华理固体废物处理与处置知识点

第一章1.固废含义：固体废物，是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。2.特点：a.固体废物的“废”具有时间和空间的相对性。在此生产过程或此方面可能是暂时无使用价值的，但并非在其他生产过程或其他方面无使用价值。在经济技术落后国家或地区抛弃的废物，在经济技术发达国家或地区可能是宝贵的资源。在当前经济技术条件下暂时无使用价值的废物，在发展了循环利用技术后可能就是资源。因此，固体废物常被看作是“放错地点的原料”.b.固体废物还具有一些特性，如产生量大、种类繁多、性质复杂、来源分布广泛并且一旦发生了由固体废物所导致的环境污染其危害具有潜在性、长期性和不易恢复性。3.来源：一是工业固体废弃物。主要是工业生产和加工过程中排入环境的各种废渣、污泥、粉尘等，其中以废渣为主。其数量大，种类多，成分复杂，处理困难。二是废旧物资。三是城市生活垃圾。我国城市生活垃圾产生量增长快，而目前城市生活垃圾处理率低，城市出现垃圾围城现象。4.分类：按化学性质分为有机固体废物和无机固体废物；按照污染特性可将固体废物分为一般固体废物、危险废物以及放射性固体废物；根据固体废物的来源可将其分为工矿业固体废物、生活垃圾以及其他固体废物。5.固体废物处理：固体废物处理是通过物理的手段（如粉碎、压缩、干燥、蒸发、焚烧等）或生物化学作用（如氧化、消化分解、吸收等）用以缩小其体积、加速其自然净化的过程。6.处置：将已无回收价值或确定不能再利用的固体废物（包括对自然界及人类自身健康危害性极大的危险废物）长期置于符合环境保护规定要求的场所或设施而不再取回，从而与生物圈相隔离的技术措施。7.什么是固体废物的“三化”处理？固体废物的“三化”处理，指无害化、减量化和资源化。无害化：指通过适当的技术对废物进行处理（如热解、分离、焚烧、生化分解等方法），使其不对环境产生污染，不致对人体健康产生影响。减量化：指通过实施适当的技术，减少固体废物的产生量和容量。其中，前者的实施主要在于清洁生产技术的开发与应用，从生产源头控制固体废物的产生；后者则包括分选、压缩、焚烧等方法，对固体废物进行处理和利用，从而达到减少固体废物容量的目的。资源化：指采取各种管理和技术措施，从固体废物中回收具有使用价值的物质和能源，作为新的原料或者能源投入使用。广义的资源化包括物质回收、物质转换和能量转换三个部分。固体废物的“三化”处理是固体废物处理的最重要的技术政策，其中无害化是前提，减量化和资源化是发展方向。8.固体废物污染危害①侵占土地：城市生活垃圾如不能得到及时处理和处置，将会占用农田，破坏农业生产，以及地貌、植被、自然景观等。②污染土壤：固体废物如果处理不当，有害成分很容易经过地表径流进入土壤，杀灭土壤中的微生物，破坏土壤的结构，从而导致土壤健康状况恶化。③污染水体：固体废物可以随着天然降水或者随风飘移进入地表径流，进而流入江河湖泊等水体，造成地表水的污染。而如果填埋或堆置处理不当，则可能产生渗滤液，透过土壤污染地下水，造成更加严重的危害。④污染大气：某些有机固体废物在适宜的温度和湿度下会被微生物分解，释放有毒气体或液体；某些废渣或垃圾，在风的吹动下会随风飘逸，造成粉尘污染；某些固体废物在运输和处理的过程中，会产生有害气体和粉尘，例如焚烧法处理固体废物，在缺乏空气净化装置或者燃烧不充分的情况下很容易产生粉尘和有害气体。⑤影响环境卫生和公众健康：固体废物未经无害化处理进入环境，会导致传染病菌的繁殖，严重影响居民的居住环境和卫生状况，进而对人们的健康造成威胁。除了上述途径以外，有些固体废物还可能造成燃烧、爆炸、接触中毒、腐蚀等特殊损害。另外，固体废物还可能通过植物和动物间接地对人类的健康造成危害，例如重金属污染等。简单随机采样法：•抽签法：先将采样总体的各个独立单元顺序编号，同时将号码写在纸片上（纸片上的号码代表各个采样单元），掺和混匀后从中随机抽取所需最少样品数的纸片，抽中的号码记为采样单元的号码。•随机数表法：先将采样总体的各个独立单元顺序编号，然后从随机数表的任意一栏、任意一行的数字数起，小于或等于编号序列内的数码即作为采样单元（不重复），直至取到所需的最少样品数。分层随机采样法：•这种方法是将总体划分为若干个组成单元或将采样过程分为若干个阶段，然后从每一层中随机采取样品。•该法优点：当已知各层间物理化学特性存在差异，且层内均匀性比总体好时，能降低层内的变异，误差小于简单随机采样。系统随机采样法：•这种方法是利用随机数表或其他目标技术从总体中随机抽取某一个体作为第一个采样单元，然后从第一个采样单元起按一定的顺序和间隔确定其他采样单元采取样品。•这种方法与简单随机采样法相比，简便、迅速、经济，但当废物中某待测组分有未被认识的趋势或周期性变化时，将影响采样的精确度和精密度。多段式采样法：•所谓多段式采样法，就是将采样过程分为两个或多个阶段来进行，先抽取大的采样单位，再从大的采样单位中抽取采样单元。•多段式采样法常用于对区域生活垃圾产生量、垃圾分类和垃圾组分分析时采样。2.采样工具选择考虑因素：当总体容量较小，样本容量也较小时，制签简单，号签容易搅匀，可采用抽签法（也可采用随机数表法）；当总体容量较大，样本容量较小时可用随机数表法；当总体由差异明显的几部分组成时，可用分层抽样法;当总体容量较大，样本容量也较大时，可用系统抽样法3.采样操作方法及样品制备：4.固体危险废物特性、鉴别方法：1急性毒性（灌胃），2易燃性（测定闪点），3反应性（撞击感度实验、磨擦感度实验、爆炸点测定、火焰感度测定、温升实验和释放有毒有害气体试验等），5浸出毒性（水平振荡法和翻转法），4腐蚀性（(1)以玻璃电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，测定固体废物浸出液的pH值；(2)当pH值大于或等于12.5或者小于或等于2.0时，则可判定该废物是具有腐蚀性的危险废物。）2.压实原理:消除或减少固体废物间的空隙率。利用机械的方法对松散的固体废物施加压力，使废物颗粒变形或破碎，挤除废物颗粒之间的间隙，减少固体废物的空隙率，从而减小固体废物表观体积。5.破碎：利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程。低温破碎：利用常温下难以破碎的固体废物在低温时变脆的性能对其进行破碎的方法。同时，还可以根据不同物质的脆化温度的差异进行选择性的破碎。湿式破碎：基于纸类在水力的作用下发生浆液化，从而可将废物利用与制浆造纸等工艺结合的原理而发展起来的一种破碎方法，主要是为了回收城市垃圾中大量的纸类废物。它将含有纸类物质的垃圾投入特制的破碎机内，和大量水流一起剧烈搅拌、破碎，使之成为浆液。由于破碎方法中使用大量的水，因此称为湿式破碎。6.破碎目的：将固体废物转变成适合于进一步加工或者能经济地再处理的形状与大小。7.破碎意义：破碎是所有固体废物处理方法的必不可少的预处理工艺，是后续处理与处置必须经过的过程。8.机械强度：固体废物的机械强度反映厂固体废物抗破碎的阻力。常用静载下测定的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度来表示。其中抗压强度最大，抗剪强度次之，抗弯强度较小，抗拉强度最小。一般以固体废物的抗压强度为标准来衡量。抗压强度大于250MP.者为坚硬固体废物，40-250MPa者为中硬固体废物，小于40MP.者为软固体废物。9.破碎比和破碎段：在破碎过程当巾，原废物粒度与破碎产物粒度的比值称为破碎比。破碎比表不废物被破碎的程度。实际应用过程中，破碎比常采用废物破碎前的最大粒度与破碎后的最大粒度之比来计算，也称极限破碎比。科研和理论研究中，破碎比常采用废物破碎前的平均粒度与破碎后的平均粒度之比来计算，这一破碎比称为真实破碎比。固体废物每经过一次破碎机或磨碎机称为一个破碎段。若要求的破碎比不大，一段破碎即可。10.破碎工艺P5511.破碎方法及选择：根据固体废物破碎时所使用的外力，可以将破碎分为机械能破碎和非机械能破碎两种。机械能破碎：利用破碎工具对固体废物施加外力而使其破碎，通常包括挤压、冲击、剪切、摩擦、撕拉等方式。非机械能破碎：利用电能、热能等非机械能的方式对固体废物进行破碎，如低温破碎、热力破碎、减压破碎、超声波破碎等。用于实际生产的破碎设备通常都是综合两种或者两种以上的破碎方法，对固体废物进行联合破碎，这样更能达到良好的破碎效果。a.压碎b.劈碎c.折断d.磨碎e.冲击破碎破碎方法的选择选择破碎方法时，需视固体废物的机械强度，特别是废物的硬度而定对坚硬物，挤压破碎和冲击破碎十分有效对脆性废物，劈碎、冲击破碎为宜一般破碎机都是由两种或两种以上的破碎方法联合作用对固体废物进行破碎的，例如压碎和折断、冲击破碎和磨碎等。物料的破碎难易程度不单与物质的机械强度有关，还与物质的韧性，即断裂前的变形能力有关12.常规破碎技术及设备：常用的固体废物破碎机包括以下几种：①剪切式破碎机：通过固定刀和可动刀之间的作用，将固体废物切开或者割裂成适宜的形状和尺寸，比较适合低二氧化硅含量的松散废物的破碎。②锤式破碎机：这是典型的冲击式破碎机，也是最普通的工业破碎设备。其原理是利用电动机带动大的转子，转子上面铰接重锤，以铰链为轴转动，通过重锤对废物冲击后抛射到破碎板上时的冲击作用，以及锤头引起的剪切作用等对废物进行破碎。主要用于破碎中等强度且腐蚀性较弱的固体废物，如矿业废物、硬质塑料、废弃金属家用器物等。③颚式破碎机：是一种比较古老的破碎设备，主要是借助于动颚周期性地靠近或者离开固定颚，使物料受到挤压、劈裂和弯曲作用而破碎，具有结构简单、坚固、维护方便、工作可靠等优点。主要用于强度与韧性高、腐蚀性强的废物。④辊式破碎机：利用辊子的转动，将废物卷入辊子之间加以挤压破碎。辊式破碎机广泛应用于中小型工矿企业，优点在于结构简单、工作可靠、成本低廉，不足之处在于生产率比较低，破碎产品的粒度不够均匀，破碎比不大。辊式破碎机适宜于破碎脆性和韧性的中硬、松软、黏湿性物料，但不宜破碎大块的或者坚硬的物料。（5）球磨机13.分选：固体废物的分选就是将固体废物中各种可回收利用的废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。14.分选原理：15.分选方法：人工分选和机械分选。人工分选是最早采用的分选方法，适用十废物产源地、收集站、处理中心、转运站或处置场。根据废物组成中各种物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性及弹性的差异，将机械分选方法分为筛选(分）、重力分选、光电分选、磁力分选、电力分选和摩擦与弹跳分选。16.筛分：筛分是根据固体废物尺寸大小进行分选的一种方法，在城市生活垃圾和工业废物的处理上得到了广泛应用，包括湿式筛分和干式筛分两种操作类型。17.筛粉原理：P64筛分是利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗、细粒物料分离的过程。该分离过程可看作是由物料分层和细粒透筛两个阶段组成的。物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。18.筛分效率（计算）P65筛分影响因素：①固体废物自身的性质：a.固体废物的粒度，粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒含量越多，筛分效率越高，反之越低；b.固体废物的含水率，固体废物外表的水分会使细粒结团或者附着在粗粒上而不宜过筛，但是含水率较高时，颗粒之间的凝聚力反而会下降，从而提高筛分效率；$固体废物的含泥量，含泥量较高时，稍有水分就容易使细粒结团；c.固体废物的颗粒形状，多面和球形颗粒最容易筛分，片状或者条状颗粒容易在筛子振动时跳到物料上层，故而难以通过方形和圆形筛孔，但是却较容易通过长方形筛孔。②筛分设备的性能：a.筛网的类型，编织筛网的筛分效率较高，其次是冲孔筛，再次是棒条筛；b.筛孔的形状，一般来讲，方形筛孔比圆形筛孔筛分效率高，但是筛分粒度较小而水分较高时，适宜采用圆形筛孔，避免方形筛孔的四角附近发生颗粒粘连现象；c.筛子的运动方式，固定筛、转筒筛、摇动筛、振动筛的筛分效率分别可以达到50%~60%、60%、70%~80%