固體廢物處理與處置課后答案

1、第1章緒論1. 概念解釋:固體廢物：是指在生產、生活和其他活動中產生的喪失原有利用 價值或者雖未喪失利用價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，以及法律、法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理 的物質。固體廢物處理:將固體廢物轉化為便于運輸、貯存、利用或最終處置的過程固體廢物處置 ：將已無回收價值或確定不能再利用的固體廢物 長期置于符合環(huán)境保護規(guī)定要求的場所或設施而不再取回，從而與生物圈相隔離的技術措施。城市生活垃圾 ：指城市日常生活中或者為城市日常生活提供服 務的活動中所產生的固體廢物，以及法律、行政法規(guī)視作城市生活垃 圾的固體廢物。危險廢物 ：列入國家危險廢物名錄或者根據國家

2、規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的廢物。 主要特征有： 毒 性、腐蝕性、傳染性、反應性、易燃易爆性。資源化：指采取各種管理和技術措施，從固體廢物中回收具有使 用價值的物質和能源，作為新的原料或者能源投入使用。無害化： 指通過適當的技術對廢物進行處理， 使其不對環(huán)境產生 污染，不致對人體健康產生影響。減量化：指通過實施適當的技術減少固體廢物的容積。其中，前 者的實施主要在于清潔生產技術的開發(fā)與應用， 從生產源頭控制固體 廢物的產生；后者則包括分選、壓縮、焚燒等方法，對固體廢物進行 處理和利用，從而達到減少固體廢物容量的目的。巴塞爾公約 ：正式名稱為控制危險廢料越境轉移及其處置巴

3、 塞爾公約 ，1989年 3月 22日在聯合國環(huán)境規(guī)劃署于瑞士巴塞爾 召開的世界環(huán)境保護會議上通過， 1992 年 5 月正式生效。由序言、 29 項條款和 6 個附件組成，旨在遏止越境轉移危險廢料，特別是向 發(fā)展中國家出口和轉移危險廢料。2. 略述固體廢物分類方法。按照固體法中的相關劃定，通常將固體廢物分為以下三大 類。 工業(yè)固體廢物： 指來自各工業(yè)生產部門的生產和加工過程及 流通中所產生的廢渣、粉塵、污泥、廢屑等。 城市生活垃圾： 也稱城市固體廢物， 主要指城市日常生活中 或者為城市日常生活提供服務的活動中所產生的固體廢物，以及法 律、行政法規(guī)視作城市生活垃圾的固體廢物。 危險廢物： 指列

4、入國家危險廢物名錄， 或者根據國家規(guī)定的 危險廢物鑒別標準和鑒別方法所認定的具有危險特性的廢物。 簡單來 講，就是含有高度持久性元素、化學品或化合物的廢物，且該廢物對 人體健康和環(huán)境具有及時的和潛在的危害。目前，農村固體廢物也越來越受到重視，可以與以上三類廢物并 列，成為一大類， 具體包括農林業(yè)生產和禽畜養(yǎng)殖業(yè)生產過程中所產 生的廢物，以及農村居民的生活垃圾等。3. 略述固體廢物污染危害。 侵占土地： 城市生活垃圾如不能得到及時處理和處置， 將會占用農田，破壞農業(yè)生產，以及地貌、植被、自然景觀等。 污染土壤：固體廢物如果處理不當，有害成分很容易經過地 表徑流進入土壤，殺滅土壤中的微生物，破壞土

5、壤的結構，從而導致 土壤健康狀況惡化。 污染水體：固體廢物可以隨著天然降水或者隨風飄移進入地 表徑流，進而流入江河湖泊等水體，造成地表水的污染。而如果填埋 或堆置處理不當，則可能產生滲濾液，透過土壤污染地下水，造成更 加嚴重的危害。 污染大氣：某些有機固體廢物在適宜的溫度和濕度下會被微 生物分解，釋放有毒氣體或液體；某些廢渣或垃圾，在風的吹動下會 隨風飄逸，造成粉塵污染；某些固體廢物在運輸和處理的過程中，會 產生有害氣體和粉塵，例如焚燒法處理固體廢物，在缺乏空氣凈化裝 置或者燃燒不充分的情況下很容易產生粉塵和有害氣體。 影響環(huán)境衛(wèi)生和公眾健康：固體廢物未經無害化處理進入環(huán) 境，會導致傳染病菌的

6、繁殖，嚴重影響居民的居住環(huán)境和衛(wèi)生狀況，進而對人們的健康造成威脅。除了上述途徑以外，有些固體廢物還可能造成燃燒、爆炸、接觸 中毒、腐蝕等特殊損害。另外，固體廢物還可能通過植物和動物間接 地對人類的健康造成危害，例如重金屬污染等。5. 詳述我國固體廢物污染控制技術政策。固體廢物的“三化”處理是固體廢物處理的最重要的技術政策， 其中無害化是前提，減量化和資源化是發(fā)展方向。固體廢物的”三化”處理為資源化，無害化和減量化。資源化：指采取各種管理和技術措施，從固體廢物中回收具有使 用價值的物質和能源，作為新的原料或者能源投入使用。無害化： 指通過適當的技術對廢物進行處理， 使其不對環(huán)境產生 污染，不致對

7、人體健康產生影響。減量化：指通過實施適當的技術減少固體廢物的容積。其中，前 者的實施主要在于清潔生產技術的開發(fā)與應用， 從生產源頭控制固體 廢物的產生；后者則包括分選、壓縮、焚燒等方法，對固體廢物進行 處理和利用，從而達到減少固體廢物容量的目的。第2章 固體廢物的收集、運輸與壓實2. 生活垃圾的收集方式有哪些？ 定點收集； 定時收集； 分類收集； 其他特殊收集。3. 略述收集系統(tǒng)分類。生活垃圾的收集系統(tǒng)一般分為拖曳式容器系統(tǒng)和固定容器系統(tǒng) 兩種。（1）拖曳容器系統(tǒng)是指將某集裝點裝滿的垃圾連容器一起運往中轉 站或處理處置場，卸空后再將空容器送回原處（簡便模式）或下一個 集裝點（交換模式）。（2）

8、固定容器系統(tǒng)是指用垃圾車到各容器集裝點裝載垃圾，容器倒 空后固定在原地不動，車裝滿后運往轉運站或處理處置場。5. 詳述壓實的目的和原理及壓實設備。目的：壓實是通過對其實行減容化達到降低運輸成本、延長填埋 場服務壽命等目的。原理：壓實的原理主要是減少固體顆粒之間的空隙率，將空隙中 的空氣壓掉。如若采用高壓壓實，除減少空隙外，在分子之間可能產 生晶格的破壞使物質變性。設備：將固體廢物進行壓實的設備稱為壓實器，其構造主要由容器單元和壓實單元兩部分組成。 容器單元接受廢物， 壓實單元利用高壓（液壓或氣壓）使廢物致密化按固體廢物種類不同，可分為金屬類廢物壓實器（三項聯合式和 回轉式）和生活垃圾壓實器兩類

9、。6. 闡述危險廢物的收集、運輸。放置在場內的桶裝或袋裝危險廢物可由產生者直接運往場外的收 集中心或回收站，也可以通過地方主管部門配備的專用運輸車輛按規(guī) 定路線運往指定的地點貯存或做進一步處理。典型的收集站由砌筑的防火墻及鋪設有混凝土地面的若干庫房式 構筑物所組成。對于危險固體廢物的運輸，最好使用專用公路槽車或鐵路槽車， 槽車應設有各種防腐襯里，以防運輸過程中的防腐泄漏。對于要進行 遠洋焚燒處置的危險廢物，應選擇專用的焚燒船運輸。對公路運輸危 險廢物：a運輸車輛須經過主管單位檢查，并持有有關單位簽發(fā)的許 可證，負責運輸的司機應通過培訓，持有證明文件。b承載危險廢物的車輛須有明顯的標志或適當的危

10、險符號，易引起注意。c載有危險廢物的車輛在公路上行駛時，須持有通行證，其上應注明廢物來源、 性質和運往地點。此外在必要時需有單位人員負責押運工作。d組織危險廢物的運輸單位，在事先需做出周密的運輸計劃和確定行駛路 線。e為了保證危險廢物運輸的安全無誤，可采用一種文件跟蹤系統(tǒng)并應形成制度第3章 固體廢物的破碎和細磨2. 固體廢物破碎的方法都有哪些？按是否用水， 破碎方法有干式破碎、 濕式破碎和半濕式破碎三種。干式破碎為通常所指的破碎，濕式破碎和半濕式破碎通常在破碎 的同時兼有分集分選的功能。根據固體廢物破碎時所使用的外力，破碎可分為機械能破碎和非 機械能破碎兩種。 機械能破碎是利用破碎工具對固體廢

11、物施加外力而 使其破碎，通常包括擠壓、沖擊、剪切、摩擦、撕拉等方式。非機械 能破碎指利用電能、 熱能等非機械能的方式對固體廢物進行破碎， 如 低溫破碎、熱力破碎、減壓破碎、超聲破碎等。用于實際生產的破碎 設備通常是綜合兩種或者兩種以上的破碎方法， 對固體廢物進行聯合 破碎，這樣更能達到良好的破碎效果。3. 如何根據固體廢物的性質選擇合適的破碎方法？選擇破碎方法時， 需視固體廢物的機械強度， 特別是廢物的硬度 而定。對于堅硬的廢物采用擠壓破碎和沖擊破碎較好； 對韌性廢物采用剪切破碎和沖擊破碎共同作用或者采用剪切破碎和摩擦破碎共同作 用較好；對脆性廢物則采用劈碎、沖擊破碎較好；對于橡膠類廢物，采用

12、低溫破碎較好；對于紙類、纖維類廢物，采用濕式破碎較好。5. 略述低溫破碎的概念和意義。概念：利用固體廢物在低溫下易變脆的特性或者利用不同廢物脆 化溫度的差異在低溫下對其進行選擇性破碎的過程。意義：材料的超細粉碎技術是高科技發(fā)展的必然產物，現代工業(yè) 要求許多物料成粉末狀作為工業(yè)物料， 它們具有極細的粒徑， 嚴格的 粒度分布，極低的雜質含量，超細粉體廣泛地應用于各行各業(yè)。但有 許多物料在常溫下是難以粉碎的或難以保證品質的粉碎， 必須利用物 料在低溫下沖擊韌性和延伸率降低， 即變得硬和脆進行粉碎。 低溫粉 碎適用于： （1）粉碎在常溫下不能或極難粉碎的熱塑性、熱敏性、 粘性物質。 低溫粉碎產品減少了

13、粉碎時產生的異味、 高溫破壞和發(fā)生 爆炸的危險。（ 2）粉碎易發(fā)熱、變質及柔軟的動植物，并可保持其 營養(yǎng)成份及色、香、味。保全醫(yī)藥、食品的活性物質，使其易被人體 吸收，提高人體對多種藥物成分或營養(yǎng)成分及微量元素的吸收率。 （ 3） 粉碎廢物。如廢舊橡膠的處理。利用橡膠在低溫下脆化的物性，將回 收后的廢舊輪胎置于低溫下粉碎， 可獲得極細顆粒的冷凍膠粉以便回 收再利用。第4章固體廢物分選1. 常見的機械分選方法有哪些？機械分選是根據固體廢物組成中各種物質的一種或多種性質差 異，采用不同的技術手段， 設計各種機械裝置將其逐一分離。常見的 方法有：利用粒度差異的篩選（篩分）、利用密度差異的重力分選、

14、利用磁性差異的磁力分選、 利用導電性差異的電力分選 （靜電分選） 、 利用表面潤滑性差異的浮選、利用光電性（顏色或光澤）差異的光電 分選、利用摩擦性差異的摩擦分選、利用彈性差異的彈跳分選等。3. 試比較各種重力分選設備的工作原理和適用的場合。重力分選是根據固體廢物中不同物質間的密度差異，在運動介質 中所受的重力、 介質動力和機械力的作用， 使顆粒群產生松散分層和 遷移分離，從而得到不同密度產品的分選過程。按介質不同，固體廢 物的重力分選可分為重介質分選、 跳汰分選、風力分選和搖床分選等。重介質分選是在重介質中使固體廢物中的顆粒群按其密度的大小 分開的方法以達到分離目的的方法。 重介質的密度 C

15、 應介于固體廢物 中輕物料密度L和重物料密度 W之間（即L C W ） , L物質上 浮，w物質下降。鼓形重介質分選機適用于分離較粗（4060mm且 密度相差較大的固體廢物。跳汰分選是在垂直脈沖介質中顆粒群反復交替地膨脹收縮，按密 度分選，創(chuàng)面在浮起時，輕顆粒加速快，運動到床面物上面，在壓緊 時，重顆粒加速快，沉到床面物下層。 適用于混合金屬的分離與回收。風力分選是以空氣為介質， 使輕物料從重物料中分離。 兩個過程： 分離出具有低密度、 空氣阻力大的輕質部分和具有高密度、 空氣阻力 小的重質部分； 進一步將輕質顆粒從氣流中分離。 風選設備按氣流在 設備內吹入的方向不同，可分為水平氣流風選機 （

16、 又稱臥式風力分選 機）和上升氣流分選機 （ 又稱立式風力分選機 ）。風選主要用于城市垃 圾的分選。搖床分選是在一個傾斜的床面上，借助床面的不對稱往復運動和 薄層斜面水流的綜合作用， 使細粒固體廢物按密度差異在床面上呈扇 形分布而進行分選的一種方法。 主要用于含硫鐵礦較多的煤矸石中回 收硫鐵礦。4. 概述浮選基本原理。浮選的基本原理是在固體廢物與水調成的料漿中， 加入浮選藥劑， 擴大不同組分可浮性的差異， 并通入空氣形成無數細小氣泡， 使欲選 物質顆粒粘附在氣泡上， 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，通過適當處理后廢棄。5. 浮選中常用哪些浮選藥劑？它們

17、在浮選過程中的作用是什么？根據在浮選過程中的作用不同， 浮選藥劑分為捕收劑、 起泡劑和 調整劑三類。（1）捕收劑作用： 增強欲浮的廢物顆粒表面疏水性， 增加可浮性， 增大其向氣泡附著的可能性。（2）起泡劑作用：起泡劑是一種表面活性物質，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程中 的穩(wěn)定性，以保證氣泡上浮形成泡末層。（3）調整劑作用：主要是調整捕收劑的作用及介質條件；還可調 整料漿的性質，提高浮選過程的選擇性。第5章固體廢物的脫水1. 簡述污泥中所含水分的種類。污泥水分大致可以分成以下

18、4 個部分：（1）間隙水 （自由水 ）被大小污泥包圍著的間隙水 ,并不與固體直接結合 , 在重力作用下就能分離 . 這部分水約 占總水分 70%.（2）毛細水在高度密集的細小污泥固體顆粒周圍的水 . 這部分水約占總水分 20%.（3）表面吸附水用分子作用力與固體緊密吸附 , 不能用離心或其它機械力脫除 . 約占污泥水分總量的（4）內部結合水間隙水，毛細結合水、表面吸附水都是外部液體，污泥的一部分水被包圍在微生物的細胞 膜中，如細胞液，這種內部水與固體結合很緊密 ，要去除這些水，必須破壞細胞膜，可以通過生 物降解（好氧氧化，堆肥化，厭氧氧化），或是采用高溫和冷凍等措施 約占污泥水分總量的 3%.

19、3.簡述在污泥中加入混凝劑的目的及混凝的原理。在污泥中加入混凝劑的目的：促使污泥顆粒絮凝，改善其脫水性能?；炷脑恚弘p電層作用（低分子電解質對膠體微粒產生電中和以引起膠體微粒凝聚）和化學架橋作用（膠體微粒對高分子物質具有強烈的吸附作用，各微粒依靠高分子的連接作用構成某種聚集體，結合成為絮狀物）。第6章 固體廢物的焚燒1.若某廢物的粗熱值為18500kJ/kg，每千克廢物燃燒時產生0.25kg水，試計算此廢物的凈熱值。解:Cl fNHV=HHV-2420H2O+9H-莎 護=18500-2420出。=18500-2420 X。25=17895kJ/kg4.焚燒爐的操作溫度為 980 C,試計算

20、氯乙烯達到DR& 99.995 %時在爐內的停留時間。解：由表6-3可知氯乙烯的 A和E值分別為3.57 1014、63300,在980C的反應速度常數k為k =Ae E/RT 3.57 1014e 63300/（1.9871253）3242.563s 11 ,0.000053t99.995%In3.0542 10 s3242.56316. 簡述二噁英的產生和控制。產生： 生活垃圾中本身含有一定微量的二噁英； 在燃燒過程中前驅物分子會生成 二噁英，前驅物包括聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等；當因燃燒不充分而在煙氣產生過多的未燃盡物質，并遇適量的催化劑物質(主要為重金屬)及300500C的溫

21、度環(huán)境?？刂疲哼x用合適的爐膛和爐排結構。使垃圾垃圾在焚燒爐得以充分燃燒，煙氣中CO的濃度是衡量垃圾是否充分燃燒的重要指標之一。 控制爐膛、二次燃燒室內及在進入余熱鍋爐前煙道內煙氣溫度不低于850C ,煙氣在爐膛及二次燃燒室內的停留時間不小于2S。 縮短煙氣在處理和排放過程中處于300500C溫度域的時間。 在減溫塔出口處噴射吸附能力極強的活性炭，吸附煙氣中的二噁英。 選用高效袋式除塵器提高除塵器效率，進一步吸附二噁英。 根據需要適當投加堿性物質、含硫含氮化合物等抑制劑。 在生活垃圾焚燒廠中設置先進、完善和可靠的全套自動控制系統(tǒng)，使焚燒和 凈化工藝得以良好執(zhí)行。 通過分類收集或預分揀控制生活垃圾

22、中氯和重金屬含量高的物質進入垃圾焚 燒爐。 由于二噁英可以在飛灰上被吸附或生成，所以對飛灰應按照相關標準要求進 行穩(wěn)定化和無害化處理。7. 簡述焚燒系統(tǒng)的組成。一個典型的固體廢物的焚燒系統(tǒng)通常包括前處理系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和排渣系統(tǒng)。另外還有可能有焚燒爐的控制和測試系統(tǒng)和廢熱回收系統(tǒng)等。(1) 前處理系統(tǒng) 包括廢物的貯存、分選、破碎、干燥等環(huán)節(jié)。(2) 進料系統(tǒng)分為間歇式和連續(xù)式兩種。焚燒過程包括初級焚燒和二級焚燒兩個階段。 爐箅結構類型主要有三種： 往復式、 搖擺式和 移動式。( 4)排氣系統(tǒng) 在排氣系統(tǒng)中， 主要污染控制對象是粉塵與氣味。 粉塵污染控制的常用 設備是沉降室、旋

23、分器、濕式除塵器、過濾器、靜電除塵器等。(5) 排渣系統(tǒng)(6) 自動控制系統(tǒng)(7) 能源回收系統(tǒng) 焚燒爐熱回收系統(tǒng)有以下三種方式：與鍋爐合建焚燒系統(tǒng)；利用水墻式焚燒爐結構， 管內循環(huán)水被加熱成熱水， 再通過與后面相連的鍋爐生成蒸汽回收 利用；將加工后的垃圾與燃料按比例混合作為大型發(fā)電站鍋爐的混合燃料。第7章 固體廢物的熱解1. 熱解的含義以及熱解可以分為哪幾種方式？含義： 熱解是將有機物在無氧或缺氧的狀態(tài)下加熱， 并由此產生熱作用引起化學分解使 之成為氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)可燃物質的化學分解反應。熱解方式：( 1)按加熱方式分類 熱解反應一般是吸熱反應。根據不同的加熱法可將 熱解分為直接加熱法和間接

24、加熱法兩類。( 2)按熱解溫度分類可分為高溫熱解、 中溫熱解和低溫熱解。 高溫熱解。熱解溫度一般在 1000C以上，其加熱方式一般采用直接加熱法。中溫熱解。熱解溫度一般在600700C之間，主要用在比較單一的物料作能源和資源回收的工藝上，如廢輪胎、廢塑料。 低溫熱解。熱解溫度一般在600C以下。農林產品加工后的廢物生產低硫低灰炭時就采用這種方法。( 3)按熱解反應系統(tǒng)壓力分為常壓熱解法和真空熱解法。( 4)按熱解爐的結構可分為固定床、移動床、流動床和旋轉爐等。( 5)按熱解產物的物理形態(tài)可分為氣化方式、液化方式和碳化方式。( 6)按熱解過程是否生成爐渣可分為造渣型和非造渣型。2. 和其他方法相

25、比，廢物熱解有哪些優(yōu)勢？ 熱解產生的 NOx 、 SO x 、 HCl 等較少，生成的氣體或油能在低空氣比下燃燒，排 氣量也少，對大氣污染較小。 熱解時廢物中的S、金屬等有害成分大部分被固定在炭黑中。 因為熱解為還原氣氛， Cr3 等不會轉化為 Cr 6 。 熱分解殘渣中無腐敗性的有機物，能防止填埋場的公害，排出物致密，廢物被大大 減容，而且灰渣熔融能防止金屬類物質溶出。 能處理不適合焚燒和填埋的難處理物。3. 影響熱解的因素有哪些？影響熱解過程的主要因素有反應溫度、反應濕度、加熱速率、反應時間、廢物組成等。（1）反應溫度 熱解溫度與氣體產量成正比，而各種液體物質和固體殘渣均隨分解溫 度的增加而相應減少。（2）反應濕度（3）加熱速率 低溫 - 低速，固體含量增加；高溫 - 高速，氣體的組分增加。（4