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1、固体废物处理处置实验教学大纲固体废物处理处置实验教学大纲Experiments of the Solid Waste DisposalExperiments of the Solid Waste Disposal一、基本信息实验课程名称课程代码学分开课单位适用专业先修课程后续课程选用的教材：李永峰，固体废物污染控制工程实验教程，上海交通大学出版社，2009 年 1 月，第 1 版。主要教学参考书主要参考书：1 李国刚，固体废物试验与监测分析方法，化学工业出版社，2003年 9 月，第 1 版。2 宁平，固体废物处理与处置实践教程，化学工业出版社，2005年 7 月，第 1 版。固体废物处理处置
2、实验CB156077实验课程性质1.5专业课程24学时资环学院环境工程固体废物处理处置无二、教学目的（一）知识目标：加深对基本概念、现象、规律及其原理的理解。（二）能力目标：掌握一般固体废物污染治理工程的实验技能和仪器、设备的使用方法，具有一定的解决实验技术问题的能力。（三）素质目标：学会对实验数据进行测定、分析与处理，从而能得出切合实际的结论；培养实事求是的科学态度和工作作风。三、基本要求 1（一）了解：固体废弃物处理处置的常用方法。（二）理解：常用固体废弃物处理处置方法的基本实验原理。（三）掌握：一般固体废物污染治理工程的实验技能和仪器、设备的使用方法。四、实验项目设置情况序序号号开出要求
3、开出要求实验项目名称实验项目名称城市生活垃圾的采样、制样及其物理特性分析学时学时必做必做选做选做验证验证综合综合设计设计创新创新3必做验证实验项目类型实验项目类型12345城市生活垃圾化学特性分析灰分、挥发份的测定城市生活垃圾化学特性分析硫份测定有机质含量的测定生活垃圾卫生填埋模拟4必做必做验证验证4310必做必做验证综合五、各实验项目教学内容实验项目一：城市生活垃圾的采样、制样及其物理特性分析实验项目一：城市生活垃圾的采样、制样及其物理特性分析3 3 学时学时（一）实验目的要求（1）了解固体废弃物常见的采样与制样方法；（2）了解表征生活垃圾特性的指标参数；（3）掌握生活垃圾特性的分析方法。（
4、二）实验材料和仪器设备材料：学生从校园内或附近小区内收集的垃圾仪器设备：剪刀、电子秤、烘箱、固定体积的容器等。（三）实验内容称重-容重-分拣-分类称重-计算-烘干计算含水率（1）组成：表 1生活垃圾分拣 2 有机物无机物可回收物金木属竹其他混合动物植物灰土砖瓦纸类塑 胶纺 织玻陶瓷并计算各类含量。（2）含水率：橡胶物璃1mMj（湿）Mj（干）Ci(水)=100%mj1Mj（湿）C(水)=Ci(水)Ci(湿)i1n（3）容重：总质量(kg)1000容重（kg/m3）=(L)次数容器体积实验项目二：城市生活垃圾化学特性分析实验项目二：城市生活垃圾化学特性分析灰分、挥发份的测定灰分、挥发份的测定4
5、4 学时学时（一）实验目的要求（1）了解表征生活垃圾特性的化学指标参数；（2）掌握生活垃圾特性的分析方法；（3）掌握灰分、挥发分测定的步骤及区别点。（二）实验材料和仪器设备材料：烘干处理的垃圾样品仪器设备：马弗炉、坩埚钳、天平、干燥器等。（三）实验内容（1）烘干样品剪碎（1cm2左右，越小越好）（2）挥发分的测定：用预先在 600温度下灼烧至质量恒定的带盖瓷坩埚，称取一定量的烘干试样10.1g，精确至 0.0002g，然后轻轻振动坩埚，使样品摊平，盖上盖，放在马福炉内，在 600下灼烧 2h，取出后，至于干燥器中冷却到室温再称量。称量。VsW3 W4100%W3 W1式中：W1坩埚质量，g；3
6、 W3烘干垃圾质量+坩埚质量，g；W4灼烧残留量+坩埚质量，g。（3）灰分的测定：用预先灼烧至质量恒重的灰皿，称取粒度为0.2mm 以下的空气干燥样品10.1g，精确至 0.0002g，均匀地摊平在灰皿中，使其每平方厘米的重量不超过 0.15g。将盛有样品的灰皿预先分排放在耐热瓷板或石棉板上。将马弗炉加热到 850，打开炉门，将放有灰皿的耐热瓷板或石棉板缓慢地推入马弗炉中，先使第一排灰皿中的样品灰化，待510min 后，样品不再冒烟时，再慢慢地把二、三、四排灰皿顺序推入炉内炽热部分（若样品发生爆燃，试验应作废）。关上炉门，在 81510的温度下灼烧 40min。从炉中取出灰皿，放在空气中冷却
7、5min 左右，移入干燥器中冷却至室温（约20min）后称重。进行检查性灼烧，每次20min 左右,直到连续两次灼烧的质量变化不超过0.001g。用最后一次灼烧的质量为计算依据，如遇检查性灼烧时结果不稳定，应改用缓慢灰化法重新测定。灰份低于 15%时，不必进行检查性灼烧。实验项目三：城市生活垃圾化学特性分析实验项目三：城市生活垃圾化学特性分析硫份测定硫份测定4 4 学时学时（一）实验目的要求（1）了解表征生活垃圾特性的化学指标参数；（2）掌握生活垃圾特性的分析方法。（3）掌握硫份测定原理。（二）实验材料和仪器设备材料：烘干处理的垃圾样品仪器设备：定硫仪（三）实验内容（1）定硫仪键盘操作说明仪器
8、的操作通过面板上的 16 个触摸键来实现。其中 10 个数字键，4 个方向键，1 个确认键 OK，1 个返回键 C。待机状态：仪器打开电源开关后，屏幕显示欢迎信息，几秒后自动进入待机。4 屏幕左上角显示当前炉温，中间显示指示电压，右上角显示时钟。光标默认在做样项目，按键可上下移动改变待选项目。按 OK 键仪器进入光标所指项目。（2）使用方法1）接通电源，燃烧炉自动升温到设定温度处并恒温后，顺序打开搅拌开关，气泵开关，电解开关。2）在升温过程中，应将电解液配好并放入电解池内。（电解液的配制：称取 5g 碘化钾，5g 溴化钾，溶于 250ml 蒸馏水中，然后加 10ml冰乙酸即可。电解液可重复使用
9、，用的时间长短根据重复使用次数和试样含硫量高低而定）3）置入三位数的样重为000，石英舟上不放煤样，按下“OK”按扭，可进行送样机构的调试，此时将不进行库仑滴定，不会出现过电解现象。计算机将自动启动送样机构在 1150处停留，这时可按下“C”按扭强制返回。4）本实验测定生活垃圾样品的硫分，每种样品至少做2 个平行样，以保证数据的准确性。按下述步骤操作。在瓷舟上称取 50.0mg 左右的样品，将瓷舟放入石英舟上，置入三位数的样重，按下“ok”按扭，整个试验过程由计算机控制，按预先写入的程序执行。分别在 500处停留，然后自动控制送样机构逐步达到 1150，并在此停留,最长到 9 分钟。试样经充分
10、燃烧分解后，计算机会自动判断出库仑滴定终点并提前返回。待石英舟和瓷舟自动返回到原位后，打印机将打印出结果，本次样品试验完毕。5）本仪器为防止出现过电解现象，由计算机自动控制电解开关的开和关。故尔在试验之前，须先打开气泵、搅拌器，然后再置入三位数的样重并按下“送样”按扭，开始整个试验过程。6）每次首个试验时，指示电压一般小于 35mV，故应加烧 1-2 个废样，以使电解 5 液中碘-碘离子对的电极电位校正到仪器所需的数值。7）试验最好连续进行，如中间间隔时间较长，指示电压若小于 35mV，在试验前需加烧一个废样。8）试验完后，应先关闭气泵、搅拌器，再关闭电源开关。若长期不用，可放出电解液，并用蒸
11、馏水把电解池清洗干净。9）实验数据记录硫分测定数据样品硫分 1硫分 1平均值硫分高低判断生活垃圾注：按照低硫（小于 0.5%）、中硫（0.5%3%之间）、高硫（大于 3%）的标准判定。4、注意事项仪器为高温设备，一定按照指导教师的指令操作，以免发生危险。试样称量前的准备工作：在试样称量前，应尽可能地将试样容器内的样品混和均匀，可用手握住带盖的试样瓶上方，自上而下做圆周运动，切勿上下摇动。试样的充分混合是确保试验结果的重要因素。称取样品后，应在上面覆盖一层三氧化钨以防止爆燃。连接气路的橡胶管要经常检查，其接头处最容易老化漏气。盛样的小瓷舟应该在干净的容器内保管，新瓷舟首次使用前应经过高温处理。已
12、称量好的盛有样品的瓷舟尤要注意不被粘有样品的手或桌台污染，最好有专门放置瓷舟的容器。定期用标样效验仪器，以检验仪器作样是否正常。如异径管有否破裂，电解液极片是否被污染，气路是否漏气，堵气。仪器应防止灰尘及腐蚀性气体侵入，并置于干燥环境中使用。若长期不用，应盖好，并定期取出通上电源，以烘烤仪器内的潮气。电解池若长期不用，应将连接用的胶管取下，防止其老化粘连。6 实验项目四：有机质的测定实验项目四：有机质的测定3 3 学时学时（一）实验目的要求（1）了解堆肥的来源与性质；（2）掌握堆肥中有机质含量的分析与测定方法。（二）实验材料和仪器设备材料：堆肥、活性污泥等有机物。耗材：250ml、500ml
13、的三角瓶，弯颈漏斗，250ml 的容量瓶，酸性滴定管，移液管、仪器：水浴锅。（三）实验内容（1）称取过 1mm 筛的风干试样 0.2g0.5g（精确至 0.0001g），置于 500ml 的三角瓶中。（2）准确加入 0.8mol/L 重铬酸钾溶液 50.0mL，再加入 50.0mL 浓硫酸，加一弯颈漏斗，置于沸水中，待水沸腾后保持 30min。（3）取出冷却至室温，用水冲洗小漏斗，洗液承接于三角瓶中。取下三角瓶将反应物无损转入 250mL 容量瓶中，冷却至室温，定容，吸取 50.0mL 溶液于 250mL三角瓶内，加水约至 100mL，加 23 滴邻啡罗啉指示剂，用 0.2mol/L 硫酸亚铁
14、标准溶液滴定近终点时，溶液由绿色变成暗绿色，再逐滴加入硫酸亚铁标准溶液直至生成砖红色为止。（4）同时称取 0.2g（精确至 0.001g）粉末二氧化硅，按照同样分析的步骤，使用同样的试剂，进行空白试验。注：如果滴定试样所用硫酸亚铁标准溶液的用量不到空白试验所用硫酸亚铁标准溶液用量的 1/3 时，则应减少称重量，重新测定。数据处理数据处理有机质含量以堆肥的质量分数表示，按下式计算：(%)c(V0 V)0.0031001.51.724Dm(1 X0)式中：c标定标准溶液的摩尔浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；7 V0空白试验时，消耗标定标准溶液的体积，单位为（mL）；V样品测定时，消耗标定标准溶
15、液的体积，单位为（mL）；0.003四分之一碳原子的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）；1.724由有机碳换算为有机质的系数；1.5氧化校正系数；m风干样质量，单位为克（g）；X0风干样含水率；D分取倍数，定容体积/分取体积，250/50。实验项目五：生活垃圾卫生填埋模拟实验项目五：生活垃圾卫生填埋模拟1010 学时学时（一）实验目的和要求1）掌握生活垃圾卫生填埋技术方法2）掌握渗滤液的收集和检测（二）实验材料和仪器设备材料：生活垃圾、手套、铁锹、夹子、垃圾袋、硫酸、纳氏试剂等。仪器：卫生填埋装置、称重装置、烧杯、量筒等。（三）实验内容（1）生活垃圾收集与预处理从居民小区垃圾桶收集垃圾，选
16、取有代表性的垃圾。用四分法混合垃圾，垃圾混合均匀后取 5Kg 进行填埋。（2）生活垃圾卫生填埋 垃圾填埋前要进行成分检测，检测项目包括：各种成分含量（餐厨、织物、树叶、树枝、金属、玻璃、砖瓦、纸、塑料等）。填埋装置模拟卫生填埋场，底层铺砾石，厚度为 10cm 以上，设渗滤液导流管（直径5cm），然后铺土工布，上面填埋垃圾，填埋垃圾上面覆土工布和粘土（厚度5cm）。填埋后，测量填埋高度，并模拟自然降雨。填埋后，每天测量填埋高度，计算沉降量。取一定量渗滤液，检测其指标，包括：COD、氨氮、pH、TSS 等。（3）结果与讨论 8 垃圾填埋应注意哪些事项？计算填埋一周后渗滤液的 COD、氨氮和 TSS 等（4）思考题 影响填埋垃圾沉降的因素有哪些？渗滤液中的COD、氨氮是如何产生的？影响因素有哪些？如何加速填满垃圾的降解速率？六、实验报告要求实验报告要求内容详细完整、条理清晰、有创造性，书写工整、数据处理正确。七、课程考核方式及成绩评定（一）考核方式平时成绩：课堂提问/学习态度/课外资料收集整理/预习报告/实验报告/其他；结课后考试：笔试/操作。（二）课程成绩评定办法成绩构成：考勤 20%/平时 20%/考试 60%9