《固體廢物資源化》測驗試題

1、北京科技大學20052006學年度第二學期固體廢物資源化A試題（時間120分鐘）學院班級 學號 姓名標準答案題號一二三四五卷面成績卷面成績（占 70%）平時成績（占 30%）成績總分得分一、名詞解釋（5X4分=20分）1、有害固體廢物：指具有毒性、易燃性、腐蝕性、反應性、傳染性、放射性、爆炸性 等特征之一的固體廢物。2、浮選藥劑：在浮選過程加入的用于調(diào)整和改變物料表面性能的藥劑，包括捕收劑， 起泡劑和調(diào)整劑三大類。3、絕熱火焰溫度：當燃燒系統(tǒng)處于絕熱狀態(tài)時，反應物在經(jīng)化學反應生成產(chǎn)物的過程 中所釋放的熱量全部用來提高系統(tǒng)的溫度，系統(tǒng)最終所達到的溫度。4、破碎比：表示廢物粒度在破碎過程中減少的倍

2、數(shù)，也表征廢物被破碎的程度。5、重礦渣分解：重礦渣中的多晶型硅酸二鈣，硫化物和石灰，會出現(xiàn)晶型變化和發(fā)生 化學反應。當其含量較高時，會導致礦渣結(jié)構(gòu)破壞，這種現(xiàn)象稱為重礦渣分解。二、填空（10X2分=20分）1、減少固體廢物排放量的措施主要有：選用合適的生產(chǎn)原料；采用無廢或低廢工 藝；提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命；廢物綜合利用。2、固體廢物的資源化途徑主要有：提取各種有價組分；生產(chǎn)建筑材料；生產(chǎn)農(nóng) 肥；回收能源；取代某種工業(yè)原料。3、常用的機械能破碎方法主要有：擠壓、劈碎、剪切、磨剝、沖擊破碎五種，低溫破 碎屬于非機械能破碎方法。4、固體廢物的分選依據(jù)是固體廢物中不同物料間的 性質(zhì) 差異，篩選、重選、

3、磁選、 電選、浮選分別是根據(jù)廢物中不同物料間的粒度、密度、磁性、導電性、潤濕性 差異實現(xiàn)分選的。5、衡量固體廢物化學浸出效果的主要指標包括：目的組分的浸出率、浸出過程的選擇 性及浸出藥劑用量。6、粉煤灰中密度大于1的球形顆粒稱為沉珠，它包括富鈣玻璃微珠和富鐵玻璃微珠（磁 珠），密度小于1的球形顆粒稱為漂珠。7、固體廢物的污染控制的技術(shù)政策包括減量化、資源化、無害化。8、高爐渣因冷卻方式的不同分為水渣、重礦渣和膨珠。9、廢物焚燒過程實際控制的因素包括過量空氣率、攪拌強度、溫度和停留時間。10、影響堆肥過程的主要因素包括：有機物含量、含水率、供氧量、碳氮比等，一般認 為：當堆肥原料中易于分解或較易

4、分解的有機物（包括纖維素等）已大部分分解 即達 到了堆肥的腐熟程度。三、計算題（1X10+2X5分=20分）1、某固體廢物含可燃物60%,水分20%,惰性物20%,固體廢物的元素組成為碳28%,氫4%,氧23%,氮4%,水分20%,灰分20%,假設固體廢物的熱值為14500kJ/kg。 爐渣殘渣含碳量5%,碳的熱值為32564kJ/kg。廢物進入爐膛的溫度為65,離 開爐柵的殘渣溫度為650，殘渣的比熱為0.323kJ/（kg C）。水的氣化潛熱為 2420kJ/kg。廢物燃燒造成的熱輻射損失為熱值的1.5%，試計算此廢物燃燒的可利 用熱值。解：設固體廢物為1kg,則：燃燒產(chǎn)生的總熱量Q=1

5、X 14500=14500 kJ廢物燃燒的可利用熱量=。一（未燃盡碳損失Qj+殘渣帶走的熱量Q2 +水汽化潛熱損失Q3+熱輻射孫損失Q4）0.2一 其中：Q1 =(1_-_ - 0.2) x 32564 = 0.0105 x 32564 = 342 .78 kJ 0.2Q =x 0.323 x (650 65) = 39.78 kJ2 1 - 0.05Q = 2420 x (0.2 + 9 x 0.04) = 1355.20 kJQ4 = 14500 x 1.5% = 217.50 kJ所以:可利用熱值=總熱量非廢物總重14500 - 342.78 - 39.78 -1355.20 - 217

6、.5010=12544.74 kJ / kg2、在900的焚燒爐中焚燒氯苯，試計算當氯苯的DRE%分別為99%、99.9%、99.99% 時的停留時間。氯苯的Arrhenius常數(shù)和活化能分別為1.34X 1017和76600。解：已知 T=900C, A=1.34X10i7, E=76600上76600則：k = Ae - RT =1.34 x 1017 e 1.987x1173 =714.56ln(1 - DRE %)因：ln(1 DRE %) = -kt，故 t -ln (1 99%) =0.00644 (s)714.56冬* = 0.00967 (s)714.56ln(1 99 99%

7、)=0.01289 (s)714.563、發(fā)酵原料1000kg，從中稱取20g樣品，在105C烘至恒重后的重量為3.9g，繼續(xù)在600C灼燒至恒重后的重量為0.78g，求該發(fā)酵原料的總固體重量和揮發(fā)性固體重量。解：總固體重量=39 x 1000 = 195 kg203.9 - 0.78揮發(fā)性固體重量=x 1000 = 156 kg20四、簡述題（4X5分=20分）1、熱解與焚燒的區(qū)別及其優(yōu)缺點。答：熱解和焚燒的主要區(qū)別見下表:區(qū)別點熱解焚燒原理不同利用有機物的熱不穩(wěn)定性利用有機物的氧化分解性能過程不同吸熱反應放熱反應產(chǎn)物不同燃料油、燃料氣或固體燃料熱能量，供熱或發(fā)電利用方式不同便于貯存和遠距離

8、輸送就近使用優(yōu)缺點焚燒產(chǎn)物為可直接利用產(chǎn)品，不 產(chǎn)生二次污染。焚燒氣體為co2、h2o等廢氣， 需治理才能排放。2、粉煤灰活性的主要來源及其原因？為什么說粉煤灰的活性是潛在的？答：活性的主要來源高鈣灰和低鈣灰有所不同。高鈣灰主要來源于游離氧化鈣和玻璃 體，而低鈣灰主要來源于玻璃體。因游離氧化鈣具有水化反應能力，玻璃體具有較高的內(nèi) 能。粉煤灰的活性是潛在是因為它的活性需要激發(fā)劑的激發(fā)才能顯現(xiàn)出來，常用的激發(fā)劑 包括氧化鈣、石膏、水泥等。3、為什么篩分物料時，必須使物料與篩面之間具有適當?shù)南鄬\動？答：要實現(xiàn)粗細物料通過篩面分離，必須使物料和篩面之間具有適當?shù)南鄬\動， 使篩面上的物料層處于松散狀

9、態(tài)，即按顆粒大小分層，形成粗粒位于上層，細粒位于下 層的規(guī)則排列，細粒到達篩面并透過篩孔。4、固體廢物中不同的物料組分，磁性不同，如何實現(xiàn)廢物中不同磁性組分的有效磁選？答：磁選是利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異在不均勻磁場中進行分選的一種處 理方法。固體廢物顆粒通過磁選機的磁場時，同時受到磁力和機械力（包括重力、離心 力、介質(zhì)阻力、摩擦力等）的作用。磁性強的顆粒所受的磁力大于其所受的機械力，而 磁性弱的或非磁性顆粒所受的磁力很小，其機械力大于磁力。由于作用在各種顆粒上的 磁力和機械力的合力不同，因而它們的運動軌跡不同。因此，磁選分離的必要條件是磁 性顆粒所受的磁力/磁必須大于它所受的機械力耳機，而非磁性顆?；虼判暂^小的磁性顆 粒所受的磁力f非磁必須小于它所受的機械力為機，即滿足以下條件：f磁* f機 f非磁五、綜合題（1X20分=20分）1、某城市廢物，含塑料、橡膠等高分子材料40%，廢紙20%，灰渣20%，黑色金屬2%,廢玻璃瓶12%，試用所學知識，設計合理的工藝流程將其資源化，并說明流 程中各過程的作用與原理。答：從題可知：該城市廢物中含有塑料、橡膠等高分子材料、廢紙等可燃成分 60%，其它的成分都為無機成分。因此，考慮采用分選、焚燒的方法將該城市廢物 資源化，流程如下：城市廢 I破碎II磁選II風選