固廢復習重點1

固體廢物資源化工程環(huán)境工程本科課程煙臺大學環(huán)境與材料工程學院EnvironmentandMaterialEngineeringInstituteofYantaiUniversity

固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

復習重點（一）固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

固體廢物的分類

固體廢物的污染危害

“3化”原則

全過程管理

我國固體廢物管理制度

一章重點返回固體廢物資源化工程

喪失原有利用價值拋棄或放棄固態(tài)、半固態(tài)、泥態(tài)、置于容器中的氣態(tài)物質法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質性質、特征生產

生活

其它活動來源廢1.1概念一、固體廢物（SolidWastes）

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、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質。（《固廢法》95年制訂、04年修訂）應廢返回《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》對固體廢物的分類：城市生活垃圾、工業(yè)固體廢物、危險廢物

城市居民日常生活中或為城市日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物：家庭、商業(yè)、餐飲、服務、市政衛(wèi)生、文教衛(wèi)生、行政事業(yè)單位等。冶金、能源、石油化工、礦業(yè)、輕工業(yè)、其他工業(yè)廢渣和尾礦等。列入國家危險廢物名錄或根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定具有危險特性的廢物。二、分類固體廢物資源化工程固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

二、固體廢物污染危害（5個方面）（1）侵占土地據(jù)推算：每堆積1萬噸廢渣，約須占地1畝。占地數(shù)據(jù)：美國200萬公頃俄羅斯10萬公頃英國60萬公頃波蘭50萬公頃我國6萬公頃（2）污染土壤一方面，有害組分（病菌、寄生蟲卵、重金屬、有毒物質等）污染土壤；另一方面，工業(yè)固廢會破壞土壤內的生態(tài)平衡。（3）污染水體固體廢物隨天然降水或地表徑流進入河流、湖泊，也可隨風飄遷落入河流、湖泊，污染地表水；隨滲瀝液透到土壤中，進入地下水，污染地下水。固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

二、固體廢物污染危害（5個方面）（4）污染大氣表現(xiàn)在幾方面：a.有機固廢被微生物分解，釋放出有害氣體（CH4、H2S、CO2等）；b.粉狀廢物揚塵；c.煤矸石自燃，散發(fā)大量SO2

氣體；d.采用焚燒法處理固廢，已成為有些國家大氣污染的主要污染源之一。（5）影響環(huán)境衛(wèi)生我國工業(yè)固廢綜合利用率很低，城市垃圾無害化處理率也較低，大部分處于堆置狀態(tài)。感官影響：使人不舒服；傳播疾?。憾逊艆^(qū)老鼠成災、蚊蠅孳生，傳播疾病，影響人體健康。返回固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

三、固體廢物污染控制策略我國《固廢法》確立了“三化”原則——減量化、資源化、無害化。1.減量化是指減少固體廢物的產生量和排放量，即從源頭控制。減少固廢的數(shù)量和體積減少固廢的種類降低有害成分的濃度減輕或清除危險廢物的危險特性減量化包括固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

實施減量化的措施：（1）改革生產工藝，改變粗放經營的生產模式，鼓勵開展清潔生產。采用無廢或少廢的清潔生產技術，不產生或少產生廢物；采用精料或對原料精選提高產品質量和使用壽命，以使其不過快地變成廢物；發(fā)展循環(huán)利用工藝，一種產品的廢物成為第二種產品的原料，只有少量廢物進入環(huán)境。（2）控制城市垃圾產生量的增長a.改變城市居民燃料結構，提高燃氣比例；b.凈菜進城；c.減少一次性商品的使用；d.加強城市規(guī)劃，減少無謂拆除；e.推行垃圾分類收集等。固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

2.資源化將固體廢物看作二次資源，從中回收物質和能量。資源化包括以下三個范疇：物質轉換利用廢棄物制取新形態(tài)的物質。如：高爐渣、粉煤灰水泥、其他建材污泥、城市垃圾堆肥物質回收直接從固廢中回收二次物質，再生利用。如：紙張、玻璃、金屬、塑料等物質。能量轉換從廢物處理過程中回收能量，作為熱源或電能。如：有機廢物焚燒回收熱量；熱解制取燃料油或氣；厭氧消化制沼氣等。

資源化技術的要求：技術上可行，經濟上合理，就地利用廢物，不產生二次污染固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

3.無害化是指已經產生又無法或暫時尚不能綜合利用的固體廢物，經過物理、化學或生物方法，進行對環(huán)境無害或低害的安全處理、處置，以防止并減少固體廢物的污染危害。如：消毒、穩(wěn)定化、填埋、焚燒、固化處理“3R”原則Reduce—減少產生Reuse—再利用Recycle—再循環(huán)“3C”原則Clean—避免產生Cycle—綜合利用Control—妥善處置返回固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

固體廢物管理原則1234“3化”原則“減量化”“資源化”“無害化”“3C”原則“Clean”“Cycle”“Control”全過程管理原則“3R”原則“Reduce”“Reuse”“Recycle”二、固體廢物管理原則對固體廢物的產生、收集、運輸、利用、貯存、處理和處置全過程的各個環(huán)節(jié)都實行控制管理和開展防治。返回固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

管理制度分類管理工業(yè)固廢申報登記環(huán)評及三同時排污收費限期治理進口廢物審批危廢行政代執(zhí)行危廢經營許可證危廢轉移報告單三、固體廢物管理制度

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破碎比、破碎段、破碎方法及流程

低溫破碎

常見的破碎機（顎式、錘式、剪切式）

二章重點13.破碎比、破碎段與破碎流程破碎比計算極限破碎比真實破碎比固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

破碎比=破碎前廢物粒度/破碎后產品粒度平均粒度的確定：破碎比i=破碎機給料口寬度B×0.85

/排料口寬度S破碎比另一表示法：破碎段：固體廢物經過破碎機的次數(shù)。要求的破碎比不大時，一段破碎即可滿足；要求的破碎比很大時，往往將2~3臺破碎機串聯(lián)，多段破碎多次（段）破碎總破碎比計算：固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

決定破碎段的原則：破碎前廢物的最大粒度Dmax和產品粒度d；破碎機的破碎比；處理廠的規(guī)模，小廠不易多段。固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

a.單純破碎工藝b.帶預先篩分破碎工藝d.帶預先篩分和檢查篩分破碎工藝破碎流程選擇需考慮節(jié)能、處理量及破碎產品粒徑大小、粒度組成、形狀等的要求。根據(jù)固體廢物的性質（如破碎特性、硬度、密度、形狀、含水率等）破碎流程c.帶檢查篩分破碎工藝固體廢物破碎產物破碎機篩下物破碎破碎產物固體廢物篩上物篩分a.單純破碎工藝b.帶預先篩分的破碎工藝固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

開路系統(tǒng)優(yōu)缺點破碎篩分篩上物固體廢物篩下物破碎產物破碎產物篩下物固體廢物破碎篩上物c.帶檢查篩分破碎工藝d.帶預先和檢查篩分破碎工藝閉路系統(tǒng)固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

思考?優(yōu)缺點(a)壓碎(b)劈碎(c)折斷(d)磨剝（e）沖擊破碎

常見的機械能破碎方法固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

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三、低溫破碎與濕式破碎1.低溫破碎

低溫破碎利用低溫變脆，有效破碎脆化溫度差異，選擇性破碎幾種塑料的脆化溫度聚氯乙烯（PVC）-5~-20℃聚乙烯（PE）-95~-135℃聚丙烯（PP）0~-20℃致冷劑：常用液氮，無毒、無爆炸性，致冷溫度可達-170℃；但價格昂貴。低溫破碎：僅限于常溫下難以破碎的廢物，如金屬內橡膠制品、汽車輪胎、塑料導線等。低溫破碎流程：返回1.顎式破碎機

簡單擺動顎式破碎機機架破碎齒板可動顎板掛軸飛輪偏心軸連桿彈簧拉桿后推力板前推力板有簡擺和復擺兩種。適用于堅硬和中硬物料的破碎。固定顎板固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

動畫固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

特點及應用

優(yōu)點：結構簡單、堅固，維護方便，工作可靠等；缺點：破碎比小，出料粒度較大。主要用于破碎強度高、硬度大、腐蝕性強的廢物。返回進料口破碎板破碎產物排出篩板錘頭錘頭銷軸錘頭輪主軸2.錘式破碎機固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

轉子構造

錘式破碎機特點:結構簡單，破碎比大，產品粒度均齊；但錘頭易磨損，維修量大。

適用：破碎中等硬度、脆性且腐蝕性弱的固體廢物。如：礦業(yè)廢物、硬質塑料、干燥木質廢物及廢棄金屬家用器皿等。固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

返回

往復式剪切機結構示意圖

固定刀活動刀

固定刀和活動刀交錯排列，通過下端活動鉸軸連接，尤似一把無柄剪刀。當呈開口狀態(tài)時，從側面看固定刀和活動刀呈V字形。固體廢物由上端給入，通過液壓裝置緩緩將活動刀推向固定刀，當V字形閉合時，廢物被擠壓破碎，破碎物大小約30cm。這種破碎機適合松散的片、條狀廢物的破碎。

固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

4.剪切式破碎機固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

6.球磨機構造：圓柱形筒體、端蓋、中空軸頸、軸承、大齒輪、傳動裝置內有：研磨體、襯板、隔倉板等。筒體端蓋給料軸承大齒圈排料筒體

筒體內裝有直徑25～150mm鋼球及鋼段，裝入量為筒體有效容積的25%～30%。工作原理：當筒體轉動時，在摩擦力、離心力和襯板共同作用下，鋼球和廢物被襯板提升。當提升到一定高度后，在鋼球和廢物本身重力作用下，產生自由瀉落和拋落，從而對筒體內底角區(qū)廢物產生沖擊和研磨作用，使廢物粉碎。固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

動畫繼續(xù)固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

常見分選方法;重介質分選;磁選電選的原理與設備;浮選原理與藥劑;

二章重點2返回固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

粒度差異篩選（篩分）密度差異重力分選磁性差異磁力分選導電性差異電力分選（靜電分選）潤濕性差異浮選光電性差異光電分選彈性差異彈跳分選分選方法分選目的將有用的成分分選出來加以回收利用；或將有害組分分離出來，防止損壞后續(xù)設施或設備。分選定義根據(jù)物質粒度、密度、磁性、導電性、潤濕性等的差異，采用相應的手段將其分離。常見機械分選返回固體廢物處理與處置TreatmentandDisposalofSolidWaste

密度大于水的流體介質。重介質重液懸浮液密度高的有機溶液或無機鹽溶液穩(wěn)定性好，但價格昂貴由高密度的固體微粒與水組成的固液兩相混合物

1.25~3.4

穩(wěn)定性差，無毒、價廉、易回收有機或無機鹽溶液加重質CaCl2—水；1.3ZnCl2—水；2.07三溴甲烷—四氯化碳2.9硅鐵可制3.9，磁性易回收磁鐵礦可制2.5，價廉、磁性懸浮液中固體顆粒又叫加重質1.重介質分選ρL＜ρC＜ρW

重介質分選機工作原理圖廢物沉物固體廢物資源化工程

返回三、磁力分選1.傳統(tǒng)磁選法（1）基本原理

利用固體廢物中各種物質磁性差異，在不均勻磁場中進行分選的一種方法。磁流體分選傳統(tǒng)磁選法固體廢物資源化工程

（2）磁選機的磁場磁力m

—真空磁導率X0—物料的比磁化系數(shù)H

—磁場強度

—磁場梯度（磁場強度隨空間位移的變化率）均勻磁場：磁場梯度=0，對磁性顆粒只有轉矩作用，沒有磁力，顆粒不發(fā)生位移。非均勻磁場：磁場梯度≠0，磁場強度大小和方向變化，磁性顆粒受到磁力作用，被吸引。因此，磁選只能在非均勻磁場中完成。單位質量的物料在單位強度的外磁場中所產生的磁矩.固體廢物資源化工程

非磁性物質磁性物質磁性物質分隔檔板運輸皮帶（a）永磁磁滾筒結構示意圖固體廢物磁性物質分離塊隔離板非磁性物質永磁滾筒磁選機結構與工作原理圖（b）磁滾筒分選原理圖（4）磁選設備固體廢物資源化工程

懸吸型磁選機

返回根據(jù)導電性差異，廢物分為

導體

半導體非導體四、電力分選1.基本原理利用固體廢物中各組分在高壓電場中電性的差異而分離。靜電-電暈復合電場電選電選原理

靜電場，接觸帶電導體接觸電極后，立即帶上相同電荷，被電極排斥；非導體接觸電極后被極化，在靠近電極一端產生相反束縛電荷，被電極吸引。靜電場電選

高壓直流電場、電場強度不均勻電壓足夠高時，電極產生電暈放電現(xiàn)象，可使周圍空氣電離；粉狀顆粒進入電場后帶上電荷，在電場力作用下，荷電粒子定向移動；導體：放電，帶上相同電荷，相斥；非導體：吸在電極上到達電極后固體廢物資源化工程

電極轉鼓導體產品槽非導體產品槽－電荷＋電荷（a）靜電場分選機（b）復合電場電選機原理圖灰炭炭固體廢物資源化工程

給料斗滾筒電極毛刷偏向電極高壓絕緣子電暈電極導體半導體非導體電場內充斥著負離子，大部分顆粒帶上負電荷廢物由料斗旋轉輥筒電暈電場區(qū)顆粒荷電（負）向正極（輥筒）移動導體放電快帶正電荷相斥離開從第一排料口排出；半導體放電較慢遲于導體離開輥筒從第二排料口排出；非導體放電很慢被吸附在輥筒上毛刷強制刷下從第三排料口排出。復合電場電選過程：固體廢物資源化工程

返回五、浮選：1.基本原理依據(jù)各種物料表面潤濕性的差異，在浮選劑的作用下，借助氣泡的浮力，從物料的懸浮液中將目的物料分選出來。關鍵：使被浮選的物料顆粒吸附于氣泡上，取決于物料表面潤濕性。潤濕性:物質被水潤濕的程度.易被水潤濕的物質，稱為親水性物質；不易被水潤濕的物質，稱為疏水性物質。疏水性較強的物質親氣，容易粘附在氣泡上，即可以上浮，反之則不易上浮。固體廢物資源化工程

常用的捕收劑異極性捕收劑：黃藥類、油酸類非極性油類捕收劑：煤油、柴油等（主要用于天然疏水性好的物料）

（1）捕收劑：主要作用是使欲浮的廢物顆粒表面疏水性增強，使其易于向氣泡附著，提高可浮性。2.浮選藥劑根據(jù)藥劑的作用可分為：捕收劑、起泡劑、調整劑固體廢物資源化工程

（2）起泡劑：表面活性物質。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沫層。

常用的起泡劑:松醇油、脂肪醇、松節(jié)油等。

要求：用量少、產氣泡量多、大小均勻穩(wěn)定、水溶性好、無毒無腐蝕。氣泡氣泡氣泡氣泡起泡劑

起泡劑在氣泡表面的吸附固體廢物資源化工程

常用的調整劑種類調整劑系列pH調整劑活化劑抑制劑絮凝劑分散劑典型代表酸堿無機鹽類硫酸銅硝酸銀硝酸鉛O2、SO2淀粉、單寧等石灰、明礬聚丙烯酰胺水玻璃磷酸鹽

（3）調整劑：主要作用是調整捕收劑的作用及介質條件，提高浮選過程的選擇性。促進捕收劑與欲選顆粒的作用，提高可浮性。削弱非選物質顆粒與捕收劑之間的作用，抑制其可浮性。使分散的細泥絮凝成較大團粒，便于分離。將欲選顆粒表面覆蓋的細泥分散。造成有利于浮選劑作用的條件。固體廢物資源化工程

機械攪拌式浮選機氣泡在浮選機內的運動示意圖3.浮選設備

固體廢物資源化工程

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污泥含水率、

污泥中水分的形式與處理方法、

污泥濃縮（重力濃縮）、

污泥脫水二章重點3返回2.4脫水脫水對象城市污水處理廠產生的污泥工業(yè)廢水處理廠產生的污泥類似于污泥的其它固體廢物固體廢物資源化工程

1.污泥的含水率與含固率含水率是污泥中水含量的百分數(shù)，%含固率是污泥中固體或干泥含量的百分數(shù)，%（1-含水率）作業(yè)

污泥含水率與流動性的關系ρw>

85%，

呈流動性（可泵送）ρw=70~75%，呈柔軟泥態(tài)，不流動ρw=60~65%，幾乎成固體ρw=35~40%，呈聚散狀態(tài)ρw=10~15%，成粉末狀污泥呈流動態(tài)時，含水率稍一降低，其體積大幅減?。汗腆w廢物資源化工程

例:污泥的原始含水率為99.5%,求含水率為98.5%和95%時污泥體積。含水率98.5%含水率95%固體廢物資源化工程

初沉池污泥含水率：95-97%剩余污泥含水率：達99%以上

污泥的水分：顆粒間隙水毛細管結合水表面吸附水顆粒內部水3、污泥中水分的形式及處理方法固體廢物資源化工程

污泥中水的存在形式存在顆粒間歇中的水，約占固體水分的70%左右。易去除,可用濃縮法分離。在顆粒形成的毛細管中充滿的水分.約占水分的20%左右，采用高速離心機脫水、負壓或正壓過濾機脫水法去除。吸附在顆粒表面的水，約占水分的7%，可用加熱法脫除。

在顆粒內部或微生物細胞內的水，約占水分的3%,可采用生物法破壞細胞膜除去胞內水或高溫加熱法、冷凍法去除間隙水毛細管結合水表面吸附水內部水