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1、第第 1 1 章章 绪论绪论考试内容：固体废物的定义、特点、来源、分类；固体废物的产生量及组成；固体废物污染的危害及控制控制；固体废物的管理。考试要求：掌握固体废物的概念及其二重性；熟悉固体废物的分类、固体废物的污染特点及其环境影响；了解我国固体废物的产生和管理现状，熟悉我国固体废物的管理原则和体系。1、掌握固体废物的定义掌握固体废物的定义固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。2 2、固体废物的分类、固体废物的分类按照化学性质可分为：有机固体废
2、物和无机固体废物按照污染特性可将固体废物分为：一般固体废物、危险废物和放射性固体废物。根据固体废物的来源可将其分为：工矿业固体废物、生活垃圾和其他固体废物三类。按照固体废物的形态可分为：固态、半固态、容器中的液态或气态固废法固废法：工业固体废物、生活垃圾、危险废物：工业固体废物、生活垃圾、危险废物3 3、固废的特点、固废的特点1)丧失原使用价值；2)无主性；3)资源与废物的相对性：固体废物的废具有时间和空间的相对性，在一定的时空、技术经济和政策条件下的固废可能成为其他时空、技术经济政策条件下的资源。4)来源广泛、数量巨大、种类繁多、成分复杂、散布在各处需收集；5)是各种污染物的源头和终态；6)
3、具有潜在的、长期的危害；7)具有全过程管理的特点4 4、固废污染和危害、固废污染和危害1)侵占土地、污染土壤；每堆积 1 万吨废渣约需占用0.067 公顷的土地。固体废物及其产生的渗出液改变土壤性质与结构，影响微生物和植物生长；2)污染大气：扬尘、有害气体；3)污染水体:倾倒於塞污染地面水、渗滤液污染地下水、海洋污染；4)传染疾病和影响人类健康；5)其他危害：特殊的固体废物还可能造成燃烧、爆炸、接触中毒、严重腐蚀等特殊损害；6)影响地表景观。5 5、固废控制、固废控制1)控制特点控制特点（控制源头、处理好终态）：需要从污染源头起始，尽量少排或不排废物；需要强化对危险废物污染的控制；需要提高全民
4、对固体废物污染环境的认识，做好科学研究和宣传教育。2)2)处理与处置：固体废物处理（无害化、减量化、资源化）：指通过物理、化学、生物等不同技术方法将固体废物转变成适于运输、利用、储存或最终处置的另一种形体结构的过程。固体废物处置（最终处置技术，与生物圈隔离）：是指对已无回收价值或确定不能再利用的固体废物（包括危废）最终置于符合环境保护规定要求的场所或者设施并不再回取的活动，分为陆地处置和海洋处置。6 6、固废管理原则、固废管理原则（1）三化原则：“减量化（主要任务）”“无害化（基础）”“资源化（升级处理）”（2）3C 原则：避免产生（Clean）；综合利用（Cycle）；妥善处置（Contro
5、l）（3）3R 原则：减量化 Reduce；再使用 Reuse；再循环 Recycle（4）全过程管理原则：产生收集运输综合利用处理贮存处置：全过程及各个环节都实行控制管理和开展污染防治7 7、思考题、思考题1）、解释：固体废物，固体废物处理，固体废物处置，危险固体废物，资源化，无害化，减量化无害化：用适当的工程技术对固体废物进行处理，使其对环境不产生污染，不损害人体健康。减量化：通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和体积。资源化：从固体废物中回收有用的物质和能量，加快物质循环，创造经济价值，包括物质回收、物质转换、能量转换。危险固体废物：指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别
6、标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。作业作业：如何理解固废的二重性及固废是放错地方的资源？请举例说明如何理解固废的二重性及固废是放错地方的资源？请举例说明垃圾分类回收对生活垃圾处置的影响？对运输影响？垃圾分类回收对生活垃圾处置的影响？对运输影响？第第 2 2 章章 固体废物特性分析固体废物特性分析考试内容：固体废物特性分析项目及方法。考试要求：掌握固体废物特性分析项目；了解固体废物的采样要求、分析技术和方法。1.1.特性项目特性项目1）物理特性分析项目：容重：容重一般是工程上用的一立方米的重量，即单位容积内物体的重量。而密度应用范围很广，即“单位体积物质的质量”，液体、固体、气体都可以
7、用；空隙率：固体废物物料之间空隙体积占堆体体积的比例；止息角：当颗粒物料不受任何限制与外力作用时，自然下落到水平面上形成圆锥体，该椎体的表面与水平面的夹角；粒径：通常以粒径分布来表示，“目”指颗粒的大小和孔的直径。2）化学特性分析项目水分：外在水和内在水；灰分：不可燃无机物和可燃有机物的燃烧残渣挥发分：将固体废物在隔绝空气的条件下，加热到一定的温度后所挥发出来的物质固定碳：燃料中以固体形态燃烧的那一部分碳热值:指单位质量的物质完全燃烧后，冷却到原来的温度所放出的热量，也称物质的发热量，根据燃烧产物中水分存在的不同又分为高位热值和低位热值。高位热值：水分冷凝到 0液态水时所放出的热量低位热值：水
8、分冷凝到 20水蒸气时所放出的热量，也称净热。QL=QH-600WW：每千克物料燃烧时产生的水量高位热值与低位热值的区别，在于燃料燃烧产物中的水呈液态还是气态，水呈液态是高位热值，水呈气态是低位热值。低位热值等于从高位热值中扣除水蒸汽的凝结热。闪火点、燃点:缓慢加热至某一温度，如出现火苗，即闪火而燃烧，但瞬间熄灭，此温度称为闪火点。但如果温度继续升高，其所产生的挥发组分足以维持燃烧，而火焰不再熄灭，此时的最低温度称为着火点或燃点。灼烧损失量：将灰渣样品置于80025高温下加热 3h，称其前后质量3）、生物化学特性：固废自身所具有的的生物性质及其环境影响、进行生物处理的性能（可生化性、BOD、C
9、OD）例题见课本例题见课本 P23P232.2.危险固体废物特性分析项目危险固体废物特性分析项目 P28P28急性毒性、浸出毒性、腐蚀性、反应性、易燃性急性毒性、浸出毒性、腐蚀性、反应性、易燃性第第 3 3 章章 固体废物的收集、贮存及运输固体废物的收集、贮存及运输考试内容：城市生活垃圾的收集、贮存与运输；危险废物的收集、贮存与运输。考试要求：了解固体废物的收集和运输方式；掌握生活垃圾的收运环节及其路线规划设计；掌握危险废物的产生、收集、贮存及运输方式。1 1 固废收集固废收集分类收集：分类收集：有利于资源化利用,是降低废物处理成本、简化处理工艺、实现综合治理的前提、混合收集、不定期收集、定期
10、收集工业固体废物处理的原则是“谁污染，谁治理”2.2.城市生活垃圾收集运输城市生活垃圾收集运输1）收运模式：收集 中转 集中处置；（大多城市现行 混合收集方式）2）阶段：发生源 via 搬运贮存 收集容器（固定式垃圾箱）via 清运 中转站（集中压实、简单分选）via 转运 最终处置场（填埋场）3）基本组成三个阶段：搬运与贮存：将垃圾从产生源运至贮存容器或集装点的过程清运（收集与清除）：清运车辆沿一定路线收集清除贮存容器中的垃圾，并运至垃圾转运站或就近送至垃圾处理处置场的过程转运：在转运站将垃圾转载至大容量运输工具上，运至远处的处理处置场，特指垃圾的远距离运输4）收集系统：连续收集（管道）、非
11、连续收集混合收集与分类收集优缺点混合收集：简单易行、收集费用低but 回收再利用率低、浪费自然资源的同时增加后续处理难度、经济和社会效益很差分类收集：收运和处置费用小，经济效益符合社会效益最大化；资源回收率大，垃圾量少，环境污染小，生态环境经效益最大化but 居民分类回收工作较为复杂，垃圾收运人员的工作比混合收集麻烦垃圾清运作业方式：移动式：是指将装满垃圾的容器使用垃圾运输工具运往转运站或处理场所，垃圾卸空后再将容器送回原处或其他垃圾集装点，如此重复循环进行垃圾清运固定式：是指用垃圾车到各容器集装点装载垃圾，容器倒空后固定在原地不动，车辆装满后运往转运站或处理场所的清运方式3 3、垃圾收运路线
12、规划、垃圾收运路线规划车辆满载法、采用固定工作时间、每天按固定路线收集、大路线收运原则：尽可能使空载行程最短、路线紧凑避免重复、避免高峰期收集清运、首先收集地势较高地区、收集点最好维语停车场或车库附近路线设计步骤：调查-资料整理分析-初步设计收集路线（几条）-根据实践优化、比选、均衡-制作收集路线图4.4.危险废物危险废物 危险废物的识别方法危险废物的识别方法:根据定义、标准和指标危险特性鉴别法：按照一定的标准通过测试废物的性质来判别是否属于危险废物危险特性鉴别法：按照一定的标准通过测试废物的性质来判别是否属于危险废物危险废物定义法：具有一种或者一种以上的危险特性属于危险废物危险废物定义法：具
13、有一种或者一种以上的危险特性属于危险废物国家危险废物名录国家危险废物名录（20162016）5050 类危险废物及来源类危险废物及来源危险废物的收集危险废物的收集：危险废物收集时应根据危险废物的种类、数量、危险特性、物理状态、运输要求等因素确定包装形式，危险废物收集、贮存、运输技术规范（HJ20252012）规定具体包装应符合如下要求。（1）包装材质要与危险废物相容，根据废物特性选择不同材质的容器，如钢桶、塑料桶等（2）性质类似的废物可收集到同一容器中，性质不相容的危废不应混合包装（3）危废包装应能有效隔断危废迁移扩散途径，并达到防渗、防漏要求（4）包装好的危废应设置相应的标签，标签信息应填写
14、完整、翔实（5）盛装过危废的包装袋或包装容器破损后应按危废进行管理和处置（6）危废还应根据相关的法律法规进行包装运输来源：化工制药（废弃溶液、过期药品）、农业（伪劣农药）、石油炼油行业（废油、含氰废物）、金属行业等生活垃圾焚烧飞灰:重金属、二噁英、溶解盐密封收集，固化稳定化后运输，最后进行安全填埋。医疗废物：印有明显标志的塑料袋或收集箱，专门的防渗、全封闭、无挤压清运只指定地点进行焚烧。第第 4 4 章章 固体废物的预处理技术固体废物的预处理技术考试内容：固体废物的压实、破碎、分选和脱水处理。考试要求：掌握固体废物的压实、破碎及各种分选、脱水技术的基本原理和目的和方式。1.1.压实压实压实的目
15、的：（1）增大容量、减少体积，便于运输，确保运输安全与卫生，降低运输成本（2）制取高密度惰性块料，便于贮存、填埋或者作为建材使用压实原理：通过外力加压于松散的废物，缩小其体积，使固体废物变得密实2.2.破碎破碎：破碎原理：是过人力或机械等外力的作用，破坏物理内部的凝聚力和分子间作用力而使物体破裂变碎、颗粒尺寸减小的操作过程。进一步加工将小块固体废物颗粒分裂成细粉状的过程称为磨碎。破碎的目的：减小颗粒尺寸、降低空隙率，增大容重；使垃圾均匀化，便于材料的分离回收和后续的处理与资源化利用；防止粗大、锋利的废物损坏分选、焚烧、热解等处理设备；是运输、焚烧、热解、熔化、压缩等其他操作的预处理作业。破碎方
16、法：（1）干式破碎：机械能破碎：挤压、劈碎、剪切、磨剥、冲击破碎非机械能破碎：电能、热能，低温、热力、减压、超声波（2）湿式破碎（3）半湿式破碎3.3.分选（人工和机械）分选（人工和机械）分选其目的是：将废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。筛选定义：利用筛子将使物料中小于筛孔的细粒组分透过筛面，而大于筛孔的粗粒组分留在筛面上，完成粗细物料分离的过程（物料分层、细粒筛选）风力分选简称风选，又称气流分选，是以空气为分选介质，将轻物料从较重物料中分离出来一种方法。磁选原理：磁选是利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。电力分选简称电选，是利用
17、物料各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法。一般物质大致可分为电的良导体、半导体和非导体，它们在电场中有着不同的运动轨迹，加上机械力的共同作用，即可将它们互相分开。4.4.脱水脱水固废水分：表面吸附水（加热法去除）、内部结合水（高温加热）、间隙水（浓缩法分离）、毛细水（高速离心、正 or 负压过滤）浓缩脱水：重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩机械脱水：自然干化脱水、真空过滤脱水、压滤脱水（板框和带式）、离心脱水干燥脱水：转筒干燥器、流化床干燥器、隧道干燥器第第 5 5 章章 固体废物的物化处理固体废物的物化处理考试内容：固体废物的浮选、溶剂浸出及稳定化/固化处理。考试要求：掌握浮选、浸出
18、的工艺和原理；掌握稳定化/固化的评价指标。1 1 浮选浮选原理：通过在固体废物和水调制成的料浆中加入浮选剂扩大不同组分的可浮性差异，再通入空气形成无数小气泡，使目的颗粒黏附在气泡上，并随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层刮出，成为泡沫产品，不浮的颗粒则留在料浆内，经过适当处理后分离。工艺：调浆、调药、调泡；正浮选、反浮选2.2.浸出浸出原理：一个复杂的溶解过程原理：一个复杂的溶解过程物理溶解:溶质在溶剂的作用下仅发生晶格破坏，不破坏离子或者原子间的化学键，是一种可逆过程，溶质可以从溶液中结晶出来。化学溶解：溶剂和物料的相关组分之间发生化学反应生成可溶性化合物进入液相的过程，是一种不可逆的过程，主要有
19、交换反应、氧化还原、络合反应等。工艺：渗浸、搅拌3.3.固化稳定化固化稳定化稳定化：将有毒有害污染物 低溶解性、低迁移性及低毒性的物质的过程：物理稳定化、化学稳定化固化：在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。固化的产物是结构完整的整块密实固体衡量固化处理效果的指标：浸出率：固化体浸于水中或其它溶液中时，其中有害物质的浸出速度抗压强度增容比:固化体体积与被固化有害废物体积的比值，是评价固化处理方法和衡量最终成本的一项重要指标。固化技术：按固化剂分为：水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化、石灰固化、药剂稳定化处理技术其他固化方法第第 6 6 章章 固体废物的生物处理
20、固体废物的生物处理考试内容：固体废物生物处理基本概念与原理；固体废物的好氧堆肥处理和厌氧消化处理。考试要求：了解固体生物处理的定义、作用和分类；掌握好氧堆肥、厌氧消化的原理、程序、影响因素、工艺和装置；了解蚯蚓处理故土废物的机理、影响因素和工艺。1.1.固废生物处理固废生物处理定义：指直接或间接利用自然界中广泛分布的微生物(细菌、放线菌真菌)、动物、植物等的新陈代谢作用，对固体废物的某些组成进行转化以降低或消除污染物的生产工艺，或者能够高效净化环境，同时又生产有用物质（如提取各种有价金属、生产肥料、沼气生产单细胞蛋白等）的工程技术。作用：稳定化和消毒、减量化、回收能源、回收物质分类：微生物处理
21、技术（好氧生物技术、厌氧生物技术）、动物处理技术、植物处理技术2.2.好氧堆肥好氧堆肥堆肥：在人工控制的条件下，利用自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物的新陈代谢作用，在中高温好氧条件下，把固体废物中可降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。好氧堆肥：通常好氧堆肥堆温高，一般在5560，极限可达8090，堆制周期短，所以也称为高温快速堆肥原理：有机物在微生物好氧作用下合成（同化作用）、分解（异化作用）过程：潜伏阶段（驯化过程）、中温阶段（产热阶段）、高温阶段（主要阶段）、腐熟阶段（时间长）程序：堆肥的基本工序通常都由前处理、主发酵（一级发酵）、中间处理、后发酵（二级发酵）、后处理
22、、脱臭及贮存等工序组成。影响因素：颗粒度、供氧量、含水率、温度、有机质含量、影响因素：颗粒度、供氧量、含水率、温度、有机质含量、pHpH 值、值、C/NC/N 和和 N/PN/P（1）供氧量氧气是堆肥过程中有机物降解和微生物生长所必需的物质。提供充足的氧气是好氧堆肥过程正常进行运行的基本保证。（2）含水率水份是维持微生物生长代谢活动的基本条件之一，水分适当与否直接影响堆肥发酵速率和腐熟程度，是影响好氧堆肥的关键因素之一。堆肥最适含水率为50%-60%（3）温度与有机物含量温度是堆肥得以顺利进行的重要因素。随着堆肥体温度的升高，一方面可以加速分解消化过程，另一方面也可以杀虫灭卵、致病菌以及杂草籽
23、。堆体最佳温度为55-60。有机物物含量过低，分解产生的热量不足维持堆肥所需的温度，会影响无害化处理，堆肥成品肥效低无法利用；有机质含量过高，则给通风供养带来困难，有可能产生厌氧状态。（4）颗粒度堆肥过程中氧气是通过颗粒间的空隙分布到物料内部，因此颗粒度的大小对通风供养有重要影响。理论上将，堆肥物颗粒应尽可能小，才能使空气有较大接触面积，使得其更快分解。如果颗粒太小，易造成厌氧条件，不利于微生物的生长繁殖。（5）C/N 和 C/P堆肥原料中的 C/N 比是影响堆肥微生物对有机物分解的最重要因子之一。C/N 比过小，容易引起菌体衰老和自溶，造成氮源浪费和酶产量下降；C/N 比过大，容易引起杂菌感
24、染，同时由于没有足够多的微生物来产酶，会造成碳源浪费和酶产量下降。一般地，C/N 比从最初的 35 40 或更高（木材类废弃物）降低到 18 20，表示堆肥已腐熟。（6）PH 在 7.58.5 之间，堆肥效果最佳堆肥腐熟度评价堆肥腐熟度评价物理学指标：气味/粒度/色度化学指标：pH/COD/BOD/VS/碳氮比/氮化合物/腐殖酸工艺指标：温度/耗氧速率 400 mg/(kgh)生物学指标：呼吸作用/生物活性/发芽指数3.3.厌氧消化厌氧消化厌氧发酵定义：固体废物中的有机成分在厌氧条件下，利用厌氧微生物新陈代谢的功能，转化为无机物质和自身细胞物质，从而达到消除污染、净化环境的目的。原理：三段理论
25、：（1）水解阶段:不溶性大分子转化为可溶性小分子胞外酶胞外酶（2）产酸阶段小分子有机物醋酸和氢小分子有机物醋酸和氢（3）产甲烷阶段甲烷菌利用甲烷菌利用 H H2 2/CO/CO2 2醋酸以及甲醇、甲酸、甲胺等醋酸以及甲醇、甲酸、甲胺等 C C1 1类化类化合物为基质将其转化成甲烷合物为基质将其转化成甲烷影响因素：影响因素：厌氧条件：确保厌氧消化系统厌氧条件对于固体废物厌氧消化处理来说，至关重要；温度：在 35-38或 50-65范围内为佳；pH 值：水解与发酵菌、产氢产乙酸菌5-6.5，产甲烷菌 6.6-7.5营养素或养分：C/N=15-30：1、C/P=150：1、N/NH3 适宜；搅拌：一
26、般情况下需要安装搅拌设备；添加剂与毒害物：添加剂有硫酸锌、磷矿粉、钢渣、碳酸钙、炉灰等；但超过发酵菌耐受度即成为毒害物；消化时间与负荷；接种物、含水率。工艺：根据发酵温度可分为：高温发酵（50-60）、中温发酵（30-35）、常温发酵（自然温度）根据沼气池的数量：单相、两相、多相根据投料运转方式可分为：连续发酵、半连续发酵、批次发酵作业题作业题：分析比较好氧堆肥和厌氧消化的特点及适用条件分析比较好氧堆肥和厌氧消化的特点及适用条件固废燃烧过程中产生哪些污染物？处理措施？固废燃烧过程中产生哪些污染物？处理措施？积极提倡垃圾分类收集和处理，控制无组织的垃圾焚烧，通过采用新的焚烧技术，提高燃烧温度（1
27、200以上），降低二噁英类的排放量。焚烧烟气控制技术目前常用的 NOx 净化方法有选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）以及氧化吸收法等多种形式。第第 7 7 章章 固体废物的热处理固体废物的热处理考试内容：固体废物焚烧处理、热解处理的原理、工艺、影响因素以及污染控制。考试要求：掌握焚烧技术的特点、效果评价、影响因素、主要技术参数；掌握焚烧二次污染的控制；掌握热解原理及其影响因素。教学要求：了解固体废物焚烧和热解的定义；掌握焚烧的原理、影响因素、教学要求：了解固体废物焚烧和热解的定义；掌握焚烧的原理、影响因素、效果评价和焚烧二次污效果评价和焚烧二次污染的控制，了解焚烧工艺和
28、系统；掌握热解的特点、原理、影响因素、工艺和设备。染的控制，了解焚烧工艺和系统；掌握热解的特点、原理、影响因素、工艺和设备。1.1.焚烧及优点：焚烧及优点：以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有害有毒物质在8001200的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。无害化。垃圾中的病原体被彻底消灭，产生的尾气和烟尘经处理后可达标排放。减量化。焚烧后，废物可减重80%，减容 90%以上。资源化。可回收大量热能，以及一些金属资源。经济性。占地小，处理速度快，操作费用低于填埋。实用性。可全天候操作，可处理废物种类多。2.2.焚烧
29、原理焚烧原理焚烧过程实际上是干燥脱水、热化学分解、氧化还原反应的综合作用过程。干燥：利用焚烧系统热能，使入炉固体废物水分汽化，蒸发的过程热分解：固体废物中的有机可燃物质，在高温作用下进行化学分解和聚合反应的过程。燃烧：可燃物质的快速分解和高温氧化的过程。3.3.焚烧处理的主要影响因素焚烧处理的主要影响因素3T+1E 指停留时间，温度，湍流度和空气过剩系数。（1）焚烧温度（Temperature）废物的焚烧温度是指废物中有害组分在高温下氧化、分解直至破坏所须达到的温度 决定无害化和减量化程度生活垃圾：850950医疗垃圾，危废：1150（2）停留时间（Time）进行生活垃圾焚烧处理时，通常要求垃
30、圾停留时间能达到1.52h，烟气停留时间能达到 2s 以上（3）混合强度即湍流度（Turbulance）（4）过剩空气系数（Excess Air）过剩空气量应控制在理论空气量的1.7-2.5 倍。过剩空气率过低会使燃烧不完全，甚至冒黑烟，有害物质焚烧不彻底必考必考 P154P154 固体废物焚烧组成三元图是否适合焚烧焚烧效果的决定性因素低位热值4000KJ/Kg 不加辅助燃料直接燃烧5000KJ/Kg 保证焚烧效果3600KJ/Kg 实现持续燃烧的临界值在三元图中斜线范围外必须添加辅助燃料（斜线范围：水分在三元图中斜线范围外必须添加辅助燃料（斜线范围：水分50%50%、灰分、灰分60%60%、
31、可燃分、可燃分25%25%）4.4.焚烧产物焚烧产物有机碳CO2有机物的氢H2O，含氯和氟时，也可能生成其氢化物有机氮主要生成气态氮，少量氮氧化物有机硫和有机磷SO2，SO3，P2O5有机氟HF，氢不足则可能出现 CF4 或 COF2，存在金属元素则可生产金属氟化物。可添加CH4 或油品等辅助燃料增加氢元素，防止四氯化碳生产有机氯HCl，氢不足时会产生 Cl2，添加辅助燃料和高温水蒸气减少氯气产生有机溴化物和碘化物焚烧后生成溴化氢、少量溴气和碘金属焚烧后可生成卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氧化物和氢氧化物5.5.效果评价：效果评价：减量比热灼减量燃烧效率焚毁去除率热解热解热解，是将有机物在无
32、氧或缺氧状态下加热，使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程热解特点：可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭黑为主的贮存性能源；由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的二次污染；废物中的硫、重金属的有害成分大部分被固定在炭黑中；由于保持还原条件，Cr3+不会转化为 Cr6+；NOx 的产生量少各种影响因素的关联度大小为：热解终温物料特性加热速率物料的填实度物料粒径。热解终温的关联度数值最大，这说明热解终温是一个最重要的参数之一。原理：有机固体（加热）气体+有机液体（焦油、芳烃）+固体（炭黑、灰渣）产物：可燃气体（甲烷、氢气）产物：可燃气体（甲烷、氢气）、有机液体（有机
33、酸、芳烃、焦油）、有机液体（有机酸、芳烃、焦油）、固体残渣、固体残渣(炭黑、灰炭黑、灰)第第 8 8 章章 固体废物的填埋处置固体废物的填埋处置考试内容：固体废物的填埋处置的基本概念；填埋场的场址选择、总体设计、填埋作业与工艺；填埋场的防渗，渗滤液的产生、收集与处理；填埋气体的产生、收集和处理利用；填埋场的封场。考试要求：了解固体废物最终处置的原则；掌握填埋场的分类、选址的基本要求、填埋场的总体设计、填埋作业与工艺；熟悉防渗系统技术类型和防渗层典型结构；掌握渗滤液、填埋气的产生、迁移过程、收集系统及控制利用方法；熟悉填埋场终场覆盖基本结构及要求，了解填埋场环境保护监测要求。了解填埋场选址的基本
34、要求、总体设计、防渗；掌握渗滤液的产生、收集和处理；填埋气的产生、了解填埋场选址的基本要求、总体设计、防渗；掌握渗滤液的产生、收集和处理；填埋气的产生、收集、处理和利用；填埋场封场的基本要求。收集、处理和利用；填埋场封场的基本要求。填埋分类填埋分类按处理对象惰性填埋：已稳定或腐熟化的固体废物卫生填埋：城市生活垃圾和一般工业固体废物安全填埋：经稳定化或固化预处理的危险废物按环保措施：堆放填埋、简易填埋、卫生填埋平地型填埋山谷型填埋坡地型填埋滩涂型填埋填埋优缺点：填埋优缺点：优点优点一次性投资较低、运营成本较低一次性投资较低、运营成本较低适应性广，能处理处置多种不同类型的固体废物适应性广，能处理处
35、置多种不同类型的固体废物是一种相对完全、彻底的最终处置方式是一种相对完全、彻底的最终处置方式技术成熟、操作简单技术成熟、操作简单缺点缺点占用大量土地资源占用大量土地资源远离城区、运输费用高远离城区、运输费用高固体废物中蕴含的有用资源得不到有效利用固体废物中蕴含的有用资源得不到有效利用存在污染地下水、土壤的风险存在污染地下水、土壤的风险填埋场选址原则：环境保护原则、经济合理原则、工程学及安全生产原则、法律及社会支持原则填埋场选址原则：环境保护原则、经济合理原则、工程学及安全生产原则、法律及社会支持原则填埋场的防渗防渗定义：指在填埋场底部、四周、顶部铺设低渗透性材料以建立衬层系统来隔离填埋的固体废
36、物和外界环境，从而阻隔垃圾渗滤液和填埋气进入周围的水、土壤、大气环境产生污染，同时有也有效避免地下水和地表水进到填埋场，控制渗滤液的产量和避免地下水的顶托作用对填埋场的破坏。按铺设时间不同可分为场区防渗和终场防渗。场区防渗可分为水平防渗和垂直防渗。水平防渗水平防渗：根据防渗材料来源不同又可以将该类防渗方式分为：自然防渗和人工防渗。水平防渗系统水平防渗系统单层衬里系统、单复合衬里系统、双层衬里系统、双复合衬里系统一个完整的复合防渗系统应包含以下几个层次：过滤层、渗滤液排水层、保护层、防渗层、地下水排水层、地基、边坡上的防渗层、锚固沟渗滤液：垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物分解产生的水和垃圾
37、中的游离水、降水以及入渗的地下水，通过淋溶作用形成的成分复杂的高浓度有机废水。产生量的影响因素：区域降水和气候状况场地地形地貌及水文地质条件填埋垃圾性质与组分填埋场构造操作条件与其他因素渗滤液产生卫生土地填埋场内会产生一定数量的浸出液，其数量和性质与许多因素有关。渗滤液的主要来源如下：进入填埋场的降水和地表径流入渗的地下水填埋废物本身含有的水分废物中有机物氧化分解生成水Q=CIA/1000式中Q渗滤液水量，m3/dC浸出系数，填埋区 0.40.6，封场区 0.20.4I降雨量，mm/dA填埋面积，m2渗滤液特性：有机污染物浓度高；氨含量较高而 P 含量普遍较低；金属离子和溶解性固体含量较高；色
38、度高，淡茶色和暗褐色或黑色为主，较浓的腐败臭味；水质历时变化大。渗滤液收集（详见 ppt 或教材 P233-235）：导流层：为了防止渗滤液在填埋库区场底积蓄，填埋场底应形成一系列坡度的阶地。目的是将全场的渗滤液顺利的导入收集沟内的渗滤液收集管内。厚度不小于300mm，上层粒径 4060mm，下层粒径 2540mm 的卵石铺设。导流（盲）沟与导流管：导流盲沟设置在导流层的最低标高处，并贯穿整个场底，断面通常采用等腰梯形或菱形铺设于场底中轴线上的为主沟，在主沟上依间距 3050m 设置支沟，支沟与主沟的夹角宜采用 15 的倍数，通常采用 60收集沟内填充卵石或碎石，按粒径上大下小形成反滤，一般上
39、部采用4060mm 卵石，下部采用2540mm 卵石。导流管按敷设位置分为干管（主沟内）和支管（支沟内），主管管径不应小于250mm，支管管径不小于 200mm，采用 HDPE 材质。导流管预先制孔，孔径1520mm，孔距 50100mm，开孔率一般为 25%。收集沟：设置于导流层的最低标高处，并贯穿全场，断面通常采用等腰梯形或菱形，铺设于场底中轴线上为主沟，在主沟上依间距3050m 设置支沟。集水池：全场的垃圾渗滤液汇集到此，然后通过提升系统越过垃圾主坝进入调节池。调节池：主要作用是对渗滤液进行水质和水量的调节，平衡丰水期和枯水期的差异，为渗滤液系统提供恒定的水量，同时可对渗滤液水质起到预处
40、理作用。渗滤液处理方案渗滤液回灌处理；在填埋场内建设污水处理站进行独立处理。常用处理技术物理化学方法：活性炭吸附、化学沉淀、氧化、膜等生物法：好氧法、厌氧法、曝气稳定塘土地处理法：渗滤液回灌组合工艺渗滤液单独处理渗滤液单独处理活性污泥法对易降解的有机物有较高的去除率，对新鲜的垃圾渗滤液有较好的处理效果。生物膜法中微生物的种类数量较多，具有较强的抗冲击负荷能力，而且由于硝化菌可以生长，有利于提高对 NH3-N 的去除率。厌氧处理的污泥生长量小、有机负荷高、占地面积小、对无机营养元素的要求远低于好氧处理，适于含磷量比较低的垃圾渗滤液，但是厌氧处理出水中COD 浓度和 NH3-N 浓度仍然较高，DO
41、 含量很低，不宜直接排放到河流或湖泊中，一般需要进行后续的好氧处理或物化处理。在pH 值低于7 时产甲烷菌受到抑制甚至死亡，不利于厌氧处理，而且厌氧处理的最适温度为35 益，低于这个温度，处理效率迅速下降。渗滤液回灌法渗滤液回灌法渗滤液回灌是将收集后的渗滤液再次回灌入填埋场，利用填埋场堆体内的微生物对渗滤液进行处理的一种技术，它是渗滤液管理的一种有效方法。使垃圾渗滤液中微生物的营养成分回到填埋场中，增强微生物的活性，降低垃圾渗滤液中有害物质的浓度，加速产甲烷的速率，缩短垃圾渗滤液水量及水质的稳定化进程。喷淋回灌法表面水塘回灌法垂直竖井回灌法水平回灌法填埋气(LFG)：指在填埋垃圾中可生物降解有
42、机物在微生物作用下的产物。填埋气的主要组成：NH3、CO2、CO、H2、H2S、CH4、Cl2 和 O2 等。特征：温度 4349C，相对密度 1.021.06，高位热值 1563019537kJ/m3。填埋气产生过程填埋气产生过程第一阶段初始调整阶段（好氧分解阶段好氧分解阶段）垃圾刚填埋即进入初始调整阶段，此阶段中垃圾中易降解组分迅速与填埋时所夹带的氧气发生好氧生物降解反应，生成CO2 和 H2O，同时释放热量，垃圾温度可升高1015C。本阶段渗滤液水量较少，O2 明显下降，无 CH4 生成。本阶段持续时间较短第二阶段过渡阶段（好氧至厌氧的过渡好氧至厌氧的过渡阶段）氧气耗尽，开始形成厌氧条件
43、，进入兼性厌氧降解阶段。复杂有机化合物如多糖、蛋白质等在微生物作用下水解、发酵，由不溶性物质变为可溶性物质，并迅速生成挥发性脂肪酸、CO2和少量 H2。特征由于水解、发酵作用生成挥发性有机物，气体成分复杂，但仍以 CO2 为主，含少量 N2、H2、VOCs，但基本没有 CH4；渗滤液的 pH 值开始下降，COD 升高，渗滤液含有较高浓度的脂肪酸、钙、铁、重金属。第三阶段酸化阶段（产酸阶段产酸阶段）非甲烷菌(主要是兼性厌氧菌和专性厌氧菌)活动显著，将第二阶段的有机物降解生成大量的有机酸（主要是乙酸）、CO2 和少量 H2。特征CO2 占主要，到后阶段逐渐减少，同时会产生少量H2；由于大量有机酸的
44、累积，pH 值下降显著，导致重金属溶出增加，COD 和 BOD 急剧升高；渗滤液含有大量的可产气的有机物和营养物质。第四阶段甲烷发酵阶段甲烷发酵阶段厌氧阶段，甲烷菌成为优势种群，将产酸阶段的乙酸和H2 转化成 CH4 和 CO2。主要特征CH4 产生率稳定，浓度保持在 5065%；脂肪酸浓度下降，渗滤液的BOD、COD 下降，BOD5/COD 为 0.10.01，可生化性差，属于后期的渗滤液，也称为“老化”的垃圾渗滤液pH 值开始升高，保持在 6.58，重金属离子浓度开始下降第五阶段成熟阶段（填埋场稳定阶段稳定阶段）当废物中大部分可降解有机物转化成CH4和CO2后，垃圾中的易降解组分基本分解完
45、全，LFG的释放速率显著减少，填埋场处于稳定阶段或成熟阶段。特征几乎没有气体产生，开始复氧；渗滤液及废物的性质稳定，渗滤液中常含有富里酸和腐殖酸，很难用生化方法处理；填埋场中微生物量极贫乏填埋气的组成：填埋气的组成：填埋气主要由二氧化碳、二氧化碳、甲烷氮气、氧气、氢气、硫化氢、氨气等组成填埋气不仅危害环境，还威胁人类健康填埋气收集：填埋气收集：导排分类被动式收集系统利用填埋气体的压力进行收集，适用于：填埋面积不大，产气较小，填埋深度浅的填埋场主动式收集系统利用抽真空的方式进行收集水平收集系统竖井收集系统填埋气净化和利用LFG 的净化脱水脱 CO2脱 H2S脱 O2脱 N2LFG 的利用燃料发电
46、、产热民用燃气化工原料合成封场的作用：封场的作用：封存填埋物，防止降水和地表水进入填埋体造成渗滤液剧增；封存填埋物，防止降水和地表水进入填埋体造成渗滤液剧增；有效避免填埋气直接排放到大气环境造成环境危害；有效避免填埋气直接排放到大气环境造成环境危害；避免固体废物进入四周的水、土壤、大气环境造成污染；避免固体废物进入四周的水、土壤、大气环境造成污染；有效减少臭气散发，抑制蚊蝇滋生；有效减少臭气散发，抑制蚊蝇滋生；封场覆土上种植植被，便于填埋区的土地再利用封场覆土上种植植被，便于填埋区的土地再利用封场的总体要求封场的总体要求：封场工程设计应先对基础资料进行调研封场工程设计应先对基础资料进行调研城市
47、总体规划、区域规划；城市总体规划、区域规划；填埋场的设计、施工资料；填埋场的设计、施工资料；填埋场周围环境；填埋场周围环境；填埋场周围公众反映、信息回馈；填埋场周围公众反映、信息回馈；填埋物总体总量、成分、特性；填埋物总体总量、成分、特性；填埋场已实施的渗滤液和填埋气导排系统和渗滤液收集情况、填埋场环境监测资料；填埋场已实施的渗滤液和填埋气导排系统和渗滤液收集情况、填埋场环境监测资料；填埋场堆体内部是否存在裂缝、鼠害；填埋场堆体内部是否存在裂缝、鼠害；封场工程内容封场工程内容：堆体整形与处理：压实密度堆体整形与处理：压实密度800kg/m800kg/m3 3，顶面坡度不小于，顶面坡度不小于5%
48、5%，大于，大于 10%10%时采用台阶式收坡时采用台阶式收坡渗滤液收集与处理：保持有效运行，定期监测渗滤液收集与处理：保持有效运行，定期监测填埋气收集预处理：甲烷含量超过填埋气收集预处理：甲烷含量超过 5%5%须采取防爆措施须采取防爆措施终场覆盖：终场覆盖：植被层不小于植被层不小于 15cm15cm保护层（天然土）保护层（天然土）排水层：堆体顶面厚度不小于排水层：堆体顶面厚度不小于 30cm30cm防渗层：厚度不小于防渗层：厚度不小于 1mm1mm 的的 HDPEHDPE 土工膜或土工膜或 LLDPELLDPE 土工膜，膜上铺设非织造土工布，土工膜，膜上铺设非织造土工布，模下铺设黏土保护层模
49、下铺设黏土保护层排气层：坡顶厚度不下于排气层：坡顶厚度不下于 30cm30cm，边坡管网不小于，边坡管网不小于 5mm5mm填埋场覆盖结构：填埋场覆盖结构：第第 9 9 章章 危险废物及放射性固体废物的处理与处置危险废物及放射性固体废物的处理与处置考试内容：危险废物的分类、鉴别、处理与安全处置；放射性固体废物的产生及其安全处置。考试要求：掌握危险废物的分类、鉴别方法、处理方式及安全处置要求；了解放射性废物的分类及安全处理处置技术及要求。掌握危险废物的处理方式、安全处置掌握危险废物的处理方式、安全处置了解放射性废物的安全处置了解放射性废物的安全处置危险废物处理技术危险废物处理技术：焚烧、固化、高
50、温蒸汽灭菌、微波处理、等离子体焚烧危险废物进行填埋处置是实现危险废物的安全处置。安全填埋是危险废物的最终处置方式，适用于不能回收利用其有用组分、不能回收利用其能量的危险废物，包括焚烧过程的残渣和飞灰等。危险废物安全填埋场的基本要求：危险废物安全填埋场的基本要求：场址选择：基础层要求 粘土资源 不危及饮用水 不危及地下水 地层岩性均匀 地质构造 稳定其它相关防护距离 敏感点要求入场要求：可直接入场的 预处理后方能 禁止填埋的填埋运行管理要求：废物达标 分层碾压 栏杆和大门 填埋表面坡度 工作面 标志牌 运行机械 管理人员填埋场污染控制：渗滤液 填埋气封场及封场后管理：多层结构 30 年 管理工作