固体废物处理与资源化技术-期末复习.

第2章固体废物性质1.物理性质:粒径、含水率、容积密度、可压缩性2.化学性质：固相化学组成、整体化学性质、固体废物浸出液的化学组成3.生物性质：生物可降解性、致病生物含量、生物毒性（1）粒径–粒径是描述固体废物颗粒大小的指标，也称粒度或颗粒度。–球形颗粒的大小用其直径来表示。绝大多数固体废物形态是不规则的，可采用算术平均径或几何平均径：31)(3cbadcbad–粒径的影响•粒径尺寸影响其他物理性质：如堆积密度、可压缩性等（粒径越小→堆积密度越大，可压缩性越小）•粒径尺寸对固废预处理的影响：根据粒径尺寸差异，可以选用筛分设备对废物进行粒度分选。预处理-筛选滚筒筛（2）含水率–含水率是指固体废物中所含水分的质量分数。–含水率的一般测定方法：称取初始质量m0的废物样品，在105±1℃干燥，直至恒重mf，则该样品的含水率为：%10000mmmf废物含水率可用于判断是否适合处理工艺的要求。对堆肥工艺，为维持微生物的代谢活动，最佳含水率是50-60%，且要有未被水饱和的孔隙，以使空气可以渗透。(3)容积密度–容积密度是指一定体积空间中所能容纳废物的质量。测定方法：在一定尺寸容器内装满废物样品后称重计算,单位kg/m3。–容积密度是收集容器和收运车辆设计及运行管理中的关键参数，也是设计分选设备的依据之一。（4）可压缩性–固体废物的可压缩性是指一定质量废物在压缩前后的体积变化率，即：压缩体积比=废物压缩后体积/废物压缩前体积组分压缩体积比食品垃圾0.2-0.5纸张0.1-0.4塑料0.1-0.2铁罐0.1-0.3灰渣0.6-1.0（1）固相化学组成：–工业分析组成：水分、挥发分、固定碳、灰分–有机物元素分析组成：C、H、S、O、N–无机物组成：SiO2、Al2O3、CaO–重金属和毒害性无机物：镉、铬、铅、汞、砷（2）整体化学性质：–pH、碱度、热值（高位热值、低位热值）•热值：固体废物在燃烧反应中所能释放的热能。•热值的大小用来判断固体废物的可燃性和能量回收潜力。单位kJ/kg•高位热值称为总热值，低位热值称为净热值低位热值=高位热值×（1-废物水分含量）-废物水分含量×标准状态水的汽化热（3）固体废物浸出液的化学组成–以溶液对固体废物进行浸取处理，对固体废物浸出液进行分析——浸出特征分析•水相浸取剂：无机酸或有机酸的水溶液——测算固体废物中各种污染物在环境中的迁移能力•有机相浸取剂：氯代甲烷类（极性）、正己烷（非极性）——用于固体废物中有机污染物总量的分析3.生物性质•生物可降解性•好氧代谢——耗氧速率•厌氧代谢——产甲烷潜力(biochemicalmethanepotential,BMP)•致病生物含量•测试指示生物数量：大肠菌群、沙门氏菌、蛔虫卵、苍蝇卵等。•污水处理厂污泥、人蓄粪便的致病生物含量最大•生物毒性•急性毒性、慢性毒性、三致毒性•一个完整的固废处理系统:第3章固体废物的收集和运输1234运输中转最终处置收集其实质是将固体废物产生源与处理处置设施相连接的物流组织过程。产生源•一、生活垃圾收运系统•生活垃圾收运的重要性：–生活垃圾的收运是城市垃圾处理系统中相当重要的一个环节，收运过程耗资最大，费用要占整个处理系统费用的60%~80%。操作过程也最复杂。•生活垃圾的收运原则：–首先应满足环境卫生的要求;–其次应考虑在达到各项卫生目标的同时，费用最低，并有助于降低后续处理阶段的费用。生活垃圾收运系统一般工业固体废物收运系统危险废物收集和运输•生活垃圾的收运过程构成：–第1阶段：收集•是指从垃圾产生源到收集设施(临时贮存设施)的过程简称运贮）。–第2阶段：清运•通常指垃圾的近距离运输。一般用清运车辆沿一定的路线装运并清除沿程收集设施中贮存的垃圾，运至垃圾中转站，或就近送至垃圾处理厂或处置场。–第3阶段：转运•特指垃圾的远距离运输，即在中转站将垃圾转载至大容量运输工具上，运往远处的处理处置场。完成由面至点的一级物流集中过程由大量分散点到若干集中点利用大容量运输，节省运输成本•生活垃圾收运系统主要内容：1.生活垃圾的收集1.1生活垃圾的收集对象1.2生活垃圾的收集容器1.3生活垃圾的收集作业方法2.生活垃圾的清运2.1清运方式2.2车辆清运操作方法2.3收运车辆3.生活垃圾的转运3.1转运站的作用3.2转运站的工艺类型3.3转运站的设计1.生活垃圾的收集1.1生活垃圾的收集对象1.2生活垃圾的收集容器1.3生活垃圾的收集作业方法1.1生活垃圾的收集对象•按产生源类型进行分类：①居民生活垃圾②商业服务业生活垃圾③工业交通服务业生活垃圾④事业单位、办公楼垃圾⑤清扫垃圾•生活垃圾收集模式：废物源居民生活商业服务业工业企业事业办公清扫保洁构成比例%6515857上海市不同来源的生活垃圾产生量构成状况混合收集分类收集方式收集未经任何处理的原生垃圾的收集方式按垃圾组分分别进行收集的方法优点比较简单易行，收集费用低提高回收物料的纯度和数量，减少需处理的垃圾量，降低废物的运输及处理费用。缺点各种废物相互混杂、黏结，降低了废物中有用物质的纯度和再利用价值，同时增加了处理的难度，提高了处理费用实施过程复杂，需要有利的宣传教育、提供必要的垃圾分类收集、分类运输、分类处理设施•分类收集分为5个类组：•材料垃圾组：金属、废纸、玻璃等•有机垃圾组：餐厨垃圾•无机垃圾组：炉灰渣、砖瓦、陶瓷•大件垃圾组：废旧家电•有毒有害垃圾组：废旧电池、废灯管、废油漆、电子垃圾1.2.1收集容器类型（1）垃圾箱（桶）按容积分大中小＞1.1m3介于0.1~1.1m3＜0.1m3按材质分塑料金属复合材料质量轻、经济；不耐热、寿命短耐热；质量较重、不耐腐蚀，除防护层性能优按颜色分黄色、黑色绿色、红色餐厨垃圾、有机垃圾无机垃圾、有毒有害垃圾街道垃圾桶：采用固定安装的形式；安装间隔设置：一般道路80-100m,商业街25-50m,交通干道50-80m（2）垃圾集装箱标准集装箱：符合国际标准尺寸的集装箱专用集装箱：专为环境卫生行业生活垃圾收集运输作业而设计的集装箱1.2.2收集容器数量设置(书65页)影响垃圾收集容器数量设置的因素：–服务范围内居民人数R（人）–垃圾人均产生量C（t/人·d）–垃圾平均密度D（t/m3）–单个容器的容积E（m3）–收集次数或收集周期收集容器设置应考虑的因素：–位置要固定，较靠近住宅，以方便居民–较靠近收运车经过的路线，利于垃圾的机械化清除，不影响市容–服务半径一般＜70m,多层住宅一般每4幢设置一个容器收集点•容器设置数量计算：①求出容器服务范围内的垃圾日产生量W：W=RCA1A2式中:W——垃圾日产生量，t/d；R——服务范围内居住人口数，人；C——垃圾人均日产生量，t/（人•d）A1——垃圾日产量不均系数，取1.1～1.5；A2——居住人口变动系数，取1.02～1.05。②折合成垃圾日产生体积：式中:Vave——垃圾平均日产生体积，m3/d；A３——垃圾容重变动系数，取0.7～0.9；Ｄave——垃圾平均容重，t/m3；aveaveDAWV3aveKVVmaxVmax——垃圾高峰时日产生最大体积，m3/d；K——垃圾产生高峰时体积的变动系数，取1.5～1.8③求出收集点所需设置的垃圾容器数量：EFVANaveave4EFVANmax4max式中:Nave——平时所需设置的垃圾容器数量，个；E——单个垃圾容器的容积，m3/个；F——垃圾容器填充系数，取0.75～0.9;A4——垃圾收集周期,d/次,当每天收集1次时,A4=1;每天收集2次时,A4=0.5;每二天收集1次时,A4=2,依次类推Nmax——垃圾高峰时所需设置的垃圾容器数量.1.3生活垃圾的收集作业方法1.3.1定点收集（收集位置固定）：收集容器放置于固定的地点，一天中的全部或大部分时间为居民服务。•露天垃圾容器点收集•垃圾集装箱收集•垃圾容器间收集1.3.2定时收集（收集时间固定）：收运车以固定的时间与路线行使于居民区中并收集路旁的居民垃圾。•采用小型垃圾收集车，每天定点定时定线路巡回于收集路线上(一般一天1~2次)，居民将垃圾定时定点倒入车内完成收运过程。★1.生活垃圾的收集——小结1.1生活垃圾的收集对象：1.2生活垃圾的收集容器：1.3生活垃圾的收集作业方法：分类收集垃圾桶、垃圾集装箱、数量设置定时收集、定点收集生活垃圾收运系统主要内容：1.生活垃圾的收集1.1生活垃圾的收集对象1.2生活垃圾的收集容器1.3生活垃圾的收集作业方法2.生活垃圾的清运2.1清运方式2.2车辆清运操作方法2.3收运车辆3.生活垃圾的转运3.1转运站的作用3.2转运站的工艺类型3.3转运站的设计2.1清运方式2.2车辆清运操作方法2.2.1移动式（拖曳容器操作方法）2.2.2固定式（固定容器操作方法）2.3收运车辆2.1清运方式：•管道清运法：–应用于多层或高层建筑中的垃圾排放管道，把垃圾集中在管道底部的贮存间中，或者直接输送到处理场。•车辆清运法：–使用专用垃圾收集车与收集容器配合，从居民住宅点或街道把垃圾运到转运站或处理场的方法。–不仅包括对各个收集点垃圾的集中和装载，还包括清运车辆从起点至终点的往返运输和在终点卸料等过程。这一阶段是收运管理系统中最复杂的，耗资也最大。–清运效率和费用的高低，主要取决于下列因素：①清运操作方式；②收集清运车辆数量、装卸量及机械化程度；③清运次数、时间及劳动定员；④清运路线。2.2.1移动式（拖曳容器操作方法）该方法是将某收集点装满的垃圾连容器一起运往转动站或处理场，卸空后的空容器送回原处（移动式一般操作法）P61图3-2或下一个收集点（移动式修改工作法）。2.2.2固定式（固定容器操作方法）该方法是用收集清运车到各容器点装载垃圾，容器倒空后仍放置在原地不动，车装满后运往转动站或处理场。2.2车辆清运操作方法•移动式清运成本主要取决于清运时间（1）集装时间P（1）集装时间+（2）运输时间+（3）卸车时间+（4）非收集时间一次清运时间包括：P=t1+t2+t3P：每次行程的集装时间，h/次t1：满容器装车时间，h/次t2：空容器放回原处时间，h/次t3：一般操作法容器点间的行驶时间,h/次（对修改工作法，t3=0）（2）运输时间h运输时间包括：收集车从集装点行驶至终点所需时间，加上离开终点驶回原处或下一个集装点的时间；不包括停在终点的时间。（3）卸车时间S垃圾收集车在终点(转运站或处理处置场)的停留时间。包括卸车时间和等待卸车时间。用S表示，单位：h/次•运输时间取决于运输距离和速度：a：经验常数，h/次b：经验常数，h/kmx：每个双程的运输距离，km/次h=a+bx速度极限a,(h)b,(h/km)880.0160.0112720.0220.014560.0340.018400.0500.025240.0600.042（4）非收集时间•在收集操作全过程中非生产性活动所花费时间，用表示，即非收集时间占总时间百分数。•包括必须的和非必须的：–必须的•每天报到、登记、分配工作等花费的时间•每天结束时的检查工作花费的时间•每天从调度站开车到第一个垃圾放置点和每日结束从处置场到调度站所需的时间•交通拥挤不可避免的时间损失•设备维护与修理所花费时间–非必须的•午餐和未经许可的工间休息•一次清运操作行程所需时间Thcs（h/次）：Thcs（h/次）=(P+S+h)/(1-)•每天每辆收集车行程次数Nd（次/d）Nd（次/d）=H/Thcs每周所需的行程次数Nw(次/周）：每周作业时间Dw(h/周)：fCVNWW周）（次/式中VW——每周清运垃圾产量，m3/周；C——每次清运的平均容量，m3/次；f——容器平均充填系数hcsWTDWN2.2.2固定式（固定容器操作方法）–该方法是用收集清运车到各容器点装载垃圾，容器倒空后仍放置在原地不动，车装满后运往转动站或处理场。•装车时间是影响清运时间的关键因素。•装车方式有机械装车和人工装车2.3收运车辆（1）我国垃圾车种类：A.简易自卸收集车：适用于固定容器操作B.侧装式密封收