固體廢棄物處理與處置概念、簡答及計(jì)算題

一、 基本概念固體廢物概念:物質(zhì)以及法律，行政法規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。固體廢物表觀體積，提高運(yùn)輸與管理效率的一種操作技術(shù)。空隙比：堆積體積與真體積之比?？障堵剩憾逊e體積與表觀體積之比。空隙比與空隙率越低，表明壓實(shí)程度越高，相應(yīng)的密度越大。壓實(shí)效果越好。與壓縮比互為倒數(shù)，壓縮倍數(shù)越大，壓實(shí)效果越好。分裂成小塊的過程稱為破碎。比。破碎比表示廢物被破碎的程度。物或不利于后續(xù)處理工藝要求的廢物組分采用適當(dāng)技術(shù)分離出來的過程。篩分：篩分是根據(jù)固體廢物尺寸大小進(jìn)行分選的一種方法。收縮，按密度分選固體廢物的一種方法。料從較重物料中分離出來的一種方法。加可浮性，使其易于向氣泡附著的藥劑。起泡劑:能夠促進(jìn)泡沫形成，增加分選界面的藥劑。調(diào)整劑:用于調(diào)整捕收劑的作用及介質(zhì)條件的藥劑。質(zhì)的過程。密固體的過程。浸出速率:固化體浸于水或其他溶液中時(shí)，其中危險(xiǎn)物質(zhì)的浸出速率。/積比。解的過程。體廢物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的過程?？扇嘉镔|(zhì)的化學(xué)分解過程。有機(jī)固體廢物——加熱生成——?dú)怏w（氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳）+有機(jī)液體（有機(jī)酸、芳烴、澆油）+固體（炭黑、灰渣）熱解工藝按供熱方式分直接加熱間接加熱。補(bǔ)充燃料燃燒產(chǎn)生的熱。方法。二、 簡答破碎的四種工藝：鄂式破碎機(jī)適于堅(jiān)硬和中硬廢物的破碎。錘式破碎機(jī)棉水泥廢料，以及回收石棉纖維和金屬切屑等。沖擊式破碎機(jī)廢物。剪切式破碎機(jī)剪切式破碎機(jī)適用于處理松散狀態(tài)的大型廢物。錕式破碎機(jī)較大的廢物。也可用于堆肥物料的破碎。垃圾的分類貯存二類貯存：分為可燃垃圾，不可燃垃圾兩類。三類貯存：可燃物（塑料除外、塑料、不燃物（玻璃、陶瓷、金屬等四類貯存:可燃物(塑料除外)、金屬、玻璃、塑料陶瓷及其他不燃物。(塑料除外)廢物。壓實(shí)設(shè)備的參數(shù)：固定式壓實(shí)設(shè)備的基本參數(shù)毫無困難的被容納。循環(huán)時(shí)間：循環(huán)時(shí)間是指壓頭的壓面從完全縮回位置使垃圾由裝料箱壓載垃圾所需要的時(shí)間。的全部高度和全部寬度上，用來度量壓實(shí)器產(chǎn)生的壓力。裝填廢物。1h的循環(huán)次數(shù)的乘積就是體積排率，用來度量廢物可被壓入容器的速率。穩(wěn)定化/固化處理效果的評價(jià)指標(biāo):浸出速率、增容比、抗壓強(qiáng)度。浸出速率:固化體浸于水或其他溶液中時(shí)，其中危險(xiǎn)物質(zhì)的浸出速率。增容比：也稱體積變化因數(shù)，是指危險(xiǎn)廢棄物在穩(wěn)定化/積比，即：環(huán)境的可能性。水泥固化的基本原理、水泥固化的影響因素、瀝青固化的原理：外添加的水分，發(fā)生水化反應(yīng)后生成堅(jiān)硬的水泥固化體。水泥固化影響因素：pH、水、水泥和廢物量的比例，凝固時(shí)間，添加劑：pH：對于金屬離子的固定有顯著的影響。pH化物沉淀，利于生成碳酸鹽沉淀。pH溶解度反而升高。水、水泥和廢物量的比例：影響固化塊的強(qiáng)度。凝固時(shí)間：必須適當(dāng)控制初凝時(shí)間和終凝時(shí)間，一般，初凝時(shí)間大于2h,終凝時(shí)間在48h以內(nèi)。添加劑：摻入添加劑，是為了改善固化條件，提高固化體質(zhì)量。瀝青固化的原理：青中并形成穩(wěn)定固化體的過程。堆肥化概念、好氧堆肥化過程、影響因素，工藝過程：微生物，人為的促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過程。氣 液能量過程：好氧堆肥化可分為：潛伏階段、中溫階段、高溫階段、腐熟階段四個(gè)過程。潛伏階段（亦稱馴化階段程，即馴化過程。中溫階段（亦稱產(chǎn)熱階段45℃時(shí)，進(jìn)入高溫階段。化，復(fù)雜的有機(jī)化合物纖維素和蛋白質(zhì)等開始被強(qiáng)烈分解。影響因素（一常運(yùn)行的基本保證。通風(fēng)可提供氧氣，帶走水分、帶走熱量。（二50%-60（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，70%H2S等惡臭氣體。（三）溫度和有機(jī)物含量：堆體溫度的升高，可加速分解消化過程，也可殺滅蟲卵、致病菌等，堆體最佳溫度為55-60℃。含量過高，則給通風(fēng)供養(yǎng)帶來困難，有可能產(chǎn)生厭氧狀態(tài)。（四）12~60mm之間（五）C/N比和C/P比C/N26：1~35：1間，C/NN費(fèi)和酶產(chǎn)量下降C/N高，易造成雜菌感染，造成C源浪費(fèi)和酶產(chǎn)量下降。P保證微生物的生長，適宜的C/P為75；1~150；1（六）pHpH好氧堆肥工藝過程前處理、主發(fā)酵、后發(fā)酵、后處理、脫臭、貯存。厭氧消化三段理論：單溶解性有機(jī)單體或二聚體、同時(shí)合成新細(xì)胞體的生物轉(zhuǎn)化過程。的生物轉(zhuǎn)化過程（簡稱酸化）CO2/H2二氧化碳（沼氣）的過程。厭氧消化的影響因素：厭氧條件、原料配比、溫度、pH、添加物和抑制物、接種物、攪拌。烷和二氧化碳，氧氣對厭氧菌具有毒害作用。原料配比：碳氮比以（20~30）：1為宜。碳氮比過小，氮不能被充分利用；碳氮比過大，會產(chǎn)生游離的NH，抑制產(chǎn)甲烷菌的活動(dòng)，抑制消化作用。3溫度:40~65℃，溫度過低，厭氧消化的速率低，產(chǎn)氣量低。溫度過高，微生物處于休眠狀態(tài)，不利于消化。pH：應(yīng)控制在6.5~7.5之間，最佳在7.0~7.2氮化合物過多，會產(chǎn)生胺鹽，抑制產(chǎn)甲烷菌的活動(dòng)，抑制消化作用。接種物：細(xì)菌數(shù)量和種群會直接影響甲烷的生成。避免局部產(chǎn)酸，排出抑制氣體，提高產(chǎn)氣量。焚燒原理：焚燒過程劃分為干燥、熱分解、燃燒三個(gè)階段。干燥：干燥是利用焚燒系統(tǒng)的熱能。使入爐固體廢物汽化、蒸發(fā)的過程。和聚合反應(yīng)的過程。燃燒：燃燒是可燃物質(zhì)快速分解和高溫氧化的過程。焚燒的主要影響因素：影響燃燒的主要因素有：焚燒爐型、固體廢物性質(zhì)、固體廢物停留時(shí)間，焚燒溫度、供氧量、物料的混合程度等?！?0%，低位發(fā)3350~8374kJ/kg.850~950℃。醫(yī)療垃圾，危險(xiǎn)固體廢物焚燒溫度要達(dá)到1150℃。1.5~2h2s以上。供氧量和物料混合程度:燒不充分，空氣過多會導(dǎo)致爐溫降低，煙氣量增大等影響。熱解的定義和特點(diǎn)：態(tài)可燃物料的化學(xué)分解過程。特點(diǎn)：源環(huán)境的二次污染。廢物中的硫、重金屬等有害成分大部分被固定在炭黑中。由于保持還原條件三價(jià)鉻不會轉(zhuǎn)化成六價(jià)鉻。氮氧化物的產(chǎn)生量少。熱解反應(yīng)：有機(jī)固體廢物（H2CH4CO（塑料熱解當(dāng)溫度達(dá)到500°左右可以獲得較高產(chǎn)率的液態(tài)烴和苯乙烯單體。低于或高于該溫度都會發(fā)生分解不完全或液態(tài)烴產(chǎn)生率低的現(xiàn)象。天然防滲材料一般應(yīng)滿足以下條件：2m1*10-7cm/s30200301.5，pH大于7。能抵抗?jié)B濾液的侵蝕，不因與滲濾液的接觸而使其滲透性增加。1*10-7cm/s。終場防滲系統(tǒng)的主要功能：消減滲濾液的產(chǎn)生量，控制填埋場氣體從填美化和填埋土地再用的表面等。終場防滲系統(tǒng)的構(gòu)成：滲水對下部防滲層的水壓力。水進(jìn)入填滿廢物中，防止填埋場氣體逸出填埋場?；蛘呃?，同時(shí)也起到支撐上述各層的作用。滲濾液收集系統(tǒng)的構(gòu)成：滲濾液收集系統(tǒng)主要由匯流系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)兩部分組成。匯流系統(tǒng)的主體是一位于場底防滲襯層上的、由礫卵石或碎（渣）（池1*10-3cm/s。種形式。填埋場回灌處理系統(tǒng)：廢物填埋場滲濾液的回灌處理主要利用填埋“生物濾床”最終覆蓋后填埋場地表植物的吸收作用和蒸發(fā)作用將滲濾液減質(zhì)減量化。土地植物處理系統(tǒng)通過吸附、離子交換和沉淀等作用，土壤顆粒從生長，以保持和增加土壤的滲入容量，并通過蒸騰作用減少滲濾液量。垃圾填埋氣體的產(chǎn)生過程第一階段 好氧分解階段10~15℃。第二階段 好氧至厭氧的過渡階段。鹽和硫酸鹽開始被還原為氮?dú)夂土蚧瘹洹５谌A段 酸發(fā)酵階段并進(jìn)一步在產(chǎn)酸細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化成揮發(fā)性脂肪酸和醇。第四階段 產(chǎn)甲烷階段180500COD降，pH6.88.0，且金屬離子二價(jià)鐵離子，二價(jià)鋅離子濃度降低。第五階段填埋場穩(wěn)定階段液及廢物的性質(zhì)穩(wěn)定。高爐礦渣的化學(xué)組成：包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO、15種以上的化學(xué)成分。其中CaOSiO2Al2O390%（數(shù)）以上。鋼渣的化學(xué)與礦物組成其中鈣、鐵、硅的氧化物占絕大部分。礦物組成：橄欖石（2FeO·SiO2、硅酸二鈣（2CaO·SiO2鈣3CaO·SiO2、鐵酸二鈣（2CaO·Fe2O）fCaO等。三、計(jì)算1280m3/8m3/0.67，??經(jīng)調(diào)查已知：平均運(yùn)輸時(shí)間為0.512h/次，容器裝車時(shí)間為0.033h/次;容器放回原處時(shí)間0.033h/次，卸車時(shí)間0.022h/次;非生產(chǎn)時(shí)間占全部工時(shí)25%。Phcs=tpc+tuc+tdbc=(0.033+0.033+0)h/次=0.066h/清運(yùn)一次所需時(shí)間，按公式hcs=(hc+s+h)/(1ω)=[(0.066+0.512+0.022-5)]h/次=0.80h次清運(yùn)車每天可以進(jìn)行的集運(yùn)次數(shù)，按公式Nd=H/Thcs=(8/0.8)次/d=10次/dNw=Vw/(Vcf)=[280/(8×0.67)]次/周=53次/每周所需要的工作時(shí)間為：Dw=NwThcs=(53×0.8)h/周=42.4h/周2、用一種成分為 的堆肥物料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的好氧堆肥實(shí)驗(yàn)。實(shí)結(jié)果：每1000千克堆料在完成堆肥化后僅剩下200千克，測定產(chǎn)品成分為,試求每1000千克物料的化學(xué)計(jì)算理論需氧量。解（1、計(jì)算出堆肥物料 千摩爾質(zhì)量為852千克，可算出參加肥過程的有機(jī)物物質(zhì)的量=（1000/852）kmol=1.173kmol；、堆肥產(chǎn)品 的千摩爾質(zhì)量為224千克，可算出每摩爾物參加堆肥過程的殘余有機(jī)物物質(zhì)的量，即、若堆肥過程可表示為：由已知條件：a=31,b=50,c=1,d=26,w=11,x=14,y=1,z=4,可以算出:s=31-0.76x11=22.64堆肥過程所需的氧量為：.3C/NC/NC/N6.3.C/N25.=75%=50%=5.6%葉含氮率=0.7%。（1、計(jì)算樹葉和污泥的百分比:對于1千克的樹葉：水 干物質(zhì)對于1千克的污泥：水 干物質(zhì)C/N25樹葉中的含量 污泥中的含量樹葉中的含量 污泥中的含量X為所需污泥的質(zhì)量X=0.33kgC/N和含水0.33kg的污泥：水 干物質(zhì)對于0.33kg的污泥+1kg的樹葉：水 干物質(zhì)則C/N比為：C/N=0.205kg（C）/0.008kg（N）=25.6則含水率為：含水率= 水 水 干物質(zhì)=（0.75kg/1.33kg）x100%=56.39%460%20%、惰性物（即灰分）20%，固體廢物的28%4%23%4%1%。假設(shè)：固體廢物的11630；爐柵殘?jiān)剂?5℃，離開爐6500.323kJ/(kg·℃24200.5%32564kJ/kg。試計(jì)算這種廢物燃燒后可利用的熱值。解：以固體廢物1kg為計(jì)算基準(zhǔn)殘?jiān)形慈紵奶己竣傥慈紵嫉馁|(zhì)量惰性物的質(zhì)量為：1kg×0.20=0.2kg總殘?jiān)繛椋?.2kg/（1-0.05）=0.2105kg（0.2105-0.200）kg=0.0105kg②未燃燒碳的熱損失：32564kJ/kg×0.0105kg=341.9kJ計(jì)算水的汽化熱①計(jì)算生成水的總質(zhì)量總水量=固體廢物原含水量+組分中氫和氧結(jié)合生成水的量固體廢物原含水量=1kg×0.20=0.2kg組分中氫和氧結(jié)合生成水的量=1kg×0.04×9=0.36kg總水量=（0.2+0.36）kg=0.56kg②水的汽化熱為：2420kJ/kg×0.56kg=1355.2kJ輻射熱損失（機(jī)械熱損失）0.5%即11630kJ×0.005=58.2kJ（1）殘?jiān)鼛С龅娘@熱：0.2105kg×0.323kJ/(kg·℃)×（650-65）℃=39.8kJ（2）可利用的熱值可利用的熱值=固體廢物總熱值-各種熱損失之和=[11630-(341.9+1355.2+58.2+39.8)]kJ=9834.9kJ51000002.0kg1：4600kg/m3年填埋廢物體積。如果填埋高度為7.5m，一個(gè)服務(wù)期為20年的填埋場占地面積為多少，總?cè)莘e為多少？解：1年填埋廢物的體積為：V