶英类物质（,PCDDs,）对大气环境的污染？,严格控制焚烧炉燃烧室温度和固体废物、烟气停留时间，确保烟气中的有机气体，包括二恶英类物质前驱体的有效焚烧；,减少烟气在,200,500,度温度段的停留时间，减少二恶英类物质在炉外生成；,对烟气进行有效的净化处理，以除去可能存在的微量二恶英类物质。,二恶英的结构,毒性最大的是2、3、7、8位有四个氯的二恶英,二恶英在800度以上能完全分解,2,3,8,7,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。,焚烧法的优缺点,优点：,减量化效果显著（一般可减重,80,和减容,90,以上）,无害化程度彻底（彻底毁坏废物中的毒性物质，避免造成二次污染）,;,可以充分实现垃圾处理的资源化（回收利用焚烧产生的废热，用来供热或发电）；,经济性。垃圾焚烧厂占地面积小，尾气经净化处理后污染较小，可以靠近市区建厂，既节约用地又缩短了垃圾的运输距离，随着对垃圾填埋的环境措施要求的提高，焚烧法的操作费用有望低于填埋。,实用性。焚烧处理可全天候操作，不易受天气影响。,2,）,缺点,焚烧法投资大，占用资金周期长；,焚烧对垃圾的热值有一定要求，一般不能低于,3360kJ/kg,，限制了它的应用范围；（有的教材是,3350,kJ/kg,）,焚烧过程中也可能产生较为严重的二恶英问题，必须对烟气投入很高的资金进行处理。,什么是工业固体废弃物？,工业固体废物：在工业、交通等生产活动中产生的固体废物。,冶金：高炉渣和钢渣；,电力：粉煤灰；,化学：硫铁矿烧渣、铬渣和碱渣。,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。,粉煤灰有高钙和低钙之分，,CaO,含量超过,20%,时粉煤灰属于高钙,粉煤,灰，做水泥时，高钙,粉煤,灰水泥性能优于低钙,粉煤,灰水泥。,粉煤灰重力分选时，重质产物有 铁质微珠、密实玻璃体,粉煤灰做水泥时，其中的有害成分为,C,（有机碳）、,MgO,。,任何情况下，,SiO,2,、,Al,2,O,3,是粉煤灰中最主要的两种成分，其含量越大，活性越大，利用价值越高。,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。,高炉渣、钢渣等工业固体废弃物的活性主要是因为含有火山灰活性,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）,生活垃圾卫生填埋场填埋气体的产生过程可以分为几个阶段？各个阶段的主要特点是什么？,好氧分解阶段：废物中的可降解有机组分在被放置到填埋场后很快就会发生微生物分解反应。此阶段是在生化分解好氧条件下发生的，因为有一定数量的空气随废物夹带进入填埋场内。,过渡阶段：此阶段的特点是氧气逐渐减少，厌氧条件开始形成并发展。,酸性阶段：此阶段的特点是将产生大量的有机酸，产生的气体主要是二氧化碳和少量的氢气，渗滤液,pH,值常会下降到,5,以下。,产甲烷阶段：在此阶段甲烷和有机酸的形成仍在进行，但有机酸的形成速率会明显减慢，产甲烷菌将居于主要支配地位，将上一阶段形成的乙酸和氢气转化为甲烷和二氧化碳。,稳定化阶段：在此阶段，废物中的可降解有机物已基本被转化殆尽，仍保持在填埋场内的有机物质生化降解比较缓慢，填埋场气体的产生速率明显下降。,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；,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，,即,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。,填埋场渗滤液的主要来源包括哪些？,降水,：包括降雨和降雪，是渗滤液产生的主要来源。,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。,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。,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。,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。,生活垃圾卫生填埋场填埋气体的产生过程可以分为几个阶段？各个阶段的主要特点是什么？,好氧分解阶段,：废物中的可降解有机组分在被放置到填埋场后很快就会发生微生物分解反应。此阶段是在生化分解好氧条件下发生的，因为有一定数量的空气随废物夹带进入填埋场内。,过渡阶段,：此阶段的特点是氧气逐渐减少，厌氧条件开始形成并发展。,酸性阶段,：此阶段的特点是将产生大量的有机酸，产生的气体主要是二氧化碳和少量的氢气，渗滤液,pH,值常会下降到,5,以下。,产甲烷阶段,：在此阶段甲烷和有机酸的形成仍在进行，但有机酸的形成速率会明显减慢，产甲烷菌将居于主要支配地位，将上一阶段形成的乙酸和氢气转化为甲烷和二氧化碳。,稳定化阶段,：在此阶段，废物中的可降解有机物已基本被转化殆尽，仍保持在填埋场内的有机物质生化降解比较缓慢，填埋场气体的产生速率明显下降。,通常，干填埋气中,CH,4,体积分数为,45%60%,，,CO,2,为,40%50%,。,目前，污泥处置的主要方式有填埋、投海、焚烧和土地利用。,什么是卫生填埋场？,处置对象各是什么？,离居民区的距离各有多少米？,使用年限是多少？,什么是安全填埋场？,处置对象各是什么？,离居民区的距离各有多少米？,使用年限是多少？,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。,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,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。,即危险废物具有这样的特征：毒性、腐蚀性、传染性、反应性、浸出毒性、易燃性、易爆性等独特性质。,一般用什么方法处理或处置危险废物？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,。,危险废物稳定化/固化处理产物为了达到无害化，必须具备一定的性能，即：抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性 、耐腐蚀性 、不燃性、抗渗透性和足够的机械强度。,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。,高放射性固体废物怎样处置？,主要采用玻璃固化,一般采用深地质处置,危险废物有哪些填埋处置技术？,危险废物的填埋处置技术包括,共处置,、,单组份处置,、,多组分处置,和,预处理后再处置,四种。,第三部分 计算题,第二章,固体废物的收集、运输,7,、拖曳容器系统分析：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间（,t1,）以及从最后一个容器到车库的时间（,t2,）分别为,15min,和,20min,。假设容器放置点之间的平均驾驶时间为,6min,，装卸垃圾容器所需的平均时间为,24min,，工业园区到垃圾处置场的单程距离为,25km,（垃圾收集车最高行驶速度为,88km/h,），试计算每天能清运的垃圾容器数量。（每天工作时间,8h,，非工作因子为,0.15,，处置场停留时间为,0.133h,，,a,为,0.016h,，,b,为,0.012h/km,）。,收集系统所耗费的时间一般包括：,(1)集装时间（,P,hcs,）：垃圾装车时间（t,pc,）、卸空容器放回原处时间（t,uc,）、容器间的行驶时间（t,dbc,）,(2)运输时间（t）：t=,a+bx,其中x为往返时间,(3)卸车时间（s）,(4)非生产性时间（,）,一次收集时间（必须计算的）T,hcs,由上述因素决定（P,24,：2-7）,解：,P,hcs,t,pc,+t,uc,+t,dbc,（,0.1+0.4,）,h/,次,0.5h/,次,清运一次所需时间，按公式：,T,hcs,P,hcs,+S+t,P,hcs,+S+a+bx=(0.5+0.133+a+b252)h/,次,0.5+0.133+0.016+0.012252 h/,次,=1.249 h/,次,清运车每日可以进行的集运次数，按公式：,N,d,H,（,1-,）,-,（,t,1,+t,2,）,/T,hcs,(8 (1-0.15)-(0.25+0.333)/1.249,次,/d,4.9,次,/d,9,、某住宅区生活垃圾量约,250m,3,周，拟用一垃圾车负责清运工作，实行改良操作法的移动式清运。已知该车每次集装容积为,7m,3,次，容器利用系数为,0.67,，垃圾车采用,8,小时工作制。试求为及时清运该住宅垃圾，每日和每周需出动清运多少次,?,累计工作多少小时,?,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,。,解：按公式,P,hcs,=t,pc,+t,uc,+t,dbc,（,0.033,0.033,0,）,h/,次,0.066 h/,次,清运一次所需时间，按公式：,T,hcs,=(P,hcs,+S+t)/(1-),(0.066+0.512+0.022)/(1-0.25)h/,次,=0.80 h/,次,清运车每日可以进行的集运次数，按公式,N,d,H/T,hcs,=(8/0.8),次,/d=10,次,/d,根据清运车的集装能力和垃圾量，按公式,N,w,V,w,/(cf),250/(70.67),次,/,周,53.3,次,=54,次,/,周,每周所需要的工作时间为：,D,w,N,w,T,hcs,（,540.8,）,h/,周,43.2 h/,周,第五章 生物处理,10,、用一种成分为,C,31,H,50,NO,26,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,C,11,H,14,NO,4,试求每,1000kg,物料的化学计算理论需氧量。,答：,（,1,）初始有机废物,C,31,H,50,NO,26,的分子量为,852,，初始有机物物质的量,1000/852,1.174 kmol;,（,2,）分解后有机物,C,11,H,14,NO,4,的分子量为,224,，每,kmol,初始有机物分解后产物的物质的量,198/,（,1.174224,）,0.753 kmol;,从上述计算可以得知，,1kmol,有机物,C,31,H,50,NO,26,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=31-110.753,22.717,根据氮守恒原理可得：,1,0.7531+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=(50-0.75314-0.2473)/2,19.359,根据氧守恒原理可得：,26+2x,y*4+2z+q,，得,x,(40.753+222.717+19.729),26/2=20.903,因而,1000kg,有机废物,C31H50NO26,需要氧气量为：,20.90332,（氧分子的分子量）,1000/852,（,1000kg,有机废物的摩尔数）,785.1 kg,11,、废物混合最适宜的,C/N,比计算：树叶的,C/N,比为,50,，与来自污水处理厂的活性污泥混合，活性污泥的,C/N,比为,6.3,。分别计算各组分的比例使混合,C/N,比达到,25,。假定条件如下：污泥含水率为,76%,，树叶含水率为,52%,；污泥含氮率为,5.6%,；树叶含氮率为,0.7%,。,答：（）计算树叶和污泥的百分比：,对于的树叶：,水,=10.52Kg=0.50Kg m,干物质,=1Kg,0.52=0.48Kg,mN=0.480.007=0.0032Kg mC=500.0032=0.16Kg,对于,1Kg,的污泥：,m,水,=10.76=0.76 Kg m,干物质,=1-0.76=0.24 Kg,mN=0.240.056=0.013 Kg mC=6.30.013=0.0819 Kg,（）计算加入到树叶中的污泥量使混合,C/N,比达到,25,C/N=25=1Kg,树叶中的,C,含量,+x,（,1Kg,污泥中的,C,含量）,/1Kg,树叶中的,N,含量,+x,（,1Kg,污泥中的,N,含量）,25=,（,0.16+0.0819x,）,/,（,0.0032+0.013x,）,x=0.33Kg,12,、有,1000kg,猪粪，从中称取,10g,样品，在,105,烘至恒重后的量为,1.95g,。,求其猪粪原料中的总固体质量分数和总固体量。,如将这些猪粪中的,10g,在,550 20,灼烧至恒重后的重量为,0.39g,，求猪粪原料总固体中挥发性固体质量分数。,答：猪粪原料中的总固体质量分数：,1.95g/10g=19.5%,总固体质量：,1000/(1010,-3),1.95=1.9510,5,g,猪粪原料总固体中挥发性固体质量分数,:,(1.95-0.39)/1.95100%=80%,第六章 固体废物热处理,6,、有,100kg,混合垃圾，七物理组成是食品垃圾,25kg,，废纸,40kg,，废塑料,13kg,，破布,5kg,，废木,2kg,，其余为土、灰、砖等。求混合垃圾的热值。（食品垃圾热值：,4650kJ/kg,；废纸热值：,16750kJ/kg,；废塑料热值：,32570kJ/kg,；破布热值：,17450kJ/kg,；废木材热值：,18610kJ/kg,；土、灰、砖热值：,6980kJ/kg,）,答：254650+4016750+1332570+517450+218610+（100-25-40-13-5-2）6980=1438830kJ,7,、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%,，假设固体废物的热值为,11630kJ/kg,；炉渣残渣含碳量,5%,，碳的热值为,32564kJ/kg,；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),；水的气化潜热为,2420kJ/kg,；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。,答：,(1),残渣中未燃烧的碳含量及热损失,未燃烧碳的质量,灰分的质量为,:1kg0.2,0.2kg,总残渣量为：,0.2/,（,1,0.05,）,0.2105kg,未燃烧碳的质量为：（,0.2105,0.2,）,0.0105kg,未燃烧碳的热损失：,32564kJ/kg 0.0105kg,341.922 kJ,(2),水的气化热：,生成水的总质量,总水量固废中原含水量固废中氢与氧生成水的量,1kg0.2,1kg0.049,0.56kg,水的气化潜热为：,2420kJ/kg0.56kg,1355.2 kJ,（,3,）辐射热损失为：,116300.006,69.78 kJ,（,4,）残渣带出的显热：,0.2105kg0.323kJ/(kg,),（,650,65,）,39.78 kJ,（,5,）可利用的热值为：,可利用的热值固体废物总热值各种热损失之和,11630kJ,341.922 kJ,1355.2 kJ,69.78kJ,39.78kJ,9823.34 kJ,8、若甲苯燃烧反应的活化能和频率因子分别为E=236.17kJ/mol 和A=2.281013 s,-1,焚烧温度为1000，试计算需要焚烧多长时间才能使甲苯焚烧破坏率达99.99%以上？,解：视焚烧炉中甲苯的焚烧过程为一级反应，则根据阿伦尼乌斯方程，在1000的反应速率常数k为：,K=Ae,-E/RT,=2.2810,13,e,-236.171000/(8.3141273),=4664.7s,-1,t99.99%=-(1/4664.7)ln(0.0001/1)s=0.002s,第八章 固体废物填埋,16,、一个,10,万人口的城市，平均每人每天生产垃圾,0.9kg,，若采用卫生填埋法处置，覆土与垃圾之比为,1,：,5,，填埋后垃圾垃圾压实密度,700kg/m,3,，试求,填埋体的体积,填埋场的总容量（假定填埋场运营,30,年）,填埋场总容量一定，要扩大垃圾填埋量，要采取哪些措施？,解：,1,年填埋废物的体积为：,V=,（,3650.9100000,）,/700+,（,3650.9100000,）,/(7005)m,3,=56314 m,3,如果不考虑该城市垃圾产量随时间的变化，则运营,30,年所需库容为：,V30=30V=3056314 m,3,=1.6910,6,m,3,某填埋场总面积为,5.0hm,2,，分,3,个区进行填埋。目前已有,2,个区填埋完毕，其面积为,A,2,3 hm,2,，浸出系数,C,2,0.2,。另有一个区正在进行填埋施工，填埋面积,A,1,1.0 hm,2,