固體廢物處理與處置復習資料

1、第一章 緒論l （名解）固體廢物：是指在生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)生的喪失原有利用價值或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。l 固體廢物的特性：時間性和空間性。時間性：隨著科技的發(fā)展，昨天的廢物將成為明天的資源?？臻g性：某一過程的廢物可能成為另一過程的原料。固廢處理的目的：固廢處理時通過濃縮或相變化改變固體廢物的結(jié)構(gòu)，使之便于運輸、儲存、處理或處置。l 固體廢物處理：通過物理處理、化學處理、生物處理、焚燒處理、熱解處理、固化處理等不同方法，使固體廢物轉(zhuǎn)化為適于運輸、貯存、資源化利用以及最終處置的一種過程。 物

2、理處理：通過濃縮或相變化改變固體廢物的結(jié)構(gòu)，使之便于運輸、貯存、處理或處置。其方法包括壓實、破碎、分選和脫水等?；瘜W處理：采用化學方法使固體廢物中的有害成分發(fā)生轉(zhuǎn)化達無害化。其方法包括氧化、還原、中和等。生物處理：利用微生物的作用使固體廢物中的有機物降解使其達到無害化或綜合利用。其方法主要包括好氧處理和厭氧處理。焚燒處理：利用燃燒反應(yīng)使固體廢物中的可燃性物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)達到減容并利用其熱能的目的。熱解處理：將固體廢物中的有機物在高溫下裂解獲取輕質(zhì)燃料。如廢塑料、廢橡膠的熱解。固化處理：采用一種固化基材，將固體廢物包覆以減少其對環(huán)境的危害，使之能較安全地運輸和處置。主要用于放射性固體廢物的處理。

3、l 固體廢物的處置：將固體廢物焚燒和用其他改變固體廢物的物理、化學、生物特性的方法，達到減少已產(chǎn)生的固體廢物數(shù)量、縮小固體廢物體積、減少或者清除其危害成分的活動，或者將固體廢物最終置于符合環(huán)境保護規(guī)定要求的場所或者設(shè)施并不再回取的活動。l 固體廢物的分類（按來源）：礦業(yè)廢物、工業(yè)廢物、城市垃圾、農(nóng)業(yè)廢物、放射性廢物。l 工業(yè)固體廢物：（名解）指來自各工業(yè)生產(chǎn)部門的生產(chǎn)和加工過程及流通中所產(chǎn)生的廢渣、粉塵、廢屑、污泥等。（冶金工業(yè)中的高爐渣、鋼渣、鐵合金渣、銅渣、鋅渣、鉛渣鎳渣、鉻渣、汞渣等；電力工業(yè)中的粉煤灰、爐渣、煙道灰；石油工業(yè)中的油泥、焦油、頁巖渣；化學工業(yè)中產(chǎn)生的硫鐵礦燒渣、鉻渣、堿渣

4、、電石渣、磷石膏等；食品工業(yè)排棄的谷屑、下腳料、渣滓；其他工業(yè)產(chǎn)生的碎屑、邊角料等。）l 危險廢物：（名解）是固體廢物，由于不適當?shù)奶幚?、貯存、運輸、處置或其他管理方面，它能引起或明顯地影響各種疾病和死亡，或?qū)θ梭w健康或環(huán)境造成顯著的威脅。l 危險廢物特性：急性毒性（H）、易燃性（I）、反應(yīng)性（R）、腐蝕性（C）、浸出毒性（T）、疾病傳染性（In）。l 危險廢物的性質(zhì)：具有毒害性、易燃性、易爆性、腐蝕性、傳染性、化學反應(yīng)性、疾病傳染以及危害的長期性和潛伏性等特性l 危險廢物來源：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生各部門乃至人類的日常生活。l 固體廢物的污染與水、大氣的比較：水、大氣污染可以直接污染環(huán)境

5、，而固體廢物是各種污染物的終態(tài)，濃縮了許多污染物成分，人們?nèi)菀桩a(chǎn)生一種固體廢物穩(wěn)定、污染慢的錯覺，但在自然條件影響下，固體廢物中的部分有害成分可以通過水、大氣、土壤等途徑進入環(huán)境、給人類造成潛在的、長期的危害。l 固體廢物的管理：包括固體廢物的產(chǎn)生、收集、運輸、貯存、處理和最終處置等全過程的管理，即在每一個環(huán)節(jié)都將其當作污染源進行嚴格的控制。l “三化”： 減量化：是指通過適當?shù)募夹g(shù)，一方面減少固體廢物的排出量。無害化：是指通過采用適當?shù)募夹g(shù)對廢物進行處理，使其對環(huán)境不產(chǎn)生污染，不致對人體健康產(chǎn)生影響。資源化：是指從固體廢物中回收有用的物質(zhì)和能源，加快物質(zhì)循環(huán)，創(chuàng)造經(jīng)濟價值的廣泛的技術(shù)和方法。

6、它包括物質(zhì)回收，物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)換。第二章 固廢的收集、運輸及貯存l 固體廢物收集總的原則：提倡固體廢物分類收集。一般要求：危險廢物與一般廢物分開；工業(yè)廢物與生活垃圾分開，泥態(tài)與固態(tài)分開；污泥應(yīng)脫水處理。原則：誰污染，誰治理。l 按收集物的存放形式來分，收集方法分為混合收集與分類收集。l 城市垃圾：主要是城市生活垃圾，就是那些在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物，以及法律、行政法規(guī)規(guī)定視為城市生活垃圾的固體廢物。l 生活垃圾的收集系統(tǒng)方式：拖曳容器系統(tǒng)、固定容器系統(tǒng)。第三章 固體廢物的預處理l 固體廢物壓實（也稱壓縮）原理和目的：是利用機械的方法對固體廢物施加壓力，

7、使廢物顆粒變形或破碎，擠除顆粒間隙，減小固體廢物的空隙率，從而減小表觀體積的處理方法。適于壓實處理的固體廢物主要是：可壓縮性能大而復原性小的物質(zhì)。l 破碎的原理：利用外力克服固體廢物質(zhì)點間的內(nèi)聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊。破碎的目的：使固體廢物的容積減小，便于壓縮、運輸和貯存，高密度填埋處置時，壓實密度高而均勻，可以加快覆土還原。（容積減?。┦构腆w廢物中連接在一起的異種材料等單體分離，提供分選所要求的入選粒度，從而有效地回收固體廢物中有用成分。（異種材料單體分離）使固體廢物均勻一致、比表面積增加，可提高焚燒、熱分解、熔融等作業(yè)的穩(wěn)定性和熱效率。（均勻一致）防止粗大、鋒利的固體廢物損壞分選、焚

8、燒和熱解等設(shè)備或爐膛。為固體廢物的下一步加工作準備。l 抗壓強度大于250MPa者堅硬固體廢物；40250MPa者中硬固體廢物；小于40MPa者軟固體廢物。l 對于脆硬性廢物，如各種廢石、廢渣等多采用擠壓、劈裂、彎曲、沖擊和磨碎的方法； 對于柔硬性廢物，如廢鋼鐵、廢汽車、廢塑料等多用剪切和沖擊破碎； 對于含有大量廢紙的城市垃圾，采用濕式和半濕式方法破碎； 對于粗大固體廢物，一般先剪切或壓縮成型后，再送入破碎機破碎處理。l 破碎流程：單純的破碎流程；帶有預先篩分的破碎流程（特點是預先篩除廢物中不需要破碎的細粒，相對地減少了進入破碎機的總給料量，同時有利于節(jié)能。）；帶有檢查篩分的后兩種破碎流程。l

9、 顎式破碎機：主要用于破碎強度及韌性高、腐蝕性強的廢物。既可用于粗碎，也可用于中、細碎。l 低溫破碎：對于在常溫下難以破碎的固體廢物可利用其低溫變脆的性能而有效地破碎。同時還可利用不同物質(zhì)脆化溫度的差異進行選擇性破碎。 低溫破碎的對象僅限于常溫破碎難處理的廢物。 低溫破碎優(yōu)點：動力消耗少，噪聲??；破碎后的同一種物料均勻，尺寸大體一致，形狀好，便于分離；復合材料經(jīng)過低溫破碎后，分離性能好，資源的回收率和回收的材質(zhì)的純度都比較高；對于極難破碎的并且塑性極高的氟塑料廢物，采用液氮低溫破碎，能夠獲得碎塊和粉末。固體廢物的分選：一般是跟據(jù)物質(zhì)的粒度、密度、磁性、電性、光電性、摩擦性、彈性以及表面潤濕性等

10、性質(zhì)的差異采用相應(yīng)的手段進行分選。粒度差異篩分密度差異重力分選磁性差異磁力分選導電性差異電力分選表面潤濕性浮選光電性差異光電分選摩擦性差異摩擦分選彈性差異彈跳分選l 篩分：是利用篩子將松散的固體廢物分成兩種或多種粒度級別的分選方法。篩分效率：是指篩下物的質(zhì)量與入篩原料中所含的小于篩孔尺寸顆粒物的質(zhì)量之比。影響篩分效率的因素：固體廢物的性質(zhì)、篩分設(shè)備的性能、篩子操作條件。l 電力分選：（名解）電力分選簡稱電選，是根據(jù)固體廢物的各種組分在高壓電廠中電性的差異進行分選的而一種處理方法。l YD4型高壓電選機工作原理機密封性能好，具有較寬的電暈電場區(qū)，特殊的下料裝置和防積灰漏電措施，并采用雙筒并列式，

11、使得機構(gòu)合理、緊湊。處理能力大、效率高。在分選過程中，粉煤灰中的炭粒由于導電性良好，被視作良導體，落入兩側(cè)的集炭槽；而灰粒由于導電性能較差，被視作非導體，最后被毛刷強制刷下并落入中間的集灰槽，從而實現(xiàn)炭灰分離。經(jīng)二級電選分離的脫炭灰，其含炭率小于8%。可作建材原料。精煤含炭率大于50%，可作為煤原料。l 浮選藥劑及其作用：捕收劑：能選擇性地吸附在欲選物質(zhì)的顆粒表面，使其疏水性增強，提高可浮性，從而使欲選物質(zhì)隨氣泡上浮。常用的捕收劑有：異極性捕收劑（黃藥、黑藥、油酸等）和非極性油類捕收劑（煤油）。起泡劑：在水氣界面上降低界面張力，促使空氣在料漿中彌散，形成大量穩(wěn)定的小氣泡，防止氣泡兼并，提高氣泡

12、與顆粒黏附和上浮過程中的穩(wěn)定性，以保證氣泡上形成泡沫層。常用的起泡劑有：松油、松醇油、脂肪醇等。調(diào)整劑：調(diào)整其他藥劑與物質(zhì)顆粒表面之間的作用，還可調(diào)整料漿的性質(zhì)，提高浮選過程的選擇性。它包括活化劑、抑制劑、介質(zhì)調(diào)整劑和分散與混凝劑等。A活化劑的作用是：促進捕收劑與欲選物質(zhì)顆粒的作用，從而提高欲選物質(zhì)顆?？筛⌒浴３Ｓ没罨瘎┯校簾o機鹽、酸類、硫化鈉等。B抑制劑的作用是：削弱捕收劑與某些顆粒的表面作用，抑制這些顆粒的可浮性，以提高捕收劑對預分離物質(zhì)的吸附性。常用的抑制劑有：石灰、氯化鉀、硫酸鋅、硫化鈉等。C介質(zhì)調(diào)整劑作用是：調(diào)整料漿的PH值、料漿的離子組成、可溶性鹽的濃度，以加強捕收劑的選擇吸附作用

13、，提高浮選效率。常用介質(zhì)調(diào)整劑有：石灰、苛性鈉、硫化鈉、硫酸等。l 固體廢物脫水的方法：濃縮脫水和機械脫水。P49頁圖第四章 固廢的固化與穩(wěn)定化l 固體廢物的固化：在固體廢物中添加固化劑，使其轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢闪鲃庸腆w或形成緊密固體的過程。l 固體廢物的穩(wěn)定化：將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑?、低遷移性及低毒性的物質(zhì)的過程。l 判斷固化處理效果通常采用的物理、化學指標：浸出率、體積變化因數(shù)、抗壓強度。l 水泥固化：是一種無機膠結(jié)材料，經(jīng)過水化反應(yīng)后可以生成堅硬的水泥固化體。l 石灰固化：是指以石灰、垃圾焚燒飛灰、水泥窯灰以及熔礦爐爐渣等具有波索來反應(yīng)的物質(zhì)為固化基材而進行的危險廢物固化與穩(wěn)定化的操作。第

14、五章 固體廢物的焚燒和熱解l 垃圾焚燒所產(chǎn)生的煙氣主要成分：CO2、H2O、N2、O2等，同時也含有部分有害物質(zhì)：煙塵、酸性氣體、NO、CO、碳氫化合物、重金屬和二口惡英。l 酸性氣體的處理：干法和濕法。NO的去除：燃燒控制法、無催化劑脫氮法、催化劑脫氮法。二口惡英的控制：“3T”溫度（維持爐內(nèi)高溫在800以上）、時間（保證足夠的煙氣高溫停留時間）、渦流（采用優(yōu)化爐型和二次噴入空氣的方法，充分混合和攪拌煙氣使之完全燃燒）。l 固體廢物的熱解：是有機物在無氧或缺氧條件下的高溫加熱分解技術(shù)，與燃燒時的放熱反應(yīng)有所不同。熱解與焚燒的區(qū)別：焚燒的結(jié)果產(chǎn)生大量的廢氣和部分廢渣僅熱能可回收，同時還存在二次

15、污染問題。而熱解的結(jié)果可產(chǎn)生燃氣、燃油，其便于貯存運輸。第六章 固體廢物的微生物分解l 堆肥化：在人工控制條件下，使來自生物的有機物降解轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定腐殖質(zhì)的生物化學過程。 堆肥：堆肥化得到的產(chǎn)品，它是一種腐殖質(zhì)含量很高的呈疏松狀態(tài)的物質(zhì)，故也稱為腐殖土，有機固體廢物經(jīng)堆肥化后，體積只有原體積的5070%。l 堆肥的過程：起始階段：不耐高溫的細菌分解有機物中易降解的葡萄糖、脂肪等，同時放出熱量使溫度上升。溫度可達1540。高溫階段：耐高溫菌迅速繁殖，在供氧條件下，大部分較難降解的有機物繼續(xù)被氧化分解，同時放出大量熱能，使溫度上升至6070。當有機物基本降解完，嗜熱菌因缺乏養(yǎng)料而停止生長，產(chǎn)熱隨之停

16、止，堆肥的溫度逐漸下降，當溫度穩(wěn)定在40，堆肥基本達到穩(wěn)定，形成腐殖質(zhì)。熟化階段：冷卻后的堆肥，一些新的微生物，借助殘余有機物而生長，將堆肥過程最終完成。l 堆肥的工藝過程：前處理、一次發(fā)酵、二次發(fā)酵、后處理、脫臭、貯存。l 堆肥的腐熟度：是指成品堆肥的穩(wěn)定程度，具體指堆肥中的有機質(zhì)經(jīng)過礦化、腐殖化過程最后達到穩(wěn)定的程度。 腐殖度評定方法：直觀經(jīng)驗法、淀粉測試法、耗氧速率法。l 厭氧發(fā)酵過程：液化階段、產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段。l 污泥的消化：污泥中有機物含量很高，可在微生物作用下進行厭氧消化，并產(chǎn)生以甲烷為主的沼氣。厭氧消化工藝流程主要有：標準消化法、高負荷消化法、兩級消化法和厭氧接觸消化法。l

17、 污泥的調(diào)理：是在污泥濃縮或機械脫水前，其目的是改善污泥濃縮和脫水的性能，提高機械脫水設(shè)備的處理能力。調(diào)理的方法有：化調(diào)理、淘洗、加熱加壓調(diào)理、冷凍融化調(diào)理等。第七章固廢的資源化與綜合利用l 堿度（M0）=（CaO+MgO）/(SiO2+Al2O3)水淬渣活性率（Mc）= Al2O3/ SiO2水淬渣質(zhì)量系數(shù)（K）=（CaO+MgO+Al2O3）/（MnO+SiO2）l 高爐渣的來源：是冶煉生鐵時從高爐中排出的廢物。煉鐵的原料主要是鐵礦石、焦炭和助熔劑。l 高爐渣的分類：A按冶煉生鐵的品種分為：鑄造生鐵礦渣、煉鋼生鐵礦渣和特種生鐵礦渣；B按礦渣的堿度區(qū)分為：堿性礦渣、中性礦渣和酸性礦渣。l 高

18、爐渣的組成：主要化學成分為二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鋁、氧化鎂、氧化錳、氧化鐵和硫等。此外有些礦渣還含有微量的氧化鈦、氧化釩、氧化鈉、氧化鋇、五氧化二磷、三氧化二鉻等。l 高爐渣的加工成：水渣、礦渣碎石、膨脹礦渣和礦渣珠。l 鋼渣是由：鈣、鐵、硅、鎂、鋁、錳、磷等氧化物所組成。鋼渣的主要礦物組成為：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鈣鎂橄欖石、鈣鎂薔薇灰石、鐵酸二鈣、RO、游離石灰等。鋼渣的堿度：是指其中的CaO與SiO2、P2O5含量比，即R=CaO/（SiO2+P2O5）。根據(jù)堿度的高低分為：低堿度渣（R為1.31.8）、中堿度渣（R為1.82.5）和高堿度渣（R>2.5）。l 粉煤灰（火山灰活性

19、）的來源：是煤粉經(jīng)高溫燃燒后形成的一種似火山灰質(zhì)混合材料。它是燃燒煤的發(fā)電廠將煤磨細成100M以下的煤粉，用預熱空氣噴入爐膛成懸浮狀態(tài)燃燒，產(chǎn)生混雜有大量不燃物的高溫煙氣，經(jīng)集塵裝置捕集就得到粉煤灰。根據(jù)粉煤灰中CaO含量的高低，分為：高鈣灰和低鈣灰。粉煤灰的組成：二氧化硅、三氧化鋁、三氧化二鐵、氧化鈣和未燃炭，其余為少量K、P、S、Mg等化合物和As、Cu、Zn等微量元素。l 回收金屬物質(zhì)：粉煤灰中含有Fe2O3、Al2O3和大量稀有金屬。當Fe2O3含量大于5%時，即可回收（磁選方法）。粉煤灰中Al2O3含量大于25%時方可回收（高溫熔融渣、熱酸淋洗法、直接熔解法）。l 硫鐵礦燒渣的來源：是生產(chǎn)硫酸時焙燒硫鐵礦產(chǎn)生的廢渣。l 鉻渣干洗解毒：將鉻渣與無煙煤按適當比例混合，在800900溫度下進行焙燒，使六價鉻還原成三價鉻。l 煤矸石的綜合利用：煤矸石代替燃料（化鐵、燒鍋爐、燒石灰、回收煤炭）；生產(chǎn)水泥；生產(chǎn)建筑材料；生產(chǎn)化工產(chǎn)品。l 醫(yī)療廢物的處置：消毒（高壓蒸汽滅菌法、化學消毒法、微波消毒法）；焚燒；填埋。l 放射性固體廢物的處理：減容處理；固化處理（水泥固化、瀝青固化、塑料固化、玻璃固化）。第八章 固體廢物的處置l 固體廢物的類型：A、按隔離屏障劃為：天然屏障隔離處置和人工屏障