固体废物处理与资源化技术复习整理

固体废物处理与资源化技术复习整理第一章固体废物处理与资源化技术概论1、固体废物的定义:在人类的各种社会活动中，因无用或者不需要而被弃置的固态物料，是人类利用物质资源满足自身生存和发展需要的伴生产物。（本质上是物流利用过程的产物）2、来源：生产过程、消费过程、废物处理与再利用。3、特点：不可完全避免；可减量（毒）或更充分循环。4、分类目的决定分类准则，准则决定分类结果。分类目的：技术和管理；分类准则：产生源类型、组成特征、可处理性（均匀性、可生物降解性、可燃性等）5、堆放的危害：侵占地表空间、污染物流失危害水体和土壤、挥发性污染物污染大气。处理的危害填埋：渗沥液、填埋气；焚烧：烟气、飞灰、炉渣；生物处理：臭气（挥发性污染物）、渗沥液。资源化产品再利用过程中其中的污染物缓释危害环境。6、控制途径：源头控制、资源化利用、无害化处理、最终处置7、源头控制原则：减量、减毒、组分控制（利于资源化）措施：生产工艺替代、清洁生产、商务模式转变、消费模式转化（非技术措施）资源化利用：产品回用(reuse)、材料再生(recycling)、物料转化(recovery)、热能利用(wastetoenergy)无害化：各种可能减轻固体废物环境影响的方法（广义）分解或转化固体废物中特定污染物质化学形态的方法（狭义）最终处置：地表填埋（卫生填埋安全填埋）；深地层处置（废矿坑填埋深穴填埋）；浅海床处置{（无害的固体废物）堤岸填筑}第二章固体废物性质分析生产工艺替代1、简述调研生活垃圾物理组成数据的技术意义。答：物理组成对由可之别的不同组分混合构成的固体废物有意义，适用于描述生活垃圾、加工工业废物（工业垃圾）和电子设备类废物的性状，尤其对生活垃圾处理的意义最为显著。我国习惯按有机垃圾、无机垃圾和废品三大类来描述生活垃圾的物理组成。其中，有机垃圾组分主要受生活习俗影响，无机垃圾受燃料结构和气候等影响，废品类垃圾则与消费水平关联度较大。固废性质：物理性质（粒径、含水率（常规含水率、田间持水量、极限含水率）、容积密度、可压缩性、物理组成）；化学性质（化学组成、整体化学性质、浸出特性）；生物性质（生物可降解性、致病生物含量、生物毒性）含水率：105°C恒重发湿基含水率Wc=(w0-wf)/w0；干基含水率Ws=(w0-wf)/wf2、简述废物的粒径与含水率对其压缩性能和容积密度的影响。答：废物的容积密度指的是一定体积空间中所能容纳废物的质量，通常以kg/m³为单位。废物的容积密度与废物的粒径和含水率有关，粒径小且潮湿的废物容积密度较高。废物的可压缩性一般定义为一定质量废物在压缩前后的体积变化率。废物的粒径越大越干燥，可压缩性越好。3、试分析田间持水量与极限含水率在概念和测试方法上的区别。答：田间持水量是在不会因重力作用而产生失水的条件下，一定量的样品所能持有的水分量。其测试方法为：取混合样品按装样要求（压实度）堆积于下部可观察滴水情况的容器中，先用水饱和整个样品，然后进行重力排水（同时应控制会发失水），排水平衡后测定样品的含水率。极限含水率是当废物颗粒的内部空隙，包括溶胀性的空隙，全部被水所饱和后废物的含水率。其测试方法为：将废物样品在清水中浸没一段时间后取出，在水分饱和的空气中沥干一段时间，以沥出样品表面的滞留水分，然后将样品按含水率定义方法测定其含水率。4、试辨别水分、可燃分、不可燃分、挥发分、固定碳和灰分的异同，并简述其测试方法。答：水分（105°C至恒重的失重）→挥发分（无氧850°恒重）→固定碳（有氧850°恒重）→灰分（剩余）可燃分=挥发分+固定碳、不可燃分=灰分；固废整体化学性质：pH（以液固比10L:1Kg纯水浸取样品测浸出液pH）；碱度（测试同pH）；热值（含义：固废在燃烧中释放出的热能，低位热值为真热值，高位热值无汽化潜热）；灰熔点（灰渣转化为熔渣的温度）5、为什么要测试固体废物的浸出特性？固体废物浸出测试方法如何分类？答：测定固体废物的浸出特性可以用于（1）分析废物中水或其他溶液可溶的污染物量，判断固体废物在不同环境条件下的污染物释放潜力；（2）废物中有机污染物的全量分析；（3）提供废物生物监测的样品，保证样品组分的生物可利用性。因此，要测试固体废物的浸出特性。固体废物的浸出程序分为两大类：一类是平衡浸出，主要着眼于分析废物中污染物的最大浸出量，适用于达到前述三方面作用的分析要求；另一类是动态浸出，主要用于描述废物在环境中的污染物释放过程。平衡浸出程序：可滤除液分离→滤渣破碎→浸取剂选择加入→实施浸取→回收浸取液；生物可降解性分为好氧稳定性和产甲烷潜力致病生物含量主要指标：大肠杆菌（粪大肠杆菌）、沙门氏菌、蛔虫卵、苍蝇卵等。生物毒性：急性生物毒性、慢性生物毒性、三致（致畸致癌致突变）毒性6、如何判断一种固体废物是否为危险废物？答：危险废物鉴别依次可以采用名录鉴别、特性鉴别和专家认定。名录鉴别主要是根据《国家危险废物名录》来判断一种固体废物是否为危险废物。特性鉴别是其他两种方式的基础。危险废物的可鉴别特性分为4大类，即腐蚀性、反应性、易燃性和生物毒性。（1）腐蚀性：对于固态废物或含水溶性液态物的废物，其浸出液或水溶液的pH≥12.5或pH≤2.0即为腐蚀性危险废物。对于非水溶性液态废物，其再制定温度下浸泡标准钢的腐蚀速率≥6.35mm/a，即为腐蚀性废物。（2）反应性：包括爆炸性，与水、空气和酸接触发生反应的危害性，含氰化物或硫化物并在弱酸、碱环境中易释放氰化物或硫化物的反应性，以及废物的氧化性进行定义。（详细参见课本39页）（3）易燃性：液态废物按闪点＜60℃即为易燃性危险废物；固态废物指在常温常压下因摩擦、吸湿或自发性化学反应可起火，当点燃时能剧烈并持续燃烧的危险特性；气态废物指在20℃、101.3kPa下，当其与空气混合的可燃点最低浓度≤13%。（4）生物毒性：包括生物监测和化学物质含量监测（课本40页）。7、简述固体废物的几种取样方法，并说明适用条件。答：固体废物有四种取样方法：（1）简单随机取样，当不清楚废物的产生规律时，采用随机抽取的方式采集样品。（2）系统取样法，本法适用于按一定顺序排出的废物，如通过输送带、管道等形式连续排出的废物的取样。（3）分层取样法，适用于分批次产生或不同时期产生后分层堆存的废物。（4）两段取样法，适用于采样废物由车、桶、箱、袋等容器分装的场合。8、请列举哪些废物的性质不宜采用混合废物直接测试，而应按照不同物理组分分别测试后，再加权平均。答：如废物的极限含水率、容积密度和压缩体积比，这些性质不宜采用混合废物直接测试，而应按照不同物理组分分别测试后，再加权平均。这些属于废物的物理性质。9、我国生活垃圾的物理组成特点对其含水率和灰熔点有何不利影响？试分析可采取何种措施来减少这些不利影响。答：我国生活垃圾中有机物含量最高，废品其次，无机组分最少。不利影响为：（1）食品垃圾比例高，废物易被玷污，使其含水率增高；（2）餐厨垃圾中的NaCl含量高，使混合废物的灰熔点降低（详见课本32页），不利于垃圾的焚烧处理。措施：（1）进行垃圾的分类回收；（2）减少食盐的使用，降低废物中NaCl的含量。第三章固体废物的收集与运输1、固体废物收运过程由几个阶段构成？各阶段的功能是什么？答：通常包括以下三个阶段：（1）收集：指从垃圾产生源到收集（临时贮存）设施的过程，是有由面至点的一级物流集中过程。（2）清运：指从收集设施至转运站或就近处理处置场的垃圾近距离运输过程，是从大量分散点到若干集中点的二级物流集中过程。（3）转运（中转）：指垃圾从转运站至处理处置场的运输过程，是生活垃圾的三级物流集中过程，功能是利用大容量运输的经济性，节省生活垃圾物流运输成本。收运+处理处置=完整处理系统2、生活垃圾收集方式有哪几种？各有什么特点？答：包括分类收集和混合收集。分类收集：指按生活垃圾物理组分分别进行收集的方法。不仅回收了大量资源，而且减少了垃圾运输和处理费用，降低了生活垃圾处理成本。混合收集：指收集未经任何处理的原生活垃圾的收集方式。此方式应用历史长，简单易行，收集费用低。但收集过程中各种废物组分互相混杂、黏结，降低了生活垃圾中有用物质的纯度和再利用价值；同时，增加了生活垃圾的处理工艺的难度，相应地提高了处理费用。收集作业方式：定点收集、定时收集、上门收集。3、拖拽式的操作方法和固定容器收集操作方法有什么区别？常见的生活垃圾收集设施有哪些？答：拖曳式：收集点垃圾带容器一起拉走卸空后送回；固定容器式：收集点将垃圾倒入清运车辆，容器不带走。收集设施：垃圾箱（桶）和垃圾集装箱。4、简述垃圾收运车的几种类型及我国垃圾收运车的发展方向。答：按照垃圾种类和垃圾产生源，可以将垃圾车分为生活垃圾车、大件垃圾车和建筑垃圾车。按照垃圾车的用途，可以将垃圾车分为垃圾收集车和垃圾转运车。按照垃圾车工作装置功能的不同，可以将垃圾车分为自卸垃圾车、自装卸垃圾车、自动填充压实式垃圾车和容器式垃圾车。发展方向：1、收运车型细分化；2、具有压缩功能的后装或侧装式压缩或密封垃圾车，且有与垃圾收集容器配套的装置；3、减少运输过程的二次污染；4、操作过程的自动化水平；5、多功能性；6、美观大方，易于保洁等。5、概述中转站的几种类型及各自特点。生活垃圾中转站的建设应注意哪些问题？答：生活垃圾转运站的分类：（1）按转运规模分为小型、中型和大型。小型垃圾转运站的转运量小于150t/d；中型转运量为150~450t/d；大型转运量大于450t/d。（2）按运输工具分为公路转运、铁路转运和水路转运。公路转运采用液压式集装箱转运车时由于集装箱密封性好，不散发臭气和溢流污水，较为卫生；铁路转运只在极少部分大型工矿企业使用；水路运输提供了把垃圾最终处置地点设在远处的可能性，省掉了不方便的公路运输，减轻了停车场的负担，使用大容积驳船同时保证了垃圾收集与处理之间的暂时贮存。（3）按装卸料方法分为高低货位式和平面传送方式。（4）按转运垃圾处理设备的工作原理和处理效果分为直接转运式、推入装箱式和压实装箱式。注意问题：（1）转运站服务区域内生活垃圾产生量（2）转运站规模（3）转运站设置数量（4）转运站建设面积（5）转运站的选址原则（6）转运站的建筑和环境7、计算，很简单。只给答案了。每周需要清运53次；累计工作42.4h；8、需设置42个收集点；每个收集点设置4个容器；改后需要配套车辆5辆；改为小压站，可以节省1460次/年；节省费用87600元/年。9、设计垃圾转运量143t/d第四章固体废物预处理预处理：改变废物的物理状态和物理组成，为后续转化处理和利用提供优化条件。（主要分选、破碎）分选作用：1）分选出可再利用的废物组分2）改善其可处理性3）联合应用提高破碎效率；影响筛分效率因素：入筛物特性（粒度、含水率、颗粒形状）；筛孔结构（形状、大小）；筛面运动过程1、固体废物筛选设备主要有哪几种？它们的技术特征分别是什么？答：主要有振动筛和滚筒筛。振动筛特点：（1）由于振动筛筛面振动强烈，能顺利输送物料和减少筛孔堵塞，故生产率和筛分效率均很高。（2）结构简单，零部件少，机械加工精度要求不高，故较易制造。（3）功率耗费较少。（4）易实现封闭式的筛分和输送，有助于改善生活垃圾处理场所的工作环境。（5）筛分机械的调试运行工作较复杂。（6）各种类型的振动筛都有不同程度的噪声，而且磨损较大。滚筒筛特点：（1）进料非常均匀（2）物料在滚筒内翻滚振动强烈（3）有时需要配备一些特殊装置以防止堵孔和缠绕（4）设备具有多功能性2、采用风选方法进行固体废物组分分离时，应对废物进行各种预处理？答：风选对废物颗粒的均匀性要求高，预处理应先破碎，再筛分。若废物中含有金属较多，可以加上磁选。3、试分析水平风选机和垂直风选机适合分选的垃圾种类？答：水平风选，精度较低，适用于废物中轻、重组分均含有的情况。垂直风选，精度较高，适用于废物中全为轻组分且要求分选精度较大的情况。破碎目的：使粒度变小，更均匀（提高堆积容重、增加比表面积提高反应速率）；解离多材质复合废物为分选提供条件；为后续处理做准备。物料的机械强度→破碎的阻力破碎机械的能量