固體廢物課后答案

固體廢物：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)和置于容器中的氣態(tài)的物品，物質以及法律，行政法規(guī)定納入固體廢物治理的物品，物質。依據(jù)污染特性可將固體廢物分為：一般固體廢物，危急廢物，放射性固體廢物。依據(jù)化學性質分為有機固體廢物和無機固體廢物。依據(jù)固體廢物的來源分為：工礦業(yè)固體廢物，生活垃圾以及其他固體廢物。危急廢物具有危急特性的廢物。“資源化，無害化，減量化。資源化指通過實施適當?shù)募夹g，一方面削減固體廢物的排出量，另一方面削減固體廢物的容量。無害化指通過承受值當?shù)墓こ碳夹g對廢物進展主力，使其對環(huán)境不產(chǎn)生污染，不致對人類安康產(chǎn)生影響。資源化指固體廢物中回收有用的物質和能源，加快物質循環(huán)，制造經(jīng)濟價值的廣泛的技術和方法。垃圾操作過程分為三個階段：運貯，清運，運轉。壓實又稱壓縮〔目的：增大容重，可制取高度密度惰性快料〕裂開：利用外力客服固體廢物質點間的內聚力而是大塊固體廢物分裂成小塊的過程。磨碎：指使小塊固體廢物顆粒分裂成細粉的過程。影響裂開過程的因素是物料機械強度和裂開力。裂開的目的：〔1〕減小體積，便于運輸和存儲;(2)提高適宜的粒度，以便有效的回收固體廢物中的某種成分3〕和熱效率。裂開的方法分為：干式裂開，濕式裂開，半濕式裂開。裂開比：指原廢物與裂開產(chǎn)物粒度的比值?？偭验_比等于各段裂開比的乘積低溫裂開：利用物料在低溫變脆的性能對一些在常溫下難以裂開的固體進展有效裂開的過程，也可利用不同廢物脆化溫度的差異在低溫下進展選擇性裂開。篩分：利用篩子將物料中小于篩孔的細粒物料透過篩面，而大于篩孔的物料留在篩面上，完成粗細物料分別的過程。該過程看做物料分層〔條件〕和細粒透篩〔目的。篩分效率是指實際得到的篩分產(chǎn)品質量與人工廢物中所含小于篩分孔尺寸的細粒物料質量之比。重力分選是依據(jù)固體廢物中不同物質顆粒間的密度差異，在運動介質中利用重力，介質動力和機械力的作用，使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分別，從而得到不同密度的產(chǎn)品的分選的過程。影響因素：物料顆粒的尺寸，顆粒與介質的密度差以及介質的粘度。重力分選過〔1〕〕〕在重力，介質動力及機械力綜合作用下，使顆粒群松散并按密度〔4〕分好層的物料在運動介質流推動下相互遷移，彼此分別，獲得不同密度的最終產(chǎn)品。磁流體分選是利用磁流體作為分選介質，在磁場或者磁場和電場的聯(lián)合作用下產(chǎn)生加重作用，依據(jù)固體廢物各組分的磁力和密度的差異或者磁性，導電性和密度的差異，使不同組分分別的過程。磁流體是指某種能夠自磁場或者磁場和電場聯(lián)合作用下磁化，呈現(xiàn)似加重現(xiàn)象，對顆粒產(chǎn)生磁浮力作用的穩(wěn)定分散液。固體廢物的水依據(jù)形式分為間隙水〔用濃縮分別，毛細管結合水〔高速離心機脫水，負壓或者正壓過濾機脫水，外表吸附水〔加熱法脫出，內部水〔物法。浮選藥劑分為捕收劑，起泡劑，調整劑〔異極性捕收劑黃油，油酸。起泡劑有松醇油，脂肪醇〕起泡劑如何起泡：它是一種異極性的有機物質，極性基親水，非極性基親氣，主要作用在水氣界面上，使其外表張力降低，促使空氣在料漿中彌散，形成小氣泡，防止氣泡兼并，增大分選界面提高氣泡與顆粒的粘附和上浮過程中的穩(wěn)定性以保證氣泡上浮形成泡沫層。16.溶劑浸出是用適當?shù)娜軇┡c廢物作用是物料中有關的組分油選擇性的溶解的物理化學過程。 動力學過程：外集中，化學反響，解吸，反集中。影響浸出過程的主要因素：物料粒度及其特性，浸出溫度，浸出壓力，攪拌速度，其他因素的影響〔溶劑濃度，固液比〕穩(wěn)定化：指將有毒有害污染物轉變?yōu)榈腿芙庑?，低遷移性及低毒性物質的過程。固化：指危急廢物中添加固化劑，使其轉變?yōu)椴恍辛魈使腆w或者形成嚴密固體的過程。穩(wěn)定化\固化處理效果的評價指標：浸出速率，增容比，抗壓強度等物理及化學指標。穩(wěn)定化固化處理的根本要求〔〕抗浸出性〔2〕抗干濕性，抗凍融性〔3〕不燃性〔4〕抗?jié)B透性〔5〕足夠的機械強度。堆肥化就是把握的條件下，依靠自然界中廣泛分布的細菌，放線菌，真菌等微生物，認為的促進可生物降解的有機物向穩(wěn)定的腐殖物轉化的微生物學過程。好氧堆肥原理：好氧微生物在與空氣充分接觸的條件下，使堆肥原料中的有機物發(fā)生一機物轉化合成的細胞物質，供微生物生長生殖。厭氧消化局部得到降解，并且消退生物活性轉化為無腐敗性的穩(wěn)定殘渣的過程。好氧堆肥的過程影響因素溫度和有機物含量，顆粒度，C\NC\P比厭氧消化原理〔三段理論：水解階段，產(chǎn)酸階段，產(chǎn)甲烷階段。厭氧消化分三個階段：〔1〕水解〔液化〕階段微生物的孢外酶，如纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等，將有機物進展體外酶解，纖維素、淀粉等多糖分解成單糖和二糖進而形成丙酮酸，蛋白質轉化為肽和氨基酸，脂肪轉化為甘油和脂肪酸。也就是說，〔2〕產(chǎn)酸階段上一階段的液化產(chǎn)物進入微生物細胞，在胞內酶的作用下快速轉化為低分子化合物，如低級脂肪酸、醇、中性化和物等，其中以有機酸尤其是乙酸所占比例最大，可以到達80%左右。3〕產(chǎn)甲烷階段由嚴格厭氧的產(chǎn)甲烷菌完成。它們利用一碳化和物〔二氧化碳、甲醇、甲酸、甲基胺和一氧化碳、一酸和氫氣產(chǎn)生甲烷。在這一階段，前面所產(chǎn)生的低分子物質幾乎有90%可以轉化為家灣，其余10%則被甲烷菌作為自身的養(yǎng)料進展陳代謝。上述三個階段實際上是一個連續(xù)的過程，相互依靠。發(fā)酵初期以第一和其次階段為主，兼有第三階段反響。發(fā)酵后期，三個階段的反映同時發(fā)生，在確定的動態(tài)平衡下，才能夠維持正常地產(chǎn)氣。固體廢物的燃燒處理就是將固體廢物進展高溫分解和深度氧化的處理過程。進展燃燒的根本條件：可燃物質，助燃物質，引燃火源，并在著火條件下。燃燒著火方式：化學自然燃燒，熱燃燒，強迫點燃燒。 枯燥分為：傳導枯燥，對流枯燥，輻射枯燥。燃燒分為蒸發(fā)燃燒，分解燃燒，外表燃燒。燃燒主要影響因素：固體廢物性質，燃燒溫度，停留時間，供氧量和物料混合程度。其中停留時間，溫度，湍流度和空氣過剩系數(shù)稱為“3T+1E固體廢物熱值是單位質量固體廢物在完全燃燒時釋放出來的熱量。高位熱值〔粗熱值〕和低位熱值〔凈熱值〕的區(qū)分：粗熱值,熱值包含煙氣中水的潛熱;凈熱值,燃燒時不包含煙氣中水的潛熱。熱解是將有機物在無氧或者缺氧狀態(tài)下加熱，使之成為氣態(tài)，液態(tài)，固態(tài)可燃物質的化學分解過程。熱解與燃燒的區(qū)分：燃燒時需氧氧化反響過程，熱解是無氧或者缺氧反響過程;燃燒是放熱的，熱解是吸熱的;燃燒的主要產(chǎn)物是二氧化碳和水，熱解的產(chǎn)物是可燃的低分子化合物;燃燒產(chǎn)生的熱能一般就近直接利用，熱解的產(chǎn)物如可燃氣，油可以貯存及遠距離輸送。燃燒二次污染大，熱解二次污染小。焙燒：在低于熔點的溫度下熱處理廢物的過程，目的是轉變廢物的物理性質和化學性質，以便于后續(xù)的資源化利用。廢物滲濾液是指廢物在填埋或者堆放過程中因其有機物分解產(chǎn)生的水或者廢物中的游離水，降水，徑流及地下水入滲而淋慮廢物形成的成分簡潔的高濃度有機廢水。分別CO2的主要方法：吸取分別，吸附分別，膜分別。分析填埋場氣體的產(chǎn)生過程，該過程可分為哪幾個階段，畫出各階段氣體組成的曲線圖，并指出各階段有哪些主要特征？〔1〕好氧階段〔Ⅰ〕也稱初始調整階段，歷時較短。此時，垃圾中的糖類物質與隨垃圾帶來的氧發(fā)生好氧反響而生成水和二氧化碳，反響過程為C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O特征：①開頭產(chǎn)生CO2，氧氣量降低；②釋放大量的熱，使垃圾中溫度明顯上升10-15℃?！?〕過渡階段〔缺氧階段〕〔Ⅱ〕過渡分子氧已經(jīng)耗盡，厭氧條件開頭形成并進展，簡潔有機物如多糖、蛋白質在微生物作用和化學作用下水解、發(fā)酵，由不溶性物質變?yōu)榭扇苄晕镔|，并快速生特征:①氣體成分以CO2H2、N2，根本不含甲烷；②滲濾液的Ph值呈下降趨勢，COD值上升；③滲濾液含較高濃度VFA、Ca、Fe、NH3和重金屬。產(chǎn)酸階段〔Ⅲ〕為純的厭氧環(huán)境。大分子有機組分〔核酸、多糖、蛋白質〕在發(fā)酵菌作用下水解為糖并進一步分解為CO、H2和小分子有機酸〔丙酸、丁酸、乳酸、醇類等進而在產(chǎn)酸菌作用下被轉化為乙酸及其衍生物、CO2、H2。CO2H2pH〔<5〕,COD、BOD急劇上升；③酸性條件使有機物質、重金屬溶解，離子態(tài)存在；④滲濾液中含大量可產(chǎn)氣的有機物和養(yǎng)分物質。產(chǎn)甲烷階段〔Ⅳ〕甲烷菌處于支配地位，能利用前階段的產(chǎn)物如氫氣、CO2、醋酸、乙酸、甲CO2,是能源回收的黃金時期。50～60%COD、BOD、VFA漸漸下降，pH上升〔6.8-8〕;③滲濾液重金屬離子濃度降低。填埋場穩(wěn)定階段〔Ⅴ〕CO2后，填埋場釋放氣體速率顯著降低，填埋場進入成熟〔穩(wěn)定〕階段。特征：①幾乎無氣體產(chǎn)生，沉降已根本停頓；②滲濾液及垃圾的性質穩(wěn)定，滲濾液含的腐殖酸和富里酸，難生化降解；③填埋場中微生物量極貧乏280m3/周，解：Phcs

=t +tpc

+tdhc

=0.033+0.033+0=0.066h/次清運一次所需要的時間：T

hcs

=(Phcs

+s+t)/(1—w)=(0.066+0.022+0.512)/(1—0.25)=0.80h/次清運車每天可以進展的清運次數(shù)：Nd

=H/Thce

=8/0.8=10次/d每周所需收集的行程數(shù)：Nw

=V/〔V×f〕=280/(8×0.67〕=53次w c每周所需要的工作時間：D=N×T =53×0.8=42.4h/次w w hcs60%20%20%解：以固體廢物1kg為計算基準殘渣中沒燃燒的碳含量①未燃燒碳的質量惰性物的質量為:1kg×0.2=0.2kg0.2kg÷〔1—0.05〕=0.2105kg0.2105—0.2023〕kg=0.0105kg②未燃燒碳的損失：32562kJ/kg×0.0105kg=341.9kg計算水的汽化熱①計算生成水的總質量總水量=固體廢物原水量+組分中氫和氧結合生成水的量固體廢物原含水量=1kg×0.20=0.2kg組分中氫和氧結合生成水的量=1kg×0.04×9=0.36kg總水量=〔0.2+0.36〕kg=0.56kg2420kJ/kg×0.56kg=1355.2kJ輻射熱損失為進入燃燒爐總能量的0.5%11630kJ×0.005=58.2kJ〔4〕0.2105kJ×0.323kJ/(kg×C)×(650—65)=39.8kJ〔5〕可利用的熱值=—=11630—34109+1355.2+58.2+39.8】kJ=9834.9kJ用一種成分為C H NO31 50 26

的堆肥物料進展試驗室規(guī)模的好氧堆肥試驗解:(1)C31

HNO50

千摩爾質量為852kg，可計算出參與堆肥過程的有機物質的量=(1000/852)kmol=1.173kmol堆肥產(chǎn)品C11

H NO14

千摩爾質量為224kg可算出每摩爾物料參與堆肥過程的剩余有機物物質的量，即n=200/〔1.173×224〕kmol=0.76kmol假設堆肥過程可表示為：CHNO+(nz+2s+r-d)/2O→nCHNO+sCO+rHO+(c—ny)NHa b c d 2 w x y z 2 2 3a=31,b=50,c=1,d=26,w=11,x=14,y=1,z=4可以計算r=50[50—0.76×14—3〔1—0.76×1〕]=19.32S=31—0.76×11=22.64堆肥過程所以需要的氧量為m=【0.5×〔0.76×4+2×22.64+19.32—26〕×1.173×32】kg=781.50kg100000人的城市,2.0kg：解：一年填埋廢物的體積為V1

=〔365×2×100000／600〕＋〔365×2×100000／600×4﹚m3=152083m3假設比考慮該城市垃圾產(chǎn)生量隨時間的變化，則運營20年所需庫容為：V=20×V=20×152083≈3.0×106m320 1