固体废物处理与处置

第一章绪论

1、名词解释

固体废物；危险废物(种类)；固体废物的资源化；固化处理技术；废渣（Residue）；垃圾（Refuse）

2、简述固体废物的主要危害？固体废物的分类？

3、论述我国固体废物处理原则（或管理目标以及技术政策）。

4、固体废物的处理方法有哪些？

5、固体废物最终处置方法有哪些？含义及其特点。

6、城市生活垃圾主要包括哪些方面？如何进行城市生活垃圾产生量的预测？（介绍几种预测方法）

第二章固体废物收集运输及系统分析

1、名词解释

拖运(移动)容器系统(hauled container system)；

固定容器系统(stationary container system)

2、计算与规划

计算题：例题以及作业（拖运容器系统）

规划题：编号；绘出收集路线；每天收集垃圾量的平衡计算

3、固体废物收运系统的优化

会建立线性规划数学模型（如P82作业5）

第三章预处理技术

1、名词解释

筛分效率、破碎比、跳汰分选、摇床分选、磁选（基本概念）

2、怎样计算筛分设备的筛分效率？影响筛分效率的因素有哪些？

3、为什么要对固体废物进行破碎处理？比较低温破碎与常温破碎的区别。

4、试比较各种重力分选设备的工作原理和适用场合。

5、浮选中常用哪些浮选药剂？它们在浮选过程中的作用是什么？

第四章固体废物的固化技术

一、名词解释

1、固化处理：用物理－化学方法将危险废物掺合并包容在密实的惰性基材中，使其稳定

化的一种过程。

2、增容比：指所形成得固化体体积与被固化有害废物体积得比值。

3、浸出率：指固化体浸入水中或其他溶液时，其中有害废物的浸出速度。可预测固化体在

贮存地点可能发生的情况。

二、什么是废物固化？怎样评定废物固化的效果？

废物固化：用物理－化学方法将危险废物掺合并包容在密实的惰性基材中，使其稳定化的一种过程。

效果（固化体的浸出率和增容比来衡量）

三、简述固化处理的基本要求。

（1）有害废物经过固化处理后形成的固化体应具有良好的抗渗性、抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度等。

（2）固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要低。

（3）固化工艺过程简单，便于操作。

（4）固化剂来源丰富，廉价易得。

（5）处理费用低。

四、简述固化处理的主要机理。

机理：尚在研究发展中，其固化过程有：

（1）将有害废物通过化学转变或引入某种稳定的晶格中的过程；

（2）将有害废物用惰性材料加以包容的过程；

（3）兼有上述两种过程。

五、固体废物的固化处理方法一般有哪些？各有哪些特点？

水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化、石灰固化、有机聚合物固化等。

水泥固化特点：水泥固化是一种比较成熟的有害废物处理方法。

优点：

电镀污泥处理十分有效；

设备和工艺过程简单，设备投资、动力消耗和运行费用低；

添加剂价廉易得；

对含水率较高的废物可以直接固化；

操作常温即可，沥青涂覆可降低污染物的浸出；

产品的强度、耐热性和耐久性好；

放射性固废安全运输；

适合投海或作为路基使用。

缺点:①水泥固化体浸出率较高，需作涂覆处理；

②水泥固化体的增容比较高，达1.5～2；

③有的废物需进行预处理和投加添加剂，使处理费用较高；

④水泥的碱性易使铵离子转变为氨气逸出；

⑤处理化学泥渣时，生成胶状物，排料困难。

沥青固化体的特点：

优点: (1) 固化体空隙率小，致密度高；

(2) 浸出率为10－4～10－6 g/(cm2.d)；

(3) 增容比小，降低了运输费用和处置费用；

(4) 固化处理后随即就能硬化，适用范围广。

缺点: (1) 废物必须预先脱水和加热高温混合，因此，操作复杂，动力消耗大，设备投资高；

(2) 沥青具有可燃性，管理较困难。

塑料固化的特点

?常温下可操作；

?为使混合物凝结需加入少量的催化剂；

?增容比和固化体的密度较小；

?固化体不可燃，但耐老化性能差，一旦破裂，污染物会浸出污染环境。

玻璃固化法的特点：

?优点：①玻璃固化体致密，在水及酸、碱溶液中的浸出率小，大约为10-7g/(cm2·d)；

②增容比小；③在玻璃固化过程中产生的粉尘量少。④玻璃固化有较高的导热性、

热稳定性和辐射稳定性。

?缺点：装置复杂，处理费用昂贵，工作温度较高，设备腐蚀严重，放射性核素挥发

量大。

第五章固体废物的生物处理技术

一、名词解释

1、堆肥化：是在有控制的条件下，使有机废弃物在微生物（主要为细菌）作用下，发生降

解，并同时使有机物发生生物稳定作用（向稳定的腐殖质方向转化）的过程。

2、腐熟度：指成品堆肥的稳定程度。衡量堆肥反应完成的指标，在农业上是堆肥质量的指

标。

3、一次发酵：好氧堆肥中的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程称为一次发酵或主发酵。

4、二次发酵：物料经过一次发酵，还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在，需将其送到后发酵室，堆成1-2m高的堆垛进行二次发酵，使之腐熟。

二、简述好氧堆肥化的微生物生化过程。

（1）潜伏阶段（驯化阶段）

这一阶段是微生物开始适应新环境的过程。

（2）产热阶段（中温阶段，升温阶段）

堆肥初期（通常在1～3天），肥堆中嗜温性微生物利用可溶性和易降解性有机物作为营养和能量来源，迅速增殖，并释放出热能，使肥堆温度不断上升。

此阶段温度在室温至45℃范围内，微生物以中温、需氧型为主，通常是一些无芽胞细菌。

（3）高温阶段

①当肥堆温度上升到45℃以上时，进入高温阶段。

②嗜温性微生物受到抑制，嗜热性微生物代之。

③此时，产生的热量减少，堆温自动下降。

④高温对于堆肥的快速腐熟起到重要作用，在此阶段中堆肥内开始了腐殖质的形成过程，并开始出现能溶解于弱碱的黑色物质。C/N比明显下降，肥堆高度随之降低。

(4) 腐熟阶段（熟化阶段）

在高温阶段末期，只剩下部分较难分解的有机物和新形成的腐殖质，此时微生物活性下降，发热量减少，温度下降。此时嗜温性微生物再占优势，对残留较难分解的有机物作进一步分解，腐殖质不断增多且趋于稳定化，此时堆肥进入腐熟阶段。

三、论述好氧堆肥的影响因素及其控制。

1、C/N比

?最适25：1

2、通风量（氧气量）

实际堆肥化系统必须提供超出计算需氧量(二倍以上)的过量空气，以保证充分的好氧条件。通风供氧方式：1）自然通风供氧；2）向肥堆内插入通风管；3）利用各种专用翻推机翻堆通风；4）用风机强制通风供氧。

3、有机质的含量

适宜的有机物含量为20～80%。

4、水分

对污泥堆肥而言，堆料合适的水分含量为55～65%。

垃圾堆肥最合适的水分为55%。

在实际操作中，简便测定方法为：以手紧握物料能成团，有水迹出现，但水不滴出为宜。

5、颗粒度

一般地：适宜大小为12～60mm。堆肥前物料需要进行筛分和破碎处理。

6、pH

微生物可在较大的pH范围内繁殖，合适的pH为6.5～8.5。

四、简述好氧堆肥的工艺。

1、堆肥程序

（1）原料的预处理

包括分选、破碎、以及含水率和碳氮比的调整

（2）原料发酵

可采用一次发酵方式、周期一般在30天左右。目前普通推广二次发酵方式，周期一般需要20天。

（3）后处理

后处理包括去除杂质和进行必要的破碎处理。

五、计算题（作业或笔记）

第六章固体废物的热处理技术

一、名词解释

1、热化学处理、

2、热值：是指单位质量的固体废物完全燃烧时所释放出的热量，以kJ/kg表示。

?热值常用粗热值（或高位热值，High heat value HHV）和净热值（或低位热值，Net heat value NHV）两种方法表示。

3、DRE（主要有害有机物组成的破坏去除率）：从废物中除去的POHC的质量百分率。

4、3T1E原则：在实际焚烧操作中控制四方面的因素：（1）温度(Temperature)；（2）停留

时间(Time)；（3）湍流程度（搅拌）(Turbulence)；（4）过量空气率（Excessive air）。

5、空气比（过剩空气系数）：实际空气与理论空气的比值

6、热解：利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下利用热能切断大分子量的有机物

(碳氢化合物)，使之转变为含碳数更少的低分子量物质的工艺过程。最终成为可

燃气、油、固定炭等形式的过程。

7、绝热火焰温度：燃料与空气混合燃烧，所有热量全用于提高系统温度和物料含热，没有

热量损失，这时烟气达到的最高温度。

二、简答题

1、目前我国垃圾采用焚烧技术有哪些困难？

（1）设备要求高。（2）技术要求高。（3）垃圾热值低。（4）垃圾产量小以及城市生活垃圾中灰渣含量较高，制约了焚烧减量化效益的发挥；（5）资金投入大。

2、固体废物热解的基本原理。

固体废物热解是一个复杂、连续的化学反应过程，在反应中包含着复杂的有机物断键、异构化等化学反应。热解中间产物一方面是大分子裂解成小分子，另一方面也有小分子聚合成较大的分子。

3、热解与焚烧的区别及其各有什么特点？（书P175）

生物质、塑料类、橡胶类等

热解的特点：铬Ⅲ不转为Ⅵ，硫、重金属等大都被固定，NOx产量少，排气量小，转为可贮存性能源

三、计算题

热值及其可利用热值计算；理论空气量、烟气量及热平衡计算、绝热火焰温度（例题和作业题）

第八章固体废物的处置技术

一、名词解释

1、固体废物处置：指将固体废物焚烧和用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方

法，达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者消

除其危险成分的活动（处理) ，或者将固体废物最终置于符合环境保护

规定要求的场所或者设施并不再回取的活动（最终处置) 。

2、卫生填埋：首先，每天将废物在限定的区域内铺散成40～75cm的薄层。然后，将废物

压实，并在每天操作后用厚度15～30cm土壤覆盖、压实（密实度至少在

0.6t/m3 以上)。最后，当土地填埋场达到最终设计高度后，再在该填埋层之

上覆盖一层90～120cm的土壤，压实进行封场。

3、升层：具有同样高度的一系列相互衔接的填筑单元构成一个升层。（完成的卫生土地填

埋场是由一个或多个升层组成）

4、填筑单元：废物层和土壤覆盖层共同构成一个单元。

5、渗滤液（浸出液）：是指穿经固体废物并从废物中吸收容纳溶解物和悬浮物的液体，其

中含有多种污染成分。

6、深井灌注：是将固体废物液体化，用强制性措施注入地下与饮用水和矿脉层隔开的可渗

透性的岩层中。对某些工业废物来说是一个对环境影响最小、切实可行的方法。

7、土地耕作：是基于土壤的离子交换、吸附、微生物生物降解以及渗滤水浸取、降解产物

的挥发等综合作用的过程。

8、浅地层埋藏：是指地表或地表以下的、具有防护覆盖层的、有工程屏障或没有工程屏障

的浅埋处置，埋藏深度一般在地面下50m以内。

二、垃圾填埋后封场的目的是什么？

目的：①削减渗滤液的产生量；②控制填埋场气体从填埋场上部无序释放；③抑制病原菌的繁殖；④提供一个可供景观美化和填埋土地再用的表面。

三、简述填埋场选址的原则依据和要求。

1、填埋场选址的原则依据

原则：①防止污染的原则。②经济合理性原则。

2、填埋场选址的要求

从工程学、环境学、经济学及法律和社会等四方面考虑：

（1）工程方面：①容量应足够大；（一般服务年限>8年）

②尽可能减少运距（<20km）；进出口应与公路相通。

③尽可能利用天然地形条件，最大限度减少土方量；

④场址具有良好的自然条件，地基有一定的承载力；渗透率≤10－7cm/s；填埋场

的底层和地下水位之间至少应有2m的距离，

（2）环境方面：

①必须在100年泛洪区之外，地表水不与可通航的水道直接相通；场区周围500m内无居住点；

②填埋物底层必须避开专用水源蓄水层和地下水补给区；

③降水量低，蒸发速率高，尽量减少臭气散发；

④减少车辆运输和设备运转噪音；

⑤避开居民区和公园风景区(至少在1000m以上)等。

（3）经济方面：

①容易征得土地，费用适宜；

②考虑挖掘、筑坡、衬里和道路施工及开发费用；

③考虑高投资低操作与低投资高操作费用的比较。

（4）法律和社会方面：

①符合有关法律及规定；应符合城市发展总规划。

②必须取得地方主管部门得允许；

③注意公众舆论和社会影响

四、计算题(渗滤液产生量，填埋场面积容积)