固体废弃物期末复习资料

第1章绪论固体废物的定义：指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有价值或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。固废的特点：无主性、分散性、危害性、错位性固废的分类：城市生活垃圾、工业固废、危险废物第2章生活垃圾清运保洁和垃圾分选技术生活垃圾的收集：混合收集、分类收集“3R”原则：（1）Reduce—从源头减少垃圾量的产生，尽可能通过物理手段减小垃圾的体积，滤干餐厨垃圾中的水分；（2）Reuse—尽可能购买和使用能够循环利用的产品，将仍有利用价值的物品再次利用；（3）Recycle—按照相关规定和要求，投放分类生活垃圾，为后续垃圾资源利用打基础。固废分选的目的：①分选可以回收很多有价值的物质，如废弃塑料制品中通常含有金属等有用物质；②对于要进行堆肥处理的固体废物，可以经过分选去除其中的不可堆肥的物质，提高堆肥效率和对肥的肥效；③固体废物在焚烧前可以通过风险去除其中不可燃烧和有用的物质，对于提高燃料热值，保证燃烧顺利进行具有重要的意义；④在固体废物进入填埋场之前，分选可以将那些有用的和可能对填埋场造成危害的物质，如废旧电池等分离出来，不但有效地延长了填埋场的使用期限，更提高了其安全性。分选：风力分选（立式风力分选机4—旋流器，5—风机，6—空气、水平气流分选器4—重质组分，5—中重质组分，6—轻质组分）；磁选；电力分选。第3章生活垃圾卫生填埋技术卫生填埋：是利用工程手段，采用有效技术措施，防止渗滤液及有害气体对水体和大气的污染，最大限度地压实减容，随时采用膜或土覆盖，使整个过程对公共卫生安全及环境均无危害的一种垃圾土地处理方法。填埋场的选址：（1）应服从总体规划；（2）应具有较好的自然条件：①最好位于城市夏季主导风向的下风向和地下水水流方向的下游；②800m以内无居民居住点；③场址竖向标高应不低于城市防排洪标准，场址不受洪涝灾害的影响；④应满足一定的地基承载力要求通常不低于0.15MPa;⑤为避免填埋库区垃圾渗滤液防渗处理的高投资，场址最好是独立的地质单元。填埋步骤：卸料、推铺、压实、覆盖。填埋工艺：地下水位较高的平原地区一般采用平面堆积法填埋垃圾；在地下水位较低的平原地区可采用掘埋法；在山谷型的填埋场可采用倾斜面堆积法；在沟壑、坑洼地带的填埋场可采用坑填法填埋垃圾。场底防渗系统的作用：①封闭渗滤液于填埋场中；②控制填埋场气体的迁移，防止其侧向或向下迁移至场外；③控制地下水，防止形成过高上升压，防止地下水进入场内。渗滤液的来源：降水、地表径流、地下水入侵、垃圾含水、灌溉水、液体废弃物；主要来源是降水和垃圾本身含水。渗滤液产生量计算：Q=CIA/1000先填一区再二区，不可先二后一Q——渗滤液水量，m³/d；C——J浸出系数（填埋区取0.4～0.6，封场区取0.2～0.4）；I——降雨量，mm/d；A——填埋面积，m2[例3-1]某填埋场总面积为10.0hm2，分四个区进行填埋。目前已有三个区填埋完毕，其面积A2为7.5hm2，浸出系数C2为0.25。另有一个区正在进行填埋施工，填埋面积A1为2.5hm2，浸出系数C1为0.5。当地的平均降雨量为3.5mm/d，最大月降雨量的日换算值为6.8mm/d。求渗滤液产生量。解:渗滤液产生量为:Q=Q1+Q2=(C1A1+C2A2)I/1000平均渗滤液量为:Q平均=(0.5X2.5+0.25X7.5)X10000X3.5/1000=109.4(m3/d)最大渗滤液量为:Q最大=(0.5X2.5+0.25X7.5)X10000X6.8/1000=212.5(m3/d)填埋气体的组成：主要含有氨气，二氧化碳，一氧化碳，氢气，硫化氢，甲烷，氮气和氧气等，还含有少量的微量气体。填埋气体的性质：①在大气中排放有害，增加大气温室效应；②易聚集迁移发，生沼气爆炸事故；③影响地下水水质，溶于水中的二氧化碳，增加水体硬度和矿物质的成分。填埋场中场覆盖系统结构层主要功能常用材料备注表层取决于填埋场封场后的土地利用规划，能生长植物并保证植物根系不破坏下面的保护层和排水层，具有抗侵蚀的能力，可能需要地表排水，管道等可生长植物的土壤以及其他天然土壤。需要有地表水控制层保护层防止上部植物根系以及挖洞动物对下层的破坏，保护防渗层不受干燥收缩、冻结解冻等破坏，防止排水层的堵塞，维持稳定天然土壤等需要有保护层，保护层和表层有时可以合并使用一种材料排水层排泄入渗进来的地表水等，降低入渗层对下部防渗层的水压力，还可以有气体倒排管道和渗滤液回收管道等砂、砾石、土工网格、土工合成材料、土工布此层并非必需的，只有当通过保护层入渗的水量较多或者对防渗层的渗透压力较大时才有必要防渗层防止入渗水进入填埋废物中，防止填埋气体逸出压实粘土、柔性膜、人工改性防渗材料和复合材料等需要有防渗层，通常有保护层、柔性膜和土工布来保护防渗层，常用复合防渗层排气层控制填埋气体，将其导入填埋气体收集设施进行处理或利用砂、土工网格、土工布只有当废物产生大量填埋气体时才是必需的第4章危险废物鉴别与末端安全处置技术危险废物的判别方法：①危险废物定义（名录）法判断；②危害特性鉴别法鉴别：腐蚀性、易燃性、反应性、毒性。危险废物固化：具体包括水泥固化、石灰固化、熔融固化、塑料固化、自胶结固化和药剂稳定化等。第5章固体废物焚烧技术焚烧法：是一种高温热处理技术，及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，废物中的有毒有害物质在850~1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化和资源化的处理技术。焚烧法的优点：无害化、减量化、资源化、经济性、实用性。焚烧法的缺点：①目前焚烧炉渣的热灼减率一般为3%~5%，尚有潜力可挖；②气相中亦残留有少量以CO为代表的可燃组分；③气相不完全燃烧为高毒性有机物（以二恶英为代表）的在再合成提供了潜在的条件。④未燃尽的有机质和重金属的存在，使灰渣中有害物质的再溶出不能完全避免。⑤垃圾焚烧的经济性及资源化仍有改善的余地。热灼减量：指焚烧残渣在（600±25）℃经3h热灼后减少的质量占原焚烧残渣质量的百分数。影响焚烧的主要因素：焚烧温度、搅拌混合程度、气体停留时间（一般称3T）和过剩空气率。4个控制参数的关系：是相互依赖、相互制约的，构成一个有机系统，必须从系统的角度来控制和选择以上运行参数。固体废物焚烧系统组成：主要由垃圾接收系统、焚烧系统、助燃空气系统、余热利用系统、蒸汽及冷凝水系统、烟气净化系统、灰渣处理系统、自动控制系统等组成。固体废物燃烧烟气的成分：N2、O2、CO2及H2O。生活垃圾焚烧烟气中的污染物可分为：颗粒物（粉尘）、酸性气体（HCl、HF、SOx、NOx等）、重金属（Hg、Pb、Cr等）和有机剧毒性污染物（二恶英、呋喃等）垃圾焚烧产生的灰渣一般可分为：底灰、细渣、飞灰、锅炉灰。焚烧烟气控制技术：包括湿法净化工艺、半干法净化工艺以及干法净化工艺。第6章有机固体废物堆肥与厌氧发酵技术好氧堆肥：是在有氧条件下，依靠好氧微生物的作用吧，依靠固体废物腐殖化的过程。好氧堆肥的三个阶段：①中温阶段（产热阶段）：堆体基本处于15~45℃范围内的中温，嗜温性微生物较活跃；②高温阶段：堆温升至45℃以上，通常50℃左右最活跃的是嗜热性真菌和放线菌，现代化堆肥生产的最佳温度一般为55℃；③降温阶段（腐熟阶段）：嗜温性微生物重新占据优势，腐殖质不断增多。影响堆肥的因素：化学元素—①C/N:30:1；②O2；③营养平衡:C/P=(75~150):1；④pH:7.5~8.5；物理因素—①温度:50~60℃；②颗粒尺寸；③含水率：50~60%；④生物因素好氧堆肥的基本工艺：前处理→主发酵→后发酵→后处理→脱臭→贮存厌氧发酵：指固体废物中的有机成分，在厌氧条件下利用厌氧微生物新陈代谢的功能，转化为无机物质和自身的细胞物质，从而达到消除污染、净化环境的目的。有机物的厌氧发酵过程：主要经过液化（水解）、酸化（包括酸化前阶段、酸化后阶段）及气化。在第3阶段，有机物的碳最终以甲烷和二氧化碳等气态产物的形式释放到空气中。沼气池的类型：立式圆形水压式沼气池、立式圆形浮罩式沼气池、立式圆形半埋式沼气发酵池组方形发酵池、联合沼气池第7章有机固体废物热解技术热解：是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对之进行加热蒸馏，使有机物产生热裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油、油脂和燃料气的过程。热解法和焚烧法的不同：首先焚烧的产物主要是二氧化碳的水，而热解的产物主要是可燃的低分子化合物（气态的有氢气、甲烷、一氧化碳；液态的有甲醇、丙酮、乙酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等固态的主要是焦炭或炭黑）。其次，焚烧是一个放热过程，而热解需要吸收大量热量。另外，焚烧产生的热能量大的可以用于发电，最小的只可供加热水或产生蒸汽，适于就近利用，而热解的产物是燃料油及燃料气，便于贮藏和远距离输送。生物油：也称为热解油或生物燃油，是一种以农林废物、生活垃圾等生物质资源为原料，经过热化学转化工艺裂解、分离、冷凝所获得的新型、绿色可再生的生物质液体燃料，主要通过热解液化工艺制备。热解气：是热解挥发分经过快速冷凝后剩余的不可冷凝气体产物。生物炭：是热解反应完成后在反应器或旋风分离器内剩余的固体产物。第8章工业固体废物处理与资源化技术工业固体废物：指工业生产、加工过程中产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥等废物。工业固体废物资源化的途径：①生产建材；②回收或利用其中的有用组分，开发新产品，取代某些工业原料；③筑路、筑坝与回填；④生产农肥和土壤改良。矿业固体废物的产生：黑色金属矿山、有色金属矿山、黄金矿山等,在采矿、选矿、冶炼和加工过程中会产生数量庞大的固体状或泥状废物，主要包括选矿尾矿、采矿废石、亦泥、冶炼渣、粉煤灰、炉渣、浸出渣、浮渣、电炉渣、尘泥等。矿业废物种类多、产量大、伴生成分多、毒性小，大多数废物可作为二次资源加以利用。如综合回收其中的有价物质；作为一种复合的矿物材料，用于制取建筑材料、土壤改良剂、微量元素肥料；作为工程填料回填矿井采空区或塌陷区等。赤泥：是制铝工业从铝土矿中提炼氧化铝后残留的一种红色、粉泥状、高含水量的强碱性固体废料。煤矸石的综合利用途径：农业肥料、生产新型材料生产化工产品、直接利用、生产建材原料、低热值燃烧。粉煤灰单体的组成：SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、MgO和一些微量元素、稀有元素等。粉煤灰的综合利用途径主要有：①用作建材原料(如水泥或混凝土掺料、制砖、空心砌块、硅钙板、陶粒等)；②用于工程填筑(如路面路基、低洼地或荒地填充、废矿井或塌阳区回填等);③用于农业(如复合肥、磁化肥、土壤改良剂等);④用于环境保护(如废水处理、脱硫、吸声等);⑤生产功能性新型材料(如复合混凝剂、沸石分子筛、填料载体等)⑥从粉煤灰中回收有用物质(如空心微珠、工业原料、稀有金属等)。第9章典型固体废物资源化技术废轮胎的处理处置方法：可分为材料回收（包括整体再用、加工成其他原料再用）和能源回收、处置三大类，具体来看主要包括整体翻新再用、生产胶粉、制造再生胶、焚烧转化成能源、热解和填埋处置等方法。