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1、固體廢物處理與處置名詞解釋作者:日期:固體廢物是指在生產(chǎn)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的喪失原有利用價(jià)值或者雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。固體廢物特性a “資源”和“廢物”的相對(duì)性b成分的多樣性和復(fù)雜性c危害的潛在性、長(zhǎng)期性和災(zāi)難性d污染“源頭”和富集“終態(tài)”的雙重性2 .城市生活垃圾定義:是指在城市日常生活中或?yàn)槌鞘腥粘I钐峁┓?wù)的活動(dòng)中產(chǎn)生的 固體廢物,以及法律、行政法規(guī)視作城市生活垃圾的固體廢物。特點(diǎn):增長(zhǎng)速度快,產(chǎn)生量不均勻;成分復(fù)雜、多變,有機(jī)物含量高 ;主要成分為碳,其次為氧、 氫、氮、硫等
2、;處理處置方式目前仍以填埋為主。3 .工業(yè)固體廢物定義: 是指在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢物。產(chǎn)生方式:連續(xù)產(chǎn)生;定期批量產(chǎn)生;一次性產(chǎn)生;事故性產(chǎn)生或排放。貯存方式:件裝容器貯存;散裝堆積貯存;池、塘、坑貯存。排放方式:連續(xù)排放;定期清運(yùn)排放;集中一次排放。特點(diǎn):產(chǎn)生源相對(duì)集中;種類復(fù)雜;產(chǎn)生量、成分、性質(zhì)與工業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝、原料等因 素有關(guān)4 .危險(xiǎn)廢物定義:是指是指列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄或者是根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒 別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)特性的廢物。危險(xiǎn)特性:毒性,腐蝕性,傳染性,反應(yīng)性,浸出性,毒性,易燃性,易爆等特性 固體廢物的污染危害:侵占土地、污染土壤、污染大氣、污染水
3、體、影響環(huán)境衛(wèi)生5 .固物廢物處理:是指通過(guò)物理處理、化學(xué)處理、生物處理、熱解處理、焚燒處理、固化處 理等不同的方法,使固體廢物轉(zhuǎn)變成為適于運(yùn)輸、貯存、資源化利用以及最終處置的一種過(guò) 程。目的:是實(shí)現(xiàn)固體廢物的減量化、資源化和無(wú)害化。6 .固體廢物處置:是指將固體廢物焚燒和用其他改變固體廢物的物理、化學(xué)、生物特性的方法,達(dá)到減少已產(chǎn)生的固體廢物數(shù)量、縮小固體廢物體積、減少或者清除其危險(xiǎn)成分的活動(dòng)。 目的:是固體廢物污染控制的末端環(huán)節(jié),是解決固體廢物的歸宿問(wèn)題固體廢物管理思想的核心是“三化”原則,即減量化、資源化和無(wú)害化“三化”原則:我國(guó)對(duì)固體廢物處理利用的發(fā)展趨勢(shì)必然是從“無(wú)害化”走向“資源化
4、”“資源化”是以“無(wú)害化”為前提的 ,“無(wú)害化”和“減量化”則應(yīng)以“資源化”為條件。“三化”的關(guān)系是:以減量化為前提,以無(wú)害化為核心,以資源化為歸宿。a.減量化:就是通過(guò)適宜的手段減少固體廢物數(shù)量、體積,并盡可能地減少固體廢物的種類、降低危險(xiǎn)廢物的有害成分濃度、減輕或清除其危險(xiǎn)特性等,從“源頭”上直接減少或減輕固體廢物對(duì)環(huán)境和人體健康的危害,最大限度地合理開發(fā)和利用資源與能源。基本任務(wù):通過(guò)適宜的手段減少固體廢物的排放量和體積。是防治固廢污染環(huán)境的優(yōu)先措施。具體控制措施:選用合適的生產(chǎn)原料;采用無(wú)廢或低廢的生產(chǎn)工藝;提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命;廢物的綜合利用。b.無(wú)害化:指對(duì)已產(chǎn)生又無(wú)法或暫時(shí)尚不
5、能資源化利用的固體廢物,經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)或生 物方法,進(jìn)行對(duì)環(huán)境無(wú)害或低危害的安全處理、處置,達(dá)到廢物的消毒、解毒或穩(wěn)定化以防止并減少固體廢物的污染危害?;救蝿?wù):將固體廢物通過(guò)工程處理,達(dá)到不損害人體健康,不污染周圍的自然環(huán)境具體處理工程:垃圾的焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥,糞便的厭氧發(fā)酵,有害廢物的熱處理和解毒處理等。c.資源化:就是采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)從固體廢物中回收物質(zhì)和能源,加速物質(zhì)和能源的循環(huán),再創(chuàng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的方法?;救蝿?wù):采取工藝措施從固體廢物中回收有用的物質(zhì)和能源?;厥绽眉夹g(shù):分類回收利用、焚燒發(fā)電供熱、堆肥、沼氣、飼料、其他資源化技術(shù)。資源化應(yīng)遵循的原則: 技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性、資源化的
6、環(huán)境效益固體廢物資源化利用的優(yōu)勢(shì):環(huán)境效益、高生產(chǎn)成本、低生產(chǎn)效率、高能耗低全過(guò)程管理原則:對(duì)固體廢物的產(chǎn)生、收集、運(yùn)輸、利用、貯存、處理和處置的全過(guò)程及各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)行管理控制和開展污染防治。第二章、固體廢物的收集、運(yùn)輸與壓實(shí)1 .工業(yè)固體廢物的收集原則 :誰(shuí)污染,誰(shuí)治理收集方式:a、產(chǎn)生工業(yè)固體廢物量比較大的工廠或企業(yè)-自行收集和運(yùn)輸b、產(chǎn)生工業(yè)固體廢物量比較小且無(wú)毒無(wú)害的工廠或企業(yè)-廢舊物資收集企業(yè)進(jìn)行收集和運(yùn)輸c、對(duì)于有毒有害的工業(yè)固體廢物-委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行分類收集和管理分類收集:是降低固體廢物處理成本、簡(jiǎn)化處理工藝、實(shí)現(xiàn)綜合治理的前提。定期收集:易安排,適用于危險(xiǎn)廢物和大型垃圾。不
7、定期收集:非連續(xù)生產(chǎn)工藝和季節(jié)性生產(chǎn)或量小的廢物。2 .城市生活垃圾 指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務(wù)的活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢物以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為城市生活垃圾的固體廢物。包括生活垃圾、商業(yè)垃圾、建筑垃圾、糞便以及污水處理廠的污泥等。3,混合收集優(yōu)點(diǎn):應(yīng)用廣泛、歷史悠久;勞動(dòng)強(qiáng)度小,便于操作;簡(jiǎn)單易行、收集費(fèi)用低。缺點(diǎn):容易造成各種廢物相互混雜、黏結(jié),降低了廢物中有用物質(zhì)的純度和再利用價(jià)值,同時(shí)增加了處理的難度,提高了處理費(fèi)用。分類收集優(yōu)點(diǎn):可以提高廢物中有用物質(zhì)的純度,有利于廢物的綜合利用;同時(shí),通過(guò)分類收集,還可以減少需要后續(xù)處理處置的廢物量,從而減少整個(gè)管理的費(fèi)用和處理處置
8、成本。缺點(diǎn):收集成本高,操作相對(duì)于混合收集更加有難度。分類收集的原則可燃廢物與不可燃廢物分開,一般廢物與危險(xiǎn)廢物分開,工業(yè)廢物與城市垃圾分開,可回用物質(zhì)與不可回用物質(zhì)分開收運(yùn)方式可分為三大類。即:垃圾收集車收運(yùn)法;集裝箱收運(yùn)法;管道收集法(抽真空收集)。4收運(yùn)的三個(gè)階段第一階段-是城市垃圾的搬運(yùn)與貯存第二階段-是城市垃圾的收集與清除第三階段-為城市垃圾的轉(zhuǎn)運(yùn)5 .收集系統(tǒng)分解為四個(gè)單元過(guò)程(集裝時(shí)間、運(yùn)輸時(shí)間、卸車時(shí)間、非收集時(shí)間)6 .收集線路設(shè)計(jì)盡可能使空載行程最短a路線緊湊、避免重復(fù)或斷續(xù)b工作量能平衡作業(yè)階段、路線及不同時(shí)間的工作量c避免在高峰時(shí)段內(nèi)收集、清運(yùn)垃圾d首先收集地勢(shì)較高地區(qū)
9、的垃圾 e收集起始點(diǎn)最好位于停車場(chǎng)或車庫(kù)附近f單行車道收集時(shí)盡可能靠近入口,沿環(huán)形線路收集7 .垃圾收運(yùn)路線的設(shè)計(jì)步驟第一步:在不同區(qū)域的大型地圖上標(biāo)出每個(gè)垃圾桶的放置點(diǎn)、垃圾桶的數(shù)量和收集頻率。對(duì)固定容器系統(tǒng)還應(yīng)標(biāo)出每個(gè)放置點(diǎn)垃圾產(chǎn)生量。根據(jù)面積大小和放置點(diǎn)的數(shù)目,將地區(qū)劃分成長(zhǎng)方形和方形的小面積。第二步:根據(jù)這個(gè)平面圖將每周收集相同頻率的收集點(diǎn)的數(shù)目和每天需要出空的垃圾桶數(shù)目列出一張表。第三步:從調(diào)度站或垃圾車停車場(chǎng)開始設(shè)計(jì)每天的收集路線。第四步:初步線路設(shè)計(jì)后,應(yīng)對(duì)垃圾桶之間的平均距離進(jìn)行計(jì)算。應(yīng)使每條線路所經(jīng)過(guò)的距離基本相等或相近。如果相差太大應(yīng)當(dāng)重新設(shè)計(jì)。若不止一輛收集車輛時(shí),應(yīng)使駕
10、駛員的負(fù)荷平衡。 轉(zhuǎn)站選址原則中 a科學(xué)合理的進(jìn)行規(guī)劃設(shè)置 b環(huán)境影響小的地方 c便于垃圾中轉(zhuǎn)收集運(yùn)輸d靠近交通干線e設(shè)置在產(chǎn)量多的地方貯存工具放射性廢物:采用鉛皮混凝土容器等,以及不同類型的卡車和鐵路火車。采用與圓桶配套使用的平板拖車、鐵路槽車、專用襯里槽車、不銹鋼槽車等。生物性廢物:采用可防止收集者與廢物接觸的專用防護(hù)裝置收集車,與圓桶配套使用的貨車。易燃易爆廢物:與有毒化學(xué)廢物收集工具相同。8 .固體廢物的壓實(shí)又稱壓縮,是利用機(jī)械的方法增大固體廢物的聚集程度,增大容重和減小體積,便于裝卸、運(yùn)輸、貯存和填埋。壓縮比:指固體廢物壓縮后的體積與壓縮前的體積的比值。壓實(shí)的目的:增大容重、減少固體
11、廢物體積 ,便于裝卸、運(yùn)輸、貯存和填埋 ,降低后續(xù)成本??芍圃旄呙芏榷栊詨K料,便于貯存、填埋或作為建材使用。影響壓實(shí)的主要參數(shù):a垃圾的組成b含水率 c碾壓速度d機(jī)械滾壓次數(shù) e垃圾層厚度第三章固體廢物的破碎1 .破碎:利用外力克服固體廢物質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊的過(guò)程2 .磨碎:使小塊固體廢物顆粒分裂成細(xì)粉的過(guò)程稱為磨碎。破碎的目的 目的意義:有利于三化處理a固體廢物經(jīng)破碎之后,尺寸減小,粒度土勻,有助于固體廢物的焚燒、堆肥和資源化利用處理;b固體廢物經(jīng)破碎之后,體積減小,容重和密實(shí)性增加,便于運(yùn)輸、壓縮、貯存和高密度填埋及土地還原利用等;c固體廢物經(jīng)破碎之后,有助于不同組分
12、單體分選與回收利用。破碎的方法:擠壓、劈碎、剪切、磨剝、沖擊破碎破碎流程單純破碎工藝:簡(jiǎn)單、操控方便、占地少,缺點(diǎn)是破碎產(chǎn)品粒度不高;帶預(yù)篩分破碎工藝:相對(duì)減少了進(jìn)入破碎機(jī)的總給料量,有利于節(jié)能;帶檢查篩分破碎工藝:可獲得全部符合粒度要求的產(chǎn)品。選擇破碎機(jī)時(shí)必須考慮的因素a所需要的破碎能力;b固體廢物的性質(zhì)和顆粒的大小;c對(duì)破碎產(chǎn)品粒徑大小、粒度組成、形狀的要求;d供料方式;e安裝操作場(chǎng)所情況等。2 .低溫破碎工作原理:利用固體廢物低溫變脆的性能而有效地破碎或者利用不同的物質(zhì)脆化溫度的差異進(jìn)行選擇性破碎。低溫破碎通常采用液氮作致冷劑。液氮具有致冷溫度低、無(wú)毒、無(wú)爆炸危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)。但制備液氮需耗用
13、大量能源。低溫破碎的優(yōu)點(diǎn)a對(duì)含有復(fù)合材質(zhì)的物料,可以進(jìn)行有效的破碎分離;b同種材料在破碎后粒度均勻,尺寸一致,便于分離;c動(dòng)力消耗可減至1 /4以下,噪聲降低 4d b ,振動(dòng)減輕1/41 / 5 ;d對(duì)于極難破碎并且塑性極高的氟塑料廢物,采用液氮低溫破碎,可以獲得碎塊和粉末;e破碎成品的形狀適合于進(jìn)一步的處理。低溫破碎的應(yīng)用a對(duì)塑料低溫破碎的研究結(jié)果表明:各種塑料的脆化點(diǎn)是聚氯乙烯 :-5-2 0 c、聚乙烯:-95-1 3 5c、聚丙烯:0 -20c。b從有色金屬混合物、廢輪胎、包覆電線等廢物中回收銅、鋁及鋅。c汽車輪胎3 .濕式破碎工作原理:利用特制的破碎機(jī)將投入機(jī)內(nèi)的含紙垃圾和大量水流
14、一起劇烈攪拌和破碎成為漿液的過(guò)程,從而可以回收垃圾中的紙纖維濕式破碎的優(yōu)點(diǎn)a使含紙垃圾變成均質(zhì)漿狀物,可按流體處理;b不孽生蛟蠅、無(wú)惡臭、衛(wèi)生條件好;c噪聲低、無(wú)發(fā)熱、爆炸、粉塵等危害;d適用于回收垃圾中的紙類、玻璃及金屬材料等4 .半濕式破碎工作原理:利用城市垃圾中各種不同物質(zhì)的強(qiáng)度和脆性的差異,在一下濕度下破碎成不同粒度在碎塊,然后通過(guò)不同篩孔加以分離的過(guò)程。由于該過(guò)程是在半濕式狀態(tài)下,兼有選擇性破碎和篩分兩種功能,因此,把這種裝置稱為半濕式選擇性破碎分選機(jī)。半濕式選擇破碎分選機(jī)的優(yōu)點(diǎn)a使城市垃圾在一臺(tái)設(shè)備中同時(shí)進(jìn)行破碎和分選;b可有效回收垃圾中的有用物質(zhì)。 一段得純度為80 %的堆肥原料
15、;二段回收純度為8 595%的紙類;三段得純度為95 %的塑料類,回收廢鐵純度達(dá)98%;c對(duì)進(jìn)料的適應(yīng)性好,易破碎的廢物首先破碎并及時(shí)排出,不會(huì)產(chǎn)生過(guò)粉碎現(xiàn)象;d動(dòng)力消耗低,磨損小,易維修。第四章固體廢物的分選1.分選:是將固體廢物中可回收利用或不利于后續(xù)處理、處置工藝要求的物料用人工或機(jī)械 方法分門別類地分離出來(lái),并加以綜合利用的過(guò)程。分選意義:是實(shí)現(xiàn)固體廢物資源化、減量化的重要手段。2分選方法人工分選和機(jī)械分選(篩分,重力分選,磁力分選,電力分選,光電分選,摩擦分選,彈跳分選)3.篩分:根據(jù)固體廢物的粒度不同, 利用篩子將物料中小于篩孔的細(xì)粒物料透過(guò)篩面,而大于篩孔的粗粒物料滯留在篩面上,
16、完成粗細(xì)物料分離的過(guò)程。振動(dòng)篩:利用篩網(wǎng)的振動(dòng)頻率對(duì)密度不同的顆粒進(jìn)行分級(jí)的設(shè)備。振動(dòng)方向與篩面垂直或近似垂直,振動(dòng)次數(shù) 6 0 03 60 0 r/m i n ,振幅0 .11. 5mm。篩面傾角一般在 804 00。振動(dòng)原理:利用篩子的離心慣性力做慣性振動(dòng)優(yōu)點(diǎn):由于篩面強(qiáng)烈振動(dòng)消除了堵塞篩孔的現(xiàn)象,有利于濕物料的篩選,可用于粗、中、細(xì)粒的篩分,還可用于脫水振動(dòng)和脫泥振動(dòng)。共振篩原理:利用箱體與彈簧的共振進(jìn)行篩分優(yōu)點(diǎn):處理能力大,篩分效率高,耗電少,結(jié)構(gòu)緊湊缺點(diǎn):制造工藝復(fù)雜,機(jī)體較重,橡膠彈簧易老化4 .重力分選:根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)顆粒間的密度差異,在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中所受的重力、介質(zhì) 動(dòng)力和
17、機(jī)械力的作用,使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分離,從而得到不同密度產(chǎn)品的分選過(guò) 程。分類:按介質(zhì)不同,分為重介質(zhì)分選、跳汰分選、風(fēng)力分選和搖床分選等。重選工藝的共同點(diǎn)a固體廢物中顆粒間必須存在密度的差異;b分選過(guò)程都是在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中進(jìn)行的;c在重力、介質(zhì)動(dòng)力和機(jī)械力的綜合作用下,使顆粒群松散并按密度分層;d分好層的物料在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)流的推動(dòng)下互相運(yùn)動(dòng),彼此分離,并獲得不同密度的最終產(chǎn)品。具有密度差異的組分一運(yùn)動(dòng)介質(zhì)一分散一沉降一分層一分離5 .重介質(zhì)分選原理:凡是顆粒密度大于重介質(zhì)密度的重物料都下沉,集中于分選設(shè)備底部成為重產(chǎn)物,顆粒密度小于重介質(zhì)密度的輕物料都上浮,集中于分選設(shè)備的上部成為輕產(chǎn)物,分別
18、排出,從而達(dá)到分選的目的。應(yīng)用范圍:適合分離密度相差較大的固體顆粒,如選礦、無(wú)機(jī)物的分離等;不適合含可溶 性物質(zhì)的分選以及成分復(fù)雜的城市垃圾等的分選。6 .跳汰分選原理:固體廢物進(jìn)入跳汰機(jī)的篩板上,形成密集的物料層,從下面透過(guò)篩板周期 性地給入上下交變的水流,使床層松散并按密度分層。分層后密度大的顆粒群集中到底層 密度小的顆粒群進(jìn)入上層。 上層的輕物料被水平水流帶到機(jī)外;下層的重物料透過(guò)篩板或其它裝置排出。7 .搖床分選原理:在一個(gè)傾斜的床面上,借助床面的不對(duì)稱往復(fù)運(yùn)動(dòng)和薄層斜面水流的綜合 作用,使細(xì)粒固體廢物按密度差異在床面上呈扇形分布而進(jìn)行分選的一種方法。應(yīng)用范圍:主要從含硫鐵礦較多的煤肝
19、石中回收硫鐵礦,是一種分選精度很高的單元操作8 .風(fēng)力分選原理:以空氣為分選介質(zhì),在氣流作用下使固體廢物顆粒按密度和粒度進(jìn)行分選 的方法。應(yīng)用范圍:主要用于城市垃圾的分選, 將城市垃圾中的有機(jī)物與無(wú)機(jī)物分離,以便分別回收利用或處置。9 .磁力分選:利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異在不均勻磁場(chǎng)中進(jìn)行分選的一種處理方法。分類:分為傳統(tǒng)的磁選和磁流體分選。應(yīng)用范圍:主要用于工業(yè)固體廢物或城市生活垃圾中回收、富集黑色金屬物質(zhì),以及在某些工藝中用以排出物料中鐵質(zhì)物質(zhì)磁流體分選原理:利用磁流體作為分選介質(zhì),在磁場(chǎng)或磁場(chǎng)和電場(chǎng)的聯(lián)合作用下產(chǎn)生“加重”作用,按固體廢物各組分的磁性和密度的差異,或磁性、導(dǎo)電性和
20、密度的差異 ,使不同組分分離。當(dāng)固體廢物中各組分間的磁性差異小,而密度或?qū)щ娦圆町愝^大時(shí),采用磁流體可以有效地進(jìn)行分離。10 .電力分選 是利用固體廢物中各種組分在高壓電場(chǎng)中電性的差異而實(shí)現(xiàn)分選的一種方法。 根據(jù)導(dǎo)電性,物質(zhì)分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和非導(dǎo)體三種。 電選實(shí)際是分離半導(dǎo)體和非導(dǎo)體的過(guò)程。11 .摩擦與彈跳分選原理:根據(jù)固體廢物中各組分的摩擦系數(shù)和碰撞系數(shù)的差異,在斜面上運(yùn)動(dòng)或與斜面碰撞彈跳時(shí),產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)速度和彈跳軌跡而實(shí)現(xiàn)彼此分離的一種處理方法。12 .光電分選原理:利用固體廢物顆粒顏色差異,對(duì)顆粒物質(zhì)進(jìn)行分選。 應(yīng)用范圍:主要用于從城市垃圾中回收橡膠、塑料、金屬等物質(zhì)1 3 .浮選原
21、理:在固體廢物與水調(diào)制的料漿中加入浮選藥劑,以此來(lái)擴(kuò)大不同組分可浮性的 差異,再通入空氣形成無(wú)數(shù)細(xì)小氣泡,使欲選物質(zhì)顆粒粘附在氣泡上,隨氣泡上浮于料漿表 面成為泡沫層,然后刮出回收 ;不浮的顆粒仍留在料漿內(nèi),通過(guò)適當(dāng)處理后廢棄。14捕收劑:能夠選擇性地吸附在欲選的顆粒上,使目的顆粒表面疏水,增加可浮性,使其易于向氣泡附著的藥劑??煞譃楫悩O性(黃藥、油酸 )和非極性油類(煤油、柴油、燃料油、變壓器油)兩類。1 5 .氣泡劑:是一種表面活性物質(zhì),主要作用在水-氣界面上,使其界面張力降低,促使空 氣在料漿中彌散,形成小氣泡,防止氣泡兼并,增大分選界面,提高氣泡與顆粒的粘附和上 浮過(guò)程中的穩(wěn)定性,以保
22、證氣泡上浮形成泡沫層。常用的起泡劑有松油、松醇油、脂肪醇等。第五章污泥的濃縮和脫水2 .污泥中的水分間隙水-約占污泥水分總量的7 0%;作用力弱,很容易分離;是污泥濃縮 的主要對(duì)象。毛細(xì)水約占污泥水分總量的20%;作用力強(qiáng),只能采用高速離心、機(jī)械過(guò)濾脫除。附著水(內(nèi)部水)約占污泥水分總量的 7%;作用力很強(qiáng),只能采用加熱、冷凍法脫除。 污泥處理目的:降低污泥水分和有機(jī)物濃度,殺滅有害微生物,方便最終處置,避免或減 小二次污染。原則:減量化、無(wú)害化、資源化。方法:濃縮、穩(wěn)定、調(diào)理、脫水、干燥。3 .污泥處置污泥處置有填埋、焚燒和海洋投棄三種方法。它們的作用都是對(duì)污泥進(jìn)行最終處置,減少污泥對(duì)環(huán)境和
23、人類的危害。不同點(diǎn)是填埋是陸地處置,海洋投棄是海洋處置,焚燒是為了大大縮減污泥的體積。4 .污泥濃縮的目的:降低污泥中的間隙水,縮小污泥的體積,為污泥的輸送、消化、脫水、利用與處置創(chuàng)造條件。污泥濃縮方法:主要有重力濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法。5 .重力濃縮處理對(duì)象:初沉污泥、剩余污泥、混合污泥分類:間歇式、連續(xù)式,上清液:回到系統(tǒng)需中心處理,設(shè)計(jì):間歇式按照停留時(shí)間設(shè)計(jì),連續(xù)式按照固體通量設(shè)計(jì)重力濃縮特點(diǎn):a設(shè)備與操作簡(jiǎn)單,維護(hù)容易,運(yùn)行成本低。b具有儲(chǔ)存污泥的能力。c占地面積比較大。d散發(fā)臭味,有些污泥濃縮效果差(活性污泥或消化污泥等),濃縮的污泥稀薄。5,氣浮濃縮原理:初沉依靠大量微小
24、氣泡附著在顆粒上,形成顆粒-氣泡結(jié)合體,進(jìn)而產(chǎn)生浮力把顆粒帶到水表面達(dá)到濃縮的目的。處理對(duì)象:疏水性污泥或相對(duì)密度接近于l的絮凝污泥都適宜于氣浮濃縮。優(yōu)點(diǎn):濃縮度高(固含量可達(dá) 5-9%);固體物質(zhì)回收率高達(dá) 99%以上;濃縮速度快,停留時(shí)間短(為重力濃縮的1/3),占地少,對(duì)于污泥負(fù)荷變化和四季氣候改變均能穩(wěn)定運(yùn)行;不易腐敗發(fā)臭。缺點(diǎn):基建費(fèi)用和操作費(fèi)用較高,管理較復(fù)雜,運(yùn)行費(fèi)用為重力濃縮的23倍。6.離心濃縮原理:利用固體顆粒和水的密度差異 ,在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中,固體顆粒和水分 別受到不同的離心力而使其達(dá)到固液分離的目的。優(yōu)缺點(diǎn):較重力濃縮占地面積小,造價(jià)低 ,但運(yùn)行費(fèi)用(加藥)與機(jī)械維
25、修費(fèi)用較高,故較 少用于污泥的濃縮。7污泥調(diào)理的目的 污泥調(diào)理是污泥濃縮或機(jī)械脫水前的預(yù)處理,其目的是改善污泥濃縮和脫水的性能(常用污泥比阻抗或毛細(xì)吸水時(shí)間評(píng)價(jià)),提高機(jī)械脫水設(shè)備的處理能力 8化學(xué)調(diào)理原理:用化學(xué)藥品破壞泥水間的親和力,通過(guò)調(diào)理使污泥的比阻抗(或c st)降低。調(diào)理劑種類:無(wú)機(jī)調(diào)理劑(鐵鹽和鋁鹽、鐵鹽與石灰共用,價(jià)廉易得);有機(jī)調(diào)理劑(聚丙烯酰胺,效果好、投量少、價(jià)格貴) 影響污泥調(diào)理效果的因素a污泥性質(zhì)(污泥種類、污泥顆粒大小、含水率)b.調(diào)理劑品種(污泥中有機(jī)物含量的高低)c污泥調(diào)理?xiàng)l件(溫度、p h值、調(diào)理劑配制濃度、混合條件)9 .污泥淘洗原理:將污泥與34倍污泥量的
26、水混合而進(jìn)行沉降分離的一種方法。目的:降低污泥中的堿度和黏度,以節(jié)省混凝劑的用量,提高濃縮效果,縮短濃縮時(shí)間。淘洗對(duì)象:僅適用于消化污泥。10 .加熱加壓調(diào)理原理: 對(duì)污泥進(jìn)行加熱加壓調(diào)理,可使部分有機(jī)物分解,親水性有機(jī)膠體物質(zhì)水解,顆粒結(jié)構(gòu)改變,從而改善污泥的濃縮與脫水性能。高溫加壓處理法:170200c、101 5 mpa低溫加壓處理法:15 0 c、 10m p a 熱處理的優(yōu)點(diǎn):a可以大大改善污泥的脫水性能 ;b熱處理污泥經(jīng)機(jī)械脫水后,泥餅含水率可降到304 5%,泥餅體積是濃縮、機(jī)械脫水法泥餅的1/4以下,便于進(jìn)一步的處置 ;c不需加藥劑,不增加濾餅量;d可以完全殺滅污泥中的致病微生
27、物與寄生蟲卵;e適應(yīng)性強(qiáng),可適用于各種污泥。熱處理的缺點(diǎn):a為了回收熱量而使用套管熱交換器時(shí),容易在管道壁結(jié)垢,且有機(jī)物在管壁處結(jié)焦會(huì)造成熱交換器高溫區(qū)管壁和 t形回彎頭等處腐蝕和磨損;b可以向處理現(xiàn)場(chǎng)四周散發(fā)惡臭,環(huán)境狀況不好;d污泥可溶性分離液中有機(jī)物濃度高,需二次處理;e加熱加壓處理時(shí)間長(zhǎng),故能耗較高,設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用均高。11 .冷凍熔融調(diào)理原理:將污泥交替進(jìn)行冷凍與融化,通過(guò)改變污泥的物理結(jié)構(gòu),使污泥膠體脫穩(wěn)凝聚,細(xì)胞膜破裂,細(xì)胞內(nèi)部水分得到游離,從而提高污泥的脫水性能。污泥經(jīng)冷凍 融化處理后,其沉淀性能與過(guò)濾速度比冷凍前可提高幾到幾十倍。處理對(duì)象:近年來(lái)用于給水污泥處理系統(tǒng)較多1
28、2 .污泥脫水目的:進(jìn)一步除去污泥中的大量水分(含水量從96%左右下降到608 0 %),縮小其體積(減小到僅為原來(lái)的1/ 1 01/5),減輕其重量。方法:自然干化、機(jī)械脫水。出路:即可進(jìn)行最終填埋工農(nóng)業(yè)利用或進(jìn)一步進(jìn)行干燥焚燒處理。干化場(chǎng):是一種自然脫水設(shè)施。干化場(chǎng)的脫水作用包括上部蒸發(fā)、底部滲透、中部放泄。蒸 發(fā)受自然條件的影響很大,氣溫高、干燥、風(fēng)速大、日曬多的地區(qū)效果好,寒冷多雨地區(qū)效 果差。滲透作用主要與滲水層的結(jié)構(gòu)有關(guān)。根據(jù)自然條件和滲水層特征,干化期由數(shù)周至數(shù)月,干化污泥的含水率可降至6 575%。13 .機(jī)械脫水原理:利用具有許多毛細(xì)孔的物質(zhì)作為過(guò)濾介質(zhì),以某種設(shè)備在過(guò)濾介質(zhì)
29、兩側(cè)產(chǎn)生壓力差作為過(guò)濾動(dòng)力,固體物質(zhì)中的溶液穿過(guò)介質(zhì)成為濾液,固體顆粒被截留成為泥餅 的固液分離操作過(guò)程就是機(jī)械脫水。分類:真空吸濾脫水、壓濾脫水、離心脫水。14 .真空過(guò)濾脫水原理:濾布覆蓋在轉(zhuǎn)鼓表面,內(nèi)抽真空,在負(fù)壓條件下脫水。真空過(guò)濾脫水優(yōu)點(diǎn)能連續(xù)操作,運(yùn)行平穩(wěn),處理量較大,濾餅含水率較高(60%8 0%),可以自動(dòng)控制。缺點(diǎn)污泥脫水前須進(jìn)行預(yù)處理,工序復(fù)雜、附屬設(shè)備多,運(yùn)行費(fèi)用高1 5 .壓濾機(jī)脫水原理:利用過(guò)濾介質(zhì)(常用滌綸布)二面壓力差為推動(dòng)力,水被強(qiáng)制通過(guò)介質(zhì),污泥截留在介質(zhì)表面。分類:間歇式(板框式)、連續(xù)式(帶式)壓濾機(jī)脫水優(yōu)點(diǎn)制造較方便,自動(dòng)進(jìn)料、卸料、濾餅含水率較低,適應(yīng)
30、性強(qiáng)。缺點(diǎn)間歇操作,處理量較低。17.離心機(jī)脫水原理:利用離心力取代重力或壓力作為推動(dòng)力對(duì)含水固體廢物進(jìn)行沉降分離、 過(guò)濾機(jī)脫水的過(guò)程。分類:按離心脫水原理分成離心沉降脫水機(jī)、離心過(guò)濾機(jī)和沉降過(guò)濾式離心機(jī);按分離系數(shù)分成高速、中速、低速離心脫水機(jī)。 離心機(jī)脫水優(yōu)點(diǎn) 占地面積小,附屬設(shè)備少,自動(dòng)化程度高,投資低 缺點(diǎn)分離液不清,機(jī)械部件磨損較大,電耗較大。應(yīng)用范圍不適用于含沙量高的污泥脫水。第六章固體廢物固化1固化是利用物理或化學(xué)方法將有害廢物與能聚結(jié)成固體的某種惰性基材混合,從而使固體廢物固定或包容在惰性固體基材中,使之具有化學(xué)穩(wěn)定性或密封性的一種無(wú)害化處理過(guò)程。 固化處理的目的危險(xiǎn)廢物固化/
31、穩(wěn)定化處理的目的,是使危險(xiǎn)廢物中的所有污染組分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或者被包容起來(lái),減少它在貯存或填埋處置過(guò)程中污染環(huán)境的潛在危險(xiǎn)性,并便于運(yùn)輸、利用和處置。固化處理的對(duì)象a處理具有毒性或強(qiáng)反應(yīng)性等危險(xiǎn)性質(zhì)的廢物,使其滿足填埋處置的要求(如在處置液態(tài)或污泥態(tài)的危險(xiǎn)廢物時(shí))。b處理其他處理過(guò)程中產(chǎn)生的殘?jiān)ㄈ玢U鋅冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的大量神渣)。固化處理的基本要求a有害廢物經(jīng)固化處理后所形成的固化體應(yīng)具有良好的抗?jié)B透性、抗浸出性、抗干濕性、抗 凍融性及足夠的機(jī)械強(qiáng)度等。b固化過(guò)程中材料和能量消耗要低 ,容比要低。c固化工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,便于操作。d固化劑來(lái)源豐富,價(jià)廉易得。e處理費(fèi)用低。固化:在危險(xiǎn)廢物中添加固化劑
32、,使其轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢闪鲃?dòng)固體或形成緊密固體的過(guò)程。穩(wěn)定化:將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑?、低遷移性及低毒性的過(guò)程。固定化:具有固化和穩(wěn)定化作用的過(guò)程。包容化:用穩(wěn)定劑固化劑凝聚,將有毒物質(zhì)或危險(xiǎn)廢物顆粒包容或覆蓋的過(guò)程。 固化效果評(píng)價(jià)a浸出率:指固化體浸于水中或其它溶液中時(shí),其中有害物質(zhì)的浸出速度。b增容比:指所形成的固化體體積與被固化有害廢物體積的比值。2 .固化的一般步驟a廢物預(yù)處理:對(duì)收集到的固體廢物必須進(jìn)行預(yù)處理,消除影響固化的干擾因素;b加入填充劑及固化劑;c混合和凝硬(混合攪拌、保養(yǎng)硬化);d固化體的處理與處置(填埋或利用)固化處理方法按原理可分為:包膠固化、自膠結(jié)固、玻璃固化3 .包
33、膠固化 是采用某種固化基材對(duì)于廢物塊或廢物堆進(jìn)行包覆處理的方法。 按使用的基材可分水泥固化、石灰固化、熱塑材料固化和有機(jī)聚合物固化4 .水泥固化原理:水泥是一種膠凝材料,當(dāng)它與水反應(yīng)后會(huì)形成一種硅酸鹽水合凝膠,將有害的固體廢物微粒包容在其中并逐步形成堅(jiān)硬的固化體,使有害物質(zhì)被封閉在固化體內(nèi),達(dá)到穩(wěn)定、無(wú)害化的目的。固化對(duì)象:重金屬、氧化物、廢酸水泥固化的優(yōu)點(diǎn):a設(shè)備和工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,無(wú)需特殊的設(shè)備,設(shè)備投資、動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用都比較低;b水泥和添加劑價(jià)廉易得;c對(duì)含水率較低的廢物可直接固化,無(wú)需前處理;d在常溫下就可操作,廢物也可直接處理;e處理技術(shù)已相當(dāng)成熟,對(duì)放射性廢物的固化容易實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)輸
34、和自動(dòng)控制等。 水泥固化的缺點(diǎn):a水泥固化體的浸出速率和增容比較高;b水泥的堿性對(duì)廢物中的特殊鹽類或錢離子的處理有困難;c處理化學(xué)泥渣時(shí),由于生成膠狀物,使混合器的排料較困難,需加入適量的鋸末予以克服。5 .石灰固化原理: 是基于水泥窯灰和粉煤灰中含有的活性氧化鋁、二氧化硅和石灰在有水 存在的條件下發(fā)生反應(yīng)生成對(duì)硫酸鹽、亞硫酸鹽起經(jīng)凝結(jié)硬化作用的物質(zhì),最終形成具有一定強(qiáng)度的固化體。固化對(duì)象:重金屬、氧化物、廢酸。石灰固化的優(yōu)點(diǎn):a其所使用的添加劑本身是廢物,來(lái)源很廣,成本低,操作簡(jiǎn)單,不需要特殊的設(shè)備;b固化的廢物也不要求完全脫水,在常溫下操作,不存在有尾氣需要處理的問(wèn)題。石灰固化的缺點(diǎn):a固
35、化后的產(chǎn)品體積和質(zhì)量增加較大;b已被酸性介質(zhì)浸蝕,故需要在其表面進(jìn)行涂覆或放在有襯里的填埋場(chǎng)中處置;c固化體強(qiáng)度較低,需要較長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)6 .熱塑性材料固化原理:以熱塑性物質(zhì)作固化劑,在一定溫度下將廢物進(jìn)行包覆處理。熱塑 性材料在常溫下呈固態(tài),在高溫時(shí)可變成熔融膠粘性液體,故可用來(lái)包覆廢物。熱塑性材料:瀝青、聚乙烯、聚氯乙烯、石蠟、聚丁二烯等。熱塑性材料固化的優(yōu)點(diǎn):a所得固化產(chǎn)品空隙率低,致密度高;b浸出率低于水泥法和石灰法;c增容比小,降低了容器費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)及最終處置費(fèi);d固化基材對(duì)溶液或微生物具有強(qiáng)抗侵蝕性,固化體不需作長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)。熱塑性材料固化的缺點(diǎn):a廢物必須預(yù)先冷凍、融解或離心脫水處理;
36、b由于基材具有可燃性,產(chǎn)品應(yīng)有適宜的包裝;c熱塑性材料價(jià)格昂貴,操作復(fù)雜,設(shè)備費(fèi)用高;d對(duì)于高溫下易分解的廢物,有機(jī)溶劑以及強(qiáng)氧化性廢物不宜使用;e固化基材受大劑量輻射時(shí),其彈性或軟化點(diǎn)提高,故不宜處理高放射性廢物。7瀝青固化:以瀝青為固化劑,與有害廢物在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下產(chǎn)生皂化反應(yīng)(油脂在堿性條件下水解反應(yīng)生成脂肪酸鈉的過(guò)程,使有害廢物均勻地包容在瀝青中并形成穩(wěn)定固化體的過(guò)程瀝青固化工藝:主要包括三個(gè)部分,即固體廢物的預(yù)處理、廢物與瀝青的熱混合、二次蒸汽的凈化處理。一般用于處理中、低放射水平的蒸發(fā)殘液,廢水化學(xué)處理產(chǎn)生的沉渣,焚燒爐產(chǎn)生的灰燼、塑料廢物,電鍍污泥,碎渣等瀝
37、青固化的特點(diǎn):a固化體的孔隙率和固化體中污染物的浸出速率均大大降低。固化體的增容率較小。b固化體具有一定的危險(xiǎn)性,固化過(guò)程中容易造成二次污染,需采取措施加以避免。工藝流 程復(fù)雜,一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用均高與水泥固化法。c固化操作需在高溫下完成,不宜處理在高溫下易分解的廢物、有機(jī)溶劑以及強(qiáng)氧化性廢物。8 .熱固性材料固化原理:用熱固性有機(jī)單體和經(jīng)過(guò)粉碎處理的廢物充分混合,在助凝劑和催化劑的作用下產(chǎn)生聚合以形成海綿狀的聚合物質(zhì),從而在每個(gè)廢物顆粒的周圍形成一層不透水的保護(hù)膜。熱固性材料:月尿醛樹脂、聚酯、聚丁二烯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂。熱固性材料固化的優(yōu)點(diǎn):a可以在常溫下操作;b添加的催化劑數(shù)量很少,
38、終產(chǎn)品體積比其他固化法??;c既能處理干渣,也能處理濕泥漿 ;d固化體不可燃;固化體密度小。熱固性材料固化的優(yōu)點(diǎn):a不夠安全,有時(shí)包膠劑要求用強(qiáng)酸性催化劑 ,因而在聚合過(guò)程中會(huì)使重金屬溶出,并要求b使用耐腐蝕設(shè)備;c固化體耐老化性能差;d固化體松散,需裝入容器處理增加了處置費(fèi)用;e此法要求操作熟練,以保證固化質(zhì)量9 .自膠結(jié)固化是將含有大量硫酸鈣或亞硫酸鈣的泥渣 ,在適宜的控制條件下進(jìn)行煨燒,使其 部分脫水至產(chǎn)生有膠結(jié)作用的亞硫酸鈣或半水硫酸鈣狀態(tài),然后與特制的添加劑和填料混合成稀漿,經(jīng)凝結(jié)硬化形成自膠結(jié)固化體。自結(jié)膠固化的優(yōu)點(diǎn):a采用的填料飛灰是工業(yè)廢料 ,以廢治廢節(jié)約資源;b固化體的化學(xué)穩(wěn)定
39、性好,浸出率低;c凝結(jié)硬化時(shí)間短,對(duì)固化的泥渣不需要完全脫水等自結(jié)膠固化的缺點(diǎn):a只適用于含硫酸鈣、亞硫酸鈣泥渣或泥漿的處理;b需要熟練的操作技術(shù)和昂貴的設(shè)備/段燒泥渣需消耗一定的能量等。10 .玻璃固化 是以玻璃原料為固化劑,將其與有害廢物以一定的配料比混合后,在高溫 (10 0 015 0 0c)下熔融,經(jīng)退火后即可轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的玻璃固化體。11 .玻璃固化主要用于固化高放廢物。玻璃種類繁多,普通的鈉鉀玻璃熔點(diǎn)較低,制造容易,但在水中的溶解度較高,因而不能用于高放廢液的固化。硅酸鹽玻璃耐腐蝕能力強(qiáng),但熔點(diǎn)高,制造困難。通常在高放廢液的固化中研究較多的是磷酸鹽和硼酸鹽玻璃固化方法間歇式固化法:
40、是一罐一罐地將高放廢液和玻璃原料一起加入罐內(nèi),使蒸發(fā)干燥、煨燒、熔融等幾步過(guò)程都在罐內(nèi)完成。連續(xù)式固化方法:是將蒸發(fā)、煨燒過(guò)程與熔融過(guò)程分別在煨燒爐和熔融爐內(nèi)完成,蒸發(fā)煨燒過(guò)程采用連續(xù)進(jìn)料和排料的方式,而熔融過(guò)程既可連續(xù)進(jìn)料和排料,也可連續(xù)進(jìn)料和間歇排料 玻璃固化的優(yōu)點(diǎn):a玻璃固化體致密,在水及酸、堿溶液中的浸出率小,大約為10-7g/(cm2 d),增容比??;b在玻璃固化過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵量少;c玻璃固化體有較高的導(dǎo)熱性,熱穩(wěn)定性和輻射穩(wěn)定性;e對(duì)核能廢料的處理已有相當(dāng)成功的技術(shù)。玻璃固化的缺點(diǎn):a裝置較復(fù)雜,處理費(fèi)用昂貴。b工作溫度較高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,以及放射性核素?fù)]發(fā)量大等。第七章可燃固體
41、廢物的焚燒1.熱值的概念單位重量的固體廢物燃燒釋放出來(lái)的熱量,以kj/kg來(lái)表示。它是衡量固體廢物可燃性的一個(gè)指標(biāo)。廢物能否進(jìn)行焚燒處理,主要取決于其可燃性及熱值。熱值有兩種表 示方法,即粗熱值和凈熱值。粗熱值是指化合物在一定溫度下反應(yīng)到達(dá)最終產(chǎn)物的燃的變化。凈熱值與粗熱值的意義相同,只是產(chǎn)物水的狀態(tài)不同,前者水是液態(tài),后者水是氣態(tài),二者之差,就是水的汽化潛熱。理論燃燒溫度:當(dāng)燃燒系統(tǒng)處于絕熱狀態(tài)時(shí),固體廢物在充分燃燒后所釋放的熱量全部用來(lái)提高系統(tǒng)的溫度,系統(tǒng)最終所達(dá)到的溫度稱為理論燃燒溫度,即絕熱火焰溫度。該溫度與燃燒產(chǎn)物成分有關(guān),也與固體廢物初溫和壓力有關(guān)。焚燒溫度:指廢物中有害成分在高溫
42、下氧化、分解直至破壞所需達(dá)到的溫度,比廢物著火溫度要高得多,它對(duì)焚燒處理的減量化程度和無(wú)害化程度有決定性的影響,取決于廢物的燃燒特性(如熱值、燃點(diǎn)、含水率等)以及焚燒爐結(jié)構(gòu),空氣量等。過(guò)??諝庀禂?shù)和過(guò)??諝饴剩喊凑栈瘜W(xué)成分和化學(xué)反應(yīng)方程,與燃燒固體廢物所需氧氣量相當(dāng)?shù)目諝饬糠Q為理論空氣量。實(shí)際工程中為了保證固體廢物完全燃燒,必須向燃燒室鼓入比理論空氣量更多的助燃空氣量,即過(guò)??諝饬?,通常用過(guò)??諝庀禂?shù)和過(guò)剩空氣率表示。焚燒系統(tǒng)前處理系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)、焚燒爐系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、其它系統(tǒng)停留時(shí)間:指固體廢物在焚燒爐內(nèi)的停留時(shí)間和煙氣在焚燒爐內(nèi)的停留時(shí)間。固體廢物停留 時(shí)間取決于固體廢物在焚燒過(guò)
43、程中蒸發(fā)、熱分解、氧化、還原反應(yīng)等反應(yīng)速率的大小。煙氣停留時(shí)間取決于煙氣中顆粒狀污染物和氣態(tài)分子的分解、化學(xué)反應(yīng)速率。設(shè)計(jì)的目的在于能達(dá)到完全燃燒,以避免產(chǎn)生有毒產(chǎn)物。二嗯英的去除方法a控制來(lái)源:通過(guò)廢物分類收集,加強(qiáng)資源回收,避免含pcdd s /pcdfs物質(zhì)及含氯成分高 的物質(zhì)(如pvc塑料等)進(jìn)入垃圾中。b減少爐內(nèi)形成:保持爐內(nèi)溫度80 0 c以上(最好是9 00 c)可將二嗯英完全分解;保證足夠的煙氣高溫停留時(shí)間(大于2 s,以利于二嗯英的充分分解;提供足量氧氣(尾氣中氧氣含量6%12%)。c避免爐外低溫再合成:為了遏制二嗯英的爐外再合成,通常采用控制煙氣溫度的辦法,即將大于500c
44、的煙氣在爐外 0.2s急冷至200 c以下,從而躍過(guò)二嗯英易形成的溫度區(qū)。d活性炭吸附法:在干式處理流程中,最簡(jiǎn)單的方法是噴入活性炭或焦炭粉,通過(guò)吸附以去除廢氣中的 pcdd s /pcdf s。第八章固體廢物的熱解1 .熱解概念 利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性 ,使其在缺氧或無(wú)氧條件下受熱分解 ,最終成為可燃?xì)?(如氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等) 、油(如甲醇、丙酮、醋酸、焦油、溶劑油等 卜 固形炭(主要為炭黑)的過(guò)程。2 .熱解對(duì)象適用于熱解的固體廢物有廢塑料(含氯的除外)、廢橡膠、廢輪胎、廢油及油泥和廢有機(jī)污泥等。熱解溫度:溫度是影響熱解的關(guān)鍵因素,熱解產(chǎn)物的產(chǎn)量和成分都可通過(guò)控制反應(yīng)器的溫
45、度來(lái)有效地改變。熱解溫度與氣體產(chǎn)量成正比,而各種液體物質(zhì)和固體殘?jiān)S分解溫度的增加而相對(duì)減少。再者,熱解溫度不僅影響氣體產(chǎn)量,也影響氣體質(zhì)量。3 .影響熱解產(chǎn)物的因素?zé)峤鉁囟取⒓訜崴俣?、反?yīng)時(shí)間、廢物組成、預(yù)處理、反應(yīng)器類型、供氣供氧4 . 一個(gè)完整的熱解工藝 包括進(jìn)料系統(tǒng)、反應(yīng)器、回收凈化系統(tǒng)、控制系統(tǒng)幾部分。其中反 應(yīng)器部分是整個(gè)工藝的核心,熱解過(guò)程就是在反應(yīng)器中發(fā)生。不同的反應(yīng)器類型往往決定了整 個(gè)熱解反應(yīng)的方式以及熱解產(chǎn)物的成分。常見的熱解設(shè)備有:固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、回轉(zhuǎn)窯反應(yīng)器、雙流塔反應(yīng)器、高溫熔融反應(yīng)5 .污泥的熱解a污泥脫水b干燥c熱解d炭灰分離e油氣冷凝f熱量回收
46、g二次污染防治6 .廢橡膠的熱解a輪胎破碎b分選c干燥預(yù)熱d橡膠熱解e油氣冷凝f熱量回收 g廢氣凈化7 .固體廢物的焙燒方法燒結(jié)焙燒、分解焙燒、氧化焙燒、還原焙燒、硫酸化焙燒、氯化焙燒、鈉化焙燒、離析焙燒第九章可生物降解固體廢物的處理與利用1堆肥化:在人工控制的條件下, 依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等彳生物,人為.地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過(guò)程。堆肥化的產(chǎn)物稱為堆 肥,它是一種腐殖質(zhì)含量很高的疏松物質(zhì)。2.好氧堆肥化的影響因素a供氧量氧氣是堆肥過(guò)程中有機(jī)物降解和微生物生長(zhǎng)所必須的物質(zhì),因此,保證較好的通風(fēng)條件,提供充足的氧氣是好氧堆肥過(guò)程正常運(yùn)行的基本保證。
47、合適的氧氣濃度應(yīng)在 8%18%。b含水率水分是維持微生物生長(zhǎng)代謝活動(dòng)的基本條件之一,水分適當(dāng)與否直接影響堆肥發(fā)酵速率和腐熟程度,是影響好氧堆肥的關(guān)鍵因素之一。最適宜的含水率50%60%。c溫度和有機(jī)物溫度是堆肥得以順利進(jìn)行的重要因素。堆體最佳溫度5 5 60 c。有機(jī)質(zhì)含量過(guò)低,分解產(chǎn)生的熱量不足以維持堆肥所需要的溫度;過(guò)高則使通風(fēng)供氧困難,最佳 20%80%d顆粒度堆肥過(guò)程中供給的氧氣是通過(guò)顆粒間的空隙分布到物料內(nèi)部的,因此,顆粒度的大小對(duì)通分供氧有重要影響。物料的平均適宜粒度為1 2 6 0mm。e c/n比和c/p比碳是堆肥化反應(yīng)的能量來(lái)源,是生物發(fā)酵過(guò)程中的動(dòng)力和熱源;氮和磷是微生物的
48、營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。 c/n最佳比例(2 5 3 5) : 1 ; c/p最佳比例7 5150。f ph值ph是微生物生長(zhǎng)的一個(gè)重要環(huán)境條件。適宜的ph可使微生物發(fā)揮有效作用,一般來(lái)說(shuō),ph在7 .58.5之間,可獲得最佳的堆肥效果。3堆肥化系統(tǒng)分類:按堆制方式分為間歇堆積法和連續(xù)堆積法;按需氧程度分為好氧堆肥和厭氧堆肥;按溫度變化分為中溫堆肥和高溫堆肥;按技術(shù)分為露天堆肥和機(jī)械密封堆肥;按發(fā)酵歷程分為一次發(fā) 酵和二次發(fā)酵。4 .好氧堆肥工藝前處理-主發(fā)酵-后發(fā)酵-后處理-脫臭貯存5好氧堆肥化設(shè)備優(yōu)點(diǎn):設(shè)備占地面積?。荒苓M(jìn)行很好的過(guò)程控制;堆肥過(guò)程不受氣候條件的影響;可對(duì)廢氣進(jìn)行統(tǒng)一收集處理,防止環(huán)境二
49、次污染;可對(duì)熱量進(jìn)行回收利用。缺點(diǎn):堆肥的投資和運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用很高;堆肥周期較短,堆肥產(chǎn)品會(huì)有潛在的不穩(wěn)定性,堆肥的后熟期相對(duì)延長(zhǎng);由于機(jī)械化程度高,一旦設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題,堆肥過(guò)程即受影響。6 .腐熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)a生物學(xué)指標(biāo)呼吸作用/生物活/發(fā)芽指數(shù)b化學(xué)指標(biāo)ph/cod /bod /vs/碳氮比/氮化物/腐殖酸c物理學(xué)指標(biāo)氣味/粒度/色度d工藝指標(biāo)溫度、耗氧速率400 mg/(kg h)7 .堆肥的作用a使土質(zhì)松軟、多孔隙、易耕作 ,增加保水性、透氣性及滲水性 ,改善土壤的物理性狀。b增加土壤有機(jī)質(zhì),提高帶負(fù)電荷的腐殖質(zhì)含量,促進(jìn)陽(yáng)離子養(yǎng)分的吸附,提高土壤保肥能力。c堆肥腐殖質(zhì)中某些組分具有螯合能
50、力,能抑制對(duì)作物生長(zhǎng)不利的活性鋁與磷酸結(jié)合。d堆肥是緩效性肥料,不對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生損害。e堆肥的腐殖質(zhì)成分能夠促進(jìn)植物根系的伸長(zhǎng)和增加。8 .厭氧發(fā)酵:在人工控制的厭氧條件下利用厭氧微生物將廢物中可降解有機(jī)質(zhì)分解轉(zhuǎn)化成 甲烷、二氧化碳和其它穩(wěn)定物質(zhì)的生物化學(xué)處理過(guò)程。9 .厭氧消化的影響因素a厭氧條件:產(chǎn)酸階段微生物大多數(shù)是厭氧菌,需要在厭氧條件下才能把復(fù)雜的有機(jī)物分解成 簡(jiǎn)單的有機(jī)酸等。而產(chǎn)氣階段的細(xì)菌是專性厭氧菌,氧對(duì)產(chǎn)甲烷細(xì)菌有毒害作用,因而需要嚴(yán)格的厭氧環(huán)境。b原料配比: 碳氮比過(guò)小,細(xì)菌增殖量降低,氮不能被充分利用, 過(guò)剩的氮變成游離的 nh3, 抑制了產(chǎn)甲烷菌的活動(dòng),厭氧消化不易進(jìn)行。
51、最佳碳氮配比(2030) : 1。c溫度:溫度過(guò)低,厭氧消化的速度低 ,產(chǎn)氣量低,不易達(dá)到衛(wèi)生要求上殺滅病原菌的目的;過(guò)高,微生物處于休眠狀態(tài),不利于消化。最佳溫度 353 8c和506 5 c兩個(gè)范圍。d ph產(chǎn)甲烷微生物細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)ph一般呈中性,但對(duì)于產(chǎn)甲烷細(xì)菌來(lái)說(shuō) ,維持弱堿性環(huán)境是十分必要的。最佳 ph范圍是7.07.2。e添加物和抑制物在發(fā)酵液中添加少量的添加劑(磷粉礦、爐灰等)有助于促進(jìn)厭氧發(fā)酵, 提高產(chǎn)氣量和原料利用率。添加少量鉀、鈉、鎂、鋅、磷等元素也能提高產(chǎn)氣率。f接種物厭氧消化中細(xì)菌數(shù)量和種群會(huì)直接影響甲烷的生成。添加接種物可有效提高消化 液中微生物的種類和數(shù)量,從而提
52、高反應(yīng)器的消化處理能力,加快有機(jī)物的分解速度,提高產(chǎn)氣量。g攪拌h其它因素第十章固體廢物的最終處置1 .固體廢物處置:是將固體廢物焚燒和用其他改變固體廢物的物理、化學(xué)、生物特性的方法, 達(dá)到減少已產(chǎn)生的固體廢物數(shù)量、縮小固體廢物體積、減少或者清除其危險(xiǎn)成分的活動(dòng),或者將固體廢物最終置于符合環(huán)境保護(hù)規(guī)定要求的場(chǎng)所或者設(shè)施并不再回收的活動(dòng)。2 .固體廢物處置的原則a區(qū)別對(duì)待、分類處置、嚴(yán)格管理的原則:根據(jù)不同固體廢物的危害程度與特性,區(qū)分對(duì)待,嚴(yán)格管理,這樣才能既有效地控制主要污染危害,又降低處理費(fèi)用。b安全處置的原則:對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行安全處置,減少有毒有害物質(zhì)釋放進(jìn)入環(huán)境的速率和總 量,使其在長(zhǎng)期
53、處置過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響降到最低程度。c集中處置的原則:對(duì)危險(xiǎn)廢物實(shí)行集中處置,不僅可以節(jié)約人力、物力、財(cái)力,利于監(jiān)督管理,也是有效控制乃至消除危險(xiǎn)廢物污染危害的重要形式和主要的技術(shù)手段。d經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益并重的原則 :主要指選擇的處置方法,既能推動(dòng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展,又能將有害成分對(duì)環(huán)境的危害降低至最低。3 .固體廢物處置的基本要求a廢物的體積應(yīng)盡量??;b廢物本身無(wú)較大危害性;c處置場(chǎng)地適宜;d設(shè)施結(jié)構(gòu)合理; e封場(chǎng)后定期維護(hù)監(jiān)測(cè)。4 .固體廢物處置方法分類a按隔離屏障(天然屏障人工屏障)b按處置場(chǎng)所(陸地處置海洋處置)5 .固體廢物的處置過(guò)程a濃縮、干燥、壓縮等減容預(yù)處理 ;!無(wú)害化解毒處理;
54、c化學(xué)穩(wěn)定化或固化;d焚燒或熱解;e陸地處置:衛(wèi)生、安全填埋;深井7注;尾礦壩或貯留池;工程庫(kù)等。6 .固體廢物處置方法a堆存法(露天堆存法,筑壩堆存法)b 土地耕作法c深井灌注法d海洋處置法e 土地填埋法7 .土地耕作法利用耕作土地將固體廢物分散在其中,在耕作過(guò)程中由生物降解,植物吸收及風(fēng) 化作用使固體廢物污染指數(shù)逐漸達(dá)到背景程度的方法。優(yōu)點(diǎn):土地耕作具有運(yùn)行費(fèi)用低、操作方便、工藝簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境影響小,并且能夠改善土壤的結(jié)構(gòu)和增加肥力。缺點(diǎn):主要是對(duì)固體廢物的種類和數(shù)量有一定的限制(例如含有害重金屬和不可生物降解的其他有害組分)機(jī)理:土地耕作處置是基于土壤的離子交換、吸附、微生物生物降解以及滲濾水浸取、降解產(chǎn)物的揮發(fā)等綜合作用機(jī)制。影響因素:廢物的性質(zhì)、土壤耕作的深度、 土壤的地形、當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、ph值、含水率等。8 .深井灌注法將固體廢物液化,形成真溶液或乳濁液,用強(qiáng)制性措施注入與地下水層隔絕 的可滲透性巖層中,從而達(dá)到固體廢物的最終處置。適合深井灌注的地層主要有石灰?guī)r層、 白云巖層和砂巖層。要求:處置區(qū)位于地下飲用水源之下;有不透水巖層把注入的廢物和
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