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一、固体废物生物处理技术——堆肥化1.生物处理是以固体废物中的可降解有机物为对象，使之转化为稳定产物、能源和其他有用物质的一种处理技术。2.固体废物生物处理的作用：稳定化和消毒杀菌；废物减量化；回收能源；回收物质。3.堆肥化：依靠自然界广泛分布的微生物，有控制地促进可生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。其产物称为堆肥、腐殖土。4.堆肥化分类：按堆肥物料运动形式可分为:静态发酵法和动态发酵法；按堆制过程微生物需氧程度可分为:好氧法和厌氧法；按堆肥堆制方式可分为:野积式堆积法和装置式堆积法；按堆肥原料是否在一个发酵设施中完成生物降解的全过程可分为:一次性堆肥和二次性堆肥。5.好氧堆肥化：是在有氧存在状态下，好氧微生物对废物中的有机物进行分解转化的过程；最终产物主要是CO2、H2O、热量和腐殖质。好氧堆肥堆温高，一般在50~60℃。具有发酵周期短，无害化程度高，易于操作等特点，被广泛采用。也称为高温快速堆肥。6.厌氧堆肥化：是在无氧存在状态下，利用厌氧微生物对废物中的有机物进行分解转化的过程；最终产物主要是CO2、CH4、热量和腐殖质。堆制温度低，工艺简单，成品中氮素保留比较多，但堆制周期长，需3～12个月，异味浓烈，分解不充分。7.我国所谓的简易堆肥化技术，就是建立在厌氧条件下的发酵分解过程。8.堆肥中起重要作用的微生物是细菌和真菌。9.堆肥化过程温度变化：四个阶段，每一阶段有其独特的微生物类群：潜伏阶段，中温阶段，高温阶段（微生物按其活性可为三个时期：对数生长期、减速生长期和内源呼吸期），熟化阶段。10.堆肥化的影响因素：有机质含量（20%-80%）、粒度（25-75mm）、碳氮比（26-35：1）、含水率（50%-65%）、温度（35-55度）、通风、pH（6.5-8.5）、接种11.通风：提供氧气，通过供氧量的控制调节最适宜的温度，加大通风量取出水份；通风方式：自然扩散法，翻堆法，强制通风法，翻堆与强制通风相结合法，被动通气法。通风过程控制方式：开环控制（固定通风速率），闭环控制（温度反馈、氧浓度反馈、温度-氧浓度联合反馈），我国常用的是时间控制和时间－温度反馈控制的通风方式。通风管理：连续通风、间歇通风（正压通风、负压通风）、气流循环、交替变化通风方向、交替变化通风方向的气流循环。12.温度的控制有两个意义：使有机物得到有效的分解使病原体灭活，保证堆肥化产品符合卫生要求。影响堆肥温度的因素主要：氧气的供应状况，物料含水量。13.好氧堆肥基本工艺过程：前处理、原料发酵（主发酵、后发酵）、后处理、脱臭、储存。脱臭方法：化学除臭剂除臭；水、酸、碱水溶液等吸收剂吸收法；臭氧氧化法；活性炭、沸石、熟堆肥等吸附剂吸附法等。经济而实用的方法是熟堆肥氧化吸附除臭法。14.堆肥工艺分类：露天条垛式堆肥法，静态强制通风堆肥法，动态密闭型堆肥法。15.废物堆肥化按设备流程包括下述系统：进料供料设备→预处理设备→一次发酵设备→二次发酵设备→后处理设备→产品细加工设备。整个生产系统，还须由排出臭气的脱臭装置，污水的收集排出与处理装置，电力供应设备，控制仪器设备等组合而成。16.堆肥化设备：立式堆肥发酵塔，水平（卧式）发酵滚筒，筒仓式堆肥发酵装置，箱式（池式）堆肥发酵池17.堆肥化工艺系统：“戽斗式”翻堆机堆肥化系统，卧式达诺滚筒发酵的堆肥化系统。18.堆肥腐熟度的含义：通过微生物的作用，堆肥的产品要达到稳定化、无害化，亦即不对外界环境产生不良影响；堆肥产品的使用不影响作物的生长和土壤耕作能力。19.堆肥腐熟度的评价方法：物理方法、化学方法、生物活性法、植物毒性分析法（种子发芽实验，植物生长实验）、安全性测试法。20.化学方法：化学参数（碳氮比（C/N=15-20：1）、氮化合物（NH4——NO3）、阳离子交换容量、有机化合物、腐殖质），工艺参数（温度）。21.生物活性法：呼吸作用（耗氧速率、CO2产生速率），微生物种群和数量，酶学分析。22.堆肥腐熟度检验测定方法：氮试验法（是否含有氨氮和亚硝酸氮）、耗氧速率法、植物毒性法。23.堆肥的功效：改善土壤的理化性能；增加土壤养分，促进作物增产。二、固体废物生物化学处理——厌氧消化1.厌氧消化的概念：厌氧消化是指在微生物作用下,有控制地使2.废物中可生物降解的有机物转化为CH4、CO2和稳定物质的生物化学过程。由于厌氧消化可以产生以CH4为主要成分的沼气，故又称为甲烷发酵。3.厌氧消化技术的特点：可以将潜在于废弃的有机物中的低品位生物能转化为可以直接利用的高品位沼气；与好氧处理相比，厌氧消化不需要通风动力，设施简单，运行成本低，节能；适于处理高浓度有机废水和废物；经厌氧消化后的废物基本稳定，可以用作农肥、饲料或堆肥化原料；厌氧微生物生长速度慢，常规方法处理效率低，设备体积大；厌氧过程会产生H2S等恶臭气体。4.三阶段理论：有机物的厌氧分解过程大致可分为三个阶段：水解阶段：在水解和发酵细菌作用下，将大分子有机物分解为小分子有机物，以利于微生物吸收和利用。产酸阶段：在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段产物转化成氢、二氧化碳和乙酸等。产甲烷阶段：在产甲烷菌作用下，把第二阶段产物转化为甲烷。5.控制步骤：对于以不溶性高分子有机物为主的污泥、垃圾等废物，水解阶段是厌氧消化过程的控制步骤；对于以可溶性有机物为主的有机废水来说，由于产甲烷菌生长速度慢，对环境和基质要求苛刻，产甲烷阶段是整个厌氧消化过程的控制步骤。6.厌氧消化工艺类型：按发酵温度：常温发酵，中温发酵，高温发酵；按进料方式：批量进料，半连续进料，连续进料；按发酵方式：二步(或两相)发酵（产酸阶段与产甲烷阶段分别放在两个装置内进行），一步(或混合）发酵；根据原料的物理状况：液体发酵（低固体厌氧发酵），固体发酵（高固体厌氧发酵），高浓度发酵；根据运行的连续性：连续厌氧消化工艺，间歇厌氧消化工艺；根据装置类型：传统消化器，厌氧接触消化器，上流式厌氧过滤器，上流式厌氧污泥床，厌氧流化床，厌氧生物转盘，，折流式厌氧消化器；7.厌氧消化的影响因素及其控制：厌氧条件、有机物组分、有机物含量、温度（30-39或50-55度）、pH值和碱度、营养物质和原料处理、抑制物质、搅拌（增加物料与微生物的接触机会）、接种物8.两相发酵与常规发酵相比有较大优势：负荷提高、停留时间缩短、产气率提高、有机污染物去除率提高9.发酵装置：微生物分解废物中有机质的场所，是厌氧发酵的主体装置，也称为消化器。评价指标：反应完成程度（反应器中单位质量物料的产气量与最优试验条件下的最大产气率的比值）、反应器稳定性（反应器对有机负荷的最大承受能力）、反应速率（单位时间内单位反应器体积产甲烷的体积数）。分类：传统厌氧消化器、农村小型沼气池、厌氧接触消化器、厌氧过滤消化器、上流式厌氧污泥床消化器、厌氧流化床反应器、厌氧生物转盘消化器、厌氧折流式反应器。三、固体废物热处理技术1.定义：热处理过程：在设备中以高温分解和深度氧化为主要手段，通过改变废物的物理、化学、生物特性或组成来处理固体废物的过程。2.分类：焚烧，热解，高温煅烧，熔融，湿式氧化。优点：减容效果好，消毒彻底，减轻或消除后续处置过程对环境的影响，回收资源和能量。存在的问题：投资和运行费用高；操作运行复杂，稳定性差；二次污染与公众反应大。3.焚烧技术：固体废物的焚烧是一种高温热处理技术，以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有害物质在高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现无害化、减量化、资源化的处理技术。4.焚烧厂类型：按处理废物（城市垃圾焚烧厂，一般工业废物焚烧厂，危险废物焚烧厂），按处理规模和服务范围（区域集中处理厂，就地分散处理厂）。5.焚烧技术的发展：三个阶段：简单焚烧（水平固定炉排垃圾焚烧炉），有烟气净化和热能回收利用的焚烧，热解气化熔融焚烧（热解气化焚烧炉、高温熔渣焚烧炉）。6.废物焚烧炉的燃烧方式：按燃烧气体流动方式分：反向流，同向流，旋涡流；按助燃空气加入段数分：单段燃烧，多段燃烧；依第一燃烧室供给空气量分：过量燃烧，缺氧燃烧，热解燃烧；7.固体废物焚烧的目的：使废弃物减量，使废弃物中的有毒物质被摧毁，使废热被释出而再利用。8.固体废物焚烧效果评价指标：燃烧效率，热灼效率，破坏去除率，减量比。减量比：；ma为焚烧残渣质量，mb为投加的废物质量，mc为残渣中不可燃物质量。热灼减量：；ma为焚烧残渣在室温时的质量；md为焚烧残渣经（600±25）℃3小时灼烧后冷却至室温时的质量。燃烧效率：；[CO2]、[CO]分别为排气中CO2、CO的浓度。破坏去除率：；Win：加入焚烧炉内的某POHC的重量，Wout：烟道排放气和焚烧残余物中某POHC的重量之和。9.影响焚烧效果的主要因素：（3T1E原则）物料尺寸（size），焚烧温度（temperature），停留时间(time)，湍流程度（turbulence），过剩空气量(excessair)。10.垃圾焚烧炉类型：机械炉床式焚烧炉，旋转窑式焚烧炉，流化床式焚烧炉，模组式焚烧炉。11.焚烧炉系统基本结构：核心设备（焚烧炉主体），辅助设备（原料贮存系统、加料系统、送风系统、灰渣处理系统、废水处理系统、尾气处理系统、余热回收系统）。12.机械炉排焚烧炉主要子系统：贮存及进料子系统，焚烧系统（炉床（机械可移动式炉排）及燃烧室），废热回收系统，发电系统，给水处理系统，废气处理系统，废水处理系统，灰渣收集及处理系统。13.焚烧过程主要包括固体流、空气流和烟气流三种物流。14.焚烧炉的炉膛：一燃室：主要完成固体物料的燃烧和挥发组分的火焰燃烧，一燃室通常内衬耐火材料，尽量减少散热损失；二燃室：主要对烟气中的未燃尽组分和悬浮颗粒进行燃烧。炉膛内的温度：炉膛内的温度一般应为700～1000℃。温度下限设置的原因：恶臭物质的分解在700℃以上时分解较为完全低温燃烧时容易产生剧毒物质二恶英，温度高于700℃时二恶英由生成转为分解。温度上限设置的考虑：设备的腐蚀和灰渣的结焦（焚烧灰的熔融温度约在1100～1200℃），减少烟气中NOx生成。15.常用机械炉排类型：按构造不同可分为：摇动式，往复式，逆动式，履带式，转动式。16.空气流：一次空气：由炉排下吹入；提供废物燃烧所需的氧气；防止炉排过热（助燃空气200～250℃）；通常一次空气的供给量大于二次空气；二次空气：从炉排上方吹入；使炉膛内气体产生扰动，使其混合良好；为烟气中未燃尽的可燃组分的氧化分解提供氧气。17.烟气冷却方式：废热锅炉式，水冷式，空气混合式，间接空冷式。18.焚烧炉设计指标：燃烧室热负荷：燃烧室单位容积、单位时间燃烧废物所产生的热量；炉排燃烧率：炉排单位面积、单位时间可以焚烧的废物量。19.流化床焚烧炉的优缺点：缺点：焚烧前需破碎，预处理费用高；优点：单位面积处理能力大，灰渣的热灼减量几乎为0。20.热解气化焚烧炉：水平热解焚烧炉（一燃室：缺空气系统；二燃室：过量空气系统），立式热解焚烧炉。21.废气冷却方式：直接式冷却，间接冷却方式。22.焚烧尾气中的污染物：不完全燃烧产物，酸性气体，粒状污染物，重金属，二恶英和呋喃，氮气、二氧化碳、水汽等。23.焚烧系统的尾气处理流程可分成干式、半干式、湿式三类。24.氮氧化物的控制：燃烧产生的NOx可分为两大类：一类是空气中氮气氧化产生的Thermal-NOx；另一类是燃料中氮的氧化而产生的Fuel-NOx。降低废气NOx的方法，可分为燃烧控制法、干式法和湿式法、选择性非催化还原法（SNCR），选择性催化还原法（SCR）。25.酸性气体控制：干式洗烟法，半干式洗烟法，湿式洗烟法。26.二恶英和呋喃控制：二恶英（PCDDs）控制：控制来源，减少炉内形成，避免炉内低温再合成；27.焚烧产生的灰渣：分类：细渣，底灰，锅炉灰，飞灰；28.热解技术：热解：物料在氧气不足的气氛中燃烧，并由此产生的热作用而引起的化学分解过程。热解产物：可燃性气体，有机液体和固体残渣。影响因素：废物组成，物料预处理，物料含水率，反应温度，加热速度，空气量。29.热解工