华农 固废课程复习资料整理

第一章 绪论 固体废物 在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或虽未丧失利用价值但被抛弃或放弃的固态、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。 分类 按化学性质：有机固体废物和无机固体废物 按污染特性：一般固体废物、危险固体废物和放射性固体废物 按来源：工矿业固体废物、生活垃圾和其他固体废物 生活垃圾：污水污泥 其他：木屑（林业加工废物）、农业（秸秆、畜禽粪便、尸体、沼渣） 危险废物 指列入国家危险废物名录或根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的、具有危险特性的废物 危险废物分类标准 1、对人的生命造成威胁，引起死亡率增加； 2、导致疾病发生率增加； 3、导致人类抵抗力降低（癌症）； 4、贮存或运输过程中对人体或环境造成危害； 基于上述四个标准，各国危险废物种类不同，我国不将放射性废物归入危险废物中。危险废物处理处置三防：防漏、防尘、防渗 危险废物分类方法 依据黑名单/《中华人名共和国危险废物名录》和危险废物鉴别标准，可归纳为5类标准：毒性（自身和浸出液毒性）、腐蚀性（腐蚀钢材0.64cm/年）、易燃易爆性、反应性、传染性 污染控制 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 1. 少产生或不产生固体废物(垃圾准入、消费观念结构改进、环评、采用精料、延长使用寿命) 2. 进行无害化处理与处置（消毒、稳定化、填埋、焚烧、固化处理） 3. 进行综合利用或回收利用（循环利用、翻新、逆向物流、综合利用） 污染控制与资源化方法 1. 处理： 1) 预处理：压实、破碎、分选、脱水等 2) 物化处理：氧化、还原、中和、固化、浮选、化学浸出等 3) 生物处理：好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等 4) 热处理：干燥、热分解、焚烧、热解、焙烧等 2. 处置： 1) 陆地处置：土地耕作、土地填埋、深井灌注等 2) 海洋处置：深海填埋、远洋焚烧等 固体废物管理原则 ? “3化”原则：减量化、无害化、资源化 ? “3 C”原则：clean、cycle、contrl ? “3 R”原则：reduce、reuse、recycle ? 全过程管理原则：指对（危险）固体废物的避免和减量，产生后的收集、运输、贮存、循环、利用、无害化处理以及最终无害化处置的管理 第二章 固体废物的收集运输 固体废物收集方式 分类收集（是降低废物处理成本、简化处理 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 、实现综合治理的前提）和混合治理（简单易行、收集费用低、不利于废物的回收利用） 定期收集（易安排、适用于危险废物和大型垃圾）和不定期收集（非连续生产工艺和季节性生产或量小的废物） 城市垃圾收集系统 连续收集：管道输送和单轨火车传送带输送 非连续输送：发生源→（运贮）→收集容器→（清运）→中转站→（转运）→最终处理处置场 收集系统（两种类型、三种方式） ? 拖曳容器系统 又分为简便模式（多次旅程）和交换模式（需要备用垃圾桶，tdbc=0） ? 固定容器系统 只收集垃圾而不带走容器 收集系统 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 将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。 设计垃圾收运路线的原则 （尽可能使空载行程最短） ? 路线紧凑、避免重复或断续 ? 能平衡作业阶段、路线及不同时间的工作量 ? 避免高峰期收集、清运 ? 首先收集地势较高地区 ? 收集点最好位于停车场或车库附近 ? 单行车道收集时，尽可能靠近入口，沿环形收集 第三章 固体废物的预处理 压实 用机械方法增加固体废物聚集程度，增大容重减少表观体积，提高运输与管理的一种操作技术，具有减容和预稳定的作用。 压实器 固定式压实器 定义：凡用人工或机械方法把废物送进压实机械中进行压实的设备。 移动式压实器 定义：带有行驶轮或可在轨道上行驶的压实器。 破碎与磨碎 破碎：通过人力或机械等外力的作用，破坏物体内部的凝聚力与分子间作用力而使大块固体废物分裂成小块的过程。 磨碎：小块废物颗粒分裂成细粉的过程。 破碎方法 ? 干式破碎：又分为机械能破碎和非机械能破碎（低温破碎：固体废物各组分物质在低温冷冻-60~-120℃条件下易脆化，根据脆化温度不同而实现破碎分离） ? 湿式破碎：破碎机将投入的含纸垃圾和水流一起搅拌及破碎成为浆液 半湿式破碎 破碎工艺 分为：单纯破碎工艺、带预先筛分破碎工艺、带检查筛分破碎工艺以及带预先筛分和检查筛分破碎工艺。 破碎比 废物破碎前的最大粒度与破碎后的最大粒度之比称为极限破碎比， 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 设计中常根据最大物料直径来选择破碎机给料口的宽度； 废物破碎前的平均粒度与破碎后的平均粒度之比称为真实破碎比。 破碎段 对固体废物进行多次（段）破碎，其总破碎比等于各段破碎比的乘积，即i=i1i2i3···in 破碎段数是 决定 郑伟家庭教育讲座全集个人独资股东决定成立安全领导小组关于成立临时党支部关于注销分公司决定 破碎工艺流程的基本指标，它主要决定破碎废物的原始粒度和最终粒度。 分选 将固体废物中各种可回收利用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。 分选效果评价 回收率：回收物中A物质的量与原来总物质中A物质的量之比 纯度：排料口排出的应被分离的物质量与该排料口排出的总物质量之比 分选方法 人工分选 机  械  分  选 粒度差异                          筛选（筛分） 密度差异                          重力分选 磁性差异                          磁力分选 导电性差异                      电力分选（静电分选） 筛分 1. 原理：利用粒度差异，使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，在筛面上。可看作由物料分层和细粒透筛两个阶段组成，分层是前提，透筛是目的。 2. 筛分设备类型： 固定筛，滚筒筛，振动筛：主要有惯性振动筛和共振筛两种。 按作用分：准备筛分、预先筛分和检查筛分、选择筛分、脱水和脱泥筛分 重力分选 基于各组分密度差异进行分选，具有共同的工艺条件：具有密度差异的组分运动介质分散分层分离。按作用原理可分为风力分选（水平气流，上升气流）、跳汰分选、重介质分选、摇床分选和惯性分选（弹道分选 旋风分选）等。 等降比：等降粒子中密度小的颗粒粒度与密度大的颗粒的比。在分选中，我们要避免不同颗粒具有共同沉降速度，要先对废物进行破碎，使其具有较均匀的粒度，从而在介质中实现按密度差异进行分选。 分选介质：空气、水、重液、重悬浮液等 风力分选 ua一定时，固体颗粒的密度ρs越大，沉降距离离出发点越近。 ? 重介质分选 通过加入重介质改变颗粒所受的介质力（浮力），颗粒所受重力不变，因此改变颗粒的沉降速度，从而使颗粒分层，适用于分离密度差异小、难溶性的固体废物。 重介质： 由高密度固体微粒和水构成的固液两相分散体系，是密度高于水的非均匀介质。具有无毒、密度高、粘度低、化学稳定性好、易回收等性质。 适用于分离密度差别较小、难溶性的固体废物 重液（密度高的有机溶液或无机盐溶液 ：CaCl2—水； ZnCl2—水；四溴甲烷—四氯化碳 ）悬浮液（各种磨细的颗粒与水组成的混合物 ） 加重质： 起加大介质密度作用的高密度固体微粒。悬浮液高密度固体微粒，硅铁  磁铁矿 ? 摇床分选 是使固体废物颗粒群在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用下按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。 床面至上而下颗粒分布：粗而轻、细而轻、粗而重、细而重。 ? 跳汰分选 将固体废物给入跳汰机的筛板上，形成密集的物料层，从下面透过筛板周期性地給入上下交变的水流，使床层松散并按密度分层 至上而下颗粒分布：粗而轻，细而轻，粗而重，细而重。 常见重力分选设备 平面摇床，跳汰机，立式曲折型风力分选机，水平气流分选机，鼓形重介质分选机 电力分选 固体废物中各组分在高压电场的电性差异实现分离，分离过程是在电晕—静电复合电场电选设备中进行的。 颗粒落下先后顺序：导体、半导体、非导体。 磁力分选 分为传统的磁选和磁流体分选 1. 传统磁选：利用各种物质磁性差异在不均匀磁场中进行分选，主要用于供料中磁性杂质的提纯、净化及磁性物料的精选。分为一级粗磁选和二级磁选两个步骤： 一级粗磁选：废物在破碎前分选，主要去除大块的磁性较强的物质，采用悬挂带式永磁磁选机。 二级磁选：从破碎的固废中进一步去除磁性物质，主要采用滚筒式磁选机。 2. 磁流体分选： 利用磁流体作为分选介质，在磁场或磁场与电场的联合作用下产生“加重”作用按固体废物中各组分的磁选和密度的差异或磁性、导电性和密度差异，使不同组分分离， 适用于各组分间的磁性差异小而密度或导电性差异较大的固体废物分选， 可分为： 1） 磁流体动力分选：在磁场与电场的联合作用下，以强电解质溶液为分选介质，按废物中各组分的密度、比磁化系数和电导率的差异进行分选的方法。 2） 磁流体静力分选：在非均匀磁场中，以顺磁性液体和铁磁性胶体悬浮液为分选介质，按废物中各组分的密度和比磁化系数的差异进行分离的方法。 磁流体：能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。通常使用的磁流体有强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体溶液。 脱水 固体废物中水的存在形式：间隙水（浓缩分离）、毛细管水（采用高速离心机脱水、负压或正压过滤机脱水）、表面吸附水（加热脱除）、内部水（采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法、冷冻法去除） 第四章 固体废物的物化处理 固体废物的物化处理方法：浮选、化学浸出、固化处理 浮选（了解过程，原理重点） 1. 原理：向固体废物的料浆中加入浮选药剂，扩大不同组分的可浮性差异，通过搅拌产生无数细小气泡，使目的颗粒粘附在气泡上上浮而分选。 2. 浮选药剂包括捕收剂、起泡剂、调整剂。 捕收剂：能够选择性地吸附在欲选的颗粒上,使目的颗粒表面疏水,增加可浮性,使其易于向气泡附着的药剂。可分为异极性（黄药、油酸）和非极性油类（煤油、柴油、燃料油、变压器油）两类。 起泡剂：能促进泡沫形成， 增加分选界面的药剂。 异极性的有机物、多为表面活性物质、强烈的降低表面张力、溶解度应当适度。 调整剂：调整捕收剂的作用及介质条件。包括活化剂（金属阳离子、HS-、HSiO3-）、抑制剂（氧、SO2、淀粉、单宁等）、分散剂（水玻璃、磷酸盐）、絮凝剂（腐殖酸、聚丙烯酰胺）、pH调整剂（酸、碱）等。 先加调整剂，再加捕收剂，最后加起泡剂，气泡与颗粒变得粗糙，易于黏附上浮。 3. 浮选设备：机械搅拌式（搅拌一般是采用叶轮，目的是混合物料与气泡，同时也能将大气泡切割成小气泡）、充气搅拌式、充气式、气体析出式（通过改变矿浆内气体压力的方法,使气体从矿浆内析出弥散气泡,并使矿浆搅拌混合方式进行浮选）。 4. 影响浮选效果的因素：物料性质、药剂条件、操作条件 化学浸出： 溶剂选择性地溶解分离固体废物中某种目的组分的工艺过程 目的：提取或除去矿业、化工和冶金等过程排出的成分复杂废渣中所嵌布的微细低含量有价成分 稳定化/固化处理 对危险废物、其它处理过程残渣及被污染的土壤进行处理。使危险废物中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，减少后续处理与处置的潜在危险。 1. 稳定化：将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程。 化学稳定化：化学反应使得不溶物稳定在晶格内；物理稳定化：污泥/半固体与疏松物料（粉煤灰等）混合成坚实固体。 固化：在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。 限定化：有毒化合物固定在固体颗粒表面；包容化：用固化剂凝聚，将有毒/危险废物颗粒包容或覆盖。 2. 评价指标 ? 浸出速率：比选工艺、评价环境风险。 ? 抗压强度：评价破碎或散裂风险（建筑材料）。 ? 体积变化因数：反映处置成本，取决于加入的盐量和可接受的有毒有害物质水平。 处理达到无害化，应具备以下性能：抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性、耐腐蚀性、不燃性、抗渗透性、足够的机械强度。 3. 重金属稳定化 方法：离子交换法、化学沉淀法、吸附法、氧化还原法（将高毒的金属价态氧化还原为低毒价态）、中和法、溶出法（是指利用电动修复，将重金属迁移至阴极而析出） 4. 有机污染物的氧化解毒处理 方法：臭氧氧化解毒、过氧化氢解毒、氯氧化解毒 5. 固化处理 水泥固化法     适用于无机类的废物，多氯联苯、油和油泥、含有氯乙烯和二氯乙烷的废物、硫化物等，尤其是含有重金属污染物废物，也被应用于低、中放射性及垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰等危险废物的固化处理 石灰固化法     适用于稳定石油冶炼污泥、重金属污泥、氧化物、废酸等无机污染物。 沥青固化法       一般被用来处理中、低放射性蒸发残液、废水化学处理产生的污泥、焚烧炉产生的灰分，以及毒性较大的电镀污泥和砷渣等危险废物。 塑性固化法         适用于低水平有机放射性废物（如放射性离子交换树脂）、稳定非蒸发性的、液体状态的有机危险废物 玻璃固化法     适用于不挥发高危性废物，核废料，固化体浸出速率最低、增容比最小 自胶结固化法     主要用来处理含有大量硫酸钙和亚硫酸钙的废物，如磷石膏、烟道气脱硫废渣等 利用废物自身的胶结特性来达到固化目的的方法。 第五章  固体废物生物处理 处理方法:厌氧消化，好氧堆肥，微生物浸出，其他 基本原理 好氧堆肥是在有氧条件下，依靠好氧微生物的作用来转化有机废弃物。有机废弃物中的可溶性物质可透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物直接吸收，而不溶性的胶体有机物质，先吸附在微生物体外，依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞。 微生物通过自身的生命代谢活动，进行分解代谢和合成代谢，把一部分被吸收的有机物转化成简单的无机物，并释放生物生长活动所需要的能量。把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，使微生物繁殖，产生更多的生物体 堆肥过程：潜伏阶段，中温增长阶段（45度），高温阶段（45~70度），熟化阶段（温度下降，40度） 影响因素：C/N比  加能源调节剂  25/1（含氮量是指干基的含氮量） 质量比 含水率  50%~60% 太高降低堆肥速度，导致厌氧  加结构调理剂（膨松剂） 温度和有机物含量  孔隙度  太细会阻碍空气流动  加结构调理剂 C/N和C/P    C/P(75~150)比1 PH    6.5~7.5 工艺类型：条垛式、强制通风静态垛、反应器、塔式 工艺流程：前处理  主发酵  后发酵  后处理(除杂)  脱臭  贮存 堆肥腐熟度评价指标 l 生物学指标 ：呼吸作用/生物活性/发芽指数 l 化学指标 ：pH/COD/BOD /VS/碳氮比/氮化物/腐殖酸 l 工艺指标 ：温度 、耗氧速率400 mg/(kg·h) l 物理学指标 ：气味/粒度/色度 厌氧消化原理 两段说:酸性发酵，碱性发酵 三段说：水解，产氢产乙酸阶段，产甲烷阶段 不溶性大分子有机物经水解分解为水溶性的小分子有机物，然后被细菌吸收，经过一系列生化反应，将代谢产物排出，众多代谢物中仅氢和乙酸等课直接被产甲烷菌吸收利用，转化为甲烷和二氧化碳。其他代谢产物必须经过产氢产甲烷菌进一步转化为氢和乙酸后才能利用。 影响因素 pH  7.0~7.2 厌氧条件/Eh  通氮气 搅拌 使原料混合均匀，使产物及时分离 接种物  污泥  启动加快 原料配比 添加物和抑制物  镁，锌，锰酶活性中心，起促进作用 其它因素 温度  高温（55度） 中温（37度）  常温  日温变化少于2度 工艺：连续消化  半连续消化  间歇式  两步消化  微生物浸出：利用微生物新陈代谢过程或代谢产物将废物中目的元素转变为易溶状态并得以分离的过程。 浸出机理：化学反应说  直接作用学说 第六章固体废物热处理 焚烧，热裂解，焙烧，其他（干燥脱水 热分解 ，烧成） 焚烧（incineration）:在高温（800-1000℃）条件下，固体废物中的有机成分与一定的过量空气量进行氧化燃烧反应，放出热量，废物中的有害有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化（减量80％，减容90％） 、资源化的处理技术。 热解:是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。 焙烧: 在低于熔点的温度下热处理废物,改变废物的物理化学性质以利于后续资源化利用的处理过程 焚烧影响因素 固体废物性质：可燃成份、有毒害物质、水分 焚烧温度：850~950 ℃, 1150℃ 供氧量和物料混合程度: 过剩空气系数 （1.4） 停留时间: 生活垃圾>1.5~2h;烟气>2s 废物料层厚度、运动方式、预热温度 进气方式、燃烧器性能、烟净化系统阻力 （3T一E）：焚烧温度，物料混合程度，停留时间，过剩空气系数 热量 （废物热量+辅助燃料热量+助燃空气热量）= (有用热量+化学不完全燃烧热损+机械热损+烟气显热+灰渣显热) 焚烧获得的总热量=焚烧后实际可利用的热量+各种热损失 绝热燃烧温度：在焚烧系统处于衡压、绝热状态，系统所有能量都用于提高系统温度和物料的含热时，焚烧系统的最终温度 工艺系统：前处理系统，进料系统，焚烧炉，空气系统，烟气系统，其他系统 焚烧炉：倾斜机械炉排焚烧炉，水平链条炉排焚烧炉，流化床焚烧炉 焚烧炉参数：炉排有效面积，燃烧室有效容积，停留时间 三段式：干燥段，焚烧段，燃尽段  （二次空气：减少氮氧化物的产生，低温，缺氧） 二噁英类污染物（PCDDs/PCDFs）的控制  1）原料控制 2）燃烧中控制  提高炉温大于850，延长停留时间大于2秒， 3）燃烧后控制  喷氨（a 氨与氯的结合能力比前驱物强。b 氨使铜等金属催化剂失去催化作用。） 4）终端控制 热解原理：大分子键断裂、异构化和小分子聚合 加定义 第七章 固体废物综合利用 污泥的性质与成分 ① 有机物含量高；② 含有植物营养素、蛋白质、脂肪及腐殖质等；③ 污泥C/N适宜消化；④ 具有燃料价值；5含大量的细菌和寄生虫卵；6污泥中含有多种重金属离子 污泥综合利用 农田林地利用：生产复合肥        生产堆肥 调理剂，膨胀剂 回收能源：生产沼气 焚烧回收热量 低温热解 建材利用：污泥制砖   生产水泥    制生化纤维板    生产陶粒 第八章 固体废物的最终处置 处置方式（与外界隔离）    陆地处置：(1)土地耕作处置(2)深井灌注处置 (3)  土地填埋处置 海洋处置：海洋倾倒、远洋焚烧等 土地填埋处置方法 安全土地填埋（改进的卫生土地填埋 有害固体废物 1×10-8cm/s）        惰性废物填埋 卫生土地填埋 （处置一般固体废物 城市生活垃圾 1×10-7cm/s）        工业废物土地填埋 填埋场主要构成 1、防渗系统； 2、渗滤液收集系统； 3、渗滤液处理系统； 4、填埋气体收集系统： 5、填埋气体利用系统： 6、封场系统： 7、生态修复系统： 8、垃圾坝： 9、道路系统： 10、截洪、导洪系统： 11、其它辅助工程：供水、排水、供电等。 填埋场的类型及特点 按场址地形分: 山谷型：深圳下坪、杭州天子岭、柳州立冲沟；对环境影响小、征地费低、水平防渗难 、雨水截流难、地下水易受污染染 ； 平地型：济南市及保定西康庄；厚土层吸污水、覆土多、施工方便、易水平防渗、征地费用高、对周围环境易造成影响； 坡地型：海口颜春岭、北海白水塘；渗滤液易收集和导排、土方量小、征地费低、易水平防渗、易实现雨污分流、污水量小、有利于保护地下水； 滩涂型：上海老港；不会污染城市污水、污水处理费用低、易水平防渗、易实现雨污分流、不利防止地下水污染、需对地进行加固。 填埋场中废物的降解机理分: 好氧、准好氧和厌氧型填埋场 卫生填埋场选址 原则要求 离居民住宅区500m以外，离地下水1.5m，水源保护区下游，夏季主导风向下风向 库容足够、使用年限宜10年以上，特殊不低于8年 渗滤液性质 1）有机污染物浓度高，尤以5年内的“年轻”填埋场的渗滤液为最; 2）氨氮含量较高，在“中老年”填埋场渗滤液中尤为突出； 3）磷含量普遍偏低，尤其是溶解性的磷酸盐含量更低； 4）金属离子含量较高，其含量与所填埋的废物组分及时间密切相关； 5）溶解性固体含量较高，在填埋初期（0.5~2.5年）呈上升趋势，直至达到峰值，然后随填埋时间增加逐年下降直至最终稳定； 6）色度高，以淡茶色、暗褐色或黑色为主，具较浓的腐败臭味； 7）水质历时变化大，废物填埋初期，其渗滤液的pH值较低，而COD、BOD5、TOC、SS、硬度、金属离子含量较高；而后期，上述组分浓度则明显下降。 防渗方式及 按铺设时间不同可分为场区防渗和终场防渗。 场区防渗可分为水平防渗和垂直防渗。 根据防渗材料不同，水平防渗系统可分为天然和人工防渗系统。 水平防渗：在填埋场场底及其四壁基础表面铺设防渗衬层，将垃圾渗滤液封闭于填埋场中进行有控导出，防止渗滤液向周围渗透和填埋气体无控释放，同时也有阻止周围的地下水流入填埋场的功能。 垂直防渗：利用填埋场基础下方存在的独立水文地质单元、不透水或弱透水层等，在填埋场一边或周边设置垂直的防渗工程（入防渗墙、防渗板等），将垃圾渗滤液封闭于填埋场中进行有控导出，防止渗滤液向周围渗透污染地下水和填埋气体无控释放，同时也阻止周围地下水流入填埋场。