固體廢物處理作業(yè)

1、1.11955年頒布的固廢法中對“固體廢物”的定義為：指在生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其他活動中產(chǎn)生的污染環(huán)境的固態(tài)、半固態(tài)物質(zhì)。2005年修訂后，固廢法對“固體廢物”的定義調(diào)整為：是指在生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)生的喪失原有理由價值或者雖未喪失留有價值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)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)。請分析1995及2005年固體法中固體廢物定義的區(qū)別及聯(lián)系，請從我國對固體廢物法律定義的變化上分析國家對固體廢物管理政策的變化？答：（1）性質(zhì)及判斷依據(jù)方面的差異。1995年的定義將固體廢物為污染環(huán)境的物質(zhì)，即只有污染環(huán)境的物質(zhì)才可能納入固體廢

2、物范疇；而2005年的定義主要從使用價值的喪失角度考慮，即固體廢物不一定污染環(huán)境。（2）形態(tài)方面的差異。1995年的定義只說廢物是固態(tài)或半固態(tài)的；2005年的定義修訂為固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的，增加了固體廢物的形態(tài)。（3）范圍方面的差異。2005年的定義增加了“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)”，擴大了固體廢物的范圍，為新的固體廢物物質(zhì)預(yù)留了法律空間。國家對固體廢物管理政策的變化主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）固體廢物并不一定就是廢物，它也可以成為資源。（2）國家對固體廢物的管理也將隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及法律法規(guī)的完善而不斷發(fā)展和完善。1.5.固體廢物的“三化”管理原則

3、和全過程管理原則是否矛盾，為什么？答：“三化”管理原則和全過程管理原則并不矛盾。原因如下：固體廢物的“三化”管理原則是指固體廢物污染防治的“減量化、資源化、無害化”，即減少固體廢物的產(chǎn)生、充分合理利用固體廢物和無害化處理固體廢物，這是我國固體廢物管理的基本技術(shù)政策。而固體廢物的全過程管理原則是指對固體廢物的產(chǎn)生、收集、運輸、利用、貯存、處理和處置的全過程及各個環(huán)節(jié)都實行控制管理和開展污染防治。這兩個管理原則并不矛盾，“三化”管理原則主要是從技術(shù)政策、技術(shù)方法角度來闡述國家關(guān)于固體廢物管理的基本原則。全過程管理原則是從固體廢物可能污染或影響環(huán)境的途徑來進行管理。這兩個管理原則是相輔相成的，只有從

4、這兩方面著手，才能真正控制固體廢物對環(huán)境可能的不利影響。1.10.根據(jù)固體法的規(guī)定，我國對固體廢物的管理有哪些具體的制度？（5分）答：固體法對我國固體廢物的管理規(guī)定了一系列有效的制度，包括：（1）將循環(huán)經(jīng)濟理念融入相關(guān)政府責任。（2）污染者付費原則和相關(guān)付費規(guī)定；（3）產(chǎn)品、包裝的生產(chǎn)者責任制度；（4）工業(yè)固體廢物和危險廢物申報登記制度；（5）固體廢物建設(shè)項目環(huán)境影響評價制度；（6）固體廢物污染防治設(shè)施的“三同時”制度；（7）固體廢物環(huán)境污染限期治理制度；（8）固體廢物進口審批制度；（9）危險廢物行政代執(zhí)行制度；（10）危險廢物經(jīng)營單位許可證制度；（11）危險廢物轉(zhuǎn)移報告單制度；（12）危險廢

5、物從業(yè)人員培訓與考核制度。2.1據(jù)統(tǒng)計，某城市2005年的人口數(shù)量為20萬，生活垃圾產(chǎn)生量平均為200t/d。根據(jù)該城市的經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程，預(yù)計到2010年該城市的人口數(shù)量會增加到22萬，為控制生活垃圾的過分增加，規(guī)劃控制垃圾的人均產(chǎn)生量在2010年為1.1kg/d。請選擇合適的計算方法，預(yù)測該城市在20062015年期間各年的人口規(guī)模、生活垃圾產(chǎn)生量及垃圾產(chǎn)率。解：（1）人口預(yù)測2005年人口數(shù)量為20萬，2010年人口數(shù)量預(yù)計為22萬，按幾何增加法預(yù)測20062015年期間的各年人口規(guī)模，設(shè)未來每年人口增加率為k,貝y：Pn=Poexp（kn）式中Pn=22萬，Po=20萬，n=201

6、0-2005=5，代入求得k=0.01906，貝V：Pn=20exp（0.01906n）（2）垃圾產(chǎn)率預(yù)測設(shè)20052015年垃圾產(chǎn)率呈幾何增長,每年增長率為x，貝V：Wn=Wo（1+X）n式中Wn=1.1kg/（d人），Wo=200000（kg/d）/200000（人）=1kg/（d人），n=2010-2005=5,代入求得X=0.0192設(shè)20062015年每年垃圾產(chǎn)生量為N,則：Nn=PnWn365/1000式中Nn為20062015年每年的生活垃圾產(chǎn)生量；Pn為20062015年的每年人口規(guī)模；Wn為20062015年每年的垃圾產(chǎn)率；n=20062015。（3）預(yù)測結(jié)果分別用式、求得2

7、0062015年的Wn、Nn、Pn，如下表：n（年）Nn(kg/d人)Wn（萬人）Pn(t/d)Pn(t/a)20061.019220.384207.7575828.7520071.038820.776215.8278774.320081.058721.176224.1981829.3520091.07921.584232.8985004.8520101.10222428833020111.12122.422251.3591742.7520121.14222.854260.9995261.3520131.16423.396272.3399400.4520141.18623.742281.581

8、02776.720151.20924.2292.58106791.72.3某電鍍企業(yè)產(chǎn)生了500kg污泥，經(jīng)測定其中重金屬Cd的浸出濃度為0.15mg/L,請你分析這些污泥按照危險廢物處理還是按照一股廢物進行處理。答：根據(jù)危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別（GB5085.32007）的規(guī)定，重金屬Cd的浸出濃度限值為1mg/L，該電鍍企業(yè)產(chǎn)生的污泥Cd的浸出濃度為0.15mg/L，小于1mg/L。是否屬于危險廢物應(yīng)當根據(jù)該電鍍企業(yè)鍍種情況確定污泥中可能存在的其它重金屬種類，若為純粹電鍍鎘，貝這些污泥為一般工業(yè)固體廢物。若還有其他重金屬，貝應(yīng)當再分析浸出液中銅、鋅、鉛、總鉻、六價鉻、鎳等物質(zhì)的濃度，然

9、后再根據(jù)浸出結(jié)果來確定是否屬于危險廢物。以下廢物是否為危險廢物，為什么？被三氯乙烷污染的土壤；表面附上氫氧化鈉的干的濾餅；水溶液含20%甲醇，它的閃點低于60oC；濃硫酸。答：(1)被三氯乙烷污染的土壤是危險廢物，屬于HW45含有機鹵化物廢物中的900-036-45(非特定行業(yè))其他水池、銷售及使用過程中產(chǎn)生的含有機鹵化物廢物。(2)表面附上氫氧化鈉的干的濾餅是危險廢物，因為氫氧化鈉具有腐蝕性；水溶液含20%的甲醇是危險廢物，因為它的閃點低于600C,具有易燃性；濃硫酸是危險廢物，因為它具有強腐蝕性。名錄危險廢物和土壤混合后，它還是危險廢物嗎？特性危險廢物和土壤混合后，它還是危險廢物嗎？為什么

10、？答：名錄危險廢物和土壤混合后還是危險廢物。因為名錄危險廢物是指國家危險廢物名錄中包括的危險廢物，只要固體廢物中包含目錄中的類別物質(zhì)，則該固體廢物即為危險廢物。而特性危險廢物是指某些固體廢物的物理、化學或是生物特性具有危險廢物的性質(zhì)，其所依據(jù)的參數(shù)有很多，如有毒有害物質(zhì)的溶解度、揮發(fā)度、在土壤中的滯留因子、土壤/水分配系數(shù)等等。這些參數(shù)隨環(huán)境變化性較大，所以原是特性危險廢物的，與土壤混合后，其某些參數(shù)發(fā)生變化后有可能不再是危險廢物。因此特性危險廢物和土壤混合后不一定還是危險廢物。2.10某城市垃圾的化學組成為C600H254O375N78S56CI,其水份含量為45.6%，灰分含量為60.02

11、5.437.57.8S5.614.3%。請估算該廢物的高位熱值和低位熱值。答：(1)求垃圾的中各元素組分質(zhì)量含量生活垃圾有機物含量=1-45.6%-14.3%=0.401垃圾中有機物化學組成為C600H4O375N76CI的垃圾，其分子量為1669.3，則每kg垃圾中各元素組分含60025437578S56量為：C含量=0.401720/1669.3=0.173kg/kg，碳(設(shè)全部為有機碳)；H含量=0.40125.4/1669.3=0.0061kg/kg；O含量=0.401600/1669.3=0.144kg/kg；N含量=0.401109.2/1669.3=0.026kg/kg；S含量=

12、0.401179.2/1669.3=0.043kg/kg；Cl含量=0.40135.5/1669.3=0.0085kg/kg；(2)求HH、HL廢物的高位熱值HH：HLHHH=7831mc1+35932(mH-mO/8-mCl/35.5)+2212ms-3546mC2+1187mO-578mN-620mCl=78310.173+35932(0.0061-0.144/8-0.0085/35.5)+22120.043-35460+11870.144-5780.026-6200.0085=1157.1(kcal/kg)HL=HH-583mH2O+9(mH叫/35.5)=1157.1-5830.173

13、+9(0.006-0.0085/35.5)=1020.5(kcal/kg)2.14對垃圾取樣進行有機組分全量分析的結(jié)果見下表，請確定垃圾中有機組分的化學組分表達式(考慮C、H、O、N、S)有機物種類組分/kgCHONS灰分廚余1.300.171.020.070.010.14辦公紙13.921.9214.080.100.061.92包裝板紙2.510.342.540.020.010.28塑料4.140.501.570.69織物0.990.120.560.080.05橡膠0.390.050.010.05皮革制品0.240.030.050.040.04庭院廢物3.110.392.470.220.02

14、0.29水0.790.100.680.02答：（1）求各組分質(zhì)量分數(shù)將各類垃圾成分中的相同元素質(zhì)量相加，得到各元素質(zhì)量及總質(zhì)量，所有組分質(zhì)量為58.1kg，則各各組分質(zhì)量分數(shù)為：C質(zhì)量分數(shù)=27.39/58.1=0.471kg/kgH質(zhì)量分數(shù)=3.62/58.1=0.0623O質(zhì)量分數(shù)=22.97/58.1=0.395N質(zhì)量分數(shù)=0.54/58.1=0.0093S質(zhì)量分數(shù)=0.1/58.1=0.0017灰分質(zhì)量分數(shù)=3.48/58.1=0.0599（2）求各組分摩爾百分數(shù)將各組分質(zhì)量分數(shù)除以各自原子量得到各組分摩爾分數(shù)比，結(jié)果如下：C摩爾分數(shù)比=0.0471/12=0.0393H摩爾分數(shù)比=0

15、.0623/1=0.0623O摩爾分數(shù)比=0.395/16=0.0247N摩爾分數(shù)比=0.0093/14=0.00066S摩爾分數(shù)比=0.0017/16=0.000106以最小中S摩爾分數(shù)比為1，則其他元素為：C摩爾分數(shù)比=0.0393/0.000106=307.7H摩爾分數(shù)比=0.0623/0.000106=587.7O摩爾分數(shù)比=0.0247/0.000106=233N摩爾分數(shù)比=0.00066/0.000106=6.2S摩爾分數(shù)比=0.000106/0.000106=1（3）確定分子式所以垃圾中有機組分的化學表達式為C3o77H0233NS307758772336234在垃圾收集工人和官

16、員之間發(fā)生了一場糾紛，爭執(zhí)的中心是關(guān)于收集工人非工作時間的問題。收集工人說他每天的非工作時間不會超過8h工作日的15%，而官員則認為收集工人每天的非工作時間肯定超過了8h工作日的15%。請你作為仲裁者對這一糾紛做出公正的評判，下列數(shù)據(jù)供你評判時參考：收運系統(tǒng)為拖拽收運系統(tǒng)；從車庫到第一個收集點以及從最后一個收集點返回車庫的平均時間為1120min和15min,行駛過程中不考慮非工作因素；每個容器的平均裝載時間為6min；在容器之間的平均行駛時間為6min；在處置場卸垃圾的平均時間為6min；收集點到處置場的平均往返時間為16km，速度常數(shù)a和b分別為0.004h和0.0125h/km；放置空容

17、器的時間為6min；每天清運的容器數(shù)量為10個。解：拖拽系統(tǒng)每次的時間為T=P+S+h=t+tc+以+S+a+bxhcshcspcudbc=0.1+0.1+0.1+0.1+0.004+0.012516=0.604（h/次）每天清運的容器數(shù)量是10個，則每天往返次數(shù)為10次，Nd=H（1-W）-（t,+t2）/Th，貝V：d12hcsW=1-(NT+t+t)/H=1-(100.604+0.33+0.25)/8=17.25%15%dhcs12所以官員是正確的。一較大居民區(qū)，每周產(chǎn)生的垃圾總量大約為460m3,每棟房子設(shè)置兩個垃圾收集容器，每個容器的容積為154L。每周人工收運垃圾車收集一次垃圾，垃

18、圾車的容量為27m3,配備工人兩名。是確定垃圾車每個往返的行駛時間以及需要的工作量。處置場距離居民區(qū)24km;速度常數(shù)a和b分別為0.022h和0.01375h/km；容器利用效率為0.7；垃圾車壓縮系數(shù)為2；每天工作時間按8h考慮。答：(1)每次能收集的廢物收集點數(shù)量N=Vr/(cfn)=272/(0.1540.72)=250.5(個)p取整數(shù)Np=250個求集裝時間PN=60Pn/tp；scspscs所以P=Nt/(60n)=2501.92/(602)=4(h/次)scspp每周需要進行的行程數(shù)NWT=460/(0.1542)=1494個pN=TF/N=(1494X1/250)次/周=5.

19、97次/周，取整數(shù)為6次/周Wpp每周需要的工作時間Dww垃圾車每個往返的行駛時間為hh=a+bx=0.022+0.01375(242)=0.682(h)D=nNP+t(S+a+bx)/(1a)HwWscswD=nNP+t(S+h)/(1-w)HwWscsw=25.97X4+6X(0.10+0.682)/(1-0.15)X8=8.4d/周每人每周工作日D/n=(8.4/2)d/(周人)=4.2d/(周人)w市政府擬在某處新建一高級住宅區(qū)，該區(qū)有800套別墅。假定每天往處置場運送垃圾2趟或3趟，請你為該住宅區(qū)設(shè)計垃圾收運系統(tǒng)(兩種不同系統(tǒng)進行比較)。垃圾產(chǎn)生量0.025m3/(戶*d)；每個收集

20、點設(shè)置垃圾箱2個；75%為路邊集中收集，25%為戶后分散收集；收集頻率1次/周；垃圾收集車為后箱壓縮車，壓縮系數(shù)為2.5；每天按工作8h計；每車配備工人2名；居民點到最近處置場的往返距離為36km；速度常數(shù)a和b分別為0.08h和0.0156h/km；處置場停留時間為0.083h。3.7某城市近郊共有三座垃圾處置場，城區(qū)建有四座轉(zhuǎn)運站負責轉(zhuǎn)運全市收集的生活垃圾轉(zhuǎn)運站至處置場垃圾單位運價和垃圾量如下表所示，不計處置場的處置費用，請計算怎樣調(diào)運各個轉(zhuǎn)運站的垃圾量才能使其總運輸費用最低。項目D.Wt/(t/d)D1DD3TiT18.33.37.8400T210.810.86.8300T310.83.

21、84.8200T45.88.89.8200B;(t/d)500600600600解：設(shè)Xj為從轉(zhuǎn)運站Ti運到處置場Di的廢物量（1）約束條件據(jù)每一轉(zhuǎn)運站運往各個處置場的轉(zhuǎn)運量與每一轉(zhuǎn)運站的轉(zhuǎn)運量關(guān)系有：X11+X12+X13+X14=400X21+X22+X23+X24=300X31+X32+X33+X34=200X41+X42+X43+X44=200據(jù)每一處置場接受來自各個轉(zhuǎn)運站的垃圾轉(zhuǎn)運量與每一處置場的處置量關(guān)系有：X11+X21+X31+X41500X12+X22+X32+X42600323+乂33+乂43壬600（2）目標函數(shù)使總費用最小，即：謔也八嚴八尹打-務(wù)+X2iC2i+X22C

22、22+X23C23+X31C31+X32C32+X33C33+X41C41+X42C42+X43C43=紜8.瓊123.3+紜7.8+X2i10-8+X2210-8+X2368+X31108+X3238+X3348+X4158+X4288+X43983.12某城市2005年人口規(guī)模35萬，人口發(fā)展預(yù)測到2015年為52萬，該城市2005年的人均日產(chǎn)垃圾量為0.85kg/（人*天），根據(jù)國內(nèi)同類城市的經(jīng)驗，人均日產(chǎn)垃圾增長率為2%,并且當人均垃圾日產(chǎn)量達到1.0kg/（人*天）時將保持不變。現(xiàn)擬在該城市建設(shè)一座轉(zhuǎn)運站轉(zhuǎn)運所有的垃圾，假設(shè)該轉(zhuǎn)運站采用擠壓設(shè)備、高低貨位方式裝卸料、機動車輛運輸，轉(zhuǎn)運

23、站的作業(yè)過程為：垃圾車在貨位上卸料臺卸料，傾入低貨位上的壓縮機漏斗內(nèi)，然后將垃圾壓入半脫掛車（集裝箱）內(nèi)，滿載后由牽引車拖運，另一個半拖掛車（集裝箱）裝料。請根據(jù)該工藝與服務(wù)區(qū)的垃圾量，計算應(yīng)建多少高低貨位卸料臺和配套相應(yīng)的壓縮機數(shù)量，需合理使用多少牽引車和半拖掛車（集裝箱）。該轉(zhuǎn)運站建成后應(yīng)能滿足該城市2015年發(fā)展的需要。解：設(shè)需卸料臺數(shù)量為A,壓縮設(shè)備數(shù)量為B,牽引車總數(shù)量為C,半托掛車數(shù)量為D,因為0.85（1+2%）2015-2005=i.036kg/（人天）1.0kg/（人天）所以2015年人均日產(chǎn)垃圾量為yn=1.0kg/（人天）.t1t1到2015年該垃圾轉(zhuǎn)運站每天的工作量為E

24、=kyP/1000=1.31.0520000/1000=676（t/a）1nn設(shè)F為卸料臺1天接受的清運車數(shù)，t1為轉(zhuǎn)運站1天的工作時間，t2為1輛清運車的卸料時間,kt為清運車到達的時間誤差系數(shù)，W為清運車的載重量，則F=t1/（t2kt），A=E/（WF），B=A設(shè)t3為大載重量運輸車往返時間，t4為半拖掛車的裝料時間，n為1輛半拖掛車裝料的清運垃圾車數(shù)量，C1為牽引車數(shù)量，則C1=t3/t4t4=t2nktC=C1AD=（C1+1）A6.2化學穩(wěn)定化技術(shù)和物理穩(wěn)定化技術(shù)之間的區(qū)別和聯(lián)系是什么？答：化學穩(wěn)定化是通過化學反應(yīng)使有毒物質(zhì)變成不溶性化合物，使之在穩(wěn)定的晶格內(nèi)固定不動；物理穩(wěn)定化是

25、將污泥或半固體物質(zhì)與一種疏松物料（如粉煤灰）混合生成一種粗顆粒，有土壤狀堅實度的固體，這種固體可以用運輸機械送至處置場。物理穩(wěn)定化技術(shù)主要有水泥固化法、石灰固化法、塑性固化法、熔融固化法等等其主要機理是廢物和凝結(jié)劑間的化學鍵合力、凝結(jié)劑對廢物的物理包容及凝結(jié)劑水合產(chǎn)物對廢物的吸附作用；化學穩(wěn)定化技術(shù)主要包括基于pH值控制原理的化學穩(wěn)定技術(shù)、基于氧化/還原電勢控制原理的化學穩(wěn)定化技術(shù)、基于沉淀原理的化學穩(wěn)定化技術(shù)、基于吸附原理的化學穩(wěn)定化技術(shù)以及基于離子交換原理的化學穩(wěn)定化技術(shù)等等?；瘜W穩(wěn)定化和物理穩(wěn)定化技術(shù)都是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。6.4常用的是Freu

26、ndlich等溫線，其經(jīng)驗?zāi)Ｐ蜑椋篨/M=K(Cf)】/n淇中，X為被吸附的污染物質(zhì)量，mg，X=(Cj-Cf)*V；V為溶液的體積，L；M為活性炭的質(zhì)量，mg；Ci為污染物在溶液中的初始濃度，mg/L；Cf為污染物在溶液中的最終濃度，mg/L；K，n為經(jīng)驗常數(shù)，需在實驗室測定。用100mL濃度為600mg/L的二甲苯溶液，取不同量的活性炭放置其中，振蕩48h，將樣品過濾后測定二甲苯溶液的濃度。分析結(jié)果如下表。假定采用活性炭吸附技術(shù)處理二甲苯廢水，廢水流量為10000L/d，二甲苯濃度為600mg/L，要求處理出水濃度為10mg/L，計算活性炭的日用量。M/gCf(mg/L)M/gCf(mg/

27、L)0.6250.23100.4990.055100.3212解：已知X/M=K(Cf)1/nX=(Ci-Cf)*V由實驗數(shù)據(jù)任取兩組代人式，中，取V=0.1L,C=600mg/L求得n=4,K=43則X/M=43(Cf)1/4將V=10000L/d,Ci=600mg/L,Cf=10mg/L代人式，中，求得M=77158g=77.158kg6.5請說明用氧化還原解毒原理對鉻渣和砷渣分別進行化學穩(wěn)定化的技術(shù)過程、所用試劑及涉及的化學反應(yīng)等。答:某些金屬元素的不同價態(tài)的離子具有不同的毒性，因此為了使某些重金屬離子更易沉淀且毒性最小，常常需要將其還原或氧化為最有利的價態(tài)。鉻酸(Cr6+)在化學上可被

28、還原成毒性較低的三價鉻(C2+)狀態(tài)。多種化學品均能作為有效的還原劑，包括：二氧化硫、亞硫酸鹽類、酸式亞硫酸鹽類、亞鐵鹽類等。典型的還原過程如下：2Na2CrO4+6FeSO4+8H2SO4Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+2Na2SO4+8烏0此反應(yīng)在pH值為2.53.0之間進行，然后可溶性鉻(Cr3+)一般按下式通過堿性沉淀法除去：Cr2(SO4)3+3Ca(OH)22Cr(OH)3+3CaSOCr6+經(jīng)化學還原后再進行堿性沉淀會產(chǎn)生大量殘渣。砷渣是一種毒性較大的物質(zhì)，對此進行處理時，可以采用氧化法把三價砷氧化為五價砷，然后利用沉淀方法使其解毒，也可結(jié)合固化法對此進行處理，常采用的氧化劑有過氧化氫和MnO2用H2O2氧化處理砷渣的反應(yīng)如下：As(OH)+HOHAsO2-+2H+HO322AO(OH)-+HOHAsO2-+H+HOs222用MnO2氧化處理砷渣的反應(yīng)如下：HAs