4-2第四章 固体废物处理1-revised by lishi

42
（2）堆肥微生物：
好氧堆肥过程中，参与有机生化降解的微生物有： 嗜温菌和嗜热菌 最低℃ 适宜℃ 嗜温菌 嗜热菌 15-25 25-45 15-40 40-50 最高℃ 43 85
43
（3）堆肥化过程
通常根据温度的变化情况分为以下四个阶段：
堆肥化过程中温度变化模式
44
2. 厌氧消化
是指在厌氧微生物的作用下，有控制地使废物中可生 物降解的有机物转化为CH4、CO2和稳定物质的生物化学 过程，又称为甲烷发酵。 厌氧发酵技术的主要特点： （1）与好氧处理相比，厌氧消化不需要通风动力，设施 简单，运行成本低，属于节能型处理方法； （2）适用于处理高浓度有机废物； （3）经厌氧处理后的废物基本上是稳定的，可以用作农 肥、饲料和堆肥化原料； （4）厌氧微生物生长速度慢，处理效率低，设备体积大； （5）厌氧处理过程中易产生H2S等恶臭气体。
（1）工业废物与城市垃圾分开 （2）危险废物与一般废物分开 （3）可回收利用物质与不可回收利用物质分开 （4）可燃性物质与不可燃性物质分开
最广泛的运输方式是车辆运输。
3
（1）固体废物的压实技术 所谓固体废物的压实就是消耗压力提高废物的容重、 减小表观体积，又称压缩 。 固体废物压实处理后，体积减小的程度叫压缩比 压缩比。 压缩比 一般压缩比为3-5，破碎与压实联用可使压缩比增 加到5-10。 压实器类型：
48
（4）水玻璃固化
以水玻璃为固化剂、无机酸类(如硫酸、硝酸、盐酸 和磷酸)为助剂，与有害污泥按一定的配料比进行中和与 缩合脱水反应，形成凝胶体，将有害污泥包容，经凝结 硬化逐步形成水玻璃固化体。 该方法仍处于试验阶段。
49
4.2 固体废物处置工程
一、废物处理与处置的区别： 固体废物处理是指通过物理、化学、生物等各种 方法，使固体废物转变为适于运输、贮存、资源化利 用以及最终处置的一种过程。 固体废物处置是在当前技术条件下无法继续利用 的固体污染物终态，为了防止这些固体污染物质对环 境的影响，必须把它们放置在某些安全可靠的场所。
海洋处置： 又分为海洋倾倒和远洋焚烧，它们都是 以海洋作为处置场所。
陆地处置：又分为土地耕作处置、土地填埋处置、 深井灌注、尾矿坝、废矿坑处置等方法。
54
END
55
33
主要焚烧设备：
a 多段焚烧炉 b 回转窑焚烧炉 c 流化床焚烧炉
34
a 多段焚烧炉
35
b 回转窑焚烧炉
36
c 流化床焚烧炉
37
②热解技术
是指在缺氧条件下，使可燃性固体废物在高温下 分解，wenku.baidu.com终成为可燃气、油、固形炭的形式的过程。 原理：利用了多数有机物的热不稳定性的特征。当 这些有机物在高温(500～1000℃)缺氧条件下时会发生 裂解，转化为分子量较小的组分。
39
4.1.3 固体废物的生物处理
以固体废物中的可降解有机物为对象，利用微生物 作用使之转化为稳定产物、能源和其他有用物质的一种 处理技术。 固体废物的生物处理方法有多种： 堆肥化 厌氧消化法 纤维素水解法 垃圾养殖蚯蚓等
40
1. 堆肥化
堆肥化是利用自然界广泛存在的微生物，有控制地 促进固体废物中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的 生物化学过程。堆肥化制得的产品称为堆肥。 分类：好氧堆肥化和厌氧堆肥化 通常所说的堆肥化一般是指好氧堆肥化。 好氧堆肥：以好氧菌为主的微生物对有机废物进行 吸收、氧化、分解的复杂生物化学反应过程。
32
①焚烧技术
利用高温燃烧、热分解的方法，经氧化使固体废物 变成体积较小、毒性较小的物质的过程。 应用对象：含有有机物成份的固体废物 焚烧过程的“3T1E”原则： 焚烧温度（Temperature） 停留时间（Time） 混合强度（Turbulance） 过剩空气（Excess Air） 焚烧技术同时实现减量化，无害化和资源化的目的。
固体废物经破碎和磨碎后，其容重增加25～60％。 破碎方法： 物理破碎 机械破碎 ①物理方法： 低温冷冻粉碎法
超声波粉碎法
9
②机械方法： 机械破碎方法有挤压、劈裂、折断、冲击、磨剥和 剪切破碎等方法。
压碎
劈开
折断
磨剥
冲击
10
破碎机的种类:
颚式破碎机 冲击式破碎机 锤式破碎机 剪切式破碎机 辊式破碎机 球磨机
（2）自胶结固化
基于亚硫酸钙半水化合物具有最终形成类似于含有 两个结晶水的硫酸钙的固化物。
47
（3）玻璃固化
基质为玻璃原料。将待固化的废物首先在高温 下煅烧，使之形成氧化物，然后再与熔融的玻璃料 混合，在1000℃温度下烧结，冷却后形成十分坚固 而稳定的玻璃体。 目前玻璃固化较普遍采用的配方：磷酸盐和硼 硅酸盐玻璃。 主要适用于处理含高比放射性废物，许多国家 的应用已达到工业规模。对于大型工业有害固体废 物固化处理，这种方法并不适宜。
有机固体废物 热解→ 气体（H 2、CH 4、CO、CO2等） ＋液体（有机酸、芳烃、焦油等） ＋固体（炭黑、炉渣等）
38
热解与焚烧的区别
焚烧 热效应 反应产物 释能方式 及应用 放热、氧化 CO2、H2O 产生的热能只能就近 利用(发电、加热水或 产生蒸汽) 热解 吸热、还原 可燃的低分子化合物 产 生燃料 油气 ，可 贮 存和远距离输送
14
反击式破碎机
15
3.锤式破碎机
工作原理：物料给入破碎机后，受到高速旋转的锤 子的打击、冲击、剪切、研磨等作用被破碎。 分类：单转子型和双转子型
单转子型锤式破碎机
16
双转子型锤式破碎机
17
4.剪切式破碎机
工作原理：通过固定刀和可动刀之间的齿合作用， 对固体废物进行切割破碎。 分类：往复式和旋转剪切式破碎机。
24
物理和物理化学性质的差异与分选方法：
粒度差异－筛选（筛分） 磁性差异－磁力分选 密度差异－重力分选 表面润湿性（物理化学性质）差异－浮选 导电性差异－电力分选（静电分选） 光电性差异－光电分选 摩擦性差异－摩擦分选 弹性差异－弹跳分选 着重介绍筛选和磁力分选方法。
25
1. 筛分
筛分将颗粒大小不同的混合物料，通过单层或多层 筛子而分成若干个不同粒度级别的过程。 最常用的筛分设备： ①固定筛 ②滚筒筛 ③惯性振动筛 ④共振筛
11
1.颚式破碎机
颚式破碎机通常都是按照可动颚板(动颚) 的运动特性来进行分类: 简摆颚式破碎机 复摆颚式破碎机
12
动鄂悬挂轴 偏心轴 可动颚板（动颚） 连杆 固定鄂板
前后推力板
颚式破碎机示意图
13
2.冲击式破碎机
工作原理： 给入破碎机空间的物料块、被绕中心轴高 速旋转的转子猛烈冲击后，受到第一次破碎， 然后从转子获得能量高速飞向坚硬的机壁，受 到第二次破碎。 在冲击过程中弹回的物料会再次被转子击 碎，难于破碎的物料被转子和固定板夹持而剪 断。
52
(1)按隔离屏障分类
天然屏障隔离处置: 天然屏障隔离 利用自然界已有的地质构造和特殊地质环境所 形成的屏障，也可以是各种圈层之间本身存在的 对污染的阻滞作用。 人工屏障隔离处置: 人工屏障隔离 是指隔离的界面由人为设置，如使用废物容器、 废物预稳定化、人工防渗工程等。
53
(2)按处置场所分类
往复剪切式破碎机示意图
18
旋转剪切式破碎机示意图
19
5.辊式破碎机
结构及原理 –光面：主要靠挤压作用破碎； –齿面：挤压+劈裂作用。 类型 –按辊子数目：单辊；双辊（对辊）； –按辊子特点：光面；齿面。
光面辊式破碎机示意图
20
齿面辊式破碎机示意图 a. 双辊齿面；b. 单辊齿面
21
6.球磨机
工作原理：通过筒体的转动，使内部的球介质发 生运动，从而对进入磨内的物料产生磨碎作用。
球磨机示意图
22
破碎机的选用原则：
（1）固体废物的处理量 （2）固体废物的性质（如破碎特性、硬度、密 度、性状、含水率等）和颗粒的大小； （3）破碎产品粒径大小、粒度组成、形状要求 （4）供料方式
23
（3）固体废物的分选技术 分选： 分选：将固体废物分成两种或两种以上的物质，或 分成两种或两种以上的粒度级别。 固体废物分选的目的有二： (1)回收有用组分； (2)分离有害组分以利于后续处理。 分选方法的选择依据： 固体废物的物理和物理化学性质
45
4.1.4 固体废物的固化处理
固化是用物理、化学方法将有害废物固定或包封在 惰性固体基材中使其稳定化的一种过程。 固化处理方法： （1）包胶固化 （2）自胶结固化 （3）玻璃固化 （4）水玻璃固化
46
（1）包胶固化
采用某种固化基材对于废物块或废物堆进行包覆处理。 按固化剂不同： a.水泥固化 b.石灰固化 c.热塑性材料固化
50
二、固废处置的基本要求
(1)处置场所要安全可靠。 (2)处置场所要设有环境保护监测设备。 (3)被处置的固体废物中体积要尽量小、有害组分含 量要尽可能少。 (4)处置方法要尽量简便、经济，既要符合现有的经 济水准和环保要求，也要考虑长远的环境效益。
51
三、处置方法分类和特点
分类可以归纳为两大类： (1)按隔离屏障分类 (2)按处置场所分类
1
4.1.1 物理处理方法
物理处理方法是通过浓缩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。 包括压实、破碎、分选等。 固体废物的收集方法： 按收集时间分为： 定期收集 随时收集 按收集方式分为： 混合收集 分类收集
2
分类收集时，一般应遵循如下原则： 分类收集时，一般应遵循如下原则：
金属类废物压实器： 三向联合式压实器 回转式压实器 城市垃圾压实器： 高层住宅垃圾滑道下的压实器 （转运站或垃圾车的）城市垃 圾压实器
4
容器斗
三向垂直式压实器
5
容器斗
回转式压实器
6
1垃圾投入口 2容器 垃圾料斗
压壁
高层住宅垃圾压实器
7
先进的国外城市垃圾压实处理工艺流程
8
（2）固体废物的破碎技术 破碎 大块 小块 小块 细粉 磨碎
有机物＋O2 微生物 → 细胞质＋CO2＋H 2O＋NH 3＋SO4 ＋L ＋抗性有机物＋热量
41
－2
（1）堆肥原料：
• 生活垃圾 含有较多的不可堆腐的惰性物质，因此必须进行预处 理，去除这些惰性物后才能作为堆肥原料。 • 有机污泥 通常富含有微生物生活繁殖所需的营养成分，是堆肥 的良好原料。 • 人、畜、禽粪便 一般颗粒较小，含有大量的低分子化合物，即人和动 物未能吸收消化的中间产物，含水量较高，可直接用 作堆肥原料。 • 农林废物 均富含碳素
第四节 固体废物处理与处置技术
4.1 固体废物处理技术
固废处理通常是指通过各种技术方法把固体废物转 固废处理通常是指通过各种技术方法把固体废物转 各种技术方法 化为适于运输、贮存、利用和处置的过程。 化为适于运输、贮存、利用和处置的过程。 固废的处理技术主要分为五类： 固废的处理技术主要分为五类： （1）物理处理 ） （2）化学处理 ） （3）热处理 ） （4）生物处理 ） （5）固化和稳定化 ）
26
①固定筛
固定条筛示意图
27
②滚筒筛
滚筒筛示意图
28
③惯性振动筛
振动筛网的结构示意图
29
④共振筛
共振筛示意图
上筛箱1；下机体2；传动装置3；共振弹簧4；板簧5；支承弹簧6
30
2. 磁力筛分
31
4.1.2 固体废物的热化学处理
通过对固体废物进行高温分解和深度氧化，改变其物理、 化学、生物特性或组成的处理方法。 热化学处理技术包括： ①焚烧 ②热解 ③湿式氧化 ④熔融 着重介绍焚烧和热解技术。