固体废物处理控制工程期末

1、什么是固体废物？固体废物的主要特点是什么?答:固体废物是指人类在生产、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。

固体废物的特征：（1）“资源”和“废物”的相对性（2）成分的多样性和复杂性（3）危害的潜在性、长期性和灾难性（4）污染“源头”和富集“终态”的双重性2、城市生活垃圾的化学性质主要由哪些特质参数表示？答：城市生活垃圾又称为城市固体废物，它是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物。

(1)挥发分(Vs)：也叫挥发性固体含量，它是反映垃圾中有机物含量近似值的指标参数，它以垃圾在600摄氏温度下的灼烧减量作为指标；Vs=(W2-W 残)/W2*100%，其中W2--烘干的垃圾质量；W残--灼烧残留量(2)灰分（A）：指垃圾中不能燃烧也不能挥发的物质，即灰分是反映垃圾中无机物含量的参数，A=1-Vs (3)熔点（T A）：灰分的化学组成相关，只要决定于Si,Al的含量 (4)元素组成：主要指C,H,O,N及灰分的含量(5)热值：指单位质量的垃圾完全燃烧所放出的热量高位热值QH=4.187(81C+300H-26(O-S))，低位热值QL=4.187(81C+300H-26(O-S)-6W3、危险废物是指列入国家危险废物名录或是根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定具有危险特性的废物。

危险废物的定义：“危险废物是固体废物,由于不适当的处理、贮存、运输、处置或其他管理方面,它能引起或明显地影响各种疾病和死亡,或对人体健康或环境造成显著的威胁。

”4、预处理技术也称物理处理法，指通过浓缩、干燥或相变化改变固体废物的结构，使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态。

5、简述三化原则及其关系？答；三化即减量化、资源化、无害化。

(1)减量化：通过某种手段减少固体废物的产生量和排放量。

(2)资源化：指采取管理和工艺措施从固体废物中回收物质和能源,加速物质和能量的循环,创造经济价值的广泛的技术方法。

包括物质回收，物质转换，能量转换。

(3)无害化：指对已产生又无法或暂时尚不能综合利用的固体废物,经过物理、化学或生物方法,进行对环境无害或低危害的安全处理、处置，达到废物的消毒、解毒或稳定化,以防止并减少固体废物的污染危害。

关系：以减量化为核心，以资源化为目的, 以无害化为归宿。

6、从固体废物的特点出发，说明控制固体废物总的原则。

答：总原则：一是从源头防治固体废物污染，二是综合利用废物资源，即控制好源头，处理好终态是固体废物控制的关键。

（1）从源头开始，采用先进生产工艺减少或不排废物（2）发展物质循环利用工艺（3）发展无害化处理和处置技术7、表示固体废物压实程度的指标有哪些？为何要进行压实处理？答：固体废物的压实就是通过消耗压力能来提高废物的容重和减少废物体积的过程。

（1）空隙比 e=Vv/Vs，Vv--空隙体积 Vs--固体颗粒体积；（2）空隙率ε＝Vv／Vm，Vm--固体总体积；（3）湿密度 Dw=Wh/Vm Wm--总质量；（4）干密度 Dd＝Ws／Vm Ws--固体颗粒的质量；（5）体积减少百分比R＝[(Vi—Vf)／Vi]×100％，Vi--压实前的体积，Vf--压实后的体积；（6）压缩比r=Vf/Vi(r<=1)；（7）压缩倍数n=Vi/Vf(n>=1)压实的目的在于使固体废物便于运输，贮存，填埋。

对于要填埋的废物，通常要把废物按一定方式压实，以便减少运输量和运输费用，填埋时占较小空间。

8、破碎程度用什么指标来衡量？简述破碎的意义。

答：破碎比：在破碎过程中，原废物粒度与破碎产物粒度的比值。

表示方法：最大粒度法i=D max/d max，平均粒度法i=D ave/d ave。

多级破碎比i=i1*i2*...i n意义：（1）使组成不一的废物混合均匀，可提高燃烧，热解等处理过程的效率及稳定性；（2）可减小容积，降低运输费用；（3）破碎后的生活垃圾进行填埋处置时压实密度高而均匀，可加快复土还原。

9、简述重力分选的基本原理？（看作业）并举出几种重力分选的几种常用方法及适用场合？答：分选是将固体废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的无聊用人工或机械方法分门别类地分离出来，并加以综合利用的过程。

筛分是利用筛子将粒度范围较宽的颗粒群分成窄级别的作业。

按作用原理分为：气流分选、惯性分选、重介质分选、摇床分选、跳汰分选等。

1重介质分选：是在液相介质中进行，不适合于包含可溶性物质的分选，也不适合于成分复杂的城市垃圾分选。

该法主要应用于矿业废物的分选过程。

2跳汰分选：适用于在垂直变速介质流中按密度分选固体废物。

3气流分选：适用于城市垃圾处理把密度相差较大的有机组分和无机组分分开。

4浮选：适用于粉煤灰中回收炭，从煤矿中回收硫铁矿，从焚烧炉渣中回收金属等。

（补充）磁选是利用固体废物各组分的磁性和密度的差异，在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。

电力分选是利用固体废物各组分在高压电场中各组分的电性差异来实现分选的一种方法。

10、燃烧是燃料与氧化剂两种组分在一定空间及时间激烈地发生放热化学反应的过程。

11、焚烧炉完全燃烧的条件是什么？基本控制因素有哪些？它们之间的关系如何？答：（1）条件：燃烧所需的氧气能充分供给；反应系统有良好的搅动（废物与氧有良好的接触）；系统和操作温度必须足够高。

（2）因素：废物在燃烧炉中与空气接触的时间，即停留时间（t）；废物与空气之间的混合量，即混合程度或湍流度(T)；反应进行的温度（t）（3）关系：用一个等边三角形三个边分别代表温度，停留时间和混合程度或湍流度，用三角形的面积表示燃烧效果或效率，由于某种原因，它的某个边变短了，那么，为保持同样大的面积（即燃烧效果），三角形的另两边就必须延伸。

12、全混流反应器是指器内的反应流体处于完全混合状态，并意味着反应流体在器内的混合是瞬间完成的，反应流体之间进行混合所需时间无限小。

13、平推流指反应器内反应物料以相同的流速和一致的方向移动，完全不存在不同停留时间物料的混合，即返混为0。

14、二恶英的生成途径是什么？答：二恶英物质主要产生于垃圾焚烧过程和烟气冷却过程，其在燃烧过程的生成途径为：垃圾中的含氯高分子化合物前体物，在适宜的温度和三氯化铁，氯化铜的催化作用下与氧气，氯化氢反应，生成二恶英类物质；若T>800摄氏度,t>2s的情况下约99.9%的二恶英会分解，但高温下被分解的二恶英类前先驱物，在三氯化铁，氯化铜等灰尘的作用下，又会与烟气中的氯化氢在300摄氏度左右，重新合成二恶英类物质。

15、降低二恶英产生的方法？（1）控制来源：分类收集，加强资源回收，避免含氯高的物质和重金属含量高的物质进入焚烧系统。

（2）减少炉内的形成：焚烧炉燃烧室中应保持足够高的燃烧温度；足够的气体停留时间；确保废气中具有适当的含氧量。

（3）避免炉外低温再合成：当具有一定温度的焚烧烟气从余热锅炉中排出后，采用急冷技术使烟气在0.2s以内急速冷却到200摄氏度以下，从而跃过二恶英易形成的温度区。

（4）活性炭吸附法：干式处理中，在烟气出口喷入活性炭粉，以吸附去除废气中的二恶英类物质；湿式处理流程中，因为二恶英水溶性很低，目前还无很好的技术。

16、焚烧炉的技术参数:答：温度 T >850 ℃；气体停留时间>2s；燃烧效率≥ 99.9%；有机废物分解去除率DRE ≥99.99%,；热灼减率 <5%；废气排放限度；废气黑度: grade 1；烟尘和飞灰量<100mg/m3；CO<100mg/m3;SO2 <400mg/m3；HF <9.0mg/m3；HCl <100mg/m3； NOx <240mg/m3；Hg <0.1mg/m3；Cd <0.1mg/m3；As+Ni <1.0mg/m3；Pb <2.0mg/m3；Cr+Sn+Sb+Cu+Mn <4.0mg/m3；dioxin<0.5TEQng/m3；17、简述流化床热解过程及其特点流化床热解炉热解过程：破碎的固体废物加入热解炉；用蒸汽作为流态化介质；炉内加热的流动砂传热给废物，在500℃左右热解；生成的热解气经旋风除尘器分离和去除渣；再去燃气处理工序。

加热方式：双塔流化床采用外热式，由另一塔循环加热流动砂。

单塔流化床采用内热式，吹入蒸气同时，吹入部分空气。

特点：双塔流化床，外热式，热解气热值高，运转稳定，二次污染小。

单塔流化床，内热式，热解气热值低，设备简单，二次污染小。

缺点：破碎和鼓气耗能大。

18、热解定义？热解与焚烧的区别？答：定义：在不向反应器内通入氧、水蒸气或加热的一氧化碳的条件下，通过间接加热使含碳有机物发生热化学分解，生成燃料(气体、液体和炭黑)的过程。

区别：热解法与焚烧法相比是完全不同的两个方程。

（1）焚烧产物主要是二氧化碳和水。

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，醋酸，乙醛等有机物及焦油，溶剂油等，固态的主要是焦炭或炭黑。

（2）焚烧是一个放热的过程。

而热解需要吸收大量的热量。

（3）焚烧产生的热能量大，可用于发电量小的，只可供加热水或产生蒸汽，适用于就近利用。

而热解的产物是燃油及燃料气，便于贮藏和远距离输送。

19、堆肥化是在人工控制下，在一定的水分、C/N比和通风条件下，通过微生物的发酵作用，将有机物转变为肥料的过程。

20、好氧堆肥过程分为几个阶段，各阶段的温度范围和所需的时间各为多少？答：三个阶段（1）升温阶段（15-45℃、1-3d），亦称中温阶段，产热阶段，起始阶段；（2）高温阶段（45-65℃、3-8d），适宜温度45-65℃，最佳温度为55℃,，需3-8天；（3）降温阶段或腐熟阶段（<50℃、20-30d）。

21、厌氧堆肥过程分为几个阶段,各阶段主要成分是什么？pH如何变化？答：两个阶段，酸性发酵阶段（包括水解和酸化）微生物将水解产生的小分子物质转化为脂肪酸，醇类，氨，二氧化碳，硫化物，氢，磷化氢和能量。

分解初期，有机酸大量积累，PH 值逐渐下降。

碱性发酵阶段，甲烷菌等微生物开始分解有机物和酸，产生甲烷和二氧化碳。

随着甲烷菌的繁殖，有机酸迅速分解，PH值迅速上升。

22、影响固体废物堆肥化的主要因素有哪些？答：（1）通风的作用及控制：通风供氧是好氧堆肥化生产的基本条件之一，在机械堆肥生产系统里，要求至少有50%的氧渗入到堆料各部分，以满足微生物氧化分解有机物的需要;通风也可从堆肥中带走大量水分；通风的另一作用是从堆肥发酵仓系统向外散热。