《固体废物的处理与利用》实验指导书

目录

实验一破碎与分选的演示实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅2实验二有害固体废物的固化实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅3实验三可燃固体废物热值的测定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅5实验四有机固体废物的热解实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅7

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实验一破碎与分选的演示实验

1实验目的

破碎与分选是固体废物处理与利用的重要环节，并且，破碎与分选的设备种类较多，根据现有条件，难以安排实验，但可以利用现有资源进行部分设备的演示，以了解破碎设备和部分分选设备的机械结构，工作原理及其主要特点，并通过对实际设备的展示，进一步理解课堂教学的内容。

2实验内容

（1）破碎机：颚式破碎机，锤式破碎机，辊式破碎机，球磨机；

（2）分选设备：摇床，跳汰，磁选机，电选机，浮选机。

3实验要求

（1）了解各种设备的结构特点及工作原理；

（2）观看某些设备的运行状态；

（3）注意不同设备的保护装置及其保护原理；

（4）对要求重点观察的设备写出演示实验报告，内容包括：

a．设备的结构及特点；

b．设备的工作原理；

c．设备的运行状态的描述。

4注意事项

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（1）实验前认真阅读教材中的相关内容；

（2）遵守纪律，注意安全；

（3）任何人不得随意触动各种电器开关；

（4）观看演示时，必须与设备保持1m以上的距离；

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实验二有害固体废物的固化实验

1实验目的

有害废物的固化处理是固体废物处理的一种常用的方法。通过本实验，了解固化处理的基本原理，初步掌握固化处理有害废物的工艺过程和研究方法。

2基本原理

用物理－化学方法将有害废物掺合并包容在密实的惰性基材中使其达到稳定化的处理方法叫作固化处理。有害废物经固化处理后，其渗透性和溶出性均可降低，所得固化块能安全地运输和方便地进行堆存或填埋，对稳定性和强度适宜的产品还可以作为筑路基材或建筑材料使用。

本实验采用水泥为基材，固化工业废渣。水泥固化的原理是：

水泥是一种无机胶凝材料，是以水化反应的形式凝固并逐渐硬化的，其水化生成的凝胶将有害废物包容固化，同时，由于水泥为碱性物质，有害废物中的重金属离子也可生成难溶于水的沉淀而达到稳定化。

3要求

（1）正确地掌握实验仪器设备的使用方法及操作规程，熟悉固化处理的一般步骤；

（2）正确地进行各种原料的配比计算，称量；

（3）准确地记录实验数据，填写表格，并进行相应的计算。

4仪器设备及原料

（1）仪器设备

台秤，天平，凝结时间测定仪，胶沙搅拌机，模具，振动台，标准养护箱，秒表，量筒，压力

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实验机。

（2）实验原料

普通硅酸盐水泥，黄沙，工业废渣。

5实验步骤

5.1测定水泥沙浆的标准稠度和凝结时间

（1）以114毫升水与400克水泥拌和成均匀的水泥净浆，倒入圆模中；

（2）用标准稠度与凝结时间测定仪测定试锥在水泥净浆中的下沉深度（S mm），按下式计算标准稠度用水量：P＝35.4－0.185S；

（3）用标准稠度用水量制成标准稠度的水泥沙浆，立即一次倒入圆模中，振动刮平后放入养护箱内；

（4）测定凝结时间。从养护箱中取出圆模放在试针下，使试针与沙浆表面接触，拧紧螺丝，然后突然松开螺丝，使试针自由插入浆体，观察指针读数。自加水时算起，到指针

沉入浆体距底板0.5－1.0mm时所经历的时间为初凝时间，到指针插入浆体不超过1.0mm时

所经历的时间为终凝时间。临近初凝时每隔5min测定一次，临近终凝时每隔15min测定一

次。

5.2制作水泥固化试块

（1）按配比分别称量水泥，黄沙，和工业废渣，并按标准稠度用水量计算用水量并准确量取；

（2）将全部干物料给入胶沙搅拌机，启动，15秒后将水倒入，搅拌机按标准时间搅拌后自动停机；

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（3）从搅拌机取下搅拌锅，将标准模具固定在振动台上，将搅拌后的沙浆倒入标准模具内并启动振动台；

（4）振动结束后，取下模具，用刮刀刮平，放入养护箱，24小时后脱模，并继续进行水中养护；

（5）三天后取出，测定抗压强度。

6实验记录

（1）标准稠度用水量的计算；

（2）原料配比的计算及结果；

（3）凝结时间的测定结果；

（4）抗压强度的测定结果。

7注意事项

（1）实验前要认真阅读实验说明书及教材的相关内容；

（2）实验中要仔细操作，做好记录；

（3）实验结束后清理好仪器设备，方能离开；

（4）实验报告中的实验记录应列表表示。

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实验三可燃固体废物热值的测定

1实验目的和意义

（1）理解粗热值（位发热量）和净热值（位发热量）的含义；

（2）了解氧弹热量计量热的原理；

（3）掌握WZR-1型热量计的基本结构和测定过程；

（4）掌握实验数据的处理。

2实验基本原理

单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量称为弹筒发热量。

单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量称为恒容高位发热量。高位发热量也即由弹筒发热量减去硝酸和硫酸校正热后得到的发热量。

单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量称为恒容低位发热量。低位发热量也即由高位发热量减去水（可燃物中原有的水和其中氢燃烧生成的水）的气化热后得到的发热量。

任何物质的燃烧热，随燃烧产物的最终温度而改变，温度越高，燃烧值越低。因此，一个严密的发热量定义，应对燃烧产物的最终温度有所规定。但在实际发热量测定时，由于具体条件的限制，把燃烧产物的最终温度限定在一个特定的温度或一个很窄的范围内都是不实际的。温度每升高1K，煤和苯甲酸的燃烧热约降低0.4－1.3J/g。当按规定在相近的温度下标定热容量和测定发热量时，温度对燃烧热的影响可近于完全抵消，而无需加以考虑。

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