长春工程学院 环境工程 大三下 固废 期末复习Word文档下载推荐.docx

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3生物化学性质：

a.固体废物本身的生化性质及其对环境的影响；

b.可生化性（为生物处理的可行性提供依据）

4、固体废物的分类：

1按化学成分：

有机垃圾、无机垃圾；

2按热值：

高热值垃圾和低热值垃圾；

3按处理处置方法：

可分为可资源化、可堆肥垃圾、可燃垃圾、无机垃圾；

4按来源：

城市生活垃圾、工农业生产中所产生的废弃物；

5按危害特性：

有毒有害固体废物、无毒无害固体废物。

1990年颁发的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中，将固体废物分为：

1城市固体废物或城市生活垃圾；

2工业固体废物；

3危险废物。

第二节固体废物产量预测

1、影响生活垃圾组分和产量变化的影响因素：

1内在因素：

主要指直接导致生活垃圾祖坟和产量变化的因素。

2社会因素：

主要是指社会行为准则、社会道德规范、法律规章制度等。

3个体因素：

主要是指人类本身个体的行为习惯和受教育程度等。

2、固体废物产量预测：

固体废物产量预测方法较多，可分为两类：

1简单趋势预测法——通过调查研究，收集资料，依据经验，利用简单的趋势方程进行推理判断。

2根据垃圾人均年产量及年增长率γ和基准年份的实际产量，可预测未来垃圾平均产量：

W（㎏·

人-1·

a-1）=W0（1+γ）n

式中W0为基准年的实际产量；

γ为年增长率；

n为预测年份；

第三节固体废物堆环境的污染

1、固体废物污染环境的途径

固体废物，特别是有害固体废物。

如处理、处置不当，其中有毒有害物质可以通过环境介质——大气、土壤、地表或地下水体进入生态系统形成污染，对人体产生危害，同时破坏生态环境，导致不可逆生态变化。

其具体途径取决于固体废物本身的物理、化学和生物性质，而且与固体废物处置所在场地的地质、水文条件有关。

2、固体废物堆自然环境的影响

1对土壤环境的影响：

侵占土地、污染土壤、破坏土壤中的微生物、改变土壤性质；

2对水体环境的影响：

缩减江河湖的有效面积并降低排洪和灌溉能力、固体废物对河流湖泊的污染、渗滤液和有害化学物质的转化和迁移；

3对大气环境的影响：

粉尘随风飘扬、毒气恶臭气体的逸出、破坏植物臭氧层、垃圾焚烧导致二次污染。

第四节固体废物污染环境防治法规体系

1、固体废物污染防治法规体系的四个层次：

1第一层次：

《中华人民共和国环境保护法》；

2第二层次：

《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》；

3第三层次：

国务院颁发的行政法规；

4第四层次：

地方法规。

2、循环经济的定义：

1投入最小化，即在经济活动中新投入的不可再生资源和能源要最小化；

2回收利用最大化；

3资源能源的使用效率最大化；

4对环境的改变尽可能小。

3、循环经济倡导的三种理念：

1生态经济效益；

2工业生态系统；

3生活废弃物再利用。

4、循环经济的操作原则——减量化、再利用、再循环（3R原则）

1减量化原则（reducing）：

输入端的控制方法，以资源投入最小化为目标，旨在减少进入生产和消费流程的无质量，以资源投入最小化为目标；

2再利用原则（reusing）：

过程性方法，旨在延长产品和服务的时间强度，以废物利用最大化为目标。

3再循环原则（recycling）：

输出端方法，通过把废弃物再次变成资源以减少最终处理量，以污染排放最小化为目标。

5、循环经济运用3R原则实现三个层面的物质循环流动：

1小循环：

企业内部；

2中循环：

企业之间；

3大循环：

社会层面上。

6、“三化”原则——无害化、减量化、资源化：

1无害化：

固体废物无害化处理的基本任务就是将固体废物通过工程处理，达到不危害人体健康，不污染周围自然环境的目的。

2减量化：

固体废物减量化的主要任务是通过适宜的手段减少固体废物的数量和容积。

3资源化：

固体废物资源化的基本任务是采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。

7、资源化的原则：

1市场与收集相辅相成

2系统的经济性

3系统开发的技术可行性

4系统设计的环境效益

措施：

1物质回收；

2物质转换；

3能量转换。

8、“三化”间的关系：

以减量化为前提、以无害化为核心，以资源化为归宿。

9、目标：

实现资源化。

10、3R循环经济=三化是固体废物的技术政策+清洁生产。

第二章固体废物的处理、运输和预处理

1、生活垃圾收运的三个阶段：

1第一阶段：

从垃圾发生源到垃圾桶的过程，即搬运与贮存；

2第二阶段：

垃圾的清除（清运），通常指垃圾的近距离运输。

3第三阶段：

转运，特指垃圾的远距离运输，即在转运站将垃圾转载至大容量运输工具上，运往远处的处理处置场。

这三个过程构成收运系统，是城市垃圾处理的第一环节，耗资大，操作复杂。

后两个阶段须应用最优化技术，将垃圾源分配到不同处置场，使成本降到最低。

2、垃圾收运的原则：

在满足环卫要求前提下，降低收运费用，降低后续处理的费用。

3、对生活垃圾收集方式的要求：

即要求收集设施与环境协调，又要求收集方式方便、清洁、高效。

对生活垃圾的短途运输的要求：

做到封闭好、无污水渗漏运输、低噪声作业、外形清洁、美观，提高车辆的装载量，以实现满载、清洁、无污染的垃圾收集运输。

4、现行的生活垃圾收集方式主要分为：

混合收集、分类收集。

5、混合收集：

指收集未经任何处理的原生固体废物混杂在一起的收集方式。

1优点：

简单易行、运行费用低。

2缺点：

增大了生活垃圾资源化、无害化的难度；

容易混入危险废物；

造成极大的资源浪费和能源浪费。

6、分类收集：

指按城市生活垃圾的组成成分进行分类的收集方式。

优点：

提高回收物资的纯度和数量，减少需要处理的垃圾量，有利于生活垃圾的资源化和减量化，并能减低废物的运输及处理费用。

7、分类收集的推广的措施：

1依靠有效的宣传教育；

2立法以及提供必要的垃圾分类收集的条件；

3积极鼓励城市居民主动将垃圾分类存放；

4仔细地组织分类收集工作。

8、生活垃圾收集方法分类：

（1）按包装方式分：

散装收集、封闭收集；

（2）按收集过程分：

上门收集、定点收集、定时收集。

1上门收集：

居民家上门收集、管道收集；

2定点收集：

垃圾房收集、集装箱垃圾收集站收集；

3定时收集

9、居民住宅区垃圾搬运方法：

（1）低层居民住宅区垃圾搬运：

1由居民自行负责；

2由收集工人负责从家门口或后院搬运垃圾至集装点或收集车；

（2）中高层公寓垃圾搬运：

为方便中高层居民搬运生活垃圾，这些建筑内常设垃圾通道。

10、生活垃圾的贮存方法分类：

家庭贮存、街道贮存、单位贮存、公共贮存。

11、贮存容器及设施：

P22

12、废物贮存对容器的基本要求：

1容积适度；

2密封性好；

3内部光滑；

4操作方便，不点合理；

5耐磨，防火，坚固耐用，外形美观，价格便宜。

13、容器设置数量：

14、分类贮存：

分三类贮存：

1可回收物：

纸类、塑料、玻璃、织物和瓶罐等；

2有害垃圾：

电池、灯管、水银温度计、废油漆、过期药品等；

3其他垃圾：

果皮，菜叶、剩菜剩饭、花草树枝树叶等。

15、生活垃圾清运的目的：

把城市内的生活垃圾及时清运出去以免其影响到市容卫生环境。

16、排放管道的两种类型：

气动垃圾输送管道、普遍排放通道。

17、影响清运效率和费用高低主要因素：

1清运操作方式；

2收集清运车辆的数量、装卸量及机械化装卸程度；

3清运次数、时间及劳动定员；

4清运路线。

18、清运操作方法：

拖拽式、固定式。

（1）拖拽容器操作方法：

指将某集装点装满的垃圾容器一起运往转运站或处理处置场，卸空后再将空容器送回原处或下一个集装点。

收集操作过程分为四个基本用时：

集装时间、运输时间、卸车时间、非收集时间。

P29计算

（2）固定容积收集操作法：

指用垃圾车到各容器集装点装载垃圾，容器倒空后固定在原地不动，车装满后运往转运站或处理处置场。

19、收集车辆类型：

简易自卸式收集车、活动斗式收集车、侧装式密封收集车、后装式压缩收集车。

20、生活垃圾转运：

指利用转运站，将从各分散收集点用小型收集车清运的垃圾转运到大型运输工具，并将其运输至垃圾处理处置场的过程。

生活垃圾转运站是连接垃圾产生源头和末端处置系统的结合点，起到枢纽作用。

21、是否设置转运站，其经济性取决于：

1是否有助于垃圾收运的总费用降低；

2是否对转运站、大型运输工具或其他必需的专用设备的大量投资会提高收运费用。

22、转运站类型

（1）按转运规模分类：

1小型转运站转运量小于150t/d；

2中型转运站转运量为150~450t/d;

3大型转运站转运量大于450t/d。

（2）一次转运/二次转运

1一次转运：

即垃圾收集后只经过转运站转运后直接运往垃圾处理场的方式，是目前使用最多的转运方式。

2二次转运：

即垃圾收集后经过小型转运站转运后运往大中型转运站或铁路、水路转运站进行二次转运后运往垃圾处理场的方式。

（3）按运输工具分类：

公路转运、铁路转运、水路转运。

（4）按工艺和压实程度分类：

直接转运式、车箱外压实装箱式、车箱内压实装箱式。

P42工艺流程

1直接转运式：

工艺简单、设备较少；

缺点：

对垃圾的减容压实程度最低，垃圾的运输效率低，不符合长距离运输的需要。

2车箱外压实装箱式：

优点：

压实效果好、转运作业效率高；

投资和运行费用高、对垃圾成分要求严格、需要垃圾中压实基体含量较高。

3车箱内压实装箱式：

减少臭气扩散和稳赢孳生、操作简单、动力耗费少。

（5）按装卸料相对位置分类：

水平装箱式、竖直装箱式。

补充：

转运的必要性，作用

压实

23、固体废物的压实：

通过消耗压力能来提高废物的容重和减小废物的体积的过程，使之便于运输，贮存和填埋。

24、压实适宜处理的对象：

压缩性能大而恢复性能小的固体废物。

1较密实的固体不宜采用；

2弹性废物也不易采用压实处理。

25、压实程度的量度

（1）空隙比和空隙率

1空隙比：

固体废物可看成有各种固体物质颗粒及颗粒间充满气体的空隙所构成的集合体。

2固体总体积（Vm）=固体颗粒体积（Vs）+空隙体积（Vv）

3废物的空隙比：

e=Vv/Vs

4空隙率：

ε=Vv/Vm

5ε、e、容重之间的关系：

ε或e越小，则垃圾压实程度越高，容重越大。

（2）湿密度和干密度：

（3）体积减少的百分比：

（4）压缩比以压缩倍数

破碎

26、破碎：

是通过人力或机械等外力的作用，破坏物体内部的凝聚力和分子间作用力而使物体破裂便随的操作过程。

若再进一步加工，将小块固体废物颗粒分裂成细粉状的过程称为磨碎。

27、破碎的优点：

1废物容积减少，便于贮存和运输；

2为分选提供要求的入选粒度；

3破碎后，原来组成复杂且不均匀的废物变得混合均一，比表面积增加，易于实现稳定安全高效的燃烧，尽可能回收其中的潜在热值，也有助于提高堆肥效率；

4相对于未破碎废物的有效密度高，减少了填埋工作人员用土覆盖的频率，加快实现垃圾干燥覆土还原，与好氧条件相结合，还可有效去除蚊蝇、臭味等问题，减少了困从鼠类传播疾病的可能；

5便于固体废物的资源化加工。

28、固体废物的机械强度：

指固体废物抗破碎的阻力。

一般以固体废物的抗压强度为标准来衡量：

抗压强度大于250MPa的为坚硬固体废物；

40~250MPa的为中硬固体废物；

小于40MPa的为软固体废物。

29、硬度划分：

按物料性状分：

最坚硬物料、坚硬物料、中硬物料、软质物料。

30、破碎方法：

干式（分为机械破碎和非机械破碎）、湿式、半湿式。

31、机械破碎的破碎作用分为挤压、摩擦、剪切、冲击、劈裂、弯曲等。

32、破碎比：

真实破碎比

33、破碎流程P49

34、常用破碎机：

颚式破碎机、圆锥破碎机、锥式破碎机、冲击式破碎机、剪切式破碎机、锟式破碎机、粉磨机。

35、低温破碎技术：

固体废物在低温条件下脆，常温下很难做到，适用电线中金属的回收。

36、低温破碎技术的优点：

1使含之垃圾变成均匀浆糊状，可按流体处理；

2无恶臭，卫生条件好；

3噪声低，无发热，爆炸；

4适用于回收垃圾中含纸较多。

分选

37、固体废物分选简称废物分选，其目的是将废物中可回收利用的或不利用于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。

38、通过分选可达到的目的：

1分选可以回收很多有价值的物质；

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不可堆肥的物质，提高堆肥效率和堆肥的肥效；

3固体废物再焚烧前可以通过分选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的物质分离出来，不但有效地延长了填埋场的使用期限更提高了其安全性。

39、分选效率：

P53例题

40、筛分原理：

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。

物料分层式完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。

41、易筛粒：

粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒；

难筛粒：

粒度大于筛孔尺寸3/4的颗粒。

42、筛分效率：

是指实际得到的筛下产品质量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料质量之比。

43、筛分效率公式推导P55

44、影响筛分效率的因素：

（1）筛分物料性质的影响：

1固体废物的颗粒尺寸分布对筛分效率影响较大；

2固体废物的含水率和含泥量对筛分效率也有一定影响；

3废物颗粒形状与筛分效率也有影响。

（2）筛分设备性能的影响：

1筛面有效面积小，筛分效率低；

有效面积大，筛分效率高；

2筛子运动方式对筛分效率有较大的影响；

3筛面的宽度主要影响筛子的处理能力；

（3）筛分操作条件的影响

1注意连续均匀给料，可提高筛子的处理能力和筛分效率。

2筛分设备震动不足时，透筛困难，震动过于剧烈时，筛分效率也不高。

45、筛分设备的选择

46、重力分选：

重力分选是根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离。

从而得到不同密度产品的分选过程。

47、重力分选的分类：

按作用原理可分为风力分选、跳汰分选、重介质分选、摇床分选和惯性分选。

48、影响重力分选的因素：

主要是物料颗粒的尺寸、颗粒与介质的密度差以及介质的黏度。

49、风力分选：

1原理：

简称风选，又称气流分选，是以空气为分选介质，将轻物料从较重物料中分离出来的一种方法。

风选实质上包含两个分离过程：

分离出具有低密度、空气阻力大的轻质部分（提取物）和具有高密度、空气阻力小的重质部分；

进一步将轻颗粒从气流中分离出来，常由旋流器完成。

2风选设备：

按气流吹入风选设备的方向不同：

水平气流风选机（卧式）、上升气流风选机（立式）。

50、跳汰分选：

跳汰分选是在垂直脉冲介质中颗粒群反复交替地膨胀收缩，按密度分选固体的一种方法。

从动力而言，跳汰分选区别于其他装置。

跳汰分选通常使用水为介质，故称为水力跳汰分选。

2跳汰分选设备：

按推动水流运动方式，分为隔膜跳汰机和无活塞跳汰机两种。

3注意：

跳汰分选主要用于混合金属的分离与回收。

尽管在此过程中的消耗量并不大，但所排放的跳汰用水仍需认真对待，加以处理。

51、重介质分选：

1重介质：

是有高密度的固体微粒和水构成的固液两相分散体系，它是密度高于水的非均匀介质。

分为：

重液和重悬浮液。

2重液：

是一些可溶性高密度的盐溶液或高密度的有机液体。

3重悬浮液：

是在水中添加高密度的固体颗粒而构成的固液两相分散体系，其密度可随固体颗粒的种类和含量而变。

4基本原理：

在重介质中使固体废物中的颗粒群按密度分开的方法称为重介质分选，又称浮沉法。

主要使用于几种固体废物中的密度差别较小及难以用跳汰法等其他分离技术分选的场合。

重介质密度一般应该介于大密度和小密度颗粒之间。

5重介质分选设备：

一般分为鼓形重介质分选机和深槽式、浅槽式、振动式、离心式分选机。

6鼓形重介质分选机的优点：

结构简单、紧凑、便于操作、分选机内密度分布均匀及动力消耗低等优点；

轻重产物量调节不方便。

52、磁力分选：

是利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。

2设备（电磁、永磁）：

磁力滚筒、悬吊磁铁器、湿式CTN型永磁圆筒式磁选机。

3考虑因素：

p67

53、电力分选：

电选，是利用生活垃圾中各种组分在高压电厂中电性的差异而诗选分选的一种方法。

在电晕-经典复合电场电选设备中进行。

2设备：

经典分选机、YD-4型高压电选机。

第三章固体废物燃烧技术

第一节概论

1、焚烧法：

是一种高温处理技术，即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映，废物中的有害有毒物质在800~1200℃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。

2、焚烧法不但可以处理固体废物，还可以处理液体废物和气体废物；

不但可以处理生活垃圾和一般工业废物，而且可以用于处理危险废物。

焚烧法适宜处理有机成分多、热值高的废物。

3、热值与可焚烧性的关系：

1QL＜3344KJ/kg不满足焚烧条件；

23344＜QL＜4180KJ/kg理论不借助燃烧可焚烧，但废热利用价值不大；

34180＜QL＜5000KJ/kg供热、发电均可行；

4QL＞6000KJ/kg可稳定焚烧，供热、发电皆稳定

4、固体废物焚烧过程中的“三化”特性：

1减量化：

经焚烧，减重80%以上，减容90%以上；

2无害化：

经焚烧，可以破坏其组成结构，杀灭病原菌，达到解毒除害的目的；

通过焚烧，可以回收热能，并以电能输出。

5、垃圾焚烧的技术特点：

1无害化程度比较高；

2减量化效果好；

3可以实现资源化；

4占地面积小；

5可以无操作，不受天气影响；

6操作费用可望低于填埋。

6、垃圾焚烧技术不完善的表现：

1目前焚烧炉渣的热灼减率一般为3%~5%，尚有潜力可挖；

2气相中也残留有少量以CO为代表的可燃组分；

3气相的不完全燃烧为高毒性有机物的再合成提供了潜在的条件；

4未燃尽的有机质和不均匀的品相条件使灰渣中有害物质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。

7、制约我国推广垃圾焚烧法的主要因素：

1大部分城市的圣湖垃圾的低位热值较低，不能达到自然地要求；

2城市生活垃圾中灰渣韩玲较高，制约了焚烧减量化效益的发挥；

3国内尚未系统掌握垃圾焚烧记住，在建设与运行中均缺乏可靠的技术支持；

4现代化垃圾焚烧属高成本技术，建设筹资难度较大。

8、垃圾焚烧技术的发展方向

1自我完善；

2多功能；

3资源化；

4智能化。

第二节焚烧过程及焚烧产物

1、燃烧：

通常把具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现并伴有光辐射的化学反应称为燃烧。

（本质特征）

2、着火与熄灭：

1概念：

着火时燃料与氧化剂由缓慢放热反应发展到由量变到质变的临界现象。

从无反应向稳定的强烈放热反应状态的国度过程为着火过程；

相反，从强烈的放热反应向无反应状态的过渡是熄火过程。

2影响因素：

可分为化学因素和物理因素，包括燃料性质、燃料与氧化剂的成分、过剩空气系数、环境压力及温度、气流速度、燃烧室尺寸等。

3、常见燃烧着火方式：

化学自然、热自然和强迫自然。

1化学自然：

通常不需要外接加热，在常温下依靠自身的化学反应发生。

2热自然：

将一定体积的可燃气体混合物放在热环境中使其温度升高，当热量生成速率超过损失率，着火就会在整个容器内瞬间发生，燃烧反应就能自行继续下去，而不需要进一步的外部加热。

3强迫自然：

点火方法，即用炽热物体、电火花及热气流等使可燃混合物着火，炽热物体想气体散热，在边界层中可燃混合物由于温度较高而进行化学反应，反应产生的热量又使气体温度不断升高而着火。

4、着火条件：

如果在一定的初始条件或边界条件（闭口系统）下由于化学反应剧烈加速，使反应系统在某个瞬间或空间的某部分达到高温反应态（燃烧态），那么，实现这个过渡的初始条件被称为着火条件，它是化学动力参数和流体力学参数的综合函数。

5、着火温度：

当放热速度总是大于散热速度，不需要外界能量的补充，完全靠反应系统本身的能量累积自动达到某一点，这一点标志有低温缓慢的反应态到不可能维持这种状态的过渡，这一点为着火点，该点的温度为着火温度。

6、废物焚烧完全燃烧的产物：

1有机碳的焚烧产物是二氧化碳；

2有机物中氢的焚烧产物是水；

3有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮；

4生活垃圾中的有机硫和有机磷在焚烧过程中生成二氧化硫或三氧化硫、五氧化二磷；

5有机氟化物的焚烧产物是氟化氢。

6有机氯化物的焚烧产物是氯化氢。

7有机溴化物和碘化物焚烧后生成溴化氢、少量溴蒸气以及元素碘。

8根据焚烧元素的种类和焚烧温度，金属在焚烧后可生成卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氧化物和氢氧化物等。

7、燃烧过程污染物的产生：

（1）粉尘：

分为无机烟尘和有机烟尘两部分，主要是废物燃烧过程中由于物理原因和热化学反应产生的微小颗粒物质。

（2）无机有害气体：

CO、HCl、HF、硫氧化物、氮氧化物。

（3）重金属：

焚烧过程产生的灰渣（炉渣和飞灰）一般为无机物质，他们主要是金属的氧化物