固廢課堂作業(yè)答案

《固體廢物處理法》作業(yè)及參考答案

2008-2009年度

第一次作業(yè)解答(12道)

1)P21頁1,5,10題

2)P46頁1,3,5,6,10,14題

1)P78頁4,5,7題

1.1分析1995及2005年《固體法》中固體廢物定義的區(qū)別及聯(lián)系,

并分析國家對固體廢物管理政策的變化？(8分)

(1)性質(zhì)及判斷依據(jù)方面的差異。1995年的定義將固體廢物為

污染環(huán)境的物質(zhì)，即只有污染環(huán)境的物質(zhì)才可能納入固體廢物范疇;

而2005年的定義主要從使用價值的喪失角度考慮，即固體廢物不一

定污染環(huán)境。(2分)

(2)形態(tài)方面的差異。1995年的定義只說廢物是固態(tài)或半固態(tài)

的；2005年的定義修訂為固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的，增

加了固體廢物的形態(tài)。(2分)

(3)范圍方面的差異。2005年的定義增加了“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)”，擴(kuò)大了固體廢物的范

圍，為新的固體廢物物質(zhì)預(yù)留了法律空間。(2分)

國家對固體廢物管理政策的變化主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)固體廢物并不一定就是廢物，它也可以成為資源。(1分)

(2)國家對固體廢物的管理也將隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及法律

法規(guī)的完善而不斷發(fā)展和完善。（1分）

1.5固體廢物的“三化”管理原則和全過程管理原則是否矛盾，為什

么（課本12、13頁）（6分）

答：“三化”管理原則和全過程管理原則并不矛盾。（1分）

原因如下：

（1）固體廢物的“三化”管理原則是指固體廢物污染防治的“減

量化、資源化、無害化”，即減少固體廢物的產(chǎn)生、充分合理利用固

體廢物和無害化處理固體廢物,這是我國固體廢物管理的基本技術(shù)政

策。而固體廢物的全過程管理原則是指對固體廢物的產(chǎn)生、收集、運(yùn)

輸、利用、貯存、處理和處置的全過程及各個環(huán)節(jié)都實(shí)行控制管理和

開展污染防治。（2分）

這兩個管理原則并不矛盾，“三化”管理原則主要是從技術(shù)政策、

技術(shù)方法角度來闡述國家關(guān)于固體廢物管理的基本原則。全過程管理

原則是從固體廢物可能污染或影響環(huán)境的途徑來進(jìn)行管理。這兩個管

理原則是相輔相成的，只有從這兩方面著手，才能真正控制固體廢物

對環(huán)境可能的不利影響。（3分）

1.10根據(jù)《固體法》的規(guī)定，我國對固體廢物的管理有哪些具體的制

度（課本16頁）？（5分）

《固體法》對我國固體廢物的管理規(guī)定了一系列有效的制度，包括：

（1）將循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念融入相關(guān)政府責(zé)任；

(2)污染者付費(fèi)原則和相關(guān)付費(fèi)規(guī)定；

(3)產(chǎn)品、包裝的生產(chǎn)者責(zé)任制度；

(4)工業(yè)固體廢物和危險廢物申報登記制度；

(5)固體廢物建設(shè)項目環(huán)境影響評價制度；

(6)固體廢物污染防治設(shè)施的“三同時”制度；

(7)固體廢物環(huán)境污染限期治理制度；

(8)固體廢物進(jìn)口審批制度；

(9)危險廢物行政代執(zhí)行制度；

(10)危險廢物經(jīng)營單位許可證制度；

(11)危險廢物轉(zhuǎn)移報告單制度；

(12)危險廢物從業(yè)人員培訓(xùn)與考核制度。

每少一項扣0.5分，最多扣5分

2.1據(jù)統(tǒng)計，某城市2005年的人口數(shù)量為20萬，生活垃圾產(chǎn)生量平

均為200t/do根據(jù)該城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程，預(yù)計到2010年

該城市的人口數(shù)量會增加到22萬，為控制生活垃圾的過分增加，規(guī)

劃控制垃圾的人均產(chǎn)生量在2010年為l.lkg/d。請選擇合適的計算方

法，預(yù)測該城市在2006—2015年期間各年的人口規(guī)模、生活垃圾產(chǎn)

生量及垃圾產(chǎn)率。(10分)

解：(1)人口預(yù)測(4分)

2005年人口數(shù)量為20萬，2010年人口數(shù)量預(yù)計為22萬，按幾

何增加法預(yù)測2006—2015年期間的各年人口規(guī)模，設(shè)未來每年人口

增加率為k,則:

Pn=Po,exp(k,n)①

式中Pn=22萬,Po=20萬,n=2010-2005=5,代入求得k=0.01906,

則：

Pn=20,exp(0.01906,n)

(2)垃圾產(chǎn)率預(yù)測(4分)

設(shè)2005—2015年垃圾產(chǎn)率呈幾何增長,每年增長率為x,則：

Wn=Wo(l+X)n②

式中Wn=l.1kg/(d?人)，

Wo=200000(kg/d)/200000(人)=lkg/(d?人)，

n=2010-2005=5,

代入求得X=0.0192

設(shè)2006—2015年每年垃圾產(chǎn)生量為N,則：

Nn=Pn?Wn?365/1000③

式中Nn為2006—2015年每年的生活垃圾產(chǎn)生量；

Pn為2006—2015年的每年人口規(guī)模；

Wn為2006—2015年每年的垃圾產(chǎn)率；

n=2006—2015o

(3)預(yù)測結(jié)果(2分)

分別用式①、②、③求得2006—2015年的Wn、Nn、Pn,如下表:

n(年)NnWnPn,Pn,

kg/（d?人）萬人t/dt/a

20061.019220.384207.7575828.75

20071.038820.776215.8278774.3

20081.058721.176224.1981829.35

20091.07921.584232.8985004.85

20101.102224288330

20111.12122.422251.3591742.75

20121.14222.854260.9995261.35

20131.16423.396272.3399400.45

20141.18623.742281.58102776.7

20151.20924.2292.58106791.7

2.3某電鍍企業(yè)產(chǎn)生了500kg污泥，經(jīng)測定其中重金屬Cd的浸出濃

度為0.15mg/L,請你分析這些污泥按照危險廢物處理還是按照一股廢

物進(jìn)行處理。（7分）

答：根據(jù)《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)一一浸出毒性鑒別》（GB5085.3

—2007）的規(guī)定，重金屬Cd的浸出濃度限值為lmg/L,該電鍍企業(yè)

產(chǎn)生的污泥Cd的浸出濃度為0.15mg/L,小于lmg/L。（3分）

是否屬于危險廢物應(yīng)當(dāng)根據(jù)該電鍍企業(yè)鍍種情況確定污泥中可

能存在的其它重金屬種類，若為純粹電鍍鎘，則這些污泥為一般工業(yè)

固體廢物。若還有其他重金屬，則應(yīng)當(dāng)再分析浸出液中銅、鋅、鉛、

總銘、六價鋁、銀等物質(zhì)的濃度，然后再根據(jù)浸出結(jié)果來確定是否屬

于危險廢物。（4分）

若只簡單回答：該電鍍企業(yè)產(chǎn)生的污泥Cd的浸出濃度為0.15

mg/L,小于lmg/L,因此不屬于危險廢物，給（3分）

2.5以下廢物是否為危險廢物，為什么？被三氯乙烷污染的土壤；表

面附上氫氧化鈉的干的濾餅；水溶液含20%甲醇，它的閃點(diǎn)低于600

C；濃硫酸。（7分）

答：（1）被三氯乙烷污染的土壤是危險廢物，屬于HW45含有機(jī)鹵

化物廢物中的900-036-45（非特定行業(yè)）其他水池、銷售及使用過程

中產(chǎn)生的含有機(jī)鹵化物廢物。（3分）

（2）表面附上氫氧化鈉的干的濾餅是危險廢物，因?yàn)闅溲趸c具有

腐蝕性；（2分）

（3）水溶液含20%的甲醇是危險廢物，因?yàn)樗拈W點(diǎn)低于60°C,

具有易燃性；（1分）

（4）濃硫酸是危險廢物，因?yàn)樗哂袕?qiáng)腐蝕性。（1分）

2.6名錄危險廢物和土壤混合后，它還是危險廢物嗎？特性危險廢物

和土壤混合后，它還是危險廢物嗎？為什么？（6分）

答：名錄危險廢物和土壤混合后還是危險廢物。因?yàn)槊浳ｋU

廢物是指《國家危險廢物名錄》中包括的危險廢物，只要固體廢物中

包含目錄中的類別物質(zhì)，則該固體廢物即為危險廢物。（3分）

而特性危險廢物是指某些固體廢物的物理、化學(xué)或是生物特性

具有危險廢物的性質(zhì)，其所依據(jù)的參數(shù)有很多，如有毒有害物質(zhì)的溶

解度、揮發(fā)度、在土壤中的滯留因子、土壤/水分配系數(shù)等等。這些

參數(shù)隨環(huán)境變化性較大，所以原是特性危險廢物的，與土壤混合后，

其某些參數(shù)發(fā)生變化后有可能不再是危險廢物。因此特性危險廢物和

土壤混合后不一定還是危險廢物。（3分）

2.10某城市垃圾的化學(xué)組成為C6O,OH25.4037.5N7,8S5,6C1,其水份含量為

45.6%,灰分含量為14.3%o請估算該廢物的高位熱值和低位熱值。

（12分）

答：（1）求垃圾的中各元素組分質(zhì)量含量

生活垃圾有機(jī)物含量=1-45.6%-14.3%=0.401（1分）

垃圾中有機(jī)物化學(xué)組成為C60.0H25.4O37.5N7,8S5,6Cl的垃圾，其分子

量為1669.3,（1分）則每kg垃圾中各元素組分含量為：

C含量=0.401?720/1669.3=0.173kg/kg,碳（設(shè)全部為有機(jī)碳）;

（1分）

H含量=0.401?25.4/1669.3=0.0061kg/kg；（1分）

O含量=0.401?600/1669.3=0.144kg/kg；（1分）

N含量=0.401?109.2/1669.3=0.026kg/kg；（1分）

S含量=0.401?179.2/1669.3=0.043kg/kg；（1分）

C1含量=0.401?35.5/1669.3=0.0085kg/kg；（1分）

（）

2求HH、HL

廢物的高位熱值HH：

HH=7831mcl+35932(mH-mo/8-mcl/35.5)+2212ms-3546mC2+1187m

o-578mN-620mCi(1分)

=|7831?0.173+35932(0.0061-0.144/8-0.0085/35.5)+2212-

0.043-3546*0+1187*0.144-578*0.026-620*0.0085]

=1157.1(kcal/kg)(1分)

HL=H『583?ImH2o+9(mH-mCI/35.5))(1分)

=1157.1-583?[0.173+9(0.006-0.0085/35.5)]

=1020.5(kcal/kg)(1分)

2.14對垃圾取樣進(jìn)行有機(jī)組分全量分析的結(jié)果見下表，請確定垃圾

中有機(jī)組分的化學(xué)組分表達(dá)式（考慮C、H、O、N、S）（13分）

有機(jī)物組分/kg

種類CHONS灰分

廚余1.300.171.020.070.010.14

辦公紙13.921.9214.080.100.061.92

包裝板2.510.342.540.020.010.28

紙

塑料4.140.501.570.69

織物0.990.120.560.080.05

橡膠0.390.050.010.05

皮革制0.240.030.050.040.04

品

庭院垃3.110.392.470.220.020.29

圾

木0.790.100.680.02

小計27.393.6222.970.540.13.48

合計58.1

質(zhì)量分

0.4710.06230.3950.00930.00170.0599

數(shù)

摩爾比0.03930.06230.02470.000660.000106

以最小

的S為1370.7587.72336.21

計算

合計58.1

答：（1）求各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)

將各類垃圾成分中的相同元素質(zhì)量相加，得到各元素質(zhì)量及總質(zhì)

量，所有組分質(zhì)量為58.1kg,（1分）則各各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

C質(zhì)量分?jǐn)?shù)=27.39/58.1=0.471kg/kg（1分）

H質(zhì)量分?jǐn)?shù)=3.62/58.1=0.0623（1分）

O質(zhì)量分?jǐn)?shù)=22.97/58.1=0.395（1分）

N質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.54/58.1=0.0093（1分）

S質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.1/58.1=0.0017（1分）

灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)=3.48/58.1=0.0599

（2）求各組分摩爾百分?jǐn)?shù)

將各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)除以各自原子量得到各組分摩爾分?jǐn)?shù)比，結(jié)果

如下：

C摩爾分?jǐn)?shù)比=0.0471/12=0.0393

H摩爾分?jǐn)?shù)比=0.0623/1=0.0623

O摩爾分?jǐn)?shù)比=0.395/16=0.0247

N摩爾分?jǐn)?shù)比=0.0093/14=0.00066

S摩爾分?jǐn)?shù)比=0.0017/16=0.000106

以最小中S摩爾分?jǐn)?shù)比為1,則其他元素為：

C摩爾分?jǐn)?shù)比=0.0393/0.000106=307.7（1分）

H摩爾分?jǐn)?shù)比=0.0623/0.000106=587.7（1分）

O摩爾分?jǐn)?shù)比=0.0247/0.000106=233（1分）

N摩爾分?jǐn)?shù)比=0.00066/0.000106=6.2（1分）

S摩爾分?jǐn)?shù)比=0.000106/0.000106=1（1分）

（3）確定分子式

所以垃圾中有機(jī)組分的化學(xué)表達(dá)式為C307.7H587.7O233N6.2S（2分）

3.4在垃圾收集工人和官員之間發(fā)生了一場糾紛，爭執(zhí)的中心是關(guān)

于收集工人非工作時間的問題。收集工人說他每天的非工作時間不會

超過8h工作日的15%,而官員則認(rèn)為收集工人每天的非工作時間肯

定超過了8h工作日的15%。請你作為仲裁者對這一糾紛做出公正的

評判，下列數(shù)據(jù)供你評判時參考：收運(yùn)系統(tǒng)為拖拽收運(yùn)系統(tǒng)；從車庫

到第一個收集點(diǎn)以及從最后一個收集點(diǎn)返回車庫的平均時間為

20min和15min,行駛過程中不考慮非工作因素；每個容器的平均裝

載時間為6min；在容器之間的平均行駛時間為6min；在處置場卸垃

圾的平均時間為6min；收集點(diǎn)到處置場的平均往返時間為16km,速

度常數(shù)a和b分別為0.004h和0.0125h/km；放置空容器的時間為

6min；每天清運(yùn)的容器數(shù)量為10個。（6分）

解：拖拽系統(tǒng)每次的時間為

=

ThcsPhcS+S+h=tpC+tuc+tdbc+S+a+bx（1分）

=0.1+0.1+0.1+0.1+0.004+0.0125?16=0.604（h/次）（1分）

每天清運(yùn)的容器數(shù)量是10個，則每天往返次數(shù)為10次，

Nd=[H?（l-W）-（t）+t2）]/Thcs,則：（1分）

W=l-（Nd.Thcs+L+t2）/H=l-（10*0.604+0.33+0.25）/8（1分）

=17.25%>15%（1分）

所以官員是正確的。（1分）

3.5—較大居民區(qū)，每周產(chǎn)生的垃圾總量大約為460m3,每棟房子設(shè)

置兩個垃圾收集容器，每個容器的容積為154L。每周人工收運(yùn)垃圾

車收集一次垃圾，垃圾車的容量為27m3,配備工人兩名。是確定垃

圾車每個往返的行駛時間以及需要的工作量。處置場距離居民區(qū)

24km;速度常數(shù)a和b分別為0.022h和0.01375h/km；容器利用效率

為0.7；垃圾車壓縮系數(shù)為2；每天工作時間按8h考慮。（10分）

補(bǔ)充已知條件：tp=1.92分?人/點(diǎn)；卸車時間為6分鐘，非生產(chǎn)時間

占3=15%,垃圾收集頻率為1次/周。

答：(1)每次能收集的廢物收集點(diǎn)數(shù)量

Np=V?r/(cfn)=27?2/(0.154?0.7?2)=2505(個)(2分)

取整數(shù)Np=250個

⑵求集裝時間Pscs

Np=60?Pscs,n/tp；(1分)

所以Pscs=Np?tp/(60?n)=250?1.92/(60?2)=4(h/次)(1分)

(3)每周需要進(jìn)行的行程數(shù)Nw

Tp=460/(0.154?2)=1494個(1分)

Nw=TpF/Np=(1494X1/250)次/周=5.97次/周，取整數(shù)為6

次/周(1分)

(4)每周需要的工作時間Dw

垃圾車每個往返的行駛時間為h

h=a+bx=0.022+0.01375?(24?2尸0.682(h)(1分)

Dw=n?[NwPscs+tw(S+a+bx)]/[(1-3)H](1分)

D、v=n?[NwPscs+tw(S+h)]/[(l-o)H]

={2?[5.97X4+6X(0.10+0.682)]/[(l-0.15)X8]=8.4d/周(1分)

每人每周工作日：

Dw/n=(8.4/2)d/(周?人尸4.2出(周?人)(1分)

■市政府?dāng)M在某處新建一高級住宅區(qū)，該區(qū)有800套別墅。假定每

天往處置場運(yùn)送垃圾2趟或3趟,請你為該住宅區(qū)設(shè)計垃圾收運(yùn)系統(tǒng)

(兩種不同系統(tǒng)進(jìn)行比較)。下列數(shù)據(jù)供參考：垃圾產(chǎn)生量0.025

m3/（戶*d）；每個收集點(diǎn)設(shè)置垃圾箱2個；75%為路邊集中收集，25%

為戶后分散收集；收集頻率1次/周；垃圾收集車為后箱壓縮車，壓

縮系數(shù)為2.5；每天按工作8h計；每車配備工人2名；居民點(diǎn)到最近

處置場的往返距離為36km；速度常數(shù)a和b分別為0.08h和

0.0156h/km；處置場停留時間為0.083h。

3.7某城市近郊共有三座垃圾處置場，城區(qū)建有四座轉(zhuǎn)運(yùn)站負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)

全市收集的生活垃圾，轉(zhuǎn)運(yùn)站至處置場垃圾單位運(yùn)價和垃圾量如下表

所示，不計處置場的處置費(fèi)用，請計算怎樣調(diào)運(yùn)各個轉(zhuǎn)運(yùn)站的垃圾量

才能使其總運(yùn)輸費(fèi)用最低。

項目DiWi/(t/d)

DID2D3

TiTI8.33.37.8400

T210.810.86.8300

T310.83.84.8200

T45.88.89.8200

Bi/(t/d)500600600

（10分）

解：設(shè)Xij為從轉(zhuǎn)運(yùn)站Ti運(yùn)到處置場Di的廢物量（1分）

（1）約束條件

據(jù)每一轉(zhuǎn)運(yùn)站運(yùn)往各個處置場的轉(zhuǎn)運(yùn)量與每一轉(zhuǎn)運(yùn)站的轉(zhuǎn)運(yùn)量

關(guān)系有:

Xn+X12+X13+X14=400（1分）

X21+X22+X23+X24=300（1分）

X31+X32+X33+X34=200（1分）

X41+X42+X43+X44=200（1分）

據(jù)每一處置場接受來自各個轉(zhuǎn)運(yùn)站的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量與每一處置場

的處置量關(guān)系有：

X11+X2I+X31+X4I<500（1分）

X12+X22+X32+X42<600（1分）

X13+X23+X33+X43<600（1分）

（2）目標(biāo)函數(shù)

使總費(fèi)用最小，即：

f（X）=Xii*Cn+X12*Ci2+Xi3*Ci3+

X21*c21+x22-c22+x23^c23+

X31?C31+X32?C32+X33*C33+

X4I-C41+X42-C42+X43-C43（1分）

=XH?8.3+X12-3.3+XI3-7.8+X21-10.8+X22-10.8+X23-6.8+

X31?10.8+X32-3.8+X33-4.8+X41-5.8+X42?8.8+X43*9.8（1分）

（可用單純形法來求解）

自己編制程序來求解。

3.12某城市2005年人口規(guī)模35萬,人口發(fā)展預(yù)測到2015年為52

萬,該城市2005年的人均日產(chǎn)垃圾量為0.85kg/（人*天），根據(jù)國內(nèi)同

類城市的經(jīng)驗(yàn)，人均日產(chǎn)垃圾增長率為2%,并且當(dāng)人均垃圾日產(chǎn)量

達(dá)到1.0kg/（人*天）時將保持不變?，F(xiàn)擬在該城市建設(shè)一座轉(zhuǎn)運(yùn)站轉(zhuǎn)

運(yùn)所有的垃圾，假設(shè)該轉(zhuǎn)運(yùn)站采用擠壓設(shè)備、高低貨位方式裝卸料、

機(jī)動車輛運(yùn)輸，轉(zhuǎn)運(yùn)站的作業(yè)過程為：垃圾車在貨位上卸料臺卸料,

傾入低貨位上的壓縮機(jī)漏斗內(nèi)，然后將垃圾壓入半脫掛車（集裝箱）

內(nèi)，滿載后由牽引車拖運(yùn)，另一個半拖掛車（集裝箱）裝料。請根據(jù)

該工藝與服務(wù)區(qū)的垃圾量,計算應(yīng)建多少高低貨位卸料臺和配套相應(yīng)

的壓縮機(jī)數(shù)量，需合理使用多少牽引車和半拖掛車（集裝箱）。該轉(zhuǎn)

運(yùn)站建成后應(yīng)能滿足該城市2015年發(fā)展的需要。（課本75,76頁）

答：設(shè)需卸料臺數(shù)量為A,壓縮設(shè)備數(shù)量為B,牽引車總數(shù)量為C,

半托掛車數(shù)量為D,

因?yàn)?.85?（1+2%）2°氏20。5=1.0361^/（人?天）＞1.01^/（人?天）

所以2015年人均日產(chǎn)垃圾量為yn=1.0kg/（人?天）.til

到2015年該垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站每天的工作量為

E=kjyjPn/1000=L3-1.0-520000/1000=676（t/a）

設(shè)F為卸料臺1天接受的清運(yùn)車數(shù)，

ti為轉(zhuǎn)運(yùn)站1天的工作時間，

t2為1輛清運(yùn)車的卸料時間，

K為清運(yùn)車到達(dá)的時間誤差系數(shù)，

W為清運(yùn)車的載重量，則

F=ti/（t2k）A=E/（W?F）B=A

設(shè)t3為大載重量運(yùn)輸車往返時間，

t4為半拖掛車的裝料時間，

n為1輛半拖掛車裝料的清運(yùn)垃圾車數(shù)量,

G為牽引車數(shù)量，則

Ci=€3/t2en*kfC=CieAD=(Ci+1)?A

4.2某城市采用5n?的垃圾車收集和運(yùn)送生活垃圾，為了解該系統(tǒng)

的收運(yùn)效率，按國家標(biāo)準(zhǔn)的采樣方法進(jìn)行采樣并分析，結(jié)果表明，垃

圾含水率36%,裝滿垃圾后總量2.1t(不含車重)，垃圾顆粒體積為

3

3.5mo請計算垃圾的干密度和濕密度，車載垃圾的空隙比和空隙率。

解：已知Vm=5m3,Ww/Wm=36%,Wm=2.1t,Vs=3.5m3

設(shè)垃圾的干密度為Pd,濕密度為Pw,車載垃圾的空隙比為e,空隙

率為￡率

Pd=Ws/Vm=2.1*(l-36%)/5=0.2688(t/m3)

PWw/Vm=2.1/5=0.42(t/m3)

e=Vv/Vs=(5-3.5)/3.5=0.43

￡=Vv/Vm=(5-3.5)/5=0.3

4.3廢物壓實(shí)后體積減少百分比(R)可用下式表示：R(%)=(Vm-Vr)

/VmMOOo請分析R和n、r之間的關(guān)系。并計算，當(dāng)R分別為

85%,90%,95%時的n值。

解：已知R(%)=(Vm-Vf)/Vm*100r=Vf/Vmn=Vm/Vf

所以r*n=lVf=Vm*r

所以R(%)=(Vm-Vm*r)/Vm*100=Vm(l-r)/Vm=l-r=l-l/n

所以n=l/(l-R)把R=85%,90%,95%代入得

n=l/(l-0.85)=6.67n=l/(l-0.9)=10n=l/(l-0.95)=20

4.5一臺廢物處理能力為lOOt/h的設(shè)備，經(jīng)測試，當(dāng)其把平均尺寸為

8in的廢物破碎至2in時需動力30kW*h/t,請以此計算當(dāng)用該設(shè)備把

廢物從平均10in破碎至2in時所需要的動力大小。

解：已知Di=8in,d|=2in,E]=3OkW*h/t,D2=10in,d2=2in

因?yàn)镋=c*In(D/d)所以Ei=c*ln(Di/d)代入求得c=15kw*h/t

所以E2=c*ln(D2/d2)=15*ln(10/2)=24.14(kw*h/t)

4.8一分選設(shè)備處理廢物能力80t/h,當(dāng)處理玻璃含量為8%的廢物

時篩下物重8t/h,其中玻璃6t/h,請分別計算玻璃的回收率、純度和

綜合效率。

解：混合廢料中玻璃負(fù)荷率x=80t/h*8%=6.4t/h；其它

y=80t/h-x=73.6t/h

被篩分出的玻璃產(chǎn)率xi=6t/h；其它yi=8t/h-x,=2t/h

所以玻璃回收率Rxi=X1/x=6/6.4=93.75%

玻璃純度Px尸x1/(xi+yi)=6/8=75%

玻璃的綜合效率E=絕對值(xi/x-y/y)*100%=91.03%

4.9一般情況下，由于篩孔磨損而有部分大于篩孔尺寸的粗顆粒進(jìn)入

篩下產(chǎn)品，因此，篩下產(chǎn)品不是100%Q1,而是“Y，試推導(dǎo)此時式

(4-13)的篩分效率計算公式將變?yōu)閚=Y(a-B)/a(y-0)%

解：設(shè)當(dāng)篩孔不磨損即篩下產(chǎn)品是100%Qi時，篩分效率為

q=Q,/(Q?a)-100%①

n為篩分效率，%；Qi篩下物質(zhì)量；Q為入篩原料重量；a為原料中

小于篩孔尺寸的顆粒重量的百分比，％。

設(shè)固體廢物入篩質(zhì)量Q等于篩上產(chǎn)品質(zhì)量Q2和篩下產(chǎn)品質(zhì)量。之和：

Q=Qi+Q2②

固體廢物中小于篩孔尺寸的細(xì)粒質(zhì)量等于篩上產(chǎn)品與篩下產(chǎn)品中小

于篩孔尺寸的細(xì)粒質(zhì)量之和：

Qa=lOOQi+Q2B(3)

B為篩上產(chǎn)品中所含有小于篩孔尺寸的細(xì)粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，％。

將③代人②得：Q1=(a-0)Q/(100-3)④

將④代人①得：n=100(a-3)/a(100-P)%⑤

因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)中由于篩網(wǎng)磨損而常有部分大于篩孔尺寸的粗粒進(jìn)入

篩下產(chǎn)品，此時，篩下產(chǎn)品不是100Q,,而是Qn，則將⑤式中100

改為Y,即此時篩分效率計算公式為：

n=y(a-B)/a(y-0)%

5.2含水率高是污泥的主要特點(diǎn)之一，請簡要分析污泥中水分布的結(jié)

構(gòu)特征。(課本103頁)

污泥中水的存在形式有：

表面吸附水：是在污泥顆粒表面附著的水分，起附著力較強(qiáng)，常在膠

體狀顆粒，生物污泥等固體表面上出現(xiàn)，采用混凝方法，通過膠體顆

粒相互絮凝，排除附著表面的水分；

間隙水：顆粒間隙中的游離水，約70%,可通過重力沉淀(濃縮壓密)

而分離；

毛細(xì)結(jié)合水：是在高度密集的細(xì)小污泥顆粒周圍的水，由毛細(xì)管現(xiàn)象

而形成的，約20%,可通過施加離心力、負(fù)壓力等外力，破壞毛細(xì)管

表面張力和凝聚力的作用力而分離；

內(nèi)部結(jié)合水：是污泥顆粒內(nèi)部結(jié)合的水分，如生物污泥中細(xì)胞內(nèi)部水

分，無機(jī)污泥中金屬化合物所帶的結(jié)晶水等，可通過生物分離或熱力

方法去除。

5.6污泥脫水的目的是什么？可以采用的評價污泥脫水效果的指標(biāo)

有哪些？（課本115頁）

污泥脫水的目的是進(jìn)一步減少污泥的體積，便于后續(xù)處理、處置和利

用。

衡量污泥機(jī)械脫水效果的指標(biāo)主要是脫水泥餅的含水率、脫水過程的

固體回收率（濾餅中的固體量與原污泥中的固體量之比）。

6.2化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)和物理穩(wěn)定化技術(shù)之間的區(qū)別和聯(lián)系是什么？

（課本123、143頁）

化學(xué)穩(wěn)定化是通過化學(xué)反應(yīng)使有毒物質(zhì)變成不溶性化合物，使之在穩(wěn)

定的晶格內(nèi)固定不動；物理穩(wěn)定化是將污泥或半固體物質(zhì)與一種疏松

物料（如粉煤灰）混合生成一種粗顆粒，有土壤狀堅實(shí)度的固體，這

種固體可以用運(yùn)輸機(jī)械送至處置場。

物理穩(wěn)定化技術(shù)主要有水泥固化法、石灰固化法、塑性固化法、熔融

固化法等等其主要機(jī)理是廢物和凝結(jié)劑間的化學(xué)鍵合力、凝結(jié)劑對廢

物的物理包容及凝結(jié)劑水合產(chǎn)物對廢物的吸附作用；化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)

主要包括基于pH值控制原理的化學(xué)穩(wěn)定技術(shù)、基于氧化/還原電勢控

制原理的化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)、基于沉淀原理的化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)、基于吸

附原理的化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)以及基于離子交換原理的化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)

等等。

化學(xué)穩(wěn)定化和物理穩(wěn)定化技術(shù)都是將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙?/p>

性、低遷移性及低毒性的物質(zhì)的過程。

6.4常用的是Freundlich等溫線，其經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑?X/M=K(Cf)””其中，

X為被吸附的污染物質(zhì)量，mg,X=(Ci-Cf)*V；V為溶液的體積，

L；M為活性炭的質(zhì)量，mg；G為污染物在溶液中的初始濃度，mg/L；

Cf為污染物在溶液中的最終濃度，mg/L；K,n為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，需在實(shí)

驗(yàn)室測定］。用100mL濃度為600mg/L的二甲苯溶液，取不同量的

活性炭放置其中，振蕩48h,將樣品過濾后測定二甲苯溶液的濃度。

分析結(jié)果如下表。假定采用活性炭吸附技術(shù)處理二甲苯廢水，廢水流

量為10000L/d,二甲苯濃度為600mg/L,要求處理出水濃度為

10mg/L,計算活性炭的日用量。

M/g0.60.40.30.20.05

2599212310510

Cf(mg/L)

解：已知X/M=K(Cf)"n①

X=(Ci-Cf)*V②

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)任取兩組代人式①，②中，取V=0.1L,Ci=600mg/L

1/4

求得n=4,K=43則X/M=43(Cf)③

將V=10000L/d,G=600mg/L,CplOmg/L代人式②，③中,

求得M=77158g=77.158kg

6.5請說明用氧化還原解毒原理對鋁渣和碑渣分別進(jìn)行化學(xué)穩(wěn)定化

的技術(shù)過程、所用試劑及涉及的化學(xué)反應(yīng)等。(課本144頁)

某些金屬元素的不同價態(tài)的離子具有不同的毒性，因此為了使某些重

金屬離子更易沉淀且毒性最小，常常需要將其還原或氧化為最有利的

價態(tài)。

(1)銘酸(Cr6+)在化學(xué)上可被還原成毒性較低的三價鋁(C產(chǎn))狀

態(tài)。多種化學(xué)品均能作為有效的還原劑，包括：二氧化硫、亞硫酸鹽

類、酸式亞硫酸鹽類、亞鐵鹽類等。典型的還原過程如下：

2Na2CrO4+6FeSO4+8H2SO4-Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+2Na2SO4

+8H2O

此反應(yīng)在pH值為2.5—3.0之間進(jìn)行，然后可溶性銘

(Cr3+)一般按下式通過堿性沉淀法除去：

Cr2(SO4)3+3Ca(OH)2f2Cr(OH)3+3CaSO4

cF+經(jīng)化學(xué)還原后再進(jìn)行堿性沉淀會產(chǎn)生大量殘渣。

(2)碑渣是一種毒性較大的物質(zhì)，對此進(jìn)行處理時，可以采用氧化

法把三價碑氧化為五價碑，然后利用沉淀方法使其解毒，也可結(jié)合固

化法對此進(jìn)行處理，常采用的氧化劑有過氧化氫和MnO2

用H2O2氧化處理碑渣的反應(yīng)如下:

2-+

AS（OH）3+H2OfHAsO+2H+H2O

22+

ASO（OH）+H20fHAsO'+H+H2O

用MnO2氧化處理碑渣的反應(yīng)如下：

22+

H3ASO3+MnO2-HAsO+Mn+H2O

+22+

H3ASO3+2MnOOH+2H-HAsO'+2Mn+3H2O

6.9請比較我國1997年的國家標(biāo)準(zhǔn)的浸出毒性方法（翻轉(zhuǎn)法和水平

振蕩法）和2007年環(huán)保總局頒布的浸出毒性方法（硫酸硝酸法和醋

酸緩沖溶液法）的區(qū)別，從中能說明在什么方面的改變？（課本159

—160頁）

1997年的國標(biāo)浸出毒性方法只適用于固體廢物的有機(jī)和無機(jī)污染物

的浸出毒性鑒別；2007年的浸出毒性方法適用于固體廢物及其再利

用產(chǎn)物以及土壤樣品中有機(jī)物和無機(jī)物浸出毒性的鑒別，可見新的鑒

別方法適用范圍隨著實(shí)際需要大大擴(kuò)大了。

6.11有害組分在兩相中的分配系數(shù)K可以下式表達(dá):K=Ce/Cr［式中，

K為分配系數(shù)（無量綱）；Ce為平衡時有機(jī)污染物在萃取液中的濃度

（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%;Cr為平衡時有機(jī)污染物在萃余液中的濃度（質(zhì)量

分?jǐn)?shù)）］o請計算，當(dāng)K=4時，為從4t的原料中一次提取50%有害

污染物，至少需要多少公斤萃取劑？

解：K=Ce/Cr①Ce=m*50%/M②

Cr=m*（l-50%）/4000kg③

由式①②③求得M=1000kg,即至少需要1000kg萃取劑

6.12有機(jī)變性粘土是將普通粘土進(jìn)行處理，使之有機(jī)化以后的產(chǎn)物。

將有機(jī)變性粘土與其他添加劑配合使用，可以利用吸附原理對有機(jī)污

染物起到有效的穩(wěn)定作用。某些飽和砂性土壤被三氯乙烯所污染，現(xiàn)

利用有機(jī)變性粘土進(jìn)行穩(wěn)定化。如下圖所示，設(shè)飽和土壤的空隙率為

50%,土壤的濕密度為2.0g/cm3,在飽和土壤孔隙水中三氯乙烯的

濃度為500mg/L。試對于如圖中所示兩種變性粘土，計算為穩(wěn)定砂性

土壤中全部三氯乙烯所需要的有機(jī)變性粘土的數(shù)量。

&

a

E

)

旅

的

線

2

麻

I

1

I

E

W

-H

解：單位質(zhì)量(1kg)飽和砂性土壤的體積為1000/2.0=500cm3=0,5L

其中三氯乙烯質(zhì)量為500*0.5*50%=125mg

由圖中得，砂性土壤空隙水中三氯乙烯濃度為500mg/L即

500mg/kg時,

苯基三乙烯黏土中三氯乙烯含量為4.17mg/g(①)，四甲胺黏土中

三氯乙烯含量為16.67mg/g(②)

所以要穩(wěn)定125mg三氯乙烯，需苯基三乙烯黏土125/4.17=30(g)

((D);需四甲胺黏土125/16.67=7.5(g)(②)

即為穩(wěn)定單位質(zhì)量(1kg)飽和砂性土壤中全部的三氯乙烯需要需苯

基三乙烯黏土30g；需四甲胺黏土7.5g。

7.4完整的堆肥化工藝過程主要包括幾個處理單元？各個處理單元

的特點(diǎn)是什么？(課本179頁)

一個較為完整的堆肥處理過程基本包括下述單元：前處理單元、主發(fā)

酵單元、后發(fā)酵單元、后處理單元及惡臭控制單元等。各個處理單元

的特點(diǎn)主要有：

(1)前處理單元主要堆肥原料的性質(zhì)和特點(diǎn)決定了在該單元用到

破碎、分選、篩分和磁選等技術(shù)來去除粗大垃圾和不能堆肥的物質(zhì)，

回收金屬等廢品，并可使堆肥原料和含水率達(dá)到一定程度的均勻化。

(2)主發(fā)酵單元也稱一次發(fā)酵單元，一般在露天或是發(fā)酵裝置內(nèi)

進(jìn)行，通過機(jī)械翻堆或強(qiáng)制通風(fēng)向堆料層或發(fā)酵裝置內(nèi)的物料供給氧

氣。通常，在嚴(yán)格控制通風(fēng)量的情況下，將堆溫升高至開始降低為止

的階段作為主發(fā)酵階段。主發(fā)酵時間約為4—12天。

(3)后發(fā)酵單元也稱二次發(fā)酵單元，堆肥半成品被送至此，在該

階段將此前尚未分解的易分解和較難分解的有機(jī)物如木質(zhì)纖維素等

進(jìn)一步分解，使之變?yōu)楸容^穩(wěn)定的有機(jī)物，從而得到完全腐熟的堆肥

產(chǎn)品。后發(fā)酵時間長短，決定于堆肥的施用情況，一般在20—30天。

(4)后處理單元當(dāng)堆肥的物料是以生活垃圾為主時，在其前處理

單元沒有除掉的塑料、玻璃、金屬、石專土等會依然存在，還需經(jīng)過分

選、在破碎過程等后處理單元以除去上述雜物。

(5)惡臭控制單元堆肥物料在厭氧發(fā)酵時會產(chǎn)生以H2S、硫醇、

NH3、有機(jī)胺等為主的臭氣物質(zhì)，因此必須采取措施對堆肥排氣進(jìn)行

集中收集和處理。其方法主要有：采用化學(xué)除臭劑除臭、堿性水溶液

過濾；排氣集中后用生物塔濾處理，也可利用腐熟堆肥或利用腐熟堆

肥制成的堆肥過濾器裝置進(jìn)行過濾處理；必要時，可采用活性炭和沸

石等吸附劑進(jìn)行吸附；有條件時，把收集的堆肥排氣作為焚燒爐或工

業(yè)鍋爐的助燃空氣，利用爐內(nèi)高溫，通過熱處理的方法徹底破壞臭味

物質(zhì)。

7.5某堆肥廠制得的堆肥產(chǎn)品的主要指標(biāo)如下表:

具體p值濕度(質(zhì)COD/(g/kg)總凱氏碳氮總磷

參數(shù)(<20℃)量分?jǐn)?shù))氮比/(g/kg)

/%/(g/kg)

1月6.3138902714：131

2月6.21610002715：158

3月6.1159802615：158

4月6.3149402715：130

5月6.4149802612：132

6月6.3149402712：134

7月6.31810002714：130

8月6.1249802516：130

9月6.12010002616：132

(課本181頁)

參考國家標(biāo)準(zhǔn)分析該堆肥產(chǎn)品的特點(diǎn)有：pH偏低、含水量較低、COD

較高、總氮量較多、C/N比較低、總磷量較高。

7.8某小區(qū)日產(chǎn)生活垃圾23垃圾平均含水率30%,擬采用機(jī)械堆

肥法對該小區(qū)的垃圾進(jìn)行處理。請根據(jù)以下條件計算每天實(shí)際需要供

給的空氣量。已知：垃圾中有機(jī)廢物的量占50%,有機(jī)廢物的化學(xué)

組成式為[C6H7()2(OH)3]5；有機(jī)廢物反應(yīng)后的殘留物為40%,殘留有

機(jī)物的化學(xué)組成式為[C6H7()2(OH)3|2；堆肥持續(xù)時間5天，5天的需

氧量分別為20%,35%,25%,15%和5%；空氣含氧量21%,空

氣質(zhì)量為1.2kg/m3；實(shí)際供氣量是理論供氣量的2倍。

解：(1)反應(yīng)前后有機(jī)物物質(zhì)的量

反應(yīng)前：(2*1000*0.5)/(30*12+50*1+25*16)=1.23(mol)

反應(yīng)后：(2*1000*0.5*0.4)/(12*12+20*1+10*16)=1.23(mol)

(2)確定好氧反應(yīng)前后有機(jī)物的物質(zhì)