固体废物处理与处置复习指导
第一章 绪论
1、固体废物:指在生产、生活活动中产生的丧失原有利用价值,而被丢弃的固态或半固态物质。
(1)固体废物: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)固体废物的分类
?按照化学性质可分为: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、危险废物和放射性固体废物。 ?根据固体废物的来源可将其分为:工矿业固体废物、生活垃圾和其他固体废物三类。 ?按照固体废物的形态可分为:固态、半固态、容器中的液态或气态
(3)危险废物:是指列入国家危险废物名录或者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。危险废物的主要特征并不在于它们的相态,而在于它们的危险特性,即具有毒性、腐蚀性、传染性、反应性、浸出毒性、 易燃性、 易爆性等独特性质,对环境和人体会带来危害,须加以特殊管理的物质。 2、固体废物污染带来的危害 (1)对土壤环境的影响
?占用大量的土地,破坏地貌和植被,破坏土壤的性质和结构; ?杀灭土壤中的微生物使土壤丧失腐解能力;
?有害物质还会在植物有机体内积蓄,通过食物链危及人体健康。 (2)对大气环境的影响
?堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬,从而对大气环境造成污染 ?固体废物在运输和处理过程中,也能产生有害气体和粉尘。 (3)对水环境的影响
固体废物随天然降水或地表径流进入河流,湖泊,或随风飘迁落入河流、湖泊、污染地面水,并随渗滤液渗透到土壤中,进入地下水,使地下水污染;废渣直接排入河流,湖泊或海洋,能造成更大的水体污染。 3、固体废物管理 (1)三化原则:“减量化”“无害化”“资源化” (2)3C原则:避免产生(Clean);综合利用(Cycle);妥善处置(Control) (3)3R原则:减量化 Reduce; 再使用 Reuse; 再循环 Recycle
(4)全过程管理原则:产生——收集——运输——综合利用——处理——贮存——处置
第二章 固体废物的收集、贮存及清运
1、城市垃圾贮存方式(p20) (1)家庭贮存 (2)单位贮存 (3)公共贮存 (4)转运站贮存 2、城市垃圾的清运方式 (1)连续收集系统 (2)非连续收集系统
3、移动容器操作方法
是指将装满垃圾的容器使用垃圾运输工具运往转运站或处理场,垃圾卸空后再将容器送回原处或其他垃圾集装点,如此重复循环进行垃圾清运。
搬运容器方式
交换容器方式
4、固定容器收集操作法:机械装车、人工装车 5、垃圾贮存容器常见的制作材料:金属、塑料
6、垃圾转运站的概念:是垃圾从生产源到达处理厂的中间转运场所。 7、转运站的类型
(1)按照转运站的垃圾日中转量大小划分 小型中转站:日转运量150t以下。 中型中转站:日转运量150-450t。 大型中转站:日转运量450t以上。
(2)按装载方式划分:直接倾卸装车;直接倾卸压实装车;贮存待装;复合型中转站 (3)按装卸料方法划分:高低货位方式;平面传送带方式
(4)按大型清运工具不同划分:公路中转;铁路中转;水路中转 8、转运站设置要求
考虑因素包括:垃圾储存容量、地址选择、转运站类型、卫生设备、出入口以及其他附属设备、资源回收利用空间。
第三章 固体废物的预处理
1、固体废物的压实设备:固定式压实设备、移动式压实设备 2、影响破碎效果的因素:是物料机械强度和破碎力
(1)硬度:指固废抵抗外力机械侵入的能力。硬度愈高,破碎愈困难;
(2)韧性:物料受压轧、切割、锤击、拉伸、弯曲等外力作用时表现出来的抵抗性能叫韧性。韧性越大越已破碎。
(3)解理:物料在外力作用下沿一定方向破裂成光滑平面的性质叫解理。是结晶物料特有的性质。解理发育的物料容易破碎。 (4)结构缺陷:
3、破碎方法:干式破碎、湿式破碎和半湿式破碎
4、固体废物的分选:固体废物的分选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。 (1)可分为:人工分选和机械分选 (2)筛分分为:湿式筛分和干式筛分
5、筛分效率:筛分效率是指实际得到的筛下产品质量与入筛物料所含小于筛孔尺寸的细粒物料质量之比。
6、固体废物脱水的方法有:浓缩脱水和机械脱水 浓缩脱水:主要脱出间隙水
机械过滤脱水:主要脱出毛细结合水和表面吸附水。
泥浆自然干化脱水:利用自然蒸发和底部滤料、土壤进行过滤脱水 7、固体废物的水分及分离方法
浓缩脱水方法主要有重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法
第四章 固体废物的物化处理
1、浮选的概念:浮选是在固体废物与水调制的料浆中,加入浮选药剂,并通入空气形成无数细小气泡,使欲浮选物质颗粒粘附在气泡上,随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层,然后刮出回收;不浮的颗粒仍留在料浆内,通过适当处理后废弃。 2、浮选药剂分为:捕收剂、起泡剂和调整剂三大类 3、浮选工艺过程
调浆:浮选前料浆的调制,密度粒度较大则较浓,反之则较稀。 调药:加药调整,一般先加调整剂,再加捕收剂,最后加起泡剂。 调泡:充气浮选,调整起泡直径在0.9mm左右
4、影响浮选效果的主要因素:?物料性质 (颗粒的润湿性、颗粒大小) ?含两种以上有用物质时,采用优先浮选或混合浮选方法。 ?药剂条件 (种类、用量、组合等) ?操作条件(充气量、液面高低)
5、溶剂浸出的概念:是用适当溶剂与废物作用使物料中的有关组分有选择性的溶解的物理化学过程——提取有用金属。 6、浸出动力学过程(了解)p95
外扩散、化学反应、解吸、反扩散四个过程。 7、水泥固化的优点
①设备和工艺过程简单,无需特殊的设备,设备投资、动力消耗和运行费用都比较低; ②水泥和添加剂价廉易得;
③对含水率较低的废物可直接固化,无需前处理; ④在常温下就可操作;
⑤处理技术已相当成熟,对放射性固体废物的固化容易实现安全运输和自动控制等。
第五章 固体废物的生物处理
1、好氧堆肥的概念:好氧微生物在与空气充分接触的条件下,使堆肥原料中的固体、半固体的有机废物进行好氧的中温或高温分解,并产生稳定腐殖质的过程。 2、影响好氧堆肥的因素 (1)供氧量
氧气是堆肥过程中有机物降解和微生物生长所必需的物质。提供充足的氧气是好氧堆肥过程正常进行运行的基本保证。 (2)含水率
水份是维持微生物生长代谢活动的基本条件之一,水分适当与否直接影响堆肥发酵速率和腐熟程度,是影响好氧堆肥的关键因素之一。堆肥最适含水率为50%-60% (3)温度与有机物含量
温度是堆肥得以顺利进行的重要因素。随着堆肥体温度的升高,一方面可以加速分解消化过程,另一方面也可以杀虫灭卵、致病菌以及杂草籽。堆体最佳温度为55-60℃。
有机物物含量过低,分解产生的热量不足维持堆肥所需的温度,会影响无害化处理,堆肥成品肥效低无法利用;有机质含量过高,则给通风供养带来困难,有可能产生厌氧状态。 (4)颗粒度
堆肥过程中氧气是通过颗粒间的空隙分布到物料内部,因此颗粒度的大小对通风供养有重要影响。理论上将,堆肥物颗粒应尽可能小,才能使空气有较大接触面积,使得其更快分解。如果颗粒太小,易造成厌氧条件,不利于微生物的生长繁殖。 (5)C/N和C/P比
堆肥原料中的C/N比是影响堆肥微生物对有机物分解的最重要因子之一。 C/N比过小,容易引起菌体衰老和自溶,造成氮源浪费和酶产量下降;
C/N比过大,容易引起杂菌感染,同时由于没有足够多的微生物来产酶,会造成碳源浪费和酶产量下降。
一般地, C/N 比从最初的 35 - 40 或更高(木材类废弃物)降低到 18 - 20 ,表示堆肥已腐熟。 (6)PH
3、厌氧消化处理
(1)概念:厌氧消化处理是一种在厌氧状态下利用微生物使固体废物中的有机物快速转化为甲烷和二氧化碳的过程,它可以去除废物中30%-50%的有机物并使之稳定化。 (2)厌氧消化技术的特点
①过程可控制、降解快、生产过程全封闭; ②能源化效果好,可以将潜在于废弃有机物中的低品位生物能转化为可以直接利用的高品位沼气;
③易操作,与好氧处理相比厌氧消化吸收不需要通风动力,设施简单,运行成本低,属于节能型处理方法;
④产物可再利用,适于处理高浓度有机废水和废物,经厌氧消化后的废物基本得到稳定,可以作农肥、饲料或堆肥化原料;
⑤厌氧微生物的生长速度慢,常规方法的处理效率低,设备体积大;
⑥厌氧过程中会产生H2S等恶臭气体;⑦可杀死传染性病原菌,有利于防疫 。 (3)厌氧消化的三段理论
厌氧发酵一般可以分为三个阶段:水解阶段、产酸阶段、产甲烷阶段。
(4)两段理论
两段理论将厌氧消化过程分为:酸性发酵阶段和碱性发酵阶段
第六章 固体废物的热处理
1、焚烧: 生活垃圾和危险废物的燃烧(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现象 )。
2、热分解:是将固体废物中的有机可燃物质,在高温作用下进行化学分解和聚合反应的过程。
3、焚烧的主要影响因素
(1)固体废物性质:可燃成分、有毒有害物质、水分;
(2)焚烧温度:焚烧温度对焚烧处理的减量化程度和无害化程度有决定性的影响。一般要求生活垃圾焚烧温度:850~950 ℃ ,危险废物焚烧温度要达到 1150℃以上;
(3)停留时间:在其他条件不变时,固体废物和烟气停留时间越长,焚烧反应越彻底,焚烧效果越好。但不宜过长,否则经济上不合理。通常要求垃圾停留时间达到1.5-2h以上,烟气停留能达到2s以上。 (4)供氧量和物料混合程度