固体废物资源化

固体废物资源化题目一、简答题1、简述垃圾渗滤液的水质特点2、简述焚烧垃圾产生的污染物及其控制方法3、垃圾燃烧产生的飞灰主要有哪些污染？垃圾焚烧飞灰的几种处理方法和优缺点是什么？垃圾焚烧飞灰的资源化利用需考虑哪些因素？4、简述我国农村生活垃圾的主要特点。5白泥主要分为哪两种？白泥中主要可再利用金属元素是什么？6、在污泥生物稳定方法中，污泥厌氧消化由于其高效的能量回收和较低的环境影响而备受关注，请试述其基本概念和原理，并简要概括其影响因素。7、分别说明活性污泥、初沉污泥与活性污泥混合污泥、消化污泥的脱水性能。8、简述污泥对环境造成的二次污染。9、电子废弃物塑料回收的技术以及技术的优缺点10、厌氧消化技术主要有哪些特点？二、综合题11、如何加强废旧电池的回收和管理12、我国目前对于煤矸石主要采取直接堆放的处理方式，这种方式对水、大气、土地分别有什么危害？各举两例说明。13、根据住建部的调查数据表明，目前我国有三分之一以上的城市面临“垃圾围城”，而环保部指出全国大部分农村环保基础设施不足。（1）某小区平均每天产生垃圾12m3，现需为该小区设置垃圾容器，垃圾容器的体积为3m3，其装填系数为0.7，该小区垃圾每天收集2次，试求：应为该小区设置多少个垃圾容器？（2）目前很多城市生活垃圾大多采用焚烧处理方法，焚烧过程控制对其处理效率具有重要意义，试简述垃圾焚烧过程控制的三要素。（3）破解“垃圾围城”之困，变废为宝迫在眉睫。试述城市固体废物的资源化途径。14根据渗滤液的特征，论述渗滤液中各类污染物在土层中浓度降低的趋势15、在湖南省常德市石门县鹤山村，1956年国家建矿开始用土法人工烧制雄磺炼制砒霜，其矿渣直接流入河里，以致土壤砷超标19倍，水含砷量标准上千倍。到2011年企业关闭，鹤山村全村700多人中，有近一半的人都是砷中毒患者，因砷中毒致癌死亡的已有157人。砷污染的治理已成全球热点，联系所学知识，简要论述砷的危害、砷渣处理的一种可行性方法及其优缺点。16、计算接纳填埋200万城市居民所排生活垃圾的卫生填埋场的面积和容量。垃圾产生量为1.2kg/(人•d)，覆土与垃圾之比为1:6，废物填埋密度为700kg/m3，填埋高度8.0m，填埋场设计运营20年（不考虑该城市垃圾产生量随时间的变化）。各题答案1、简述垃圾渗滤液的水质特点1.污染物成分复杂垃圾填埋场渗滤液中含有、烷烃烯烃类、酸类等主要有机物77种。2.有机物浓度高垃圾渗滤液中的BOD和COD浓度最高可达几万毫克每升，但随填埋时间的推延将逐步降低。3.水质、水量波动大水质波动主要受两个因素影响：填埋时间和气候因素。4.氨氮浓度高渗滤液中的氮多以氨氮形式存在，并且氨氮含量高。垃圾渗滤水中的氨氮浓度随着垃圾填埋年数的增加而增加。5.重金属离子浓度和盐份含量高当生活垃圾单独填埋时，重金属含量会较低；但与污泥混埋时，重金属含量和盐份很高。6.营养元素比例失衡垃圾渗滤液中有机物和氨氮含量太高，磷含量一般较低。2、简述焚烧垃圾产生的污染物及其控制方法答：污染物（1）不完全烧烧产物：不完全烧烧产物（PIC）主要有：CO，炭黑、烃、烯、酮、醇、有机酸及聚合物等；（2）粉尘：废物中的惰性金属盐类，金属氧化物或不完全烧燃物质等；（3）酸性气体：卤化氢（氟、氯、溴、碘），SOx(主要为SO2和SO3)，NOx，PO5，H3PO3（磷酸）等；（4）重金属污染物：包括铅、汞、铬、镉、砷等的元素态、氧化物及氯化物形态存在的污染物；（5）二恶英（Dioxin）：PCDDs/PCDFs控制方法①不完全燃烧产物：设计良好，操作正常的焚烧炉不完全燃烧物质的产生量极低，因此通常设计尾气处理系统时，不考虑对其进行处理；②粉尘：洗涤器，布袋和静电除尘等；③NOx:很难用一般方法去除，但因其含量低（约100mg·L-1），通常是通过控制焚烧温度来降低NOx产生量；④SOx：城市垃圾和危险废物的含硫量很低（0.1%以下），尾气中少量SOx可经湿式洗涤设备吸收；⑤Br2、I2、HI等：目前尚无有效的去除方法，实际上因其含量甚低，一般情况，尾气处理系统并不考虑它们的去除；⑥HCl:氯化氢是尾气中的主要酸性物质，其含量有几百mg·L-1至几个百分比，必须将其降至1%以下。通常可通过洗涤器、填料塔吸收去除；⑦重金属污染物：A.挥发性重金属污染物，部分在温度降低时可自行凝结成颗粒，于飞灰表面凝结或被吸附，从而被除尘设备收集去除；B．部分无法凝结及被吸附的重金属氯化物，可利用溶于水的特性，经湿式洗涤塔的洗涤液自废气中吸收下来。⑧要减少生活垃圾焚烧厂二恶英的排放，首先要进行垃圾分类管理，控制排放量，促进再利用，只有实现分装、分倒和垃圾回收再利用，才可能减少垃圾中芳香有机物和含氯有机物的含量，降低二恶英等一些污染物生成，同时采取必要措施对烟气和灰渣进行处理。控制措施主要有焚烧前控制和焚烧中控制：燃前垃圾预处理主要采用人工与机械相结合的方法，实现垃圾分选，通过预处理有效实现垃圾组分的综合利用，同时提高锅炉燃烧效率和运行稳定性，更重要的是预处理去除原生垃圾中的聚氯乙稀，有利于从源头上减少垃圾焚烧二恶英生成的氯的来源；焚烧中控制主要有两个方面：一方面采用低CO燃烧技术，改善炉内燃烧条件，调整好一、二次风的分配，使烟气充分混合和二次燃烧，从而达到完全燃烧，保证生活垃圾燃烧充分，减少二恶英和不完全燃烧产物（PICs）类前驱物的产生。CO的浓度越低燃烧就越充分，烟气中比较理想的CO浓度指标应低于60mg/m3；另一方面控制二恶英前驱物的多相催化合成和Denovo合成。控制炉膛和二次燃烧室温度不低于800℃，并且烟气在炉膛和二次燃烧室的停留时间不小于2s，氧气的浓度不低于6％，并合理控制助燃空气量以及注入位置；缩短烟气处于300－500℃温度域的时间，控制余热锅炉的排烟温度不超过250℃左右。3、垃圾燃烧产生的飞灰主要有哪些污染？垃圾焚烧飞灰的几种处理方法和优缺点是什么？垃圾焚烧飞灰的资源化利用需考虑哪些因素？飞灰给环境带来的污染主要有重金属污染、二噁英污染和溶解盐污染。飞灰中的主要重金属污染元素为Pb、Cd、Hg和Zn等，在酸性环境条件下飞灰较易浸出。飞灰的溶解盐质量分数可高达20%，,主要为氯化物，它的存在会影响飞灰的固化和稳定化效果。飞灰中的二噁英和吠喃等剧毒有机污染物会对环境和人类健康带来严重危害。所以飞灰处理时今后环保领域的热点课题。水泥固化技术：在水泥的水化过程中，飞灰中的金属可以通过吸附、化学吸收、沉降、离子交换、钝化等多种方式与水泥发生反应，最终以氢氧化物或络合物的形式停留在水泥水化形成的水化硅酸盐中。优点：原材料来源丰富，常温下操作,处理费用低廉，被固化的废渣不要求脱水和干燥等缺点：处理后固化体增容比较大,水泥耗费量大，固化体易受酸性介质侵蚀，飞灰中的二噁英并没有从中脱除，飞灰中若含有特殊的盐类，会造成固化体破裂，有机物的分解，易造成裂隙，增加渗透性，降低结构强度。玻璃化/熔融固话技术：在高温1200～1400℃状况下，飞灰中有机物发生热分解、燃烧及气化，而无机物则熔融形成玻璃态熔渣。优点：高减容率，得到稳定的炉渣可再次利用，无重金属溶出。缺点：高温处理消耗能源巨大，部分重金属高温易挥发，需进行严格的后续烟气处理，处理成本很高。化学药剂稳定法：将重金属离子变成不溶于水的高分子络合物或者是无机矿物质，把飞灰中的有毒的物质转变成低毒性、低迁移性的物质。优点：无害化、少增容或不增容、处理成本低，固话产物能长期稳定。缺点：很难找到普遍适用的化学稳定剂，难进行规模化应用，对二噁英稳定作用小，脱水滤液中含溶解性盐类及悬浮状重金属，需二次处理。1、加工适应性。取决于飞灰的物理化学性质（如颗粒尺寸和化学性质），这些性质可能会对产品的加工造成限制。2、使用性能和成本。良好的使用性能和低成本是资源化利用和市场化推广的必要条件。3、符合环境标准且具有长期稳定性。在飞灰产品的长期使用过程中毒性不一定会消失，必须仔细评估可能造成的新污染。4、简述我国农村生活垃圾的主要特点。答：(1)数量大。随着农民生活水平的大幅度提高，农村生活垃圾的产生量和堆积量均在逐年增加(2)垃圾成分复杂，垃圾组成受收入水平、消费结构、燃料结构、生活习惯等因素影响。（3)面积广，产生源分散。由于农民居住比较分散，哪里有人或柱所，哪里就有垃圾产生。垃圾分布面积广，加上农村交通落后、造成农村生活垃圾不便集中收运处理。(4)治理资金不易筹集。由于各地经济发展水平不同，目前很多乡镇和村的财政无力提供垃圾处理所需的资金。5白泥主要分为哪两种？白泥中主要可再利用金属元素是什么？造纸白泥和制碱白泥，Ca。6、在污泥生物稳定方法中，污泥厌氧消化由于其高效的能量回收和较低的环境影响而备受关注，请试述其基本概念和原理，并简要概括其影响因素。答：污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥得到稳定的过程。原理：三阶段理论，即水解发酵阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段。影响因素：pH温度C/N搅拌与混合固体停留时间有毒物质接种物7、分别说明活性污泥、初沉污泥与活性污泥混合污泥、消化污泥的脱水性能。答：（1）活性污泥的脱水性能一般都很差，其比阻常在10×1013m/kg，CST常在100s之上，不经调质，无法进行机械脱水。泥龄越长的污泥，脱水性能越差；SVI值越高的污泥，其脱水性能也越差。一般来说发生膨胀的活性污泥，无法进行机械脱水，否则会耗用大量的化学药剂进行调质。（2）初沉污泥与活性污泥的混合污泥，其脱水性能取决于两种污泥分别的脱水性能，以及每种污泥所占的比例。一般来说，活性污泥比例越大，混合污泥的脱水性能越差。（3）消化污泥与消化前的生污泥相比，污泥颗粒减小，但颗粒的有机分降低，比重增大，粘度减小，因而其脱水性能略有提高。8、简述污泥对环境造成的二次污染。污泥是一种污染治理工艺的副产物，这种副产物富含微生物、病原体、病毒等，具有较强的污染性质。污泥如果处置不当，其污染传播的途径是很广泛的。首先，污泥的含水率极高，除了一部分自然蒸发到空气中外，大部分将渗入地表土层，并在雨水等的冲刷下进入地表水系统或影响地下水，污泥中的污染物将沿着这两种途径进行传播。其次，没有进行卫生化的污泥进入农田以至菜地，可能直接威胁人类的食物链。第三，污泥散发恶臭，可能影响相当大的一片周边环境。排放的气体是污染严重的温室气体。此外，污泥的数量庞大，储运这些污泥需要较大的空间和很多的工具，这些空间和工具都可能被污染，要做到与其它接触食物链的世界有效“隔绝”有一定难度。9、电子废弃物塑料回收的技术以及技术的优缺点物理回收利用法:物理回收法又称为机械式回收法,它是将回收塑料直接或通过改性后加工成新产品,主要应用于一级回收料和二级回收料。由于塑料在使用过程中发生老化,使回收塑料的综合性能降低,直接加工生产的再生制品的性能较低,多用于档次较低的产品中,因此在物理回收利用中常采用物理或化学的方法改善回收塑料的性能,提高再生制品的价值。优点：1污染小2.综合回收利用3.在设计阶段将可回收利用的性能融入产品中；缺点：1.使用具有局限性，很难进行工业化的应用2.有时由于物料的损失而效率低下化学回收利用法:是利用光、热、福射、化学试剂等将回收塑料降解成单体或低聚物的过程,降解产物可作为油品或化工原料进行利用,且在生产过程中不会产生大气污染。优点：对塑料没有选择性,适用范围广；相对简单有效,现已有工业化的应用；缺点：这两种处理技术实质上就是石油物质的一种循环,在处理过程中还要消耗能源和物料损失,比直接回收利用塑料的效率要低得多,并且处理过程中可能有二次污染物的产生。热回收利用法:对难以进行物理回收或化学回收的废塑料通过焚烧,利用其热能,这种方式通常用于没有分类收集或分选的混合塑料。塑料一般具有较高的热值,塑料燃烧时会释放大量热量,可以作为替代能源用于发电或用作水泥密的燃料。塑料焚烧回收能源的优点是处理废塑料量大、效率高;但缺点也十分显著,废塑料焚烧时会产生大量包括二氧杂环己烷等有毒有